典型四孔方形凸台零件数控铣削加工工艺及编程UG仿真【含UG三维及2张CAD图纸带刀具卡及过程工序卡片独家课程毕业设计】
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充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸任 务 书一、题目:我国手动汽车变速器的市场现状和典型零件数控编程二、完成时间:二XX 年十二月二十日以前三、任务一:我国手动汽车变速器的市场现状 四、任务二:典型零件数控编程零件如图所示,图中使用立铣刀铣削工件侧面,立铣刀直径 10mm ,铰刀直径 10,偏置量应是 5mm 将此值存入 H01 中,坐标系自定,要求编写其铣削加工程序并对程序进行文字解释。七、任务三:完成毕业设计报告书一份,要求有前言、正文、结束语,用 A4 纸张规范书写,字数在五千字以上。指导教师: 20XX 年 10 月 25 日 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸典型四孔方形凸台零件数控铣削加工工艺及编程 UG 仿真摘 要随着社会的进步,科学技术和生产力的不断发展,人们对产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。数控机床因时代的所需应运而生,并且在我国的应用也越来越普通了。数控机床的种类繁多,常用的有数控车床、数控铣床和数控加工中心。通过典型零件的数控加工,从数控机床的介绍、数控编程的介绍、数控加工工艺的设计、数控加工的 CAD 实体造型方面对数控机床进一步认识,为将来从事相关的工作奠定良好的基础。本文介绍了典型零件从毛坯到成品的加工过程。对零件的结构进行了分析,制定了零件的加工工艺内容。选择了零件毛坯和设备,确定了定位基准与夹具,对零件的加工工艺方案、切削用量的选择等进行了具体的分析。编制了工艺卡、工序卡和刀具卡片,程序等。关键词: 定位基准;加工工艺;编程;程序 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸AbstractWith the progress of society, science and technology and the continuous development of productive forces, peoples productivity and the quality of products made increasing demands. Several times because of the space required for machine tools have emerged, and application in China has also increasingly common. Wide variety of CNC machine tools, a common CNC lathes, CNC milling machine and CNC machining centers. Through typical CNC machining parts from the NC Machine Tool, NC programming, CNC machining process design, NC machining CAM solid modeling on the NC processing machine further awareness in relevant for the future lay a good foundation.This paper introduces the convex plate parts machining process from blank to the finished product.The structure of parts are analyzed, and made the processing technology of parts.Chose the blank parts, and equipment, determine the locating datum and the fixture, the machining process of parts scheme, selection of cutting parameter and so on has carried on the detailed analysis.Prepare the process card, process card and card of tools, procedures.Key words: locating datum;The processing technology;Cutting parameter;The program 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸目 录摘 要 .IAbstract.2一、 任务分析 .3二、制定计划 .52.1 零件工艺性分析 .51、结构性分析 .52、尺寸分析 .52.2 装夹方案和定位基准确定 .51、确定生产类型,选用设备 .52、工件的定位与夹紧 .62.3 刀具及切削用量选择 .81、选用刀具 .82、切削用量的选择 .83、加工顺序及进给路线拟定 .92.4 相关知识点与技能点的应用 .91、与零件特征相关的知识点 .93、与零件特征相关的刀具方案知识 .104、与零件特征相关的程序编写知识 .105、与零件特征相关的工件装夹知识 .106、与零件特征相关的提高质量的方法 .107、与零件特征相关的编程方法 .11三、零件工艺文件编制 .123.1 编制机械加工工艺过程卡 .123.2 编制数控加工工序卡 .123.3 编制加工直管的刀具调整卡 .17四、零件加工程序确定 .184.1 建立工件坐标系,计算坐标点位 .184.2 填写加工程序单 .18五、仿真验证 .19 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸5.1 零件仿真加工 .195.2 零件加工操作步骤 .195.3 操作中应注意的问题 .24六、检测控制 .276.1 量具准备及检测方法 .271、检测方式 .272、量具 .276.2 检测项目及检测结果填写 .286.3 质量分析 .281、尺寸精度达不到要求可能出现的原因 .282、表面粗糙度达不到要求可能出现的原因 .28七、总结与体会 .29八、参考文献 .30 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸一、 任务分析使用 CAD 软件绘制零件的二维图如图 1.1,如若图纸不清晰详见附录.图 1.1 零件二维图图 1.2 零件三维图技术要求如下:1.为注长度尺寸偏差0.5mm 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸2.为注倒角 C0.53.去除毛刺飞边4.零件表面不应有划痕、擦伤等损坏零件表面的缺陷5.为注形状公差应符合 GB1184-1980 的要求6.材料:45 钢。本次任务的背景以及目的:随着科学技术的发展,机械制造业的发展规模和水平,则是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志之一。而数控技术是现代化加工设备的基础,又是精密、高效、高可靠性、高柔性加工技术的支撑。数控技术它综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控、机械制造等学科领域最新成果而形成的一门综合科学技术。