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I扳手頭工藝規(guī)程設計及加工實現(xiàn)摘要：扳手頭是一種廣泛使用的工具零部件，結構雖然簡單，但在人們日常生活中有著十分重要的作用。伴隨中華人民共和國制造業(yè)的飛速成長，機械制造加工行業(yè)必然和國際一流水平接軌，目前中國的機械制造水平已經接近日本、美國等發(fā)達國家水平。這就對對于扳手頭的質量、可靠性等提出了更高的要求。且數(shù)控制造作為機床加工企業(yè)之中最為關鍵的的一部分，也必會邁進一個新的紀元。論文采用對已獲取的資料和信息進行分析研究的方法，通過閱讀相關文獻和書籍,了解相關問題的理論基礎的手段，得出了本次的畢業(yè)設計的結果。首先需要對扳手頭進行分析，以及切削用量的選擇，工件的定位裝夾，加工順序，結合數(shù)控加工的特點，分別進行工藝方案分析，機床的選擇，刀具加工路線的確定，數(shù)控程序的編制，最終形成可加工流程。此設計說闡述了機械加工工藝設計步驟以及的 CNC 編程的過程，分析了非自動編程的方法。在這種情況下，通過對零件進行的工藝設計流程和數(shù)控加工編程進行了綜合探討，最后的結果通過仿真驗證，建立了零件的數(shù)控加工代碼，得出了本零件最終效果。按照畢業(yè)設計的相關要求，完成了本次畢業(yè)設計，掌握了零件設計的工藝規(guī)程及數(shù)控編程技術基本知識。關鍵詞：扳手頭；工藝規(guī)程設計；機床加工；數(shù)控技術IIDesign of wrench head machining process planning and realizationAbstract: The wrench head is a widely used tool component. Although the structure is simple, it has a very important role in people's daily life. With the rapid growth of the manufacturing industry in the People's Republic of China, the machinery manufacturing and processing industry must be in line with the world-class level. At present, China's machinery manufacturing level is close to the level of developed countries such as Japan and the United States. This imposes higher requirements on the quality and reliability of the wrench head. CNC manufacturing, as the most crucial part of the machine tool processing industry, will also enter a new era.The paper adopts the method of analyzing and researching the acquired data and information, and obtains this graduation design by reading relevant documents and books and understanding the theoretical basis of related issues. Firstly, the head of the wrench needs to be analyzed, the choice of cutting amount, the positioning and clamping of the workpiece, the processing sequence, and the characteristics of the numerical control processing are used to analyze the process plan, the selection of the machine tool, the determination of the tool processing route, and the programming of the NC program. The final process can be formed. This design statement elaborated the machining process design steps and the CNC programming process, and analyzed the non-automatic programming methods. In this case, the process design process of the part and the numerical control machining programming were comprehensively discussed. The final result was verified by simulation, and the numerical control machining code of the part was established, and the final effect of the part was obtained. In accordance with the relevant requirements of the graduation project, completed this graduation project, mastered the process specification part design and NC programming basics.Keywords: wrench head; process design; machining; numerical