左配油盤的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)與程序編制、斯沃仿真含NX三維及CAD圖.zip,油盤,數(shù)控,加工,工藝,設(shè)計(jì),程序,編制,仿真,NX,三維,CAD 左配油盤工藝設(shè)計(jì)與程序編制 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)競爭的日趨激烈，機(jī)械產(chǎn)品的更新速度越來越快，數(shù)控加工技術(shù)作為先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，在機(jī)械及相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，機(jī)械制造的競爭，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競爭。因此掌握先進(jìn)的數(shù)控制造技術(shù)是非常重要的。而以數(shù)控編程中的加工工藝分析及設(shè)計(jì)為出發(fā)點(diǎn)，著力分析零件圖，在了解數(shù)控加工銑削基礎(chǔ)、數(shù)控銑床刀具的選用、數(shù)控加工工件的定位與裝夾、擬定加工方案、確定加工路線和加工內(nèi)容以及對一些特殊的工藝問題處理的基礎(chǔ)上，控制數(shù)控編程過程中的誤差，從而大大縮短了加工時間，提高了效率，降低了隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)競爭的日趨激烈，機(jī)械產(chǎn)品的更新速度越來越快，數(shù)控成本，而且提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次。 本文主要介紹了數(shù)控編程的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，緊接著對于數(shù)控板床零件設(shè)計(jì)及加工進(jìn)行分析。主要是研究了輪廓和平面的數(shù)控銑削工藝、工裝以及在此基礎(chǔ)上的數(shù)控銑床的程序編制。側(cè)重于設(shè)計(jì)該零件的數(shù)控加工工藝分析與編程。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有：完成該零件的工藝規(guī)程（包括工藝簡卡、工序卡和數(shù)控刀具卡）和主要工序的工裝設(shè)計(jì)，以及走到路線。用G代碼編制該零件的數(shù)控加工程序。最后用斯沃仿真系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。 關(guān)鍵詞：工藝分析；數(shù)控加工；數(shù)控編程；斯沃仿真。 目錄 摘 要 2 1緒論 1 1.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和發(fā)展 1 1.2數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn) 1 1.3 數(shù)控加工的目的及意義 2 1.4 本文的主要內(nèi)容 2 2 任務(wù)要求 3 2.1任務(wù)要求 3 2.2要求完成的主要任務(wù) 3 2.3 任務(wù)內(nèi)容概述 4 3 UG軟件三維建模 5 3.1 UG軟件簡介 5 3.2左配油盤建模步驟 6 4 數(shù)控加工工藝性分析 12 4.1零件分析 12 4.2 零件加工工藝分析 13 4.2.1機(jī)床的選擇 13 4.2.2零件加工工藝的確定 14 4.2.3毛坯的確定 14 4.2.4刀具的選擇 15 4.2.5切削用量的選擇 15 4.2.6 工件的裝夾及定位 18 4.2.7 制定工藝規(guī)程卡 19 5 UG環(huán)境下CAM編程及后置處理 20 5.1左配油盤零件編程 20 5.1.1確定加工坐標(biāo)系 20 5.1.2 設(shè)置刀具類型及參數(shù) 21 5.1.3 幾何體設(shè)置 22 5.1.4加工設(shè)置 24 5.2 生成NC代碼 27 5.3 具體操作加工步驟 29 5.3.1機(jī)床的開機(jī) 29 5.3.2回零操作 29 5.3.3加工程序輸入 30 5.3.4進(jìn)行程序校驗(yàn)及加工軌跡仿真 30 5.3.5進(jìn)行對刀操作 31 5.3.6程序試運(yùn)行 32 5.3.7在自動方式下加工并測量修調(diào) 32 總 結(jié) 34 致 謝 35 參考文獻(xiàn) 36 1緒論 1.