对制造业实现自动化、柔性化、集成化、智能化生产起到举足轻重的作用。按给定零部件图及条件和要求,完成零部件的数控加工工艺规程设计,使我们能融会贯通掌握所学习的专业知识,提高我们的动手能力,达到活学活用,做一个合格的应用型工程师。本次设计是在我们学完了大学的全部基础课,技术基础课以及专业课之后而进行。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练。主要任务如下(1)绘制零件二维图及三维图;(2)分析零件结构、技术要求等;(3)对零件进行工艺分析;(4)制定合理的加工方案;(5)对零件编程及仿真加工。 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸二、制定计划2.1 零件工艺性分析1、结构性分析通过对典型零件图的重新绘制,知原图样的视图正确、完整,尺寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅,该零件的基本结构状况已经大致掌握。主要结构形状由多个圆柱体组成,4 个通孔以及 3 个圆柱凸台和方形板等特征组成详见零件图。2、尺寸分析该零件尺寸精度等级较低,4-R5 的通孔,尺寸精度技术要求中说明未标注尺寸偏差为0.5mm,由上面可以看出,本零件对尺寸精度要求较低。3、表面粗糙度分析4-R5 的通孔表面粗糙度为 Ra1.6um,其余表面粗糙度为 6.3um ,本零件对表面粗糙度要求一般。2.2 装夹方案和定位基准确定1、确定生产类型,选用设备对于某个零件而言,并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成,而往往只是其中的一部分适合于数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析,选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在选择时,应考虑各方面因素,充分发挥数控加工的优势。选择时应考虑以下因素:(1)通用机床无法加工的内容。(2)通用机床难加工、质量也难以保证的内容应作为重点选择的内容。(3)通用机床效率低、工人劳动强度大的内容。从精度和效率两方面对数复杂零件的加工艺进行分析,加工精度必须达到图纸的要求,同时又能充分合理地发挥机床的功能,提高生产效率。根据以上条件可选择两轴半以上的数控铣床。本零件选用 VDL-1000D 型数控铣床,采用 FANUC0i-MB 系统。该铣床的功能参数如表 2-1 下。表 2-1 VDL-1000D 型数控铣床基本参数 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸机床重 4400Kg最大载重 500kg1000mm 长工作台600mm 宽X800mmY520mm坐标范围Z520mm轴承锥孔 NO.40(7:24)最大钻孔直径 32最大镗孔直径 100主轴最高转速 8000rmin主轴功率 7.5/11kwX、Y、Z 向切削进给速度 0-10000 mmminX24 mminY24 mmin快速进给速度Z20 mmin工作电源 380V2、工件的定位与夹紧定位基准分为粗基准和精基准,用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准,使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时,先进行精基准的选择,保证各加工表面按图纸加工出来,再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。1.粗基准的选择原则为保证加工表面与不加工表面之间的位置精度,则应以不加工表面为粗基准。若工件上有很多歌不加工表面,应选其中与加工表面位置精度要求较高的表面为粗基准。为保证工件某重要表面的余量均匀,应选重要表面为粗基准。 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸应尽量选光滑平整,无飞边,浇口,冒口或其他缺陷的表面为粗基准,以便定位准确,夹紧可靠。粗基准一般只在头道工序中使用一次,应精良避免重复使用。2.精基准的选择原则“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准,避免基准不重合引起的定位误差。“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位,以保证各表面的位置精度,避免因基准变换产生的误差,简化夹具设计与制造。“自为基准“原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀,应选该加工表面本身为精基准,该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。“互为基准“原则 当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时,可采用“互为基准”方法,反复加工。所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。根据上述定位基准的选择原则,分析本零件。设计加工顺序。该零件结构简单,四个侧面较光整加工面与不加工面之间的位置精度要求不高,但为了保证零件的其他精度要求,故形状精度要求较高由机床保证,四个孔的位置精度要保证好只能在一次装夹中完成,采用通用平口钳(图 2.1)从侧面夹紧,以底面和两侧面定位(图 2.2) 。图 2.1 通用平口钳 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸图 2.2 夹紧方式本零件使用通用平口钳,夹持工件左右端面,下面使用登高垫铁支撑,防止在加工过程中,切削力过大,工件移动或掉落。使用登高垫铁,应把等高垫铁擦干,保持放置面没有杂物。这样才能保证零件加工精度。2.3 刀具及切削用量选择1、选用刀具刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量,以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工时的刚性。选择合适的刀具和参数,对于金属切削加工,能起到事半功倍的效果。刀具材料选用硬质合金,钻头和铰刀选用高速钢。且切削速度比高速钢高 410 倍,但其冲击韧性与抗拉强度远比高速钢差。而铣刀和钻头种类繁多,在使用时要根据加工部位、表面粗糙度、精度等来选用,根据图形的精度和加工部位来看,所选刀具卡见表 3.3。2、切削用量的选择切削用量的合理选择直接影响到零件的表面质量以及加工效率,因此切削用量的选择是数控加工工艺编制过程中不可缺少的一部分,根据经验及查表确定该零件在数控加工过程中的切削用量如表 2.2 所示。 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸表 2.2 数控加工切削用量表加工表面主轴转速(r/min)背吃刀量(mm)进给速度(mm/min)铣平面 800 0.5 120粗加工铣削轮廓 1800 1 300精加工铣削轮廓 2000 0.5 250打中心孔 1500 0.2 60钻 4x10 孔 1000 50铰孔 300 303、加工顺序及进给路线拟定(1)遵循“先基准后其他”原则,首先加工精基准,即在前面加工阶段先加工下端面。(2)遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序。(3)遵循“先主后次”原则,先加工主要表面凸台,后加工次要表面 4-R5 的通孔。