基于UG NX 5.0的箱體零件的數(shù)控加工

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1、 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 系（部） ******** 系 專 業(yè) ******* 班 級 ************* 指導(dǎo)教師 ***** 姓 名 **** 學(xué)號 2************** ***************學(xué) 院 論 文 基于UG NX 5.0的箱體零件的數(shù)控加工 摘 要 箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器中有關(guān)部件的軸、套、齒輪等相關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使之保持正確的相互位置

2、關(guān)系。故箱體的加工質(zhì)量，直接影響到機(jī)器的性能、精度和壽命。利用UG軟件設(shè)計(jì)箱體零件的數(shù)控加工工藝使之加工可達(dá)到加工合理化，提高模擬加工效率，進(jìn)而改善實(shí)際的加工效率。 本論文在研究了解了箱體零件的功用和特點(diǎn)——把機(jī)器部件中的軸、軸承、軸套、齒輪等零件按一定的相互位置裝聯(lián)起來的基礎(chǔ)上，確定零件加工工藝，通過UG三維軟件來構(gòu)建箱體零件的模型，得出仿真加工的刀具路徑及加工程序。 關(guān)鍵詞：UG NX 5.0 三維建模 工程制圖 工藝分析 目 錄 第1章 緒論 1 1.1 課題研究的背景 1 1.2 課題研究的意義 1 1.3 課題研究的內(nèi)容 1

3、 第2章 箱體零件概述 2 2.1 零件的特點(diǎn) 2 2.2 箱體零件的技術(shù)要求 2 2.3 箱體零件的材料和毛坯 3 2.4 箱體機(jī)械加工工藝過程及工藝分析 3 第3章 基于UG NX 5.0的箱體二維及三維圖形的建立 4 3.1 UG NX 5.0軟件概述 4 3.2 繪制零件二維圖 6 3.3 三維實(shí)體建模過程 7 第4章 基于UG NX 5.0的箱體零件的銑加工 13 4.1 UG NX 5.0 CAM模塊簡介及特點(diǎn) 13 4.2 UG NX 5.0 銑加工流程 13 4.3 箱體零件數(shù)控加工工藝分析 14 4.4 UG仿真加工 16

4、 第5章 結(jié)束語 20 致 謝 21 參考文獻(xiàn) 22 附 錄（部分粗加工程序） 23 第1章 緒論 1.1 課題研究的背景 箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器中有關(guān)部件的軸、套、齒輪等相關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使之保持正確的相互位置關(guān)系。故箱體的加工質(zhì)量，直接影響到機(jī)器的性能、精度和壽命。 箱體類零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻，加工部位多，加工難度大。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，一般中型機(jī)床制造廠花在箱體類零件的機(jī)械加工工時(shí)約占整個(gè)產(chǎn)品加工工時(shí)的l5%~20%。 1.2 課題研究的意義 隨著高速加工中心的發(fā)展，使箱體零件在生產(chǎn)效率方面滿足大批量、多品種的生產(chǎn)要求，在

5、投資的有限的情況下，“改善箱體零件的加工工藝和生產(chǎn)流程”是非常適合農(nóng)機(jī)制造的發(fā)展模式，使能力和柔性得到兼顧，投資相對較小，為企業(yè)今后產(chǎn)品的發(fā)展提供有力的支持，應(yīng)用空間更廣泛。 1.3 課題研究的內(nèi)容 本次課題主要了解一下箱體零件的特點(diǎn)、技術(shù)要求、箱體零件的選材、以及箱體零件的加工工藝過程。借助于UG軟件進(jìn)行模擬加工，得到數(shù)控加工程序。 第2章 箱體零件概述 2.1 零件的特點(diǎn) 箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器中有關(guān)部件的軸、套、齒輪等相關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使之保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。 故箱體的加工質(zhì)量，直接影響到機(jī)器的性能、精度和壽命。

6、 箱體類零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻，加工部位多，加工難度大。 2.2 箱體零件的技術(shù)要求 箱體類零件中，機(jī)床主軸箱的精度要求較高，可歸納為以下五項(xiàng)精度要求： （1）孔徑精度：孔徑的尺寸誤差和幾何形狀誤差會(huì)造成軸承與孔的配合不良。孔徑過大，配合過松，使主軸回轉(zhuǎn)軸線不穩(wěn)定，并降低了支承剛度，易產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲；孔徑太小，會(huì)使配合偏緊，軸承將因外環(huán)變形，不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)而縮短壽命。裝軸承的孔不圓，也會(huì)使軸承外環(huán)變形而引起主軸徑向圓跳動(dòng)。 從上面分析可知，對孔的精度要求是較高的。主軸孔的尺寸公差等級為IT6，其余孔為IT8～I(xiàn)T7?？椎膸缀涡螤罹任醋饕?guī)定的，一般控制在尺寸公差的1/2范圍內(nèi)即可

7、。 （2）孔與孔的位置精度：同一軸線上各孔的同軸度誤差和孔端面對軸線的垂直度誤差，會(huì)使軸和軸承裝配到箱體內(nèi)出現(xiàn)歪斜，從而造成主軸徑向圓跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)，也加劇了軸承磨損?？紫抵g的平行度誤差，會(huì)影響齒輪的嚙合質(zhì)量。一般孔距允差為土0.025～土0.060mm，而同一中心線上的支承孔的同軸度約為最小孔尺寸公差之半。 （3）孔和平面的位置精度：主要孔對主軸箱安裝基面的平行度，決定了主軸與床身導(dǎo)軌的相互位置關(guān)系。這項(xiàng)精度是在總裝時(shí)通過刮研來達(dá)到的。為了減少刮研工作量，一般規(guī)定在垂直和水平兩個(gè)方向上，只允許主軸前端向上和向前偏。 （4）主要平面的精度：裝配基面的平面度影響主軸箱與床身連接時(shí)的接觸剛

