注塑模凸模零件三維造型及數(shù)控加工工藝編制編程仿真含NX三維及CAD圖.zip

注塑模凸模零件三維造型及數(shù)控加工工藝編制編程仿真含NX三維及CAD圖.zip,注塑,模凸模,零件,三維,造型,數(shù)控,加工,工藝,編制,編程,仿真,NX,CAD 摘要 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，數(shù)控技術(shù) 給 把 工 業(yè) 制 造 進(jìn) 行 了一場 巨 大 的 變革 ，為我 們 的 生 活 勾 畫 出一 幅 美 好 的 藍(lán) 圖 ，數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生和應(yīng)用 范 圍的加大，它對我們的生活和周圍環(huán)境 起 著越來越重要的影響。隨著計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)計算機(jī)也在不斷的發(fā)展，現(xiàn)在制造業(yè)的騰飛，使得數(shù)控越來越重要，加工軟件的更新快，頻率高，CAD/CAM的使用是一個很強(qiáng)的的能力體現(xiàn)。如像UG , PRO/E , Master CAM ,CAXA制造技術(shù)員等，市場的需求量依然很大。 數(shù)控技術(shù)的有著嚴(yán)格的工作要求，尤其在我們生活中最明顯，例如一顆螺絲，一個閥門，一個齒輪，一架飛機(jī)，都與數(shù)控有著聯(lián)系，身邊的好多人也在從事著數(shù)控這方面的工作，。本 文主要通過對零 件從毛坯到產(chǎn)品的數(shù)控工藝剖析與加工，結(jié)合大學(xué)三年學(xué)習(xí)到的的專業(yè)知識，全面考慮可能影響銑 削 磨 刨 車鉆各方面因素，設(shè)計我畢業(yè)設(shè)計中的零件工藝和工序以及撰寫程序，認(rèn)真的完 成 各項要求。 關(guān)鍵詞: 銑削鉆、 CAD、 UG、 數(shù)控 制 造 IV Abstract With the development of numerical control technology, numerical control technology for the traditional manufacturing industry has brought the revolutionary change, manufacturing has become the symbol of industrialization ,and with the development of technology and application domain expansion. It is important to some of the development of industry that plays a more and more important role. With the development of science and technology, numerical control technology is in the development of updates. Now, numerical control technology are called computer numerical control technology. The application of CAD/CAM is a practical technique, like UG, PRO/E, Master CAM, CAXA manufacturing engineers, etc. Numerical control technology is highly technical work, especially in the mold domain.Practitioners requires high machining technology knowledge, CNC programming knowledge and skills. This text based on the analysis of nc craft and machining, comprehensive knowledge of professional knowledge, comprehensive consideration the influence factors of milling process, design the craft and editing program, complete requirements. Keywords: milling, CAD, UG, 目 錄 摘要 1 Abstract 2 1 緒論 5 1.1數(shù)控設(shè)備的歷史由來 5 1.2選題的目的和意義 6 2 工藝性的剖析 7 2.1凸模零件簡介 7 2.2零件 加 工 工 藝性 解 析 和制定 8 3 選擇毛坯和裝配工藝的定位 9 3.1 凸模毛坯的選擇 9 3.2凸模零件工序和工藝 10 3.2.1本次零件加工方法 10 3.2.2工序的規(guī)劃 11 3.3選擇工藝時所用到的工具 12 3.3.1數(shù)控機(jī)床種類 和型號的選擇 12 3.3.2各類夾 具的選用 12 3.3.3精密量具的使用表 13 3.3.4各種加工刀具的選 用 14 4 工藝參數(shù)選擇 16 4.1切削參數(shù) 16 4.2各種切削參數(shù)的設(shè)置 16 4.3機(jī)床自身的參數(shù)考慮 17 5 產(chǎn)品零件的 三 維造型的方案 18 5.1如何創(chuàng)建底板 18 5.2畫出 開 口槽步驟 19 5.3怎樣創(chuàng)建凸臺 19 5.4創(chuàng)作異形凹 槽辦法 20 6 零件加工程序編寫方法 22 6.1數(shù)控編 程 的種類 22 6.2數(shù)控編程 22 致謝 31 參考文 獻(xiàn) 32 V 1 緒論 1.1數(shù)控機(jī)床的由來及特點 數(shù)控機(jī)床(Numerical Control Machine Tools)是用數(shù)字形式的信息(程序指令)，指示加工刀具按數(shù)字符號組成的信號能夠進(jìn)行自動切削毛坯的機(jī)器，簡稱數(shù)控機(jī)床。 