復(fù)雜典型殼體零件的數(shù)控銑削加工工藝及編程仿真【含UG三維仿真】【需要咨詢(xún)購(gòu)買(mǎi)全套設(shè)計(jì)請(qǐng)加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下：
典型零件的數(shù)控加工工藝及編程仿真摘 要數(shù)控技術(shù)是技術(shù)性極強(qiáng)的工作，尤其在機(jī)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(jī)械加工工藝知識(shí)，數(shù)控編程知識(shí)和數(shù)控操作技能。此次的設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)零件的加工工藝設(shè)計(jì)與程序編制及加工，利用繪圖軟件 AutoCAD將零件的二維圖畫(huà)出來(lái),用 UG 軟件畫(huà)出三維圖形。然后是通過(guò)應(yīng)用 UG 軟件、機(jī)械設(shè)計(jì)資料和所學(xué)的知識(shí)對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行工藝分析、三維建模、數(shù)控加工編程及加工。工藝分析是設(shè)計(jì)產(chǎn)品重點(diǎn)；三維建模、數(shù)控加工編程是 UG 軟件的重點(diǎn)所在，具有操作簡(jiǎn)單和修改方便等優(yōu)點(diǎn)；加工是對(duì)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行編程仿真加工。關(guān)鍵詞: UG 軟件,工藝分析,建模,編程,加工IAbstractThe 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. The design task is the machining process design and programming and processing, the drawing software AutoCAD will be out of the picture parts of the two-dimensional, then use the UG software to draw three-dimensional graphics.Then through the application of UG software, mechanical design data and knowledge of mechanical parts for process analysis, 3D modeling, NC programming and machining. Process analysis is focus on product design; 3D modeling, NC programming is the key of UG software, has the advantages of simple operation and easy modification; processing is to detect the design of products.Keywords: UG software, process analysis, modeling, programming, processingII目 錄摘 要 .................................................................IAbstract .............................................................II第一章 緒論 ...........................................................11.1 數(shù)控加工技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 .....................................11.1.1 我國(guó)數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 ......................................11.1.2 與國(guó)外的差距 ..............................................11.2 數(shù)控加工技術(shù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 .........................................2第二章 基于 UG 的建模造型 ..............................................32.1 UG 軟件功能簡(jiǎn)介 ................................................32.2 基于 UG 的典型零件的參數(shù)化造型 ..................................42.2.1.新建文件 .................................................42.2.2 建立上表面外輪廓特征 .....................................52.2.3 建立上表面內(nèi)輪廓特征 ......................................72.2.4 下表面特征的建立 ..........................................8第三章 零件的數(shù)控加工工藝 ............................................113.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 ............................................113.2 確定毛坯 ......................................................113.3 定位基準(zhǔn)的選擇和工藝路線(xiàn)的安排 ................................113.3.1 定位基準(zhǔn) .................................................113.3.2 工藝路線(xiàn)的安排 ...........................................123.4 夾具的選擇 ....................................................123.5 刀具的選擇 ....................................................133.6 切削液選擇 ....................................................143.7 切削用量的選擇 ................................................153.8 機(jī)床的選擇 ....................................................183.9 填寫(xiě)工藝過(guò)程卡 ................................................19第四章 零件的數(shù)控程序編制 ............................................204.1 編程方法的選擇 ................................................204.2 軟件編程操作 ..................................................204.3 程序加工與仿真 ................................................26總結(jié) .................................................................28致謝 .................................................................29參考文獻(xiàn) .............................................................300第一章 緒論1.1 數(shù)控加工技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀傳統(tǒng)的機(jī)床延伸了人的體力，成為工作母機(jī)，而數(shù)控技術(shù)賦予機(jī)床一個(gè)大腦，使機(jī)床變得越來(lái)越“聰明”。