8、度，加工過程中作為定位基面則會(huì)影響主要孔的加工精度。因此規(guī)定了底面和導(dǎo)向面必須平直，為了保證箱蓋的密封性，防止工作時(shí)潤滑油泄出，還規(guī)定了頂面的平面度要求，當(dāng)大批量生產(chǎn)將其頂面用作定位基面時(shí)，對它的平面度要求 還要提高。 （5）表面粗糙度：一般主軸孔的表面粗糙度為Ra0.4μm，其它各縱向孔的表面粗糙度為Ra1.6μm；孔的內(nèi)端面的表面粗糙度為Ra3.2μm，裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面的表面粗糙度為Ra2.5～0.63μm，其它平面的表面粗糙度為Ra1.0～2.5μm。 2.3 箱體零件的材料和毛坯 箱體零件材料常選用各種牌號的灰鑄鐵，因?yàn)榛诣T鐵具有較好的耐磨性、鑄造性和可切削性，而且吸振

9、性好,成本又低。某些負(fù)荷較大的箱體采用鑄鋼件。也有某些簡易箱體為了縮短毛坯制造的周期而采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)的。 2.4 箱體機(jī)械加工工藝過程及工藝分析 在擬定箱體零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，有一些基本原則應(yīng)該遵循。 （1）先面后孔 先加工平面，后加工孔是箱體加工的一般規(guī)律。平面面積大，用其定位穩(wěn)定可靠；支承孔大多分布在箱體外壁平面上，先加工外壁平面可切去鑄件表面的凹凸不平及夾砂等缺陷，這樣可減少鉆頭引偏，防止刀具崩刃等，對孔加工有利。 （2）粗精分開、先粗后精 箱體的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，主要平面及孔系加工精度高，一般應(yīng)將粗、精加工工序分階段進(jìn)行，先進(jìn)行粗加工，后進(jìn)行精加工。 （3）基準(zhǔn)的選擇

10、 箱體零件的粗基準(zhǔn)一般都用它上面的重要孔和另一個(gè)相距較遠(yuǎn)的孔作粗基準(zhǔn)，以保證孔加工時(shí)余量均勻。精基準(zhǔn)選擇一般采用基準(zhǔn)統(tǒng)一的方案，常以箱體零件的裝配基準(zhǔn)或?qū)ｉT加工的—面兩孔為定位基準(zhǔn)，使整個(gè)加工工藝過程基準(zhǔn)統(tǒng)一，夾具結(jié)構(gòu)類似，基準(zhǔn)不重合誤差降至最小甚至為零(當(dāng)基準(zhǔn)重合時(shí)) 。 （4）工序集中，先主后次 箱體零件上相互位置要求較高的孔系和平面，一般盡量集中在同一工序中加工，以保證其相互位置要求和減少裝夾次數(shù)。緊固螺紋孔、油孔等次要工序的安排，一般在平面和支承孔等主要加工表面精加工之后再進(jìn)行加工。 26 第3章 基于UG NX 5.0的箱體二維及三維圖形的建立 3.1 UG

11、NX 5.0軟件概述 1．模塊功能介紹 （1）.UG實(shí)體建模(UG/Solid Modeling) UG實(shí)體建模提供了草圖設(shè)計(jì)、各種曲線生成、編輯、布爾運(yùn)算、掃掠實(shí)體、旋轉(zhuǎn)實(shí)沿導(dǎo)軌掃掠、尺寸驅(qū)動(dòng)、定義、編輯變量及其表達(dá)式、非數(shù)化模型后參數(shù)化等工具。 （2） UG/Features Modeling(UG特征建模) UG特征建模模塊提供了各種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)特征的生成和編輯、各種孔、鍵槽、凹腔方形、圓形、異形、方形凸臺、圓形凸臺、異形凸臺、圓柱、方塊、圓錐、球體、管道、桿、倒圓、倒角、模型抽空產(chǎn)生薄壁實(shí)體、模型簡化(Simplify)，用于壓鑄模設(shè)計(jì)等、實(shí)體線、面提取，用于砂型設(shè)計(jì)等、拔錐、

12、特征編輯：刪除、壓縮、復(fù)制、粘貼等、特征引用，陣列、特征順序調(diào)整、特征樹等工具。 （3） UG/AssemblyModeling(UG裝配建模) UG裝配建模具有如下特點(diǎn)：提供并行的自頂而下和自下而上產(chǎn)品開發(fā)方法；裝配模型中零件數(shù)據(jù)是對零件本身的鏈接映象，保證裝配模型和零件設(shè)計(jì)完全雙向相關(guān)，并改進(jìn)了軟件操作性能，減少了存儲(chǔ)空間的需求，零件設(shè)計(jì)修改后裝配模型中的零件會(huì)自動(dòng)更新，同時(shí)可在裝配環(huán)境下直接修改零件設(shè)計(jì)；坐標(biāo)系定位；邏輯對齊、貼合、偏移等靈活的定位方式和約束關(guān)系；在裝配中安放零件或子裝配件，并可定義不同零件或組件間的參數(shù)關(guān)系；參數(shù)化的裝配建模提供描述組件間配合關(guān)系的附加功能，也可用于

