基于UG环境下的数控零件铣削工艺分析与仿真加工.zip
基于UG环境下的数控零件铣削工艺分析与仿真加工.zip,基于,UG,环境,数控,零件,铣削,工艺,分析,仿真,加工
XXX数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共 5页第 1 页车间工序号工序名材料牌数控2铣45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制作件数每台件数铣床145x145x3511设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床XD-40A11夹具编号夹具名称切削液1平口钳乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图游标卡尺工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min进给速度mm/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时描校机动辅助1用50端面铣刀粗加工,留有精加工余量50端面铣刀5801740.311底图号2用50端面铣刀精加工至图纸尺寸要求50端面铣刀7001400.20.51装订号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期5XXX数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共 5页第 2 页车间工序号工序名材料牌数控3铣45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制作件数每台件数铣床145x145x3511设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床XD-40A11夹具编号夹具名称切削液1平口钳乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图游标卡尺工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min进给速度mm/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时描校机动辅助1用12的立铣刀粗加工,留有精加工余量12立铣刀18005400.311底图号2用12的立铣刀精加工至图纸尺寸要求12立铣刀24004800.20.513用2的球头刀加工圆弧面2球头刀45004500.10.31装订号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期XXX数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共 5页第 3 页车间工序号工序名材料牌数控4铣45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制作件数每台件数铣床145x145x3511设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床XD-40A11夹具编号夹具名称切削液1平口钳乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图游标卡尺工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min进给速度mm/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时描校机动辅助1用12的立铣刀粗加工,留有精加工余量12立铣刀18005400.311底图号2用12的立铣刀精加工至图纸尺寸要求12立铣刀24004800.20.51装订号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期XXX数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共 5页第 4 页车间工序号工序名材料牌数控5铣45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制作件数每台件数铣床145x145x3511设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床XD-40A11夹具编号夹具名称切削液1平口钳乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图游标卡尺工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min进给速度mm/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时描校机动辅助1用4的立铣刀粗加工圆弧形凹槽,留有精加工余量4立铣刀36007200.20.51底图号2用4的立铣刀精加工圆弧形凹槽至图纸尺寸要求4立铣刀44004400.10.31装订号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期XXX数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共 