蓋板零件數(shù)控加工工藝設計及程序編制-UG自動編程仿真含CAD零件圖.zip,蓋板,零件,數(shù)控,加工,工藝,設計,程序,編制,UG,自動,編程,仿真,CAD,零件圖 任務書 題目： 蓋板零件數(shù)控加工工藝設計及程序編制 姓名 院 專業(yè) 班級 XX 學號 XX 指導老師 職稱 教研室主任 一、基本任務及要求 1. 根據(jù)給定圖紙，完成零件的三維產(chǎn)品造型。 2. 根據(jù)給定的零件圖，進行工藝分析，擬定加工工藝路線 3. 通過分析比較，確定合理的零件加工方案，完成工藝規(guī)程設計。 4. 數(shù)控加工工藝設計，編制零件數(shù)控加工程序。 5. 按規(guī)定格式撰寫文獻綜述、開題報告、實習報告、畢業(yè)設計說明書。 二、進度安排及完成時間 1．準備階段。時間：2017-1-2～2017-2-28 了解設計內(nèi)容、課題任務，查閱相關資料，熟悉相關軟件和設計技術。 2．確定設計方案。時間：2017-3-1～2017-3-20 完成文獻綜述和開題報告，提出多種解決課題任務的方案，并對方案進行比較，按實際條件確定實施方案。 3．設計及實驗。時間：2017-3-21～2017-6-7 完成畢業(yè)設計各項任務，期間通過畢業(yè)實習環(huán)節(jié)增強對專業(yè)和設計課題的認識。 4．畢業(yè)答辯。時間：2017-6-8～2017-6-18 完成畢業(yè)答辯及畢業(yè)設計說明書、相關文檔的修改、完善、提交。  零件3：蓋板零件 摘要 數(shù)控加工技術是技術性很強的工作，尤其在機械制造加工領域使用最為廣泛，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。本文主要通過對零件的數(shù)控工藝分析與加工，綜合所學的專業(yè)知識，全面考慮可能影響銑削的因素，設計其加工工藝和編輯程序，完成要求。 本文針對蓋板零件進行了,圖紙分析、毛坯的選擇、加工方法以及加工路線的選擇、對刀具機床進行確定，并且選擇刀具參數(shù)規(guī)格，選定機床的型號。然后填寫工藝卡片，工序卡片。然后對蓋板零件進行UG自動編程仿真。 關鍵詞: 銑削、CAD/CAM、UG、數(shù)控加工 IV Abstract The numerical control technology is a highly technical work, especially in the field of mechanical processing is the most widely used, so it requires employees with high knowledge of mechanical processing technology, CNC programming knowledge and skills. This paper mainly through the analysis and processing of CNC technology on the part of the comprehensive knowledge of professional knowledge, comprehensive consideration the influence factors of milling process, complete the request processing and editing program design. In this paper the cavity parts, analysis of the drawings, the choice of blank, processing methods and processing route choice of machine tool are determined, and selection of tool specifications, selected machine models. Then fill in the process cards, process card. Then the cavity parts of UG automatic programming and simulation. Keywords: milling, CAD/CAM, UG, NC machining 目 錄 摘要 I Abstract II 1 緒論 1 1.1數(shù)控類型的機床設備的發(fā)展以及特點 1 1.2我本次選題的目的和意義 3 2 工藝性分析 4 2.1零件介紹 4 2.2零件加工工藝性分析 5 2.3零件的技術要求 5 3毛坯與工藝裝備的選擇 6 3.1 