13、說明通用緊固件組和其它重點(diǎn)云生成、曲面編輯。 2. 軟件界面介紹 UG NX 5.0的啟動(dòng)界面可以讓用戶特別是初學(xué)者的用戶詳細(xì)的了解該軟件的一些基本概念，從而更好的掌握和使用該軟件。軟件的啟動(dòng)界面如圖3-1所示 圖3-1 軟件界面 文件新建對話框可使用戶選擇要保存文件的地址及所需的工作空間，如模型、裝配、NX鈑金、電器布線.新建文件時(shí),首先選擇是建立模型還是建立圖紙或者是進(jìn)行仿真。以最常用的建立模型為例，首先在模板框中，選擇應(yīng)用的模板，然后在【名稱】文本框中輸入文件名稱，在【文件夾】文本框中輸入該文件存放的文件夾名稱，或者單擊文本框后面的按鈕來選擇存放的文件夾，最后單擊按鈕進(jìn)入U(xiǎn)

14、G NX 5.0工作界面。文件新建對話框如圖3-2所示 圖3-2文件新建對話框 UG NX 5.0的實(shí)體建模模塊界面如圖3-3，可使用戶完成實(shí)體的初步建模在 對其進(jìn)行特征建模以及后續(xù)的數(shù)控加工等機(jī)械工藝等。UG NX 5.0在進(jìn)行實(shí)體建模的過程中無需草圖,需要時(shí)可進(jìn)行全參數(shù)設(shè)計(jì);無需定義和參數(shù)化新曲線-可直接利用實(shí)體邊緣.UG NX 5具有凸墊、鍵槽、凸臺、斜角、挖殼等特征、用戶自定義特征、引用模式等幾何特征。UG NX 5擁有業(yè)界最好的倒圓技術(shù)，可自適應(yīng)于切口、陡峭邊緣及兩排鄰接面等幾何構(gòu)型，變半徑倒圓的最小半徑值可退化至極限零。 圖3-3實(shí)體建模模塊界面 裝配界面如圖3-

15、4,在完成各個(gè)零件的模型之后，往往需要把設(shè)計(jì)的零件裝配起來，通過裝配操作，系統(tǒng)可以生成所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的總體結(jié)構(gòu)、繪制裝配圖，還可以檢查零件之間的干涉。裝配模塊是UG的一個(gè)相對獨(dú)立的模塊，裝配過程是建立零件之間的相對關(guān)系的過程，它是通過配對關(guān)系在零件之間建立的約束關(guān)系來確定各零件在整個(gè)產(chǎn)品中的位置。 可以通過以下三中方式進(jìn)入裝配模塊 選擇菜單命令【開始】/【裝配】。 選擇菜單命令【應(yīng)用程序】/【裝配】。 工具欄空白區(qū)單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇【裝配】選項(xiàng)。 圖3-4裝配界面 3.2 繪制零件二維圖 1．分析圖紙 該箱體零件由100mmx80mmx10mm的主型腔、兩

16、個(gè)Φ20的定位孔、六個(gè)中心孔、四個(gè)肋板、凸臺、裝配基面組成。 2．繪制二維圖 如圖3-5所示： 圖3-5箱體零件二維圖 3.3 三維實(shí)體建模過程 由分析可知該箱體零件屬于規(guī)則幾何體零件，三維建模是需要用到拉伸、孔、圓角、螺紋等命令。建模過程如下： 1．建底板： 【Step1】：擊【特征操作】里的按鈕直接繪制地面長方形實(shí)體。完成后如圖3-6所示 圖3-6長方形實(shí)體 【Step2】用【拉伸】命令選擇畫好的輪廓線進(jìn)行拉伸并于長方形進(jìn)行求差集，建立上表面的兩個(gè)型腔。完成后如圖3-7所示 圖3-7兩個(gè)型腔 【Step3】：【孔】命令中的【沉頭孔】方式建立長方體兩端

17、的沉頭孔。單擊【孔】對話框中的按鈕，系統(tǒng)將提示用戶指定沉頭孔的平面。然后單擊按鈕，選定打孔平面；再單擊按鈕，設(shè)置孔的各個(gè)參數(shù)；最后單擊按鈕，完成沉頭孔的創(chuàng)建，【孔】對話框如圖3-8所示 圖3-8【孔】對話框 所繪沉頭孔如圖3-9所示。 圖3-9 沉頭孔 2.建立箱體的主型腔 【Step1】：用【拉伸】命令建立箱體的主型腔，并將其周邊進(jìn)行圓角處理。邊倒圓操作時(shí)單擊【特征操作】工具欄中的按鈕或者通過選擇菜單命令【插入】/【細(xì)節(jié)特征】/【邊倒圓】，系統(tǒng)將彈出如圖3-10示的【邊倒圓】對話框。 圖3-10邊倒圓】對話框 主型腔如圖3-11所示 圖3-11主型腔 【St