controlIII目 錄摘要 ...............................................................................IABSTRACT ..........................................................................II1 緒論 .............................................................................11.1 設計概要 .....................................................................11.2 設計背景及發(fā)展方向 ............................................................12 數(shù)控制造工藝流程 .................................................................23 扳手頭零件零件設計與分析 ..........................................................53.1 扳手頭零件圖工藝分析 ..........................................................53.2 扳手頭零件的造型設計 ..........................................................64 工藝設計 .........................................................................84.1 毛坯部件選擇 ..................................................................84.2 定位特征的正確選擇 ............................................................94.2.1 粗基準的正確選擇 .........................................................94.2.2 精基準選用的準則 .........................................................94.3 加工工具的正確選擇 ............................................................94.4 工裝選擇 .....................................................................104.5 切削機床的采用 ...............................................................104.6 工藝路線的制定 ...............................................................114.7 工藝流程圖繪制 ...............................................................114.8 機加參數(shù)與時間的求算 .........................................................125 扳手頭零件數(shù)控編程設計 ..........................................................185.1 NC 編程簡介及扳手頭零件編碼方式選擇 ..........................................185.2 基于 SIEMENS UG 的 NC 編程 ......................................................185.2.1 粗銑扳手頭輪廓面及上下端面 ...............................................195.2.2 精銑扳手頭輪廓面及上下端面 ...............................................215.2.3 清角銑扳手頭輪廓面及上下端面 .............................................235.3 后處理程序 ...................................................................24結論 .............................................................................................................................................................25參考文獻 .....................................................................................................................................................26IV致謝 .............................................................................................................................................................27附錄 A 工藝卡片 ....................................................................28附錄 B 英文文獻 ....................................................................29附錄 C 中文翻譯 ....................................................................3411 緒論1.1 設計概要機械 設計與制造流程中，零部件的加工取決于零件工藝規(guī)程的設計，在本扳手頭零件進行設計計算和校核后，制定它的工藝路線并根據(jù)此進行加工。