轉向臂零件數控加工工藝仿真,轉向,零件,數控,加工,工藝,仿真 南昌航空大學科技學院學士論文 轉向臂零件數控加工工藝、加工仿真 學生姓名：李琛 班級：0781053 指導老師：高延峰 摘要：本文介紹了轉向臂零件加工工藝的基本類型及工藝規(guī)程，并重點對工藝過程和數控仿真加工過程進行了分析探討。本文主要利用三維軟件來設計仿真加工的全部過程。本文設計的轉向臂，在工農業(yè)中的應用非常廣泛。通過分析其在錘上模鍛的變形過程，應用金屬塑性變形基本原理，制定了轉向臂的成形工藝。在設計過程中，根據轉向臂零件的各種參數，分析了其由坯料變?yōu)槌尚五懠淖冃芜^程，制定出了較為合理的工藝流程；由轉向臂鍛件的制坯過程，設計出了較為經濟，使用方便，較為合理的加工過程。 關鍵詞：工藝設計? 模具設計 ??????????????????????? 指導老師簽名： Steering arms parts CNC processing technology, machining simulation Student name:Li Chen Class:0781053 Supervisor: Abstract：This text introduced the basic type and the craft rules distance of the hot Forging craft, laying equal stress on to order to model principle and transform process to carry on an analytical study to the hammer mold Forging. This paper mainly using three-dimensional software to design simulation processing of all process.This text design of change direction arm, very extensive in the application in the work agriculture.Pass analytical it the mold Forging transforms process on the hammer, applying the metals to transform basic principle, drawing up to change direction arm of take shape a craft, and complete to change direction arm of the Forging mold design.During the period of design, according to change direction various parameter of the arm spare parts, analyze it is anticipate by the metals to change in to take shape the Forging piece to transform process, draw up more reasonable craft process;From change direction the arm Forging piece system process, design more economic, use convenience, more reasonable molding tool. Keyword:?Craft design???? The molding tool design Signature of supervisor: 目錄 摘要 - 1 - Abstract…………………………………………………………………………………………- 2 - 1 緒論 - 5 - 1.1 高速切削 - 5 - 1.2 高精度控制 - 5 - 1.3 高柔性化 - 5 - 1.4高一體化 - 6 - 1.5 網絡化 - 6 - 1.6智能化 - 6 - 2 生產類型的確定 - 6 - 2.1 零件的作用 - 6 - 2.2 零件的工藝分析 - 7 - 2.21 以φ16mm孔的中心線加工表面 - 7 - 2.22 以φ9.3mm孔的中心線加工表面 - 7 - 3選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖 - 7 - 3.1求最大輪廓尺寸 - 7 - 3.2 選取公差等級CT - 7 - 3.3求鑄件尺寸公差 - 7 - 3.4求機械加工余量等級 - 8 - 3.5求RMA（要求的機械加工余量） - 8 - 3.6求毛坯基本尺寸 - 8 - 4 工藝路線擬定 - 9 - 4.1定位基準的選擇 - 9 - 4.2擬定加工方法和加工方案 - 9 - 4.21工藝路線 - 9 - 4.22確定工藝過程方案 - 10 - 5 