(4)遵循“先面后孔”原则,先加工表面凸台, ,后加工 4-R5 的通孔 2.4 相关知识点与技能点的应用1、与零件特征相关的知识点本设计所设计的零件典型零件的数控加工工艺以及编程,本文介绍了典型零件从毛坯到成品的加工过程。对零件的结构进行了分析,制定了零件的加工工艺内容。选择了零件毛坯和设备,确定了定位基准与夹具,对零件的加工工艺方案、切削用量的选择等进行了具体的分析。编制了工艺卡、工序卡和刀具卡片,程序等。2、与零件特征相关的工艺方案知识在生产纲领已确定为大批生产的情况下,可以考虑采用万能性机床配 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸以通用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案:工序:准备毛坯工序:对 R22 凸台进行加工工序:对 R32 凸台进行加工工序:对 R48 凸台进行加工工序:钻 11mm 孔工序:钻、铰 10 的孔,达到图纸要求表面粗糙度为 1.6um工序:锐边去毛刺工序:检查3、与零件特征相关的刀具方案知识选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。 4、与零件特征相关的程序编写知识自动编程相对与手动编程而言它是利用计算机专用软件来编制数控加工程序,编程人员只需根据零件图样的要求,使用数控语言,由计算机自动地进行数值计算及后置处理,编写出零件加工程序单,加工程序通过直接通信的方式送入数控机床,指挥机床工作,自动编程使得一些计算繁琐、手工编程困难或无法编出的程序能够顺利地完成。5、与零件特征相关的工件装夹知识平口钳又名机用虎钳,是一种通用夹具,常用于安装小型工件,它是铣床、钻床的随机附件,将其固定在机床工作台上,用来夹持工件进行切削加工。为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,本文中的零件需要使用夹具为平口钳。6、与零件特征相关的提高质量的方法 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸为提高零件加工表面质量,应尽量选择较高的切削速度,而这样便对刀具提出了更高的要求。为充分发挥数控机床的性能,应选择高强度、高耐用度的新型高效刀具。7、与零件特征相关的编程方法本文主要采用了 G81 钻孔指令来完成钻孔的加工, G81 钻孔循环,该循环用于通常的钻孔加工。切削进给从 R 点(也就是安全高度)进行到孔底,刀具以快速移动的方式从孔底退出。格式:G81X(孔位置坐标数椐)Y(孔位置坐标数椐)Z(孔深度尺寸)R(安全高度)F(切削进给速度) 。孔深度一般情况以产品图标注(如有一把刀具加工几个不在一个高度的平面时,以你自己设定的平面与其它平面算岀差值修改 R 值 Z 值) 。 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸三、零件工艺文件编制3.1 编制机械加工工艺过程卡3.1 机械加工工艺过程卡产品名称 零件名称 零件图号 材料 毛坯规格机械加工工艺过程卡 典型零件 典型零件 1 45 钢工序号工序名称 工序简要内容 设备 工艺装备 工时10 下料 下料20 铣对 R22 凸台进行加工 铣床10mm 立铣刀、游标卡尺30 铣铣对 R32 凸台进行加工 铣床10mm 立铣刀、游标卡尺40 钻对 R48 凸台进行加工 铣床10mm 立铣刀、游标卡尺50钻 、铰钻、铰 10的孔 铣床 中心钻、钻头、铰刀60钳 工 去毛刺 锉刀70 终 检 终检 千分尺编制 审核 批准 共 1页 第 1 页3.2 编制数控加工工序卡表 3.2 数控加工工序卡重庆航天职业技术学院机电系 机械加工工序卡片 零件图号 1零件名称 典型零件工序号 10工序名称材料 45 钢数量设备型号 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸夹 具 平口钳量具 游标卡尺、千分尺切削液 乳化液第 1 页 共 页主轴转速 进给 量 切削深度 进给次数工步号工步内容 工艺装备r/min mm/r mm1 下料编制 校对 批准重庆航天职业技术学院机电系 机械加工工序卡片 零件图号 1零件名称 典型零件工序号 20工序名称材料 45 钢数量设备型号 X51夹 具 平口钳量具 游标卡尺、千分尺切削液 乳化液第 页 共 页主轴转速 进给 量 切削深度 进给次数工步号工步内容 工艺装备r/min mm/r mm1对 R22 凸台进行粗加工,留有精加工余量10mm 立铣刀、游标卡尺 600 50 1.5 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸2 对 R22 凸台进行粗加工,达到图纸要求 10mm 立铣刀、千分尺 800 50 1.5编制 校对 批准重庆航天职业技术学院机电系 机械加工工序卡片 零件图号 1零件名称 典型零件工序号 30工序名称材料 45 钢数量设备型号 X51夹 具 平口钳量具 游标卡尺、千分尺切削液 乳化液第 页 共 页主轴转速 进给 量 切削深度 进给次数工步号工步内容 工艺装备r/min mm/r mm1对 R32 凸台进行粗加工,留有精加工余量10mm 立铣刀、游标卡尺 600 50 1.52 对 R32 凸台进行粗加工,达到图纸要求 10mm 立铣刀、千分尺 800 50 1.5编制 校对 批准重庆航天职业技术学院机电系 机械加工工序卡片 零件图号 1零件名称 典型零件工序号 40工序名称 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸材料 45 钢数量设备型号 X51夹 具 平口钳量具 游标卡尺、千分尺切削液 乳化液第 页 共 页主轴转速 进给 量 切削深度 进给次数工步号工步内容 工艺装备r/min mm/r mm1 对 R48 凸台进行粗加工,留有精加工余量 10mm 立铣刀、游标卡尺 600 50 1.52 对 R48 凸台进行粗加工,达到图纸要求 10mm 立铣刀、千分尺 800 50 1.5编制 校对 批准重庆航天职业技术学院机电系 机械加工工序卡片 零件图号 1零件名称 典型零件工序号 50工序名称材料 45 钢数量设备型号 X51夹 具 平口钳量具 游标卡尺、千分尺切削液 乳化液第 页 共 页主轴转速 进给量切削深度进给次数工步号工步内容 工艺装备r/min mm/r mm01 对 4X10 的孔打中心钻 中心钻 500 50 0.5 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸02 对 4X10 的孔钻9.8 的孔 9.8 麻花钻 500 50 103 对 4X10 的孔钻进行铰孔达到图纸要求 10 铰刀 630 0.35 1编制 校对 批准重庆航天职业技术学院机电系 机械加工工序卡片 零件图号 1零件名称 典型零件工序号 70工序名称材料 45 钢数量设备型号 X51夹 具 平口钳量具 游标卡尺、千分尺切削液 乳化液第 页 共 页主轴转速 进给 量 切削深度 进给次数工步号工步内容 工艺装备r/min mm/r mm1 去毛刺 锉刀编制 校对 批准重庆航天职业技术学院机电系 机械加工工序卡片 零件图号 1零件名称 典型零件 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸工序号 80工序名称材料 45 钢数量设备型号 X51夹 具 平口钳量具 游标卡尺、千分尺切削液 乳化液第 页 共 页主轴转速 进给 量 切削深度 进给次数工步号工步内容 工艺装备r/min mm/r mm1 终检编制 校对 批准3.3 编制加工直管的刀具调整卡表 3.3 数控加工刀具调整卡产品名称或代号 典型零件零件名称 典型零件 零件图号 1刀具参数 刀补地址序号 刀具号 刀具名称及规格 刀尖半径 刀杆规格 半径 形状1 T01 10mm 立铣刀 52 T02 中心钻3 T03 9.8 钻头4 T04 10 铰刀 5 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸编制 审核 批准 共 1 页 第 1页 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸四、零件加工程序确定4.1 建立工件坐标系,计算坐标点位图 4.1 上表面工件坐标系原点图 4.3 坐标图4.2 填写加工程序单4-R5 钻孔加工程序单 4.1%1 程序头 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸O0050 程序名G21 编程时使用公制单位G40 G49 G17 G80 G90 G54 取消刀具补偿.