在高速數(shù)控機床上對零部件進行機床加工的時候，為確保 產品工件加工制造精度，首先 必須要確保 產品工件 在高速數(shù)控機床 上 據(jù)有合理的方向，而后通過 夾緊裝置使 產品工件的適當位置不能移動，這個任務便是由 專用工裝完成。機床夾具 為高速數(shù)控機床的一類額外設備，安設 產品工件 后使它得到高速數(shù)控機床 或 金屬切削刀具的適當位置，還把 產品工件穩(wěn)固地夾緊。1.2 設計背景及發(fā)展方向機械 設計與制造流程中，在高速數(shù)控機床上對零部件進行機床加工的時候，為確保 產品工件加工制造精度，首先 必須要確保 產品工件在高速數(shù)控機床上據(jù)有合理的方向，而后通過夾緊裝置使 產品工件的 適當位置不能移動，這個任務便是由 專用工裝完成。機械制造對產品的品系和生產速度作出了更高的基本要求，使中、小批產品制造作為機械產品制造的主流，為了順應機械產品制造的這種發(fā)展方向，必定對機床夾具作出更高要求。它基本表現(xiàn)在下列多個層面：1.增強機床夾具的強化工作想要增速全新產品的投產，標準化基本工作，推進加工裝備的先期工作，以得到合適的技術經濟價值，必須重審機床夾具的規(guī)格化，規(guī)格化和通用性工作。2.全力研發(fā)普及實用新型機床夾具在小批產品制造或全新產品試設計中，理應普及運用機床組合夾具和半機床組合夾具。在多品系，中與小批加工中，理應全力普及運用可調機床夾具，特別是成組機床夾具。3.改進 專用工裝的 機械 一體化，機械化 水平若干年來，快速， 全自動夾具 基本得到了急速的成長。根本原因是：因為數(shù)控 自動化機床，組合高速數(shù)控機床及其他快速機械化高速數(shù)控機床的出現(xiàn)，要求 專用工裝能適應高速數(shù)控機床的基本要求，就能更合適的表現(xiàn)高速數(shù)控機床的效用。另外一個角度，如使用氣動、電動等 全自動夾具夾緊，避開了人工操縱用描線等有關方法來進行定位 產品工件，減少 了安設 產品工件的時間，減少 了加工強度 大小，特別大改進了生產速度。22 數(shù)控制造工藝流程（1）數(shù)控編程的首要任務是計算制造中的刀具數(shù)據(jù)。德國西門子 UG NX 擁有多種粗加工各類復雜零件的生產類別，客戶可根據(jù)零件形狀，表面光潔度和制造精度要求選擇合適的加工類別。關于不 盡相同的制造類別，德國西門子 UG NX編程過程均需通過相關技術人員的操作才能完成。其過程按照下圖。（2）NC 編程的一部分是機械加工一個重要的前提和重要的基礎，德國西門子 UG NX 數(shù)控加工程序設計必須以模型為制造對象。德國西門子 UG NX 擁有更好的美制系統(tǒng)，客戶可以在單元內部交換工件設計，表面繪制等單元創(chuàng)建所需的部件 САD 模型，完成后轉換到相應的數(shù)控加工子程序。德國西門子 UG NX 還有一個預先安裝的格式轉換接口，客戶可以先將其他的 САD 系統(tǒng)創(chuàng)建的零件數(shù)據(jù)轉換成通用的格式轉換格式，如 IGES，STEP、Proe 專用格式、solidworks 專用格式等，然后導入德國西門子 UG NX 和基本零件數(shù)據(jù)。 獲取零件數(shù)據(jù)的總體方法將在下一章中介紹。（3）優(yōu)化零件數(shù)據(jù)。原因是 САD 設計人員特別多地 仔細考慮制件設計的 非常方便性和完備性，偏少顧及零件數(shù)據(jù)對 CAМ 制造形成的影響，因而要按照制造對象的判斷及制造區(qū)域設置對模型做這些優(yōu)化。零件數(shù)據(jù)的優(yōu)化屢屢有下列這些內容。 CAD系 統(tǒng)建 立 零 件模 型 加 工 工 藝 分 析 及 規(guī) 劃 完 善 零 件 模 型 設 置 加 工 參 數(shù) 生 成 數(shù) 控 刀 路 檢 驗 數(shù) 控 刀 路 生 成 數(shù) 控 程 序 CAM系 統(tǒng) 切 削 方 式 刀 具 參 數(shù) 加 工 程 序 參 數(shù) 加 工 對 象 數(shù) 控加 工 圖 2.1 加工編程設計過程圖關于因為有不合理地方存在而導致的三維曲面空缺地方，理應補充完全。3如加工孔的三維曲面，在短小的內槽地方等，理應將幾個三維曲面重頭做完整，如此得到的刀具刀路規(guī)范且安全?？煽壳鎸喞€實行調整。關于根據(jù)公共格式轉化格式 基本得到的制件САD 模型，看上去像順滑線條可能有結點，看上去像整體的曲面在鏈接處興許不相交，可以如此進行調整或創(chuàng)造邊界線建立出最好的制造區(qū)域樣條。創(chuàng)建刀軌約束邊界。要采用邊界來約束制造范圍的制造區(qū)域，先創(chuàng)建出區(qū)域樣條。（4）設置過程數(shù)據(jù)。配置設置可以作為一個過程評估和整體實施的總體規(guī)劃，這就構成了使用德國西門子 UG NX NC 編程的基本控制內容，直接關系到建立數(shù)控加工程序的質量。 配置設置主要涉及以下幾個方面：設置制造對象、設置機加方法、設置加工工具及系統(tǒng)參數(shù)、設置制造指令參數(shù)。 （5）創(chuàng)建切削工具：完成參數(shù)設置后，德國西門子 UG NX 將自動電腦計算刀具路徑。（6）測試切削路徑：為確保數(shù)控加工程序的可靠性，必須對已建立的刀具路徑進行測試和計算。刀具路徑是否明顯存在問題，可以在測試加工中得以發(fā)現(xiàn)。在測試中發(fā)現(xiàn)的相關問題應該是變量設置的具體參數(shù)，然后再次解決問題，檢查直到出錯。（7）建立數(shù)控加工程序。前面建立的光是切削刀路，還要將刀具數(shù)控編程軌跡以 有關規(guī)定的主要格式轉變?yōu)閿?shù)控編碼還輸出保存。 數(shù)控加工程序文件能用寫字板進行。