選擇加工設備及刀具、夾具、量具 - 11 - 5.1選擇加工設備與工藝設備 - 11 - 5.11選擇機床，根據不同的工序選擇機床 - 11 - 5.12選擇夾具 - 12 - 5.13選擇刀具，根據不同的工序選擇刀具 - 12 - 5.14選擇量具 - 12 - 5.2 確定工序尺寸 - 12 - 5.21面的加工（所有面） - 12 - 5.22孔的加工 - 13 - 6 確定切削用量及基本時間 - 13 - 6.1 工序號02、03、04 - 13 - 6.2工序號05 - 16 - 6.3工序號06 - 16 - 6.4工序號07 - 17 - 6.5工序號08 - 19 - 6.6工序號09 - 19 - 6.7工序號10 - 21 - 6.8工序號11 - 22 - 7 UG數控加工仿真 - 24 - 7.1 創(chuàng)建坐標系 - 24- 7.2 銑外形，銑刀 - 24 - 7.3 銑上端面，創(chuàng)建坐標系，刀軌，粗銑 - 26 - 7.4 銑兩側端面，建坐標系，刀軌，粗銑 - 27 - 7.5 銑下端面，建立坐標系，刀軌，粗銑 - 29 - 7.6 銑φ26端面 坐標，刀軌 - 30 - 7.7銑銑φ20mm圓柱B、C面 - 30 - 7.8選φ15.85mm的麻花鉆，粗鉆φ15.85mm的孔，選φ16mm的麻花鉆，精鉸φ16mm的孔 - 33 - 7.9選φ8.5mm的麻花鉆,鉆φ8.5的孔 - 35 - 7.10 選φ9.3mm的麻花鉆，鉆φ9.3的孔 - 35 - 7.11選φ17mm的锪鉆，刮平φ16mm的孔兩側端面，入體1mm - 36 - 7.12銑上端面，創(chuàng)建坐標系，刀軌，精銑 - 36 - 7.13銑兩側端面，建坐標系，刀軌，精銑 - 37 - 7.14銑下端面，建立坐標系，刀軌，精銑 - 39 - 心得體會 - 41 - 參考文獻 - 42 - 致謝 ………………………………………………………………………………………………- 42 - 1 緒論 現代數控加工正在向高速化、高精度化、高柔性化、高一體化、網絡化和智能化等方向發(fā)展。 1.1 高速切削 受高生產率的驅使，高速化已是現代機床技術發(fā)展的重要方向之一。高速切削可通過高速運算技術、快速插補運算技術、超高速通信技術和高速主軸等技術來實現。 高主軸轉速可減少切削力，減小切削深度，有利于克服機床振動，傳入零件中的熱量大大減低，排屑加快，熱變形減小，加工精度和表面質量得到顯著改善。因此，經高速加工的工件一般不需要精加工。 1.2 高精度控制 高精度化一直是數控機床技術發(fā)展追求的目標。它包括機床制造的幾何精度和機床使用的加工精度控制兩方面。 提高機床的加工精度，一般是通過減少數控系統(tǒng)誤差，提高數控機床基礎大件結構特性和熱穩(wěn)定性，采用補償技術和輔助措施來達到的。目前精整加工精度已提高到0.1 μm，并進入了亞微米級，不久超精度加工將進入納米時代。(加工精度達0.01 μm) 1.3 高柔性化 柔性是指機床適應加工對象變化的能力。目前，在進一步提高單機柔性自動化加工的同時，正努力向單元柔性和系統(tǒng)柔性化發(fā)展。 數控系統(tǒng)在21世紀將具有最大限度的柔性，能實現多種用途。具體是指具有開放性體系結構，通過重構和編輯，視需要系統(tǒng)的組成可大可小；功能可專用也可通用，功能價格比可調；可以集成用戶的技術經驗，形成專家系統(tǒng)。 1.4高一體化 CNC系統(tǒng)與加工過程作為一個整體，實現機電光聲綜合控制，測量造型、加工一體化，加工、實時檢測與修正一體化，機床主機設計與數控系統(tǒng)設計一體化。 1.5 網絡化 實現多種通訊協(xié)議，既滿足單機需要，又能滿足FMS(柔性制造系統(tǒng))、CIMS(計算機集成制造系統(tǒng))對基層設備的要求。配置網絡接口，通過Internet可實現遠程監(jiān)視和控制加工，進行遠程檢測和診斷，使維修變得簡單。建立分布式網絡化制造系統(tǒng)，可便于形成“全球制造”。 1.6智能化 21世紀的CNC系統(tǒng)將是一個高度智能化的系統(tǒng)。具體是指系統(tǒng)應在局部或全部實現加工過程的自適應、自診斷和自調整；多媒體人機接口使用戶操作簡單，智能編程使編程更加直觀，可使用自然語言編程；加工數據的自生成及智能數據庫；智能監(jiān)控；采用專家系統(tǒng)以降低對操作者的要求等。 2 生產類型的確定 2.1 零件的作用 據資料所示，該轉向臂的作用和方向盤、轉向拉桿一起配合使用，從而達到控制轉向輪的轉向角度。 2.2 零件的工藝分析 由零件圖可知：φ16、φ9.3的孔中心線是主要的設計基準和加工基準。該零件的主要加工面可分為兩組： 2.21 以φ16mm孔的中心線加工表面 這一組加工表面包括：銑φ26mm單側端面、鉆φ16mm的孔、倒角1×45°、鉆φ8.5mm的孔。 2.22 以φ9.3mm孔的中心線加工表面 這一組加工表面包括：銑φ20mm兩端面、鉆φ9.3mm的孔、锪φ16mm的沉頭。 