典型零件數(shù)控銑削編程及仿真和我國微型汽車變速器生產(chǎn)廠家發(fā)展情況

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任 務(wù) 書一、題目：我國微型汽車變速器生產(chǎn)廠家發(fā)展情況和典型零件數(shù)控編程二、學(xué)生：三、班級：四、完成時間：XX 年 XX 月 XX 日以前五、任務(wù)一：我國微型汽車變速器生產(chǎn)廠家發(fā)展情況 六、任務(wù)二：典型零件數(shù)控編程零件如圖所示，圖中使用立銑刀銑削工件側(cè)面，立銑刀直徑 Φ20mm ，偏置量應(yīng)是 10mm 將此值存入 H01 中，坐標(biāo)系自定，試編寫其銑削加工程序。七、任務(wù)三：完成設(shè)計(jì)報(bào)告書一份，要求有前言、正文、結(jié)束語，用 A4 紙張規(guī)范書寫，字?jǐn)?shù)在 1 萬字以上。指導(dǎo)教師： XX20XX 年 XX 月 XX日摘 要隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。隨著科技的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也在不斷的發(fā)展更新，現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)也稱計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，加工軟件的更新快，CAD/CAM 的應(yīng)用是一項(xiàng)實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)。如像 UG , PRO/E , Master CAM ,CAXA 制造工程師等。本文介紹了典型零件從毛坯到成品的加工過程。對零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，制定了零件的加工工藝內(nèi)容。選擇了零件毛坯和設(shè)備，確定了定位基準(zhǔn)與夾具，對零件的加工工藝方案、切削用量的選擇等進(jìn)行了具體的分析。編制了工藝卡、工序卡和刀具卡片，程序等。關(guān)鍵詞： 定位基準(zhǔn)；加工工藝；切削用量；程序AbstractWith the development of numerical control technology, numerical control technology brought revolutionary changes to the traditional manufacturing, manufacturing has become the symbol of industrialization, and with the continuous development of numerical control technology and application in the field of expanding, the development of some important industry plays a more and more important role.With the development of science and technology, development of numerical control technology has been updated, now the numerical control also called computer numerical control technology, processing software updates fast, the application of CAD/CAM is a practical technology.Such as UG, PRO/E, Master CAM, CAXA manufacturing engineers, etc.This paper introduces the convex plate parts machining process from blank to the finished product.The structure of parts are analyzed, and made the processing technology of parts.Chose the blank parts, and equipment, determine the locating datum and the fixture, the machining process of parts scheme, selection of cutting parameter and so on has carried on the detailed analysis.Prepare the process card, process card and card of tools, procedures. Keywords: locating datum;The processing technology;Cutting parameter;The program目 錄摘 要 .........................................................5Abstract.......................................................6一、 任務(wù)分析 ................................................7二、制定計(jì)劃 ...................................................92.1 零件工藝性分析 ..........................................91、結(jié)構(gòu)性分析 ...........................................92、尺寸分析 .............................................92.2 裝夾方案和定位基準(zhǔn)確定 ..................................91、確定生產(chǎn)類型，選用設(shè)備 ...............................92、工件的定位與夾緊 ....................................................................................102.3 刀具及切削用量選擇 .....................................121、選用刀具 ............................................122、切削用量的選擇 ......................................133、加工順序及進(jìn)給路線擬定 ..............................152.4 相關(guān)知識點(diǎn)與技能點(diǎn)的應(yīng)用 ...............................151、與零件特征相關(guān)的知識點(diǎn) ..............................153、與零件特征相關(guān)的刀具方案知識 ........................164、與零件特征相關(guān)的程序編寫知識 ........................165、與零件特征相關(guān)的工件裝夾知識 ........................166、與零件特征相關(guān)的提高質(zhì)量的方法 ......................177、與零件特征相關(guān)的編程方法 ............................17三、零件工藝文件編制 ..........................................183.1 編制機(jī)械加工工藝過程卡 .................................183.2 編制數(shù)控加工工序卡 .....................................193.3 編制加工直管的刀具調(diào)整卡 ...............................23四、零件加工程序確定 ..........................................244.1 建立工件坐標(biāo)系，計(jì)算坐標(biāo)點(diǎn)位 ...........................244.2 填寫加工程序單 .........................................25五、仿真驗(yàn)證 ..................................................265.1 零件仿真加工 ...........................................265.2 零件加工操作步驟 .......................................265.3 操作中應(yīng)注意的問題 .....................................31六、檢測控制 ..................................................346.1 量具準(zhǔn)備及檢測方法 ....................................341、檢測方式 ............................................342、量具 ................................................346.2 檢測項(xiàng)目及檢測結(jié)果填寫 ................................346.3 質(zhì)量分析 ..............................................351、尺寸精度達(dá)不到要求可能出現(xiàn)的原因 ....................352、表面粗糙度達(dá)不到要求可能出現(xiàn)的原因 ..................35七、總結(jié)與體會 ................................................36八、參考文獻(xiàn) ..................................................37一、 任務(wù)分析使用 CAD 軟件繪制零件的二維圖如圖 1.1,如若圖紙不清晰詳見附錄.圖 1.1 零件二維圖圖 1.2 零件三維圖技術(shù)要求如下：1.為注長度尺寸偏差±0.5mm2.為注倒角 C0.53.去除毛刺飛邊4.零件表面不應(yīng)有劃痕、擦傷等損壞零件表面的缺陷5.為注形狀公差應(yīng)符合 GB1184-1980 的要求6.材料：45 鋼。本次任務(wù)的背景以及目的：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平，則是反映國民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。而數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代化加工設(shè)備的基礎(chǔ)，又是精密、高效、高可靠性、高柔性加工技術(shù)的支撐。數(shù)控技術(shù)它綜合了計(jì)算機(jī)、自動控制、電機(jī)、電氣傳動、測量、監(jiān)控、機(jī)械制造等學(xué)科領(lǐng)域最新成果而形成的一門綜合科學(xué)技術(shù)。對制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化、柔性化、集成化、智能化生產(chǎn)起到舉足輕重的作用。按給定零部件圖及條件和要求，完成零部件的數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，使我們能融會貫通掌握所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識，提高我們的動手能力，達(dá)到活學(xué)活用，做一個合格的應(yīng)用型工程師。