閥本體產(chǎn)品造型及本體模具數(shù)控加工工藝及程序編制編程仿真含NX三維及CAD圖.zip,本體,產(chǎn)品,造型,模具,數(shù)控,加工,工藝,程序,編制,編程,仿真,NX,三維,CAD 本體產(chǎn)品造型及本體模具數(shù)控加工工藝及程序編制 摘 要 數(shù)控技術(shù)集計算機技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制、傳感測量、機械制造、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體，它的發(fā)展和運用，開創(chuàng)了制造業(yè)的新時代，數(shù)控技術(shù)水平的高低已成為衡量一個國家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標(biāo)志。 本論文是對本體產(chǎn)品造型設(shè)計及其模具數(shù)控加工的描述，包容了零件圖樣的分析、刀具和夾具的選用、工藝路線的擬定以及手工編程的全部內(nèi)容。在零件的加工過程中工藝分析是尤其重要的，而數(shù)控加工工藝分析與處理是數(shù)控編程的前提和依據(jù)，沒有符合實際的數(shù)控加工工藝，就不可能有真正可行的數(shù)控加工程序，所以這次設(shè)計的重點就在數(shù)控加工工藝上，結(jié)合數(shù)控加工工藝要求和零件的使用要求對零件的數(shù)控加工工藝流程作了的分析。 關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；本體產(chǎn)品；數(shù)控加工；數(shù)控編程；加工工藝 Abstract Numerical control technology and computer technology, electronic technology, automatic control, sensor measurement, machinery manufacturing, network communication technology, its development and use, creating a new era of the manufacturing industry, the level of NC technology has become the core measure of a country manufacturing industry modernization degree symbols. This paper is a description of the product design and mold NC machining, including the analysis of the parts, the selection of tools and fixtures, the preparation of the technical route and the whole content of the manual programming. In the process of technological analysis is particularly important, and the analysis of NC machining technology and processing is the premise and basis of NC programming, NC machining process is not practical, there is no real feasible NC program, so the key to the design in NC machining process, combined with the analysis of the use of CNC machining the process requirements and the requirements of parts CNC machining process of parts made of. Key words: numerical control technology; ontology product; NC machining; NC programming; processing technology  目 錄 摘 要 I Abstract II 1 數(shù)控加工技術(shù)概述 1 2 本體零件三維造型設(shè)計 3 2.1本體CAD零件圖 3 2.2本體三維造型 3 3 本體模具工藝設(shè)計 9 3.1本體模具零件圖 9 3.2 零件毛坯的選擇 9 3.3 零件裝夾 10 3.4 工藝性分析 10 3.5機床選擇 11 3.6 刀具的選擇 12 3.6.1刀具類型 12 3.6.2選擇數(shù)控刀具的原則 