毛坯的選擇 6 3.2加工方法及工藝路線的確定 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 7 3.3.1數(shù)控機床的選擇 7 3.3.2選擇裝夾和定位 8 3.3.3刀具的選擇 8 3.3.4量具的使用表 9 4 工藝參數(shù)選擇及填寫卡片 10 4.1切削用量的選擇原則 10 4.2切削用量的選擇 10 4.3填寫加工工序卡 12 5 零件的三維建模過程 13 5.1創(chuàng)建底板 13 5.2創(chuàng)建槽 14 5.3創(chuàng)建凸臺 15 5.4創(chuàng)建孔 15 6 加工程序編制 17 6.1數(shù)控編程的分類 17 6.2數(shù)控編程 17 6.2.1創(chuàng)建刀具 17 6.2.2創(chuàng)建工件幾何體 18 6.2.3創(chuàng)建毛坯幾何體 19 6.2.4平面銑加工操作 20 6.2.5型腔銑加工操作 22 6.2.6鉆孔加工操作 23 6.3數(shù)控仿真加工 25 6.4程序的后處理 27 總結 31 致謝 32 參考文獻 33 1 緒論 1.1數(shù)控類型的機床設備的發(fā)展以及特點 數(shù)控類型的機床設備是自動是結合機械、電器、液壓三種不同技術于一體的具有很高的自動化的設備，數(shù)控類型的機床設備具有整體的基本結構比較的簡單、整機的作業(yè)效率十分高，與此之外，它還能夠進行一定的控制調整之后適應不同的作業(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域。在一九九一年的時候，世界領域的第一臺數(shù)控類型的機床設備是產(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)控類型的機床設備是產(chǎn)于一九五六年，因為具有很好的優(yōu)勢，所以應用的十分的廣泛。 數(shù)控類型的相關技術屬于那種高新技術產(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)控編程方的相關知識以及基本使用的技術能力。伴隨我們國家的經(jīng)濟的飛速的發(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備和器具的要求也在越來的越高，從而供應公司的效率也要大大的提高。數(shù)控類型的機床設備的誕生很大程度上改善了整個行業(yè)的運行狀況，數(shù)控類型的機床設備具有加工的質量比較高、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備。所以對數(shù)控類型的機床設備的研究對其研究和市場應用具有一定的理論意義以及實踐意義。 數(shù)控類型的技術屬于數(shù)字體系程序控制中的一種技術，他目前十分廣闊的用在機械加工領域以及自動化應用領域，從而能夠很好的解決了很多基本品種在小批量生產(chǎn)和外形比較復雜零件加工過程中的控制問題。伴隨這世界領域電腦技術的不斷快速發(fā)展，數(shù)字控制相關方面的技術已經(jīng)很好的用在了機床設備、機器人設備當中去。 數(shù)控類型的相關技術是通過數(shù)字符號進行不同組合對一臺機器設備或者是很多臺機器設備予以控制調節(jié)的相關技術。 數(shù)控類型的技術是他能夠過數(shù)字類型的的基本迷失對機器設計的基本運動和以及制造零件結構予以操控的一種技能， 傳統(tǒng)的機 械 設 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)零件的相關加工技術； (2)信號信息的基本接收、外界處理、以及發(fā)送技術； (3)自己進行控制的基本技術； (4)傳感 裝置的基本技術； (5)軟件研究等 數(shù)控類型的相關技術的運用為我們的生活質量提供堅實的基礎，制造業(yè)是國之根本，伴隨數(shù)控技術的不斷拓 展 ，對其他領域的產(chǎn)業(yè)轉型起著促進的作用，如：比如一些五軸的加工設備像五軸的加工中心，高端的設備比比皆是。 1.工業(yè)朝著數(shù)字化方向發(fā)展 　　我認為數(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的轉速旋轉，機器空運行是速 度也可達到100m/min左右。許多發(fā)達和發(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)落后設備。 　　