建立工件坐标系S1200 M03 主轴转速 S1200 正转G00 X0. Y0. 快速移动到 0 点G00 X49Y48Z10快速靠近加工表面G98 G81 X49Y48Z-37 R3 F50. 钻孔循环开始G98 G81 X49Y-48Z-37 R3 F50. 钻孔循环开始G98 G81 X-49Y-48Z-37 R3 F50. 钻孔循环开始G98 G81 X-49Y48Z-37 R3 F50. 钻孔循环开始G80 取消钻孔循环M05 主轴停止M09 冷切液停止G91 G28 Z0.0 返回参考点M30 程序结束由于加工程序过多,篇幅问题,详细加工程序件附录五、仿真验证5.1 零件仿真加工加工仿真系统是模拟真实数控机床的操作,学习数控技术、演示讲解数控操作编程、工程技术人员检验数控程序防止碰刀提高效益的工具软件。通过在 PC 机上操作该软件,能在很短时间内掌握各种系统数控车、数控铣及加工中心的操作。总之,实现了数控加工过程仿真,保证了数控编程的质量,减少了试切的工作量和劳动强度,提高了编程的一次成功率,引入教学培训,在数控行业推广,都可产生巨大的经济和社会效益.5.2 零件加工操作步骤打开 UG 软件进入加工模块,进入后将看到如图 5.1 所示加工界面 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸图 5.1 加工界面1.首选选择创建刀具,选择平面铣刀,输入刀具名称,点击创建如下图5.2刀具名称图5.2刀具名称 图5.3刀具参数点击确定,进入刀具页面设定参数,刀具直径为10mm,长度为75mm,刀刃长度为50mm 如图5.3刀具参数2.点击创建几何体,弹出对话框选择MCS,输入名称。如下图5.4几何体页面 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸图5.4几何体页面点击确定进对话框,选择指定MCS,进入页面选择自动判断。确定工件坐标系。点击确定保存。3.再次点击创建几何体,弹出对话框,选择WORKPIECE,选择几何体位置,输入名称,点击确定进入对话框。图5.5工件几何体图5.5工件几何体 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸选择指定部件,选中要加工的零件。指定自动块毛坯,选中毛坯体,如下图5.6指定毛坯图5.6指定毛坯创建好刀具,工件坐标系,毛坯后。点击创建操作,进入对话框,选择mill-contour,弹出对话框。设定程序,刀具,几何体和加工方法。点击确定。图5.7加工操作图5.7加工操作进入对话框后,对刀轨进行设置,选择跟随部件,刀具平直,平面刀具直径百分比为75。全局每刀深度为1mm。 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸对切削参数以及非切削移动、进给进行设置后。点击生成刀路,获得刀路图如下图图5.8加工刀路图。 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸图5.8加工刀路图5.3 操作中应注意的问题(1)单人操作 (2)程序输入过程中,坐标整数后要加小数点 (3)程序输入后进行模拟检验,并机床回参 (4)加工过程关好防护门,注意观察刀具运动情况,(5)发现问题及时按下急停按钮,以确保刀具和数控机床安全,防止安全事故发生5.4 仿真加工效果图选中程序列表,点击确定刀轨。开始仿真加工,得到如下效果图 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸图 5.41 仿真加工效果图图 5.42 仿真加工效果图 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸图 5.43 仿真加工效果图图 5.44 仿真加工效果图 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸六、检测控制6.1 量具准备及检测方法1、检测方式零件检查的方法很多,而且新的检查技术在日新月异地向前发展。但从机械检修工作的实际出发,可归纳为如下几个方面: 1)感觉检查法 这是不用检查设备,只凭检查人员的直观感觉来鉴别零件技术状况的一种方法。这种方法简便,且在机械检修中,也较容易分辨出大量拆检零件的缺陷,因此,这种方法还有用武之地。但是,这种方法不能用来检查精度要求较高的零件,且要求检查人员有较丰富的经验。 2)仪器、工具检查法 大量检查工作都是用仪器、工具进行的。由于仪器和工具的作用原理和种类各不相同,它可以分为通用量具、专用量具、机械式仪器和仪表、光学仪器、电子仪器等。 3)物理检查法 这是利用电、磁、光、声、热等物理量通过工件引起的变化来探测零件技术状况的一种方法。这种方法的实现也是和仪器、工具检查法相结合的。这种方法通常是用来检查零件内部隐蔽缺陷而又不损坏零件本身,现有普遍称为无损检验。无损检验技术近年来正在日益发展,现在生产中广泛应用的有磁粉法、渗透法、超声波和射线法。本次主要采用了 通用量具进行检测2、量具在数控铣削加工工件中,为了确保工件的尺寸精度,必须选择正确的测量工具,量具种类很多,但不同的工件采用不同的量具作为测量工具。采用千分尺和游标卡尺及直尺作为测量工件的量具。由于游标卡尺是一种通用量具使用方便的特点。对一般精度高的零件选用千分尺。如表 6-4 所示。表 6-4 量具表名称 规格 用途 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸游标卡尺 0-150mm 主要用于测量、外尺寸和深度等千分尺 0-150mm 用于外径、长度测量工具直尺 0-200mm 用来测量工件的长度6.2 检测项目及检测结果填写检验尺寸 要求尺寸 实际尺寸 是否合格总长度 1160.5 116.01 合格10 表面粗糙度 Ra1.6um Ra1.6um 合格其余表面粗糙度 Ra6.3um Ra6.3um 合格6.3 质量分析1、尺寸精度达不到要求可能出现的原因(1)工装设备不良,如刀具,夹具精度达不到要求,或部分损坏(2)机床加工精度低,如本事机床精度达不到零件图的要求(3)加工零件受力变形引起的加工误差。 (4)加工零件受热变形引起的加工误差。(5)加工零件内应力重新分布引起的变形。2、表面粗糙度达不到要求可能出现的原因表面粗糙度形成的原因主要有:(1)精加工余量太大,因为余量大引起震动。(2)精加工余量过小,光洁度自然就不好控制。(3)转速,走刀。选用合适的转速和走刀。(4)加工过程中的刀痕;(5)切屑分离时的塑性变形;(6)刀具与已加工表面间的摩擦; 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸七、总结与体会通过这段时间,我完成了我国手动汽车变速器的市场现状和典型零件数控编程的课题。