數(shù)控（Numerical Control 簡稱:NC）技術(shù)是通過數(shù)字符號進(jìn)行不同組合對一臺 或者多臺設(shè)備進(jìn)行控制 的技術(shù)。 數(shù)控技術(shù)是以數(shù)字的形式對機(jī)器運動和加工零件進(jìn)行操控的一種技能， 傳 統(tǒng) 的 機(jī) 械 設(shè) 備 的 加 工 正 在 一 步 一 步 的 被 數(shù) 字 化 機(jī) 器 所 取代，數(shù)控設(shè)備不僅 僅包含 著工業(yè)電腦的使用。還滲透囊括許多種類：(1)零件制造技術(shù)；(2)信 號接收、處理、發(fā)送技術(shù)；(3)自行控制技術(shù)；(4)傳感 器各項技術(shù)；(5)軟件開發(fā)及研究技術(shù)等 數(shù)控技術(shù)的使用為我們的生活質(zhì)量提供堅實的基礎(chǔ)，制造業(yè)是國之根本，伴隨數(shù)控技術(shù)的不斷拓 展 ，對其他領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型起著促進(jìn)的作用，例如鋼鐵、機(jī)器等的進(jìn)步承擔(dān)著越來越重要的角色，許多行業(yè)朝著數(shù)字化方向前進(jìn)，越來越先進(jìn)，如：比如一些五軸的加工設(shè)備像五軸的加工中心，高端的設(shè)備比比皆是。 1.工業(yè)朝著數(shù)字化方向發(fā)展 　　我認(rèn)為數(shù)控系統(tǒng)核心處理器性能的 完善，使工廠高速加工中心以85m/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，機(jī)器空運行是速 度也可達(dá)到100m/min左右。許多發(fā)達(dá)和發(fā)展中機(jī)械 制造公司 ，包括日本三菱公司，已經(jīng)采用以高科技自動化的機(jī)器替?zhèn)鹘y(tǒng)落后設(shè)備。例如 美國CINCINNATI公司的HyperMach機(jī)床進(jìn)給時的轉(zhuǎn)速為60m/min，最高為100m/min，瞬時加速度達(dá)2g，設(shè)備主軸轉(zhuǎn)動速 已達(dá)60000r/min。加工效率 取得很大提升 。 　　由于現(xiàn)在的設(shè)備各部分功能分工的十分明確，同時專業(yè)主軸生產(chǎn)廠商的研發(fā)下 ，主軸高速化得到全面落實。設(shè)備的整體性能在不斷的提升，已經(jīng)成為生產(chǎn)制造的基礎(chǔ)，已經(jīng)成為制造業(yè)必不可少的一部分。 2、精密化加工發(fā)展新趨勢 　機(jī)床內(nèi)部性能和結(jié)構(gòu)的不斷完善和改進(jìn)，數(shù)控系統(tǒng)的控制下得機(jī)床可以執(zhí) 行 更 高 級 別的運動。加工精度的不斷提高使得對生產(chǎn)設(shè)備以及操作人員的要求越來越高，但與此同時，產(chǎn)品的質(zhì)量也得以提升，使用壽命得以延長，而且精度已經(jīng)進(jìn)入納米化時代，這是早期的我們難以想象的，這是必然的趨勢，也是一個工業(yè)發(fā)展的新紀(jì)元 3.工業(yè)向著開放化的時代走去 由于計算機(jī)硬件的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化程度越來越高，以及軟件模塊化，開放化技術(shù)的逐漸成熟，數(shù)控技術(shù)開始進(jìn)入開放化的進(jìn)程。開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性。美國等各國短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計劃和技術(shù)規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進(jìn)行中國的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。 4.工業(yè)越來越復(fù)雜化 現(xiàn)在所生產(chǎn)的零件質(zhì)量要求持續(xù)提高，加工難度的不斷加大，單一的設(shè)備無法實現(xiàn)對工序繁瑣零件進(jìn)行加工，普通設(shè)備加工出來的零件在實際中無法使用，所以高質(zhì)量的設(shè)備也在不斷開發(fā)和使用當(dāng)中，現(xiàn)在一些高精度的設(shè)備變多，包括加工中心的使用，才能夠加工復(fù)雜的零部件，這些設(shè)備的產(chǎn)生，也使的工業(yè)的發(fā)展越來越復(fù)雜化。 1.2我本次選題的目的和意義 大專三年學(xué)習(xí)了有關(guān)機(jī)械和數(shù)控技術(shù)以及畫圖，建造實體圖，加工零件進(jìn)行編寫程序的專業(yè)知識后，為了將課本所學(xué)的書本知識用到現(xiàn)在的生活中，對所學(xué)知識有更好的掌握，和對自己的專業(yè)知識進(jìn)行拓展，以及提高自己的實際操作能力，所以選取本次課題，完成自己的目標(biāo)，遇山修路見水搭橋，完成設(shè)計。 