由于現(xiàn)在的設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，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)部性能和結構的不斷完善和改進，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)設備以及操作人員的要求越來越高，但與此同時，產(chǎn)品的質量也得以提升，使用壽命得以延長，而且精度已經(jīng)進入納米化時代，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備的標準以及模塊都發(fā)展的越來越好，與此同時軟件也開始了?？煸挼陌l(fā)展。所以數(shù)控類型的技術正在慢慢的朝著比較開放的狀態(tài)進行發(fā)展。 4.工業(yè)越來越復雜化 現(xiàn)在所生產(chǎn)的零件質量要求持續(xù)提高，加工難度的不斷加大，單一的設備無法實現(xiàn)對工序繁瑣零件進行加工，普通設備加工出來的零件在實際中無法使用，所以高質量的設備也在不斷開發(fā)和使用當中，現(xiàn)在一些高精度的設備變多，包括加工中心的使用，才能夠加工復雜的零部件，這些設備的產(chǎn)生，也使的工業(yè)的發(fā)展越來越復雜化。 模具結構設備的加工制造屬于我們國家和民族建設領域十分重要的產(chǎn)業(yè)之一，當今我們國家的模具結構設備慢慢的收到了社會各界的普遍的關注。在電子設備基本領域、汽車設備基本領域、電機結構設備基本領域、電器結構設備基本領域、儀器設備基本領域、儀表設備基本領域、家電設備基本領域和通信設備基本領域的基本產(chǎn)品當中，有大約百分之六十到百分之八十的零件是通過模具結構部件制造而來的。通過模具結構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，模具結構部件往往又叫利益的放大裝置，也就是通過模具結構部件的制造出來零件的價值往往是模具本身的好的倍，模具領域屬于制造加工行業(yè)里面的一個基礎分支，也是具有很高技術的一個分支。 因為數(shù)控類型的機床設備擁有十分高的作業(yè)效率，在我們國家的機械制造領域，能夠很好的使用和推廣數(shù)控類型的機床設備是目前一個十分有效的方法，繼續(xù)的研究開發(fā)數(shù)控類型的機床設備整體水平以及自動化的基本程度，成為了當前研發(fā)人員和生產(chǎn)廠家一個十分重要的任務，通過相關的展覽會能夠有效的看出，以后的數(shù)控類型的機床設備的基本發(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)范圍進行擴大。 （4）將整機的基本生產(chǎn)加工自動化程度進行加快。 1.2我本次選題的目的和意義 大學幾年年學習了有關機械和數(shù)控技術以及畫圖，建造實體圖，加工零件進行編寫程序的專業(yè)知識后，為了將課本所學的書本知識用到現(xiàn)在的生活中，對所學知識有更好的掌握，和對自己的專業(yè)知識進行拓展，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，完成本文的基本設計。 36 2 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 該零件材料為灰口鑄鐵。本工件的最大外形尺寸為134×104×22mm。由圖可知，下側面和下表面、2個φ22孔為不加工面，全部加工面集中在上表面。該零件形狀結構不是很復雜，主要有上表面的平面、凹槽、5-Φ6.5的通孔、8-Φ5.5的孔。詳細見零件圖。表面粗糙度只有蓋板凹槽有Ra6.3um的要求，輪廓周邊及上表面表面粗糙度為Ra3.2um，孔的表面粗糙度為Ra12.5um。擬將下表面作為主要定位基準，并在前道工序中加工出來，后用下表面作為基準，加工上表面。 2.3零件的技術要求 技術要求： （1）小批量生產(chǎn)加工。 （2）未注倒角C1,銳角倒鈍C0.2。 3毛坯與工藝裝備的選擇 3.1 毛坯的選擇 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)時效處理消除應力才能進行機械加工； （5）其它毛坯 選擇毛坯時應全面考慮下列因素： （1）零件結構形狀及尺寸； （2）零件材料及力學性能要求； （3）現(xiàn)有生產(chǎn)條件及能力； （4）生產(chǎn)綱領大小； （5）充分考慮利用新工藝、材料、技術的性能。 根據(jù)該零件的圖紙要求，零件結構復雜，形狀為方形，所以直接采鑄件的毛坯。 3.2加工方法及工藝路線的確定 3.2.1加工方法的選擇 蓋板零件的上面采用平面加工的方法，因為上表面粗糙度是3.2um，故采用粗銑，精銑的加工方案。