在建立數(shù)控加工程序后，還要測試此個合格代碼文件，尤其對合格代碼及合格代碼終端部分的語句進行測試，如若有必要能修訂。數(shù)控加工程序文件可以根據(jù)傳輸計算機軟件傳輸?shù)綌?shù)控 伺服機床的操縱器上，由操縱器按合格代碼數(shù)據(jù)驅動工作機制造。工作機上的加工工具和 待加工工件間的位置運動，叫做端面成形加工，縮寫成形加工或機床加工運動。數(shù)控制造是指的數(shù)控 伺服機床依照數(shù)控加工程序所確定的軌跡（叫做切削刀路）進行端面成形加工，因而生產出產品的表面輪廓。下面二個圖按序是一個平面形狀制造和一個三維曲面制造的機加簡圖。 圖 2.2 三維曲面制造簡圖 圖 2.3 表面輪廓制造簡圖4NC 編程的職責是求算出切削刀路，同樣以合格代碼的形式輸出到數(shù)控 伺服機床，其主要內容是求算出切削刀路上的刀具基準點。在數(shù)控 生產加工誤差中，與 NC 編程直接有關的有二個核心的部分：（1）刀具數(shù)控編程軌跡的運動插補偏差。原因是切削刀路唯一能由樣條直線和劣弧構成，故而唯一能相像地擬合完美的刀具路線，參閱本文下面列出的圖例。（2）殘存高度。在三維曲面生產中，緊靠二條切削刀路之內會留下未切削范圍，參閱理想刀具路線簡圖與殘存高度簡圖。 圖 2.4 理想刀具路線簡圖 圖 2.5 殘存高度簡圖相對運動的速度和設備轉速是加工工具機床加工運動的二個關鍵參數(shù)，對制造品質、制作的效率有關鍵形成的影響。53 扳手頭零件零件設計與分析3.1 扳手頭零件圖工藝分析扳手頭零件的 結構外形表面粗糙度度要求是 Ra1.6，因而本部分應分粗精加工二個期間，以確保其尺寸準確性和表面粗糙度要求。由于制件平面尺寸均有公差精度要求，故而制造時劃分粗、精加工二個期間進行，以確保其尺寸準確性和表面粗糙度。因此，本部分主要應分為粗加工兩個階段，兩個階段是不同的階段，是相當獨立的，互不影響，以確保其尺寸精度和表面光潔度的要求。由于工件平面尺寸的公差要求都要求都非常高，一次性加工是無法滿足要求的，所以制造部門要進行粗加工，精加工兩個，以保證其尺寸精度和表面光潔度。圖 3.1 扳手頭工程圖樣1)工藝內容：這制件大體是圓柱面、組合孔系，毛坯 部件是采用鋼錠。2)工藝的要求；這制件的正面大體是平面，柱形凸體，普通孔構成，該制件的反面無工藝的要求。其零件工程圖圖形標注完整、正確、滿足數(shù)控工藝的要求，制造地方十分清楚。分析圖紙，可以知條形 表面輪廓長和寬皆無公差精度要6求，故而制造制件的六個端面時只需適當進行粗加工。3.2 扳手頭零件的造型設計依照分析零件工程圖， 確定雙孔模板的物理建模方法。 第一步是用參考平面創(chuàng)建一個新的平面圖，使用輪廓線繪制輪廓圖，同時還要約束平面尺寸和尺寸約束。 完成平面圖后，減去命令完成矩陣的物理形態(tài)在已經達到的實體中，通過平面已經按照拉伸指令繪制完成了標準曲線 I 的實體建模。（1）啟動 NΧ 軟件，在 windows 桌面點擊圖標啟動軟件。（2）執(zhí)行【文件】→【新建立】NX 窗口指令或敲擊“圖標文件 ”，跳出“新建立文件”數(shù)控編程對話界面，在對話框界面中進行選擇。在文件符號中打出”名字” ，單位使用 “ММ” ，敲擊【確定】按鍵 ，走進德國西門子 UGNX 用戶界面。（3）執(zhí)行【起始】→【建?！恐噶罨蚯脫艚?UGNX 軟件命令按鈕，走進建模元模塊， 。（4）點擊 UGNX 軟件快捷菜單創(chuàng)建一個拉伸“草圖”的快捷命令，跳出“草圖”數(shù)控編程對話界面，在草圖對話框中進行模型的細節(jié)繪制，繪制完成后進行下一步操作。（5）指定雙孔模板表面輪廓作為參考平面選擇 UGNX 軟件命令按鈕并進入新的草圖環(huán)境，在生成的工具窗口中找到 UGNX 軟件命令按鈕，然后選擇UGNX 軟件命令按鈕。根據(jù)標準圖紙要求繪制標準執(zhí)行曲線，然后復制四個樣條。（6）制作更為細化的草圖，完成草圖計劃，（7）細化一下模型輪廓，完成建模計劃（8）在之后的操控之中對描繪好的平面圖閉合曲線執(zhí)行拉伸, 基本得到標準圖紙中要達到的高的底部凸體。整體控制是點擊拉伸軟件的標志，跳出圖形拉伸數(shù)控編程對話界面，選擇約束參數(shù)菜單中描述的閉合曲線寫入數(shù)值的開始和結束，布爾選擇添加，點擊按鈕，拉伸結束拉伸控制，基本拿到圖形如圖，點擊確定按鈕，拉伸數(shù)控編程對話界面的結束與另一端做同樣的方法。構建內槽的程序與上面內槽大體一樣,同樣也是先建立平面圖,按標準圖紙要求描繪閉合曲線,而后對這執(zhí)行拉伸。但要重視的便是在描繪凸體之先,適當進行坐標軸的對應移動。整體操控為點選菜單格式菜單,進行其出菜單,點選軟件系統(tǒng)坐標 UGNX 軟件命令按鈕,再點選空間原點 UGNX 軟件命令按鈕，以凸體的上平面對稱位置作為初始位置參閱下面的圖例。而后點選草圖繪制行新建草繪圖的對應操控,建立的7閉合曲線,拉伸之后得到的圖形。圖 3.2 本零件的三維圖84 工藝設計4.1 毛坯部件選擇1.毛坯 部件的類別囊括(1)鑄造件 (2)鍛造部件 (3)型材 (4)焊接工件 (5)冷 沖壓零件 2.毛坯 部件選擇時 仔細考慮的因素(1)制件的材料及 機械性能要求：制件材料的加工特點和機械性能大概決定了毛坯 部件的類別。例如，用于鑄造粗糙部件的球墨鑄鐵鑄件; 當金屬零件形狀比較簡單和機械性能低時往往有圓形截面，對關鍵的金屬零件，為了獲得正確的力學性能，應使用鑄件；當幾何形狀復雜且要求鑄件具有較低的力學性能時，應有有色金屬部件，應用型材料或鑄件毛坯件。(2)制件的形狀、尺寸 與外形規(guī)格：零件粗糙結構的粗加工使用鑄造; 小零件可采用鍛造件或動壓鑄件粗加工; 金屬材料零件多采用鍛件粗糙件; 軸部件的粗糙部分，如果步距差小，則可以使用圓形截面; 如果步長差別有點大，則應選擇偽造零件。(3)生產批量的額度：大量制造的時候，使用金屬鑄造設備鑄造成型，以及模鑄造，鑄造金屬鍛造或精密鍛造。在單一種類的小批量生產中用木模人工或自由鍛造來制造粗加工的零件。圖 4.1 扳手頭零件 產品毛坯圖94.2 定位特征的正確選擇4.2.1 粗基準的正確選擇選擇 毛坯粗基準之時， 仔細考慮的關鍵點是怎樣使得各加工表面有富余的加工余量，使不加工表面與加工表面間的平面尺寸、位子符合圖檔要求。