本次設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后而進(jìn)行。此次的設(shè)計(jì)是對大學(xué)期間所學(xué)各課程及相關(guān)的應(yīng)用繪圖軟件的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。主要任務(wù)如下（1）繪制零件二維圖及三維圖；（2）分析零件結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求等；（3）對零件進(jìn)行工藝分析；（4）制定合理的加工方案；（5）對零件編程及仿真加工。二、制定計(jì)劃2.1 零件工藝性分析1、結(jié)構(gòu)性分析通過對典型零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差以及技術(shù)要求齊全。通過對零件圖的詳細(xì)審閱，該零件的基本結(jié)構(gòu)狀況已經(jīng)大致掌握。主要結(jié)構(gòu)形狀由多個圓柱體組成,2 個通孔以及 1 個半圓柱凸臺和方形板等特征組成詳見零件圖。2、尺寸分析該零件尺寸精度等級較低,尺寸精度技術(shù)要求中說明未標(biāo)注尺寸偏差為±0.5mm,由上面可以看出,本零件對尺寸精度要求較低。3、表面粗糙度分析2-Φ8 的通孔表面粗糙度為 Ra1.6um,其余表面粗糙度為 6.3um ，本零件對表面粗糙度要求一般。2.2 裝夾方案和定位基準(zhǔn)確定1、確定生產(chǎn)類型，選用設(shè)備圖 2.1XD-40A 數(shù)控加中心由于該零件屬于單件小批量生產(chǎn)，因此不用考慮生產(chǎn)效率等問題，只要在能夠保證其精度要求的前提下選擇相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行加工即可，但為了減少人為的換刀量，根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床，確定選擇由大連機(jī)床集團(tuán)生產(chǎn)的 XD-40A 系列數(shù)控立式加工中心圖 3.1，XD 系列立式數(shù)控銑床是大連機(jī)床集團(tuán)公司引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的新一代數(shù)控機(jī)床，該系列機(jī)床不僅適用于板類、盤類、殼體類、精密零件的加工，而且適用于模具加工。機(jī)床底座、立柱、主軸箱體、十字滑臺、工作臺等基礎(chǔ)件全部采用高強(qiáng)度鑄鐵，組織穩(wěn)定，永久確保品質(zhì)。鑄件結(jié)構(gòu)均經(jīng)過機(jī)床動力學(xué)分析和有限元分析，合理的結(jié)構(gòu)程度與加強(qiáng)筋的搭配，保證了基礎(chǔ)件的高剛性。其主要技術(shù)參數(shù)如下：表 2.1 技術(shù)參數(shù)表2、工件的定位與夾緊在制定零件加工的工藝規(guī)程時，正確的選擇工件的定位的基準(zhǔn)有著十分中的意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對零件個表面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，還能簡化加工工序，提高加工效率。在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時應(yīng)注意下列三點(diǎn)：1．盡可能作到設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一；2．盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡量可能做到在一次裝夾后就能加工出全部待加工表面；3．避免采用占機(jī)人工調(diào)整裝夾方案。1）基準(zhǔn)重合原則。為了避免基準(zhǔn)不重合誤差，方便編程，應(yīng)選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，盡量使用工序基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)、編程原點(diǎn)三者統(tǒng)一。2）便于裝夾的原則。所選的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，定位夾緊簡單、易操作，敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。3）便于對刀的原則。批量加工時在工件坐標(biāo)系已經(jīng)確定的情況下，保證對刀的可能性和方便性。本次零件以下表面為定位基準(zhǔn),加工上表以及外輪廓面由于夾具確定了零件在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，即加工原點(diǎn)的位置，因而首先要求夾具能保證零件在機(jī)床坐標(biāo)系中的正確坐標(biāo)方向，同時協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。除此之外，主要考慮下列幾點(diǎn)：1．當(dāng)零件加工批量小時，盡量采用組合夾具，可調(diào)式夾具及其它通用夾具；2．當(dāng)小批量或成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，但應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單；3．夾具要開敞，其定位、夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的走刀（如產(chǎn)生碰撞等） ；4．裝卸零件要方便可靠，以縮短準(zhǔn)備時間，有條件時，批量較大的零件應(yīng)采用氣動或液壓夾具、多工位夾具。綜合考慮該零件的加工工藝，鉆孔銑孔的加工,選擇機(jī)用平口鉗圖2.2 做為我們的夾具最為合理。