夾爪加工工藝設(shè)計及數(shù)控銑加工編程仿真含NX三維及CAD圖

夾爪加工工藝設(shè)計及數(shù)控銑加工編程仿真含NX三維及CAD圖,加工,工藝,設(shè)計,數(shù)控,編程,仿真,nx,三維,cad 設(shè)計（XX）任務(wù)書 專業(yè) 班級 姓名 一、課題名稱： 夾爪加工工藝設(shè)計及數(shù)控加工 二、主要技術(shù)指標(biāo)： 1、批量：小批量 1、材料：6061 2、零件精度達(dá)到圖紙要求 三、工作內(nèi)容和要求： 1、進(jìn)行零件工藝分析，制定工藝方案，編制加工程序 2、工藝尺寸計算，設(shè)備選擇 3、對相關(guān)資料做整理、分析、研究和總結(jié) 4、完成論文電子稿。標(biāo)題要簡明有概括性，目錄正確整齊，中、英文摘要和前言，正文與參考文獻(xiàn)及目錄；排版格式及具體要求查看格式與要求，字?jǐn)?shù)：8000-10000字 四、主要參考文獻(xiàn)：______________________________________________________________ [1] 宋書善 《數(shù)控加工工藝》，電子科技大學(xué)出版社，2008.3 [2] 李志華 《數(shù)控加工工藝與裝備》，清華大學(xué)出版社，2005.8 [3] 孫學(xué)強 《機械加工技術(shù)》，機械工業(yè)出版社，2004.1 [4] 趙長旭 《數(shù)控加工工藝》，西安電子科技大學(xué)出版社，2007.7 學(xué) 生（簽名） 年 月 日 指 導(dǎo) 教師（簽名） 年 月 日 教研室主任（簽名） 年 月 日 系 主 任（簽名） 年 月 日 XXX XXX設(shè)計（XX）報告 系 別： 專 業(yè)： 班 號： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 生 學(xué) 號： 設(shè)計（論文）題目： 指 導(dǎo) 教 師： 設(shè) 計 地 點： 起 迄 日 期： 任務(wù)書 專業(yè) 班級 姓名 一、課題名稱： 夾爪加工工藝設(shè)計及數(shù)控加工 二、主要技術(shù)指標(biāo)： 1、批量：小批量 1、材料：6061 2、零件精度達(dá)到圖紙要求 三、工作內(nèi)容和要求： 1、進(jìn)行零件工藝分析，制定工藝方案，編制加工程序 2、工藝尺寸計算，設(shè)備選擇 3、對相關(guān)資料做整理、分析、研究和總結(jié) 4、完成論文電子稿。標(biāo)題要簡明有概括性，目錄正確整齊，中、英文摘要和前言，正文與參考文獻(xiàn)及目錄；排版格式及具體要求查看格式與要求，字?jǐn)?shù)：8000-10000字 四、主要參考文獻(xiàn)：______________________________________________________________ [1] 宋書善 《數(shù)控加工工藝》，電子科技大學(xué)出版社，2008.3 [2] 李志華 《數(shù)控加工工藝與裝備》，清華大學(xué)出版社，2005.8 [3] 孫學(xué)強 《機械加工技術(shù)》，機械工業(yè)出版社，2004.1 [4] 趙長旭 《數(shù)控加工工藝》，西安電子科技大學(xué)出版社，2007.7 學(xué) 生（簽名） 年 月 日 指 導(dǎo) 教師（簽名） 年 月 日 教研室主任（簽名） 年 月 日 系 主 任（簽名） 年 月 日 夾爪加工工藝設(shè)計及數(shù)控加工 目 錄 摘 要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1.1數(shù)控類型的機床設(shè)備的發(fā)展以及特點 1 1.2我本次選題的目的和意義 3 第二章 零件圖分析 4 2.1 零件圖 4 2.2零件加工工藝性分析 5 2.3零件的技術(shù)要求 5 第三章 零件的數(shù)控加工工藝 6 3.1 毛坯的選擇 6 3.1.1 確定毛坯類型 6 3.1.2 確定毛坯余量 6 3.2裝夾方案的選擇 6 3.3工藝路線安排 7 3.4刀具的選擇 8 3.5機床的選擇 9 3.6量具的選擇 10 3.7工藝參數(shù)的選擇 11 3.8填寫工藝卡片 12 第四章 零件的數(shù)控程序編制 13 4.1編程方法的選擇 13 4.2 軟件編程操作 13 4.3程序加工與仿真 22 4.4程序后處理 25 總結(jié) 28 致謝 29 參考文獻(xiàn) 30 摘 要 數(shù)控技術(shù)是技術(shù)性極強的工作，尤其在機械加工領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛，所以這要求從業(yè)人員具有很高的機械加工工藝知識，數(shù)控編程知識和數(shù)控操作技能。 此次的設(shè)計任務(wù)是對夾爪零件工藝設(shè)計及數(shù)控加工，利用繪圖軟件UG軟件畫出三維圖形。然后是通過應(yīng)用UG軟件、機械設(shè)計資料和所學(xué)的知識對機械零件進(jìn)行工藝分析、三維建模、數(shù)控加工編程及加工，最終編寫成論文。 