13 3.7 制定加工工藝順序 14 3.8 切削用量的選擇 15 3.8.1 主軸轉(zhuǎn)速的選擇 15 3.8.2進給速度的選擇 16 3.8.3 背吃刀量的確定 16 3.9 加工工藝卡 17 4 模具零件UG編程與仿真 18 4.1編程原點的確定 18 4.2數(shù)學(xué)處理 18 4.2.1確定編程坐標(biāo) 18 4.2.2數(shù)控加工誤差 18 4.3 本體模具A件編程與仿真 18 4.4 本體模具B件編程與仿真 24 4.5后處理 25 總 結(jié) 28 致 謝 29 參考文獻(xiàn) 30 IV 1 數(shù)控加工技術(shù)概述 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和經(jīng)濟競爭的日趨激烈, 機械加工業(yè)大量采用數(shù)控機床取代傳統(tǒng)的普通機床進行機械加工，數(shù)控機床是一種將數(shù)字計算技術(shù)應(yīng)用于機床的控制技術(shù)。它把機械加工過程中的各種控制信息用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。數(shù)控機床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，代表了現(xiàn)代機床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。 與普通機床相比，數(shù)控機床的加工有以下幾方面的優(yōu)點：（1）加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。（2）能完成普通機床難以完成或根本不能加工的復(fù)雜零件加工。（3）生產(chǎn)效率高。（4）對產(chǎn)品改型設(shè)計的適應(yīng)性強。（5）有利于制造技術(shù)向綜合自動化方向發(fā)展。（6）監(jiān)控功能強，具有故障診斷的能力。（7）減輕工人勞動強度、改善勞動條件。 數(shù)控機床的加工原理可簡要概述為：在數(shù)控機床上加工零件時，要是想根據(jù)零件的加工圖樣的要求確定零件的工藝過程、工藝參數(shù)和刀具參數(shù)，再按規(guī)定編寫零件數(shù)控加工程序，然后通過手動數(shù)據(jù)輸入方式或計算機通信等方式將數(shù)控加工程序送到數(shù)控系統(tǒng)，在數(shù)控系統(tǒng)控制軟件的支持下，經(jīng)過分析處理與計算后發(fā)出相應(yīng)的指令，通過伺服系統(tǒng)使機床按預(yù)定的軌跡運動，從而控制機床進行零件的自動加工。 世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家通過發(fā)展數(shù)控技術(shù)、建立數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)，促使制造業(yè)跨入一個新的發(fā)展階段，給國民經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)帶來了巨大的變化。數(shù)控機床是世界第三次產(chǎn)業(yè)革命的重要內(nèi)容，它不但是機電工業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，還是汽車、石化、電子和現(xiàn)代醫(yī)療裝備等產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的主要手段。雖然數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)本身的產(chǎn)值遠(yuǎn)不如汽車、化工等產(chǎn)業(yè)，但高效的數(shù)控機床給制造業(yè)帶來了現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式以及高倍率的效益增長，這是促進國民經(jīng)濟發(fā)展的巨大源動力。特別是數(shù)控技術(shù)在制造業(yè)的擴展與延伸所產(chǎn)生的輻射作用和波及效果，足以給機械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制造方式及管理模式等帶來深刻的變化。當(dāng)今數(shù)控機床正在朝著以下幾個方向發(fā)展：（1）高速度、高精度化。（2）多功能化。（3）智能化。（4）數(shù)控編程自動化。（5）可靠性最大化。（6）控制系統(tǒng)小型化。 數(shù)控加工工藝的內(nèi)容包括了機械加工工藝和數(shù)控加工程序編制的基本知識和基本理論、典型零件加工工藝分析的方法。