粗基準選用應當?shù)竭_以下條件：⑴ 毛坯粗基準的正確與合理選擇應當以零件加工表面為 毛坯粗基準，以免造成過大的定位誤差，保證加工尺寸。⑵選擇切削零件余量要求十分均勻的關鍵端面作為加工 毛坯粗基，以免造成過大的定位誤差，保證加工尺寸。⑶應當選擇切削余量最小的零件端面作為 毛坯加工粗基準，以免造成過大的定位誤差，保證加工尺寸。⑷應盡力選擇面積夠大的端面作為 毛坯加工粗基準，以免造成過大的定位誤差，保證加工尺寸。⑸ 毛坯粗基準應該避免重復應用，以免造成過大的定位誤差。4.2.2 精基準選用的準則(1)精基準選用規(guī)則一： 基準重疊準則。(2)精基準選用規(guī)則二： 基準互相統(tǒng)一準則，(3)精基準選用規(guī)則三： 互為加工基準的準則。(4)精基準選用規(guī)則四： 自為定位基準準則。另外，要加工的工件應具有高精度。后續(xù)精密基準面的尺寸稍大，以確保穩(wěn)定可靠的定位。 并仔細考慮要加工的工件和制造方便，夾緊機構等簡單設計。通過確?？缀涂祝缀兔?，平面和面之間的關系，可以確保在整個制造過程中輔助機械部件可以幾乎相同地定位。從機械零件圖的分析可知，它的表面和面積稍大一些，適用于后續(xù)的精密基準應用。當選擇后續(xù)精密基準的指導原則時，關鍵考慮因素是確保待加工工件的加工精度以及安裝準確。4.3 加工工具的正確選擇1、采用直徑 φ15 日本進口立式銑刀（T01）2、采用直徑 φ8 日本進口立式銑刀（T02）3、采用直徑 φ5 日本進口立式銑刀（T03）10立銑刀是數(shù)控銑削中最常用的一種銑刀，其結構可增加切削的平穩(wěn)性，提高加工精度。主要用于加工凹槽、臺階面以及利用模具加工成型面。4.4 工裝選擇工裝主要是考慮到這個零件的外形特點，可以配一個組合夾具。在設置要加工的工件時，必須重視要設置的工件，將其放置在文件夾中間。 安裝機器鉗時，需要校準機器的固定夾具開口。待加工零件高于夾具開口，以防止加工刀具與夾具開口之間的干涉。夾具選擇平口鉗。圖 4.4 夾具平口鉗4.5 切削機床的采用扳手頭零件可以使用 XK5032 高精度高速數(shù)控銑床。XK5032 高精度高速數(shù)控銑床的相關參數(shù)依照下面：1． 主要規(guī)格平面尺寸表 4.5 銑床規(guī)格和尺寸114.6 工藝路線的制定工藝方案的分析分析：方案是先制造孔，而后遵此孔，制定基準后制造其他各個位置。孔作為定位特征，制造時位置公差較易確保。表 4.6 扳手頭工藝流程序號 簡稱 工序內容1 鑄 鑄造毛坯 ,保證毛坯尺寸 150X100X502 熱 退火熱處理3.1 銑 粗銑扳手頭上部輪廓，留 0.5mm 精加工余量3.2 銑 精銑扳手頭上部輪廓，按圖紙保證尺寸3.3 銑 粗銑扳手頭上部清角廓，按圖紙保證尺寸4.1 銑 粗銑扳手頭下部輪廓，留 0.5mm 精加工余量4.2 銑 精銑扳手頭下部輪廓，按圖紙保證尺寸4.3 銑 粗銑扳手頭下部清角廓，按圖紙保證尺寸5 鉆 鉆扳手頭中心孔 φ236 鉆 鉆扳手頭安裝孔 3-φ57 鉆 鉆扳手頭安裝孔 2-φ58 鉆 鉆扳手頭尾部單孔，φ59 檢 全尺寸綜合檢驗10 表 表面鈍化處理11 庫 合格件入庫次品報廢4.7 工藝流程圖繪制圖 4.7.1 扳手頭機械加工工藝流程圖 1-212圖 4.7.2 扳手頭機械加工工藝流程圖 3-4圖 4.7.3 扳手頭機械加工工藝流程圖 54.8 機加參數(shù)與時間的求算工序 3：粗銑扳手頭上部輪廓，留 0.5mm 精加工余量。零件的工藝狀態(tài)零件的材料狀態(tài)：45#,加工狀態(tài)及條件：粗銑扳手頭上部輪廓，留 0.5mm精加工余量,機床的使用狀態(tài)：X51,刀具：立銑刀。2. 工藝參數(shù)的選取1）關于切削深度的計算與選取依據(jù)具體加工情況，因此需要根據(jù)實際情況選擇 ap=2mm，2 次循環(huán)切削就能完好工件的實際長度。2）關于進給量的計算與選取查簡明加工工藝手冊 [1] ,f=0.04-0.07mm/z。比較后選取經給參數(shù)為f=0.06mm/z 或 f=9.9mm/min。3）根據(jù)陳宏鈞一書的數(shù)據(jù)可以得刀具壽命參數(shù)查簡明加工工藝手冊 [1]，刀具耐用度 T=60min，數(shù)據(jù)進行處理后可以得到13ν 與 Ν 的值，即可獲得得加工速度 Vf＝9.42m/min，n=150r/min。3. 工藝工時估算查詢簡明加工工藝手冊 [1]刀具使用狀態(tài)表，刀具入切長度與超切長度總計y+Δ =20mm，則 L=（116 ×2+20）mm=232mm，根據(jù)計算有:??=????????=23295=2.44??????=146.4 ??工序 3：精銑扳手頭上部輪廓，按圖紙保證尺寸。零件的工藝狀態(tài)零件的材料狀態(tài)：45#,加工狀態(tài)及條件：精銑扳手頭上部輪廓，按圖紙保證尺寸,機床的使用狀態(tài)：X51,刀具：立銑刀。2. 工藝參數(shù)的選取1）關于切削深度的計算與選取依據(jù)具體加工情況，因此需要根據(jù)實際情況選擇 ap=0.5mm，2 次循環(huán)切削就能完好工件的實際長度。2）關于進給量的計算與選取查簡明加工工藝手冊 [1]，f=0.05-0.06mm/z。比較后選取經給參數(shù)為f=0.06mm/z 或 f=9.9mm/min。3）根據(jù)陳宏鈞一書的數(shù)據(jù)可以得刀具壽命參數(shù)查簡明加工工藝手冊 [1]表，刀具耐用度 T=60min，數(shù)據(jù)進行處理后可以得到ν 與 Ν 的值，即可獲得得加工速度 Vf＝10.56m/min，n=210r/min。3. 工藝工時估算查簡明加工工藝手冊 [1]刀具使用狀態(tài)表，刀具入切長度與超切長度總計 y+Δ=20mm，則 L=（116×2+20）mm=232mm ，根據(jù)計算有:??=????????=23295=2.44??????=146.4 ??工序 3：粗銑扳手頭上部清角廓，按圖紙保證尺寸。零件的工藝狀態(tài)零件的材料狀態(tài)：45#,加工狀態(tài)及條件：粗銑扳手頭上部清角廓，按圖紙保證尺寸,機床的使用狀態(tài)：X51,刀具：立銑刀。2. 