關(guān)鍵詞: 工藝分析；編程；加工 II Abstract CNC technology is a very strong technical work, especially in the field of mechanical processing is the most widely used, so this requires practitioners have a high knowledge of mechanical processing technology, CNC programming knowledge and numerical control operation skills. The design task is to clamp claw parts design and NC machining technology, using UG software to draw three-dimensional graphics. Then by using the UG software, mechanical design data and knowledge of mechanical parts for process analysis, 3D modeling, NC programming and processing, the final written papers. Keywords: process analysis; programming; processing 第1章 緒論 1.1數(shù)控類型的機床設(shè)備的發(fā)展以及特點 數(shù)控類型的機床設(shè)備是自動是結(jié)合機械、電器、液壓三種不同技術(shù)于一體的具有很高的自動化的設(shè)備，數(shù)控類型的機床設(shè)備具有整體的基本結(jié)構(gòu)比較的簡單、整機的作業(yè)效率十分高，與此之外，它還能夠進(jìn)行一定的控制調(diào)整之后適應(yīng)不同的作業(yè)場合和零件的基本特點，因為其有著很大優(yōu)勢，所以廣泛的用在了各個不同的領(lǐng)域。在一九九一年的時候，世界領(lǐng)域的第一臺數(shù)控類型的機床設(shè)備是產(chǎn)于美利堅合眾國，他的基本用途在于車輛的零件的加工上面，我們國家的第一臺數(shù)控類型的機床設(shè)備是產(chǎn)于一九五六年，因為具有很好的優(yōu)勢，所以應(yīng)用的十分的廣泛。 數(shù)控類型的相關(guān)技術(shù)屬于那種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的作業(yè)，特別是在機械零件的基本加工制造中起著十分重要的作用，那么這往往會要求相關(guān)行業(yè)的人員需要有很強的產(chǎn)品在加工方面的工藝知識，數(shù)控編程方的相關(guān)知識以及基本使用的技術(shù)能力。伴隨我們國家的經(jīng)濟(jì)的飛速的發(fā)展以及人們的生活水平的不斷提高，人們對其生活中的使用設(shè)備和器具的要求也在越來的越高，從而供應(yīng)公司的效率也要大大的提高。數(shù)控類型的機床設(shè)備的誕生很大程度上改善了整個行業(yè)的運行狀況，數(shù)控類型的機床設(shè)備具有加工的質(zhì)量比較高、加工精度等級比較高、對能源的要求比較少、功率小的消耗比較小的特點，所以目前是整個行業(yè)使用十分普遍的一種加工設(shè)備。所以對數(shù)控類型的機床設(shè)備的研究對其研究和市場應(yīng)用具有一定的理論意義以及實踐意義。 數(shù)控類型的技術(shù)屬于數(shù)字體系程序控制中的一種技術(shù)，他目前十分廣闊的用在機械加工領(lǐng)域以及自動化應(yīng)用領(lǐng)域，從而能夠很好的解決了很多基本品種在小批量生產(chǎn)和外形比較復(fù)雜零件加工過程中的控制問題。伴隨這世界領(lǐng)域電腦技術(shù)的不斷快速發(fā)展，數(shù)字控制相關(guān)方面的技術(shù)已經(jīng)很好的用在了機床設(shè)備、機器人設(shè)備當(dāng)中去。 數(shù)控類型的相關(guān)技術(shù)是通過數(shù)字符號進(jìn)行不同組合對一臺機器設(shè)備或者是很多臺機器設(shè)備予以控制調(diào)節(jié)的相關(guān)技術(shù)。 數(shù)控類型的技術(shù)是他能夠過數(shù)字類型的的基本迷失對機器設(shè)計的基本運動和以及制造零件結(jié)構(gòu)予以操控的一種技能， 傳統(tǒng)的機 械 設(shè) 備 的 加工正在 一 步 一步的 被 數(shù)字化機 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)零件的相關(guān)加工技術(shù)； (2)信號信息的基本接收、外界處理、以及發(fā)送技術(shù)； (3)自己進(jìn)行控制的基本技術(shù)； (4)傳感 裝置的基本技術(shù)； (5)軟件研究等 數(shù)控類型的相關(guān)技術(shù)的運用為我們的生活質(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，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器替?zhèn)鹘y(tǒng)落后設(shè)備。 　　