在銑削外輪廓的時候需要使用,壓板把零件固定住,再進(jìn)行銑削。圖 2.2 通用平口鉗圖 2.3 夾緊方式本零件使用通用平口鉗，夾持工件左右端面，下面使用登高墊鐵支撐，防止在加工過程中，切削力過大，工件移動或掉落。使用登高墊鐵，應(yīng)把等高墊鐵擦干，保持放置面沒有雜物。這樣才能保證零件加工精度。2.3 刀具及切削用量選擇1、選用刀具刀具的選擇是數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，它不但影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。另外，數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速比普通機(jī)床高 1-2 倍，且主軸輸出功率大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，數(shù)控加工對刀具的要求更高，不僅要求精度高、強(qiáng)度大、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。隨著刀具材料性能的提高與結(jié)構(gòu)特性的改善，數(shù)控加工用刀具在耐用度、剛度、抗脆性、斷屑和調(diào)整更換等方面的性能已有很大的改善。例如，目前涂層刀具，立方氮化硼刀具以至陶瓷刀具與金剛石刀具等可使刀具的切削速度大幅度提高。然而，從如何加工的角度看，加工刀具類型與工藝方案的合理選擇則極為重要。數(shù)控機(jī)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(jī)床真正發(fā)揮效率。在選擇數(shù)控機(jī)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(jī)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(qiáng)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(jī)床上為了保證加工質(zhì)量，往往實(shí)行按刀具使用壽命換刀或由數(shù)控系統(tǒng)對刀具壽命進(jìn)行管理。2．較高的精度。隨著數(shù)控機(jī)床、柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展，要求刀具能實(shí)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(jī)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(shí)踐中不斷摸索這個最佳切削參數(shù)。所選刀具卡見表 3.3。2、切削用量的選擇當(dāng)編制數(shù)控加工程序時，編程人員必須確定每道工序的切削用量。確定時一定要根據(jù)機(jī)床說明書中規(guī)定的要求，以及刀具的耐用度去選擇，當(dāng)然也可結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)采用類比的方法來確定切削用量。在選擇切削用量時要充分保證刀具能加工完一個零件或保證刀具的耐用度不低于一個工作班，最少也不低于半個班的工作時間。背吃刀量為平行于軸線測量的切削層尺寸，單位為 mm。端銑時，背吃刀量為切削層深度；而圓周銑時，背吃刀量為被加工表面的寬度。背吃刀量主要受機(jī)床剛度的限制，在機(jī)床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于零件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。對于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠的精加工余量，數(shù)控加工的精加工余量可以比普通機(jī)床加工的余量小一些。車削加工的進(jìn)給量 f(mm/r)是指工件旋轉(zhuǎn)一周，工件與刀具沿進(jìn)給方向的相對位移量；進(jìn)給速度事單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對位移量。進(jìn)給速度與進(jìn)給量的關(guān)系為 vf=nf(n 為車刀轉(zhuǎn)速 r/min)。進(jìn)給量與進(jìn)給速度是數(shù)控車床加工切削用量中的重要參數(shù)，根據(jù)零件表面粗糙度、加工精度要求、刀具及材料等因素，參考切削用量手冊選取或通過選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 fz，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 fz 的選取主要依據(jù)工件材料的力學(xué)性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工件強(qiáng)度和硬度越高，fz 越??；反之越大。工件表面粗糙度要求越高，fz 就越小。工件剛性差或刀具強(qiáng)度低時，fz 應(yīng)取較小值。選擇時還應(yīng)注意機(jī)床的使用說明書。在計(jì)算好各部位與各把刀具的切削用量后，最好能建立一張切削用量表，主要是為了防止遺忘和方便編程。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(yàn)及查表確定該零件在數(shù)控加工過程中的切削用量如表 2.2 所示。表 2.2 數(shù)控加工切削用量表加工表面主軸轉(zhuǎn)速（r/min）背吃刀量（mm）進(jìn)給速度（mm/min）銑平面 800 0.5 120粗加工銑削輪 1800 1 300廓精加工銑削輪廓 2000 0.5 250打中心孔 1200 0.2 60鉆 2xΦ8 孔 1000 —— 50鉸孔 1200 —— 303、加工順序及進(jìn)給路線擬定（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)，即在前面加工階段先加工下端面。