在整个设计过程中我遇到了很多问题,但是通过查找资料、请教指导老师和同组的同学一起探讨解决了这些问题。也明白了“学以致用”的道理。在本次设计中,以前学过的知识不断被巩固,还学习了一些我们以前没有学到的,尤其是 UG 软件的建模以及编程仿真,算是即学即用。毕业设计不仅让我重新温习了一遍以前所学的知识,它还让我学会了耐心和虚心,以及遇到问题解决问题的能力,让我感受到了前所未有的充实。学无止境。这些收获将在我今后的工作与学习中具有深远的指导意义。在此次毕业设计过程中,我从指导老师身上学到了很多东西。老师治学严谨,对工作认真负责的态度,平易近人的待人等方面使我受益匪浅。无论在理论上还是在生产实践中,他都给予我很大的帮助。无论是学习还是工作,不仅要学会做事,更要学会做人。还有感谢同学的辅导和帮助,在这几个月中对我莫大的帮助和鼓励。最后,感谢大学几年来所有教过我的老师们!感谢指导老师对本论文的悉心指导,感谢您默默无闻的奉献!在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸八、参考文献1 江剑锋.CAD/CAM 与数控机床加工M. 北京:中国人事出版社,20112 王选逵.机械制造工艺学.M北京:机械工业出版社,1995.113 杨伟群.数控工艺培训教程. 北京:清华大学出版社,2002 4 曾向阳等编著. UG 基础及应用教程M. 北京:电子工业出版社.20035 吴宗泽.机械零件设计手册M.北京:机械工业出版社,2003.116 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程.M北京:机械工业出社,2008.17李河水 赵晓东, 数控加工编程与操作 ,国防科技大学出版社,2008 .88赵长明 刘万菊 , 数控加工工艺及设备 ,高等教育出版社 2005.99陈洪涛, 数控加工工艺及编程 ,高等教育出版社,2006.1010 缪德建等.CAD/CAM 应用技术M. 南京:东南大学出版社,200511 杨伟群.数控工艺培训教程. 北京:清华大学出版社,2002任 务 书一、题目:我国手动汽车变速器的市场现状和典型零件数控编程二、完成时间:二XX 年十二月二十日以前三、任务一:我国手动汽车变速器的市场现状 四、任务二:典型零件数控编程零件如图所示,图中使用立铣刀铣削工件侧面,立铣刀直径 10mm ,铰刀直径 10,偏置量应是 5mm 将此值存入 H01 中,坐标系自定,要求编写其铣削加工程序并对程序进行文字解释。七、任务三:完成毕业设计报告书一份,要求有前言、正文、结束语,用 A4 纸张规范书写,字数在五千字以上。指导教师: 20XX 年 10 月 25 日典型四孔方形凸台零件数控铣削加工工艺及编程 UG 仿真摘 要随着社会的进步,科学技术和生产力的不断发展,人们对产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。数控机床因时代的所需应运而生,并且在我国的应用也越来越普通了。数控机床的种类繁多,常用的有数控车床、数控铣床和数控加工中心。通过典型零件的数控加工,从数控机床的介绍、数控编程的介绍、数控加工工艺的设计、数控加工的 CAD 实体造型方面对数控机床进一步认识,为将来从事相关的工作奠定良好的基础。本文介绍了典型零件从毛坯到成品的加工过程。对零件的结构进行了分析,制定了零件的加工工艺内容。选择了零件毛坯和设备,确定了定位基准与夹具,对零件的加工工艺方案、切削用量的选择等进行了具体的分析。编制了工艺卡、工序卡和刀具卡片,程序等。关键词: 定位基准;加工工艺;编程;程序AbstractWith the progress of society, science and technology and the continuous development of productive forces, peoples productivity and the quality of products made increasing demands. Several times because of the space required for machine tools have emerged, and application in China has also increasingly common. Wide variety of CNC machine tools, a common CNC lathes, CNC milling machine and CNC machining centers. Through typical CNC machining parts from the NC Machine Tool, NC programming, CNC machining process design, NC machining CAM solid modeling on the NC processing machine further awareness in relevant for the future lay a good foundation.This paper introduces the convex plate parts machining process from blank to the finished product.The structure of parts are analyzed, and made the processing technology of parts.Chose the blank parts, and equipment, determine the locating datum and the fixture, the machining process of parts scheme, selection of cutting parameter and so on has carried on the detailed analysis.Prepare the process card, process card and card of tools, procedures.Key words: locating datum;The processing technology;Cutting parameter;The program目 录摘 要 .IAbstract.2一、 任务分析 .3二、制定计划 .52.1 零件工艺性分析 .51、结构性分析 .52、尺寸分析 .52.2 装夹方案和定位基准确定 .51、确定生产类型,选用设备 .52、工件的定位与夹紧 .62.3 刀具及切削用量选择 .81、选用刀具 .82、切削用量的选择 .83、加工顺序及进给路线拟定 .92.4 相关知识点与技能点的应用 .91、与零件特征相关的知识点 .93、与零件特征相关的刀具方案知识 .104、与零件特征相关的程序编写知识 .105、与零件特征相关的工件装夹知识 .106、与零件特征相关的提高质量的方法 .107、与零件特征相关的编程方法 .11三、零件工艺文件编制 .123.1 编制机械加工工艺过程卡 .123.2 编制数控加工工序卡 .123.3 编制加工直管的刀具调整卡 .17四、零件加工程序确定 .184.1 建立工件坐标系,计算坐标点位 .184.2 填写加工程序单 .18五、仿真验证 .195.1 零件仿真加工 .195.2 零件加工操作步骤 .195.3 操作中应注意的问题 .24六、检测控制 .276.1 量具准备及检测方法 .271、检测方式 .272、量具 .276.2 检测项目及检测结果填写 .286.3 质量分析 .281、尺寸精度达不到要求可能出现的原因 .282、表面粗糙度达不到要求可能出现的原因 .28七、总结与体会 .29八、参考文献 .30一、 任务分析使用 CAD 软件绘制零件的二维图如图 1.1,如若图纸不清晰详见附录.