其他的加工表面為6.3um和12.5um，故采用粗銑的加工方法。 3.2.2工序的劃分 在數(shù)控機床上加工零件，一般應按工序集中的原則劃分工序，在一次安裝下盡可能完成大部分甚至全部表面的加1二。根據(jù)零件的結構形狀同，通常選擇外圓、端面或內(nèi)孔、端面裝夾，并力求設計基準、工藝基準和編程原點的統(tǒng)一。在批量生產(chǎn)中，常用下列兩種方法劃分工序。 1、 按零件加工表面劃分。 2、 2、按粗精加工劃分。對毛坯余量較大和加工精度要求較高的零件，應將粗精工和精加工分開，劃分成兩道或更多的工序。 零件的加工路線安排如下 工序1：鑄造 工序2：人工時效處理 工序3：對蓋板零件上表面進行加工 工步1：使用φ50面銑刀粗加工上表面 工步2：使用φ50面銑刀精加工上表面 工序4：對蓋板零件外輪廓 進行加工 工步1：使用φ8立銑刀粗加工外輪廓 工步2：使用φ8立銑刀精加工外輪廓 工序5：對孔進行加工。 工步1：對零件上面的孔打中心鉆 工步2：對8-φ5.5的孔進行鉆孔。 工步3：對5-φ6.5的孔進行鉆孔 工序6：對零件凹槽進行加工 工步1：使用φ20立銑刀粗加工外輪廓 工步2：使用φ8立銑刀輪廓清根加工 工步3：使用φ8立銑刀精加工 工序7：清理、去毛刺 工序8：終檢 3.3選擇并確定工藝裝備 3.3.1數(shù)控機床的選擇 機床在選擇時，一般可按下列順序考慮： （1）通用機床無法加工的內(nèi)容應作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； （2）通用機床難加工，質量也難以保證的內(nèi)容應作為重點選擇內(nèi)容； （3）本零件選用XD-40A型數(shù)控銑床，采用FANUC0i-MB系統(tǒng)。該銑床的功能參數(shù)如表3.1下。 表3.1 XD-40A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 主軸最高轉速 6500r\min 主軸功率 7.5/11kw X、Y、Z向切削進給速度 0-10000 mm\min 快速進給速度 X24 m\min Y24 m\min Z20 m\min 工作電源 380V 3.3.2選擇裝夾和定位 該零件在加工的時候，可采用一面、兩銷的定位方式，以工件底面為第一定位基準，定位元件采用支撐面，限制工件在X、Y方向的旋轉運動和Z向的直線運動，2個φ22mm孔作為第二定位基準，定位元件采用帶螺紋的2個圓柱定位銷，進行定位和壓緊。限制工件在XY方向的直線運動和Z方向的旋轉運動。銑2.5mm深的凹槽時，先用壓板壓緊工件，再松開定位銷螺母。在批量生產(chǎn)加工過程中，應保證定位銷與工作臺相對位置的穩(wěn)定。 3.3.3刀具的選擇 切削工具是生產(chǎn)中密不可分的一部分，關乎著企業(yè)的產(chǎn)能，也與產(chǎn)品的品質密不可分。眾所周知，數(shù)控機床主軸轉速高，且，與以前的加工方法相比，數(shù)控設備所用的刀具的質量等級更高，加工出來的零件效果更好，切削刀具采用高質量的材料，在切削過程中不會產(chǎn)生斷刀或者不斷鐵屑等情況，而且要方便工人的安裝，不然會浪費時間，降低生產(chǎn)效率 。另一方面，在刀具自身性能的加強和完善的同時，數(shù)控加工時刀具在韌性，耐高溫性，耐磨性，抗脆性，硬度，強度都有著顯著提高，但也與合理的使用和維護有著一定的關系。不同的刀具在使用材料方面有著不同的優(yōu)勢，例如使用涂層材料的刀具在加工時刀具的轉速都可以提升很多，不要小看這一點 ，這在工件加工時就能直接影響工件質量。下面我們就來說說加工的不同刀具和工藝的合理搭配有哪些需要注意的。這一步也是尤為重要。 根據(jù)蓋板零件的加工需要，確定加工刀具如表3.1所示： 表3.1數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱或代號 蓋板 零件名稱 蓋板 零件圖號 程序編號 O0001 工 步 號 刀 具 號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 材料 1 T01 Φ50面銑刀 1 毛坯表面 YT15 2 T02 Φ8立銑刀 1 外輪廓、凹槽 硬質合金 3 T03 中心鉆 1 孔 高速鋼 4 T04 Φ5.5麻花鉆 1 孔 高速鋼 5 T05 Φ6.5麻花鉆 1 孔 高速鋼 6 T06 Φ20立銑刀 1 凹槽 硬質合金 編制 審核 共1頁 第1頁 產(chǎn)品名稱 或代號 1 零件名稱 蓋板 零件 圖號 程序 編號 O0001 3.3.4量具的使用表 在進行加工的基本過程中，都會使用到測量工具，但由于其種類繁多，不同的工件外形根據(jù)其特點選擇測量工具，測量時應首先了解測量工具的精度，由于游標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3.2量具表 名稱 規(guī)格 分度值 用途 游標卡尺 0-150mm 0.02mm 主要用于測量內(nèi)、外尺寸和深度等 千分尺 0-150mm 0.001mm 用于外徑、長度測量工具 直尺 0-200mm 0.1mm 用來測量毛坯等的長度 4 工藝參數(shù)選擇及填寫卡片 4.1切削用量的選擇原則 我們在粗加工過程，金屬切削效率和刀的使用時間必須被保證。? 