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 因為電腦類型的基本硬件設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)以及模塊都發(fā)展的越來越好，與此同時軟件也開始了模快話的發(fā)展。所以數(shù)控類型的技術(shù)正在慢慢的朝著比較開放的狀態(tài)進(jìn)行發(fā)展。 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。 模具結(jié)構(gòu)設(shè)備的加工制造屬于我們國家和民族建設(shè)領(lǐng)域十分重要的產(chǎn)業(yè)之一，當(dāng)今我們國家的模具結(jié)構(gòu)設(shè)備慢慢的收到了社會各界的普遍的關(guān)注。在電子設(shè)備基本領(lǐng)域、汽車設(shè)備基本領(lǐng)域、電機結(jié)構(gòu)設(shè)備基本領(lǐng)域、電器結(jié)構(gòu)設(shè)備基本領(lǐng)域、儀器設(shè)備基本領(lǐng)域、儀表設(shè)備基本領(lǐng)域、家電設(shè)備基本領(lǐng)域和通信設(shè)備基本領(lǐng)域的基本產(chǎn)品當(dāng)中，有大約百分之六十到百分之八十的零件是通過模具結(jié)構(gòu)部件制造而來的。通過模具結(jié)構(gòu)部件加工的零件具有作業(yè)精度高、零件的基本外形比較的復(fù)雜、十分高的作業(yè)效率、比較低的能源消耗等一系列的優(yōu)勢，這些優(yōu)點是其他的一些加工形式不能相提并論的，通常情況下，模具結(jié)構(gòu)部件往往又叫利益的放大裝置，也就是通過模具結(jié)構(gòu)部件的制造出來零件的價值往往是模具本身的好的倍，模具領(lǐng)域?qū)儆谥圃旒庸ば袠I(yè)里面的一個基礎(chǔ)分支，也是具有很高技術(shù)的一個分支。 因為數(shù)控類型的機床設(shè)備擁有十分高的作業(yè)效率，在我們國家的機械制造領(lǐng)域，能夠很好的使用和推廣數(shù)控類型的機床設(shè)備是目前一個十分有效的方法，繼續(xù)的研究開發(fā)數(shù)控類型的機床設(shè)備整體水平以及自動化的基本程度，成為了當(dāng)前研發(fā)人員和生產(chǎn)廠家一個十分重要的任務(wù)，通過相關(guān)的展覽會能夠有效的看出，以后的數(shù)控類型的機床設(shè)備的基本發(fā)展方向主要會想著作業(yè)精度高、作業(yè)效率高、作業(yè)自動化策劃高的方向進(jìn)行發(fā)展，綜合如下： （1）將整機的基本生產(chǎn)加工的效率予以提高。 （2）將整機的基本生產(chǎn)加工的精度予以提高。 （3）將整機的基本生產(chǎn)加工的作業(yè)范圍進(jìn)行擴大。 （4）將整機的基本生產(chǎn)加工自動化程度進(jìn)行加快。 1.2我本次選題的目的和意義 大學(xué)幾年年學(xué)習(xí)了有關(guān)機械和數(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)，完成本文的基本設(shè)計。 30 第二章 零件圖分析 2.1 零件圖 圖2.1CAD零件圖 圖2.3三維零件圖 2.2零件加工工藝性分析 該零件材料為6061。本工件的最大外形尺寸為22×8×12.5mm。由圖可知，主要加工面，集中在上表面和側(cè)面。該零件形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要有側(cè)表面的凸臺、開口槽、倒角。上表面有孔、槽、倒角特征，詳細(xì)見零件圖。零件工序復(fù)雜表面質(zhì)量和精度要求高，所以從精度要求上考慮，定位和工序安排比較關(guān)鍵。在切削用量中需注意保證零件不變形等。按照基準(zhǔn)面先主后次、先近后遠(yuǎn)、先里后外、先粗加工后精加工、先面后孔的原則依次劃分工序加工。 2.3零件的技術(shù)要求 在數(shù)控加工中，我們需要按照圖紙的技術(shù)要求進(jìn)行加工，方能成為合格的產(chǎn)品。以下為本零件圖紙的技術(shù)要求。 1、小批量 2、零件精度達(dá)到圖紙要求 第三章 零件的數(shù)控加工工藝 3.1 毛坯的選擇 3.1.1 確定毛坯類型 毛坯的金屬成形工藝類型多樣，且每一種毛坯有多種不同的制造方法。常用的毛坯主要有： （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 將型材或板料焊接成所需毛坯，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)行機械加工； （5）其它毛坯 選擇毛坯時應(yīng)全面考慮下列因素： （1）零件結(jié)構(gòu)形狀及尺寸； （2）零件材料及力學(xué)性能要求； （3）現(xiàn)有生產(chǎn)條件及能力； （4）生產(chǎn)綱領(lǐng)大小； （5）充分考慮利用新工藝、材料、技術(shù)的性能。 根據(jù)該零件的圖紙要求，零件結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，形狀為方形，所以直接采用型材的毛坯。 