連桿零件的數(shù)控銑加工工藝及自動(dòng)編程仿真設(shè)計(jì)含NX三維及CAD圖
連桿零件的數(shù)控銑加工工藝及自動(dòng)編程仿真設(shè)計(jì)含NX三維及CAD圖,連桿,零件,數(shù)控,加工,工藝,自動(dòng),編程,仿真,設(shè)計(jì),nx,三維,cad
摘 要
摘 要
本課題來(lái)源于生產(chǎn),是對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,它包括了我們?cè)谛啄晁鶎W(xué)的全部知識(shí),在數(shù)控專(zhuān)業(yè)上具有代表性,而且提高了綜合運(yùn)用各方面知識(shí)的能力。程序的編制到程序的調(diào)試,零件的加工運(yùn)用到了所學(xué)的AutoCAD、UG軟件、機(jī)床操作、刀具的選擇、零件的工藝分析、工藝路線(xiàn)等一系列的內(nèi)容。這將所學(xué)到的理論知識(shí)充分運(yùn)用到了實(shí)際加工中,切實(shí)做到了理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,選擇正確的加工方法,設(shè)計(jì)合理的加工工藝過(guò)程,充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的特點(diǎn)。本文主要對(duì)零件進(jìn)行了,圖紙分析、毛坯的選擇、加工方法以及加工路線(xiàn)的選擇、對(duì)刀具機(jī)床進(jìn)行確定,并且選定刀具參數(shù)規(guī)格,選定機(jī)床的型號(hào)。然后填寫(xiě)工藝卡片,工序卡片。對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)編程。
關(guān)鍵詞: 數(shù)控編程;數(shù)控銑削;仿真加工;三維建模
III
Abstract
Abstract
This subject comes from production, is the application of the knowledge we have learned, it includes all the knowledge we have learned in school for several years, and it is representative in numerical control specialty, and improves the ability of comprehensive application of all aspects of knowledge.Programming to the debugging of the program, parts processing applied to the AutoCAD UG software, machine tool operation, tool selection, part process analysis, process route and a series of contents.In this way, the theoretical knowledge learned is fully applied to the practical processing, the organic combination of theory and practice is achieved, the correct processing method is chosen, the reasonable processing process is designed, and the number is brought into full play. High quality, high efficiency and low cost of controlled processing.In this paper, the parts, drawing analysis, blank selection, machining method and machining route are selected, the tool machine tool is determined, and the tool parameter specification is selected, and the model of the machine tool is selected.Then fill in the process card, process card.Program the parts automatically.
Keywords: NC programming, NC milling, simulation machining, 3D modeling
目錄
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1 本課題的目的及意義 1
1.2 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 1
第二章 工藝性分析 3
2.1零件介紹 3
2.2零件加工工藝性分析 4
2.3零件的技術(shù)要求 4
第三章 零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5
3.1 毛胚的選擇 5
3.1.1確定毛坯的類(lèi)型 5
3.1.2 確定毛坯的余量 5
3.2加工方法及工藝路線(xiàn)的確定 6
3.2.1加工方法的選擇 6
3.2.2工序的劃分 6
3.3選擇并確定工藝裝備 8
3.3.1數(shù)控機(jī)床的選擇 8
3.3.2刀具選擇 10
3.3.3刀具選擇 10
3.3.4量具的使用表 11
3.4背吃刀量的選擇 11
3.5進(jìn)給速度的確定 12
3.6切削參數(shù)的確定 12
第四章 加工程序編制及仿真加工 14
4.1數(shù)控編程的分類(lèi) 14
4.2數(shù)控編程 14
4.2.1設(shè)置加工環(huán)境 14
4.2.2創(chuàng)建刀具 15
4.2.3創(chuàng)建幾何體 15
4.2.4創(chuàng)建平面銑操作 18
4.2.5創(chuàng)建型腔銑操作 19
4.2.5曲面加工自動(dòng)編程 22
4.3數(shù)控仿真加工 24
4.4程序的后處理 26
總結(jié) 27
致謝 28
參考文獻(xiàn) 29
淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
第一章 緒論
1.1 本課題的目的及意義