數(shù)控加工工藝的研究宗旨是如何科學(xué)的最優(yōu)的設(shè)計加工工藝，充分發(fā)揮數(shù)控機床的特點，實現(xiàn)數(shù)控加工中的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低耗。學(xué)會選擇機床、刀具、夾具及零件的表面的加工方法，掌握數(shù)控加工工藝的設(shè)計方法以及分析解決生產(chǎn)中的工藝問題。 在數(shù)控編程中，工藝分析和工藝設(shè)計是至觀重要的，無論是手工編程還是自動編程，在加工前都要對所加工的模具零件進行工藝分析，擬定加工方案，選擇加工設(shè)備、刀具、夾具，確定切削用量，安排加工順序，制定走刀路線等。在編程過程中，還要對一些工藝問題（如對刀點，換刀點，刀具補償?shù)龋┳鱿鄳?yīng)處理。因此程序編制中的工藝分析和工藝設(shè)計是一項十分重要的工作。 2 本體零件三維造型設(shè)計 2.1本體CAD零件圖 本體零件CAD零件二維圖，如圖2.1所示 圖2.1 2.2本體三維造型 首先我們要建立新文件，文件名只能是英文和數(shù)字組成。建好新文件后，分別對件一和件二進行線架造型。 首先點擊UG進入UG界面。如圖2.2所示 圖2.2 UG界面 點擊新建右上角先創(chuàng)建一個模型，并輸入文件名3D，記住，文件名不允許出現(xiàn)中文件了。我們暫且先命名為文，因為建成中文名以后UG就打不開這。在應(yīng)用欄中點擊模型按鈕。如圖2.3所示。 圖2.3 新建模型 繪制草圖并拉伸如圖2.4所示 圖2.4 在拉伸的的四方塊上，創(chuàng)建一個圓柱，如圖2.5所示 圖2.5 再創(chuàng)建一個圓柱，并且求和，如圖2.6所示 圖2.6 創(chuàng)建四邊形凸臺另外一邊的圓柱，如圖2.7所示 圖2.7 創(chuàng)建四邊形凸臺另外一邊的圓柱，如圖2.8所示 圖2.8 創(chuàng)建四邊形凸臺第四面的圓柱，如圖2.9所示 圖2.9 在圓柱面上又創(chuàng)建一個短圓柱，如圖2.10所示 圖2.10 繪制箭頭草圖，并且拉伸求差，如圖2.11所示 圖2.11 進行4邊倒圓，如圖2.12所示 圖2.12 對創(chuàng)建的圓柱進行邊倒圓，如圖2.13所示 圖2.13 最終得到如圖2.14所示的三維圖 圖2.14 3 本體模具工藝設(shè)計 3.1本體模具零件圖 本體模具圖，如圖3.1所示 圖3.1 3.2 零件毛坯的選擇 毛坯是根據(jù)零件所要求的形狀，工藝尺寸等方面而制成的供進一步加工使用的生產(chǎn)對象。毛坯種類的選擇不僅影響著毛坯制造的工藝裝備及制造費用，對零件的機械加工工藝裝備及工具的消耗，工時定額計算有很大影響。 常用毛坯的種類有鑄件、鍛件壓制件、沖壓件、焊接件、型材和板材等。 （1）鑄件：適用于形狀復(fù)雜的毛坯。薄壁零件不可用砂型鑄造；尺寸大的鑄件宜用砂型鑄造；中、小型零件可用較先進的鑄造方法。 （2）鍛件：適用于零件強度較高、形狀較簡單的零件。尺寸大的零件因受設(shè)備限制，故一般用自由鍛；中、小型零件可選用模鍛；形狀復(fù)雜的零件不宜用自由鍛。 （3）型材：熱軋型材的尺寸較大，精度低，多用作一般零件的毛坯;冷軋型材尺寸較小，精度較高，多用于毛坯精度要求較高的中、小零件，適用于自動機床加工。 （4）焊接件：對于大件來說，焊接件簡單、方便，特別是單件、小批量的生產(chǎn)可大大縮短生產(chǎn)周期;但焊接后變形大，需經(jīng)時效處理。 （5）冷壓件：適用于形狀復(fù)雜的板料零件，多用于中、小尺寸零件的大批量加工。 這兩個零件外形為方塊即為板類零件，故其毛坯選擇為板材，毛坯材料為45鋼， （6）板材：適用于外形規(guī)則的零件，根據(jù)零件的外形尺寸，選擇適用的板材，可以很好的節(jié)約材料和加工工時。 綜上所述毛坯種類選鍛件的棒料，模具A毛坯尺寸為：260x180x150mm；模具B毛坯尺寸為：260x250x200mm。 3.3 零件裝夾 由于零件的加工面比較多，為了提高勞動生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度需要設(shè)計夾具，選用臺虎鉗和相應(yīng)工具夾具裝夾 根據(jù)前面定位基準(zhǔn)的選擇，決定使用工藝夾具。其特點是，利于分中打表及校準(zhǔn)，一次性裝夾提高加工的精度。 臺虎鉗（夾具）如下圖3.2所示： 圖3.2 3.4 工藝性分析 本體模具零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性與經(jīng)濟性，它包括零件整個工藝過程的工藝性，與鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、切削加工等的工藝性，其涉及面很廣，具有綜合性。 