本課題主要內(nèi)容 是 數(shù)控銑削加工，包括了凸模零件二維圖的分析、工藝路線設(shè)計、刀具和機(jī) 床 專用夾具的選擇、各項數(shù)據(jù)的設(shè)置、通過UG軟件的一系列相關(guān)的操作，繁復(fù)的調(diào)試，使零件被合理的加工。通過此次畢業(yè)設(shè)計，我認(rèn)為可以得到新的收獲，從遇到新的問題，然后去解決它，這是一個進(jìn)步的過程，一個經(jīng)驗積累的過程，可以充實自己，磨礪自己。我愿意用我所學(xué)的知識去完成我的畢業(yè)課題，為自己的大學(xué)生活畫上圓滿的句號，為自己留下一段扎實的記憶，不辜負(fù)所有人的期望?。?！ 32 2 工藝性分析 2.1零件的簡介 課題上的草圖 圖2.1零件二維圖 圖2.2零件三維 圖 2.2凸模零件分析 零件材料選用45號鋼。由圖發(fā)現(xiàn)，這個零件的四個側(cè)面不需要，加工的是上表面和下表面。零件形 狀 相對復(fù)雜，主要加工的地方有上表面輪 廓 包括零件凸臺、邊緣的方形槽、2-M12螺紋孔和2-Φ12的通孔、80X17mm的槽以 及 圓弧曲面。下表面輪廓也是不要加工的。更詳細(xì)的數(shù)據(jù)在零件的二維圖紙上。所以選擇定位基準(zhǔn)為凸模零件的表面，并在零件的底面加工完成以后，然后再把位置對換，再加工凸模零件的腔體。 3毛坯與工藝 裝 配的選擇 3.1 凸模毛胚類型的選擇 3.1.1確定毛坯 的類型 毛坯的金屬成形工藝類型有許多，不同的毛坯有不同的制造方案。常用的毛坯成形的辦法主要有文檔中幾種： （1）鑄件 鑄件常用于形狀較復(fù)雜的毛坯； （2）鍛件 鍛件常用于強(qiáng)度要求高、形狀較簡單的毛坯； （3）型材 型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。 （4）焊接件 焊接件是將型材或板料焊接成所需毛坯，簡單方便生產(chǎn)周期短。但需經(jīng)時效處理消除應(yīng)力才能進(jìn)行機(jī)械加工； 5.毛坯的其他因素 選擇毛坯時要考慮以下方面： （1）零件結(jié)構(gòu)形狀及尺寸； （2）零件材料 及力學(xué)要求； （3）現(xiàn)有生產(chǎn) 條件及技術(shù)； （4）生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性； （5）考慮結(jié)合新 工 藝、材料、技術(shù)的性能。 按照畢業(yè)課題圖紙上的要求，零件外形是方形，因此直接 采用型材毛坯，就能符合零件圖紙上的要求。 3.1.2 毛坯的余量的衡量 毛坯的選擇要根據(jù)零件的外形和尺寸決定，要選擇與零件相識的毛坯進(jìn)行加工，可以節(jié)省材料，效率會更高。所以盡量達(dá)到少或無切削加工。俗話說，魚與熊掌不可兼得，但是由于現(xiàn)有毛坯制成本和技術(shù)的阻礙，以及現(xiàn)在人們對產(chǎn)品零件的性能以及使用壽命等要求變高，所以精度和表面質(zhì)量 要求也隨之提高，加工設(shè)備有不可避免的自身誤差。所以，毛坯的待加工表面仍需留有 一定的切削余量，為了能夠進(jìn)行二次 加 工達(dá)到零件的要求的尺寸。下圖是我的毛坯尺寸選擇，如下圖3.1。 圖3.1毛坯圖 由零件的二維圖紙可以知道，零件的厚度是38mm，長度是160mm，寬度為120mm，所以我把毛坯的長度單邊各留1mm余量，寬度單邊 各留1mm切削余量，厚度單邊各留1mm。以達(dá)到減少工作量，也可以節(jié)省給更多的材料，更快的完成零件的加工。 3.2本次零件的工藝和工序 3.2.1加工方法的選擇 1.零件所使用的平面加工的方法? 在數(shù)控銑床上加工零件主要以方體的零件為主，不同的零件結(jié)構(gòu)可以使用不同的銑削方式，，以達(dá)到圖紙的要求， 由于順銑和逆 洗 的加工方式的不同，要根據(jù)零件圖上的 實 際要求進(jìn)行合理的選擇。需要注意的是：當(dāng)零件表面的光潔度要求很高和很低時，我們都有不同的銑削方式與之相對應(yīng)，不可任意選擇。? 2.平面輪廓 選擇的加工方法? 平面輪廓零件是由很多要素組成的。主要是由圓弧等構(gòu)成，通常采用不同的加工方式進(jìn)行加工，通常在兩軸機(jī)床進(jìn)行加工。? 3.曲面輪 廓 的加工幾種方法? 刀具的大小和精度直接影響著曲面加工的質(zhì)量，所以應(yīng)該刀具應(yīng)該被考慮，根據(jù)不同情況選擇不同的銑削辦法。 因為零件的上表面幾乎是由凸臺組成，所以可以先粗銑零件的凸臺，然后在加工零件凸臺四周時，在把零件的凸臺進(jìn)行精銑，。從二維圖中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)內(nèi) 腔 和輪廓都可以采用輪 廓銑的加工方法。對此，可以使用麻花鉆頭可以解決八毫米和十二毫米的孔，。 圓弧曲面由曲面組成，所以用曲面輪廓的加工方法即可！ 3.2.2工序的劃分 零件工序劃分時要考慮零件自身的外形，以及實際的生產(chǎn)條件，劃分工序時要做到更快更好的效果。以下是工廠生產(chǎn)過程中工序劃分的注意方面呢，希望我們可以認(rèn)真理解，在實際零件生產(chǎn)中加以使用，要做到學(xué)有所用，，闡述如下 大批量和小批量生 產(chǎn)時工序的劃分是不相同的，老師說大批量生產(chǎn)時，可按工序集中原則組織 生產(chǎn)；若在由組合式的機(jī)床組成的 自 動線上加工，零件工序一般按分散原則劃分。