目的:通過(guò)這次設(shè)計(jì)可以使我們學(xué)會(huì)對(duì)相關(guān)學(xué)科中的基本理論、基本知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用,同時(shí)對(duì)本專(zhuān)業(yè)有較完整的、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),從而達(dá)到鞏固、擴(kuò)大、深化所學(xué)知識(shí)的目的,培養(yǎng)和提高綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,以及培養(yǎng)科學(xué)的研究和創(chuàng)造能力。
意義:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對(duì)生活用品的要求也越來(lái)越高,企業(yè)生產(chǎn)效率也有相應(yīng)的提高。數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了廣大人們的這一愿望。數(shù)控車(chē)削加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、保證產(chǎn)品的質(zhì)量、保證零件的精度,節(jié)約能源、降低消耗的重要手段,是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備、計(jì)劃調(diào)度、加工操作、安全生產(chǎn)、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)。也是企業(yè)對(duì)高品質(zhì)、高品種、高水平、加速產(chǎn)品更新,提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。這不但滿(mǎn)足廣大消費(fèi)者的目的,即實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品多樣化、產(chǎn)品高質(zhì)量、更新速度快的要求,同時(shí)推動(dòng)了企業(yè)的快速發(fā)展,提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。
機(jī)械工藝是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的裝備軍,而數(shù)控加工在機(jī)械行業(yè)占有領(lǐng)頭羊的地位,因此國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的生產(chǎn)技術(shù)水平和所取得的經(jīng)濟(jì)效益,在很大程度上取決于機(jī)械行業(yè)和數(shù)控行業(yè)中所能提供的機(jī)械裝備的技術(shù)性能、指令和可靠性。因此數(shù)控加工技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模是衡量一個(gè)國(guó)家科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志。
數(shù)控工藝規(guī)程的編制是直接指導(dǎo)產(chǎn)品或零件制造工藝過(guò)程和操作方法的工藝文件,它將直接影響企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、效益、競(jìng)爭(zhēng)能力。本文通過(guò)對(duì)零件數(shù)控加工工藝的分析,對(duì)零件進(jìn)行編程加工,給出了對(duì)于凸臺(tái)板零件的數(shù)控加工工藝分析的方法,對(duì)于提高制造質(zhì)量、實(shí)際生產(chǎn)具有一定的意義。
1.2 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展
數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床在當(dāng)今機(jī)械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益,顯示了其在國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用,并已成為傳統(tǒng)機(jī)械制造工業(yè)提升改造和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標(biāo)志。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用,給機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品種類(lèi)和檔次以及生產(chǎn)方式帶來(lái)了革命性的變化。數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代加工車(chē)間最重要的裝備。它的發(fā)展是信息技術(shù)(1T)與制造技術(shù)(MT)結(jié)合發(fā)展的結(jié)果。現(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技術(shù),都是建立在數(shù)控技術(shù)之上的。掌握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)知識(shí)是現(xiàn)代機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必不可少的。
因此我們要掌握好數(shù)控加工工藝與設(shè)計(jì)。數(shù)控加工工藝與設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括選擇適合的機(jī)床、刀具、夾具、走刀路線(xiàn)及切削用量等,還要有合理的加工方法、工藝參數(shù)等。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們教育教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分,是加強(qiáng)理論與實(shí)際相結(jié)合的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是各專(zhuān)業(yè)的必修課程,本畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是詳敘如何對(duì)軸類(lèi)進(jìn)行工藝分析,大致包含了零件的分析、毛坯、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及加工程序的編制,另外還分了畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)、參考文獻(xiàn)等版塊。