概括：由于φ16、φ9.3的孔中心線位置精度不高，又φ16mm內孔的精度比φ9.3mm內孔的精度較高。所以由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻中有關面和孔加工精度及機床所能達到的位置精度可知，上述技術要求是可以達到的，零件的結構工藝性也是可行的。 3選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖 根據零件材料確定毛坯為長方體鋁合金,中批量生產。按《機械制造技術課程設計指導》可確定： 3.1求最大輪廓尺寸 長133.5mm、寬48.9mm、高49.15mm 故最大輪廓尺寸為133.5mm。 3.2 選取公差等級CT 鑄造方法按機械造型、鑄件材料按可鍛鑄鐵，得CT范圍8～12級。取為10級。 3.3求鑄件尺寸公差 根據加工表面的基本尺寸和逐漸公差等級CT=10級，公差帶相對于基本尺寸對稱分布。 3.4求機械加工余量等級 機械加工余量等級范圍為E～G，取為F級。 3.5求RMA（要求的機械加工余量） 對所有加工表面取同一個數值，最大輪廓尺寸為133.5mm，機械加工余量等級為F級，得RMA數值為1.5mm。 3.6求毛坯基本尺寸 依零件圖可知：Φ16、φ9.3、φ8.5孔徑較小，鑄成實心。 A面屬單側加工，由式（5-1）得 R=F+RMA+CT/2=32+1.5+2.8/2=34.9mm B、C面屬兩側加工，由式（5-2）得 R=F+2RMA+CT/2=26+2×1.5+2.6/2=30.3mm 根據數據可得： 轉向臂鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見下表（3-1） 表（3-1） 項目 A面 B、C面 Φ16孔 Φ9.3孔 Φ8.5孔 公差等級CT 10 10 — — — 加工面基本尺寸 32 26 — — — 鑄件尺寸公差 2.8 2.6 — — — 機械加工余量等級 F F — — — RMA 1.5 1.5 — — — 毛坯基本尺寸 34.9 30.3 0 0 0 4 工藝路線擬定 4.1定位基準的選擇 粗基準：為保證工件重要表面的余量均勻，應選重要表面為粗基準。為互為基準，以φ20mm端面為粗基準。即B、C面。 精基準：精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使兩孔互為基準，選φ16的孔作為精基準。 4.2擬定加工方法和加工方案 4.21工藝路線： 1、粗銑上端面 2、銑兩側端面 3、粗銑下端面 4、銑φ16mm孔的端面，即φ26mm圓柱A面 5、銑φ9.3mm孔的兩端面，即φ20mm圓柱B、C面 6、鉆、精鉸孔φ16mm，倒角1×45° 7、鉆φ8.5mm孔 8、鉆φ9.3mm孔 9、刮平B、C面φ16mm，兩端入體1mm 4.22確定工藝過程方案見下表（4-1） 表（4-1） 工序號 工序內容 簡要說明 01 正貨處理145～204HBS 改善材料加工性能 02 粗銑上端面 03 粗銑兩側面 04 粗銑下端面 05 銑φ26mm圓柱A面 先加工面 06 銑φ20mm圓柱B、C面 07 鉆、精鉸孔φ16mm， 倒角1×45° 后加工孔 08 鉆孔φ8.5mm 09 鉆孔φ9.3mm 10 刮平B、C面φ16mm，兩端入體1mm 11 精銑上端面 精銑φ20mm圓柱B、C面 精銑下端面 12 去毛刺 13 終檢 5 選擇加工設備及刀具、夾具、量具 由于生產類型為中小批量，故加工設備以通用機床為主，輔以少量專用機床，其生產方式以通用機床專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成. 5.1選擇加工設備與工藝設備 5.11選擇機床，根據不同的工序選擇機床 工序號02：銑上端面。因為工序的工步數不多，成批生產要求不高的生產效率。故選用臥銑，選擇X62臥銑銑床。 工序號03：銑兩側面。因為工序的工步數不多，成批生產要求不高的生產效率。故選用臥銑，選擇X62臥銑銑床。 工序號04：銑下端面。因為工序的工步數不多，成批生產要求不高的生產效率。故選用臥銑，選擇X62臥銑銑床。 工序號05：銑φ20mm圓柱B、C面。因為互為基準，工序的工步數不多，成批生產要求不高的生產效率。故選用臥銑，選擇X62臥銑銑床。 工序號06：銑φ26mm圓柱A面。因為工序的工步數不多，成批生產要求不高的生產效率。故選用臥銑，選擇X62臥銑銑床。 工序號07：鉆、精鉸孔φ16mm，倒角1×45°。選用Z535立式鉆床。 工序號08、06：鉆孔φ8.5mm、φ9.3mm。由于內孔的粗糙度、精度要求不高，可以一次性鉆通孔達到加工要求。故選Z525立式鉆床。 工序號09：刮平B、C面φ16mm，兩端入體1mm。粗糙度要求不高，宜采用Z525立式鉆床。 5.12選擇夾具 本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。 