在不同的生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件下，同一種零件制造可行性與經(jīng)濟性可能不同，所以，在對零件進行工藝性分析時，必須根據(jù)具體生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件，全面、具體、綜合的分析。 在制定機械加工工藝規(guī)程時，主要進行零件的切削加工工藝分析，它主要涉及如下幾點： 1. 工件應(yīng)便于在機床或夾具中裝夾，并盡量減少裝夾次數(shù)。 2. 刀具易于接近加工部件，便于進刀、退刀、越程和測量。 3. 便于觀察切削情況。 4. 盡量減少刀具調(diào)整和走刀次數(shù)。 5. 盡量減少加工面積及空行程，提高生產(chǎn)率。 6. 便于采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，盡可能減少刀具種類。 7. 盡量減少工作條件和刀具的受力變形。 8. 改善工作條件，便于加工，必要時應(yīng)便于采用多刀，多件加工。 9. 適宜的定位基準(zhǔn)，且定位基準(zhǔn)至加工面的標(biāo)注尺寸應(yīng)便于測量。 尺寸和表面粗糙度要求不是很高，但是在能達(dá)到加工要求和不浪費材料和時間的情況下應(yīng)做好每一步。 3.5機床選擇 對于機床，每一類機床都有不同的精度、功能等，其工藝范圍、技術(shù)規(guī)格、加工精度、生產(chǎn)率及自動化程度都不同。為了正確地為每一道工序合理選擇機床，充分發(fā)揮機床的性能優(yōu)勢，需考慮以下幾點： 1)機床的類型應(yīng)與工序加工內(nèi)容相適應(yīng)。 2)機床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與工件的外形尺寸和加工表面的相關(guān)尺寸相適應(yīng) 3)機床的精度與工序要求的精度相適應(yīng)，原則上粗加工工序應(yīng)選用精度低的機床，精度要求高的精加工工序則相應(yīng)選用精度高的機床。在一定的精度范圍內(nèi)不能偏離太多，機床精度過低，不能保證加工尺寸；反之，會增加零件制造成本。 應(yīng)根據(jù)零件的規(guī)格尺寸、加工精度、所需要的功能層次等要求合理的機床。 1.機床的類型 由于加工內(nèi)容為整圓和圓弧槽按精度將該零件加工分成粗、精銑兩工步，分析可知普通銑床上操作較困難，且質(zhì)量穩(wěn)定性受人為因素影響較大，精度不易保證。故選用自動化控制精度較高的機床加工才能穩(wěn)定質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率。因此選擇以銑削為主的數(shù)控銑床或加工中心。 MVC850B型數(shù)控銑床配備廣州數(shù)控GSK983數(shù)控系統(tǒng)，規(guī)格大?。ㄔ斠姍C床參數(shù)）適合加工需要范圍，且結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定可靠。滿足工件加工需要。同時，這也是現(xiàn)在經(jīng)濟實用型的數(shù)控設(shè)備之一。 2.機床精度 加工精度為IT7~IT14級的除淬火鋼以外的45鋼，可采用粗加工、精加工倆步加工就可完成。 加工精度為IT5~IT6級、Ra0.2~0.63um的除淬火鋼以外的常用金屬，可采用精密型數(shù)控銑床，按粗加工、半精加工、精加工的方案加工。 加工精度高于IT5級、Ra＜0.08um的除淬火鋼以外的常用金屬，可采用高精密型數(shù)控車床，按粗加工、半精加工、精加工、精密加工的方案加工。 因此，根據(jù)零件圖樣要求，GSK983型數(shù)控銑床精度適應(yīng)零件的精度需要。 3.機床技術(shù)參數(shù) 機床主要技術(shù)參數(shù)。 ?工作臺：工作臺尺寸 1000mm*500mm允許 ?最大荷重 600 ? T型槽尺寸 ?18*3 ? 工作范圍：工作臺最大行程 ?X軸850mm ? 滑座最大行程 ?Y軸 560mm ?主軸最大行程 Z軸 ?650mm ? 主軸端面距離最大 800mm主軸端面距離最小150mm ? 主軸：?錐孔（7:24）BT40 ?轉(zhuǎn)速范圍 8000 ?最大輸出扭矩 52.5Nm ?主電機功率 11/15 Kw ? 進給：進給速度 20m/min ?快速移動 X軸32 Y軸32 Z軸30 ?刀庫：刀庫形式 機械手 ?刀庫容量 24把 ? 換到時間（刀對刀） 2.5s ? 定位精度：X軸0.016mmY軸0.012mmZ軸0.012mm? 重復(fù)定位精度：X軸0.010Y軸0.008Z軸0.008 動力源：電器容量25KVA 氣壓0.5-0.7MPA ? 機床尺寸：3000*2565*2944mm? 重量：6800KG ?控制系統(tǒng)：GSK983 。 3.6 刀具的選擇 3.6.1刀具類型 數(shù)控機床對所使用的刀具有許多性能上的要求，只有達(dá)到這些要求才能使數(shù)控機床真正發(fā)揮效率。