數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步。特別是加工中心的普及，工 序集中被技術(shù)人員安排產(chǎn)品工序時首先考慮。單件小批 量 生產(chǎn)時，通常采用工序 集中原則。成批生產(chǎn)時，即可按工序集中，也可按工序分散，所以我們在實際生產(chǎn)中靈活一點。例 如 對于結(jié)構(gòu)尺寸和重量都很大的重型零件．應(yīng)采用工序集中原則，以減少裝夾工件次數(shù)。對于剛性差、精度高的零件，應(yīng)按工序分散原則劃分工序。 在加工中心上加工零件的使用越來越普及，在零件工序比較集中的環(huán)境下，使用加工中心很好，事半功倍，和以前傳統(tǒng)老舊的機(jī)床相比，好處有很多，工序劃分時使用集中原則的時候，就能夠一下子解決很多的問題，這樣就很方便合理。根據(jù)零件的自身因素，選擇合適的定位基準(zhǔn)，有利于降低誤差，在設(shè)計過程中，各種基準(zhǔn)都應(yīng)該和編程坐標(biāo)系原點相統(tǒng)一。有利于編制零件加工程序，在實際生產(chǎn)中，劃分工序有以下兩種情景。 1、按零件加工表面劃分。將位置精度要求較高的表面盡量一次安裝后完成，以免多次安裝所產(chǎn)生的安裝誤差影響位置精度。 2、按粗精加工劃分。對毛坯余量較大和加工精度要求較高的零件，應(yīng)將粗精工和精加工分開，劃分成兩道或更多的工序。將粗加工安排在精度較低、功率較大的數(shù)控設(shè)備上，將精加工安排在精度較高的數(shù)控設(shè)備上。 零件加工路線 工序1：首先要準(zhǔn)備毛坯 工序2：先加工零件上表面凸臺及凹槽兩個部位 工步1：在選用的設(shè)備上安裝銑刀對凸臺及凹槽進(jìn)行處理 工步2：在第一步的基礎(chǔ)上再精確處理 工步3：最后加工圓弧曲面 工序3：鉆2-φ12mm通孔 工步1：使用φ11.8麻花鉆對φ12mm的孔進(jìn)行鉆孔 工步2：然后用φ12鉸刀對孔進(jìn)行鉸孔，并保證其精度 工序4：用絲錐加工2-M12螺紋孔 工步1：可以用φ10.5麻花鉆對M12孔進(jìn)行鉆孔 工步2：M12絲錐對M12孔進(jìn)行攻螺紋 工序5：完成以上步驟后去毛刺、清洗 工序6：最終檢驗、入庫 3.3選擇并確定工藝裝備 3.3.1數(shù)控機(jī)床的選擇 本次零件再被數(shù)控設(shè)備加工后，在產(chǎn)品光潔度、經(jīng)濟(jì)等方面都會有很大改變。但是并不是所有產(chǎn)品使用數(shù)控設(shè)備加工的效果都好，也有產(chǎn)品不適合數(shù)控加工，如下： （1）占機(jī)調(diào)整時間長。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容； （2）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點。這時，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機(jī)床補(bǔ)加工； （3）按某些特定的制造依據(jù)加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。 （1）數(shù)控機(jī)器的分成好多種，性質(zhì)決定功能、車，銑。 （2）數(shù)控設(shè)備被考慮的因素有甚多，比如主 軸功率、扭矩等刀具以及刀具系統(tǒng)的自身情況都要被反復(fù)斟酌。 （3）機(jī)器的有哪些精度。 （4）工件的如何定位以及如何裝夾。 （5）加工設(shè)備坐標(biāo)系的確定。以及不確定因素 （6）刀具的情況，包括機(jī)床的如何對刀、刀具補(bǔ) 償表等相關(guān)的功能的使用。 通過對本次零件的全方位考慮 選定數(shù)控銑床作為本次零件加工的設(shè)備，我認(rèn)為是非常合理的，工藝路線我也反復(fù)考慮了，我認(rèn)為采用工序集中的辦法進(jìn)行最合理，也最高效，可以達(dá)到本零件的要求，因為零件為矩形，所以用不到車床進(jìn)行車削，車床加工的都是旋轉(zhuǎn)體，本次為方形復(fù)雜零件適合數(shù)控銑 床 來或者加工中心進(jìn)行加工，所以選擇我選擇數(shù)控銑床。根據(jù)工件的自身因素，可以選擇不同行程的設(shè)備，固選擇行程小一點的銑床。 3.3.2加工時夾 具的選擇 該零件結(jié) 構(gòu) 為 六 面體，零件的四個側(cè)面的要求不是太高，零件的位置精度要求也不是太高，為了保證零 件的其他精 度 要求，還有為保障2-M12和Φ2-12的位 置精度，所以一次完成裝夾，使用高規(guī)格的平口虎鉗夾住工件（圖3.2）從工件兩邊夾緊，用工件底部和兩邊作為定 位基準(zhǔn)（圖3.3）。 圖3.2精密平口鉗 圖3.3夾 緊 方式 本 零件使用精 密平口鉗，夾持工 件左右端面，由于厚度小 ，在工件下面使用墊 鐵 支撐，防止在加工過程中，由于切削 力過大，使得工件移動或掉落這種危險發(fā)生。使用登高墊鐵錢，要把墊鐵擦干，在保持放 置 面沒有雜物。才能保證零 件 加工精度。 3.3.3量具的使用表 通常數(shù)控設(shè)備加工產(chǎn)品時，為了隨時隨地了解工件情況，都會使用到測量工具，但由于其種類繁多，不同的工件外形根據(jù)其特點選擇測量工具，測量時應(yīng)首先了解測量工具的精度，由于游標(biāo)卡尺的實用性和通用性高，工人使用其頻率高。尺寸誤差要求極高的用螺旋器測量。如表3.1所示。 