幾年多來(lái)通過(guò)對(duì)數(shù)控專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)和一段時(shí)間的實(shí)習(xí),對(duì)數(shù)控機(jī)床和編程和操作有一定程度的了解和掌握,已經(jīng)可以進(jìn)行獨(dú)立的編程和操作,這時(shí)就需要一次來(lái)鍛煉自己,檢驗(yàn)自己的掌握程度。這次設(shè)計(jì)就達(dá)到了這樣的目的,使自己更了解數(shù)控機(jī)床,對(duì)它的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等有了一定更進(jìn)一步的掌握,使自己的理論水平和實(shí)際操作水平更上一層樓。
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淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
第二章 工藝性分析
2.1零件介紹
以下圖2.1為零件的二維圖紙,若圖紙不清楚詳見(jiàn)附件CAD零件圖
圖2.1零件二維圖
圖2.2零件三維圖
2.2零件加工工藝性分析
該零件材料為45鋼。本工件的最大外形尺寸為220×100×55mm。由圖可知,四個(gè)側(cè)面為不加工面,全部加工面集中在上表面。該零件形狀結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,主要有上表面的圓弧凸臺(tái)、曲面輪廓、中間的凹槽,詳細(xì)見(jiàn)零件圖。表面粗糙度最高要求為Ra3.2um。擬將下表面作為主要定位基準(zhǔn),并在前道工序中加工出來(lái),后用下表面作為基準(zhǔn),加工上表面。
2.3零件的技術(shù)要求
技術(shù)要求:
1.未注倒角R3mm
第三章 零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1 毛胚的選擇
3.1.1確定毛坯的類(lèi)型
1.鑄件:對(duì)形狀較復(fù)雜的毛坯,一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造,對(duì)尺寸精度要求較高的小型鑄件,可采用特種鑄造(如金屬型制造、離心鑄造和壓力鑄造等)。
2.鍛件:鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好,常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低,主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高,主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。
3.型材:機(jī)械制造中的型材按截面形狀可分為:圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼好其他特殊截面的型材。型材有熱軋和冷壓兩類(lèi),熱軋型材尺寸較大,精度較低。多用于一般零件的毛坯;冷拉型材尺寸較小,精度較高,多用于毛坯精度較高的中小型零件。易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料,適宜于自動(dòng)加工。
4.組合毛坯:將鑄件、鍛件、型材或經(jīng)局部機(jī)械加工的半成品組合在一起,也可作為機(jī)械加工的毛坯,組合的方法一般是焊接。例如,有些形狀復(fù)雜的中小件,可用板材經(jīng)沖壓后焊成毛坯,一些大型機(jī)座先將板材或型材切下盾焊成毛坯;有些件先粗加工后再焊接成毛坯,如大型曲軸,先分段鍛出各曲拐,并將個(gè)曲拐年粗加工,然后將各個(gè)曲拐成粗加工,然后將各個(gè)曲拐按規(guī)定的分布角度連接成整體毛坯,在進(jìn)行精加工。
根據(jù)該零件的圖紙要求,由于零件并不是很長(zhǎng),形狀為方形,因此可以直接采用型材毛坯(板材),能符合零件圖紙的要求。
3.1.2 確定毛坯的余量
毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定的,并盡量與零件相接近,以達(dá)到減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量,力求達(dá)到少或無(wú)切削加工。但是,由于現(xiàn)有毛坯制造技術(shù)及成本的限制,以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來(lái)愈來(lái)高,所以,毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量,以便通過(guò)機(jī)械加工達(dá)到零件的技術(shù)要求。
本工件的最大外形尺寸為220×100×55mm,因此可以給毛坯的長(zhǎng)度單邊留2.5mm余量,寬度單邊各留2.5mm余量,厚度單邊各留2.5mm。最終選擇尺寸為225X105X60mm,以達(dá)到減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量的目的,減少加工成本。
3.2加工方法及工藝路線(xiàn)的確定
3.2.1加工方法的選擇
在數(shù)控加工編程中,應(yīng)強(qiáng)化工藝規(guī)程,選擇合理的加工路線(xiàn),優(yōu)化程序編制。在制定加工工藝路線(xiàn)中應(yīng)關(guān)注以下事項(xiàng):
(1)在確定加工路線(xiàn)時(shí),為縮短行程,應(yīng)考慮盡量縮短刀具的空行程。通常合理選擇起刀點(diǎn),合理安排回空路線(xiàn)都能使空行程縮短,提高生產(chǎn)效率。
(2)在安排加工工藝路線(xiàn)時(shí),同時(shí)也要兼顧工序集中的原則。零件在一次裝夾中,盡可能使用同一把刀具完成較多的加工表面,以減少換刀次數(shù),簡(jiǎn)化加工路線(xiàn),縮短輔助時(shí)間。,盡可能為下道工序作些預(yù)加工,如使用小鉆頭預(yù)鉆定位孔或劃位置痕.或者進(jìn)行粗加工,然后再換刀進(jìn)行精加工。