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和發(fā)展 數(shù)控機(jī)床(Numerical Control Machine Tools)是用數(shù)字代碼形式的信息(程序指令)，控制刀具按給定的工作程序、運(yùn)動速度和軌跡進(jìn)行自動加工的機(jī)床，簡稱數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床是在機(jī)械制造技術(shù)和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其過程大致如下： 目前，世界主要工業(yè)發(fā)達(dá)國家的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)階段，如美國、德國、法國、日本等，其中日本發(fā)展最快。我國1958年試制成功第一臺電子管數(shù)控機(jī)床，從1965年開始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)，到20世紀(jì)70年代初曾研究出數(shù)控臂錐銑床、非圓插齒機(jī)、數(shù)控立銑床、數(shù)控車床、數(shù)控鏜床、數(shù)控磨床和加工中心等。20世紀(jì)80年代隨著改革開放政策的實(shí)施，我國從國外引進(jìn)了先進(jìn)技術(shù)，并在消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量的開發(fā)工作，進(jìn)而推動了我國數(shù)控機(jī)床新的發(fā)展高潮，使我國數(shù)控機(jī)床在品種上、性能上以及水平上均有了新的飛躍。 1.2數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn) (1) 自動化程度高，具有很高的生產(chǎn)效率。除手工裝夾毛坯外，其余全部加工過程都可由數(shù)控機(jī)床自動完成。若配合自動裝卸手段，則是無人控制工廠的基本組成環(huán)節(jié)。數(shù)控加工減輕了操作者的勞動強(qiáng)度，改善了勞動條件；省去了劃線、多次裝夾定位、檢測等工序及其輔助操作，有效地提高了生產(chǎn)效率。 (2) 對加工對象的適應(yīng)性強(qiáng)。改變加工對象時，除了更換刀具和解決毛坯裝夾方式外，只需重新編程即可，不需要作其他任何復(fù)雜的調(diào)整，從而縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。 (3) 加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。加工尺寸精度在0.005～0.01 mm之間，不受零件復(fù)雜程度的影響。由于大部分操作都由機(jī)器自動完成，因而消除了人為誤差， 提高了批量零件尺寸的一致性，同時精密控制的機(jī)床上還采用了位置檢測裝置，更加提高了數(shù)控加工的精度。 (4) 易于建立與計(jì)算機(jī)間的通信聯(lián)絡(luò)，容易實(shí)現(xiàn)群控。由于機(jī)床采用數(shù)字信息控制，易于與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)連接，形成CAD/CAM一體化系統(tǒng)，并且可以建立各機(jī)床間的聯(lián)系，容易實(shí)現(xiàn)群控。 1.3 數(shù)控加工的目的及意義 數(shù)控加工提高了產(chǎn)品的精度，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。在此前提下，正向高效率，高速化發(fā)展。通過計(jì)算機(jī)的精準(zhǔn)控制，減少了人為手工加工的誤差，而且提高了加工效率。使得加工過程更穩(wěn)定，并且在保證精度的前提下縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。 1.4 本文的主要內(nèi)容 本文對左配油盤零件，通過對該零件的毛坯選擇，零件工藝的分析，及裝夾定位選擇，走刀路線的設(shè)定等一系列的過程來了解數(shù)控加工工藝的過程。在此過程中來體會從零件圖到一個零件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程。通過斯沃仿真系統(tǒng)，能夠幫助我們來編程，而仿真系統(tǒng)的模擬加工避免了實(shí)際操作過程中的人為失誤。 2 任務(wù)要求 2.1任務(wù)要求 通過撰寫論文全面掌握在校所學(xué)的內(nèi)容，并在數(shù)控機(jī)床的操作、數(shù)控仿真軟件以及計(jì)算機(jī)輔助制造軟件的使用上獲得初步的實(shí)踐訓(xùn)練，并UG軟件對左配油盤進(jìn)行建模。要求運(yùn)用所學(xué)知識中所學(xué)習(xí)的數(shù)控加工程序編制的理論和方法，對零件進(jìn)行數(shù)控加工的工藝過程設(shè)計(jì)、編制出數(shù)控加工程序并進(jìn)行調(diào)試和加工運(yùn)行。 2.2要求完成的主要任務(wù) 編制給定左配油盤零件的數(shù)控工藝規(guī)程及程序，并在數(shù)控機(jī)床上實(shí)現(xiàn)其加工。 1. 模型設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)； 2．