表3.1量具表 名稱 規(guī)格 分度值 用途 游標(biāo)卡尺 0-150mm 0.02mm 主要用于測量內(nèi)、外尺寸和深度等 千分尺 0-150mm 0.001mm 用于外徑、長度測量工具 內(nèi)徑千分尺 10-50mm 0.001mm 用于內(nèi)徑測量工具 直尺 0-200mm 0.05mm 用來測量毛坯等的長度 3.3.4本次刀具的選擇 切削工具是生產(chǎn)中密不可分的一部分，關(guān)乎著企業(yè)的產(chǎn)能，也與產(chǎn)品的品質(zhì)密不可分。眾所周知，數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速高，且，與以前的加工方法相比，數(shù)控設(shè)備所用的刀具的質(zhì)量等級更高，加工出來的零件效果更好，切削刀具采用高質(zhì)量的材料，在切削過程中不會產(chǎn)生斷刀或者不斷鐵屑等情況，而且要方便工人的安裝，不然會浪費時間，降低生產(chǎn)效率 。另一方面，在刀具自身性能的加強(qiáng)和完善的同時，數(shù)控加工時刀具在韌性，耐高溫性，耐磨性，抗脆性，硬度，強(qiáng)度都有著顯著提高，但也與合理的使用和維護(hù)有著一定的關(guān)系。不同的刀具在使用材料方面有著不同的優(yōu)勢，例如使用涂層材料的刀具在加工時刀具的轉(zhuǎn)速都可以提升很多，不要小看這一點 ，這在工件加工時就能直接影響工件質(zhì)量。下面我們就來說說加工的不同刀具和工藝的合理搭配有哪些需要注意的。這一步也是尤為重要。 表3.2數(shù)控加工刀具卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 1 序號 刀具號 刀具名稱及規(guī)格 刀具參數(shù) 刀補(bǔ)地址 刀尖半徑 加工面 半徑 形狀 1 T01 Φ50盤刀 0.8 上表面 25 2 T02 Φ14立銑刀 凸臺輪廓 7 3 T03 Φ12立銑刀 側(cè)表面 6 4 T04 Φ6球刀 曲面 4 5 T05 Φ11.8麻花鉆 孔表面 5.9 6 T06 Φ12鉸刀 孔表面 6 7 T07 Φ10.5麻花鉆 孔表面 5.25 8 T08 M12機(jī)用絲錐 孔表面 6 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁 第1 頁 4 工藝參數(shù)選擇 4.1切削參數(shù)的選擇原則 我們在粗加工過程，金屬切削效率和刀的使用時間必須被保證。? 在課堂上，切削的三要素都是老生常談的話題，首先我們要分清三要素是什么，不要搞混淆，首先我們先說說什么是背吃刀量，也就是切削深度，背吃刀量ap在粗加工時選擇大一點，但也不能太大 ，太大的背吃刀量容易斷刀，所以要謹(jǐn)慎，第二，說說刀具的進(jìn)給量，高的進(jìn)給量可以縮短加工的時間，但是過高可能會導(dǎo)致斷刀或者工件表面質(zhì)量太差。進(jìn)給量f在粗加工時選大點，精加工時定小點，大的進(jìn)給量容易導(dǎo)致加工面不光滑，達(dá)不到圖紙規(guī)定的要求，最后根據(jù)刀具自身的原因考慮，適當(dāng)?shù)那懈钏俣葘Φ毒邥娱L刀具使用次數(shù)。切削深度越大加工的次數(shù)就越少，就會節(jié)省更多的時間，小的進(jìn)給量在加工時就會有不斷屑的情況發(fā)生，就會導(dǎo)致切削工具的使用時間大大縮短，從而加大了生產(chǎn)成本? 再來研究精加工，精加工要求是很苛刻的，對尺寸誤差和表面光潔度都有嚴(yán)格的工件，代加工的尺寸很小時。選擇精車的各項參數(shù)時，把工件的質(zhì)量 ，經(jīng)濟(jì)效益，產(chǎn)能等因素放進(jìn)去。由于經(jīng)過粗加工之后，零件需要加工的余量就會變少，所以在精銑時要選擇小的背吃刀量和低的走刀速度，這樣零件表面的質(zhì)量才會達(dá)到要求。? 4.2該零件切削數(shù)據(jù)的選擇 切削參數(shù)的設(shè)定直接關(guān)系到最后零件的整體質(zhì)量，所以需要計算各項參數(shù)，因此切削數(shù)據(jù)的計算是數(shù)控加工時也是最重要的因素之一，本次零件加工過程中的切削用量根據(jù)經(jīng)驗及查表計算后得到的。 切削用量能不能滿足加工需求，決定工件表面的粗糙度還有加工時主軸的速度，，以下是我查表計算后和平時經(jīng)驗得到的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)并不是一成不變的，我們可以選擇最合適的，不能按部就班。 1．首先主軸轉(zhuǎn)速要確定下來 查閱《刀具手冊》，用于主軸轉(zhuǎn)速計算的公式為： n=1000Vc/πd 公式中： n—主軸轉(zhuǎn)速，單位r/min Vc—切削速度，單位m/min d—銑刀直徑，單位mm 看切削的原理可以知道，加工的速度的高低主還是要看加工工件的精度、用什么材料、還有刀具用的的材料和刀具耐磨度等因素。 