工藝參數(shù)的選取1）關于切削深度的計算與選取依據(jù)具體加工情況，因此需要根據(jù)實際情況選擇 ap=0.5mm，2 次循環(huán)切削就能完好工件的實際長度。142）關于進給量的計算與選取查簡明加工工藝手冊 [1]，f=0.04-0.06mm/z。比較后選取經給參數(shù)為f=0.05mm/z 或 f=9mm/min。3）根據(jù)陳宏鈞一書的數(shù)據(jù)可以得刀具壽命參數(shù)查簡明加工工藝手冊 [1]表，刀具耐用度 T=60min，數(shù)據(jù)進行處理后可以得到ν 與 Ν 的值，即可獲得得加工速度 Vf＝10.37m/min，n=330r/min。3. 工藝工時估算查簡明加工工藝手冊 [1]刀具使用狀態(tài)表，刀具入切長度與超切長度總計 y+Δ=20mm，則 L=（116×2+20）mm=232mm ，根據(jù)計算有:??=????????=23295=2.44??????=146.4 ??工序 4：粗銑扳手頭下部輪廓，留 0.5mm 精加工余量。零件的工藝狀態(tài)零件的材料狀態(tài)：45#,加工狀態(tài)及條件：粗銑扳手頭下部輪廓，留 0.5mm精加工余量,機床的使用狀態(tài)：X51,刀具：立銑刀。2. 工藝參數(shù)的選取1）關于切削深度的計算與選取依據(jù)具體加工情況，因此需要根據(jù)實際情況選擇 ap=2mm，2 次循環(huán)切削就能完好工件的實際長度。2）關于進給量的計算與選取查簡明加工工藝手冊 [1]，f=0.04-0.07mm/z。比較后選取經給參數(shù)為f=0.06mm/z 或 f=9.9mm/min。3）根據(jù)陳宏鈞一書的數(shù)據(jù)可以得刀具壽命參數(shù)查簡明加工工藝手冊 [1]，刀具耐用度 T=60min，數(shù)據(jù)進行處理后可以得到ν 與 Ν 的值，即可獲得得加工速度 Vf＝9.42m/min，n=150r/min。3. 工藝工時估算查簡明加工工藝手冊 [1]刀具使用狀態(tài)表，刀具入切長度與超切長度總計 y+Δ=20mm，則 L=（116×2+20）mm=232mm ，根據(jù)計算有:??=????????=23295=2.44??????=146.4 ??工序 4：精銑扳手頭下部輪廓，按圖紙保證尺寸。零件的工藝狀態(tài)零件的材料狀態(tài)：45#,加工狀態(tài)及條件：精銑扳手頭下部輪廓，按圖紙保15證尺寸,機床的使用狀態(tài)：X51,刀具：立銑刀。2. 工藝參數(shù)的選取1）關于切削深度的計算與選取依據(jù)具體加工情況，因此需要根據(jù)實際情況選擇 ap=0.5mm，2 次循環(huán)切削就能完好工件的實際長度。2）關于進給量的計算與選取查簡明加工工藝手冊 [1],f=0.05-0.06mm/z。比較后選取經給參數(shù)為f=0.06mm/z 或 f=9.9mm/min。3）根據(jù)陳宏鈞一書的數(shù)據(jù)可以得刀具壽命參數(shù)查簡明加工工藝手冊 [1]，刀具耐用度 T=60min，數(shù)據(jù)進行處理后可以得到ν 與 Ν 的值，即可獲得得加工速度 Vf＝10.56m/min，n=210r/min。3. 工藝工時估算查簡明加工工藝手冊 [1]刀具使用狀態(tài)表，刀具入切長度與超切長度總計 y+Δ=20mm，則 L=（116×2+20）mm=232mm ，根據(jù)計算有:??=????????=23295=2.44??????=146.4 ??工序 4：粗銑扳手頭下部清角廓，按圖紙保證尺寸。零件的工藝狀態(tài)零件的材料狀態(tài)：45#,加工狀態(tài)及條件：粗銑扳手頭下部清角廓，按圖紙保證尺寸,機床的使用狀態(tài)：X51,刀具：立銑刀。2. 工藝參數(shù)的選取1）關于切削深度的計算與選取依據(jù)具體加工情況，因此需要根據(jù)實際情況選擇 ap=0.5mm，2 次循環(huán)切削就能完好工件的實際長度。2）關于進給量的計算與選取查簡明加工工藝手冊 [1],f=0.04-0.06mm/z。比較后選取經給參數(shù)為f=0.05mm/z 或 f=9mm/min。3）根據(jù)陳宏鈞一書的數(shù)據(jù)可以得刀具壽命參數(shù)查簡明加工工藝手冊 [1]表，刀具耐用度 T=60min，數(shù)據(jù)進行處理后可以得到ν 與 Ν 的值，即可獲得得加工速度 Vf＝10.37m/min，n=330r/min。3. 工藝工時估算查簡明加工工藝手冊 [1]刀具使用狀態(tài)表，刀具入切長度與超切長度總計 y+Δ=20mm，則 L=（116×2+20）mm=232mm ，根據(jù)計算有:16??=????????=23295=2.44??????=146.4 ??工序 5：鉆扳手頭中心孔 φ23。1.零件的工藝狀態(tài)零件的材料狀態(tài)：45#,加工狀態(tài)及條件：鉆扳手頭中心孔 φ23,機床的使用狀態(tài)：Z535,刀具：麻花鉆。2. 工藝參數(shù)的選取1）關于切削深度的計算與選取依據(jù)具體加工情況，因此需要根據(jù)實際情況選擇 ap=11.5mm，一次循環(huán)切削就能完好工件的實際長度。2）關于進給量的計算與選取查簡明加工工藝手冊 [1],f=0.39-0.47mm/z。比較后選取經給參數(shù)為f=0.43mm/min。3）根據(jù)陳宏鈞一書的數(shù)據(jù)可以得刀具壽命參數(shù)查簡明加工工藝手冊 [1]表，刀具耐用度 T=60min，數(shù)據(jù)進行處理后可以得到ν 與 Ν 的值，即可獲得得加工速度 Vf＝11.56m/min，n=160r/min。3. 工藝工時估算查簡明加工工藝手冊 [1]刀具使用狀態(tài)表，刀具入切長度與超切長度總計 y+Δ=10mm，則 L=（3.5 ×1+10）×23=310.5mm，根據(jù)計算有 : ??= ????×??= 310.50.43×160=3.88??????=232.88 ??工序 6：鉆扳手頭安裝孔 3-φ5。1.零件的工藝狀態(tài)零件的材料狀態(tài)：45#,加工狀態(tài)及條件：鉆扳手頭安裝孔 3-φ5,機床的使用狀態(tài)：Z525B,刀具：麻花鉆。2. 