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)從被動(dòng)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)指令發(fā)展到能夠“感知”機(jī)床的溫度、振動(dòng)、能耗等工況并加以調(diào)整和控制，在線(xiàn)測(cè)量工件尺寸、刀具破損和預(yù)測(cè)刀具壽命，以及防止刀具和運(yùn)動(dòng)部件干涉，甚至為操作者進(jìn)行語(yǔ)音導(dǎo)航或發(fā)送短消息。數(shù)控機(jī)床具備智能化功能可以保證機(jī)床自動(dòng)適應(yīng)加工環(huán)境的變化，從而使機(jī)床操作更加便利，精度更加穩(wěn)定，效率更加提升。數(shù)控系統(tǒng)的前瞻控制和軌跡平滑處理技術(shù)、位置與速度精確控制技術(shù)、工廠(chǎng)總線(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)顯著提高了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和控制精度，保證了數(shù)控機(jī)床的高速化、高精度和多軸聯(lián)動(dòng)的穩(wěn)定性和可靠性。1.1.1 我國(guó)數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀近年來(lái)，我國(guó)數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展迅速，國(guó)產(chǎn)數(shù)控車(chē)床已完全能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要。高性能的臥式車(chē)削中心和車(chē)銑復(fù)合中心，通過(guò)合資、引進(jìn)技術(shù)和自主開(kāi)發(fā)，某些產(chǎn)品已能滿(mǎn)足部分國(guó)內(nèi)高端用戶(hù)要求。但是，臥式車(chē)銑復(fù)合加工中心、帶 Y軸或 C 軸的臥式車(chē)削中心、雙主軸臥式車(chē)削中心和高精度臥式車(chē)削中心仍然主要依靠進(jìn)口。1.1.2 與國(guó)外的差距1． 經(jīng)營(yíng)理念的差距國(guó)內(nèi)某些企業(yè)的“市場(chǎng)導(dǎo)向”觀(guān)念是短視的、狹隘的，僅僅局限于產(chǎn)品的銷(xiāo)路好壞，簡(jiǎn)單地賣(mài)產(chǎn)品，所謂的售后服務(wù)就是修機(jī)床。以客戶(hù)為中心、聚焦客戶(hù)需求，提供解決方案，為客戶(hù)創(chuàng)造價(jià)值，從產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)向服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)還沒(méi)有成為企業(yè)的核心經(jīng)營(yíng)理念。特別是對(duì)高端客戶(hù)的需求，國(guó)內(nèi)機(jī)床企業(yè)往往所供非所需，所需不能供。目前情況雖有所改善，但仍然沒(méi)有從根本上改變。國(guó)內(nèi)某些企業(yè)忽視技術(shù)集成的重要性，把自己局限在生產(chǎn)機(jī)床設(shè)備的范疇，沒(méi)有認(rèn)識(shí)到軟、硬件集成會(huì)給客戶(hù)帶來(lái)創(chuàng)造價(jià)值的巨大潛力。國(guó)外領(lǐng)先的機(jī)床企業(yè)普遍將軟、硬件集成作為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要途徑。例如，德馬吉公司的 Power Tool 軟件包，馬扎克公司的 Cyber Production 管理系統(tǒng)，GF 阿奇夏米爾公司的Smart Machine 過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)，西門(mén)子公司 828D 的 ShopMill 和 Program Guide 編程軟件等。2． 關(guān)鍵技術(shù)的差距與機(jī)床制造強(qiáng)國(guó)相較，我國(guó)數(shù)控機(jī)床在結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平、創(chuàng)新和研發(fā)能力等方面都還存在明顯的差距?；A(chǔ)技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)尚未完全掌握。聚焦1客戶(hù)需求，研發(fā)個(gè)性化的產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)化的數(shù)控機(jī)床，為用戶(hù)提供全面解決方案的能力薄弱。特別是高性能數(shù)控系統(tǒng)和核心功能部件的發(fā)展滯后于主機(jī)，市場(chǎng)占有率很低，已成為制約我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。關(guān)鍵技術(shù)的差距最終反映在國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的可靠性和精度穩(wěn)定性。即使數(shù)量較大的、我國(guó)能生產(chǎn)的、技術(shù)比較成熟的數(shù)控機(jī)床，如立式加工中心、中小規(guī)格臥式加工中心、數(shù)控車(chē)床等產(chǎn)品的市場(chǎng)由于可靠性和精度保持性等方面略遜一籌，外國(guó)公司也因而占有相當(dāng)市場(chǎng)份額。3．發(fā)展戰(zhàn)略的差距國(guó)內(nèi)企業(yè)在制定發(fā)展戰(zhàn)略時(shí)往往是以開(kāi)發(fā)某種產(chǎn)品成為主線(xiàn)，大多數(shù)是一種跟隨和模仿外國(guó)領(lǐng)先企業(yè)產(chǎn)品的策略。有競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)應(yīng)該將視線(xiàn)越過(guò)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手而移向客戶(hù)的隱現(xiàn)和潛在需求，跨越現(xiàn)有的競(jìng)爭(zhēng)邊界，從既定市場(chǎng)結(jié)構(gòu)下的定位選擇向改變市場(chǎng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，即“引導(dǎo)市場(chǎng)”。