图 1.1 零件二维图图 1.2 零件三维图技术要求如下:1.为注长度尺寸偏差0.5mm2.为注倒角 C0.53.去除毛刺飞边4.零件表面不应有划痕、擦伤等损坏零件表面的缺陷5.为注形状公差应符合 GB1184-1980 的要求6.材料:45 钢。本次任务的背景以及目的:随着科学技术的发展,机械制造业的发展规模和水平,则是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志之一。而数控技术是现代化加工设备的基础,又是精密、高效、高可靠性、高柔性加工技术的支撑。数控技术它综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控、机械制造等学科领域最新成果而形成的一门综合科学技术。对制造业实现自动化、柔性化、集成化、智能化生产起到举足轻重的作用。按给定零部件图及条件和要求,完成零部件的数控加工工艺规程设计,使我们能融会贯通掌握所学习的专业知识,提高我们的动手能力,达到活学活用,做一个合格的应用型工程师。本次设计是在我们学完了大学的全部基础课,技术基础课以及专业课之后而进行。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练。主要任务如下(1)绘制零件二维图及三维图;(2)分析零件结构、技术要求等;(3)对零件进行工艺分析;(4)制定合理的加工方案;(5)对零件编程及仿真加工。二、制定计划2.1 零件工艺性分析1、结构性分析通过对典型零件图的重新绘制,知原图样的视图正确、完整,尺寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅,该零件的基本结构状况已经大致掌握。主要结构形状由多个圆柱体组成,4 个通孔以及 3 个圆柱凸台和方形板等特征组成详见零件图。2、尺寸分析该零件尺寸精度等级较低,4-R5 的通孔,尺寸精度技术要求中说明未标注尺寸偏差为0.5mm,由上面可以看出,本零件对尺寸精度要求较低。3、表面粗糙度分析4-R5 的通孔表面粗糙度为 Ra1.6um,其余表面粗糙度为 6.3um ,本零件对表面粗糙度要求一般。2.2 装夹方案和定位基准确定1、确定生产类型,选用设备对于某个零件而言,并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成,而往往只是其中的一部分适合于数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析,选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在选择时,应考虑各方面因素,充分发挥数控加工的优势。选择时应考虑以下因素:(1)通用机床无法加工的内容。(2)通用机床难加工、质量也难以保证的内容应作为重点选择的内容。(3)通用机床效率低、工人劳动强度大的内容。从精度和效率两方面对数复杂零件的加工艺进行分析,加工精度必须达到图纸的要求,同时又能充分合理地发挥机床的功能,提高生产效率。根据以上条件可选择两轴半以上的数控铣床。本零件选用 VDL-1000D 型数控铣床,采用 FANUC0i-MB 系统。该铣床的功能参数如表 2-1 下。表 2-1 VDL-1000D 型数控铣床基本参数机床重 4400Kg最大载重 500kg1000mm 长工作台600mm 宽X800mmY520mm坐标范围Z520mm轴承锥孔 NO.40(7:24)最大钻孔直径 32最大镗孔直径 100主轴最高转速 8000rmin主轴功率 7.5/11kwX、Y、Z 向切削进给速度 0-10000 mmminX24 mminY24 mmin快速进给速度Z20 mmin工作电源 380V2、工件的定位与夹紧定位基准分为粗基准和精基准,用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准,使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时,先进行精基准的选择,保证各加工表面按图纸加工出来,再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。1.粗基准的选择原则为保证加工表面与不加工表面之间的位置精度,则应以不加工表面为粗基准。若工件上有很多歌不加工表面,应选其中与加工表面位置精度要求较高的表面为粗基准。为保证工件某重要表面的余量均匀,应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整,无飞边,浇口,冒口或其他缺陷的表面为粗基准,以便定位准确,夹紧可靠。粗基准一般只在头道工序中使用一次,应精良避免重复使用。2.精基准的选择原则“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准,避免基准不重合引起的定位误差。“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位,以保证各表面的位置精度,避免因基准变换产生的误差,简化夹具设计与制造。“自为基准“原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀,应选该加工表面本身为精基准,该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。“互为基准“原则 当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时,可采用“互为基准”方法,反复加工。所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。根据上述定位基准的选择原则,分析本零件。设计加工顺序。该零件结构简单,四个侧面较光整加工面与不加工面之间的位置精度要求不高,但为了保证零件的其他精度要求,故形状精度要求较高由机床保证,四个孔的位置精度要保证好只能在一次装夹中完成,采用通用平口钳(图 2.1)从侧面夹紧,以底面和两侧面定位(图 2.2) 。图 2.1 通用平口钳图 2.2 夹紧方式本零件使用通用平口钳,夹持工件左右端面,下面使用登高垫铁支撑,防止在加工过程中,切削力过大,工件移动或掉落。使用登高垫铁,应把等高垫铁擦干,保持放置面没有杂物。这样才能保证零件加工精度。2.3 刀具及切削用量选择1、选用刀具刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量,以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工时的刚性。选择合适的刀具和参数,对于金属切削加工,能起到事半功倍的效果。刀具材料选用硬质合金,钻头和铰刀选用高速钢。且切削速度比高速钢高 410 倍,但其冲击韧性与抗拉强度远比高速钢差。而铣刀和钻头种类繁多,在使用时要根据加工部位、表面粗糙度、精度等来选用,根据图形的精度和加工部位来看,所选刀具卡见表 3.3。2、切削用量的选择切削用量的合理选择直接影响到零件的表面质量以及加工效率,因此切削用量的选择是数控加工工艺编制过程中不可缺少的一部分,根据经验及查表确定该零件在数控加工过程中的切削用量如表 2.2 所示。表 2.2 数控加工切削用量表加工表面主轴转速(r/min)背吃刀量(mm)进给速度(mm/min)铣平面 800 0.5 120粗加工铣削轮廓 1800 1 300精加工铣削轮廓 2000 0.5 250打中心孔 1500 0.2 60钻 4x10 孔 1000 50铰孔 300 303、加工顺序及进给路线拟定(1)遵循“先基准后其他”原则,首先加工精基准,即在前面加工阶段先加工下端面。