(3)要選擇工件在加工后變形小的加工路線(xiàn)。如對(duì)于橫截面積小的細(xì)長(zhǎng)零件或薄板零件應(yīng)采用分?jǐn)?shù)次走刀至最終尺寸或應(yīng)用對(duì)稱(chēng)去除余量法安排加工。
(4)在選擇刀具時(shí),粗車(chē)時(shí),要選強(qiáng)度高、耐用度好的刀具,以便滿(mǎn)足粗車(chē)時(shí)大背吃刀量、大進(jìn)給量的要求;精車(chē)時(shí),要選精度高、耐用度好的刀具,以保證加工精度的要求;為減少換刀時(shí)間和方便對(duì)刀,應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾刀片。
(5)在選擇夾具時(shí),盡量選用通用夾具裝夾工件,避免采用專(zhuān)用夾具;零件定位基準(zhǔn)重合,以減少定位誤差。
3.2.2工序的劃分
1、工序集中原則
工序集中原則就是將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成,每一道工序的加工內(nèi)容較多。工序集中有利于采用高效的專(zhuān)用設(shè)備和數(shù)控機(jī)床,減少機(jī)床數(shù)量、操作工人數(shù)和占地面積;一次裝夾后可加工較多表面,不僅保證了各個(gè)加工表面之間的相互位置精度,同時(shí)還減少了工序間的工件運(yùn)輸量和裝夾工件的輔助時(shí)間。但數(shù)控機(jī)床、專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝備投資大,尤其是專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝備調(diào)整和維修比較麻煩,不利于轉(zhuǎn)產(chǎn)。
2、工序分散原則
工序分散就是將工件加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行,每道加工的內(nèi)容很少。工序分散使設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,調(diào)整和維修方便,操作簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)產(chǎn)容易;有利于合理選擇切削用量,減少機(jī)動(dòng)時(shí)間。但工序分散工藝路線(xiàn)長(zhǎng),所需設(shè)備及工人人數(shù)多,占地面積大。
從另一方面分析,一個(gè)零件上往往有若干個(gè)表面需要進(jìn)行加工,這些表面不僅本身有一定的精度要求,而且各個(gè)表面間還有一定的位置要求。為了達(dá)到精度要求,這些表面的加工順序就不能隨意安排,必須遵循一定的原則。這些原則包括基準(zhǔn)的選擇和轉(zhuǎn)換,前工序?yàn)楹罄^工序準(zhǔn)備好定位基準(zhǔn)等內(nèi)容。所以工序的劃分還應(yīng)該遵循如下原則。
A.先基準(zhǔn)后其他。 作為定位基準(zhǔn)的表面應(yīng)在工藝過(guò)程一開(kāi)始就加工。因?yàn)樵诤罄m(xù)工序中,都要把這個(gè)基準(zhǔn)表面作為工件加工的定位基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行其他表面的加工。
B.先主后次。 定位基準(zhǔn)加工好后,先進(jìn)行精度要求較高的各主要表面的加工,然后在進(jìn)行其他表面的加工。
C. 主要表面的精加工和光整加工一般放在加工的最后階段進(jìn)行,以免受到其他工序的影響。次要表面的加工可穿插在主要表面加工工序之間進(jìn)行。這就是“先粗后精”的原則。
3、常見(jiàn)的幾種數(shù)控加工工序的劃分方法
A.按安裝次數(shù)劃分工序。 從每一次裝夾作為一道工序,此種劃分工序的方法適用于加工內(nèi)容不多的零件。專(zhuān)用數(shù)控機(jī)床和加工中心常用此種方法。
B.按加工部位劃分工序。 按零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分成幾個(gè)加工部分,每一部分作為一道工序。
C.按所用刀具劃分工序。 這種方法用于工件在切削過(guò)程中基本不變形,退刀空間足夠大的情況。此時(shí)可以著重考慮加工效率、減少換刀時(shí)間和盡可能縮短走刀路線(xiàn),刀具集中分序法是按所用刀具劃分工序,即用一把刀具或一類(lèi)刀具加工完成零件上所需要加工的部位,以達(dá)到節(jié)省時(shí)間、提高效率為目的。
D.按粗、精加工劃分。 對(duì)毛坯余量較大和加工精度要求較高的零件,應(yīng)將粗加工和精加工分開(kāi),化成兩道或更多的工序。將粗車(chē)安排在精度較低、功率較大的數(shù)控機(jī)床上,精加工安排在精度較高的數(shù)控機(jī)床上。
根據(jù)上述分析,零件的加工路線(xiàn)安排如下
工序
加工內(nèi)容
1
下料
2
銑削零件6個(gè)表面至零件外形最大尺寸,表面粗糙度Ra3.2um
3
對(duì)零件凸臺(tái)輪廓進(jìn)行加工
用φ20立銑刀對(duì)凸臺(tái)輪廓進(jìn)行開(kāi)粗加工,留有余量
用φ20立銑刀對(duì)凸臺(tái)及底面進(jìn)行精加工
4
對(duì)零件凹槽及曲面輪廓進(jìn)行加工
用φ4立銑刀對(duì)上表面凹槽進(jìn)行粗加工
用φ4球頭刀對(duì)凹槽及曲面進(jìn)行精加工
5
去毛刺、清洗
6
檢驗(yàn)
3.3選擇并確定工藝裝備
3.3.1數(shù)控機(jī)床的選擇
數(shù)控銑床主要分為普通數(shù)控銑床和加工中心。普通數(shù)控銑床中最典型的是立式數(shù)控銑床。主軸帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn),主軸箱可上下移動(dòng),工作臺(tái)可沿橫向和縱向移動(dòng)。具有三軸聯(lián)動(dòng)的功能,用于各類(lèi)復(fù)雜的平面、曲面和殼體等類(lèi)零件的加工。概括起來(lái)機(jī)床的選用要滿(mǎn)足一下要求:
(1)保證加工零件的技術(shù)要求,能夠加工出合格產(chǎn)品;
(2)有利于提高生產(chǎn)率;
(3)有利于降低生產(chǎn)成本。
但由于機(jī)床工藝范圍、技術(shù)規(guī)格、加工精度、生產(chǎn)率及自動(dòng)化程度各不相同。為了正確地為每一道工序選擇機(jī)床,除了充分了解機(jī)床的性能外,尚需考慮以下幾點(diǎn):