引導(dǎo)市場(chǎng)是一種積極主動(dòng)的戰(zhàn)略，其特征是以自主原創(chuàng)的新技術(shù)、新產(chǎn)品引導(dǎo)并滿(mǎn)足市場(chǎng)不斷發(fā)展的需求，提升客戶(hù)的技術(shù)水平，為客戶(hù)追求利潤(rùn)最大化，為自身開(kāi)拓新的利潤(rùn)空間。它將改變市場(chǎng)的結(jié)構(gòu)，向市場(chǎng)提供超前的新產(chǎn)品，引導(dǎo)客戶(hù)認(rèn)識(shí)新產(chǎn)品，使用新產(chǎn)品，受惠于新產(chǎn)品。1.2 數(shù)控加工技術(shù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀近年來(lái)，隨著國(guó)防、航空、高鐵、汽車(chē)和模具等重要裝備制造行業(yè)需求量的大幅增長(zhǎng)，我國(guó)數(shù)控機(jī)床也取得了快速發(fā)展。中國(guó)通過(guò)引進(jìn)技術(shù)、消化吸收和科技攻關(guān)、開(kāi)發(fā)自主版權(quán)數(shù)控系統(tǒng)兩個(gè)階段，已為數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)業(yè)化奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床新開(kāi)發(fā) 1300 個(gè)品種，已有一定的覆蓋面。新開(kāi)發(fā)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品大部分達(dá)到了八十年代的中期水平，部分達(dá)到國(guó)際九十年代水平，為國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)提供了一批高水平的數(shù)控機(jī)床。數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)也取得了一定成果：目前已新開(kāi)發(fā)出 80 個(gè)品種。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)，其品種多少與質(zhì)量好壞直接影響到國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。多年來(lái)，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)向我進(jìn)口高擋數(shù)控系統(tǒng)實(shí)行禁運(yùn)政策。因此，自“七五”以來(lái)，國(guó)家一直把 CNC 系統(tǒng)的發(fā)展作為重中之重來(lái)支持，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出具有中國(guó)版權(quán)的 CNC 系統(tǒng)，掌握了國(guó)外一直對(duì)中國(guó)封鎖的一些關(guān)鍵技術(shù)，為中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)的自行開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。大部份數(shù)控機(jī)床配套產(chǎn)品已能生產(chǎn)，自我配套率超過(guò) 60%。2第二章 基于 UG 的建模造型2.1 UG 軟件功能簡(jiǎn)介UG（Unigraphics NX）是 Siemens PLM Software 公司出品的一個(gè)產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶(hù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及加工過(guò)程提供了數(shù)字化造型和驗(yàn)證手段。Unigraphics NX 針對(duì)用戶(hù)的虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的需求，提供了經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的解決方案。UG 同時(shí)也是用戶(hù)指南（user guide）和普遍語(yǔ)法（Universal Grammer）的縮寫(xiě)。這是一個(gè)交互式 CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著 PC 硬件的發(fā)展和個(gè)人用戶(hù)的迅速增長(zhǎng)，在 PC 上的應(yīng)用取得了迅猛的增長(zhǎng)，已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用。UG 的開(kāi)發(fā)始于 1969 年，它是基于 C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)的。UG NX 是一個(gè)在二和三維空間無(wú)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開(kāi)發(fā)的一個(gè)靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。其一個(gè)給定過(guò)程的有效模擬需要來(lái)自于應(yīng)用領(lǐng)域(自然科學(xué)或工程)、數(shù)學(xué)(分析和數(shù)值數(shù)學(xué))及計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)。然而，所有這些技術(shù)在復(fù)雜應(yīng)用中的使用并不是太容易。這是因?yàn)榻M合所有這些方法需要巨大的復(fù)雜性及交叉學(xué)科的知識(shí)。一些非常成功的解偏微分方程的技術(shù)，特別是自適應(yīng)網(wǎng)格加密（adaptivemeshrefinement）和多重網(wǎng)格方法在過(guò)去的十年中已被數(shù)學(xué)家研究，同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的巨大進(jìn)展，特別是大型并行計(jì)算機(jī)的開(kāi)發(fā)帶來(lái)了許多新的可能。工業(yè)設(shè)計(jì)NX 為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的解決方案。利用 NX 建模，工業(yè)設(shè)計(jì)師能夠迅速地建立和改進(jìn)復(fù)雜的產(chǎn)品形狀， 并且使用先進(jìn)的渲染和可視化工具來(lái)最大限度地滿(mǎn)足設(shè)計(jì)概念的審美要求。產(chǎn)品設(shè)計(jì)NX 包括了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用模塊。 NX 具有高性能的機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖功能，為制造設(shè)計(jì)提供了高性能和靈活性，以滿(mǎn)足客戶(hù)設(shè)計(jì)任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 NX 優(yōu)于通用的設(shè)計(jì)工具，具有專(zhuān)業(yè)的管路和線(xiàn)路設(shè)計(jì)系統(tǒng)、鈑金模塊、專(zhuān)用塑料件設(shè)計(jì)模塊和其他行業(yè)設(shè)計(jì)所需的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用程序。仿真、確認(rèn)和優(yōu)化NX 允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認(rèn)和優(yōu)化產(chǎn)品及其開(kāi)發(fā)過(guò)程。