在選擇數(shù)控機床所用刀具時應(yīng)注意以下幾個方面： 1．良好的切削性能?，F(xiàn)代數(shù)控機床正向著高速、高剛性和大功率方向發(fā)展，因而所使用刀具必須具有能夠承受高速切削和強力切削的性能。同時，同一批刀具在切削性能和刀具壽命方面一定要穩(wěn)定，這是由于在數(shù)控機床上為了保證加工質(zhì)量，往往實行按刀具使用壽命換刀或由數(shù)控系統(tǒng)對刀具壽命進行管理。 2．較高的精度。隨著數(shù)控機床、柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展，要求刀具能實現(xiàn)快速和自動換刀；又由于加工的零件日益復(fù)雜和精密，這就要求刀具必須具備較高的形狀精度。對數(shù)控機床上所用的整體式刀具也提出了較高的精度要求，有些立銑刀的徑向尺寸精度高達(dá)5μm以滿足精密零件的加工需要。 3．先進的刀具材料。刀具材料是影響刀具性能的重要環(huán)節(jié)。除了不斷發(fā)展常用的高速鋼和硬質(zhì)合金鋼材料外，涂層硬質(zhì)合金刀具已在國外普遍使用。硬質(zhì)合金刀片的涂層工藝是在韌性較大的硬質(zhì)合金基體表面沉積一薄層（一般5～7μm）高硬度的耐磨材料，把硬度和韌性高度地結(jié)合在一起，從而改善硬質(zhì)合金刀片的切削性能。 在如何使用數(shù)控機床刀具方面，也應(yīng)掌握一條原則：尊重科學(xué)，按切削規(guī)律辦事。對于不同的零件材質(zhì)，在客觀規(guī)律上就有一個切削速度（v）、背吃刀量（aP）、進給量（f）三者互相適應(yīng)的最佳切削參數(shù)。這對大零件、稀有金屬零件、貴重零件更為重要，應(yīng)在實踐中不斷摸索這個最佳切削參數(shù)。 3.6.2選擇數(shù)控刀具的原則 刀具壽命與切削用量有密切的關(guān)系。在制定切削用量時，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。 選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據(jù)道具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選的比單刃刀具高些。對于機夾可轉(zhuǎn)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(chǎn)效率，刀具壽命可選的低些，一般取15-30min對于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選的高些，尤其保證刀具可靠性。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個車間的生產(chǎn)率的提高時，該工序的刀具壽命要選的低些，當(dāng)某工序單位時間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支較大時，刀具壽命也應(yīng)選的低些。大件精加工時，為保證至少完成一次走刀，避免切削時中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來定。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(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機床高效率的要求。數(shù)控機床上所選用的道具常采用適應(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。 根據(jù)零件數(shù)控加工時對刀具的具體要求，選將選擇的數(shù)控加工刀具列出刀具表，其加工參數(shù)詳見表3-1 表3-1 刀具表 刀號 刀具名稱 刀具材料 長度補償 備注 T01 ED16立銑刀 硬質(zhì)合金 H01 φ16mm T02 ED8立銑刀 硬質(zhì)合金 H02 φ8mm T03 R3球頭刀 硬質(zhì)合金 H03 φ6mm T04 ED1立銑刀 硬質(zhì)合金 H04 φ1mm 3.7 制定加工工藝順序 本體模具A加工工藝如下： 工序一：下料 工序二：調(diào)質(zhì)，熱處理 工序三：整體開粗，留0.2mm精加工余量 工序四：二次開粗，留0.2mm精加工余量 工序五：精加工銑平面 工序六：精加工曲面輪廓 工序七：精加工符號輪廓 工序八：去毛刺 工序九：檢驗 工序十：入庫 本體模具B加工工藝如下： 工序一：下料 工序二：調(diào)質(zhì)，熱處理 工序三：整體開粗，留0.2mm精加工余量 工序四：二次開粗，留0.2mm精加工余量 工序五：精加工銑平面 工序六：精加工曲面輪廓 工序七：精加工符號輪廓 工序八：去毛刺 工序九：檢驗 工序十：入庫 3.8 切削用量的選擇 3.8.1 主軸轉(zhuǎn)速的選擇 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件的（或刀具）的直徑來選擇，其計算公式為： （公式3-1） 公式中：為切削速度，單位為m/min由刀具的耐用度決定； n為主軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min； D為銑刀的直徑，單位為mm。 