工藝參數(shù)的選取1）關于切削深度的計算與選取依據(jù)具體加工情況，因此需要根據(jù)實際情況選擇 ap=2.5mm，一次循環(huán)切削就能完好工件的實際長度。2）關于進給量的計算與選取查簡明加工工藝手冊 [1],f=0.14-0.18mm/z。比較后選取經給參數(shù)為f=0.16mm/min。3）根據(jù)陳宏鈞一書的數(shù)據(jù)可以得刀具壽命參數(shù)查簡明加工工藝手冊 [1]表，刀具耐用度 T=60min，數(shù)據(jù)進行處理后可以得到17ν 與 Ν 的值，即可獲得得加工速度 Vf＝12.41m/min，n=790r/min。3. 工藝工時估算查簡明加工工藝手冊 [1]刀具使用狀態(tài)表，刀具入切長度與超切長度總計 y+Δ=5mm，則 L=（3.5 ×1+5 ）×3=25.5mm ，根據(jù)計算有:??= ????×??= 25.50.16×790=0.16??????=9.68 ??工序 8：鉆扳手頭尾部單孔，φ5。1.零件的工藝狀態(tài)零件的材料狀態(tài)：45#,加工狀態(tài)及條件：鉆扳手頭尾部單孔，φ5,機床的使用狀態(tài)：Z525B,刀具：麻花鉆。2. 工藝參數(shù)的選取1）關于切削深度的計算與選取依據(jù)具體加工情況，因此需要根據(jù)實際情況選擇 ap=2.5mm，一次循環(huán)切削就能完好工件的實際長度。2）關于進給量的計算與選取查簡明加工工藝手冊 [1],f=0.14-0.18mm/z。比較后選取經給參數(shù)為f=0.16mm/min。3）根據(jù)陳宏鈞一書的數(shù)據(jù)可以得刀具壽命參數(shù)查簡明加工工藝手冊 [1]表，刀具耐用度 T=60min，數(shù)據(jù)進行處理后可以得到ν 與 Ν 的值，即可獲得得加工速度 Vf＝12.41m/min，n=790r/min。3. 工藝工時估算查簡明加工工藝手冊 [1]刀具使用狀態(tài)表，刀具入切長度與超切長度總計 y+Δ=5mm，則 L=（3.5 ×1+5 ）×1=8.5mm ，根據(jù)計算有:??= ????×??= 8.50.16×790=0.05??????=3.23 ??185 扳手頭零件數(shù)控編程設計5.1 NC 編程簡介及扳手頭零件編碼方式選擇數(shù)控加工程序（數(shù)控制造合格代碼）是數(shù)控伺服機床生產中必須的一部份，數(shù)控伺服機床能夠生產出各類形狀的零件。編制數(shù)控制造指令的流程即是把制造制件的生產過程的各種信息等內容信息用計算機數(shù)控有關規(guī)定的程序指令和格式按制造規(guī)則編寫成制造合格代碼單，同時記錄在綜合載體上，然后基于集成矢量數(shù)控編碼導入數(shù)控機床設備的工作，數(shù)控機床按照數(shù)控機床加工程序相關生產的一個合理的零件。數(shù)控加工程序如何編制，直接關系到制造質量部分。NC 編程分非自動編寫程序(手工編程)和軟件編程(電腦編程)。本文檔中設計的雙孔加工板的表面輪廓相對簡單，但是制造過程相當復雜，在零件的輪廓中存在孤立的島和凸起，這需要更長的指令數(shù)量，并且要求非 全局坐標計算不是太粗糙，所以綜合考慮選擇軟件編程作為本次編程的工具。5.2 基于 Siemens UG 的 NC 編程進入“處理” ，創(chuàng)建立體零件輪廓，毛坯輪廓，測試和參考坐標系等具體項目，設置吃刀量參數(shù)加工進給速度和進給速度時，非加工移動這些參數(shù)，然后建立并顯示零件數(shù)據(jù)上所有圖層的完整路徑，然后確認刀具路徑的路徑。圖 5.2.1 毛坯圖的具體設置195.2.1 粗銑扳手頭輪廓面及上下端面選擇 UGNX 軟件快捷菜單上 UGNX 軟件命令按鈕，走進數(shù)控編程對話界面，在子類別選上，進行 下數(shù)控編程對話界面，進行選擇凸體外端面，點選確認操作按鈕就能夠完成 的正確選擇，完成此步的軟件操作。實行選擇UGNX 軟件命令按鈕，點選此 UGNX 軟件命令按鈕下的正確選擇選項，完成此步的軟件操作。 ，行 下數(shù)控編程對話界面，進行選擇毛坯 部件的上平面之后按確認操作按鈕，完成 的正確選擇，完成此步的軟件操作。實行選擇UGNX 軟件命令按鈕，點選此 UGNX 軟件命令按鈕下的 選項，進行數(shù)控編程對話界面，在過濾機構一欄中找出 ，而后選擇制造凸體制造加工部分的下端面作為底部，按確認操作按鈕結束。點選進給值，走進 數(shù)控編程對話界面， 點選從圖表中刷新，最后敲擊 ，建立刀具數(shù)控編程軌跡參閱本文下面列出的圖例，按確定結束凸體的粗加工圖 5.2.1.1 數(shù)據(jù)報表 圖 5.2.1.2 刀具參數(shù)設置20圖 5.2.1.3 加工用量設置 圖 5.2.1.4 加工余量設置圖 5.1.2.5 機加數(shù)據(jù)層的具體設置 圖 5.1.2.6 切削策略設置圖 5.1.2.7 退刀的具體設置21圖 5.1.2.8 粗加工刀具刀路5.2.2 精銑扳手頭輪廓面及上下端面進行選擇 UGNX 軟件命令按鈕，之后進入軟件界面，進行 下數(shù)控編程對話界面，進行選擇 待加工工件的下端面為基準端面 ，點選確認操作按鈕，進行選擇 UGNX 軟件命令按鈕，點選此 UGNX 軟件命令按鈕 下的正確選擇選項完成軟件操作。進行選擇毛坯 部件的上平面之后按確認操作按鈕，完成 的正確選擇，完成軟件。實行選擇 UGNX 軟件命令按鈕，點選此 UGNX 軟件命令按鈕下的正確選擇，完成軟件操作。進行 數(shù)控編程對話界面，在過濾機構一欄中找出 ，而后選擇 待加工工件下端面作為底部，按確認操作按鈕結束完成該項選擇，完成軟件操作。在機加工方法隨 表面輪廓 UGNX 軟件命令按鈕，其他 與精加工凸體的方式同樣進行加工方式的設置、吃刀量的設置 ap、進刀/退刀的設置、進給值等具體選擇和參數(shù)的選用，最終在 數(shù)控編程對話界面敲擊 UGNX 軟件命令按鈕，形成刀路軟件軌跡，參閱本文下面列出的圖例，按確認操作按鈕完成操控。