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1、 本科畢業(yè)論文設計題 目 數(shù)控銑削加工工藝設計及加工仿真學 院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化年 級 2009 級 學 號 2009131075姓 名 指 導 教 師 成 績 2013年 5 月 7 日目 錄摘要1關鍵詞1Abstract1Key words11工藝方案的分析21.1零件圖21.2零件圖分析31.3加工方法31.4加工方案42工件的裝夾42.1 定位基準42.2裝夾方式的選擇43刀具及切削用量43.1選擇數(shù)控刀具的原那么43.2選擇數(shù)控銑削刀具53.3切削用量54數(shù)控程序的編制64.1 Mastercam軟件編程簡介64.2建立坐標系64.3Mastercam編程截圖74.4M

2、astercam編程程序95數(shù)控加工程序的仿真155.1選擇機床155.2銑床的對刀、程序的導入和仿真17參考文獻23致 2423 / 26數(shù)控銑削加工工藝設計及加工仿真摘要：數(shù)控機床的技術水平上下及其在金屬切削加工機床產量和總擁有量的百分比是衡量一個國家國民經濟開展和工業(yè)制造整體水平的重要標志之一。主要用于加工體類零件和平板類零件，本文通過從零件圖紙入手，分析了零件構造工藝，用mastercam軟件進展編程。并通過宇龍仿真軟件校驗程序的真確性。關鍵詞：數(shù)控機床 mastercam 數(shù)控編程 仿真軟件Abstract：Nc machine tools technical level and i

3、n the metal cutting machine tool production and the percentage of the total ownership is the measure of a countrys national economic development and the overall level of industrial production as one of the important marks. Mainly used for processing body parts and flat parts, this paper, from the vi

4、ew of drawing, this paper analyzes the structure of the parts process, with mastercam software programming. And through the yulong simulation software check the pleteness and accuracy of the program.Key words:Nc machine tool，mastercam nc，programming，simulation software1工藝方案的分析1.1零件圖 圖1.11.2零件圖分析該零件為

5、體類零件，加工時先銑工件外表輪廓再銑凹臺最后銑2個沉孔。尺寸標注完整，選用45#鋼。工件毛坯20mm80mm25mm，無熱處理和硬度要求。1.3加工方法加工方法的選擇原那么是保證加工外表的精度和外表粗糙度的要求，由于獲得同一級精度及外表粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結合零件的形狀、尺寸大小和形位公差等要求全面考慮。通過以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經濟性，最理想的加工方式為銑削。1.4加工方案零件外表加工精度要求高，零件上比擬精細外表加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步到達的。對這些外表僅僅根據(jù)質量要求選擇相應的最終加工方法是不夠的，還應正確確實定毛坯到最終成形

6、的加工方案。1.5工藝過程先用10立銑刀銑工件外表輪廓再銑凹臺最后銑2個沉孔。工藝過程：粗銑外輪廓精銑外輪廓粗銑凹槽精銑凹槽銑2個孔。2工件的裝夾2.1 定位基準在制定零件加工的工藝規(guī)程時，正確的選擇工件的定位的基準有著十分的重要意義。定位基準選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對零件個外表的加工順序也有很大的影響。合理的選擇定位基準是保證零件加工精度的前提，還能簡化加工工序，提高加工效率。定位基準選擇的原那么：基準重合原那么便于裝夾的原那么。便于對刀的原那么。2.2裝夾方式的選擇以毛坯底面為加工基準，此零件外形規(guī)那么因此采用通用夾具工藝板裝夾，工件處于完全定位狀態(tài)，方案合理。3刀具及

7、切削用量3.1選擇數(shù)控刀具的原那么刀具壽命與切削用量有密切的關系。在制定切削用量時，應首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命那么應根據(jù)優(yōu)化的目標而定。一般分最高生產率刀具壽命和最低本錢刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時最少的目標確定，后者根據(jù)工序本錢最低的目標確定。選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據(jù)刀具復雜程度、制造和磨刀本錢來選擇。復雜和精度高的刀具壽命應選的比單刃刀具高些。對于機夾可轉位刀具，由于換到時間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產效率，刀具壽命可選的低些，一般取15-30min對于裝刀、換刀和調刀比擬復雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，刀具壽命應選的高些，尤其保證刀具可靠性。大