切削速度的選取如表4-1所示: 表3.2 銑削時切削速度 工件材料 硬度/HBS 切削速度/(m/min) 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鋼 <225 18~42 66~150 225~325 12~36 54~120 325~425 6~21 36~75 鑄鐵 <190 21~36 66~150 190~260 9~18 45~90 160~320 4.5~10 21~30 鋁 70~120 100~200 200~400 由于每把刀計算方式相同，現(xiàn)選取粗、精銑平面Ф20的立銑刀為例說明其計算過程。 根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素。 從理論上講，切削速度的值越大越好，因為這不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實際上由于機床、刀具等的限制，綜合考慮： 3.8.2進給速度的選擇 切削進給量F是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料和性質(zhì)選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。 切削進給量F是切削時單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進方向的相對位移，單位為mm/min。它與銑刀轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)z及每齒進給量fz（mm/z）的關(guān)系為: F=fz·Z·N （公式3-2） 公式中： F—切削進給量，單位：（mm/min） z—銑刀齒數(shù) fz—銑刀每齒工作臺移動距離，即每齒進給量（mm/z） 每齒進給量fz的選取主要取決與工具材料的力學(xué)性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工具材料的強度和硬度越高，fz越小，反之越大。硬質(zhì)合金銑刀的每齒進給量高于同類高速鋼銑刀。銑刀每齒進給量如表4-2所示： 3.3 銑刀每齒進給量 工件材料 每齒進給量/（mm/z） 粗銑 精銑 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鋼 0.10~0.15 0.10~0.25 0.02~0.05 0.10~0.15 鑄鐵 0.12~0.20 0.15~0.30 鋁 0.06~0.20 0.10~0.25 0.05~0.10 0.02~0.05 3.8.3 背吃刀量的確定 背吃刀量是根據(jù)機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使被吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般留0.2-0.5mm。 選擇時應(yīng)使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。 3.9 加工工藝卡 模具一工藝卡 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備及工裝 一 備料 下料 二 調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì)，熱處理 三 銑 整體開粗，留0.2mm精加工余量 數(shù)控銑 四 銑 二次開粗，留0.2mm精加工余量 數(shù)控銑 五 銑 精加工銑平面 數(shù)控銑 六 銑 精加工曲面輪廓 數(shù)控銑 七 銑 精加工符號輪廓 數(shù)控銑 八 去毛刺 去毛刺 九 檢驗 檢驗 十 入庫 入庫 模具二工藝卡 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備及工裝 一 備料 下料 二 調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì)，熱處理 三 銑 整體開粗，留0.2mm精加工余量 數(shù)控銑 四 銑 二次開粗，留0.2mm精加工余量 數(shù)控銑 五 銑 精加工銑平面 數(shù)控銑 六 銑 精加工曲面輪廓 數(shù)控銑 七 銑 精加工符號輪廓 數(shù)控銑 八 去毛刺 去毛刺 九 檢驗 檢驗 十 入庫 入庫 4 模具零件UG編程與仿真 4.1編程原點的確定 將編程原點選在設(shè)計基準(zhǔn)并以其為定位基準(zhǔn)，這樣不但可避免基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差及不必要的尺寸換算，而且更容易找正對刀，對刀誤差小，編程方便。 