5页第 5 页车间工序号工序名材料牌数控6铣45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制作件数每台件数铣床145x145x3511设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床XD-40A11夹具编号夹具名称切削液1平口钳乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图游标卡尺工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min进给速度mm/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时描校机动辅助1钻孔9.8mm9.8麻花钻800800.14.91底图号2铰孔10图纸尺寸要求10铰刀900450.050.11装订号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 XXX数控加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共1页第1页材 料 牌 号45毛 坯 种 类型材毛坯外形尺寸145x145x35mm每毛坯件数1每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车间 工 序设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件夹具量具1下料下料金工锯床平口钳游标卡尺2铣铣削零件6个表面至工件最大尺寸,表面粗糙度Ra3.2um数控数控铣床平口钳游标卡尺3铣加工零件上表面凸台数控数控铣床平口钳游标卡尺、千分尺4铣加工零件上表面2-19孔数控数控铣床平口钳游标卡尺、千分尺5铣加工零件上表面2个圆弧形凹槽数控数控铣床平口钳游标卡尺、千分尺6钻加工零件上表面2-10孔数控数控铣床平口钳游标卡尺7清洗去毛刺、清洗8检验检验、入库 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期 摘 要加工中心是现代加工车间最重要的装备,可通过NX软件三维造型完成数控编程并导入加工中心进行加工。现代的NX、制造技术,都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代数控技术专业学生必不可少的。本次毕业设计包括四章,第一章介绍了数控加工技术国内外发展现状;第二章介绍了零件,第三章介绍包括毛坯分析、机床的选择、加工顺序的确定、刀具的选择等;第四章基于UG 的NC编程加工。我希望能通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。由于个人能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请老师给予指导。关键词:数控编程;工艺分析;数控加工; IIIAbstractThe machining center is the most important modern processing plant equipment, through the NX software to complete the three-dimensional modeling of NC programming and machining center imported for processing. Modern NX manufacturing technology, are built on the technology in the NC. Master modern CNC technology knowledge is essential to professional students of modern CNC technology.This graduation design includes four chapters, the first chapter introduces the current situation of the development of CNC machining technology at home and abroad; the second chapter introduces the parts, the third chapter including blank analysis, machine tool selection, determine the processing order, tool selection; the fourth chapter is based on the NC programming and processing of UGI hope that through the design of an adaptive training of their future work, exercise itself to analyze the question, the ability to solve problems. Due to the limited ability, there are still many deficiencies in the design, ask the teacher