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原則，先加工主要內(nèi)輪廓和孔，后加工次要表面外輪廓。（4）遵循“先面后孔”原則，先加工表面銑孔，后加工 4-Φ8 的通孔 2.4 相關(guān)知識點(diǎn)與技能點(diǎn)的應(yīng)用1、與零件特征相關(guān)的知識點(diǎn)本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的零件典型零件的數(shù)控加工工藝以及編程，本文介紹了典型零件從毛坯到成品的加工過程。對零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，制定了零件的加工工藝內(nèi)容。選擇了零件毛坯和設(shè)備，確定了定位基準(zhǔn)與夾具，對零件的加工工藝方案、切削用量的選擇等進(jìn)行了具體的分析。編制了工藝卡、工序卡和刀具卡片，程序等。2、與零件特征相關(guān)的工藝方案知識在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以通用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案：工序 1：準(zhǔn)備毛坯工序 2：對 Φ40 內(nèi)孔進(jìn)行加工工步 1：對 Φ40 內(nèi)孔進(jìn)行粗加工，留有精加工余量 0.5mm工步 2：對 Φ40 內(nèi)孔進(jìn)行精加工，尺寸至圖紙要求。工序 3：對 2xΦ8 的通孔進(jìn)行加工工步 1：打中心孔工步 2：用 Φ7.8 的鉆頭鉆孔工步 3：用 Φ8H7 鉸刀鉸孔，達(dá)到圖紙要求表面粗糙度為1.6um工序 4：對 R25、R15 外輪廓進(jìn)行加工工步 1：對 R25、R15 外輪廓進(jìn)行粗加工，留有精加工余量0.5mm工步 2：對 R25、R15 外輪廓進(jìn)行精加工，尺寸至圖紙要求。工序 5：銳邊去毛刺工序 6：檢查3、與零件特征相關(guān)的刀具方案知識在數(shù)控銑床上使用的刀具主要立銑刀、面銑刀、球頭刀、環(huán)形刀、鼓形刀和錐形刀等。如圖所示。常用到面銑刀、立銑刀、球頭銑刀和環(huán)形銑刀。除此以外還有各種孔加工刀具，如鉆頭（锪鉆、鉸刀、絲錐等）鏜刀等。面銑刀（也叫端銑刀）如圖所示，面銑刀的圓周表面和端面上都有切削刃。面銑刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)和刀片機(jī)夾可轉(zhuǎn)位結(jié)構(gòu)，刀齒材料為高速鋼或硬質(zhì)合金，刀體為 40Cr。4、與零件特征相關(guān)的程序編寫知識自動編程相對與手動編程而言它是利用計(jì)算機(jī)專用軟件來編制數(shù)控加工程序，編程人員只需根據(jù)零件圖樣的要求，使用數(shù)控語言，由計(jì)算機(jī)自動地進(jìn)行數(shù)值計(jì)算及后置處理，編寫出零件加工程序單，加工程序通過直接通信的方式送入數(shù)控機(jī)床，指揮機(jī)床工作，自動編程使得一些計(jì)算繁瑣、手工編程困難或無法編出的程序能夠順利地完成。5、與零件特征相關(guān)的工件裝夾知識數(shù)控加工的特點(diǎn)對夾具提出了兩個基本要求，一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對固定；二是要能保證零件與機(jī)床坐標(biāo)系之間的準(zhǔn)確尺寸關(guān)系。依據(jù)零件毛料的狀態(tài)和數(shù)控機(jī)床的安裝要求，應(yīng)選取能保證加工質(zhì)量、滿足加工需要的夾具。除此之外，還要考慮以下幾點(diǎn)：（1）當(dāng)零件加工批量不大時，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)夾具和其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。在成批生產(chǎn)時可以考慮采用專用夾具，同時要求夾具的結(jié)構(gòu)簡單。 （2）裝夾零件要方便可靠，避免采用占機(jī)人工調(diào)整的裝夾方式，以縮短輔助時間，盡量采用液壓、氣動或多工位夾具，以提高生產(chǎn)效率。 （3）在數(shù)控機(jī)床上使用的夾具，要能夠安裝準(zhǔn)確，能保證工件和機(jī)床坐標(biāo)系的相對位置和尺寸，力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)統(tǒng)一，以減少基準(zhǔn)不重合誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算工作量。 （4）盡量減少裝夾次數(shù)，做到一次裝夾后完成全部零件表面的加工或大多數(shù)表面的加工，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，達(dá)到充分提高數(shù)控機(jī)床效率的目的。 6、與零件特征相關(guān)的提高質(zhì)量的方法為提高零件加工表面質(zhì)量，應(yīng)盡量選擇較高的切削速度，而這樣便對刀具提出了更高的要求。為充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的性能，應(yīng)選擇高強(qiáng)度、高耐用度的新型高效刀具。7、與零件特征相關(guān)的編程方法本文主要采用了 G81 鉆孔指令來完成鉆孔的加工, G81 鉆孔循環(huán)，該循環(huán)用于通常的鉆孔加工。切削進(jìn)給從 R 點(diǎn)（也就是安全高度）進(jìn)行到孔底，刀具以快速移動的方式從孔底退出。格式:G81X（孔位置坐標(biāo)數(shù)椐）Y（孔位置坐標(biāo)數(shù)椐）Z（孔深度尺寸）R（安全高度）F（切削進(jìn)給速度） ?？咨疃纫话闱闆r以產(chǎn)品圖標(biāo)注（如有一把刀具加工幾個不在一個高度的平面時，以你自己設(shè)定的平面與其它平面算岀差值修改 R 值 Z 值） 。三、零件工藝文件編制3.1 編制機(jī)械加工工藝過程卡通過以上的工藝安排，我們總結(jié)機(jī)械加工工藝過程，填寫在表格里面。