18、ep2】：用上述幾個(gè)命令一次完成前后孔、底面型腔、四個(gè)肋板。加工四個(gè)肋板只需要用【拉伸】命令創(chuàng)建一個(gè)，其它三個(gè)用【鏡像特征】特征操作即可鏡像出其它三個(gè)肋板來?！剧R像特征】命令主要用于將實(shí)體的特征相對于基準(zhǔn)平面或者實(shí)體的表面進(jìn)行鏡像。用戶可以通過選擇要鏡像的特征，相對于一個(gè)平面進(jìn)行對稱設(shè)計(jì)。盡管一個(gè)物體由多個(gè)特征組成，但是此命令只對個(gè)別的特征進(jìn)行鏡像。單擊【特征操作】工具欄中的按鈕或者通過選擇菜單命令【插入】/【關(guān)聯(lián)復(fù)制】/【鏡像特征】，系統(tǒng)將彈出如圖3-12所示的【鏡像特征】對話框，單擊途中所示的按鈕，選擇已經(jīng)建立好的那塊肋板進(jìn)行左右前后的鏡像。 圖3-12【鏡像特征】對話框 鏡像

19、完成后，將四個(gè)肋板和零件主體進(jìn)行布爾運(yùn)算求和處理，所得建模圖形如圖3-13所示。 圖3-13建模圖形 【Step3】：最后在零件上表面建立六個(gè)內(nèi)螺紋。這里要用到螺紋命令，但單擊【特征操作】工具欄中的按鈕或者通過選擇菜單命令【插入】/【細(xì)節(jié)特征】/【螺紋】，系統(tǒng)將彈出如圖3-14所示的【螺紋】對話框，通過此對話框，用戶可以創(chuàng)建【符號的】螺紋和【詳細(xì)】螺紋。 圖3-14【螺紋】對話框 為了更好的掌握創(chuàng)建螺紋的命令，還需要知道螺紋的相關(guān)術(shù)語。如圖3-15所示為詳細(xì)螺紋參數(shù)示意圖。 圖3-15詳細(xì)螺紋參數(shù)示意 大徑：與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相重合的假想圓柱面的直徑。默認(rèn)值根據(jù)用

20、戶選擇的圓柱面或者孔面的螺紋形狀得到，一般該參數(shù)不用修改。 小徑：與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相重合的假想圓柱面的直徑。默認(rèn)值根據(jù)用戶選擇的圓柱面或者孔面的螺紋形狀得到，可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行修改。 l 螺距：設(shè)計(jì)螺紋的螺距，默認(rèn)值根據(jù)用戶選擇的圓柱面或者孔面的螺紋形狀得到，用戶可以根據(jù)自己的具體需要進(jìn)行修改。 l 角度：用于設(shè)置螺紋的牙型角。 l 長度：設(shè)置螺紋的長度 l 旋轉(zhuǎn)：設(shè)置螺紋是“右旋”還是“左旋”。 經(jīng)過上述參數(shù)的了解，建立六個(gè)內(nèi)螺紋如圖3-16所示.實(shí)體建模過程全部結(jié)束。 圖3-16建模成型 第4章 基于UG NX 5.0的箱體零件的銑加工 4.1

21、 UG NX 5.0 CAM模塊簡介及特點(diǎn) UG NX 5.0的計(jì)算機(jī)輔助制造模塊，主要包括銑加工、車加工以及電火花線切割等加工技術(shù)的編程，UG NX 5.0中的銑加工過程主要包括加工環(huán)境的建立，各種幾何加工體及加工操作的創(chuàng)建過程，刀具路徑驗(yàn)證過程以及部分后處理設(shè)置內(nèi)容，還涉及如何創(chuàng)建不同的刀具、設(shè)置不同的加工參數(shù)、所生成刀路得含義。UG NX 5.0的CAM模塊具有高速的走刀功能，選擇此功能可以實(shí)現(xiàn)螺旋走刀、斜線走刀、斜坡走刀、斜坡控制、鉛筆勾勒、車軸式加工、分層加工等，能夠提供加工速度的優(yōu)化方案。UG NX 5.0的CAM模塊的模擬加工能夠比較CAM加工結(jié)果與設(shè)計(jì)結(jié)果，模擬實(shí)際加工的粗加

22、工刀路、精加工刀路，實(shí)現(xiàn)刀夾撞擊檢測，并能夠自動(dòng)生成裝夾和刀具清單。 利用UG NX 5.0進(jìn)行數(shù)控刀路得生成以及模擬，有一下特點(diǎn)： l 用戶只需畫出根據(jù)具體零件的尺寸畫出具體的三維模型，然后再做模擬加工。 l 用戶可以省去實(shí)力加工 l 利用刀路的生成和模擬，用戶可以用來指導(dǎo)實(shí)際的加工過程。 4.2 UG NX 5.0 銑加工流程 UG NX 5.0的銑加工流程圖如下圖4-1所示： 4-1銑加工流程圖 4.3 箱體零件數(shù)控加工工藝分析 1．零件外形分析 材料為HT200，毛坯尺寸為長255mm、寬及高為105mm。該零件主要有平面、外輪廓及孔系組成。所以采用立式加工中

23、心加工，該零件材料為鑄鐵，切削加工性能較好。 2．精度分析 ①尺寸精度精度要求較高的尺寸主要有中心距（200±0.02）mm，以及兩個(gè)型腔的尺寸外形尺寸。 ②表面粗糙度 孔的表面粗糙度和型腔內(nèi)側(cè)的表面為Ra1.6，其他為Ra3.2。 從上述看出孔的表面粗糙度要求嚴(yán)格。降低孔的表面粗糙度除了按照手工鉸孔的一般注意事項(xiàng)進(jìn)行操作外，還要從鉸刀的結(jié)構(gòu)和幾何角度等方面加以改進(jìn)，其主要方法有以下幾個(gè)方面： 將鉸刀切削部分的刃口用細(xì)油石研磨成0.1mm左右的小圓角，加工時(shí)，先用粗鉸刀對孔進(jìn)行粗鉸，留精鉸余量0.04～0.08mm，然后用研磨后的精鉸刀進(jìn)行精鉸，以獲得較低的表面粗糙度值。為了防止所