在課堂上，切削的三要素都是老生常談的話題，首先我們要分清三要素是什么，不要搞混淆，首先我們先說說什么是背吃刀量，也就是切削深度，背吃刀量ap在粗加工時選擇大一點，但也不能太大 ，太大的背吃刀量容易斷刀，所以要謹慎，第二，說說刀具的進給量，高的進給量可以縮短加工的時間，但是過高可能會導致斷刀或者工件表面質量太差。進給量f在粗加工時選大點，精加工時定小點，大的進給量容易導致加工面不光滑，達不到圖紙規(guī)定的要求，最后根據(jù)刀具自身的原因考慮，適當?shù)那懈钏俣葘Φ毒邥娱L刀具使用次數(shù)。切削深度越大加工的次數(shù)就越少，就會節(jié)省更多的時間，小的進給量在加工時就會有不斷屑的情況發(fā)生，就會導致切削工具的使用時間大大縮短，從而加大了生產(chǎn)成本? 再來研究精加工，精加工要求是很苛刻的，對尺寸誤差和表面光潔度都有嚴格的工件，代加工的尺寸很小時。選擇精車的各項參數(shù)時，把工件的質量 ，經(jīng)濟效益，產(chǎn)能等因素放進去。由于經(jīng)過粗加工之后，零件需要加工的余量就會變少，所以在精銑時要選擇小的背吃刀量和低的走刀速度，這樣零件表面基本位置的質量情況才能夠達到基本的設計要求。? 4.2切削用量的選擇 本次零件加工過程中的切削用量根據(jù)經(jīng)驗及查表計算后得到的。 切削用量能不能滿足加工需求，決定工件表面的粗糙度還有加工時主軸的速度，，以下是我查表計算后和平時經(jīng)驗得到的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)并不是一成不變的，我們可以選擇最合適的，不能按部就班。 1.T01 可轉位面銑刀 粗銑： 精銑： 由公式可得主軸轉速為： 粗銑時： 精銑時： 粗銑： 精銑： 2．T02 φ8硬質合金立銑刀 刀具材質為涂層高速鋼刀具齒數(shù)為3。 粗加工主軸轉速取：（銑削深度ap=0.5mm） n==r/min= 2388r/min ，取n=2400 進給量： 精加工主軸轉速取：（銑削深度ap=1mm） n==r/min= 3980r/min，所以取n=3500 進給量： 3.T03 中心鉆 刀具材質為高速鋼，齒數(shù)2. 查手冊，v的取值范圍為，取。 由公式： 可得主軸轉速為 查《手冊》麻花鉆每齒進給量范圍為，取。 由公式可得： 4.T04 麻花鉆 根據(jù)查切削用量手冊，背吃刀量ap=0.38~2.40mm取ap=1mm。 切削速度Vc= 18~42m/min，取Vc= 25m/min, 計算主軸轉速 n==r/min=1447r/min取1400r/min 進給量取f=0.05mm/r； 計算進給速度： 5.T05 麻花鉆 根據(jù)查切削用量手冊，背吃刀量ap=0.38~2.40mm取ap=1mm。 切削速度Vc= 18~42m/min，取Vc= 25m/min, 計算主軸轉速 n==r/min=1224r/min取1200r/min 進給量取f=0.05mm/r； 計算進給速度： 6.T06 可轉位面銑刀 粗銑： 精銑： 由公式可得主軸轉速為： 粗銑時： 精銑時： 粗銑： 精銑： 4.3填寫加工工序卡 表4.1加工工序卡 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 零件圖號 材料 02 蓋板 1 HT32-52 工藝序號 02 夾具名稱 專用夾具 夾具編號 01 使用設備 XD40 工步號 加工內(nèi)容 程序號 刀具名稱 刀具規(guī)格 補償號 補償值 主軸轉速 進給速度 進給倍率 切削深度 加工余量 1 粗銑平面 O001 面銑刀 φ50 - - 604 290 100% 1 0.5 精銑平面 - - 732 293 100% 0.5 0 2 粗銑外輪廓 O002 立銑刀 φ8 - - 2400 720 100% 1 0.5 精銑外輪廓 - - 3500 525 100% 0.5 0 3 鉆中心孔 O003 中心鉆 Φ3 - - 2653 79 100% 1 0 4 鉆孔8-φ5.5 O003 麻花鉆 Φ5.5 - - 1400 70 100% 1 0 5 鉆孔5-φ6.5 O003 麻花鉆 Φ6.5 - - 1200 60 100% 1 0 6 銑槽粗加工 O004 立銑刀 Φ20 - - 1512 544 100% 1 0.5 7 銑槽清根加工 O004 立銑刀 Φ8 - - 2400 720 100% 1 0.5 8 銑槽精加工 O004 立銑刀 Φ8 - - 3500 525 100% 0.5 0 5 零件的三維建模過程 5.1創(chuàng)建底板 （1）點擊創(chuàng)建草圖，選擇XY表面，作為基準平面，點擊確定。 