3.1.2 確定毛坯余量 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)到減少機械加工的勞動量，力求達(dá)到少或無切削加工。 本工件的最大外形尺寸為22×8×12.5mm，因此可以給毛坯的長度單邊留1.5mm余量，寬度單邊各留1.5mm余量，厚度單邊各留1.5mm。以達(dá)到減少機械加工的勞動量的目的，減少加工成本。 3.2裝夾方案的選擇 1.定位基準(zhǔn)的選擇 在選擇定位基準(zhǔn)時，應(yīng)該減小裝夾的次數(shù)，盡量做到在一次安裝中能夠把零件上所有要加工的表面都加工出來。一般選擇零件上不需要銑削加工的表面或者孔作為定位基準(zhǔn)。對于薄壁的零件，選擇的定位基準(zhǔn)應(yīng)該有利于提高加工的剛性，以減小切削變形。并且定位基準(zhǔn)應(yīng)該和設(shè)計基準(zhǔn)重合以減小定位誤差對尺寸精度的影響。 選擇工件的定位基準(zhǔn)，實際上是確定工件的定位基面。根據(jù)選定的基面加工與否，又將定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工過的表面作為定位基準(zhǔn)，則稱為精基準(zhǔn)。 在選擇定位基準(zhǔn)時，是從保證工件精度要求出發(fā)的，因此分析定位基準(zhǔn)選擇的順序應(yīng)為從精基準(zhǔn)到粗基準(zhǔn)。 （1）精基準(zhǔn)的選擇原則 選擇精基準(zhǔn)時，應(yīng)能保證加工精度和裝夾可靠、方便，可按照基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一、自為基準(zhǔn)、互為基準(zhǔn)、便于裝夾等原則進(jìn)行選擇。 根據(jù)其原則，確定該零件的精基準(zhǔn)為零件的外輪廓及零件底面。 （2）粗基準(zhǔn)的選擇原則 選擇粗基準(zhǔn)要求應(yīng)能保證加工面與不加工面之間的位置要求并合理分配加工面的余量，同時要為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，可按照非加工表面、加工余量最小、重要表面、不重復(fù)使用、便于工件裝夾等原則進(jìn)行選擇。 根據(jù)其原則，確定該零件的粗基準(zhǔn)為毛坯外邊及底面。 2.夾具的選擇 在選擇夾具的時候有兩個基本的要求。一是：要保證夾具的坐標(biāo)方向與機床的坐標(biāo)方向相對的固定；二是：要協(xié)調(diào)零件和機床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。 當(dāng)零件加工批量不大時，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)試夾具及其它通用夾具，來縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間、節(jié)省生產(chǎn)費用。在成批量生產(chǎn)時，采用專用夾具，來提高效率。在選擇夾具時還要保證零件的裝卸要快速、方便、可靠。夾具上各部件應(yīng)不妨礙機床對零件各表面的加工。 根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)工藝性，該零件較小，不易使用通用夾具裝夾。確定該零件的加工選擇專用夾具進(jìn)行裝夾，以確保零件不受到損傷。 3.3工藝路線安排 零件的加工路線安排如下 工序1：下料 工序2：銑削零件6個表面至零件最大尺寸 工序3：對零件右側(cè)面的特征進(jìn)行加工 工步1：用φ6的立銑刀對右側(cè)面的特征粗加工，留有精加工余量 工步2：用φ6的立銑刀對右側(cè)面的特征進(jìn)行精加工至圖紙尺寸要求 工步3：用φ1的立銑刀開口槽進(jìn)行銑削 工步4：用φ6的球頭刀斜面進(jìn)行銑削 工序4：對零件上表面的特征進(jìn)行加工 工步1：用φ4的立銑刀對上表面特征粗加工，留有精加工余量 工步2：用φ4的立銑刀對上側(cè)面的特征進(jìn)行精加工至圖紙尺寸要求 工步3：用φ1的立銑刀拐角進(jìn)行清根 工步4：用φ6的球頭刀斜面進(jìn)行銑削 工序5：對零件2-φ3孔進(jìn)行鉆孔加工 工序6：去毛刺、清洗 工序7：檢驗、入庫 3.4刀具的選擇 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的主要內(nèi)容之一，不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工的質(zhì)量。數(shù)控機床在選用刀具時，通常要考慮機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。數(shù)控機床對刀具的要求比普通機床要高、除了要求較好的剛性和尺寸穩(wěn)定性、較長的壽命、良好的切削性能外，還要求安裝調(diào)整方便。選擇刀具時，還要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)，即選擇的刀具的幾何形狀應(yīng)依據(jù)加工曲面的具體情況而定。 （1）刀具選擇的基本要求 刀具的剛性要好。為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量時，需要剛性好的刀具，剛性差的刀具在大切削用量時很容易斷刀。