to give guidance.Key words: Numerical control programming; process analysis; NC machining;目 录摘 要IAbstractII第一章 绪论11.1 数控加工技术国内外发展现状11.1.1我国数控技术发展现状11.1.2与国外的差距11.2 数控加工技术国内外现状2第二章 零件图分析32.1 零件图32.2零件的结构特点分析32.3零件图的技术要求3第三章 零件的数控加工工艺43.1 毛坯的选择43.1.1确定毛坯的类型43.1.2 确定尺寸的确定43.2定位基准及工艺路线的选择53.3.1定位基准的选择53.3.2工艺路线的安排53.3夹具的选择63.4刀具的选择63.5切削液选择73.6机床的选择83.7量具的使用表83.8切削用量的选择93.9填写数控加工工序卡11第四章 零件的数控程序编制134.1编程方法的选择134.2 软件编程操作134.2.1进入加工模块134.2.2创建几何体134.2.3设置几何体144.2.4设置刀具154.2.5型腔铣加工操作154.2.6曲面加工自动编程174.2.7其余表面加工刀路图194.2.8钻孔加工自动编程204.3加工仿真224.4后处理23总结24致谢25参考文献26第一章 绪论1.1 数控加工技术国内外发展现状传统中的数控机床延伸了人的体力,成为了工作母机,而数控操作技术赋予机床一个强大的大脑,可以使机床变得越来越“聪明”。数控操作技术现在已经从被动执行的运动指令发展到现在能够用“感知”机床的温度、振动、能耗等工作清况并可以加以调整和控制,加上在线测量工件尺寸、刀具破损和预测刀具的最终寿命,以及可以用来防止刀具和运动部件干涉,甚至可以替操作者进行语音之间的导航或者发送短消息。数控机床的技术具备智能化功能可以使机床自动的去适应加工环境中的变化,从而使机床操作变得更加方便和迅速,精度和准确度更加稳定,工作的效率得到很大的提升。前瞻数控系统控制和轨迹平滑技术,精确的位置和速度控制技术、植物总线和网络技术极大地提高了系统的动态性能和控制精度,并确保稳定的数控机床、高速、高精度和多轴和可靠性。1.1.1我国数控技术发展现状目前,随着数控加工技术在我国的飞速发展,国内自主生产的数控车床已经能满足国内市场上的一些需要。高性能卧式车削中心和铣削中心,通过合资企业,引进技术和自主发展,一些产品已经能够满足国内高端用户需求。然而,卧式车铣复合加工中心、带Y轴或C轴的卧式车削中心、双主轴卧式车削中心和高精度卧式车削中心依然还是主要依靠从国外引进。1.1.2与国外的差距1 经营理念的差距一些国内企业“以市场为导向”的想法是目光短浅,心胸狭窄,局限于产品销售是好是坏,只是销售产品,所谓的售后服务修理这台机器。以关注客户需求,提供解决方案,为客户创造价值,竞争从产品到服务竞争尚未成为公司的核心经营理念。其中特别重要的是对那些比较高端一些的客户的需求,我们现在国内的机床企业往往变成供非所需,所需并不能供。所以现在的情况虽有所改善,但仍然没有能够从根本上去改变这种情况。我们中国国内现在某些中小企业很忽视技术集成的重要性,从而把自己化为只能在生产机床设备的领域,我们从中并没有意识到它的软件和硬件的集成将会带给给客户的价值创造潜力。主要是现在的外国机床企业一般是把软、硬件集成作为一种重要的方法来调整产品结构。2 核心技术的差距与机床制造业大国相比,中国的数控机床仍有明显差距的结构、技术、创新和研发能力。基本技术、关键技术和通用技术还没有完全掌握。我们特别是要去关注客户的需求,从而可以开发出个性化的产品,把它专用与我们数控机床的发展,培养为用户提供更加全面的解决方案的能力。特别是高性能数控系统的发展和核心功能主机滞后,市场份额很低,已经成为一个主要的瓶颈限制中国数控机床行业的发展。技术差距的关键是反映在产品的最终稳定的可靠性和准确性,数控机床。即使大量的能源生产、技术相对成熟的数控机床,如立式加工中心市场,中小型卧式加工中心、数控车床等产品由于性能、可靠性和准确性等略低,因此外国公司相当大的市场份额。3发展战略的差距国内企业发展战略往往是基于产品的开发成为主线,大多数是一个领导人跟随和模仿的外交政策的产品。竞争企业应该搬到视线即将到来的和潜在的竞争对手和客户的需求,在现有竞争边界,选择定位市场结构重组,改变市场,即“引导市场。“指导市场是一个积极主动的策略,基于自己的原始特性的新技术,新产品指导和满足市场的发展需求,提高客户的技术水平,实现利润最大化为自己开发新的利润空间。它将改变市场的结构,提供未来市场的新产品,引导顾客了解新产品,新产品的使用,由于新产品。1.2 数控加工技术国内外现状近年来,由于我们的国家随着国防、航空、高铁、汽车和模具等等一些非常重要的装备制造行业需求量的大幅增长,所以导致我国数控的机床也取得了非常迅猛的发展。中国通过引进技术、消化吸收和科学技术研究两个阶段独立版权控制系统的发展,奠定了良好的基础为数控机床技术产业化。数控机床1300年新开发的品种,有一定的报道。新开发的产品由数控机床达到大部分的年代的中层,年代一些达到国际水平,为国家重点建设提供了一个高水平的数控机床。数控系统的开发和生产也取得了一些成就:80年开发了一个新的品种。数控机床数控系统的核心技术,该物种数量和质量直接影响国产数控机床的发展。多年来,很多的发达国家对进口的那些高速数控系统实行禁运的政策。因此,“计划”以来,国家一直是数控系统的发展作为首要任务的支持,大部份数控机床配套产品已能生产,自我配套率超过60%。