通過(guò)在開(kāi)發(fā)周期中較早地運(yùn)用數(shù)字化仿真性能，制造商可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)減少或消除對(duì)于物理樣機(jī)的昂貴耗時(shí)的設(shè)計(jì)、構(gòu)建，以及對(duì)變更周期的依賴(lài)。NC 加工3UG NX 加工基礎(chǔ)模塊提供聯(lián)接 UG 所有加工模塊的基礎(chǔ)框架，它為 UG NX 所有加工模塊提供一個(gè)相同的、界面友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶(hù)可以在圖形方式下觀(guān)測(cè)刀具沿軌跡運(yùn)動(dòng)的情況并可對(duì)其進(jìn)行圖形化修改：如對(duì)刀具軌跡進(jìn)行延伸、縮短或修改等。該模塊同時(shí)提供通用的點(diǎn)位加工編程功能，可 NC 加工用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。該模塊交互界面可按用戶(hù)需求進(jìn)行靈活的用戶(hù)化修改和剪裁，并可定義標(biāo)準(zhǔn)化刀具庫(kù)、加工工藝參數(shù)樣板庫(kù)使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以減少使用培訓(xùn)時(shí)間并優(yōu)化加工工藝。UG 軟件所有模塊都可在實(shí)體模型上直接生成加工程序，并保持與實(shí)體模型全相關(guān)。UG NX 的加工后置處理模塊使用戶(hù)可方便地建立自己的加工后置處理程序，該模塊適用于世界上主流 NC 機(jī)床和加工中心，該模塊在多年的應(yīng)用實(shí)踐中已被證明適用于 2～5 軸或更多軸的銑削加工、2～4 軸的車(chē)削加工和電火花線(xiàn)切割。 2.2 基于 UG 的典型零件的參數(shù)化造型圖 2.1 零件圖該零件如圖 2.1 零件圖主要運(yùn)用了 UG 軟件中的草圖功能、拉伸、邊倒角、邊倒圓、孔、布爾求差等功能建模完成、總的來(lái)說(shuō)該零件的造型比較復(fù)雜，最終完成三維圖的造型。2.2.1.新建文件 （1）在 UG 中，單擊菜單欄中的【文件】/【新建】，或單擊 按鈕，彈出【文件新建】對(duì)話(huà)4（2）在【模板】列表框中選擇【模型】選項(xiàng)，分別在“名稱(chēng)”和“文件夾”文本框中框，在文件框中輸入“UG3D.PRT”以及選擇文件存放地址(如圖 2.2)，單擊【確定】按鈕，進(jìn)入 UG 主界面。圖 2.2 新建模型2.2.2 建立上表面外輪廓特征（1）進(jìn)入建模模塊，選擇繪制草圖，選 XY 平面作為基準(zhǔn)平面，如圖 2.3 所示。圖 2.3 創(chuàng)建草圖（2）點(diǎn)擊確定進(jìn)入草圖后，根據(jù)尺寸我們使用、直線(xiàn)、圓弧、快速修剪、等指令完成下圖，如圖 2.4，使用自動(dòng)判斷的尺寸對(duì)草圖進(jìn)行約束。5圖 2.4 繪制草圖（3） 完成草圖后，推出草圖。點(diǎn)擊拉伸按鈕進(jìn)行拉伸，選擇草圖外面的輪廓線(xiàn)和圓拉伸曲線(xiàn)，拉伸方向，拉伸距離為 8mm，矢量方向?yàn)?Z 向，布爾方式選擇無(wú)，如圖 2.5，點(diǎn)擊確定，完成第一次拉伸方塊的創(chuàng)建。圖 2.5 拉伸方塊（4）完成第一次拉伸后。繼續(xù)點(diǎn)擊拉伸按鈕進(jìn)行拉伸，選擇草圖外面的兩圈的輪廓線(xiàn)拉伸曲線(xiàn)，拉伸方向，拉伸距離為 12mm，矢量方向?yàn)?Z 向，布布爾方式選擇中間方塊，使用求和的方式，如圖 2.6，點(diǎn)擊確定，完成第二次拉伸方塊的創(chuàng)建。6圖 2.6 拉伸參數(shù)2.2.3 建立上表面內(nèi)輪廓特征（1）選擇繪制草圖，選 XY 平面作為基準(zhǔn)平面。（2）使用插入--曲線(xiàn)中橢圓的命令（如圖 2.7），在 XY 平面上繪制一個(gè)大半徑 10mm 小半徑 6mm 的橢圓如圖 2.8，點(diǎn)擊確定，可在圖中看到效果圖。圖 2.7 橢圓命令圖 2.8 繪制橢圓草圖（3）完成草圖的建立后，拉伸橢圓深度為 3mm。使用引用幾何體的命令，旋轉(zhuǎn)橢圓角度為 90 度，數(shù)量為 3 個(gè)。然后對(duì)旋轉(zhuǎn)出來(lái)的特征進(jìn)行求差，建立完成如圖 2.9 所示。7圖 2.9 橢圓槽示意圖（4）對(duì)內(nèi)表面兩個(gè)凸臺(tái)進(jìn)行草圖繪制，并且拉伸建立特征，對(duì)零件進(jìn)行倒圓角、倒角完成零件上表面特征的創(chuàng)建。如圖 2.10 所示圖 2.10 上表面特征2.2.4 下表面特征的建立（1）選擇建立草圖，指定工件表面作為基準(zhǔn)平面。點(diǎn)擊確定進(jìn)入草圖后，根據(jù)尺寸我們使用、直線(xiàn)、圓弧、快速修剪、等指令完成下圖，如圖 2.11，使用自動(dòng)判斷的尺寸對(duì)草圖進(jìn)行約束。圖 2.11 凸臺(tái)的草圖繪制8（2）完成草圖后，退出草圖。點(diǎn)擊拉伸按鈕進(jìn)行拉伸，選擇草圖外面的輪廓線(xiàn)和圓拉伸曲線(xiàn)，拉伸方向，拉伸距離為 9mm，矢量方向?yàn)?Z 向，布爾方式選擇求和，如圖 2.12，點(diǎn)擊確定，完成凸臺(tái)的創(chuàng)建。圖 2.12 拉伸凸臺(tái)（3）完成拉伸后，繼續(xù)選擇草圖指令，在工件表面上繼續(xù)繪制草圖，進(jìn)行尺寸標(biāo)注，如下圖 2.13。圖 2.13 繪制草圖（4）完成草圖后，退出草圖。點(diǎn)擊拉伸按鈕進(jìn)行拉伸，選擇草圖外面的輪廓線(xiàn)和圓拉伸曲線(xiàn)，拉伸方向，拉伸距離為 5mm，矢量方向?yàn)?Z 向，布爾方式選擇求和，如圖 2.13，點(diǎn)擊確定，完成凸臺(tái)的創(chuàng)建。9圖 2.14 倒圓角（5）接下來(lái)對(duì)零件幾個(gè)角落進(jìn)行倒角，完成下表面的建模如圖 2.15。圖 2.15 下表面三維圖10第三章 零件的數(shù)控加工工藝3.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析從圖 2.1（若插圖不清晰請(qǐng)見(jiàn)附件 CAD 零件圖）中可以看出該零件主要由通孔，異形凸臺(tái)，半圓弧凸臺(tái)，橢圓槽，長(zhǎng)方形等組成。其中表面粗糙度如圖 3.1 所示Φ24 孔粗糙度為 Ra1.6um，其余粗糙度為 Ra6.3um。此零件上公差最小為0.03mm，所以加工時(shí)要考慮其加工的精度，此零件沒(méi)有其他形位公差，但零件工序復(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。在數(shù)控加工中，我們需要按照?qǐng)D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.為注長(zhǎng)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3.2 確定毛坯加工該零件選其材料為 45#鋼，其毛坯尺寸為 105mm×85mm×34mm，小批量生產(chǎn)。該零件采用鋸床下料。3.3 定位基準(zhǔn)的選擇和工藝路線(xiàn)的安排3.3.1 定位基準(zhǔn)在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，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(lái)。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(duì)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(jì)基準(zhǔn)重合以減小定位誤差對(duì)尺寸精度的影響。