設(shè)計(jì)模具零件數(shù)控加工的走刀軌跡； 3．編制數(shù)控加工程序單； 4．在數(shù)控仿真機(jī)床上實(shí)現(xiàn)零件的加工； 5．撰寫課程設(shè)計(jì)說明書。 2.3 任務(wù)內(nèi)容概述 該零件為平面盤類零件，適合在數(shù)控銑床上進(jìn)行銑削加工。整體上工藝規(guī)程包括對于上表面的銑削，外輪廓曲面的銑削以及型腔等工序，總體來說加工比較簡單。  3 UG軟件三維建模 3.1 UG軟件簡介 UG NX是美國UGS公司PLM產(chǎn)品的核心組成部分，是集CAD/CAM/CAE于一體的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件。Unigraphics Solutions 公司（簡稱UGS）是美國一家全球著名的MCAD供應(yīng)商。PLM Solutions 可以提供具有強(qiáng)大生命力的產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)解決方案，包括產(chǎn)品開發(fā)、制造規(guī)劃、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、電子商務(wù)等的產(chǎn)品解決方案，而且還提供了一整套面向產(chǎn)品的完善服務(wù)。UG軟件為汽車和交通、航空航天、日用消費(fèi)品、通用機(jī)械以及電子工業(yè)等領(lǐng)域通過其虛擬產(chǎn)品開發(fā)(VPD)的理念提供多極化的、集成的、企業(yè)級的包括軟件產(chǎn)品與服務(wù)在內(nèi)的完整的解決方案。 UG在航空航天、汽車、通用機(jī)械、工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療器械以及其它高科技應(yīng)用領(lǐng)域的機(jī)械設(shè)計(jì)和模具加工自動化的市場上得到了廣泛的應(yīng)用。多年來，UGS一直在支持美國通用汽車公司實(shí)施目前全球最大的虛擬產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目，同時Unigraphics也是日本著名汽車零部件制造商DENSO公司的計(jì)算機(jī)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，并在全球汽車行業(yè)得到了很大的應(yīng)用，如Navistar、底特律柴油機(jī)廠、Winnebago和Robert?Bosch?AG?等。?? UGS公司的產(chǎn)品同時還遍布通用機(jī)械、醫(yī)療器械、電子、高技術(shù)以及日用消費(fèi)品等行業(yè)，如：3M、Will-Pemco、Biomet、Zimmer、飛利浦公司、吉列公司、Timex、?Eureka?和Arctic?Cat等。? UG進(jìn)入中國已經(jīng)近十個年了，其在中國的業(yè)務(wù)有了很大的發(fā)展，中國已成為遠(yuǎn)東區(qū)業(yè)務(wù)增長最快的國家。 在仿真、確認(rèn)和優(yōu)化領(lǐng)域，UG 允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認(rèn)和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā)過程。通過在開發(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，同時減少或消除對于物理樣品的昂貴耗時的設(shè)計(jì)、構(gòu)建，以及對變更周期的依賴。 在NC加工領(lǐng)域，UG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所有加工模塊提供一個相同的、界面友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶可以在圖形方式下觀測刀具沿軌跡運(yùn)動的情況并可對其進(jìn)行圖形化修改：如對刀具軌跡進(jìn)行延伸、縮短或修改等。該模塊同時提供通用的點(diǎn)位加工編程功能，可用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。該模塊交互界面可按用戶需求進(jìn)行靈活的用戶化修改和剪裁，并可定義標(biāo)準(zhǔn)化刀具庫、加工工藝參數(shù)樣板庫使初加工、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)時間并優(yōu)化加工工藝。 UG主要客戶包括，通用汽車，通用電氣，福特，波音麥道，洛克希德，勞斯萊斯，普惠發(fā)動機(jī)，日產(chǎn)，克萊斯勒，以及美國軍方。幾乎所有飛機(jī)發(fā)動機(jī)和大部分汽車發(fā)動機(jī)都采用UG進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)UG在高端工程領(lǐng)域，特別是軍工領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力。