5.13選擇刀具，根據不同的工序選擇刀具 ①、銑刀：根據資料選擇硬質合金端面銑刀。銑刀直徑：d=80mm,齒數Z=10mm。 ②、鉆、精鉸孔φ16mm，倒角1×45°。選用麻花鉆等專用刀具。 ③、刮平面φ16mm，選用專用锪刀。 5.14選擇量具 本零件屬于成批生產，一般情況下盡量采用通用量具。根據零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點，參考相關資料，選擇如下： ①、選擇加工面的量具 根據資料：用分度值為0.02mm的三用游標長尺測量，測量范圍0mm～150mm，公稱規(guī)格為150×0.02。 ②、選擇加工孔的量具 根據資料：由于孔的加工精度要求不同，分別有IT7-IT8、IT12-IT13、大于IT13。所以選擇分度值0.01mm，測量范圍分別為25mm～50mm、25mm～50mm、5mm～30mm的內徑千分尺。 5.2 確定工序尺寸 5.21面的加工（所有面） ①、上端面：根據加工長度為127mm，經粗加工后的加工余量為1.0mm，再加工的量為1.0mm即可。 ②、兩側面；根據加工長度為133mm，經粗加工后的加工余量為1.0mm，再加工的量為1.0mm即可。 ③、下端面：根據加工長度為127mm，經粗加工后的加工余量為1.0mm，再加工的量為1.0mm即可。 ②、A面：根據加工長度為34.9mm，毛坯余量為2.9mm。單側加工的量為1.9mm。經粗加工后的加工余量為1.0mm，再加工的量為1.0mm即可。 ②、B、C面：根據加工長度為30.3mm，毛坯余量為4.3mm。兩側加工的量為1.65mm。經粗加工后的加工余量為1.0mm，兩側再加工的量為0.5mm即可。 5.22孔的加工 ①、φ16mm的孔 毛坯為實心，孔內粗糙度要求介于IT7-IT8之間。 鉆孔：φ15mm 2Z=0.95mm 精鉸：φ16mm ②、φ8.5mm的孔 毛坯為實心，孔內粗糙度要求介于IT12-IT13之間。 鉆孔φ8.5mm即可。 ③、φ9.3mm的孔 　毛坯為實心，孔內粗糙度要求大于IT13。 鉆孔φ9.3mm即可。 6 確定切削用量及基本時間 6.1 工序號02、03、04： 本工序為銑零件的上端面面，兩側面和下端面。直接切出零件的外部輪 廓形狀。以知工件材料為鋁合金，選擇硬質合金鑲齒套式端面銑刀。銑 刀直徑：d=80mm,齒數Z=10mm，Kr=60°。且已知銑削寬度a=127。銑削深度a=3.0mm，選用機床X62臥式銑床。 ①、確定每齒進給量f 上下端面計算：根據已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。硬質合金牌號YG8的每齒進給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、選擇銑刀磨損標準及耐用度 銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=80mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進給量f 根據資料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=3.0mm、T=180 min C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 則由公式算得 Vc=173.930 m/min nc=173.93×1000/3.14×80=692.4 r/min 根據X62臥式銑床的主軸轉速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作臺每分鐘進給量為f=0.20×10×60=120 mm/min 選f=118 mm/min 則實際的每齒進給量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、檢查機床功率 根據資料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=26mm、a=2.9mm、d=80mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 計算F=135.5 N P=135.5×3.14/1000=0.425 KW < 7.5 KW 可知機床功率能夠滿足要求 ⑤、基本時間 (d對稱銑削) T=(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=127mm、f=118 mm/min ∴T=127/118=1.25min=75s 走刀2次：T=2×75=150s 兩側面計算： ①、確定每齒進給量f 根據已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。