選擇工件的定位基準(zhǔn)，實(shí)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(chēng)為粗基準(zhǔn)。用加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)，則稱(chēng)為精基準(zhǔn)。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，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11選擇精基準(zhǔn)時(shí)，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(shí)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。3.3.2 工藝路線(xiàn)的安排制訂工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)（生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝過(guò)程起著重要的作用，它決定了各工序所需專(zhuān)業(yè)化和自動(dòng)化的程度，決定了所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備。）已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性的機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，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。本次劃分工藝路線(xiàn)用裝夾方式的方法來(lái)劃分。工序 1：使用鋸床下料 φ105X85X34mm。工序 2：使用 φ80 面銑刀銑削零件 6 個(gè)表面至尺寸 100X85X29mm。工序 3：用下表面作為定做基準(zhǔn)，加工上表面輪廓特征。工步 1:使用 φ12 立銑刀粗加工上表面凸臺(tái)外輪廓，留有余量 0.5mm工步 2:使用 φ12 立銑刀精加工上表面凸臺(tái)外輪廓至圖紙尺寸要求工步 3:使用 φ10 立銑刀粗加工上表面內(nèi)輪廓，留有余量 0.5mm工步 4:使用 φ10 立銑刀精加工上表面內(nèi)輪廓至圖紙尺寸要求工步 5:使用 φ6 球頭刀精加工上表面曲面特征工序 4：用上表面作為定做基準(zhǔn)，加工下表面凸臺(tái)凹槽及孔工步 1:使用 φ12 立銑刀粗加工下表面凸臺(tái)輪廓及孔工步 2:使用 φ6 立銑刀加工凹槽工步 3:使用 φ6 立銑刀精加工下表面凸臺(tái)輪廓及孔工序 5：去毛刺工序 6：終檢3.4 夾具的選擇在選擇夾具的時(shí)候有兩個(gè)基本的要求。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(duì)的固定；二是：要協(xié)調(diào)零件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。12當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)試夾具及其它通用夾具，來(lái)縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。在成批量生產(chǎn)時(shí)，采用專(zhuān)用夾具，來(lái)提高效率。在選擇夾具時(shí)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(jī)床對(duì)零件各表面的加工。根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)工藝性，確定該零件的加工選擇通用夾具機(jī)用平口虎鉗如圖 3.2 進(jìn)行裝夾，在裝夾時(shí)限制零件的 XYZ 三個(gè)自由度，零件與夾具體接觸的位置應(yīng)當(dāng)墊上墊鐵，以確保零件的水平及保護(hù)零件不受到損傷。圖 3.2 機(jī)用平口虎鉗3.5 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(jī)床的加工效率，而且直接影響加工的質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床在選用刀具時(shí)，通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具的要求比普通機(jī)床要高、除了要求較好的剛性和尺寸穩(wěn)定性、較長(zhǎng)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(shí)，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(shí)，需要?jiǎng)傂院玫牡毒撸瑒傂圆畹牡毒咴诖笄邢饔昧繒r(shí)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(huì)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(shí)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)。13刀具的耐用度要高。由于數(shù)控銑床靠程序來(lái)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(shí)，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(chēng)白鋼，它含有 W 、Cr、Mo、V、Co 等元素。它不僅可以用來(lái)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(jī)床的低速加工。硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金是有硬度和熔點(diǎn)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(wú)機(jī)非金屬材料。陶瓷材料具有高硬度、高強(qiáng)度、耐磨性好、化學(xué)性能穩(wěn)定性好、摩擦因素低、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。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)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱(chēng)或代號(hào) 底板 零件名稱(chēng) 底板零件圖號(hào) A4 程序編號(hào) O0001工步號(hào)刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱(chēng) 數(shù)量 加工表面 材料1 T01 Φ80 面銑刀 1 毛坯表面 YT152 T02 Φ12 立銑刀 1 凸臺(tái) 硬質(zhì)合金3 T03 Φ10 立銑刀 1 凹槽 硬質(zhì)合金4 T04 Φ6 立銑刀 1 凹槽 硬質(zhì)合金5 T05 Φ6 球刀 1 曲面 硬質(zhì)合金編制 審核 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè)產(chǎn)品名稱(chēng)或代號(hào) 1 零件名稱(chēng) 底板零件圖號(hào)程序編號(hào) O00013.6 切削液選擇合理的選擇切削液可以改善工件與刀具間的摩擦狀況降低切削力和切削溫度，減輕刀具摩損減小工件的熱變形，從而可以提高刀具耐用度提高加工效率和加工質(zhì)量。