8、件精加工時，為保證至少完成一次走刀，防止切削時中途換刀，刀具壽命應按零件精度和外表粗糙度來定。與普通機床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要剛性好、精度高，而求要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高斷和排性能同時要求安裝和調整方便，這樣來滿足數(shù)控機床高效率的要求。數(shù)控機床上所選用的刀具常采用適應高速切削的刀具材料如高速鋼、超細粒質硬質合金并使用可轉位刀片。3.2選擇數(shù)控銑削刀具在數(shù)控加工中，銑削平面零件外輪廓及銑削平面常用平底立銑刀，該刀具有關參數(shù)的經歷數(shù)據(jù)如下:一是銑刀半徑RD應小于零件輪廓面的最小曲率半徑Rmin，一般取RD=(0.8一0.9)Rmin。二是零件的加工高度H(1/4-1/

9、6)RD,以保證刀具有足夠的剛度。三是用平底立銑刀銑削槽底部時，由于槽底兩次走刀需要搭接，而刀具底刃起作用的半徑Re=R-r,，即直徑為d=2Re=2(R-r)，編程時取刀具半徑為Re=0.95(Rr)。對于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常用球形銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤銑刀。本零件最小圓弧半徑為6mm，最深的孔位10mm，應選直徑為10mm的平面銑刀精加工粗加工都能滿足。3.3切削用量數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫人程序中。切削用量包括主軸轉速、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原那么是:保證零

10、件加工精度和外表粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產率，降低本錢。切削速度V的選擇：取決于刀具材料、工件材料、加工條件等。一般情況下，我們采用在外輪廓粗銑情況下主軸轉速為600800，精銑時可以高些。主軸轉速取8001000進刀量：主要取決于工件加工外表粗糙度要求。精加工時，外表要求高，粗加工時，可取大一些。吃刀深度：加工時，根據(jù)工件、刀具、機床情況決定.表3.1 數(shù)控加工刀具卡產品名或代號零件名稱用途序號 刀具號刀具規(guī)格名稱 數(shù)量加工所有外表 1T010110平面銑刀 1加工所有外表表3.2 數(shù)控加工工序卡片工步號工步容刀具號刀具規(guī)格/m

11、m主軸轉速/mm進給速度/mm背吃刀量/mm1粗銑外外表輪廓T010110500601.52精銑外外表輪廓T0101108005013粗銑凹臺T010110500601.54精銑凹臺T0101106005015粗銑2個沉孔T010110500601.56精銑2個沉孔T0101106005014數(shù)控程序的編制4.1 Mastercam軟件編程簡介Mastercam軟件是美國CSoftware,INC開發(fā)的CAD/CAM系統(tǒng)，是最經濟有效率的全方位的軟件系統(tǒng)。包括美國在的各工業(yè)大國 皆一致采用本系統(tǒng)，作為設計、加工制造的標準。 Mastercam為全球PC級CAM，全球銷售量第一名，是工業(yè)界及學校

12、廣泛采用的CAD/CAM系統(tǒng)，以美國和加拿大教育單位來說，共計有 2500多所高中、專科大學院校使用此來作為機械制造及NC程序制作，在中國大陸及，其業(yè)界及教育單位亦有領先地位。4.2建立坐標系所有的加工容都集中在工件上外表上，以30的凹臺的中心定位，所以以30的凹臺的中心為坐標原點，以工件上外表端面為X、Y平面，垂直與端面的軸為Z軸。4.3Mastercam編程截圖4.3.1翻開Mastercam繪制好零件圖圖4.1 零件圖4.3.2確定刀具和刀具路線、毛坯圖4.2 毛坯選用圖圖4.3 刀具選用圖圖 4.4 外輪廓刀具路線圖圖4.5 輪廓刀具路線圖4.3.3實體驗證圖4.5 實體驗證圖4.4M

13、astercam編程程序4.4.1后處理結果程序4.4.2局部程序%O0000N100G21N102G0G17G40G49N110T1M6N112G0G90X-59.75Y-39.75A0.S1909M3N114G43H1Z50.N116Z10.N118G1Z-3.F3.6N120X59.75F381.8N122Y-32.523N124X48.703N126G3X54.301Y-25.295R15.25N128G1X59.75N130Y-18.068N132X55.25N134Y-10.841N136X59.75N138Y-3.614N140X44.917N142G2Y3.614R4.75N1