根據(jù)零件的圖樣分析，該零件沒有形位公差，但是我們還是要選擇一個精基準(zhǔn)來保證零件的各個尺寸，并且設(shè)為該零件的設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。為了編程及對刀操作方便，將編程原點將編程原點選在工件中心處的表面上。 4.2數(shù)學(xué)處理 4.2.1確定編程坐標(biāo) 定換刀點。換刀點的設(shè)置必須保證換刀轉(zhuǎn)動安全，不至于工件和刀具相撞，故將其設(shè)在Z軸為參考點處。 4.2.2數(shù)控加工誤差 數(shù)控加工誤差是由編程誤差、機床誤差、定位誤差、對刀誤差等綜合累積而成的。數(shù)控程序設(shè)計時，除了直接減小各個組成誤差值外，還可以通過檢測機床的綜合誤差及偏向，在程序中用加補償值的辦法，來減小加工誤差。 編程誤差。編程誤差由逼近誤差、截斷（圓整）等誤差組成。逼近誤差是在用直線線段或圓弧段去逼近非圓弧曲線的過程中產(chǎn)生的誤差。圓整誤差是在數(shù)據(jù)處理時，將坐標(biāo)值四舍五入圓整成整數(shù)脈沖當(dāng)量值而產(chǎn)生的誤差。脈沖當(dāng)量是指每個單位脈沖對應(yīng)坐標(biāo)軸的位移量。普通精度的數(shù)控機床，一般脈沖當(dāng)量值為0.01mm，較精密的數(shù)控機床其脈沖當(dāng)量值為0.005mm或0.001mm。 機床誤差。機床誤差由數(shù)控系統(tǒng)誤差、進給系統(tǒng)誤差等原因產(chǎn)生。 定位誤差。定位誤差是當(dāng)工件在夾具上定位、夾具在機床上對定時產(chǎn)生的誤差。 對刀誤差。對刀誤差是在確定刀具與工件的相對位置時產(chǎn)生的誤差。 4.3 本體模具A件編程與仿真 UG是一種功能強大的軟件，在這個零件的造型中我們用到的是UG的草圖建模和仿形加工模塊。 通過草圖拉伸對毛坯進行設(shè)定，同時要確定毛坯中心在系統(tǒng)坐標(biāo)系（繪圖坐標(biāo)系）中的坐標(biāo)值。因為該例繪圖原點在圖形的底平面上，所以毛坯中心的坐標(biāo)值設(shè)定值為（0,0,0）。注意對刀時，刀具找正毛坯中心后，要按該坐標(biāo)值設(shè)定毛坯中心。然后進入UG加工模塊，首先設(shè)定加工坐標(biāo)系、工件加工的安全平面，對工件進行加工。 首先我們先建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系，點擊幾何視圖按鈕，然后雙擊操作工具欄的MCS，選擇工件上的坐標(biāo)系。 圖4-1 雙擊右邊導(dǎo)航器里的WORKPIECE，進行設(shè)置加工工件與加工毛坯，如圖4-2所示。 圖4-2 UG課程的時候，老師說過做UG仿形加工有三個步驟：①用什么刀具加工；②確定對零件件加工方法；③選擇零件加工的操作命令。我現(xiàn)在創(chuàng)建操作 平面立銑外輪廓，選擇ED16的立銑刀，如圖4-3所示。 圖4-3 然后創(chuàng)建二次開粗的立銑刀ED8。如圖4-4所示。 圖4-4 再創(chuàng)建R3的球頭刀，如圖4-5所示。 圖4-5 按照以上操作再創(chuàng)建ED1立銑刀。 接下來創(chuàng)建編程操作，如圖4-6所示。 圖4-6 彈出對話框，如圖4-7所示。 圖4-7 設(shè)置好切削用量、每一刀的進給量、切削方式，外面毛坯的距離，進刀方式和安全距離，切削速度和進給。留0.2mm的加工余量。然后生成刀軌，準(zhǔn)備進行粗加如圖 4-8所示刀具軌跡圖，圖4-9為仿真效果圖。 圖 4-8 圖 4-9 然后進行換刀，選擇ED8立銑刀進行二次開粗，確定刀軌加工。如圖4-10 和圖4-11所示 圖4-10 圖4-11 粗加工完成接著進行精加工，設(shè)置好切削用量、每一刀的進給量、切削方式，外面毛坯的距離，進刀方式和安全距離，切削速度和進給然后生成刀軌，如圖4-12所示為精加工走刀軌跡，圖4-13所示為精加工效果圖。 圖4-12 圖4-13 精加工曲面輪廓，如圖組4-14 圖4-14 精加工字符輪廓，如圖組4-15所示 圖4-15 4.4 本體模具B件編程與仿真 同理設(shè)置參數(shù)，加工模具B件，如圖組4-16為模具粗加工軌跡圖。 圖4-16 精加工平面，如圖4-17所示 圖4-17 精加工曲面輪廓，如圖4-18所示。 圖4-18 精加工4個凸臺斜面輪廓，如圖4-19所示 圖4-19 4.5后處理 點擊后處理按鈕，設(shè)置單位公制。