切削液具有冷卻、潤(rùn)滑、清洗、防銹的作用，因此在數(shù)控加工中使用切削液是一個(gè)必須的選擇。常用的冷卻液主要有三種表 3.2 所示：14表 3.2 常用冷卻液冷卻液名稱(chēng) 主要成份 主要作用水溶液 水、防銹添加劑 冷卻乳化液 水、油、乳化劑 冷卻、潤(rùn)滑、清洗切削油礦物油、動(dòng)植物油、極壓添加劑或油性 潤(rùn)滑切削液應(yīng)根據(jù)工件材料，刀具材料，加工方法和技術(shù)要求等具體情況進(jìn)行選用。下述幾條供參考：1、高速的刀具紅硬性差，需采用切削液，硬質(zhì)合金刀具紅硬性好，一般不加切削液；若硬質(zhì)合金刀具使用切削液，必須連續(xù)、充分的澆注；不能間斷。2、切削鑄鐵和鋁合金時(shí)，一般選用煤油為宜。3、粗加工時(shí)，以冷卻為主，可選用水溶液或低濃度的乳化液，精加工時(shí)，主要以潤(rùn)滑為主，可選用切削油或濃度高的乳化液。4、低速加工時(shí)，可選用油性較好的切削油；重切削時(shí)，可選用極壓切削液。綜上所述：根據(jù)選擇的材料 45#鋼，選擇乳化液為冷卻液。它的主要作用是：冷卻、潤(rùn)滑、清洗而且還有一定的防銹作用。3.7 切削用量的選擇銑削加工切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、進(jìn)給速度、背吃刀量和側(cè)吃刀量。切削用量的大小對(duì)切削力、切削功率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。數(shù)控加工中選擇切削用量時(shí)，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。背吃刀量 ap 為平行于銑刀軸線(xiàn)測(cè)量的切削層尺寸，單位為 mm。端銑時(shí)，ap 為切削層深度；而圓周銑時(shí)，ap 為被加工表面的寬度。側(cè)吃刀量 ae 為垂直于銑刀軸線(xiàn)測(cè)量的切削層尺寸，單位為 mm。端銑時(shí)，ae 為被加工表面的寬度；而圓周銑時(shí)，ae 為切削層深度。切削用量先擇的標(biāo)準(zhǔn)是：在保證零件加工精度和表面粗糙度的前提下，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具壽命并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度的提高生產(chǎn)率，降低成本。為保證刀具的耐用度，銑削用量的選擇方法是：先選取背吃刀量或側(cè)吃刀量，其次確定進(jìn)給速度，最后確定切削速度。1、背吃刀量 ap（端銑）或側(cè)吃刀量 ae（圓周銑）的選擇背吃刀量或側(cè)吃刀量的選取主要由加工余量和對(duì)表面質(zhì)量的要求決定。（1）在工件表面粗糙度值要求為 Ra=12.5-25μm 時(shí)，如果如果圓周銑削的加工余量小于 5mm，端銑的加工余量小于 6mm，則粗銑一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。但在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí)，可分兩次進(jìn)給完成。15（2）在工件表面粗糙度值要求為 Ra=3.2-12.5μm 時(shí)，可分粗銑和半精銑兩步進(jìn)行。粗銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量選取同前。粗銑后留 0.5-1.0mm 余量，在半精銑時(shí)切除。（3）在工件表面粗糙度值要求為 Ra=0.8-3.2μm 時(shí)，可分粗銑、半精銑、精銑三步進(jìn)行。半精銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量取 1.5-2mm；精銑時(shí)圓周銑側(cè)吃刀量取0.3-0.5mm，面銑刀背吃刀量取 0.5-1mm。2、進(jìn)給速度 F（mm/min）與進(jìn)給量 f（mm/r）的選擇銑削加工的進(jìn)給速度 F 是單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移量，單位為 mm/min；對(duì)于銑刀多齒刀具，通常規(guī)定每齒進(jìn)給量 fz(mm)，含義是刀具每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，刀具相對(duì)于工件在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的位移量。其進(jìn)給速度 F、銑刀轉(zhuǎn)速 N、銑刀齒數(shù) Z 及每齒進(jìn)給量 fz（mm/z）的關(guān)系為：F=fz·Z·N (3-2)每齒進(jìn)給量 fz 的選取，主要依據(jù)工件材料的力學(xué)性能、刀具材料的力學(xué)性能、工件表面粗糙度等因素。工件材料強(qiáng)度和硬度越高，fz 越?。环粗畡t越大。硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量，高于同類(lèi)高速鋼銑刀。工件剛性差或刀具強(qiáng)度低時(shí)，應(yīng)取較小值。硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量，高于同類(lèi)高速鋼銑刀。工件剛性差或刀具強(qiáng)度低時(shí)，應(yīng)取較小值。進(jìn)給速度 F 與進(jìn)給量 f 主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取，可參考常用切削用量手冊(cè)或見(jiàn)表 3.3。表 3.3 銑刀每齒進(jìn)給量參考值每齒進(jìn)給量 /（mm/z）Zf粗銑 精銑工件材料高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀鋼 0.10~0.15 0.10~0.25鑄鐵 0.12~0.20 0.15~0.300.02~0.05 0.10~0.15鋁 0.06~0.20 0.10~0.25 0.05~0.10 0.02~0.053、切削速度 Vc 的選擇根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度選擇切削速度。銑削的切削速度 Vc 與刀具的壽命、每齒進(jìn)給量、側(cè)吃刀量以及銑刀齒數(shù)成反比，而與銑刀直徑成正比。其原因是當(dāng) fz、ap、ae 和 z 增大時(shí)，切削刃負(fù)荷增加，而且同時(shí)工作的齒數(shù)也增多，使切削熱增加，刀具磨損加快，從而限制了切削速度的提高。為提高刀具壽命允許使用較低的切削速度。但是加大銑刀直徑則可改善散熱條件，提高切削速度。可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，也可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在機(jī)床說(shuō)明書(shū)允許的切削速度范圍內(nèi)查閱有關(guān)切削用量手冊(cè)或參考表 3.4 選取。16實(shí)際編程中，切削速度 Vc 確定后，還要按式 Vc=πdn/1000 計(jì)算出銑床主軸轉(zhuǎn)速 n（r/min），并填入程序單中。表 3.4 銑削加工的切削速度參考值切削速度 /(m/min)cv工件材料 硬度/HBW 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀<225 18~42 66~150225~325 12~36 54~120鋼325~425 6~21 36~75<190 21~36 66~150190~260 9~18 45~90鑄鐵160~320 4.5~10 21~30鋁 70~120 100~200 200~4004.