24、鉸孔經(jīng)擠壓后出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，上述鉸刀可用一般規(guī)格的廢鉸刀修磨，其直徑應(yīng)比鉸孔的直徑大0.02mm左右，以抵消鉸孔后的收縮量。 在塑性較大的金屬上鉸孔時(shí)，可在鉸刀的刃口前面，用細(xì)油石研磨出0.5mm寬的棱帶，并形成-2°～-3°的前角，保留刃帶寬度為原有的2/3，從而減弱刃口的鋒利程度，由于尖角加大，故改善了散熱條件，而且又不容易崩裂，鉸孔的表面粗糙度可以保證在Ra0.8以上。 鉸較小孔時(shí)，可以采用五邊形無刃鉸刀。鉸刀主偏角f，修光刃部分刃帶寬度f=0.1mm，鉸刀直徑等于鉸孔最大直徑。 鉸孔時(shí)，先用粗鉸刀進(jìn)行粗鉸，留精鉸余量0.03～0.04mm，然后再用無刃鉸刀進(jìn)行精鉸，內(nèi)孔表面粗糙度值

25、可以達(dá)到Ra0.4以上。 3．確定加工工藝 ① 選用Φ20mm精齒立銑刀（變長切削刃型）精加工120mmx70mmx70mm的表面。銑加工平面一般多刀同時(shí)加工，可保證平面間的相互位置精度，生產(chǎn)效率高，適用于中批量以上的生產(chǎn)。 ② 用Φ14mm和Φ20mm的精齒銑刀精加工沉孔。 ③ 用中心鉆定位6個(gè)螺紋孔用Φ4.2的鉆頭和Φ5mm的絲錐加工六個(gè)螺紋孔。鉆孔前應(yīng)先加工端面，并用鉆頭或中心鉆預(yù)鉆一個(gè)錐坑，如下圖4-2所示，以便鉆頭定心。鉆小孔和深孔時(shí)，為了避免孔的軸線偏移和不直，應(yīng)盡可能采用工件回轉(zhuǎn)方式進(jìn)行鉆孔。 4-2孔回轉(zhuǎn)方式角度 ④ 先用Φ16mm的精齒立銑刀加工底面100mm

26、x80mmx10mm的型腔、用Φ10mm的球頭銑刀加工四個(gè)型腔四周的圓弧倒角。 4．?dāng)?shù)控加工刀具卡片 （1）刀具的選擇： 銑刀的類型應(yīng)與工件的表面形狀和尺寸相適應(yīng)。根據(jù)該箱體零件的特點(diǎn)設(shè)計(jì)刀具卡如表4-1： 表4-1刀具卡 工步號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 加工表面 1 T01 Φ20精齒立銑刀 精加工120mmx70mmx70mm 2 T02 Φ10球頭銑刀 精加工四個(gè)肋板 3 T03 Φ10銑刀 加工肋板處倒角 4 T04 中心鉆 定位六個(gè)中心孔及沉頭孔 5 T05 Φ14鉆頭 精加工沉孔 6 T06 Φ20平底鉆頭 加工Φ20孔

27、 7 T07 Φ4鉆頭 鉆孔 8 Φ5絲錐 手工加工螺紋 9 T08 Φ16精齒立銑刀 加工底面100mmx80mmx10mm的型腔 10 T02 Φ10球頭銑刀 加工四個(gè)型腔四周的圓弧倒角 11 T04 中心鉆 定位Φ50孔 12 T09 Φ45鉆頭 鉆Φ50孔到Φ45 13 T10 精堂刀 鉆Φ50孔 （2）切削用量的選擇： 粗、精加工時(shí)切削用量的選擇原則如下： ① 粗加工時(shí)切削用量的選擇原則 首先盡可能大的選取背吃刀量；其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性等限制條件，盡可能大的選取進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。

28、 ② 精加工時(shí)切削用量的選擇原則 首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)已加工表面的表面粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。 4.4 UG仿真加工 1．創(chuàng)建幾何體 【step1】：在【操作導(dǎo)航器】工具欄中打開如圖4-3所示的【操作導(dǎo)航器—幾何體】樹形結(jié)構(gòu)圖。 圖4-3【操作導(dǎo)航器—幾何體】樹形結(jié)構(gòu)圖。 【step2】：鼠標(biāo)右鍵單擊【MCS-MILL】選項(xiàng)，在彈出的對話框中選擇【編輯】選項(xiàng)，系統(tǒng)將彈出如圖4-4所示的【MILL montour】對話框。 圖4-4【MILL montour】對話框

29、 【step3】選中箱體零件的頂部平面，單擊確定按鈕，完成加工工件坐標(biāo)系的重置。效果如圖4-5所示。 圖4-5選中效果 2．創(chuàng)建刀具 單擊加工創(chuàng)建工具欄中的創(chuàng)建刀具對話框，系統(tǒng)將彈出如圖4-6所示的的創(chuàng)建刀具參數(shù)對話框。根據(jù)表4-1中所需要用到的刀具一次建立各個(gè)刀具的參數(shù)。 圖4-6創(chuàng)建刀具參數(shù)對話框 3. 創(chuàng)建生成刀具路徑 【step1】：加工創(chuàng)建工具欄中的單擊創(chuàng)建操作對話框，設(shè)置其對話框中的參數(shù)，單擊應(yīng)用按鈕，系統(tǒng)彈出銑型腔對話框中的部件幾何體對話框。 【step2】：選中圖4-5所示的箱體模擬，單擊如圖4-7所示的【銑削幾何體】對話框中的確