硬質合金牌號YG8的每齒進給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、選擇銑刀磨損標準及耐用度 銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=80mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進給量f 根據資料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 則由公式算得 Vc=194.379 m/min nc=194.379×1000/3.14×80=773.80 r/min 根據X62臥式銑床的主軸轉速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作臺每分鐘進給量為f=0.20×10×60=120 mm/min 選f=118 mm/min 則實際的每齒進給量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、檢查機床功率 根據資料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=20mm、a=2.15mm、d=30mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 計算F=75.4 N P=75.4×3.14/1000=0.237 KW < 7.5 KW 可知機床功率能夠滿足要求 ⑤、基本時間（兩端加工） d對稱銑削 T=2(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=133mm、f=118 mm/min ∴T=2×133/118=2.43 min=144s 每端走刀2次：T=2×144=288s 6.2工序號05： 本工序為銑φ26mm端面。已知工件材料為鋁合金，選擇硬質合金鑲齒套式端面銑刀。銑刀直徑：d=80mm,齒數Z=10mm，Kr=60°。且已知銑削寬度a=26mm。銑削深度a=2.9mm，選用機床X62臥式銑床。 ①、確定每齒進給量f 根據已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。硬質合金牌號YG8的每齒進給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、選擇銑刀磨損標準及耐用度 銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=80mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進給量f 根據資料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 則由公式算得 Vc=173.930 m/min nc=173.93×1000/3.14×80=692.4 r/min 根據X62臥式銑床的主軸轉速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作臺每分鐘進給量為f=0.20×10×60=120 mm/min 選f=118 mm/min 則實際的每齒進給量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、檢查機床功率 根據資料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=26mm、a=2.9mm、d=80mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 計算F=135.5 N P=135.5×3.14/1000=0.425 KW < 7.5 KW 可知機床功率能夠滿足要求 ⑤、基本時間 d對稱銑削 T=(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=26mm、l=17mm、l=2mm、f=118 mm/min ∴T=（26+17+2）/118=0.38 min=22.8 s 取T=23s 單側走刀2次：T=2×23=46s 6.3工序號06： 本工序為銑φ20mm端面。已知工件材料為鋁合金，選擇硬質合金鑲齒套式端面銑刀。銑刀直徑：d=80mm,齒數Z=10mm，Kr=60°。且已知銑削寬度a=20mm。銑削深度a=2.15mm，選用機床X62臥式銑床。 ①、確定每齒進給量f 根據已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。