粗銑時Vc 選用70m/min； 精銑時Vc 選用100m/min； 具體Vc值應(yīng)根據(jù)實際加工情況 進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整 根據(jù)切削速度Vc的數(shù)還有加工中采用的刀具，將Vc與刀的直徑寫進(jìn)去公式3-1(n=1000Vc/πD)得到工件加工時的轉(zhuǎn)速如下： T01刀具φ50面銑刀 粗銑時n粗=1000×70/3.14×50≈445=450r/min； 精時n精=1000×100/3.14×50≈635=650r/min； T02刀具φ14立銑刀 粗銑時n粗=1000×70/3.14×14≈1592=1600r/min； 精時n精=1000×100/3.14×14≈2274=2200r/min； T03刀具φ12立銑刀 粗銑時n粗=1000×70/3.14×12≈1857=1900r/min； 精時n精=1000×100/3.14×12≈2625=2600r/min； T04刀具φ6硬質(zhì)合金球頭刀 n精=1000×80/3.14×6≈4246=4000r/min； T05刀具φ11.8麻花鉆 n=1000×25/3.14×5.8≈674=700r/min； T06刀具φ12鉸刀 n=1000×30/3.14×5.8≈796=800r/min； T07刀具φ10.5麻花鉆 n=1000×25/3.14×10.5≈758=750r/min； T08刀具M(jìn)12絲錐 根據(jù)實際生產(chǎn)過程的經(jīng)驗而得到的=100r/min 2. 確定加工時的進(jìn)給量 切削時單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)方向的相對位移被稱為進(jìn)給量，單位為mm/min。它與銑刀轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)z及每齒進(jìn)給量fz有著一定的聯(lián)系: F=fz·z·n 公式中： z—銑刀齒數(shù)，單位mm/min fz—銑刀每齒工作臺移動距離，即每齒進(jìn)給量mm/z 在確保加工機(jī)床、加工刀具不超過零件圖紙上精度要求的數(shù)時，表面粗糙度值要求不太大的情況下，盡可能的去選擇大一些的進(jìn)給量。加工進(jìn)給速度是可以根據(jù)機(jī)床操作員來看被加工零件表面的詳細(xì)情況進(jìn)行手動調(diào)整，這樣才能獲得最好的切削狀態(tài)。 T01刀具φ50硬質(zhì)合金立銑刀 粗銑時F粗=0.15×3×450=202mm/min； 精銑時F粗=0.1×3×650=195mm/min； T02刀具φ14硬質(zhì)合金立銑刀 粗銑時F粗=0.15×3×1600=720mm/min； 精銑時F粗=0.1×3×2200=660mm/min； T03刀具φ12硬質(zhì)合金立銑刀 粗銑時F粗=0.15×3×1900=855mm/min； 精銑時F粗=0.1×3×2600=780mm/min； T04刀具φ6硬質(zhì)合金球頭刀 F粗=0.15×3×4000=1800mm/min T05刀具φ11.8麻花鉆 F=0.1×700=70mm/min T06刀具φ12鉸刀 F=0.08×800=64mm/min T07刀具φ10.5麻花鉆 F=0.1×750=75mm/min T08刀具M(jìn)10絲錐 F=1×100=100mm/min 4.3機(jī)床自身的一些參數(shù) 機(jī)床在選擇時： （1）第一：被老舊設(shè)備無法加工的產(chǎn)品應(yīng)發(fā)在第一位置； （2）第二：在傳統(tǒng)設(shè)備上很難完成的，光潔度難以保證的，應(yīng)該被優(yōu)先考慮； （3）第三：在傳統(tǒng)機(jī)床加工難度大，勞動量繁重的情況下，應(yīng)該被首先考慮。完成這個凸模零件的銑床是XD-40A型，采用法蘭克的工作系統(tǒng)。這種銑床的主要參數(shù)在表格中已經(jīng)一一列出。 5 零件的三D建 模 5.1如何創(chuàng)建 底 板 （1）打開UG ，選擇建模，然后畫草圖，在三維坐標(biāo)系中選擇一個平面作為草圖坐標(biāo)系，，然后開始畫圖。 根據(jù)平面圖上給定的尺寸我們使用圓、直線指令完成草圖，如圖5.1。點擊左鍵確定，再點擊完成 草圖。 圖5.1繪制草圖 （2）草圖完成后，使用拉伸命令進(jìn)行零件圖的拉伸，先設(shè)定拉伸的方向，再選擇拉伸的長度，偏置設(shè)為無，然后確定。 圖5.2拉伸 底板 5.2畫出創(chuàng)建凸臺 （1）完成底板的創(chuàng)建后，點擊拉伸功能，選擇已經(jīng)創(chuàng)建好的上表面作為草圖平面，根據(jù)尺寸我們使用圓、直線指令，完成如下草圖。 圖5.3繪制草圖 （2）完成草圖后，使用拉伸按鈕，進(jìn)行拉伸對話框，確定拉伸方向為Z向，拉伸長度為8mm，，布爾運算定為求差。如圖5.4，點擊確定，得到此圖。 圖5.4畫出凸臺 5.3畫出開口槽 （1）完成凸臺的創(chuàng)建后，點擊拉伸的功能，選擇已經(jīng)創(chuàng)建好的上表面作為基準(zhǔn)平面，根據(jù)尺寸我們使用圓、直線指令，完成如下草圖。 圖5.5繪制草圖 （2）完成草圖后，點擊拉伸按鈕進(jìn)行草圖的拉伸，選擇拉伸方向和高度，然后求和。如圖5.6，點擊左鍵，可在圖中看到三維效果圖。 圖5.6拉伸 開口槽 5.4創(chuàng)作異 形凹槽 （1）完成底板的創(chuàng)建之后，依然使用拉伸的功能，選擇已經(jīng)創(chuàng)建好的上表面作為基準(zhǔn)平面，根據(jù)尺寸我們使用圓、直線指令完成如下草圖。 圖5.7繪制草圖 （2）完成多邊形草圖后，然后進(jìn)行拉伸，根據(jù)二維圖紙選擇拉伸方向和高度，先預(yù)覽一遍，如拉伸無誤，然后確定；如圖5.8，，可在圖中看到3維圖。 圖5.8創(chuàng)建凹槽 （3）三維模型的建立，如下圖5.9。 圖5.9三維圖 6 加工程序編制 6.1數(shù)控編程的分類 數(shù)控編程主要分為手工編程與自動編程以及兩者之間的區(qū)別。 1）手工編程 整個程序的編制過程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備有機(jī)械加工工藝知識和數(shù)值計算能力。