如下表表 3.1 機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件圖號 材料 毛坯規(guī)格機(jī)械加工工藝過程卡 典型零件 典型零件 1 45 鋼工序號工序名稱工序簡要內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 工時10 下料 下料 鋸床20 銑對 Φ40 內(nèi)孔進(jìn)行加工銑床 立銑刀、游標(biāo)卡尺30 銑對 2xΦ8 的通孔進(jìn)行加工銑床中心鉆、麻花鉆、游標(biāo)卡尺40 鉆對 R25、R15外輪廓進(jìn)行加工銑床 立銑刀、游標(biāo)卡尺50鉗 工去毛刺 銼刀60終 檢終檢 千分尺編制 審核 批準(zhǔn)共 1頁第 1 頁3.2 編制數(shù)控加工工序卡表 3.2 數(shù)控加工工序卡重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系 機(jī)械加工工序卡片 零件圖號 1零件名稱 典型零件工序號 10工序名稱材料 45 鋼數(shù)量設(shè)備型號夾 具 平口鉗量具 游標(biāo)卡尺、千分尺切削液 乳化液第 1 頁 共 頁主軸轉(zhuǎn)速 進(jìn)給 量 切削深度 進(jìn)給次數(shù)工步號工步內(nèi)容 工藝裝備r/min mm/r mm1 下料編制 校對 批準(zhǔn)表 3.3 數(shù)控加工工序卡重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系 機(jī)械加工工序卡片 零件圖號 1零件名稱 典型零件工序號 20工序名稱材料 45 鋼數(shù)量設(shè)備型號 1XD-40A夾 具 平口鉗量具 游標(biāo)卡尺、千分尺切削液 乳化液第 頁 共 頁主軸轉(zhuǎn)速 進(jìn)給 量 切削深度 進(jìn)給次數(shù)工步號工步內(nèi)容 工藝裝備r/min mm/r mm1對 Φ40 內(nèi)孔進(jìn)行粗加工，留有精加工余量 0.5mmΦ20mm 立銑刀、游標(biāo)卡尺 1500 50 1.52對 Φ40 內(nèi)孔進(jìn)行精加工，尺寸至圖紙要求。Φ12mm 立銑刀、千分尺 1800 50 1.5編制 校對 批準(zhǔn)表 3.5 數(shù)控加工工序卡重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系 機(jī)械加工工序卡片 零件圖號 1零件名稱 典型零件工序號 30工序名稱材料 45 鋼數(shù)量設(shè)備型號 1XD-40A夾 具 平口鉗量具 游標(biāo)卡尺、千分尺切削液 乳化液第 頁 共 頁主軸轉(zhuǎn)速 進(jìn)給 量 切削深度 進(jìn)給次數(shù)工步號工步內(nèi)容 工藝裝備r/min mm/r mm1 打中心孔 Φ3mm 中心鉆、游標(biāo) 卡尺 1200 50 1.52用 Φ7.8 的鉆頭鉆孔Φ7.8mm 麻花鉆、游標(biāo)卡尺 800 50 1.5用 Φ8H7 鉸刀鉸孔，達(dá)到圖紙要求表面粗糙度為 1.6umΦ8H7mm 麻花鉆、游標(biāo)卡尺 1000 50 1.5編制 校對 批準(zhǔn)表 3.6 數(shù)控加工工序卡重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系 機(jī)械加工工序卡片 零件圖號 1零件名稱 典型零件工序號 40工序名稱材料 45 鋼數(shù)量設(shè)備型號 1XD-40A夾 具 平口鉗量具 游標(biāo)卡尺、千分尺切削液 乳化液第 頁 共 頁主軸轉(zhuǎn)速 進(jìn)給 量 切削深度 進(jìn)給次數(shù)工步號工步內(nèi)容 工藝裝備r/min mm/r mm1對 R25、R15 外輪廓進(jìn)行粗加工，留有精加工余量 0.5mm立銑刀、游標(biāo)卡尺 1600 50 1.52對 R25、R15 外輪廓進(jìn)行精加工，尺寸至圖紙要求。立銑刀、游標(biāo)卡尺 1800 50 1.5編制 校對 批準(zhǔn)表 3.7 數(shù)控加工工序卡重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系 機(jī)械加工工序卡片 零件圖號 1零件名稱 典型零件工序號 70工序名稱材料 45 鋼數(shù)量設(shè)備型號 1XD-40A夾 具 平口鉗量具 游標(biāo)卡尺、千分尺切削液 乳化液第 頁 共 頁主軸轉(zhuǎn)速 進(jìn)給 量 切削深度 進(jìn)給次數(shù)工步號工步內(nèi)容 工藝裝備r/min mm/r mm1 去毛刺 銼刀編制 校對 批準(zhǔn)表 3.8 數(shù)控加工工序卡重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系 機(jī)械加工工序卡片 零件圖號 1零件名稱 典型零件工序號 80工序名稱材料 45 鋼數(shù)量設(shè)備型號 1XD-40A夾 具 平口鉗量具 游標(biāo)卡尺、千分尺切削液 乳化液第 頁 共 頁主軸轉(zhuǎn)速 進(jìn)給 量 切削深度 進(jìn)給次數(shù)工步號工步內(nèi)容 工藝裝備r/min mm/r mm1 終檢編制 校對 批準(zhǔn)3.3 編制加工直管的刀具調(diào)整卡表 3.3 數(shù)控加工刀具調(diào)整卡產(chǎn)品名稱或代號 典型零件零件名稱 典型零件 零件圖號 1刀具參數(shù) 刀補(bǔ)地址序號 刀具號 刀具名稱及規(guī)格 刀尖半徑 刀桿規(guī)格 半徑 形狀1 T01 Φ20mm 立銑刀 102 T02 Φ12mm 立銑刀 63 T03 中心鉆 1.54 T04 Φ7.8 鉆頭 3.95 T06 Φ8 鉸刀 4編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁 第 1頁四、零件加工程序確定4.1 建立工件坐標(biāo)系，計(jì)算坐標(biāo)點(diǎn)位工件坐標(biāo)系是編程人員在編寫程序時，在工件上建立的坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置為工件零點(diǎn)。