用來生成NC程序，如圖4-20所示 圖4-20 生成NC程序，如圖4-21所示。 圖4-21 % G00 G91 G28 Z0.0 G40 G17 G49 G80 G90 (Tool_Name = ED16) (DIA. = 16.00 R = 0.00 Length = 75.00) G00 G91 G28 Z0.0 M01 G17 G80 G90 T01 M06 T02 S3000 M03 M08 G00 G53 X-140.99 Y0.0 G43 G00 Z11. H01 G00 Z3.2 G01 X-140.99 Y0.0 Z.2 F1250. G01 X-125.79 Y0.0 Z.2 G01 X-125.79 Y-119.832 Z.2 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 G01 X9.862 Y2.151 Z-69.836 G01 X9.823 Y2.154 Z-69.836 G01 X9.823 Y-1.983 Z-69.836 G02 X9.374 Y-2.535 I-.56 J-.003 G01 X8.016 Y-2.535 Z-69.836 G01 X7.766 Y-2.535 Z-69.769 G01 X7.583 Y-2.535 Z-69.586 G01 X7.516 Y-2.535 Z-69.336 G00 Z-65.2 G00 Z10. M05 M09 G00 G91 G28 Z0.0 M01 G91 G28 Y0.0 G40 G17 G49 G80 G90 M30 總 結(jié) 通過此次的設(shè)計，我對數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)有了更深一層的認(rèn)識，同時也體會到了團隊所展現(xiàn)的協(xié)同合作力量的強大。 在完成這次畢業(yè)設(shè)計的過程中，我認(rèn)識到了自己的不足，明白了自己所學(xué)的僅僅局限于課本，學(xué)習(xí)技能并不是一蹴而就的。通過對課題的分析到最終的作業(yè)完成，這使我在其中收獲了很多。繪圖、編程、查資料等等，也從中培養(yǎng)了自己的獨立能力。雖然在此過程中遇到了很多的難點問題，但通過老師和同學(xué)們的幫助得到了解決，并從中獲取了許多寶貴的知識，同時也認(rèn)識了理論結(jié)合實際的重要性。 畢業(yè)設(shè)計是在修完所有課程之后，我們走向社會之前的一次綜合性設(shè)計。主要用到所學(xué)的數(shù)控加工工藝設(shè)計、機械設(shè)計等方面的知識。著重說明一軸的數(shù)控加工方法,即零件圖樣的分析、數(shù)控加工的工藝分析、工藝路線的制定、數(shù)控程序的編制。通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我更加了解數(shù)控加工的含義，以及懂得如何查閱相關(guān)資料和怎樣解決在實際工作中遇到的實際問題，這為我以后從事這項職業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。 。 致 謝 首先要感謝我的導(dǎo)師老師在畢業(yè)設(shè)計期間給予我的精心指導(dǎo)并且對論文的修改，才使我的這次畢業(yè)設(shè)計能夠順利的完成；也要感謝大學(xué)以來的各位老師，如果沒有他們一起教給我基礎(chǔ)知識與專業(yè)知識，我的畢業(yè)設(shè)計過程將是困難重重。在此我再次對所有的老師表示心的感謝。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我對自己的專業(yè)知識有了更加的了解與撐握，也讓我發(fā)覺到還有哪些方面的知識要加深鞏固。我也將繼續(xù)地努力，不斷地學(xué)習(xí)，使我將來在數(shù)控技術(shù)這方面的知識不斷地鞏固與更新，為社會作貢獻(xiàn)。 參考文獻(xiàn) 1.東北重型機械學(xué)院、洛陽機械工程學(xué)院、長春汽車廠工人大學(xué)編《機床夾具設(shè)計手冊》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社1979 2.鄭修本主編《機械制造工藝學(xué)》機械工業(yè)出版社1999 3.陸劍中主編《金屬切削原理與刀具》機械工業(yè)出版社1984.10 4.浦林祥主編《金屬切削機床夾具設(shè)計手冊》北京機械工業(yè)出版社1995 5.鄧文英主編《金屬工藝學(xué)》上冊高等教育出版社2001 6.趙如程主編《金屬機械加工工藝人員手冊》上海科技出版社1990 7.李旦主編《機械加工工計手冊》第一卷機械工業(yè)出版社2006.12 8.邱志惠主編《AutoCAD實用教程》修訂版西安電子科技大學(xué)出版社2005.2 31