在高端領(lǐng)域與CATIA并駕齊驅(qū)。 3.2左配油盤建模步驟 下面將采用UG建立數(shù)控板床的三維模型。使我們進(jìn)一步了解UG工具箱的功能，熟練掌握三維建模的能力，UG軟件的界面如圖3.1所示。 圖3.1 UG軟件的界面 步驟1 創(chuàng)建UG的文件 下面將采用UG建立數(shù)控板床的三維模型。使我們進(jìn)一步了解UG文件的創(chuàng)建及工具箱的功能，熟練掌握三維建模的能力，UG軟件的文件創(chuàng)建和界面如圖3.2和圖3.3所示。 圖3.2-2 UG軟件的文件創(chuàng)建 圖3.2-3 UG軟件的界面 步驟2 繪制草圖 打開UG 系統(tǒng)，建立一個新的part 文件，從菜單欄中選擇［應(yīng)用］［建模］命令，進(jìn)入建模狀態(tài)。建立基準(zhǔn)平面繪制草圖，如圖3.4所示 圖 3.4 步驟3 截面拉伸1 之前建好的草圖進(jìn)行拉伸，如圖3.5所示 圖 3.5 步驟4 截面拉伸2 拉伸中間孔，對建立的曲線拉伸如圖3.6所示 圖 3.6 步驟5 拉伸截面3 通過拉伸2個U形槽，并且求差得到如圖3.7所示 圖3.7 步驟6 拉伸截面4 通過拉伸圓弧槽，并且求差得到如圖3.8所示 圖3.8 步驟7 對棱邊進(jìn)行邊倒角 點(diǎn)擊倒斜角指令，對邊上的棱邊進(jìn)行倒角C1，得到如圖3.9所示。 圖3.9 步驟8 創(chuàng)建點(diǎn)孔指令 點(diǎn)擊創(chuàng)建孔指令，面上的點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)建孔操作，得到如圖3.10所示。 圖3.10 4 數(shù)控加工工藝性分析 4.1零件分析 在數(shù)控加工中的零件圖，應(yīng)該是尺寸和坐標(biāo)尺寸具有相同的標(biāo)準(zhǔn)。這樣便于編程，也便于各尺寸之間的協(xié)調(diào)，有利于統(tǒng)一設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，工藝基準(zhǔn)，測量基準(zhǔn)和編程原點(diǎn)。本文零件為板類零件，如圖4.1所示。主要對零件槽及輪廓的數(shù)控加工。 圖4.1 通過CAD圖可知，在零件加工過程中需要我們注意的一些尺寸精度，外圓直徑為φ71+0.2 -0.3mm，內(nèi)孔φ12+0.02 -0.01mm，φ30+0.2 -0.3—φ36+0.02 -0.01mm的整圓凹槽，2個圓弧槽，φ4mm的孔。 4.2 零件加工工藝分析 4.2.1機(jī)床的選擇 根據(jù)平面輪廓，圓弧，腔的圖結(jié)構(gòu)，型腔拐角處理更復(fù)雜的內(nèi)容，以避免重復(fù)定位帶來的誤差，減少手動換刀操作，結(jié)合我們的實(shí)際情況，對于機(jī)床。采用加工中心（VM600）加工，具體機(jī)床參數(shù)如下表。 VM600 行程 Unit 參數(shù) X軸行程 mm 600 Y軸行程 mm 410 Z軸行程 mm 510 主軸端面至工作臺面距離 mm 125-635 工作臺中心至立柱導(dǎo)軌面距離 mm 215-625 主軸 主軸轉(zhuǎn)速 rpm 80-8000 主軸孔錐度 - BT-40 進(jìn)給率 x、y、z軸快速位移 m/min 15 最大切削進(jìn)給速度 m/min 5 精度 定位精度 mm 0.005 重復(fù)定位精度 mm 0.003 機(jī)床尺寸 機(jī)床總高 mm 2550 占地面積(長×寬) mm 2500×2630 機(jī)床重量(毛重) kg 6000 電力需求 kw 18 4.2.2零件加工工藝的確定 工序一：下料φ80mm的棒料，長30mm 工序二：車端面、外圓 工步1：數(shù)控車加工零件端面和外圓直徑75mm。 工步2：掉頭車零件端面，保證零件的厚度為15mm 工序三：鉆孔、銑輪廓、銑槽 工步1：鉆φ11mm的中心孔 工步2：粗銑零件兩邊缺口、2個圓弧凹槽，底部和側(cè)部留0.2mm精加工余量。 工步3：粗銑φ30-φ36mm的整圓凹槽，底部和側(cè)部留0.2mm精加工余量。 工步4：鉆φ4mm的孔。 工步5：精加工2個圓弧凹槽、兩邊缺口、φ30-φ36mm的整圓凹槽。 工序四：去毛刺 工序五：檢驗(yàn) 工序六：入庫 4.2.3毛坯的確定 零件在進(jìn)行數(shù)控銑削加工時，由于加工過程的自動化，使用余量的大小，如何裝夾等問題在選用毛坯時就要仔細(xì)考慮好，否則，如果毛坯不適合數(shù)控銑削，加工將很難進(jìn)行下去。 本文設(shè)計(jì)的毛坯材料為45鋼，能達(dá)要求。所以采用φ80mm的棒料，長30mm的毛坯尺寸進(jìn)行加工，并且采用數(shù)控銑切削加工。 4.2.4刀具的選擇 在金屬切削過程中，切削在巨大的壓力下，較高的溫度和劇烈摩擦，有時會受到強(qiáng)烈的沖擊，因此，取用刀具主要應(yīng)從下幾方面入手： ① 首次加工的表面應(yīng)盡量多些； ② 在加工過程中，刀具和工件的輪廓不發(fā)生碰撞； ③ 有利于提高加工過程中效率和零件質(zhì)量； ⑤ 有合理的刀具強(qiáng)度和壽命。 