計(jì)算切削用量所有計(jì)算選取的數(shù)值查上表 3.3，3.4工序 2：銑零件銑削六個(gè)表面粗加工根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 第 3 版》，背吃刀量 ap=0.38~2.40mm 取ap=0.5mm。切削速度 Vc= 66~150m/min，取 Vc= 67m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n= = r/min=266.72r/min 取 280r/mindvc?10804.367?精加工根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 第 3 版》，背吃刀量 ap=0.10~0.38mm 取ap=0.2mm。切削速度 Vc= 66~150m/min 取 Vc= 120m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n= = r/min=477.71r/min 取 480r/mindvc?10804.312?進(jìn)給量 f=0.10~0.25mm/r 取進(jìn)給量 f=0.1mm/r；計(jì)算進(jìn)給速度，計(jì)算進(jìn)給速度：min/4.zfVf ??工序 3：Φ12 立銑刀銑外輪廓粗加工主軸轉(zhuǎn)速?。海ㄣ娤魃疃?ap=0.5mm）n= = r/min= r/min ，取 n=1800dvc?1014.67?8in/r進(jìn)給量 ：fVmi102.30nzff ???精加工主軸轉(zhuǎn)速?。海ㄣ娤魃疃?ap=1mm）n= = r/min= r/min，所以取 n=3200dvc?10124.3?84.7in/r進(jìn)給量 ：fVin960.30nzff ???17工序 3：Φ10 立銑刀銑內(nèi)輪廓粗加工主軸轉(zhuǎn)速?。海ㄣ娤魃疃?ap=0.5mm）n= = r/min= 2133r/min ，取 n=2200dvc?114.67?min/r進(jìn)給量 ：fVi601.320nzff ???精加工主軸轉(zhuǎn)速?。海ㄣ娤魃疃?ap=1mm）n= = r/min= 3821r/min，所以取 n=3500dvc?1014.3? in/r進(jìn)給量 ：fVmi520.35nzff ???工序 3：Φ6 球頭刀銑曲面主軸轉(zhuǎn)速?。簄= = r/min= 3715r/min，所以取 n=4000dvc?104.70? in/r進(jìn)給量 ：fVmi801.2nzff ???工序 4：Φ12 立銑刀同工序 3 中 Φ12 立銑刀的加工參數(shù)工序 4：φ6 立銑刀加工凹槽主軸轉(zhuǎn)速?。海ㄣ娤魃疃?ap=0.5mm）n= = r/min= 3715r/min，所以取 n=4000dvc?106.370? in/r進(jìn)給量 ：fVmi405.24nzff ???3.8 機(jī)床的選擇零件的所有工序都可以在數(shù)控銑床或加工中心上完成，其外形銑削可以采用立銑刀進(jìn)行銑削；型腔的加工，采用立銑刀進(jìn)行型腔銑削加工；臺(tái)階則可以選擇稍大一點(diǎn)的立銑刀進(jìn)行加工，這樣可以減少切入次數(shù)，從而增加生產(chǎn)效率。圖 3.3XD-40A 加工中心18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(wèn)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 3.3，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。3.9 填寫(xiě)工藝過(guò)程卡詳細(xì)工藝文件見(jiàn)附件19第四章 零件的數(shù)控程序編制4.1 編程方法的選擇數(shù)控編程方法可分為手工編程和自動(dòng)編程兩種。（1）手工編程手工編程是指主要由人工來(lái)完成數(shù)控機(jī)床程序編制各個(gè)階段的工作。當(dāng)被加工零件形狀不十分復(fù)雜和程序較短時(shí)，都可以采用手工編程的方法。手工編程在目前仍是廣泛采用的編程方式，即使在自動(dòng)編程高速發(fā)展的將來(lái)，手工編程的重要地位也不可取代，仍是自動(dòng)編程的基礎(chǔ)。在先進(jìn)的自動(dòng)編程方法中，許多重要的經(jīng)驗(yàn)都來(lái)源于手工編程，并不斷豐富和推動(dòng)自動(dòng)編程的發(fā)展。（2）自動(dòng)編程自動(dòng)編程是指借助數(shù)控語(yǔ)言編程系統(tǒng)或圖形編程系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)來(lái)自動(dòng)生成零件加工程序的過(guò)程。編程人員只需根據(jù)加工對(duì)象及工藝要求，借助數(shù)控語(yǔ)言編程系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)控編程語(yǔ)言或圖形編程系統(tǒng)提供的圖形菜單功能，對(duì)加工過(guò)程與要求進(jìn)行較簡(jiǎn)便的描述，而由編程系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出加工運(yùn)動(dòng)軌跡，并輸出零件數(shù)控加工程序。由于在計(jì)算機(jī)上可自動(dòng)地繪出所編程序的圖形及進(jìn)給軌跡，所以能及時(shí)地檢查程序是否有錯(cuò)，并進(jìn)行修改，得到正確的程序。綜合考慮該零件的外形，確定該零件采用 UG 軟件自動(dòng)編程的方法進(jìn)行編制，這樣做可以通過(guò)加工仿真更明確的發(fā)現(xiàn)程序是否有錯(cuò)誤。4.2 軟件編程操作1、銑六面一次走刀完成，可以直接手動(dòng)編程，這里不做詳訴。2、在標(biāo)準(zhǔn)工具條中選擇“開(kāi)始”→“加工”，系統(tǒng)將彈出“加工環(huán)境”對(duì)話(huà)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(duì)話(huà)框中的“機(jī)床坐標(biāo)系”中的“指定 MCS”欄中，單擊“自動(dòng)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(dòng)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。20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(duì)話(huà)框。②指定部件幾何體。在“幾何體”對(duì)話(huà)框中，單擊“指定部件”按鈕，將彈出“部件幾何體”對(duì)話(huà)框，在圖形區(qū)域選擇零件， 點(diǎn)擊“確認(rèn)”返回“幾何體”對(duì)話(huà)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(duì)話(huà)框中，單擊“指定毛坯”圖標(biāo)按鈕，將彈出“毛坯幾何體”對(duì)話(huà)框，選擇“自動(dòng)塊”，單擊“確定”后，返回“幾何體”對(duì)話(huà)框，如圖 4.3 所示。21圖 4.3 自動(dòng)塊選擇④在“幾何體”對(duì)話(huà)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(duì)話(huà)框。（2）先在“創(chuàng)建刀具”對(duì)話(huà)框中的類(lèi)型選擇項(xiàng)內(nèi)選擇“mill-contour（銑型腔）”，然后在“刀具子類(lèi)型”選項(xiàng)欄中選擇“立銑刀（MILL）”圖標(biāo)，并輸入刀具名稱(chēng) 14，然后單擊“應(yīng)用”，進(jìn)入“刀具參數(shù)”對(duì)話(huà)框，設(shè)置參數(shù)后單擊“確定”，完成刀具的創(chuàng)建。