要保證被加工表面的形狀精度，用剛性差的刀具在大切削力的作用下，會產(chǎn)生變形而形成讓刀，使加工的型面出現(xiàn)斜面。當(dāng)被加工的零件表面的加工的余量不一樣的時候，若采用剛性好的刀具就可以不必?fù)Q刀，從而減少了換刀次數(shù)。 刀具的耐用度要高。由于數(shù)控銑床靠程序來控制精度，刀具如果磨損很快，則被加工零件的尺寸精度和型面精度就很難保證，故要用耐用度高的刀具。同時，刀具參數(shù)、幾何角度、排屑性能等因素也要綜合的考慮。 （2）數(shù)控加工刀具材料 高速鋼。又稱白鋼，它含有W 、Cr、Mo、V、Co等元素。它不僅可以用來制造鉆頭、銑刀，還可以用量制造齒輪刀具、成形銑刀等復(fù)雜刀具。但由于其允許的切削速度較低（50m/min），所以大多用于數(shù)控機床的低速加工。 硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金是有硬度和熔點都很高的碳化物（WC TiC等），用co mo ni做粘結(jié)劑制成的粉末冶金產(chǎn)品。在中速和大切削中發(fā)揮出優(yōu)良的切削性能。常用的硬質(zhì)合金有鎢鈷合金、鎢鈦合金等。 陶瓷材料。陶瓷是含有金屬氧化物和氮化物的無機非金屬材料。陶瓷材料具有高硬度、高強度、耐磨性好、化學(xué)性能穩(wěn)定性好、摩擦因素低、價格低廉等優(yōu)點。 綜上所述，根據(jù)該零件的加工需求，確定該零件的刀具如表3.1所示： 表3.1數(shù)控加工刀具卡片 刀具號 刀具名稱 刀具規(guī)格 加工表面 刀具材料 T01 立銑刀 Φ6mm 凸臺、槽 硬質(zhì)合金鋼 T02 立銑刀 Φ1mm 槽 硬質(zhì)合金鋼 T03 球頭刀 Φ6mm 斜面 硬質(zhì)合金鋼 T04 立銑刀 Φ4mm 凸臺、槽 硬質(zhì)合金鋼 T05 麻花鉆 Φ3 孔 硬質(zhì)合金鋼 3.5機床的選擇 一般來說，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工： （1）占機調(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，可安排通用機床補加工； （3）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）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。 此外，在選擇和決定加工內(nèi)容時，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等等?？傊?，要盡量做到合理，達(dá)到多、快、好、省的目的。要防止把數(shù)控機床降格為通用機床使用。 通過以上分析 選定數(shù)控機床為 本零件的加工制造的實用機床，可以達(dá)到本零件的要求，本零件不是回旋體零件，不適合數(shù)控車床加工，為方形復(fù)雜零件適合數(shù)控銑床來加工，所以選擇數(shù)控銑床。并且零件尺寸不大，在經(jīng)濟(jì)性的原則下可以選擇行程較小的銑床。 本零件選用DL-1000D型數(shù)控銑床，采用FANUC0i-MB系統(tǒng)。該銑床的功能參數(shù)如表3.2下。 表3.2 VDL-1000D型數(shù)控銑床基本參數(shù) 機床重 4400Kg 最大載重 500kg 工作臺 1000mm長 600mm寬 坐標(biāo)范圍 X800mm Y520mm Z520mm 軸承錐孔 NO.40(7:24) 最大鉆孔直徑 φ32 最大鏜孔直徑 φ100 主軸最高轉(zhuǎn)速 6500r\min 主軸功率 7.5/11kw X、Y、Z向切削進(jìn)給速度 0-10000 mm\min 快速進(jìn)給速度 X24 m\min Y24 m\min Z20 m\min 工作電源 380V 3.6量具的選擇 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。如下表3.2所示。 表3.3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 0-25mm 0.001mm 用于厚度、長度測量工具 直尺 0-200mm 0.1mm 用來測量毛坯等的長度 3.7工藝參數(shù)的選擇 3.7.1切削用量的選擇原則 數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、進(jìn)給速度。對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，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(chǎn)率，降低成本。 合理的選擇切削用量，對零件的表面質(zhì)量、精度、加工效率影響很大。切削用量包括主軸的轉(zhuǎn)速、背吃刀量、進(jìn)給量。 合理選擇切削用量的原則：粗加工時，一般以提高效率為主，并考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時，應(yīng)該在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性、加工成本。 