硬質合金牌號YG8的每齒進給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、選擇銑刀磨損標準及耐用度 銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=30mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進給量f 根據資料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 則由公式算得 Vc=194.379 m/min nc=194.379×1000/3.14×80=773.80 r/min 根據X62臥式銑床的主軸轉速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作臺每分鐘進給量為f=0.20×10×60=120 mm/min 選f=118 mm/min 則實際的每齒進給量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、檢查機床功率 根據資料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=20mm、a=2.15mm、d=30mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 計算F=75.4 N P=75.4×3.14/1000=0.237 KW < 7.5 KW 可知機床功率能夠滿足要求 ⑤、基本時間（兩端加工） d對稱銑削 T=2(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=20mm、l=13mm、l=2mm、f=118 mm/min ∴T=2（20+13+2）/118=0.59 min=35.4 s 取T=36 s 每端走刀2次：T=2×36=72 s 6.4工序號07： 本工序為鉆φ16mm深32mm的孔。包括：鉆、精鉸孔、倒角1×45°。根據資料選用Z535立式鉆床加工，選標準高速鋼直柄機用鉸刀：r=0、ɑ=15°、Kr=45°。 ①、鉆孔： ⑴確定進給量f 因為深度為32mm較大，宜采用自動進給。查表5-127得：f=0.61～0.75 mm/r 由表5-66取得f=0.72 mm/r ⑵選擇鉆頭磨損標準及耐用度 鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=15.85mm、則T=60min。 ⑶確定切削速度V C=16.4、z=0.22、x=0、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=15.85mm a=7.5mm 按公式計算： ∴Vc =22.061 m/min nc=22.061×1000/3.14×15.85=468.4 r/min 根據Z535立式鉆床的主軸轉速 n=400 r/min=6.67 r/s 則V=3.14×15×6.67/1000=0.314 m/s ⑷鉆孔基本時間 T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=32mm、取l= l=5mm,f=0.72 mm/r、n=6.67r/s 則T=（32+5+5）/0.72×6.67=8.75s 取T=9s ②、精鉸： ⑴確定進給量f 因為深度為32mm較大，宜采用自動進給。查表5-129得：f=1.5～3.0 mm/r 取f=1.60 mm/r ⑵選擇鉸刀磨損標準及耐用度 鉸刀后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=15mm、則T=60min。 ⑶確定切削速度V C=23.2、z=0.2、x=0.1、y=0.5、m=0.3、取k=1.0 且d=16mm a=0.025mm 按公式計算： ∴Vc =13.491 m/min nc=13.491×1000/3.14×16=268.5 r/min 根據選取Z535立式鉆床的主軸轉速 n=275 r/min=4.58 r/s 則V=3.14×16×4.58/1000=0.230 m/s ⑷鉆孔基本時間 T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=32mm、取l= 2mm、l=4mm,f=1.60 mm/r、n=4.58r/s 則T=（32+2+4）/1.60×4.58=5.2 s 取T=6s ⑤、倒角1×45° 6.5工序號08： 本工序為鉆φ8.5mm深8mm的孔。根據資料選用Z525立式鉆床加工，選標準高速鋼直柄麻花鉆：d=8.5mm、Kr=45°。 ①確定進給量f 由于孔徑和深度較小，宜采用手動進給可達到加工要求。參考值取f=0.28 mm/r ②選擇鉆頭磨損標準及耐用度 鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=8.5mm、則T=35min。 ③確定切削速度V、n C=16.4、z=0.25、x=0、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=8.5mm a=4.25mm f=0.28mm/r 按公式計算： ∴Vc =29.9 m/min nc=29.9×1000/3.14×8.5=1120 r/min 根據Z525立式鉆床的主軸轉速 n=960 r/min=16 r/s 則V=3.14×8.5×16/1000=0.427 m/s ④基本時間 鉆φ8.5mm深8mm的通孔: T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=8mm、取l= l=4mm,f=0.28 mm/r、n=16r/s T=（8+4+4）/0.28×16=3.6s 取T=4s 6.6工序號09： 本工序為鉆φ9.3mm深26mm的孔。根據資料選用Z525立式鉆床加工，選標準高速鋼直柄麻花鉆,一次加工通孔可以滿足加工要求：d=8.5mm、Kr=45°。 ①確定進給量f 由于深度較大，宜采用自動進給可達到加工要求。查表5-127：f=0.47～0.57mm/r 。 按Z525選取f=0.48 mm/r ②選擇鉆頭磨損標準及耐用度 鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=9.3mm、則T=35min。 ③確定切削速度V、n C=16.4、z=0.25、x=0、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=9.3mm a=4.65mm f=0.48mm/r 按公式計算： ∴Vc =24.656 m/min nc=24.656×1000/3.14×9.3=844.33 r/min 根據Z525立式鉆床的主軸轉速 n=680 r/min=11.33 r/s 則V=3.14×9.3×1.33/1000=0.33 m/s ④基本時間 鉆φ9.3mm深26mm的通孔: T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=26mm、取l=5mm、 l=4mm,f=0.48 mm/r、n=11.33r/s T=（26+5+4）/0.48×11.33=6.4s 取T=7s 6.7工序號10： 本工序為刮平φ16mm深1mm的沉頭孔。根據資料選用Z525立式鉆床加工，選標準高速鋼帶導柱直柄平底锪鉆,一次加工通孔可以滿足加工要求：d=8.5mm、Kr=45°。 ①確定進給量f 由于深度較小，采用手動進給。 ②選擇鉆頭磨損標準及耐用度 鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=16mm、則T=60 min。 ③確定切削速度V、n 按Z525 暫取f=0.13mm/r Vc =12～25 m/min 取Vc =18 m/min ∴nc=18×1000/3.14×16=358.28 r/min 根據Z525立式鉆床的主軸轉速 n=272 r/min=4.53 r/s 則V=3.14×16×4.53/1000=0.228 m/s ④刮平兩端基本時間 T=2(l+l)/ fn 式中l(wèi)=1mm、取l=1mm，f=0.13 mm/r、n=4.53r/s T=2（1+1）/0.13×4.53=6.8s 取T=7s 6.8工序號11： 本工序為精車零件的上端面、兩側端面和下端面。直接切出零件的形狀。以知工件材料為鋁合金，選擇硬質合金端面銑刀。銑刀直徑：d=2mm,齒數Z=2mm，Kr=60°。且已知銑削寬度a=127。銑削深度a=1.0mm，選用機床X62臥式銑床。 ①、確定每齒進給量f 上下端面計算：根據已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。硬質合金牌號YG8的每齒進給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.4 ②、選擇銑刀磨損標準及耐用度 銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=80mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進給量f 根據資料所知：取f=0.40mm/z > 0.18mm/z、 Z=2、 d=80mm、a=26mm、a=1.0mm、T=180 min C=849、q=0.22、x=0.61、y=0.85、u=0.78、p=0、m=0.88、k=1.0 則由公式算得 Vc=5884.56 m/min nc=5884.56×1000/3.14×2=2785 r/min 根據X62臥式銑床的主軸轉速 n=3000r/min=50r/s ∴V=3.14×40×50/1000=6.28 m/s 工作臺每分鐘進給量為f=0.40×2×60=48 mm/min 選f=12 mm/min 則實際的每齒進給量f=12/2×60=0.1mm/z ④、基本時間 d對稱銑削 T=(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=127mm、f=48 mm/min ∴T=127/48=2.57min=155s 走刀2次：T=155×2=310s 兩側面計算：①、確定每齒進給量f 根據已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。