22圖 5.2.2.1 參數(shù)選擇 圖 5.2.2.2 進刀及退刀的設立圖 5.2.2.3 加工面設立圖 5.2.2.4 加工參數(shù)設置圖 5.2.2.5 粗加工刀具刀路選擇選擇 UGNX 軟件快捷菜單上 UGNX 軟件命令按鈕，走進數(shù)控編程對話界面，在子型中找出，在 項中找出 ΜELLМELL _ROUGΗ,名稱框里寫入CAVΙTY_МILL_ROUGΗ，按確定走進 數(shù)控編程對話界面 ，進行選擇23UGNX 軟件命令按鈕，之后點選此 UGNX 軟件命令按鈕 下的 選項，進行下的數(shù)控編程對話界面，進行選擇條形體腔，點選確定結束 的正確選擇。而后根據(jù)指定的粗加工機加參數(shù)、進給值完成設置。最終在 話框敲擊 圖形，形成刀路軌跡，按確認操作按鈕完成操控。確認刀具路徑后，進入制造模擬，進入“刀具路徑圖形”對話框。 使用“2D 動態(tài)” ，系統(tǒng)進行動態(tài)的計算機模擬制造過程。這個圖是制作電腦模擬的動畫。 產品完成兩次后點擊確認，建立路徑軌跡結束，制作切削加工模擬控制結束。5.2.3 清角銑扳手頭輪廓面及上下端面在機加工方法后選擇跟隨 表面輪廓 UGNX 軟件命令按鈕 ，其他與精加工凸體的方式同樣進行加工方式、吃刀量 ap、進刀/退刀、進給值等具體選擇和參數(shù)的選用，最終在 數(shù)控編程對話界面敲擊 UGNX 軟件命令按鈕，形成刀路軟件軌跡，參閱本文下面列出的圖例，按確認操作按鈕完成操控。圖 5.2.3.1 面銑削制造配置設置24圖 5.2.3.2 加工參數(shù)設置圖 5.2.3.3 刀具刀路5.3 后處理程序用于 UG 后處理的程序，在大基本上所有數(shù)控編程軟件中稱作“后處理程序”。后處理程序的 最后結果是使 刀具數(shù)控編程軌跡數(shù)據(jù)形成工作機還能辨認的刀具數(shù)控編程軌跡數(shù)據(jù)，即加工代碼?？傻茫筇幚沓绦虮仨殦碛卸€因素：刀具數(shù)控編程軌跡——CAМ 芯部產生的刀具數(shù)控編程軌跡；后處理程序——是一個工作機和控制結構數(shù)據(jù)分析合格代碼。25圖 5.3 后處理器結論畢業(yè)設計都是運用我大學所學習到的原理和大學里面獲得的實踐能力以及大學里面工程理論。這是我近年來對機械技術知識的總結，是一次全明性、綜合性的總復習。按照畢業(yè)設計，給我最大的理解就是增強工作能力、提高了我們的操作技能，完善了并熟練掌握的知識體系。在生產過程中，只有在編程順利的情況下，才能更好地了解課程中的基本知識，熟悉各種功能和工作機器的源代碼。在這個畢業(yè)設計中，我發(fā)現(xiàn)很多以前掌握基礎知識的都被遺忘了，只能再次去回顧學習。當最初關注大腦背后的基本知識出現(xiàn)第一印記時，更多的問題需要解決。所以我總結為：在不斷的工作經驗中積累的實踐經驗，個人水平才基本可以提高。26參考文獻[1] 陳宏鈞. 簡明機械加工工藝手冊[M].機械工業(yè)出版社，2008[2] 游文明.李業(yè)農.機器設計基礎[M].北京高檔教育出版社,2010.[3] 王紹俊.機械工藝設計指南[M] .國防工業(yè)出版社,2008.[4] 李洪主.機床加工工藝指南[M].北京:北京出版社,2009.[5] 揚黎明.機床夾具設計大典[M] .北京高檔教育出版社,2009.[6] 李益明.機械工藝設計技術手冊[M] 北京：國防工業(yè)出版社,2009.[7] 姚海濱.機械精度設計及檢驗基礎[M].北京高檔教育出版社,2010.[8] 王凡.實用機械工藝設計指南[M].北京：國防工業(yè)出版社,2008[9] 胡林嵐. 周益軍.機床加工方法與設備使用[M]北京高檔教育出版社,2010[10] 馮曉久.固體力學[M] 上海交通大學出版社,2008.[11] 周益軍,王家珂.機床加工工藝設計及專用工裝設計[M]北京高檔教育出版社,201027[12] 于強國.機械工藝設計工程手冊[M].北京:國防工業(yè)出版社,2010.[13] 李益民.機械工藝設計技術手冊[M].北京：國防工業(yè)出版社，199428致謝根據(jù)此次零件的設計，這是對我多年來學到的所有知識的考察。重視對知識的認識和綜合評價，對計算機制圖，機械工程技術，加工制造工藝知識等過程并且有更深入的了解。感恩大學的老師給了我合適的時間讓我完成所有的設計，在設計的步驟中，基本上得到了教授和朋友的支持和指導，衷心感謝大家在我的結業(yè)設計中給予支持和輔導，而且使得我對我的指導老師有最崇高的敬意。設計中遇到這些困難的時候，在老師的指導下我一個又一個的克服了，他對我自己的設計步驟產生的疏忽和不合格的地方給予批評和修改指導，讓我的設計終于越來越優(yōu)化。最后我對我的老師說一下，謝謝您，您辛苦了。29附錄A 工藝卡片表 a表 b30附錄B 英文文獻Machine-finishing technological process one, machine-finishing technological process 　The machine-finishing technological process is stipulates the components machine-finishing technological process and the operating procedure and so on the technological document.It is the machine manufacture factory most main technology document.Its concrete function is as follows: 　1. The technological process is instructs the production the main technical document, is directs the scene production the basis. Regarding large quantities of mass production factory, because the production organization is strict, the division of labor is careful, the request technological process quite is detailed, can be advantageous for the organization and the direction production.Regarding th