30、定按鈕，完成對部件的指定工作。 圖4-7【銑削幾何體】話框 【step3】：完成上述工作后，單擊銑型腔對話框中的生成刀具路徑，最終效果圖如圖4-8所示。 圖4-8刀具路徑 【step4】：完成【操作導(dǎo)航器—程序順序】整個(gè)操作。選中樹形結(jié)構(gòu)圖中的兩個(gè)文件，單擊加工環(huán)境的上的驗(yàn)證刀具路徑，在彈出的刀軌可視化對話框單擊開始按鈕。最終效果如圖4-9： 圖4-9驗(yàn)證刀具路徑 【step5】：單擊【CLSF輸出】對話框中的確定按鈕，體統(tǒng)彈出【多重選擇警告】對話框，單擊確定按鈕，生成CLSF文件。在【操作導(dǎo)航器—程序順序】樹形結(jié)構(gòu)圖中中的兩個(gè)文件，單擊后處理按鈕，生成仿真加工程序

31、。至此仿真加工全部結(jié)束。 第5章 結(jié)束語 數(shù)控加工技術(shù)體現(xiàn)著一個(gè)國家的工業(yè)化生產(chǎn)能力，是制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的使能技術(shù)和最基本的裝備。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。因此，專家們預(yù)言：機(jī)械制造的競爭，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競爭。 此次畢業(yè)論文的制作過程是我的一次再學(xué)習(xí)，再提高的過程。在論文中我充分地運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)到的知識。畢業(yè)論文的制作給了我難忘的回憶。在我徜徉書海查找資料的日子里，面對無數(shù)書本的羅列，最難

32、忘的是每次找到資料時(shí)的激動(dòng)和興奮；親手設(shè)計(jì)零件圖的時(shí)間里，記憶最深的是每一步小小思路實(shí)現(xiàn)時(shí)那幸福的心情；為了論文我曾趕稿到深夜，但看著親手打出的一字一句，心里滿滿的只有喜悅毫無疲憊。這段旅程看似荊棘密布，實(shí)則蘊(yùn)藏著無盡的寶藏。我從資料的收集中，讓我對我所學(xué)過的知識有所鞏固和提高，并且讓我對當(dāng)今數(shù)控加工工藝最新發(fā)展技術(shù)有所了解。在整個(gè)過程中，我學(xué)到了新知識，增長了見識。在今后的日子里，我仍然要不斷地充實(shí)自己，爭取在所學(xué)領(lǐng)域有所作為。 致 謝 本文從選材與完成，****老師的悉心指導(dǎo)和建議給了我極大的幫助和支持，使我受益匪淺，我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師

33、的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、淵博的專業(yè)知識，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和最深深的敬意。 同時(shí)，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也非常感謝我的同學(xué)，讓我們之間有了更深的了解，當(dāng)遇到困難時(shí)，我們總是相互鼓勵(lì)，相互幫助，直到度過難關(guān)。我感激身邊始終支持我、關(guān)心我的朋友，是你們成就了我的今天，也將與我的未來相連! 最后，我要感謝母?！?*******學(xué)院，在這里我學(xué)會(huì)了太多太多的東西，他不僅教會(huì)了我很多專業(yè)知識，更教會(huì)了我如何去思考，如何去學(xué)習(xí)，如何去生活。 在此我真心地祝愿我的導(dǎo)師身體健康、工作順利、家庭幸福，在學(xué)術(shù)

34、研究上取得更大成就。 參考文獻(xiàn) [1] 張慧萍主編．?dāng)?shù)控切削加工工藝參數(shù)及刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的研究[D]．哈爾濱理工大學(xué)，2003． [2] 華茂發(fā)主編．?dāng)?shù)控機(jī)床加工工藝[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000． [3] 郭鐵良主編．模具制造工藝學(xué)[M]．北京：高等教育出版社，2002.7． [4] 徐宏海主編．?dāng)?shù)控加工工藝[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.11． [5] 陳立德主編．機(jī)械制造技術(shù)[M]．上海：上海交通大學(xué)出版社，2000． [6] 吳國梁主編．銑工實(shí)用技術(shù)手冊[M]．南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2003.1． [7] 李佳主編．?dāng)?shù)控機(jī)床及應(yīng)用[M]．北京：清華大

35、學(xué)出版社，2000． [8] 陳富安主編．?dāng)?shù)控機(jī)床原理與編程[M]．西安：西安電子大學(xué)出版社，2004.8． [9] 陳家芳主編．實(shí)用金屬切削加工工藝手冊（2版）[M]．上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2005.1． [10] 桂定一主編．公差配合與技術(shù)測量（2版）[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.8． [11] 謝孝星主編．UG4.0建摸實(shí)用教程[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2000 [12] 郭家明主編．UG4.0數(shù)控編程實(shí)用教程[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2000． 附 錄（部分粗加工程序） N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G2