3.7.2切削用量的確定 切削用量的合理選擇直接影響到零件的表面質(zhì)量以及加工效率，因此切削用量的選擇是數(shù)控加工工藝編制過程中不可缺少的一部分，根據(jù)經(jīng)驗及查表計算確定該零件在數(shù)控加工過程中的切削用量。 1．T01 φ6硬質(zhì)合金立銑刀 刀具材質(zhì)為涂層高速鋼刀具齒數(shù)為3。 粗加工主軸轉(zhuǎn)速?。海ㄣ娤魃疃萢p=0.5mm） n==r/min= 3184r/min ，取n=3100 進(jìn)給量： 精加工主軸轉(zhuǎn)速?。海ㄣ娤魃疃萢p=1mm） n==r/min= 4246r/min，所以取n=4200 進(jìn)給量： 2．T02 φ1硬質(zhì)合金立銑刀 刀具材質(zhì)為涂層高速鋼刀具齒數(shù)為3。 主軸轉(zhuǎn)速?。海ㄣ娤魃疃萢p=0.01mm） n==r/min= 4777r/min ，取n=4500 進(jìn)給量： 3．T03 φ6硬質(zhì)合金球頭刀 刀具材質(zhì)為涂層高速鋼刀具齒數(shù)為2。 精加工主軸轉(zhuǎn)速取：（銑削深度ap=0.2mm） n==r/min= 4246r/min，所以取n=4200 進(jìn)給量： 4．T04 φ4硬質(zhì)合金立銑刀 刀具材質(zhì)為涂層高速鋼刀具齒數(shù)為3。 粗加工主軸轉(zhuǎn)速取：（銑削深度ap=0.5mm） n==r/min=3980r/min ，取n=4000 進(jìn)給量： 精加工主軸轉(zhuǎn)速?。海ㄣ娤魃疃萢p=1mm） n==r/min= 4777r/min，所以取n=4500 進(jìn)給量： 5.T05 麻花鉆 根據(jù)查切削用量簡明手冊，切削速度Vc= 10~35m/min，取Vc= 15m/min, 計算主軸轉(zhuǎn)速 n==r/min=1592r/min取1500r/min 取進(jìn)給量f=0.1mm/r； 計算進(jìn)給速度： 3.8填寫工藝卡片 詳細(xì)工藝卡片見附件 第四章 零件的數(shù)控程序編制 4.1編程方法的選擇 數(shù)控編程主要分為手工編程與自動編程。 （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械加工工藝知識和數(shù)值計算能力。對于不太復(fù)雜的零件，計算較簡單，程序段不多，手工編程即可實現(xiàn)。 （2）自動編程 用計算機把人們輸入的零件圖紙信息改寫成數(shù)控機床能執(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來實現(xiàn)。 本次零件輪廓特征比較復(fù)雜，不適合手動編程計算，屬于采用自動編程。 4.2 軟件編程操作 1、銑六面一次走刀完成，可以直接手動編程，這里不做詳訴。 2、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，單擊“初始化”按鈕，系統(tǒng)將進(jìn)入型腔銑加工環(huán)境。 （一）創(chuàng)建幾何體 在操作導(dǎo)航器的幾何視圖中，設(shè)置加工坐標(biāo)系、零件和毛坯，為創(chuàng)建操作做準(zhǔn)備。 （1）設(shè)置加工坐標(biāo)系。 ①先將操作導(dǎo)航器轉(zhuǎn)換到幾何體視圖。 ②在“操作導(dǎo)航器-幾何體”中選擇“MCS-MILL”，單擊右鍵，在其快捷菜單中選擇“編輯”命令。 ③在彈出對話框中的“機床坐標(biāo)系”中的“指定MCS”欄中，單擊“自動判斷” 圖標(biāo)，然后在圖形區(qū)域選擇毛坯的頂面，之后單擊“確定”，系統(tǒng)將自動在毛坯的頂面中心位置創(chuàng)建加工坐標(biāo)系，如圖4.1所示。 圖4.1坐標(biāo)系設(shè)定 （2）設(shè)置幾何體 ①在“操作導(dǎo)航器-幾何體”中，雙擊“WORKPIECE”圖標(biāo)，將彈出“幾何體”對話框。 ②指定部件幾何體。在“幾何體”對話框中，單擊“指定部件”按鈕，將彈出“部件幾何體”對話框，在圖形區(qū)域選擇零件， 點擊“確認(rèn)”返回“幾何體”對話框，如圖4.2所示。 圖4.2幾何體設(shè)定 ③指定毛坯幾何體，在“幾何體”對話框中，單擊“指定毛坯”圖標(biāo)按鈕，將彈出“毛坯幾何體”對話框，選擇“自動塊”，單擊“確定”后，返回“幾何體”對話框，如圖4.3所示。 圖4.3自動塊選擇 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 （1）在“創(chuàng)建操作”工具條中選擇“創(chuàng)建刀具”命令，進(jìn)入“創(chuàng)建刀具”對話框。 （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D6，然后單擊“應(yīng)用”，進(jìn)入“刀具參數(shù)”對話框，設(shè)置參數(shù)后單擊“確定”，完成刀具的創(chuàng)建。 （三）型腔銑創(chuàng)建操作 （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”對話框。 （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)置其他參數(shù)：程序、刀具、幾何體、方法、名稱。 （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。 （5）生成操作，如圖4.4所示。 圖4.4側(cè)表面粗加工刀路圖 圖4.5側(cè)表面精加工刀路圖 圖4.6上表面粗加工刀路圖 圖4.7上表面精加工刀路圖 （四）曲面加工編程操作 （1）創(chuàng)建操作 單擊【插入】工具欄上的【創(chuàng)建操作】圖標(biāo)，系統(tǒng)自動彈出“創(chuàng)建操作”對話框，選擇“類型”為“mlii-contour”，選擇“操作子類型”為“FIXED_CONTOUR”（固定輪廓銑），“程序”設(shè)置為“FIXED_CONTOUR_2”、“刀具”選擇“R3”、“幾何體”設(shè)置為“WORKPIECE1”，單擊對話框中的“確定”按鈕將打開如圖4.8所示的“創(chuàng)建操作”對話框。 圖4.8創(chuàng)建操作對話框 （2）指定切削區(qū)域 在“固定輪廓銑”對話框中單擊【指定切削區(qū)域】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“切削區(qū)域”對話框，選擇切削區(qū)域，單擊確定鍵，返回“固定輪廓銑”對話框。如圖4.9所示。 圖4.9切削區(qū)域 （3）刀軌生成 a. 進(jìn)入【切削區(qū)域】陡峭空間范圍。在“陡峭空間范圍”列表中選擇“無”。 b. 驅(qū)動方式設(shè)置，切削模式設(shè)置為跟隨周邊、方向向內(nèi)、切削方式順銑、步距選擇恒定、距離設(shè)置為0.25mm、步距已應(yīng)用設(shè)置在步件上。 c.非切削移動。在“固定輪廓銑”對話框中單擊【非切削移動】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“非切削移動”對話框，傾斜角度設(shè)為“5”，“傳遞/快速”中的“區(qū)域之間”和“區(qū)域內(nèi)”均設(shè)置為“前一平面”。 d.進(jìn)給和速度。在“固定輪廓銑”對話框中單擊【進(jìn)給和速度】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“進(jìn)給和速度”對話框，設(shè)置主軸速度（rpm）為“4000”、“進(jìn)刀”為600 mmpm。單擊鼠標(biāo)中鍵，返回“固定輪廓銑”對話框。 g.在“固定輪廓銑”對話框中指定了所有的參數(shù)后，單擊對話框底部操作的生成圖標(biāo)，生成如圖4.10所示的固定輪廓銑精加工刀軌。 圖4.10曲面加工刀路圖 （五）創(chuàng)建鉆孔加工操作 （1）在加工創(chuàng)建工具條中，單擊“創(chuàng)建操作”命令，系統(tǒng)將跳出“創(chuàng)建操作”對話框。 （2）在“創(chuàng)建操作”對話框中，選中“類型”中選中“drill”，然后在“操作子類型”中，選中底座銑模板圖標(biāo)PECK-DRILLING啄鉆。 在“創(chuàng)建操作”對話框中設(shè)置其他參數(shù)：程序、刀具、幾何體、方法、名稱。 在“創(chuàng)建操作”對話框中單擊“確定”，指定孔、指定部件表面、指定底面、指定循環(huán)方式、進(jìn)給和速度，如圖4.11所示。 圖4.11參數(shù)設(shè)置 （3）生成操作，如圖4.12所示。 圖4.12鉆孔加工刀路圖 4.3程序加工與仿真 在文章的最后，為了效驗本次設(shè)計，安排的切削參數(shù)，工藝路線，機床選擇，刀具選擇等，是否合理，我們使用UG軟件的仿真加工功能，確定刀路是否合理，是否有過切，撞刀等問題。 選中所有加工程序，點擊軟件上的確定刀軌，選擇2D動態(tài)仿真。點擊開始，得如下圖。 圖4.13仿真加工圖 圖4.14仿真加工圖 4.4程序后處理 加工完之后輸出生成G代碼的過程：加工完成后就要生成G代碼了如下點擊文件按鈕,后選擇需要的系統(tǒng)后處理文件，設(shè)定文件名字，點擊確定 即可生成G代碼。如下圖4.15。 圖4.15后處理 以下為部分加工程序，詳細(xì)的程序見附件。 % N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G28 Z0.0 :0030 T00 M06 N0040 G0 G90 X.3541 Y-.3732 S0 M03 N0050 G43 Z.3937 H00 N0060 Z.0984 N0070 G1 Z-.0197 F9.8 M08 N0080 X.2366 Y-.4359 N0090 G2 X.0197 Y-.4902 I-.2169 J.4064 N0100 G1 X-.0591 N0110 X-.0984 N0120 G2 X-.3153 Y-.4359 I0.0 J.4607 N0130 X-.3148 Y-.4289 I.1199 J-.0054 N0140 G1 Y-.2305 N0150 G3 X-.0984 Y-.3248 I.2164 J.201 N0160 G1 X-.0591 N0170 X.0197 N0180 G3 X.236 Y-.2305 I0.0 J.2953 N0190 G1 X.1149 Y-.1179 N0200 G2 X.0197 Y-.1594 I-.0952 J.0884 N0210 