一些點位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計算較簡單，程序段不多，手工編程即可實現(xiàn)。 （2）自動 編 程 用計算機(jī)把人們輸入的 零件圖紙信息改寫成數(shù)控機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說數(shù)控編程的大部分工作有計算機(jī)來實現(xiàn)。 和手工寫程序相比，電腦的編寫的程序更有優(yōu)勢 a.數(shù)學(xué)處理能力強(qiáng) b.快速、自動生成 數(shù)控程序 c.后置處理程序，靈活多變 d.程序自檢、糾錯能力強(qiáng) 6.2數(shù)控 編 程 UG在我看來是一個強(qiáng)大的工業(yè)用途的軟件，在學(xué)習(xí)和生活中也得到了驗證，尤其對其自身攜帶的編程功能，我很喜歡，加工編程的時候我認(rèn)為可以注意一下幾個步驟。 對刀是加工編程過程中關(guān)鍵的第一步，首要的是刀具找到待加工毛坯的上表面，要按此時刀具的實際坐標(biāo)設(shè)定毛坯中心。確定相對應(yīng)的坐標(biāo)系。對刀步驟結(jié)束以后，才能進(jìn)入UG加工模塊如圖6.1，依次設(shè)定加工坐標(biāo)系、工件加工的安全 平 面，對工件 進(jìn)行加工。 圖6.1UG加工模塊 在學(xué)習(xí)和實踐當(dāng)中我們常用到的加工方法有：mill planar（平面銑）、mill contour型腔銑、fixed contour、drill鉆、鏜。在課題中零件被加工時，我們主要用到型腔銑、鉆的兩種銑削方法。 本次加工的簡述 1.第一：外輪廓加工，在標(biāo)準(zhǔn)工具條中選擇“開始”→“加工”，系統(tǒng)將彈出“加工環(huán)境”對話框，在CAM設(shè)置 選 擇欄中選擇“mill-contour”模板，敲擊初始化按鈕，電腦界面就進(jìn)入型腔銑 處理界面。 （一）創(chuàng)建 幾何體 在編程加工時首先要選擇代加工的幾何體以及加工坐標(biāo)系。 （1）首要的是設(shè)定加工坐標(biāo)系步驟。 ①首先將操作導(dǎo)航器轉(zhuǎn)換到 幾何體視圖。 ②然后在操作導(dǎo)航器中選擇工作幾何體，選中并單擊右鍵，在對話框中進(jìn)行各項參數(shù)的編輯。 ③最后 在 機(jī)床 坐標(biāo) 系的 彈出對話框中，就需要選擇加工坐標(biāo)系，這里選擇加工坐系時，，然后選中零件的上表面，選擇自動判斷的命令，之后單擊“確定”，加工坐標(biāo)系就會自動生成在毛坯中心，加 工坐標(biāo)系才會成功，如圖6.2所示。 圖6.2創(chuàng)建加工坐標(biāo)系 （2）其次設(shè)置幾何體 的方法 ①在“操作 導(dǎo) 航器-幾何體”中，敲擊“WORKPIECE” 標(biāo)志，之后彈出“幾何體” 對話框。 ②指定 部 件幾何體。鼠標(biāo)選中圖片即可，幾何體會自動生成，展開項和全重選命令不要去使用，然后點擊確定，以圖為參考。 圖4.3幾何體 ③第三部指定 毛坯幾何體后，在“幾何體”對話框中，復(fù)選“指定毛坯”圖標(biāo) 或 者按 鈕，， 填“自動快”，單擊鼠標(biāo)左鍵確定，返回“幾何體”對話框，如下圖模板。 圖4.4自動塊 ④在“幾何體”對話框中 單 擊“確認(rèn)”，結(jié)束幾何體的設(shè)置 操作。 （二）創(chuàng)建 刀 具大致描述 （1）選擇創(chuàng)建操作的按鈕，然后選定創(chuàng)建刀具，就會自行顯示創(chuàng)建刀具編輯界面。 （2）先在創(chuàng)建刀具對話框中的 類 型選擇項內(nèi)選擇“mill-contour（銑型腔）”，然后在“刀具子類型”選項欄中 選 擇“立銑刀（MILL）”圖標(biāo)，并輸入刀具名稱 LIXIDAO16，然后擊“應(yīng)用”，進(jìn)入“刀具參數(shù)”對話框，設(shè)置數(shù)據(jù)后單擊“確定”，完成刀具的 創(chuàng) 建。刀具直徑，長度依次為14mm，75mm，刀刃長度，寬度為50mm，2mm.如圖6.5 圖6.5刀具參數(shù) （三）創(chuàng)建操作過程四大要點 （1） 在加工創(chuàng)建 過程中，選 擇 創(chuàng) 建，系統(tǒng)會自 動 彈 出 編 輯 創(chuàng) 建 對 話。 （2） 在“創(chuàng)建 操作”對話框中，選擇“類型”中選 擇“mill-contour（銑型腔）”，然后在“操作子類型”中，選擇型腔銑 模板圖標(biāo) CAVITY-MILL銑型腔。 （3） 在“創(chuàng)建操作”對話框中 設(shè) 置編輯不同刀具的尺寸以及其他數(shù)據(jù)。 （4） 在“創(chuàng)建操作”對話框中單擊“確定”，選擇 切削區(qū)域、設(shè)置 切 削層、進(jìn)給率。如圖6.6設(shè)置相關(guān)數(shù)字 圖6.6設(shè)置參數(shù) （5） 這是我最后生成刀具軌跡操作，如圖6.7所示。 圖6.7刀軌圖 圖6.8精加工刀具路線圖 2.零件的鉆孔思路 （一）首先處理零件上的相應(yīng)的孔 （1）在創(chuàng)建刀具的對話框中創(chuàng)建所使用的刀具，既可以把所需要的刀具一次性添加完 ，也可以邊添加邊使用，根據(jù)自己情況決定。 （2）先在“創(chuàng)建刀具”對話框中把“drill”這個功能選中，然后在“刀具子類型”選項欄中 選 擇“麻花鉆頭（DRILLING-TOOL）”圖標(biāo)，記住要輸入刀具名稱 D RILLING-TOOLD11與之相對應(yīng)。