此外，該刀具將有標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，不要用一些直線度，同軸度不好，或刀片間隙下刀，提高加工效率和質(zhì)量。 本文數(shù)控板床設(shè)計(jì)中，零件材料的選擇是45鋼，硬度低，塑性和韌性，可選的硬質(zhì)合金刀具。 數(shù)控加工刀具卡 產(chǎn)品名稱 左配油盤 零件圖號 1 補(bǔ)償值/mm 備注 序號 刀具號 刀具名稱 刀柄型號 刀具 直徑/mm 長度/mm 1 T1 Φ11mm麻花鉆 BT40 Φ11 實(shí)測 H01 2 T2 Φ5mm立銑刀 BT40 Φ5 實(shí)測 H02 3 T3 Φ2mm立銑刀 BT40 Φ2 實(shí)測 H03 4 T4 Φ4mm麻花鉆 BT40 Φ4 實(shí)測 H04 編制 審核 批準(zhǔn) 共1頁 第1頁 ? 4.2.5切削用量的選擇 數(shù)控加工切削用量三要素，主軸轉(zhuǎn)速n、背吃刀量ap和進(jìn)給量f，其確定原則和一般機(jī)械加工相似，對于不同的零件加工方法，需要選擇不同的切削用量，并寫入程序單內(nèi)。 合理選擇切削用量的原則是：零件的加工，一般是為了提高效率，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)和處理成本；半精加工和精加工的零件，在保證質(zhì)量的條件的需要，考慮到切削效率和加工成本，經(jīng)濟(jì)。具體的數(shù)值應(yīng)該是指機(jī)器指令和切削手冊，結(jié)合實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)。 ①確定背吃刀量 主要根據(jù)機(jī)床和夾具的剛性、刀具的強(qiáng)度以及零件的材質(zhì)來決定，在這些允許的情況下，背吃刀量ap相當(dāng)于加工余量，需以最少進(jìn)給次數(shù)切除這一加工余量，盡可能一次切除余量，以提高其生產(chǎn)效率，為了保證加工精度和表面粗糙度，一般都要留一點(diǎn)余量最后精加工，在數(shù)控機(jī)床上，精加工余量可小于普通機(jī)床，銑外輪廓ap=0.5mm，銑型腔ap=0.5mm。 ②確定主軸轉(zhuǎn)速 主要根據(jù)允許的切削速度Vc(m/min)選取 n= （8-1） 其中Vc-切削速度 D-工件或刀具的直徑（mm） 由于每把刀具計(jì)算方法一樣，本文中選用直徑為16mm的立銑刀為例說明其計(jì)算過程。 D=16mm 根據(jù)我們課本中所學(xué)的知識，通過切削原理可知，切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度，材料，刀具的材料和耐用度等因素，可參考表1選取。 表1 銑削時切削速度 工件材料 硬度/HBS 切削速度/ (m/min) 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鋼 <225 18~42 66~150 225~325 12~36 54~120 325~425 6~21 36~75 鋁 70~120 100~200 200~400 黃銅 53~56 20~50 100~180 從理論上講，切削速度的值越大越好，這樣不僅可以提高生產(chǎn)效率，而且可以避開產(chǎn)生積屑瘤的臨界速度，獲得較低的零件表面粗糙度值。但實(shí)際操作過程中由于機(jī)床、刀具等的限制。 ③進(jìn)給速度 切削進(jìn)給速度F是切削時單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對位移，單位為mm/min。且與銑刀的轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)z及每齒進(jìn)給量（mm/z）的關(guān)系為 F=zn (8-2) 每齒進(jìn)給量的選用主要取決于加工零件材料的力學(xué)性能、使用刀具材料、零件表面粗糙度值等因素。加工零件材料的強(qiáng)度和硬度越高，越小，反之則越大；加工零件表面粗糙度值越小，就越?。蝗欢?，硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量大于同類高速鋼銑刀，可參考表2選取 表2 銑刀每齒進(jìn)給量 工件材料 每齒進(jìn)給量/（mm/z） 粗銑 精銑 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 0.02~0.05 0.10~0.15 鑄鐵 0.12~0.20 0.15~0.30 鋁 0.06~0.20 0.10~0.25 0.05~0.10 0.02~0.05 在零件加工過程中，加工零件表面的具體情況，可以由機(jī)床操作人員進(jìn)行手動調(diào)整切削進(jìn)給速度，以保證最佳切削狀態(tài)。 