(1)機(jī)床的類(lèi)型應(yīng)與工序劃分的原則相適應(yīng)。數(shù)控機(jī)床適用于工序集中的單件小批量生產(chǎn);對(duì)于大批量生產(chǎn),則應(yīng)選擇高效自動(dòng)化機(jī)床和多刀、多軸機(jī)床;工序較分散則應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專(zhuān)用機(jī)床。
(2)機(jī)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有關(guān)尺寸相適應(yīng)。即小工件用小規(guī)格機(jī)床加工,大工件用大規(guī)格的機(jī)床加工。
(3)機(jī)床的精度與工序要求的加工精度相適應(yīng)。粗加工工序,應(yīng)選用精度低的機(jī)床;精度要求高的精加工工序,應(yīng)選用精度高的機(jī)床;但機(jī)床精度不能過(guò)低,也不能過(guò)高;機(jī)床精度過(guò)低,不能保證加工精度;機(jī)床精度過(guò)高,會(huì)增加零件制造成本。應(yīng)根據(jù)零件加工精度要求合理選擇機(jī)床。
采用發(fā)那科系統(tǒng)的數(shù)控銑床進(jìn)行銑削加工。KV650立式數(shù)控機(jī)床其主要機(jī)床參數(shù)如表3.1。
表3.1 KV650數(shù)控銑床參數(shù)表
名 稱(chēng)
單 位
數(shù) 值
工作臺(tái)面積(寬×長(zhǎng))
mm
405×1370
工作臺(tái)縱向行程
mm
650
工作臺(tái)橫向行程
mm
450
主軸箱垂直向行程
mm
500
主軸端面至工作臺(tái)面距離
mm
100~600
主軸錐孔
ISO40
(BT40刀柄)
轉(zhuǎn)速范圍
r/min
60~6000
進(jìn)給速度
mm/min
5~8000
快速移動(dòng)速度
mm/min
10000
定位精度
mm
0.008
重復(fù)定位精度
mm
0.005
機(jī)床需氣源
MP
0.5~0.6
加工工件最大重量
Kg
700
3.3.2刀具選擇
該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,四個(gè)側(cè)面較光整加工面與不加工面之間的位置精度要求不高,但為了保證零件的其他精度要求,采用精密平口鉗(圖3.2)從側(cè)面夾緊,以底面和兩側(cè)面定位。
圖3.2精密平口鉗
本零件使用精密平口鉗,夾持工件左右端面,下面使用登高墊鐵支撐,防止在加工過(guò)程中,切削力過(guò)大,工件移動(dòng)或掉落。
3.3.3刀具選擇
1號(hào)刀φ80面銑刀:對(duì)于該零件上下表面,加工面積較大,同時(shí)有較高的表面粗糙度要求,故選用φ50面銑刀進(jìn)行加工,可以提高加工精度和效率,減小相鄰兩次進(jìn)給之間的接刀痕跡和保證銑刀的使用壽命。
2號(hào)刀φ20立銑刀:毛坯尺寸余量比較大的原因,故選用φ20立銑刀即可滿(mǎn)足加工要求,后可對(duì)零件進(jìn)行側(cè)壁精加工。
3號(hào)刀φ4立銑刀:對(duì)于凹槽孔尺寸原因,故選用φ4立銑刀即可滿(mǎn)足加工要求。
4號(hào)刀φ4球頭刀:由于零件有曲面輪廓,并且加工面積比較小故選用φ4球頭刀。
根據(jù)上文的刀具選擇制定該零件的刀具卡片:
表3.2 零件刀具卡片
產(chǎn)品名稱(chēng)
零件名稱(chēng)
序號(hào)
刀具號(hào)
刀具名稱(chēng)
數(shù)量
刀具規(guī)格
備注
直徑/mm
刀柄
1
T01
面銑刀
1
Φ80
BT40
硬質(zhì)合金
2
T02
立銑刀
1
Φ20
BT40
硬質(zhì)合金
3
T03
立銑刀
1
Φ4
BT40
硬質(zhì)合金
4
T04
球頭刀
1
Φ4
BT40
硬質(zhì)合金
編制
審核
批準(zhǔn)
共1頁(yè)
第1頁(yè)
3.3.4量具的使用表
在數(shù)控銑削加工工件中,為了確保工件的尺寸精度,必須選擇正確的測(cè)量工具,量具種類(lèi)很多,但不同的工件采用不同的量具作為測(cè)量工具。采用千分尺和游標(biāo)卡尺及直尺作為測(cè)量工件的量具。由于游標(biāo)卡尺是一種通用量具使用方便的特點(diǎn)。對(duì)一般精度高的零件選用千分尺。如表3.3所示。
表3.3量具表
名稱(chēng)
規(guī)格
分度值
用途
游標(biāo)卡尺
0-300mm
0.02mm
主要用于測(cè)量?jī)?nèi)、外尺寸和深度等
千分尺
0-25mm/25-55mm
0.001mm
用于零件厚度測(cè)量工具
直尺
0-300mm
0.1mm
用來(lái)測(cè)量毛坯等的長(zhǎng)度
3.4背吃刀量的選擇
粗加工時(shí),除留下精加工余量外,一次走刀盡可能切除全部余量。在加工余量過(guò)大、工藝系統(tǒng)剛性較低、機(jī)床功率不足、刀具強(qiáng)度不夠等情況下,可分多次走刀。當(dāng)遇切削表面有“硬皮”的鑄鍛件時(shí),應(yīng)盡量使口。大于硬皮層的厚度,以保護(hù)刀刃。精加工的加工余量一般較小,可一次切除。在中等功率機(jī)床上,粗加工的背吃刀量可達(dá)8~10 mm;半精加工的背吃刀量取0.5~5 mm;精加工的背吃刀量取O.2~1.5mm。
在本次的加工中粗銑削時(shí),留有0.5mm的余量。
3.5進(jìn)給速度的確定
進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)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、工件的材料性質(zhì)選取,最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。
粗加工時(shí),由于對(duì)工件的表面質(zhì)量沒(méi)有太高的要求,這時(shí)主要根據(jù)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和剛性、刀桿的強(qiáng)度和剛性、刀具材料、刀桿和工件的尺寸以及已選定的背吃刀量等因素來(lái)選取進(jìn)給速度。
精加工時(shí),則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素來(lái)選取進(jìn)給速度。
3.6切削參數(shù)的確定