然后再選擇使用，進(jìn)入刀具數(shù)據(jù)對話框，設(shè)置其他的計算數(shù)據(jù)后單機(jī)左鍵，就可以搞定軌跡路線的創(chuàng)建了。 （二）創(chuàng)建操作 （1）在創(chuàng)建加工程序的過程中，首先考慮好合理的切削形式，設(shè)定好相關(guān)的參數(shù)，在創(chuàng)建的對話框里加以編輯。 （2）在創(chuàng)建操作對話框中，在“類型”中選擇“drill”，然后在“操作子類型”中，選擇型腔銑模板圖標(biāo) PECK-DRILLING啄鉆。 在“創(chuàng)建操作”對話框中把加工的參數(shù)以及刀具軌跡參數(shù)進(jìn)行反復(fù)調(diào)整。 在“創(chuàng)建操作”對話框中 單擊“確定”，并完成指定孔、指定 部件表面、指定底面、循環(huán)方式、進(jìn)給及速度，切削用量 等一系列 的 操 作 如 圖6.9所示。 圖6.9參數(shù)設(shè)置 （3）最后生成孔加工操作，以圖為參照。 圖6.10刀軌圖 待工件相關(guān)的操作完之后，就能夠得到相關(guān)的程序了，然后再進(jìn)過相關(guān)的后處理軟件，系統(tǒng)就能自行生成機(jī)器所能識別的機(jī)器語言，：只有在機(jī)器能識別的語言被生成以后，我們?nèi)缓蟛趴梢赃M(jìn)行后續(xù)操作，如下,點擊功能按鈕,后選擇滿足本次畢業(yè)課題后處理文件，還要命名文件名字，后點擊確定 即可生成G代碼。如下圖6.11 圖6.11 程序后處理 后處理文件 被 我們使用U盤拷入機(jī)床,即可加工。 總結(jié) 經(jīng)歷本次畢業(yè)設(shè)計的學(xué)習(xí)，使我對數(shù)控加工以及零件的機(jī)械加工工藝路線認(rèn)識更深了，同時也使我們認(rèn)識到我們所學(xué)的知識不足以及團(tuán)隊合作力量的偉大以及團(tuán)隊協(xié)作的重要性，對我以后的學(xué)習(xí)和上班有極大的好處。 經(jīng)過這這個學(xué)期的學(xué)習(xí)和該次畢業(yè)設(shè)計，我基本完成了老師和學(xué)校交代的事情，輔導(dǎo)老師要求我的畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容中要有較高的精度等；根據(jù)我的經(jīng)驗，我就會選用零件為板類零件，精度要求比較高的包涵圓弧、孔及復(fù)雜零件的加工，并且孔和表面有精度要求，符合畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容。在這次完成課題中，我遇到很多絆腳石，但是我還是通過自己的努力順利的踢開了障礙，在做該零件的加工路線中也有問題在產(chǎn)生，好想看天書一樣，不知所措，但我通過咨詢老師、請教同學(xué)，到圖書館翻閱資料書、上網(wǎng)等方式把問題解決了，雖然辛苦，但是受益無窮。 通過我對書本知識的不斷學(xué)習(xí)和積累以及拓展，使得學(xué)以致用，在這個凸模零件的設(shè)計過程中，都有相關(guān)書本上專業(yè)知識的體現(xiàn)， 本次畢業(yè)設(shè)計的要點是對工件的整體路線的掌握，設(shè)備的規(guī)定，加工方式及順序的制定和加工數(shù)據(jù) 等等參數(shù)的解答，尤為突出的是數(shù)控程序的編寫，程序的正確與否是在相關(guān)設(shè)備即軟件進(jìn)行測驗或者生產(chǎn)驗證，在本次設(shè)計中我成功的將模擬仿真完成，學(xué)會了很多，算是意外之喜，我編制的程序，其中也許會有些瑕疵 但經(jīng)過我的不斷調(diào)整，已經(jīng)達(dá)到我的滿意。 這次畢業(yè)課題任務(wù)雖然很繁重，完成起來很辛苦，但我還是在規(guī)定的時間完成了，這會是我的一次非常好的學(xué)習(xí)過程，對我以后有幫助，意義非凡?。。?！ 致敬 本次凸模零件的設(shè)計，主要是由于輔導(dǎo)老師不斷地跟緊，以及在我遇到問題時幫我一起想出解決的辦法，，并充分的給我講解了各項難點，給我拓展了許多知識。還要感謝 曾 經(jīng)的老師，是他們一絲不茍的教學(xué)，我才能學(xué)到這么多實用的知識，并成為我畢業(yè)設(shè)計完成路上的基石，也是他們的督促和講解，我才能順利的完成，同時感謝朋友的關(guān)懷，感謝身邊同學(xué)們的無私幫助，謝謝你們。 其實在畢業(yè)設(shè)計過程中，也遇到很多絆腳石，或者說不精通的吧，只能去圖書館一些一些的自己找相關(guān)書籍，把一些理論上東 西 有重新復(fù)習(xí)了一遍一遍又一遍，這才對自己的畢業(yè)課題有個整體的把握，雖然我的畢業(yè)設(shè)計沒有達(dá)到我的滿意，但是我也盡我最大努力 去 完成這篇論文。我還認(rèn)識到只有親身去探索，就能有大的收獲?。。。。。?！ 在此，在此真誠的感激我的各不同專業(yè)老師這段時間對我的鼓勵和輔導(dǎo)，謝謝他們幫助我一起解決這個過程中的障礙，十分感謝！ 最后還是表示我的感謝！ 望各位朋友關(guān)于此文的瑕疵提出寶貴的自己的觀點，我一定聆聽！ ????? 參考文獻(xiàn) 1.肖慶和，吳軍．?dāng)?shù)控技術(shù). 北京：北京航天大學(xué)出版社，2011． 2. 曹井新．?dāng)?shù)控加工工藝 與 編程. 北京：電子工業(yè)出版社，2009． 3.李道軍.UGNX數(shù)控編程[M]. 北京：中國鐵道出版社，2012 4. 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