4.2.6 工件的裝夾及定位 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 在選擇定位基準(zhǔn)時，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。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尺寸精度的影響。 （2）夾具的選擇 在選擇夾具的時候有兩個基本的要求。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。在成批量生產(chǎn)時，采用專用夾具，來提高效率。在選擇夾具時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)床對零件各表面的加工。因該工件為單件生產(chǎn)，且零件外形為長方體，可選用平口虎鉗裝夾。工件上表面高出虎鉗15mm 左右。 4.2.7 制定工藝規(guī)程卡 加工工藝規(guī)程是零件制造工藝過程和操作方法的工藝清單和文件。包括：所加工零件的工藝路線、每道工序的具體加工內(nèi)容、切削用量、加工時間以及所采用的設(shè)備和工藝裝備等等。 機(jī)械加工工藝過程卡 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 下料φ80mm的棒料，長30mm 鋸床 2 數(shù)控車 車端面、外圓 數(shù)控車床 3 數(shù)控銑 鉆孔、銑輪廓、銑槽 數(shù)控銑床 4 鉗工 去毛刺，矯正死角 鉗工工具 5 鉗工精修 全面按圖紙要求 6 檢測 測量各部分尺寸、形狀精度檢測 數(shù)控加工工序卡 工序卡片 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 材料 程序號 左配油盤 O0001 工序號 工序名稱 夾具 使用設(shè)備 車間 三 三爪自定心卡盤 數(shù)控機(jī)床 數(shù)控基地 工步號 工步內(nèi)容 刀具號 進(jìn)給速度 (mm/min) 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 背吃刀量 （mm） 三 1 鉆φ11mm的中心孔 T01 50 1000 1 2 粗銑零件兩邊缺口、2個圓弧凹槽，底部和側(cè)部留0.2mm精加工余量。 T02 1200 3500 0.5 3 粗銑φ30-φ36mm的整圓凹槽，底部和側(cè)部留0.2mm精加工余量。 T02 1200 3500 0.5 4 鉆φ4mm的孔。 T03 1500 50 1 5 精加工2個圓弧凹槽、兩邊缺口、 T02 1000 4000 0.25 6 精加工φ30-φ36mm的整圓凹槽。 T04 800 5000 0.25 編制 審核 共1頁 第1頁 5 UG環(huán)境下CAM編程及后置處理 5.1左配油盤零件編程 通過分析左配油盤零件的模型，確定加工方案和加工工藝，接著選擇合適的加工配置模板，進(jìn)入加工環(huán)境。根據(jù)需要創(chuàng)建程序、刀具、幾何體、方法4個加工父節(jié)點(diǎn)組。然后分別設(shè)置各種加工工藝的參數(shù)，選擇各類不同的加工幾何體。接著生成刀具軌跡，并對其進(jìn)行斯沃仿真驗(yàn)證，檢查刀軌在加工中的問題。最后進(jìn)行后置處理，將刀軌轉(zhuǎn)換成為機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)所要求的NC程序，并生成車間工藝文檔。 5.1.1確定加工坐標(biāo)系 我們首先以左配油盤加工，生成刀具軌跡前，必須要確定刀具軌跡所在的坐標(biāo)系，這個坐標(biāo)系就是加工坐標(biāo)系（MCS），加工坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系有著密切的關(guān)系。在數(shù)控銑床和加工中心上，機(jī)床坐標(biāo)系的3個軸就是3個導(dǎo)軌方向，而機(jī)床上的原點(diǎn)就是該機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)。MCS的三個軸和機(jī)床坐標(biāo)系的三個軸相對應(yīng)，坐標(biāo)原點(diǎn)就是對刀點(diǎn)。 在工序?qū)Ш狡髦袑⒁晥D切換為“機(jī)床”視圖，雙擊MCS MILL項(xiàng)目，然后點(diǎn)擊【CSYS】出現(xiàn)對話框，點(diǎn)擊【確定】。 本文中設(shè)定零件的中心為加工坐標(biāo)系原點(diǎn)。如圖5.1所示。 圖 5.1 5.1.2 設(shè)置刀具類型及參數(shù) 根據(jù)之前確定的刀具類型及參數(shù)，在UG加工模塊中，點(diǎn)擊選擇【創(chuàng)建刀具】，出現(xiàn)對話框，設(shè)置鉆孔需要的刀具和型腔銑加工的銑刀與輪廓加工的銑刀，具體設(shè)置參數(shù)如下圖5.2創(chuàng)建鉆孔需要的麻花鉆和圖5.3銑削需要的立銑刀為例子說明。 