根據(jù)尺寸我們使用圓、直線指令完成下圖，如圖5.1。點擊左鍵確定，再點擊完成草圖。 圖5.1繪制草圖 （2）完成草圖后，點擊拉伸按鈕進行拉伸，選擇拉伸曲線，拉伸方向，拉伸距離為7mm，矢量方向為Z向，如圖5.2，點擊確定，可在圖中看到效果圖。 圖5.2拉伸底板 5.2創(chuàng)建槽 （1）完成凸臺的創(chuàng)建后，點擊拉伸的功能，選擇已經(jīng)創(chuàng)建好的上表面作為基準平面，根據(jù)尺寸我們使用圓、直線指令完成如下草圖。 圖5.3繪制草圖 （2）完成草圖后，點擊拉伸按鈕進行拉伸，選擇拉伸曲線，拉伸方向，拉伸距離為2.5mm，矢量方向為Z向，布爾選擇求差。如圖5.4，點擊確定，可在圖中看到效果圖。 圖5.4創(chuàng)建槽 5.3創(chuàng)建凸臺 （1）完成底板的創(chuàng)建后，點擊拉伸的功能，選擇已經(jīng)創(chuàng)建好的上表面作為基準平面，根據(jù)尺寸我們使用圓、直線指令完成如下草圖。 圖5.5繪制草圖 （2）完成草圖后，點擊拉伸按鈕進行拉伸，選擇拉伸曲線，拉 伸方向，拉伸距離為15mm，矢量方向為Z向，布爾選擇求和。如圖5.6，點擊確定，可在圖中看到效果圖。 圖5.6拉伸凸臺 5.4創(chuàng)建孔 （1）選擇孔的功能，繪制孔，如下圖。 圖5.7繪制孔 6 加工程序編制 6.1數(shù)控編程的分類 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雜，不適合手動編程計算，屬于采用自動編程。 6.2數(shù)控編程 在建好模之后就是加工了， 加工就是對零件圖的幾何元素進行數(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、退刀點等各種切削用量和參數(shù)。 用自動化編程軟件UG在計算機上進行刀具位置軌跡 計算，選取控制元素和島嶼等，計算機生成刀位文件。動態(tài)顯示刀具軌跡，刀具軌跡可進行編修。 啟動軟件，進入加工頁面（圖6.1），準備加工零件 圖6.1加工頁面 6.2.1創(chuàng)建刀具 選擇創(chuàng)建刀具，彈出對話框（圖6.2）選中，輸入刀具體名稱（圖6.2）。點擊選擇進入對話框，輸入刀具參數(shù)（圖6.3）刀具直徑為8，長度為75mm，刀刃為2。后面的刀具以這種方法繼續(xù)創(chuàng)建中心鉆、麻花鉆、立銑刀。 圖6.2刀具對話框 圖6.3刀具參數(shù)對話框 6.2.2創(chuàng)建工件幾何體 選中創(chuàng)建幾何體，跳出對話框（圖6.4）。選中 ，輸入幾何體名稱。點擊確定，進入對話框（圖6.7），設置安全距離為10mm，點擊選擇自動判斷 選擇工件上表面，建立工件坐標系。（圖6.8） 圖6.4對話框 圖6.7MCS 圖6.8工件坐標系 6.2.3創(chuàng)建毛坯幾何體 選擇創(chuàng)建幾何體，彈出對話框（圖6.7）。選中，輸入幾何體名稱。點擊確定，進入對話框（圖6.8） 圖6.7幾何體 圖6.8對話框 點擊指定部件，進入對話框，選擇幾何體，選中要加工的零件。點擊指定毛坯，進入對話框圖6.9 選中幾何體，毛坯創(chuàng)建完成。 圖6.9毛坯的設定 6.2.4平面銑加工操作 點擊按鈕 出現(xiàn)選擇第二個 面銑削mill-planar 進入設置切削參數(shù)，選擇需要的銑刀。刀軌的設置選擇 跟隨部件的銑切削方式，刀具平面直徑為百分之75每刀深度為1mm，切削方式為層優(yōu)先。如下圖。 圖6.10切削參數(shù)設定 圖6.11切削參數(shù)設定 對切削參數(shù)進行設定,選擇順銑,層優(yōu)先的模式。鏈接方式選擇優(yōu)化，開放刀路中，選擇變換切削方向。這樣可以減少加工刀路，節(jié)約加工時間。 自動化編程軟件UG在計算機上進行刀具位置軌跡 計算，選取控制元素和島嶼等，計算機生成刀位文件。動態(tài)顯示刀具軌跡，刀路軌跡可進行編修。零件刀路軌跡如下圖。 