切削速度f(wàn)可根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度進(jìn)行選取。實(shí)際加工過(guò)程中,也可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和查表的方法來(lái)選取。
粗加工或工件材料的加工性能較差時(shí),宜選用較低的切削速度。精加工或刀具材料、工件材料的切削性能較好時(shí),宜選用較高的切削速度。切削速度Vc確定后,可根據(jù)刀具或工件直徑(D)按公式:
來(lái)確定主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。
在工廠(chǎng)的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,切削用量一般跟據(jù)經(jīng)驗(yàn)并通過(guò)查表的方式來(lái)進(jìn)行選取。
(1)φ80面銑刀
粗加工時(shí)根據(jù)查表及經(jīng)驗(yàn),選取Vc=90m/min,f=0.3mm/r,ap=1mm。
則:主軸轉(zhuǎn)速:n =1000Vc/πd
????????????????? ? ?=[(1000×90)/(3.14×80)]r/min=358.2r/min取360r/min
?????? ?進(jìn)給速度:F =f×n =(0.3×360)mm/min=108mm/min
精加工時(shí)根據(jù)查表及經(jīng)驗(yàn),選取Vc=110m/min,f=0.2mm/r,ap=0.5mm。
則:主軸轉(zhuǎn)速:n =1000Vc/πd
????????????????? ? ?=[(1000×110)/(3.14×80)]r/min=437.8r/min取450r/min
?????? ?進(jìn)給速度:F =f×n =(0.2×450)mm/min=90mm/min
(2)φ20立銑刀
粗加工時(shí)根據(jù)查表及經(jīng)驗(yàn),選取Vc=70m/min,f=0.3mm/r,ap=1mm。
則:主軸轉(zhuǎn)速:n =1000Vc/πd
????????????????? ? ?=[(1000×70)/(3.14×20)]r/min=1114.6r/min取1100r/min
?????? ?進(jìn)給速度:F =f×n =(0.3×1100)mm/min=330mm/min
精加工時(shí)根據(jù)查表及經(jīng)驗(yàn),選取Vc=90m/min,f=0.2mm/r,ap=0.5mm。
則:主軸轉(zhuǎn)速:n =1000Vc/πd
????????????????? ? ?=[(1000×90)/(3.14×20)]r/min=1433.1r/min取1400r/min
?????? ?進(jìn)給速度:F =f×n =(0.2×1400)mm/min=280mm/min
(3)φ4立銑刀
粗加工時(shí)根據(jù)查表及經(jīng)驗(yàn),選取Vc=45m/min,f=0.2mm/r,ap=0.5mm。
則:主軸轉(zhuǎn)速:n =1000Vc/πd
????????????????? ? ?=[(1000×45)/(3.14×4)]r/min=3582.8r/min取3600r/min
?????? ?進(jìn)給速度:F =f×n =(0.2×3600)mm/min=720mm/min
精加工時(shí)根據(jù)查表及經(jīng)驗(yàn),選取Vc=55m/min,f=0.1mm/r,ap=0.3mm。
則:主軸轉(zhuǎn)速:n =1000Vc/πd
????????????????? ? ?=[(1000×55)/(3.14×4)]r/min=4378.9r/min取4400r/min
?????? ?進(jìn)給速度:F =f×n =(0.1×4400)mm/min=440mm/min
(4)φ4球頭刀
加工時(shí)根據(jù)查表及經(jīng)驗(yàn),選取Vc=50m/min,f=0.1mm/r,ap=0.3mm。
則:主軸轉(zhuǎn)速:n =1000Vc/πd
????????????????? ? ?=[(1000×40)/(3.14×4)]r/min=3980r/min取4000r/min
?????? ?進(jìn)給速度:F =f×n =(0.1×4000)mm/min=400mm/min
第四章 加工程序編制及仿真加工
4.1數(shù)控編程的分類(lèi)
數(shù)控編程主要分為手工編程與自動(dòng)編程。
(1)手工編程 整個(gè)程序的編制過(guò)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(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件,數(shù)控編程計(jì)算較簡(jiǎn)單,程序段不多,手工編程即可實(shí)現(xiàn)。
(2)自動(dòng)編程 用計(jì)算機(jī)把人們輸入的零件圖紙信息改寫(xiě)成數(shù)控機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序,就是說(shuō)數(shù)控編程的大部分工作有計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
4.2數(shù)控編程
在建好模之后就是加工了, 加工就是對(duì)零件圖的幾何元素進(jìn)行數(shù)據(jù)定義,根據(jù)工藝規(guī)程輸入各種參數(shù),如:切削深度、每次切深、加工余量、刀具參數(shù)、起刀點(diǎn)、退刀點(diǎn)等各種切削用量和參數(shù)。
用自動(dòng)化編程軟件UG在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行刀具位置軌跡 計(jì)算,選取控制元素和島嶼等,計(jì)算機(jī)生成刀位文件。動(dòng)態(tài)顯示刀具軌跡,刀具軌跡可進(jìn)行編修。
啟動(dòng)軟件,進(jìn)入加工頁(yè)面(圖4.1),準(zhǔn)備加工零件打開(kāi)零件圖,單擊開(kāi)始圖標(biāo),選擇“加工”選項(xiàng),如圖4.2 設(shè)置加工環(huán)境。
4.2.1設(shè)置加工環(huán)境
圖4.1加工頁(yè)面
圖 4.2 設(shè)置加工環(huán)境
4.2.2創(chuàng)建刀具
選擇創(chuàng)建刀具,彈出對(duì)話(huà)框(圖4.3)選中,輸入刀具體名稱(chēng)(圖4.3)。點(diǎn)擊選擇進(jìn)入對(duì)話(huà)框,輸入刀具參數(shù)(圖4.4)刀具直徑為20,長(zhǎng)度為75mm,刀刃為2。后面的刀具以這種方法繼續(xù)創(chuàng)建球頭刀、立銑刀。