理論上工件零點(diǎn)設(shè)置是任意的，但實(shí)際上，它是編程人員根據(jù)零件特點(diǎn)為了編程方便以及尺寸的直觀性而設(shè)定的。選擇工件坐標(biāo)系時應(yīng)注意：1、工件零點(diǎn)應(yīng)選在零件的尺寸基準(zhǔn)上，這樣便于坐標(biāo)值的計(jì)算，并減少錯誤；2、工件零點(diǎn)盡量選在精度較高的工件表面，以提高被加工零件的加工精度；3、對于對稱零件，工件零點(diǎn)設(shè)在對稱中心上；4、對于一般零件，工件零點(diǎn)設(shè)在工件輪廓某一角上；5、z 軸方向上零點(diǎn)一般設(shè)在工件表面；6、對于臥式加工中心最好把工件零點(diǎn)設(shè)在回轉(zhuǎn)中心上轉(zhuǎn)中心勻 Z 軸連線適當(dāng)位置上；即設(shè)置在工作臺回7、編程 時，應(yīng)將刀具起點(diǎn)和程序原點(diǎn)設(shè)在同一處，這樣可以簡化程序，便于計(jì)算。圖 4.1 上表面工件坐標(biāo)系原點(diǎn)圖 4.2 坐標(biāo)計(jì)算圖4.2 填寫加工程序單本文主要采用了 G81 鉆孔指令來完成鉆孔的加工, G81 鉆孔循環(huán)，該循環(huán)用于通常的鉆孔加工。切削進(jìn)給從 R 點(diǎn)（也就是安全高度）進(jìn)行到孔底，刀具以快速移動的方式從孔底退出。格式:G81X（孔位置坐標(biāo)數(shù)椐）Y（孔位置坐標(biāo)數(shù)椐）Z（孔深度尺寸）R（安全高度）F（切削進(jìn)給速度） ?？咨疃纫话闱闆r以產(chǎn)品圖標(biāo)注（如有一把刀具加工幾個不在一個高度的平面時，以你自己設(shè)定的平面與其它平面算岀差值修改 R 值 Z 值） 。表 4.1 鉆孔加工程序%1 程序頭O0050 程序名G21 編程時使用公制單位G40 G49 G17 G80 G90 G54 取消刀具補(bǔ)償..建立工件坐標(biāo)系S1200 M03 主軸轉(zhuǎn)速 S1200 正轉(zhuǎn)G00 X0. Y0. 快速移動到 0 點(diǎn)G00 X49Y48Z10快速靠近加工表面G98 G81 X40Y-25Z-13 R3 F50. 鉆孔循環(huán)開始G98 G81 X-40Y-25Z-13 R3 F50. 鉆孔循環(huán)開始G80 取消鉆孔循環(huán)M05 主軸停止M09 冷切液停止G91 G28 Z0.0 返回參考點(diǎn)M30 程序結(jié)束由于加工程序過多，篇幅問題，詳細(xì)加工程序件附錄五、仿真驗(yàn)證5.1 零件仿真加工加工仿真系統(tǒng)是模擬真實(shí)數(shù)控機(jī)床的操作,學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)、演示講解數(shù)控操作編程、工程技術(shù)人員檢驗(yàn)數(shù)控程序防止碰刀提高效益的工具軟件。通過在 PC 機(jī)上操作該軟件，能在很短時間內(nèi)掌握各種系統(tǒng)數(shù)控車、數(shù)控銑及加工中心的操作。總之，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控加工過程仿真，保證了數(shù)控編程的質(zhì)量，減少了試切的工作量和勞動強(qiáng)度，提高了編程的一次成功率，引入教學(xué)培訓(xùn)，在數(shù)控行業(yè)推廣，都可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益.5.2 零件加工操作步驟打開 UG 軟件進(jìn)入加工模塊，進(jìn)入后將看到如圖 5.1 所示加工界面圖 5.1 加工界面1.首選選擇創(chuàng)建刀具,選擇平面銑刀,輸入刀具名稱,點(diǎn)擊創(chuàng)建如下圖5.2刀具名稱圖5.2刀具名稱 圖5.3刀具參數(shù)點(diǎn)擊確定，進(jìn)入刀具頁面設(shè)定參數(shù)，刀具直徑為20mm，長度為75mm，刀刃長度為50mm 如圖5.3刀具參數(shù)2.點(diǎn)擊創(chuàng)建幾何體，彈出對話框選擇MCS,輸入名稱。如下圖5.4幾何體頁面圖5.4幾何體頁面點(diǎn)擊確定進(jìn)對話框，選擇指定MCS，進(jìn)入頁面選擇自動判斷。確定工件坐標(biāo)系。點(diǎn)擊確定保存。3.再次點(diǎn)擊創(chuàng)建幾何體，彈出對話框，選擇WORKPIECE，選擇幾何體位置，輸入名稱，點(diǎn)擊確定進(jìn)入對話框。圖5.5工件幾何體圖5.5工件幾何體選擇指定部件，選中要加工的零件。指定自動塊毛坯，選中毛坯體，如下圖5.6指定毛坯圖5.6指定毛坯創(chuàng)建好刀具，工件坐標(biāo)系，毛坯后。點(diǎn)擊創(chuàng)建操作，進(jìn)入對話框，選擇mill-contour，彈出對話框。設(shè)定程序，刀具，幾何體和加工方法。點(diǎn)擊確定。圖5.7加工操作圖5.7加工操作進(jìn)入對話框后，對刀軌進(jìn)行設(shè)置，選擇跟隨部件，刀具平直，平面刀具直徑百分比為75。全局每刀深度為1mm。對切削參數(shù)以及非切削移動、進(jìn)給進(jìn)行設(shè)置后。點(diǎn)擊生成刀路，獲得刀路圖如下圖圖5.8加工刀路圖。5.8加工刀路圖圖5.9加工刀路圖5.3 操作中應(yīng)注意的問題（1）單人操作 （2）程序輸入過程中，坐標(biāo)整數(shù)后要加小數(shù)點(diǎn) （3）程序輸入后進(jìn)行模擬檢驗(yàn)，并機(jī)床回參 （4）加工過程關(guān)好防護(hù)門，注意觀察刀具運(yùn)動情況，（5）發(fā)現(xiàn)問題及時按下急停按鈕，以確保刀具和數(shù)控機(jī)床安全，防止安全事故發(fā)生5.4 仿真加工效果圖選中程序列表，點(diǎn)擊確定刀軌。開始仿真加工，得到如下效果圖圖 5.10 仿真加工效果圖圖 5.12 仿真加工效果圖圖 5.13 仿真加工效果圖圖 5.14 仿真加工效果圖六、檢測控制6.1 量具準(zhǔn)備及檢測方法1、檢測方式零件檢查的方法很多，而且新的檢查技術(shù)在日新月異地向前發(fā)展。