G1 X-.0984 N0220 G2 X-.2283 Y-.0295 I0.0 J.1299 N0230 G1 Y.0295 N0240 G2 X-.0984 Y.1594 I.1299 J0.0 N0250 G1 X.0197 N0260 G2 X.1496 Y.0295 I0.0 J-.1299 N0270 G1 Y-.0295 N0280 G2 X.1149 Y-.1179 I-.1299 J0.0 N0290 G1 X.3541 Y-.3402 N0300 Z.0984 N0310 G0 Z.3937 N0320 Y-.3732 N0330 Z.0787 N0340 G1 Z-.0394 N0350 X.2366 Y-.4359 N0360 G2 X.0197 Y-.4902 I-.2169 J.4064 N0370 G1 X-.0591 N0380 X-.0984 N0390 G2 X-.3153 Y-.4359 I0.0 J.4607 N0400 X-.3148 Y-.4289 I.1199 J-.0054 N0410 G1 Y-.2305 N0420 G3 X-.0984 Y-.3248 I.2164 J.201 N0430 G1 X-.0591 N0440 X.0197 N0450 G3 X.236 Y-.2305 I0.0 J.2953 N0460 G1 X.1149 Y-.1179 N0470 G2 X.0197 Y-.1594 I-.0952 J.0884 N0480 G1 X-.0984 N0490 G2 X-.2283 Y-.0295 I0.0 J.1299 ...... ................ ........ ................... N3330 X-.1256 Y-.5161 Z-.2801 N3340 X-.1231 Y-.5157 Z-.2798 N3350 X-.1207 Y-.5154 Z-.2795 N3360 X-.0722 Y-.5153 Z-.2794 N3370 X.0419 N3380 X.0431 Y-.5154 Z-.2795 N3390 X.0456 Y-.5157 Z-.2797 N3400 X.0458 Y-.5158 Z-.2798 N3410 X.0461 Y-.516 Z-.28 N3420 X.0463 Y-.5164 Z-.2805 N3430 Y-.5166 Z-.2806 N3440 X.0381 Y-.5402 Z-.2987 N3450 X.0287 Y-.5674 Z-.3097 N3460 X.0187 Y-.5964 Z-.3129 N3470 X.0088 Y-.6252 Z-.308 N3480 X-.0004 Y-.6518 Z-.2954 N3490 X-.0082 Y-.6744 Z-.2759 N3500 G0 Z.3937 N3510 M30 總結(jié) 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，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，最終還是把問題解決了，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，在這個數(shù)控零件的設(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，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！?。?！ 致謝 從論文的選題到今天，論文的說明書的編寫和圖紙的繪制基本算完成了，本人心里感覺到十分的開心和釋然。在此我從心底向在論文的寫作中給我?guī)椭睦蠋熞约巴嗟耐瑢W(xué)表示由衷的感謝，在老師不厭其煩的教誨下，我才學(xué)習(xí)到了很多的知識以及書本上學(xué)不到的做事做人的道理，所以我在此特別感謝我的畢業(yè)設(shè)計導(dǎo)師，您不僅在學(xué)習(xí)上、論文上給與了我無私的幫助，對我的論文給與了很多的靈感，還在生活中給了我很多的照顧。所以導(dǎo)師是我人生的啟明燈。最后我也通過自己的努力終于順利完成了此次畢業(yè)設(shè)計。 與此之外我還要特別的謝謝我的同學(xué)，是他們對我的幫助，讓我在學(xué)習(xí)以及生活過程中得到了無微不至的關(guān)懷，是你們讓我度過了十分難忘的大學(xué)四年，你們的學(xué)習(xí)熱情讓我有了很深的感概，在本文的研究設(shè)計開發(fā)中，我學(xué)習(xí)到了很多，也進(jìn)步了很多，感謝你們對我的成長中進(jìn)步的付出。 最后我最需要感謝的就是我的父母以及家人，是你們的付出讓我有了上大學(xué)的機會，是你們在我生活和成長路上的奉獻(xiàn)，才有了今天的成績。 感謝所有幫助過我的人！謝謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 宋書善 《數(shù)控加工工藝》，電子科技大學(xué)出版社，2008.3 [2] 李志華 《數(shù)控加工工藝與裝備》，清華大學(xué)出版社，2005.8 [3] 孫學(xué)強 《機械加工技術(shù)》，機械工業(yè)出版社，2004.1 [4] 趙長旭 《數(shù)控加工工藝》，西安電子科技大學(xué)出版社，2007.7