(2)遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序。(3)遵循“先主后次”原则,先加工主要表面凸台,后加工次要表面 4-R5 的通孔。(4)遵循“先面后孔”原则,先加工表面凸台, ,后加工 4-R5 的通孔 2.4 相关知识点与技能点的应用1、与零件特征相关的知识点本设计所设计的零件典型零件的数控加工工艺以及编程,本文介绍了典型零件从毛坯到成品的加工过程。对零件的结构进行了分析,制定了零件的加工工艺内容。选择了零件毛坯和设备,确定了定位基准与夹具,对零件的加工工艺方案、切削用量的选择等进行了具体的分析。编制了工艺卡、工序卡和刀具卡片,程序等。2、与零件特征相关的工艺方案知识在生产纲领已确定为大批生产的情况下,可以考虑采用万能性机床配以通用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案:工序:准备毛坯工序:对 R22 凸台进行加工工序:对 R32 凸台进行加工工序:对 R48 凸台进行加工工序:钻 11mm 孔工序:钻、铰 10 的孔,达到图纸要求表面粗糙度为 1.6um工序:锐边去毛刺工序:检查3、与零件特征相关的刀具方案知识选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。 4、与零件特征相关的程序编写知识自动编程相对与手动编程而言它是利用计算机专用软件来编制数控加工程序,编程人员只需根据零件图样的要求,使用数控语言,由计算机自动地进行数值计算及后置处理,编写出零件加工程序单,加工程序通过直接通信的方式送入数控机床,指挥机床工作,自动编程使得一些计算繁琐、手工编程困难或无法编出的程序能够顺利地完成。5、与零件特征相关的工件装夹知识平口钳又名机用虎钳,是一种通用夹具,常用于安装小型工件,它是铣床、钻床的随机附件,将其固定在机床工作台上,用来夹持工件进行切削加工。为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,本文中的零件需要使用夹具为平口钳。6、与零件特征相关的提高质量的方法为提高零件加工表面质量,应尽量选择较高的切削速度,而这样便对刀具提出了更高的要求。为充分发挥数控机床的性能,应选择高强度、高耐用度的新型高效刀具。7、与零件特征相关的编程方法本文主要采用了 G81 钻孔指令来完成钻孔的加工, G81 钻孔循环,该循环用于通常的钻孔加工。切削进给从 R 点(也就是安全高度)进行到孔底,刀具以快速移动的方式从孔底退出。格式:G81X(孔位置坐标数椐)Y(孔位置坐标数椐)Z(孔深度尺寸)R(安全高度)F(切削进给速度) 。孔深度一般情况以产品图标注(如有一把刀具加工几个不在一个高度的平面时,以你自己设定的平面与其它平面算岀差值修改 R 值 Z 值) 。三、零件工艺文件编制3.1 编制机械加工工艺过程卡3.1 机械加工工艺过程卡产品名称 零件名称 零件图号 材料 毛坯规格机械加工工艺过程卡 典型零件 典型零件 1 45 钢工序号工序名称 工序简要内容 设备 工艺装备 工时10 下料 下料20 铣对 R22 凸台进行加工 铣床10mm 立铣刀、游标卡尺30 铣铣对 R32 凸台进行加工 铣床10mm 立铣刀、游标卡尺40 钻对 R48 凸台进行加工 铣床10mm 立铣刀、游标卡尺50钻 、铰钻、铰 10的孔 铣床 中心钻、钻头、铰刀60钳 工 去毛刺 锉刀70 终 检 终检 千分尺编制 审核 批准 共 1页 第 1 页3.2 编制数控加工工序卡表 3.2 数控加工工序卡重庆航天职业技术学院机电系 机械加工工序卡片 零件图号 1零件名称 典型零件工序号 10工序名称材料 45 钢数量设备型号夹 具 平口钳量具 游标卡尺、千分尺切削液 乳化液第 1 页 共 页主轴转速 进给 量 切削深度 进给次数工步号工步内容 工艺装备r/min mm/r mm1 下料编制 校对 批准重庆航天职业技术学院机电系 机械加工工序卡片 零件图号 1零件名称 典型零件工序号 20工序名称材料 45 钢数量设备型号 X51夹 具 平口钳量具 游标卡尺、千分尺切削液 乳化液第 页 共 页主轴转速 进给 量 切削深度 进给次数工步号工步内容 工艺装备r/min mm/r mm1对 R22 凸台进行粗加工,留有精加工余量10mm 立铣刀、游标卡尺 600 50 1.52 对 R22 凸台进行粗加工,达到图纸要求 10mm 立铣刀、千分尺 800 50 1.5编制 校对 批准重庆航天职业技术学院机电系 机械加工工序卡片 零件图号 1零件名称 典型零件工序号 30工序名称材料 45 钢数量设备型号 X51夹 具 平口钳量具 游标卡尺、千分尺切削液 乳化液第 页 共 页主轴转速 进给 量 切削深度 进给次数工步号工步内容 工艺装备r/min mm/r mm1对 R32 凸台进行粗加工,留有精加工余量10mm 立铣刀、游标卡尺 600 50 1.52 对 R32 凸台进行粗加工,达到图纸要求 10mm 立铣刀、千分尺 800 50 1.5编制 校对 批准重庆航天职业技术学院机电系 机械加工工序卡片 零件图号 1零件名称 典型零件工序号 40工序名称材料 45 钢数量设备型号 X51夹 具 平口钳量具 游标卡尺、千分尺切削液 乳化液第 页 共 页主轴转速 进给 量 切削深度 进给次数工步号工步内容 工艺装备r/min mm/r mm1 对 R48 凸台进行粗加工,留有精加工余量 10mm 立铣刀、游标卡尺 600 50 1.52 对 R48 凸台进行粗加工,达到图纸要求 10mm 立铣刀、千分尺 800 50 1.5编制 校对 批准重庆航天职业技术学院机电系 机械加工工序卡片 零件图号 1零件名称 典型零件工序号 50工序名称材料 45 钢数量设备型号 X51夹 具 平口钳量具 游标卡尺、千分尺切削液 乳化液第 页 共 页主轴转速 进给量切削深度进给次数工步号工步内容 工艺装备r/min mm/r mm01 对 4X10 的孔打中心钻 中心钻 500 50 0.502 对 4X10 的孔钻9.8 的孔 9.8 麻花钻 500 50 103 对 4X10 的孔钻进行铰孔达到图纸要求 10 铰刀 630 0.35 1编制 校对 批准重庆航天职业技术学院机电系 机械加工工序卡片 零件图号 1零件名称 典型零件工序号 70工序名称材料 45 钢数量设备型号 X51夹 具 平口钳量具 游标卡尺、千分尺切削液 乳化液第 页 共 页主轴转速 进给 量 切削深度 进给次数工步号工步内容 工艺装备r/min mm/r mm1 去毛刺 锉刀编制 校对 批准重庆航天职业技术学院机电系 机械加工工序卡片 零件图号 1零件名称 典型零件工序号 80工序名称材料 45 钢数量设备型号 X51夹 具 平口钳量具 游标卡尺、千分尺切削液 乳化液第 页 共 页主轴转速 进给 量 切削深度 进给次数工步号工步内容 工艺装备r/min mm/r mm1 终检编制 校对 批准3.3 编制加工直管的刀具调整卡表 3.3 数控加工刀具调整卡产品名称或代号 典型零件零件名称 典型零件 零件图号 1刀具参数 刀补地址序号 刀具号 刀具名称及规格 刀尖半径 刀杆规格 半径 形状1 T01 10mm 立铣刀 52 T02 中心钻3 T03 9.8 钻头4 T04 10 铰刀 5编制 审核 批准 共 1 页 第 1页四、零件加工程序确定4.1 建立工件坐标系,计算坐标点位图 4.1 上表面工件坐标系原点图 4.3 坐标图4.2 填写加工程序单4-R5 钻孔加工程序单 4.1%1 程序头O0050 程序名G21 编程时使用公制单位G40 G49 G17 G80 G90 G54 取消刀具补偿.