但從機(jī)械檢修工作的實(shí)際出發(fā)，可歸納為如下幾個方面： 1）感覺檢查法 這是不用檢查設(shè)備，只憑檢查人員的直觀感覺來鑒別零件技術(shù)狀況的一種方法。這種方法簡便，且在機(jī)械檢修中，也較容易分辨出大量拆檢零件的缺陷，因此，這種方法還有用武之地。但是，這種方法不能用來檢查精度要求較高的零件，且要求檢查人員有較豐富的經(jīng)驗(yàn)。 2）儀器、工具檢查法 大量檢查工作都是用儀器、工具進(jìn)行的。由于儀器和工具的作用原理和種類各不相同，它可以分為通用量具、專用量具、機(jī)械式儀器和儀表、光學(xué)儀器、電子儀器等。 本次主要采用了 通用量具進(jìn)行檢測2、量具在數(shù)控銑削加工工件中，為了確保工件的尺寸精度，必須選擇正確的測量工具，量具種類很多，但不同的工件采用不同的量具作為測量工具。采用千分尺和游標(biāo)卡尺及直尺作為測量工件的量具。由于游標(biāo)卡尺是一種通用量具使用方便的特點(diǎn)。對一般精度高的零件選用千分尺。如下圖所示。圖 6.1 量具6.2 檢測項(xiàng)目及檢測結(jié)果填寫檢驗(yàn)尺寸 要求尺寸 實(shí)際尺寸 是否合格總長度 100±0.5 100.01 合格Φ8 表面粗糙度 Ra1.6um Ra1.6um 合格其余表面粗糙度 Ra6.3um Ra6.3um 合格6.3 質(zhì)量分析1、尺寸精度達(dá)不到要求可能出現(xiàn)的原因（1）工裝設(shè)備不良，如刀具，夾具精度達(dá)不到要求，或部分損壞（2）機(jī)床加工精度低，如本事機(jī)床精度達(dá)不到零件圖的要求（3）加工零件受力變形引起的加工誤差。 （4）加工零件受熱變形引起的加工誤差。（5）加工零件內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形。2、表面粗糙度達(dá)不到要求可能出現(xiàn)的原因表面粗糙度形成的原因主要有：（1）精加工余量太大，因?yàn)橛嗔看笠鹫饎印＃?）精加工余量過小，光潔度自然就不好控制。（3）轉(zhuǎn)速，走刀。選用合適的轉(zhuǎn)速和走刀。（4）加工過程中的刀痕；（5）切屑分離時的塑性變形；（6）刀具與已加工表面間的摩擦；七、總結(jié)與體會在數(shù)控銑削加工中經(jīng)常遇到的零件。使用 UG 和 CAD 等設(shè)計(jì)軟件，使我再一次的熟悉了這兩門工具，數(shù)控加工的基本編程方法時用點(diǎn)定位指令編寫接近或離開工件等空行程軌跡，要用插補(bǔ)指令編寫工件輪廓的切削進(jìn)給軌跡。從開始到畢業(yè)設(shè)計(jì)完成，每一步對我們來說都是新的嘗試和挑戰(zhàn)，在做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中使我學(xué)到很多，我感到無論做什么事情都要用心去做，才會使自己更快的成長。我相信，通過這次的實(shí)踐，我對數(shù)控加工能更一步了解，并能使我在以后的加工過程中避免很多不必要的錯誤，有能力加工出更復(fù)雜的零件，精度更高的產(chǎn)品。通過這個畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對數(shù)控的興趣更加濃厚。學(xué)習(xí)了很多知識。我們即將踏入工作崗位，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)為我們的未來打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，讓我們更好的適應(yīng)工作環(huán)境，同時業(yè)鍛煉了我們堅(jiān)忍不拔，迎難而上的精神。鍛煉了我們發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。使我們的專業(yè)知識和水平更加的完善。 我們要發(fā)揚(yáng)實(shí)習(xí)期間的能力和精神，成為社會有用的人才，為自己開創(chuàng)美好的未來。 在我設(shè)計(jì)過程中，我了解到什么叫工藝設(shè)計(jì)，怎么樣去完成一個工件的全部工藝流程，通過查手冊，找數(shù)據(jù)，給設(shè)計(jì)過程中的所有數(shù)據(jù)都能有一個詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)，這是我的最終學(xué)習(xí)目的，現(xiàn)在的學(xué)習(xí)為的就是以后在工作當(dāng)中的熟練運(yùn)用，我想在這幾個月的實(shí)習(xí)中我的確學(xué)到了很多東西，為自己以后在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用方面奠定基礎(chǔ)。八、參考文獻(xiàn)[1]陳洪濤.數(shù)控加工工藝與編程.高等教育出版社,2010[2]李云程.模具制造工藝學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社，2008[3]楊偉群.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程（數(shù)控銑部分）.清華大學(xué)出版社，2002[4]劉哲.AutoCAD2004 工程繪圖與訓(xùn)練.大連理工大學(xué)出版社，2004[5]余英良.數(shù)控加工編程及操作. 北京高等教育出版社，2004[6]杜家熙.數(shù)控加工工藝.機(jī)械工業(yè)出版社,2009[7]邵澤強(qiáng).數(shù)控原理與數(shù)控系統(tǒng).北京理工大學(xué)出版社 2009[8]寇文化.工廠數(shù)控編程技術(shù)實(shí)例特訓(xùn)（UGNX6）.清華大學(xué)出版社,20011[9]崔曹英.機(jī)械制造基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社 2009[10]鄒吉權(quán).公差配合與技術(shù)測量.重慶大學(xué)出版社 2008