本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì)題 目 數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)及加工仿真學(xué) 院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年 級(jí) 2009 級(jí) 學(xué) 號(hào) 2009131075姓 名 指 導(dǎo) 教 師 成 績(jī) 2013年 5 月 7 日目 錄摘要1關(guān)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(zhǔn)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(jiǎn)介64.2建立坐標(biāo)系64.3Mastercam編程截圖74.4Mastercam編程程序95數(shù)控加工程序的仿真155.1選擇機(jī)床155.2銑床的對(duì)刀、程序的導(dǎo)入和仿真17參考文獻(xiàn)23致 2423 / 26數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)及加工仿真摘要：數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平上下及其在金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和總擁有量的百分比是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)開(kāi)展和工業(yè)制造整體水平的重要標(biāo)志之一。主要用于加工體類零件和平板類零件，本文通過(guò)從零件圖紙入手，分析了零件構(gòu)造工藝，用mastercam軟件進(jìn)展編程。并通過(guò)宇龍仿真軟件校驗(yàn)程序的真確性。關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 mastercam 數(shù)控編程 仿真軟件Abstract：Nc machine tool's technical level and in the metal cutting machine tool production and the percentage of the total ownership is the measure of a country's 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 view 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體類零件，加工時(shí)先銑工件外表輪廓再銑凹臺(tái)最后銑2個(gè)沉孔。尺寸標(biāo)注完整，選用45#鋼。工件毛坯20mm×80mm×25mm，無(wú)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(jí)精度及外表粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和形位公差等要求全面考慮。通過(guò)以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟(jì)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(xì)外表加工，常常是通過(guò)粗加工、半精加工和精加工逐步到達(dá)的。對(duì)這些外表僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確確實(shí)定毛坯到最終成形的加工方案。1.5工藝過(guò)程先用10立銑刀銑工件外表輪廓再銑凹臺(tái)最后銑2個(gè)沉孔。工藝過(guò)程：粗銑外輪廓精銑外輪廓粗銑凹槽精銑凹槽銑2個(gè)孔。2工件的裝夾2.1 定位基準(zhǔn)在制定零件加工的工藝規(guī)程時(shí)，正確的選擇工件的定位的基準(zhǔn)有著十分的重要意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對(duì)零件個(gè)外表的加工順序也有很大的影響。合理的選擇定位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前提，還能簡(jiǎn)化加工工序，提高加工效率。定位基準(zhǔn)選擇的原那么：基準(zhǔn)重合原那么便于裝夾的原那么。便于對(duì)刀的原那么。2.2裝夾方式的選擇以毛坯底面為加工基準(zhǔn)，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(guān)系。在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命那么應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)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(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序本錢最低的目標(biāo)確定。選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀本錢來(lái)選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選的比單刃刀具高些。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換到時(shí)間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選的低些，一般取15-30min對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比擬復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選的高些，尤其保證刀具可靠性。大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，防止切削時(shí)中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和外表粗糙度來(lái)定。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅需要?jiǎng)傂院?、精度高，而求要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高斷和排性能同時(shí)要求安裝和調(diào)整方便，這樣來(lái)滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料如高速鋼、超細(xì)粒質(zhì)硬質(zhì)合金并使用可轉(zhuǎn)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(guān)參數(shù)的經(jīng)歷數(shù)據(jù)如下:一是銑刀半徑RD應(yīng)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<(1/4-1/6)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(shí)，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(shí)取刀具半徑為Re=0.95(Rr)。對(duì)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(pán)銑刀。本零件最小圓弧半徑為6mm，最深的孔位10mm，應(yīng)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(shí)，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(xiě)人程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)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(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)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(zhuǎn)速為600800，精銑時(shí)可以高些。主軸轉(zhuǎn)速取8001000進(jìn)刀量：主要取決于工件加工外表粗糙度要求。精加工時(shí)，外表要求高，粗加工時(shí)，可取大一些。吃刀深度：加工時(shí)，根據(jù)工件、刀具、機(jī)床情況決定.表3.1 數(shù)控加工刀具卡產(chǎn)品名或代號(hào)零件名稱用途序號(hào) 刀具號(hào)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(hào)工步容刀具號(hào)刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速/mm進(jìn)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(tái)T010110500601.54精銑凹臺(tái)T0101106005015粗銑2個(gè)沉孔T010110500601.56精銑2個(gè)沉孔T0101106005014數(shù)控程序的編制4.1 Mastercam軟件編程簡(jiǎn)介Mastercam軟件是美國(guó)CSoftware,INC開(kāi)發(fā)的CAD/CAM系統(tǒng)，是最經(jīng)濟(jì)有效率的全方位的軟件系統(tǒng)。包括美國(guó)在的各工業(yè)大國(guó) 皆一致采用本系統(tǒng)，作為設(shè)計(jì)、加工制造的標(biāo)準(zhǔn)。 Mastercam為全球PC級(jí)CAM，全球銷售量第一名，是工業(yè)界及學(xué)校廣泛采用的CAD/CAM系統(tǒng)，以美國(guó)和加拿大教育單位來(lái)說(shuō)，共計(jì)有 2500多所高中、?？拼髮W(xué)院校使用此來(lái)作為機(jī)械制造及NC程序制作，在中國(guó)大陸及，其業(yè)界及教育單位亦有領(lǐng)先地位。4.2建立坐標(biāo)系所有的加工容都集中在工件上外表上，以30的凹臺(tái)的中心定位，所以以30的凹臺(tái)的中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，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(kāi)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(shí)體驗(yàn)證圖4.5 實(shí)體驗(yàn)證圖4.4Mastercam編程程序4.4.1后處理結(jié)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-3.614N140X44.917N142G2Y3.614R4.75N144G1X59.75N146Y10.841N148X55.25N202Y-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-3.614N238X44.917N240G2Y3.614R4.75N242G1X59.75N244Y10.841N246X55.25N248Y18.068N250X59.75N252Y25.295N254X54.301N256G3X48.703Y32.523R15.25N258G1X59.75N260Y39.75N262X-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-7.5N554G3X10.781Y-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.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-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(jī)床5.1.2定義毛坯5.1.3選擇夾具和放置零件5.1.4刀具的選擇5.2銑床的對(duì)刀、程序的導(dǎo)入和仿真5.2.1銑床的對(duì)刀X軸Y軸Z軸5.2.2程序的導(dǎo)入5.2.3實(shí)體仿真成品效果圖參考文獻(xiàn)1王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)第2版 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