36、8 Z0.0 :0030 T08 M06 N0040 T02 N0050 G0 G90 X-5.3906 Y4.0756 S800 M03 N0060 G43 Z5. H00 N0070 Z3. N0080 G3 X0.0 Y-7.8974 Z-1.4286 I5.3906 J-4.773 K1.9292 F120. N0090 G1 X17.8974 M08 N0100 Y7.8974 N0110 X-17.8974 N0120 Y-7.8974 N0130 X0.0 N0140 Y-15.8974 N0150 X25.8974 N0160 Y15.8974 N

37、0170 X-25.8974 N0180 Y-15.8974 N0190 X0.0 N0200 Y-23.8974 N0210 X33.8974 N0220 Y23.8974 N0230 X-33.8974 N0240 Y-23.8974 N0250 X0.0 N0260 Y-31.8974 N0270 X41.8974 N0280 Y31.8974 N0290 X-41.8974 N0300 Y-31.8974 N0310 X0.0 N0320 G0 Y-23.8974 N0330 Z1.5714 N0340 Z5. N0350 X-5.3906 Y4.3

38、899 N0360 Z1.5714 N0370 G3 X0.0 Y-7.5831 Z-2.8571 I5.3906 J-4.773 K1.9292 N0380 G1 X17.5831 N0390 Y7.5831 N0400 X-17.5831 N0410 Y-7.5831 N0420 X0.0 N0430 Y-15.5831 N0440 X25.5831 N0450 Y15.5831 N0460 X-25.5831 N0470 Y-15.5831 N0480 X0.0 N0490 Y-23.5831 N0500 X33.5831 N0510 Y23.5831

39、N0520 X-33.5831 N0530 Y-23.5831 N0540 X0.0 N0550 Y-31.5831 N0560 X41.5831 N0570 Y31.5831 N0580 X-41.5831 N0590 Y-31.5831 N0600 X0.0 N0610 G0 Y-23.5831 N0620 Z.1429 N0630 Z5. N0640 X-5.3906 Y4.9379 N0650 Z.1429 N0660 G3 X0.0 Y-7.0351 Z-4.2857 I5.3906 J-4.773 K1.9292 N0670 G1 X17.0351

40、N0680 Y7.0351 N0690 X-17.0351 N0700 Y-7.0351 N0710 X0.0 N0720 Y-15.0351 N0730 X25.0351 N0740 Y15.0351 N0750 X-25.0351 N0760 Y-15.0351 N0770 X0.0 N0780 Y-23.0351 N0790 X33.0351 N0800 Y23.0351 N0810 X-33.0351 N0820 Y-23.0351 N0830 X0.0 N0840 Y-31.0351 N0850 X41.0351 N0860 Y31.0351 N

41、0870 X-41.0351 N0880 Y-31.0351 N0890 X0.0 N0900 G0 Y-23.0351 N0910 Z-1.2857 N0920 Z5. N0930 X-5.3906 Y5.7665 N0940 Z-1.2857 N0950 G3 X0.0 Y-6.2065 Z-5.7143 I5.3906 J-4.773 K1.9292 N0960 G1 X16.2065 N0970 Y6.2065 N0980 X-16.2065 N0990 Y-6.2065 N1000 X0.0 N1010 Y-14.2065 N1020 X24.2065

42、 N1030 Y14.2065 N1040 X-24.2065 N1050 Y-14.2065 N1060 X0.0 N1070 Y-22.2065 N1080 X32.2065 N1090 Y22.2065 N1100 X-32.2065 N1110 Y-22.2065 N1120 X0.0 N1130 Y-30.2065 N1140 X40.2065 N1150 Y30.2065 N1160 X-40.2065 N1170 Y-30.2065 N1180 X0.0 N1190 G0 Y-22.2065 N1200 Z-2.7143 N1210 Z5.

43、N1220 X-5.3906 Y6.9745 N1230 Z-2.7143 N1240 G3 X0.0 Y-4.9985 Z-7.1429 I5.3906 J-4.773 K1.9292 N1250 G1 X14.9985 N1260 Y4.9985 N1270 X-14.9985 N1280 Y-4.9985 N1290 X0.0 N1300 Y-12.9985 N1310 X22.9985 N1320 Y12.9985 N1330 X-22.9985 N1340 Y-12.9985 N1350 X0.0 N1360 Y-20.9985 N1370 X30.99

44、85 N1380 Y20.9985 N1390 X-30.9985 N1400 Y-20.9985 N1410 X0.0 N1420 Y-28.9985 N1430 X38.9985 N1440 Y28.9985 N1450 X-38.9985 N1460 Y-28.9985 N1470 X0.0 N1480 G0 Y-20.9985 N1490 Z-4.1429 N1500 Z5. N1510 X-5.3906 Y8.8222 N1520 Z-4.1429 N1530 G3 X0.0 Y-3.1508 Z-8.5714 I5.3906 J-4.773 K1.9

45、292 N1540 G1 X13.1508 N1550 Y3.1508 N1560 X-13.1508 N1570 Y-3.1508 N1580 X0.0 N1590 Y-11.1508 N1600 X21.1508 N1610 Y11.1508 N1620 X-21.1508 N1630 Y-11.1508 N1640 X0.0 N1650 Y-19.1508 N1660 X29.1508 N1670 Y19.1508 N1680 X-29.1508 N1690 Y-19.1508 N1700 X0.0 N1710 Y-27.1508 N1720 X37

46、.1508 N1730 Y27.1508 N1740 X-37.1508 N1750 Y-27.1508 N1760 X0.0 N1770 G0 Y-19.1508 N1780 Z-5.5714 N1790 Z5. N1800 X-5.3906 Y5.7494 N1810 Z-5.5714 N1820 G3 X0.0 Y-6.2236 Z-10. I5.3906 J-4.773 K1.9292 N1830 G1 X16.2236 N1840 Y6.2236 N1850 X-16.2236 N1860 Y-6.2236 N1870 X0.0 N1880 Y-14.