14、44G1X59.75N146Y10.841N148X55.25N202Y-25.295N204X-47.129N206X-39.902Y-32.523N208X-59.75N210G0Z50.N212Y-39.75N214Z7.N216G1Z-6.F3.6N218X59.75F381.8N220Y-32.523N222X48.703N224G3X54.301Y-25.295R15.25N226G1X59.75N228Y-18.068N230X55.25N232Y-10.841N234X59.75N236Y-3.614N238X44.917N240G2Y3.614R4.75N242G1X59.7

15、5N244Y10.841N246X55.25N248Y18.068N250X59.75N252Y25.295N254X54.301N256G3X48.703Y32.523R15.25N258G1X59.75N260Y39.75N262X-59.75N264Y32.523N266X-39.902N268X-47.129Y25.295N270X-59.75N272Y18.068N274X-54.356N276X-55.25Y17.175N542X-20.N544X-25.N546G3Y-5.R5.N548G1X-20.N550X-14.434N552X-12.99Y-7.5N554G3X10.78

16、1Y-10.429R15.N556G1X13.125Y-8.006N558X16.25Y-9.27N560G3X23.75Y9.27R10.N562X16.25R10.N564G1X13.125Y8.006N566G0Z50.N568X-25.012Y-.75N570Z10.N572G1Z-5.F3.6N574X-24.988F381.8N576G3X-24.25Y0.R.75N578X-24.988Y.75R.75N580G1X-25.012N582G0Z50.N584Y-.75N586Z5.N588G1Z-10.F3.6N590X-24.988F381.8N592G3X-24.25Y0.R

17、.75N594X-24.988Y.75R.75N596G1X-25.012N598G0Z50.N600X19.988Y-.75N602Z10.N604G1Z-5.F3.6N606X20.012F381.8N608G3X20.75Y0.R.75N610X20.012Y.75R.75N612G1X19.988N614G0Z50.N616Y-.75N618Z5.N620G1Z-10.F3.6N622X20.012F381.8N624G3X20.75Y0.R.75N626X20.012Y.75R.75N628G1X19.988N630G0Z50.N632X-24.Y0.N634Z10.N636G1Z-

18、5.F3.6N638G3X-26.R1.F381.8N640X-24.R1.N642G1Z-10.F3.6N644G3X-26.R1.F381.8N646X-24.R1.N648G0Z50.N650X21.N652Z10.N654G1Z-5.F3.6N656G3X19.R1.F381.8N658X21.R1.N660G1Z-10.F3.6N662G3X19.R1.F381.8N664X21.R1.N666G0Z50.N668M5N670G91G28Z0.N672G28X0.Y0.A0.N674M305數(shù)控加工程序的仿真5.1選擇機床5.1.2定義毛坯5.1.3選擇夾具和放置零件5.1.4刀具的

19、選擇5.2銑床的對刀、程序的導入和仿真5.2.1銑床的對刀X軸Y軸Z軸5.2.2程序的導入5.2.3實體仿真成品效果圖參考文獻1王先逵.機械制造工藝學第2版 M.機械工業(yè)，2006年. 2陸建中，家寧.金屬切削原理與刀具第4版 M.機械工業(yè)，2005年.3龔仲華.數(shù)控技術 M.機械工業(yè)，2004年.4瑞成，丁旭.機械工程材料第2版 M.大學，2004年. 5洪斌，肖新華.AutoCAD2010中文版 M.人民郵電，2009年.6吳宗澤，羅圣國機械設計課程設計手冊第3版 M.高等教育，2006年.7紀名剛.機械設計第八版 M.高等教育，2006年.8賈亞洲金屬切削機床概論 M.機械工業(yè)，1996

20、年9家齊.機械制造工藝學課程設計指導書第2版 M.機械工業(yè)，2000年. 10王伯平.互換性與測量技術根底第3版 M.機械工業(yè)，2008年. 11敏鳳.工程材料及熱成型工藝M.高等教育，2003年.致 設計的完成是在我們的導師強華教師的細心指導下進展的。在每次設計遇到問題時教師不辭辛苦的講解才使得我的設計順利的進展。從設計的選題到資料的搜集直至最后設計的修改的整個過程中，花費了郭教師很多的珍貴時間和精力，在此向導師表示衷心地感！導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，開拓進取的精神和高度的責任心都將使學生受益終生！ 還要感和我同一設計小組的幾位同學，是你們在我平時設計中和我一起探討問題，并指出我設計上的誤區(qū)，使我能及時的發(fā)現(xiàn)問題把設計順利的進展下去，沒有你們的幫助我不可能這樣順利地結稿，在此表示深深的意。