圖 5.2 圖 53 5.1.3 幾何體設(shè)置 （1）首先，在工具條上選擇【開始】中的“加工”命令，程序彈出【加工環(huán)境】對話框，選擇“cam general”，在【cam設(shè)置】列表框中選擇“mill_contour” 如圖5.4。然后單擊“確定”按鈕，程序自動進(jìn)入加工環(huán)境。 圖5..4 （2）單擊導(dǎo)航器工具條中的幾何視圖按鈕，再在導(dǎo)航器中選擇操作導(dǎo)航器，在MCS MILL節(jié)點(diǎn)下雙擊操作導(dǎo)航器幾何體中的“WORKPIECE”，程序彈出如圖5.5所示的銑削幾何體對話框。 圖 5.5 （3）單擊銑削幾何體對話框中的“指定部件”選項(xiàng)，系統(tǒng)彈出“部件幾何體”對話框，選擇整個零件。單擊銑削幾何體對話框中的“指定毛坯”選項(xiàng)，系統(tǒng)將彈出“毛坯幾何體”對話框如圖5.6，選擇繪制好的毛坯圖作為零件的毛坯。 圖 5.6 5.1.4加工設(shè)置 （1）單擊工具條中的創(chuàng)建操作按鈕 ，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建操作”對話框，在類型選項(xiàng)中，選擇“drilling”，在操作子類型選項(xiàng)中選擇“”，方法欄選擇”鉆孔”,其他選項(xiàng)如圖5.7所示。然后創(chuàng)建如圖5.8所示的鉆孔加工操作。 圖5.7 圖5.8 （2）單擊工具條中的創(chuàng)建操作按鈕 ，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建操作”對話框，在類型選項(xiàng)中，選擇“mill_contour”，在操作子類型選項(xiàng)中選擇“CAVITY_MILL_1”，方法欄選擇”MILL FINISH”,其他選項(xiàng)如圖5.9所示。然后創(chuàng)建如圖5.10所示的型腔銑粗加工操作，生成的刀具路徑如圖5.11所示，仿真模擬如圖5.12所示。 圖 5.9 圖 5.10 圖5.11 圖5.12 （3）同理創(chuàng)建其他刀具路徑，如圖組5.13所示為粗銑φ30-φ36mm的整圓凹槽。 圖組5.13 （4）創(chuàng)建孔操作，如圖組5.14所示 圖組5.14 （5）精加工2個圓弧凹槽、兩邊缺口、φ30-φ36mm的整圓凹槽，生成的刀具路徑如圖組5.15所示；仿真效果圖如圖5.16所示。 圖組5.15 圖5.16 5.2 生成NC代碼 在操作導(dǎo)航器中選擇，再單擊加工【操作】工具欄上的【后處理】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“后處理”對話框，如圖5.17所示。 圖5.17 在對話框的“后處理器”下選擇“Fanuc_0i_mate”，在“輸出文件”下設(shè)置好文件的存放路徑和文件名，在“單位”下拉菜單中選擇“公制/部件”，選中“列出輸出”單選項(xiàng)，單擊對話框中的“確定”按鈕，在文件的存放目錄下找到產(chǎn)生的NC程序文件，用記事本打開如圖所示的開粗加工的NC程序。如圖5.18所示 圖5.18 5.3 具體操作加工步驟 5.3.1機(jī)床的開機(jī) 機(jī)床在開機(jī)前，應(yīng)先進(jìn)行機(jī)床的開機(jī)前檢查。一切沒有問題之后，先打開機(jī)床總電源，然后打開控制系統(tǒng)電源。在顯示屏上應(yīng)出現(xiàn)機(jī)床的初始位置坐標(biāo)。檢查操作面板上的各指示燈是否正常，各按鈕、開關(guān)是否處于正確位置；顯示屏上是否有報(bào)警顯示，若有問題應(yīng)及時予以處理；液壓裝置的壓力表是否在所要求的范圍內(nèi)。若一切正常，就可以進(jìn)行其它操作。 5.3.2回零操作 開機(jī)正常之后，機(jī)床應(yīng)首先進(jìn)行手動回零操作。將主功能鍵設(shè)在“回零”位置，按下回零操作鍵，進(jìn)行手動回零。先按下+Z 鍵，再按下+X和+Y 鍵，刀架回到機(jī)床的機(jī)械零點(diǎn)即（0,0,0）顯示屏上出現(xiàn)零點(diǎn)標(biāo)志，表示機(jī)床已回到機(jī)床零點(diǎn)位置如下圖所示。 圖5.19 5.3.3加工程序輸入 按下主功能的程序鍵(如PROGRAM)，進(jìn)入加工程序編輯。在此狀態(tài)下可通過手動數(shù)據(jù)輸入方式或RS232 接口將加工程序輸入機(jī)床，可對程序進(jìn)行編輯和修改，如下圖所示。 圖5.20 5.3.4進(jìn)行程序校驗(yàn)及加工軌跡仿真 進(jìn)行程序校驗(yàn)及加工軌跡仿真 1） 工件裝夾。檢查工件是否夾緊。 2） 圖形模擬加工。 a．按下主功能的圖形模擬鍵(如GRAPH)，進(jìn)入圖形模擬加工狀態(tài)。b.加工零件所用刀具號全部設(shè)好后，按下確認(rèn)鍵、圖形鍵進(jìn)行模擬加工。如加工路徑有錯，回到加工程序編輯狀態(tài)進(jìn)行修改。修改后，再進(jìn)行模擬加工，直到完全正確為止，下面以件一舉例說明，如下圖所示。 