圖4.3刀具對(duì)話(huà)框 圖4.4刀具參數(shù)對(duì)話(huà)框
4.2.3創(chuàng)建幾何體
1.選擇創(chuàng)建幾何體,彈出對(duì)話(huà)框(圖4.5)。選中 ,輸入幾何體名稱(chēng)。點(diǎn)擊確定,進(jìn)入對(duì)話(huà)框(圖4.6),設(shè)置安全距離為10mm,點(diǎn)擊選擇自動(dòng)判斷 選擇工件上表面,建立工件坐標(biāo)系。(圖4.7)
圖4.5對(duì)話(huà)框 圖4.6MCS
圖4.7工件坐標(biāo)系
2.選擇創(chuàng)建幾何體,彈出對(duì)話(huà)框(圖4.8)。選中,輸入幾何體名稱(chēng)。點(diǎn)擊確定,進(jìn)入對(duì)話(huà)框(圖4.9)
圖4.9幾何體 圖4.9對(duì)話(huà)框
3. 點(diǎn)擊指定部件,進(jìn)入對(duì)話(huà)框,選擇部件幾何體(圖4.10),選中要加工的零件。點(diǎn)擊指定毛坯,進(jìn)入對(duì)話(huà)框圖4.11 選中自動(dòng)塊,毛坯創(chuàng)建完成。
圖4.10部件幾何體
圖4.11毛坯的設(shè)定
4.2.4創(chuàng)建平面銑操作
1.在加工創(chuàng)建工具條中,單擊“創(chuàng)建操作”命令,系統(tǒng)將彈出“創(chuàng)建操作”對(duì)話(huà)框。
2.在“創(chuàng)建操作”對(duì)話(huà)框中,選擇“類(lèi)型”中選擇“mill-planar(面銑削)”,然后在“操作子類(lèi)型”中,選擇面銑削模板圖標(biāo)FACE_MILLING_AREA面銑削。
3.在“創(chuàng)建操作”對(duì)話(huà)框中設(shè)置其他參數(shù):程序、刀具、幾何體、方法如下圖。
圖4.12參數(shù)設(shè)置
4.生成操作,如下圖所示。
圖4.13平面加工刀路
4.2.5創(chuàng)建型腔銑操作
1.點(diǎn)擊按鈕 出現(xiàn)選擇第二個(gè)型腔銑mill-contour 進(jìn)入設(shè)置切削參數(shù),選擇需要的銑刀及幾何體。
圖4.14創(chuàng)建操作
2.刀軌的設(shè)置選擇 跟隨部件的銑切削方式,刀具平面直徑為百分之70每刀深度為1mm,切削方式為深度優(yōu)先。如下圖(圖4.15)。
圖4.15參數(shù)的設(shè)定
3.單擊切削參數(shù)按鈕,在“余量”選項(xiàng)下,設(shè)置如圖 4.16。余量中將底 部余量設(shè)置為0.5mm,確定返回。單擊非切削移動(dòng)按鈕,如下圖設(shè)置
圖4.16參數(shù)的設(shè)定
4.生成刀軌,并確認(rèn)刀軌。
圖4.17凸臺(tái)粗加工刀路
依照以上加工方法,加工零件的其余輪廓形狀,如下圖4.18所示
圖4.18精加工刀路
圖4.19凹槽粗加工刀路
4.2.5曲面加工自動(dòng)編程
1.單擊【插入】工具欄上的【創(chuàng)建操作】圖標(biāo),系統(tǒng)自動(dòng)彈出“創(chuàng)建操作”對(duì)話(huà)框,選擇“類(lèi)型”為“mlii-contour”,選擇“操作子類(lèi)型”為“FIXED_CONTOUR”(固定輪廓銑),“程序”設(shè)置為“qumianjiagon”、“刀具”選擇“R2”、“幾何體”設(shè)置為“WORKPIECE1”,單擊對(duì)話(huà)框中的“確定”按鈕將打開(kāi)如下圖所示的“創(chuàng)建操作”對(duì)話(huà)框。
圖4.20創(chuàng)建操作對(duì)話(huà)框
2.在“固定輪廓銑”對(duì)話(huà)框中單擊【指定切削區(qū)域】圖標(biāo),系統(tǒng)彈出“切削區(qū)域”對(duì)話(huà)框,選擇切削區(qū)域,單擊確定鍵,返回“固定輪廓銑”對(duì)話(huà)框。如下圖所示。
圖4.21切削區(qū)域
3.選擇驅(qū)動(dòng)方式為“區(qū)域銑削”,設(shè)置銑削驅(qū)動(dòng)參數(shù)如下圖所示。
圖4.22區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)參數(shù)
4.在“固定輪廓銑”對(duì)話(huà)框中指定了所有的參數(shù)后,單擊對(duì)話(huà)框底部操作的生成圖標(biāo),生成如下圖所示的固定輪廓銑精加工刀軌。
圖4.23曲面加工刀路
4.3數(shù)控仿真加工
單擊“深度加工輪廓”對(duì)話(huà)框底部操作組的【確認(rèn)】圖標(biāo)。系統(tǒng)彈出“刀軌可視化”對(duì)話(huà)框,選擇“2D動(dòng)態(tài)”,單擊播放按鈕。確認(rèn)刀軌正確后,單擊對(duì)話(huà)框中的“確定”按鈕關(guān)閉對(duì)話(huà)框,完成仿真加工操作的創(chuàng)建如下圖。
圖4.24開(kāi)粗仿真加工
圖4.25凸臺(tái)精加工仿真加工
圖4.26凹槽催加工仿真加工
圖4.27曲面加工仿真
4.4程序的后處理
點(diǎn)擊文件按鈕,后選擇需要的系統(tǒng)后處理文件,設(shè)定文件名字,點(diǎn)擊確定 即可生成G代碼。如下圖。本次設(shè)計(jì)部分程序如下,詳細(xì)加工程序見(jiàn)附件。
圖4.28程序后處理
總結(jié)
本畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)谧呱细鞴ぷ鲘徫恢皩?duì)大學(xué)所學(xué)課程的一次深入綜合性的復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們幾年的大學(xué)學(xué)習(xí)一次考驗(yàn)。
通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì),得到了以下各方面的鍛煉:
1.能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線(xiàn)安排等問(wèn)題,保證零件的加工質(zhì)量。
2.提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過(guò)對(duì)零件加工工藝的分析,使我能夠根據(jù)被加工零件的加工要求,分析它的高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的工藝路線(xiàn)。