建立工件坐标系S1200 M03 主轴转速 S1200 正转G00 X0. Y0. 快速移动到 0 点G00 X49Y48Z10快速靠近加工表面G98 G81 X49Y48Z-37 R3 F50. 钻孔循环开始G98 G81 X49Y-48Z-37 R3 F50. 钻孔循环开始G98 G81 X-49Y-48Z-37 R3 F50. 钻孔循环开始G98 G81 X-49Y48Z-37 R3 F50. 钻孔循环开始G80 取消钻孔循环M05 主轴停止M09 冷切液停止G91 G28 Z0.0 返回参考点M30 程序结束由于加工程序过多,篇幅问题,详细加工程序件附录五、仿真验证5.1 零件仿真加工加工仿真系统是模拟真实数控机床的操作,学习数控技术、演示讲解数控操作编程、工程技术人员检验数控程序防止碰刀提高效益的工具软件。通过在 PC 机上操作该软件,能在很短时间内掌握各种系统数控车、数控铣及加工中心的操作。总之,实现了数控加工过程仿真,保证了数控编程的质量,减少了试切的工作量和劳动强度,提高了编程的一次成功率,引入教学培训,在数控行业推广,都可产生巨大的经济和社会效益.5.2 零件加工操作步骤打开 UG 软件进入加工模块,进入后将看到如图 5.1 所示加工界面图 5.1 加工界面1.首选选择创建刀具,选择平面铣刀,输入刀具名称,点击创建如下图5.2刀具名称图5.2刀具名称 图5.3刀具参数点击确定,进入刀具页面设定参数,刀具直径为10mm,长度为75mm,刀刃长度为50mm 如图5.3刀具参数2.点击创建几何体,弹出对话框选择MCS,输入名称。如下图5.4几何体页面图5.4几何体页面点击确定进对话框,选择指定MCS,进入页面选择自动判断。确定工件坐标系。点击确定保存。3.再次点击创建几何体,弹出对话框,选择WORKPIECE,选择几何体位置,输入名称,点击确定进入对话框。图5.5工件几何体图5.5工件几何体选择指定部件,选中要加工的零件。指定自动块毛坯,选中毛坯体,如下图5.6指定毛坯图5.6指定毛坯创建好刀具,工件坐标系,毛坯后。点击创建操作,进入对话框,选择mill-contour,弹出对话框。设定程序,刀具,几何体和加工方法。点击确定。图5.7加工操作图5.7加工操作进入对话框后,对刀轨进行设置,选择跟随部件,刀具平直,平面刀具直径百分比为75。全局每刀深度为1mm。对切削参数以及非切削移动、进给进行设置后。点击生成刀路,获得刀路图如下图图5.8加工刀路图。图5.8加工刀路图5.3 操作中应注意的问题(1)单人操作 (2)程序输入过程中,坐标整数后要加小数点 (3)程序输入后进行模拟检验,并机床回参 (4)加工过程关好防护门,注意观察刀具运动情况,(5)发现问题及时按下急停按钮,以确保刀具和数控机床安全,防止安全事故发生5.4 仿真加工效果图选中程序列表,点击确定刀轨。开始仿真加工,得到如下效果图图 5.41 仿真加工效果图图 5.42 仿真加工效果图图 5.43 仿真加工效果图图 5.44 仿真加工效果图六、检测控制6.1 量具准备及检测方法1、检测方式零件检查的方法很多,而且新的检查技术在日新月异地向前发展。但从机械检修工作的实际出发,可归纳为如下几个方面: 1)感觉检查法 这是不用检查设备,只凭检查人员的直观感觉来鉴别零件技术状况的一种方法。这种方法简便,且在机械检修中,也较容易分辨出大量拆检零件的缺陷,因此,这种方法还有用武之地。但是,这种方法不能用来检查精度要求较高的零件,且要求检查人员有较丰富的经验。 2)仪器、工具检查法 大量检查工作都是用仪器、工具进行的。由于仪器和工具的作用原理和种类各不相同,它可以分为通用量具、专用量具、机械式仪器和仪表、光学仪器、电子仪器等。 3)物理检查法 这是利用电、磁、光、声、热等物理量通过工件引起的变化来探测零件技术状况的一种方法。这种方法的实现也是和仪器、工具检查法相结合的。这种方法通常是用来检查零件内部隐蔽缺陷而又不损坏零件本身,现有普遍称为无损检验。无损检验技术近年来正在日益发展,现在生产中广泛应用的有磁粉法、渗透法、超声波和射线法。本次主要采用了 通用量具进行检测2、量具在数控铣削加工工件中,为了确保工件的尺寸精度,必须选择正确的测量工具,量具种类很多,但不同的工件采用不同的量具作为测量工具。采用千分尺和游标卡尺及直尺作为测量工件的量具。由于游标卡尺是一种通用量具使用方便的特点。对一般精度高的零件选用千分尺。如表 6-4 所示。表 6-4 量具表名称 规格 用途游标卡尺 0-150mm 主要用于测量、外尺寸和深度等千分尺 0-150mm 用于外径、长度测量工具直尺 0-200mm 用来测量工件的长度6.2 检测项目及检测结果填写检验尺寸 要求尺寸 实际尺寸 是否合格总长度 1160.5 116.01 合格10 表面粗糙度 Ra1.6um Ra1.6um 合格其余表面粗糙度 Ra6.3um Ra6.3um 合格6.3 质量分析1、尺寸精度达不到要求可能出现的原因(1)工装设备不良,如刀具,夹具精度达不到要求,或部分损坏(2)机床加工精度低,如本事机床精度达不到零件图的要求(3)加工零件受力变形引起的加工误差。 (4)加工零件受热变形引起的加工误差。(5)加工零件内应力重新分布引起的变形。2、表面粗糙度达不到要求可能出现的原因表面粗糙度形成的原因主要有:(1)精加工余量太大,因为余量大引起震动。(2)精加工余量过小,光洁度自然就不好控制。(3)转速,走刀。选用合适的转速和走刀。(4)加工过程中的刀痕;(5)切屑分离时的塑性变形;(6)刀具与已加工表面间的摩擦;七、总结与体会通过这段时间,我完成了我国手动汽车变速器的市场现状和典型零件数控编程的课题。在整个设计过程中我遇到了很多问题,但是通过查找资料、请教指导老师和同组的同学一起探讨解决了这些问题。也明白了“学以致用”的道理。在本次设计中,以前学过的知识不断被巩固,还学习了一些我们以前没有学到的,尤其是 UG 软件的建模以及编程仿真,算是即学即用。毕业设计不仅让我重新温习了一遍以前所学的知识,它还让我学会了耐心和虚心,以及遇到问题解决问题的能力,让我感受到了前所未有的充实。学无止境。这些收获将在我今后的工作与学习中具有深远的指导意义。在此次毕业设计过程中,我从指导老师身上学到了很多东西。老师治学严谨,对工作认真负责的态度,平易近人的待人等方面使我受益匪浅。无论在理论上还是在生产实践中,他都给予我很大的帮助。无论是学习还是工作,不仅要学会做事,更要学会做人。还有感谢同学的辅导和帮助,在这几个月中对我莫大的帮助和鼓励。最后,感谢大学几年来所有教过我的老师们!感谢指导老师对本论文的悉心指导,感谢您默默无闻的奉献!在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。八、参考文献1 江剑锋.CAD/CAM 与数控机床加工M. 北京:中国人事出版社,20112 王选逵.机械制造工艺学.M北京:机械工业出版社,1995.113 杨伟群.数控工艺培训教程. 北京:清华大学出版社,2002 4 曾向阳等编著. UG 基础及应用教程M. 北京:电子工业出版社.20035 吴宗泽.机械零件设计手册M.北京:机械工业出版社,2003.116 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程.M北京:机械工业出社,2008.17李河水 赵晓东, 数控加工编程与操作 ,国防科技大学出版社,2008 .88赵长明 刘万菊 , 数控加工工艺及设备 ,高等教育出版社 2005.99陈洪涛, 数控加工工艺及编程 ,高等教育出版社,2006.1010 缪德建等.CAD/CAM 应用技术M. 南京:东南大学出版社,200511 杨伟群.数控工艺培训教程. 北京:清华大学出版社,2002
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