3.型腔銑加工操作（1）在加工創(chuàng)建工具條中，單擊“創(chuàng)建操作”命令，系統(tǒng)將彈出“創(chuàng)建操作”對(duì)話(huà)框。（2）在“創(chuàng)建操作”對(duì)話(huà)框中，選擇“類(lèi)型”中選擇“mill-contour（銑型腔）”，然后在“操作子類(lèi)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(duì)話(huà)框中設(shè)置其他參數(shù)：程序、刀具、幾何體、方法、名稱(chēng)如圖 4.6。22圖 4.6 參數(shù)設(shè)置(4)在“創(chuàng)建操作”對(duì)話(huà)框中單擊“確定”，選擇切削區(qū)域、設(shè)置切削層、設(shè)置余量、進(jìn)給率如圖 4.7。圖 4.7 加工參數(shù)設(shè)置（5）生成操作，如圖 4.4 所示。圖 4.8 粗加工刀路圖 圖 4.9 精加工刀路圖235、其余加工操作，根據(jù)上述所述的操作方式，進(jìn)行加工操作。最終得到如下刀路圖。圖 4.10 粗加工刀路圖圖 4.11 精加工刀路圖24圖 4.12 下表面加工刀路6、先在操作導(dǎo)航器中選中各銑削圖標(biāo)，然后在“加工操作”工具條中單擊“后處理”按鈕，在“后處理”對(duì)話(huà)框中，后處理選擇“MILL-3-AXIS”，單位選擇“公制/部件” ，單擊“確定”后，系統(tǒng)就會(huì)生成型腔銑操作的 NC 加工代碼，如圖 4.13 所示 。25圖 4.13 后處理4.3 程序加工與仿真在文章的最后，為了效驗(yàn)本次設(shè)計(jì)，安排的切削參數(shù)，工藝路線(xiàn)，機(jī)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(guò)切，撞刀等問(wèn)題。選中所有加工程序，點(diǎn)擊軟件上的確定刀軌，選擇 2D 動(dòng)態(tài)仿真。點(diǎn)擊開(kāi)始，得如下圖所示。26圖 4.14 上表面仿真加工圖圖 4.15 下表面仿真加工圖27總結(jié)本次課題貫穿本專(zhuān)業(yè)所學(xué)到的議論知識(shí)與實(shí)踐操作技術(shù)，從分析設(shè)計(jì)到計(jì)算、操作得到成品，同時(shí)本次選題提供了自主學(xué)習(xí)，自主完成的機(jī)會(huì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)有實(shí)踐性，綜合性，探索性，應(yīng)用性等特點(diǎn)，本次選題的目的是數(shù)控專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)及專(zhuān)業(yè)技能的重要組成部分，是運(yùn)用 UG 建模以及自動(dòng)編程的一次綜合練習(xí)。傳統(tǒng)的一些簡(jiǎn)單的圖形，只包括直線(xiàn)、圓弧的二維圖形，可以直接用手工編程的方法編制加工程序。現(xiàn)在對(duì)于一些復(fù)雜的二維圖形或三維曲面圖形組成的零件、模具只能使用自動(dòng)編程軟件來(lái)完成編程工作。加工設(shè)計(jì)理論已經(jīng)不拘泥于系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，開(kāi)始強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品尺寸精度，工藝嚴(yán)格性，從而更加有得于學(xué)生裝的數(shù)控編程及操作的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)做完，也將意味我的大學(xué)生活即將結(jié)束，但在這段時(shí)間里面我覺(jué)得自己是努力并快樂(lè)的。在繁忙的的日子里面，曾經(jīng)為解決技術(shù)上的問(wèn)題，而去翻我所學(xué)專(zhuān)業(yè)的書(shū)籍。經(jīng)過(guò)這段時(shí)間我真正體會(huì)了很多，也感到了很多。為了更深入的理解并掌握大學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)技能。通過(guò)此次的分析，需要對(duì)刀具的切削參數(shù)進(jìn)行計(jì)算等方面的問(wèn)題給予考慮，這些方面的知識(shí)都需要我們?nèi)?fù)習(xí)以前的知識(shí)，在對(duì)以前學(xué)的知識(shí)進(jìn)行初步系統(tǒng)回顧之后，大腦形成一初步的印象。各專(zhuān)業(yè)課之間相關(guān)聯(lián)的知識(shí)也能很好的理解。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，給我最大的體會(huì)就是熟練操作技能來(lái)源我們對(duì)專(zhuān)業(yè)的熟練程度。致謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我體驗(yàn)到進(jìn)行 UG 建模和數(shù)控編程的快樂(lè)，也使我明白今后的路還很長(zhǎng)，加工制造業(yè)領(lǐng)域隨著數(shù)控技術(shù)及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析、制造（CAD/CADE/CAM）技術(shù)的普及與提高發(fā)生著巨大變化，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為各個(gè)制造企業(yè)發(fā)展開(kāi)拓的重點(diǎn)，也代表著先進(jìn)的制造技術(shù)，因此我為能夠接觸和學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)而感到驕傲！由于自己的水平有限，這篇文章并不能讓人感到滿(mǎn)意，但作為一名機(jī)械專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題是檢驗(yàn)所學(xué)的最好方法，本論文是希望從實(shí)際工作的角度探討自己對(duì)數(shù)控加工一點(diǎn)見(jiàn)解，也希望以此來(lái)檢驗(yàn)我對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的運(yùn)用能力．在此，我非常感謝指導(dǎo)老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，使我在學(xué)業(yè)上有了很大的進(jìn)步，這篇文章是我經(jīng)過(guò)反復(fù)思考修改完成的，由于自己的知識(shí)面有限，在文章可能還有許多不足之處，請(qǐng)老師們予以批評(píng)指正，同時(shí)論文在老師的指導(dǎo)下理論觀(guān)點(diǎn)，布局和寫(xiě)作方法和實(shí)際工作等方面給予我極大的幫助和指導(dǎo)，在此我深表感謝！ 最后，感謝大學(xué)幾年來(lái)所有教過(guò)我的老師們！感謝指導(dǎo)老師、評(píng)閱老師以及答辯組的老師們對(duì)本論文的悉心指導(dǎo)，感謝他們默默無(wú)聞的奉獻(xiàn)！29參考文獻(xiàn)[1]潘文斌編.UG NX8.0 數(shù)控編程教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.[2]王衛(wèi)兵等編著.UG NX6.0 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