圖5.21 5.3.5進(jìn)行對刀操作 進(jìn)行對刀操作 設(shè)定工件坐標(biāo)系，進(jìn)行試切對刀或機(jī)外對刀（如果是對于加工批量零件，由于工件毛坯長和寬不同，安裝后其伸出臺虎鉗長度不同，應(yīng)進(jìn)行零點(diǎn)偏置G54 等的設(shè)定）；并按下主功能的補(bǔ)償鍵(如OFFSET)，進(jìn)人參數(shù)設(shè)置狀態(tài)，將所用各把刀具的刀偏量X、Y、Z 輸人刀具的參數(shù)數(shù)據(jù)庫里面，如下圖所示。 圖5.22 5.3.6程序試運(yùn)行 修改工件坐標(biāo)系參數(shù)，將刀架移動到安全位置后執(zhí)行程序，進(jìn)一步檢查程序編制、刀具安裝、對刀的正確性。程序如順利運(yùn)行，才可進(jìn)行工件自動加工。 5.3.7在自動方式下加工并測量修調(diào) 1）選擇主功能的自動執(zhí)行狀態(tài)。 2）選擇要執(zhí)行的零件程序。 3）顯示工件坐標(biāo)系。 4）按下數(shù)控啟動鍵 5）在自動加工中如遇突發(fā)事件，應(yīng)立即按下急停按鈕。 6）加工完畢，取下工件，清潔機(jī)床。 總 結(jié) 通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我從中學(xué)到了很多東西。不僅使自己的專業(yè)技能更加熟練，也強(qiáng)化了我在學(xué)校所學(xué)到專業(yè)理論知識，對于數(shù)控加工技術(shù)的運(yùn)用有了更加深刻認(rèn)識和了解，對于典型零件的加工也有更加深刻的印象。 本文介紹了零件從毛坯到成品的加工過程。對零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，制定了零件的加工工藝內(nèi)容，選擇了零件毛坯和設(shè)備，確定了定位基準(zhǔn)與夾具，對零件的加工工藝方案、切削用量的選擇等進(jìn)行了具體的分析。編制了工藝卡、工序卡和刀具卡片，采用軟件繪制了圖形和自動編寫程序。并數(shù)銑加工出零件，進(jìn)行質(zhì)量分析。 設(shè)計(jì)過程中使我對以前所學(xué)的知識講行了更進(jìn)一步的鞏固，其中涉及的機(jī)械制造領(lǐng)域都有了更多的了解，擴(kuò)展了我的知識面，學(xué)到了一些設(shè)計(jì)思路，同時零件的加工使我對數(shù)控編程和加工操作都更加的熟練。 在整個過程中，深感自己在平時的學(xué)習(xí)不夠，遇到了各種各樣的問題，在老師精心的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，使問題得到了解決。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)鞏固了我所學(xué)到各科專業(yè)知識，不僅是對自己來所學(xué)的考核，也是在工作之前對自身的一次全面性的檢測，這也為今后走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成，首先要感謝我的指導(dǎo)老師對我的精心指導(dǎo)。從選題到零件圖的設(shè)計(jì)及其零件的工藝分析到零件加工完成的全過程給予了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。他以他豐富的專業(yè)知識和科研經(jīng)驗(yàn)，解決了我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的各種問題，同時還要感謝我所有的任課老師和所有同學(xué)在這幾年來給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會了我對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和掌握，讓我掌握了本項(xiàng)專業(yè)的要領(lǐng)。本次畢業(yè)論文使我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，它大大的提高了我的動手能力，讓我能更好的把專業(yè)知識融會貫通，對以后的工作提供了很大的平臺。 因?yàn)槲胰鄙僭O(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)說明書中有漏洞也在所難免，敬請各位老師和同學(xué)批評指正。以使我對自己的不足得到及時的發(fā)現(xiàn)并修改，也使我在今后的工作中避免再次出現(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 趙長旭.?數(shù)控加工工藝.?西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007.9 [2] 江洪.?UG NX6基礎(chǔ)教程.?北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.1 [3] 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