圖6.12粗加工加工刀路 圖6.13精加工加工刀路 6.2.5型腔銑加工操作 點擊按鈕 出現(xiàn)選擇第二個 蓋板銑mill-contour 進入設置切削參數(shù)，選擇需要的銑刀。刀軌的設置選擇 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，切削方式為層優(yōu)先。如下圖。 圖6.14粗加工加工刀路 依照以上加工方法，加工零件的凹槽輪廓，如下圖6.15所示 圖6.15加工加工刀路 6.2.6鉆孔加工操作 （1）在“創(chuàng)建操作”工具條中選中“創(chuàng)建刀具”命令，進入“創(chuàng)建刀具”對話框。 （2）先在“創(chuàng)建刀具”對話框中的類型選中項內(nèi)選中“drill”，然后在“刀具子類型”選項欄中選中“麻花鉆頭”圖標，并輸入刀具名稱DRILLING-TOOLD11，然后單擊“應用”，進入“刀具參數(shù)”對話框，設置參數(shù)后單擊“確定”，完成刀具的創(chuàng)建。 （二）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，選中蓋板銑模板圖標PECK-DRILLING啄鉆。 在“創(chuàng)建操作”對話框中設置其他參數(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、進給和速度，如圖6.16所示。 圖6.16參數(shù)設置 （3）生成操作，如圖6.14所示。 圖6.17鉆中心孔刀路圖 （4）根據(jù)上面所述的操作方法，我們繼續(xù)對零件進行鉆孔鉆孔的加工操作，最終生成刀路圖如下圖6.18所示。 圖6.18鉆孔刀路圖 6.3數(shù)控仿真加工 在完成了刀路的編制以及后處理程序后，我們使用UG軟件自帶的仿真加工功能，對加工刀路進行實體仿真加工。 圖6.19加工仿真 圖6.20加工仿真 圖6.21加工仿真 圖6.22仿真加工完成 6.4程序的后處理 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，設定文件名字，點擊確定 即可生成G代碼。如下圖6.23。 圖6.23程序后處理 以下為部分加工程序，詳細的程序見附件 % N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G28 Z0.0 :0030 T00 M06 N0040 G0 G90 X4.1708 Y-1.8189 S0 M03 N0050 G43 Z.4331 H00 N0060 Z.1247 N0070 G1 Z.0066 F9.8 M08 N0080 X3.0157 N0090 X-2.828 N0100 G2 X-3.5468 Y-.6063 I1.6863 J1.8189 N0110 G1 X3.5608 N0120 G3 X3.622 Y0.0 I-2.9702 J.6063 N0130 Y.0003 I-.9842 J0.0 N0140 X3.5608 Y.6063 I-3.0314 J-.0003 N0150 G1 X-3.5468 N0160 G2 X-2.828 Y1.8189 I2.4051 J-.6063 N0170 G1 X3.0157 N0180 X4.1708 N0190 Z.1247 N0200 G0 Z.4331 N0210 Y-1.8189 N0220 Z.0919 N0230 G1 Z-.0262 N0240 X3.0157 N0250 X-2.828 N0260 G2 X-3.5468 Y-.6063 I1.6863 J1.8189 N0270 G1 X3.5608 N0280 G3 X3.622 Y0.0 I-2.9702 J.6063 N0290 Y.0003 I-.9842 J0.0 N0300 X3.5608 Y.6063 I-3.0314 J-.0003 N0310 G1 X-3.5468 N0320 G2 X-2.828 Y1.8189 I2.4051 J-.6063 N0330 G1 X3.0157 N0340 X4.1708 N0350 Z.0919 N0360 G0 Z.4331 N0370 Y-1.8189 N0380 Z.0591 N0390 G1 Z-.0591 N0400 X3.0157 N0410 X-2.828 N0420 G2 X-3.5468 Y-.6063 I1.6863 J1.8189 N0430 G1 X3.5608 N0440 G3 X3.622 Y0.0 I-2.9702 J.6063 N0450 Y.0003 I-.9842 J0.0 N0460 X3.5608 Y.6063 I-3.0314 J-.0003 N0470 G1 X-3.5468 N0480 