硬質合金牌號YG8的每齒進給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.4 ②、選擇銑刀磨損標準及耐用度 銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=80mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進給量f 根據資料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 則由公式算得 Vc=6125.26 m/min nc=6125.26×1000/3.14×2=2845 r/min 根據X62臥式銑床的主軸轉速 n=3000r/min=50r/s ∴V=3.14×40×50/1000=6.28 m/s 工作臺每分鐘進給量為f=0.40×2×60=48 mm/min 選f=12 mm/min 則實際的每齒進給量f=12/2×60=0.1 mm/z ④、基本時間（兩端加工） d對稱銑削 T=2(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=20mm、f=48 mm/min ∴T=2×133/48=5.1 min=301s 每端走刀2次：T=2×301=602s 7 UG數控加工仿真 7.1 創(chuàng)建坐標系 7.2 銑外形，銑刀 7.3 銑上端面，創(chuàng)建坐標系，刀軌，粗銑 7.4 銑兩側端面，建坐標系，刀軌，粗銑 7.5 銑下端面，建立坐標系，刀軌，粗銑 7.6 銑φ26端面 坐標，刀軌 7.7銑銑φ20mm圓柱B、C面 7.8選φ15.85mm的麻花鉆，粗鉆φ15.85mm的孔，選φ16mm的麻花鉆，精鉸φ16mm的孔，倒角1×45° 7.9選φ8.5mm的麻花鉆,鉆φ8.5的孔 7.10 選φ9.3mm的麻花鉆，鉆φ9.3的孔 7.11選φ17mm的锪鉆，刮平φ16mm的孔兩側端面，入體1mm 7.12銑上端面，創(chuàng)建坐標系，刀軌，精銑 7.13銑兩側端面，建坐標系，刀軌，精銑、 7.14銑下端面，建立坐標系，刀軌，精銑 零件加工成型 部分加工程序截圖如下： 心得體會 通過這次課程設計，我有了很大的收獲學到了很多的東西，本次畢業(yè)設計是我們學完了大學的全部基礎課，專業(yè)基礎課后進行的這是我們即將離開學院走上工作崗位之前對所學各課進行的一次全面的、深入的、綜合性的總復習，也是一次理論聯系實際的訓練，是我們在走上工作崗位之前一次極好的學習機會，因此它在望沒的四年大學生活中占有積極重要的地位。 就我個人而言，我通過本次畢業(yè)設計對自己在大學中所學的知識進行一次良好的回顧，并在此基礎上有所提高，對自己將來從事的工作進行一次適應性的訓練，從而鍛煉自己發(fā)現問題、思考問題解決問題的能力，并培養(yǎng)認真、嚴謹的專業(yè)精神，為以后參加國家的工業(yè)化建設打下一個良好的基礎，為早日實現國家的大爺現代化貢獻一份力量。 由于個人的能力有限，設計尚有諸多不足之處懇請老師大力支持，在次不勝感謝。 參考文獻 [1] 張冶，洪雪. Unigraphics NX三維工程設計與渲染教程.北京：清華大學出版社，2004. [2] 曾向陽，謝國明. UG NX基礎及應用教程（建模、裝配、制圖）. 北京：電子工業(yè)出版社， 2003. [3] 王紅兵.UG NX數控編程實用教程.北京：清華大學出版社，2004. [4]宋曉華等.基于UG參數化的產品優(yōu)化設計，CAD/CAM與制造業(yè)信息化，2003.4 [5] L.Qiang. A Distributive and Collaborative Concurrent Product Design System Through the. WWW/Internet. Advanced Manufacturing Technology(2001)17. [6]《機械制造技術課程設計指導》北京理工大學出版社，2009.8 致謝 畢業(yè)設計現已結束，我們設計組全體成員，在指導老師帶領下，圓滿完成了本次的畢業(yè)設計任務。通過此次設計我們學到了許多書本上沒有的東西，對以前所學到的機械知識，也有了進一步的加深和鞏固。在畢業(yè)設計這個系統(tǒng)的學習過程中所得到的知識、經驗將使我們在走出校門后收益無窮。在設計過程中，我們借閱了大量的相關資料，并上網查詢了許多三維軟件教學視頻，對其有了更深入的了解；對于仿真過程，認真再三，爭取不出現較大誤差；對于不懂的問題，通過向指導老師請教，小組成員討論，最后也得到了滿意的結果。 最后，向在百忙之中抽身來評閱我的畢業(yè)論文的各位專家、教授、老師致以最衷心的感謝！ - 43 -