47、2236 N1890 X24.2236 N1900 Y14.2236 N1910 X-24.2236 N1920 Y-14.2236 N1930 X0.0 N1940 Y-22.2236 N1950 X32.2236 N1960 Y22.2236 N1970 X-32.2236 N1980 Y-22.2236 N1990 X0.0 N2000 G0 Y-14.2236 N2010 Z-7. N2020 Z5. N2030 G91 G28 Z0.0 :2040 T02 M06 N2050 T08 N2060 G0 G90 X-5. Y-30. S1000 M0

48、3 N2070 G43 Z10. H00 N2080 Z-2. N2090 G1 Z-5. F350. N2100 G3 X0.0 Y-35. I5. J0.0 N2110 G1 X45. N2120 Y35. N2130 X-45. N2140 Y-35. N2150 X0.0 N2160 G3 X5. Y-30. I0.0 J5. N2170 G0 Z-2. N2180 Z10. N2190 X-5. Y-29.9749 N2200 Z-2.5 N2210 G1 Z-5.5 N2220 G3 X0.0 Y-34.9749 I5. J0.0 N2230 G1

49、 X44.9749 N2240 Y34.9749 N2250 X-44.9749 N2260 Y-34.9749 N2270 X0.0 N2280 G3 X5. Y-29.9749 I0.0 J5. N2290 G0 Z-2.5 N2300 Z10. N2310 X-5. Y-29.899 N2320 Z-3. N2330 G1 Z-6. N2340 G3 X0.0 Y-34.899 I5. J0.0 N2350 G1 X44.899 N2360 Y34.899 N2370 X-44.899 N2380 Y-34.899 N2390 X0.0 N2400 G3

50、 X5. Y-29.899 I0.0 J5. N2410 G0 Z-3. N2420 Z10. N2430 X-5. Y-29.7697 N2440 Z-3.5 N2450 G1 Z-6.5 N2460 G3 X0.0 Y-34.7697 I5. J0.0 N2470 G1 X44.7697 N2480 Y34.7697 N2490 X-44.7697 N2500 Y-34.7697 N2510 X0.0 N2520 G3 X5. Y-29.7697 I0.0 J5. N2530 G0 Z-3.5 N2540 Z10. N2550 X-5. Y-29.5826

51、N2560 Z-4. N2570 G1 Z-7. N2580 G3 X0.0 Y-34.5826 I5. J0.0 N2590 G1 X44.5826 N2600 Y34.5826 N2610 X-44.5826 N2620 Y-34.5826 N2630 X0.0 N2640 G3 X5. Y-29.5826 I0.0 J5. N2650 G0 Z-4. N2660 Z10. N2670 X-5. Y-29.3301 N2680 Z-4.5 N2690 G1 Z-7.5 N2700 G3 X0.0 Y-34.3301 I5. J0.0 N2710 G1 X44.

52、3301 N2720 Y34.3301 N2730 X-44.3301 N2740 Y-34.3301 N2750 X0.0 N2760 G3 X5. Y-29.3301 I0.0 J5. N2770 G0 Z-4.5 N2780 Z10. N2790 X-5. Y-29. N2800 Z-5. N2810 G1 Z-8. N2820 G3 X0.0 Y-34. I5. J0.0 N2830 G1 X44. N2840 Y34. N2850 X-44. N2860 Y-34. N2870 X0.0 N2880 G3 X5. Y-29. I0.0 J5. N2

53、890 G0 Z-5. N2900 Z10. N2910 X-5. Y-28.5707 N2920 Z-5.5 N2930 G1 Z-8.5 N2940 G3 X0.0 Y-33.5707 I5. J0.0 N2950 G1 X43.5707 N2960 Y33.5707 N2970 X-43.5707 N2980 Y-33.5707 N2990 X0.0 N3000 G3 X5. Y-28.5707 I0.0 J5. N3010 G0 Z-5.5 N3020 Z10. N3030 X-5. Y-28.0033 N3040 Z-6. N3050 G1 Z-9.

54、 N3060 G3 X0.0 Y-33.0033 I5. J0.0 N3070 G1 X43.0033 N3080 Y33.0033 N3090 X-43.0033 N3100 Y-33.0033 N3110 X0.0 N3120 G3 X5. Y-28.0033 I0.0 J5. N3130 G0 Z-6. N3140 Z10. N3150 X-5. Y-27.1794 N3160 Z-6.5 N3170 G1 Z-9.5 N3180 G3 X0.0 Y-32.1794 I5. J0.0 N3190 G1 X42.1794 N3200 Y32.1794 N321

55、0 X-42.1794 N3220 Y-32.1794 N3230 X0.0 N3240 G3 X5. Y-27.1794 I0.0 J5. N3250 G0 Z-6.5 N3260 Z10. N3270 X-5. Y-25.1581 N3280 Z-7. N3290 G1 Z-10. N3300 G3 X0.0 Y-30.1581 I5. J0.0 N3310 G1 X40.1581 N3320 Y30.1581 N3330 X-40.1581 N3340 Y-30.1581 N3350 X0.0 N3360 G3 X5. Y-25.1581 I0.0 J5. N3370 G0 Z-7. N3380 Z10. N3390 M03