G2 X-2.828 Y1.8189 I2.4051 J-.6063 N0490 G1 X3.0157 N0500 X4.1708 N0510 Z.0591 N0520 G0 Z.4331 N0530 G0 X4.1708 Y-1.8189 S0 M03 N0540 Z.3346 N0550 Z.0394 N0560 G1 Z-.0787 F9.8 N0570 X3.0157 N0580 X-2.828 N0590 G2 X-3.5468 Y-.6063 I1.6863 J1.8189 N0600 G1 X3.5608 N0610 G3 X3.622 Y0.0 I-2.9702 J.6063 N0620 Y.0003 I-.9842 J0.0 N0630 X3.5608 Y.6063 I-3.0314 J-.0003 N0640 G1 X-3.5468 N0650 G2 X-2.828 Y1.8189 I2.4051 J-.6063 N0660 G1 X3.0157 N0670 X4.1708 N0680 Z.0394 N0690 G0 Z.3346 N0700 M02 % 總結 通過本學期最后的畢業(yè)論文的這段時間，讓我自己能夠較好的學習了設計一個產(chǎn)品的基本途徑以及其基本的步驟，這個設計過程中很好的把之前所學進行了一個很好的鞏固，同時也在這其中有了一些之前沒有的啟發(fā)和靈感。比如各種軟件的學習和熟練使用，各種資料和文獻的查詢等等。在基本的設計過程中也遇到了很多的困難、但通過本人的鉆研學習以及各位同學和老師所提供的幫助，從而沒有耽擱基本的設計進度。 本文所設計的選題是注塑類型凸摸結構部件的開發(fā)研究，本文通過初期階段的選題以及定題，以及后續(xù)的資料查詢以及到后續(xù)的正式設計，這整個過程讓我認真的認識到知識的高貴性，也讓我深刻的覺得學習好一門技術是十分重要和必要的?？偠傊麄€設計過程讓我學習到了很多，認識到了很多。 經(jīng)過這這個學期的學習和該次畢業(yè)設計，我基本完成了老師和學校交代的事情，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習和積累以及拓展，使得學以致用，在這個凸模零件的設計過程中，都有相關書本上專業(yè)知識的體現(xiàn)，本次畢業(yè)設計的要點是對工件的整體路線的掌握，學會了很多，算是意外之喜，我編制的程序，其中也許會有些瑕疵 但經(jīng)過我的不斷調整，已經(jīng)達到我的滿意。 這次畢業(yè)課題任務雖然很繁重，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習過程，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表示由衷的感謝，在老師不厭其煩的教誨下，我才學習到了很多的知識以及書本上學不到的做事做人的道理，所以我在此特別感謝我的畢業(yè)設計導師，您不僅在學習上、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)設計。 與此之外我還要特別的謝謝我的同學，是他們對我的幫助，讓我在學習以及生活過程中得到了無微不至的關懷，是你們讓我度過了十分難忘的大學四年，你們的學習熱情讓我有了很深的感概，在本文的研究設計開發(fā)中，我學習到了很多，也進步了很多，感謝你們對我的成長中進步的付出。 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的機會，是你們在我生活和成長路上的奉獻，才有了今天的成績。 感謝所有幫助過我的人！謝謝！ 參考文獻 1.肖慶和，吳軍．數(shù)控技術. 北京：北京航天大學出版社，2011． 2. 曹井新．數(shù)控加工工藝 與 編程. 北京：電子工業(yè)出版社，2009． 3.李道軍.UGNX數(shù)控編程[M]. 北京：中國鐵道出版社，2012 4. 江鋒.CAD/CAM與數(shù)控機床加工[M]. 北京：中國人事出版社，2011 5. 陳術.機械制造工藝[M]. 北京：北京大學出版社，2010 6. 田萍.數(shù)控機床 加工工藝 及設備北[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2015 7. 陳洪濤.數(shù)控加工工藝 與編程. 北京：高等教育出版社，2013 8. 王先逵.機械加工工藝手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2008 9. 曾陽. 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