3.學(xué)會(huì)了使用手冊(cè)及圖表資料。了解了與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱(chēng)、出處、并能夠做到熟練運(yùn)用。
就我個(gè)人而言,通過(guò)這次設(shè)計(jì),基本上掌握了零件機(jī)械加工工藝的規(guī)程,并學(xué)會(huì)了使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí),解決現(xiàn)代實(shí)際工藝分析問(wèn)題,鞏固和加深了所學(xué)到的各門(mén)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。并在設(shè)計(jì)過(guò)程中,請(qǐng)教了很多具有多年加工經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)教師。學(xué)到了很多課堂上不能學(xué)到的東西。
在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中,由于對(duì)零件加工所用到的設(shè)備的基本性能和加工范圍缺乏全面的了解,缺乏實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致在設(shè)計(jì)中碰到了許多的問(wèn)題。但我通過(guò)請(qǐng)教導(dǎo)師和翻閱相關(guān)資料、查工具書(shū),解決了一個(gè)又一個(gè)的問(wèn)題。在這個(gè)過(guò)程中,使我對(duì)所學(xué)的知識(shí)有了進(jìn)一步的鞏固和加深,而且也懂得了一些設(shè)計(jì)工具書(shū)的用途和查閱方法,與此同時(shí)鍛煉了我自己的動(dòng)手能力。在以后的學(xué)習(xí)生活中,我將繼續(xù)刻苦努力,不段提高自己的技能。
本說(shuō)明書(shū)主要是對(duì)零件的建模分析、工藝分析及編程,由于我自己的能力水平有限,分析中難免存在錯(cuò)誤和不足之處,懇請(qǐng)各位老師給予指正,謝謝!
致謝
歷時(shí)近一個(gè)半月,從論文選題到搜集資料,從寫(xiě)初稿到反復(fù)修改,期間經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨,在寫(xiě)作論文的過(guò)程中心情是如此復(fù)雜。如今,伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿,復(fù)雜的心情煙消云散,自己甚至還有一點(diǎn)成就感。大學(xué)生活即將結(jié)束,我們也將迎接的最后一次考驗(yàn)和競(jìng)爭(zhēng)就是畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等職業(yè)教育教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分,是加強(qiáng)理論與實(shí)際相結(jié)合的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是各專(zhuān)業(yè)的必修課程。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,由于設(shè)計(jì)的需要,我仔細(xì)研究了零件圖,但在設(shè)計(jì)過(guò)程中,因自己經(jīng)驗(yàn)不足,遇到了很多實(shí)際問(wèn)題,例如選題、設(shè)計(jì)、資料收集以及最后定稿等。但這些問(wèn)題都在老師的指導(dǎo)下得到了很好的解決,同時(shí)受到老師優(yōu)良工作品質(zhì)的影響,培養(yǎng)出了我緩中求穩(wěn)、虛心求教、實(shí)事求是、一絲不茍的工作學(xué)習(xí)作風(fēng),并樹(shù)立了明確的人生觀、價(jià)值觀與世界觀,為馬上開(kāi)始的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
盡管畢業(yè)設(shè)計(jì)的路是漫長(zhǎng)的,過(guò)程是曲折的,但是,成果是甜美的。這次畢業(yè)設(shè)計(jì),提高了我的繪圖、編寫(xiě)技術(shù)文件、編寫(xiě)數(shù)控程序、正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)等工具書(shū)的獨(dú)立工作能力,更培養(yǎng)了我勇于創(chuàng)新的精神及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)及工作作風(fēng)。
由于本人能力有限,缺少設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)中漏誤在所難免,敬請(qǐng)各位老師指正批評(píng),以使我對(duì)自己的不足得到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并修改,也使我在今后的學(xué)習(xí)、工作中避免再次出現(xiàn)。
最后,我要向在百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱、評(píng)議和參加本人論文答辯的各位老師和領(lǐng)導(dǎo)表示感謝!
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編號(hào):16048673
類(lèi)型:共享資源
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上傳時(shí)間:2020-09-16
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積分
- 關(guān) 鍵 詞:
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連桿
零件
數(shù)控
加工
工藝
自動(dòng)
編程
仿真
設(shè)計(jì)
nx
三維
cad
- 資源描述:
-
連桿零件的數(shù)控銑加工工藝及自動(dòng)編程仿真設(shè)計(jì)含NX三維及CAD圖,連桿,零件,數(shù)控,加工,工藝,自動(dòng),編程,仿真,設(shè)計(jì),nx,三維,cad
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