1第二章 零件图分析2.1 零件图图2.1零件图2.2零件的结构特点分析从图2.1(若插图不清晰请见附件CAD零件图)中可以看出该零件主要由多个表面组成,形状比较复杂,主要有凸台、孔、凹槽等特征组成。其中表面粗糙度如图2.1所示工件平面的粗糙度最高为Ra3.2um,在切削用量中需注意保证零件不变形等。(等等,其余的请参照零件图纸);按照其中基准面的先主后次、先近后远、先里后外、先粗加工后再去进行精加工、先面后孔的原就可以依次划分工序加工。2.3零件图的技术要求在数控加工中,我们需要按照图纸的技术要求进行加工,方能成为合格的产品。以下为本零件图纸的技术要求。技术要求:1.未注尺寸偏差0.1mm2.未注倒角C13.去除毛刺飞边4.表面不应有划痕等损坏表面的缺陷21第三章 零件的数控加工工艺3.1 毛坯的选择3.1.1确定毛坯的类型毛坯是用来加工各种工件的坯料,毛坯的生产方法主要有:铸造、锻造、焊接、冲压件,以及各种型材也可以用作毛坯。(一)铸件 对形状较复杂的毛坯,一般可用铸造方法制造。目前大多数铸件采用砂型铸造,对尺寸精度要求较高的小型铸件,可采用特种铸造,如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造成和离心铸造等。(二)锻件锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。因此锻件的力学性能较好,常用于受力复杂的重要钢质零件。其中自由锻件的精度和生产率较低,主要用于小批生产和大型锻件的制造。模型锻造件的尺寸精度和生产率较高,主要用于产量较大的中小型锻件。(三)型材型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。就其制造方法,又可分为热轧和冷拉两大类。热轧型材尺寸较大,精度较低,用于一般的机械零件。冷拉型材尺寸较小,精度较高,主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。(四)焊接件焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。其优点是制造简单、生产周期短、节省材料、减轻重量。但其抗振性较差,变形大,需经时效处理后才能进行机械加工。(五)其它毛坯其它毛坯包括冲压件,粉末冶金件,冷挤件,塑料压制件等。根据该零件的图纸要求,由于零件并不是很长,最大外形状为方形,因此可以直接采用型材毛坯(板材),能符合零件图纸的要求。3.1.2 确定尺寸的确定毛坯的形状和尺寸主要由零件组成表面的形状、结构、尺寸及加工余量等因素确定的,并尽量与零件相接近,以达到减少机械加工的劳动量,力求达到少或无切削加工。最大外形尺寸为140x100x30mm,毛坯尺寸选择为145x145x35mm的方块料。毛坯选择型材材料为45钢。3.2定位基准及工艺路线的选择3.3.1定位基准的选择(1)基准重合原则。为了避免基准不重合误差,方便编程,应选用工序基准作为定位基准,尽量使用工序基准,定位基准、编程原点三者统一。(2)便于装夹的原则。所选的定位基准应能保证定位准确、可靠,定位夹紧简单、易操作,敞开性好,能够加工尽可能多的表面。(3)便于对刀的原则。批量加工时在工件坐标系已经确定的情况下,保证对刀的可能性和方便性。先以零件的上表面作为粗基准,加工下表面,完成零件6个表面的加工。再用下表面作为精基准面,加工上表面轮廓。3.3.2工艺路线的安排零件的加工路线安排如下工序1:下料工序2:铣削零件6个表面至工件最大尺寸,表面粗糙度Ra3.2um工序3:加工零件上表面凸台及2-19孔工步1:用12的立铣刀粗加工,留有精加工余量工步2:用12的立铣刀精加工至图纸尺寸要求工步3:用2的球头刀加工圆弧面工序4:加工零件上表面2个圆弧形凹槽工步1:用4的立铣刀粗加工圆弧形凹槽,留有精加工余量工步2:用4的立铣刀精加工圆弧形凹槽至图纸尺寸要求工序5:加工零件上表面2-10孔工步1:钻孔9.8mm工步2:铰孔10图纸尺寸要求工序5:去毛刺、清洗工序6:检验、入库3.3夹具的选择在选择夹具的时候有两个基本的要求。一是:要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对的固定;二是:要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。当零件加工批量不大时,应尽量采用组合夹具、可调试夹具及其它通用夹具,来缩短生产准备时间、节省生产费用。在成批量生产时,采用专用夹具,来提高效率。在选择夹具时还要保证零件的装卸要快速、方便、可靠。夹具上各部件应不妨碍机床对零件各表面的加工。根据该零件的结构工艺性,确定该零件的加工选择通用夹具机用平口虎钳如图3.1进行装夹,在装夹时限制零件的XYZ三个自由度,零件底部位置应当垫上垫铁,以确保零件在加工过程中不受到损伤。图3.2机用平口虎钳3.4刀具的选择刀具的选择其实是数控加工工艺中的主要内容之一,刀具不仅会影响到机床的加工效率,而且还会直接影响到加工的质量和精度。数控机床在选用刀具时,通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。数控机床对刀具的要求比普通机床要高、除了要求较好的刚性和尺寸稳定性、较长的寿命、良好的切削性能外,还要求安装调整方便。在我们选择一种刀具时,还要确保让刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相互适应,即我们选择刀具的几何形状应当依据加工面的具体情况而确立。综上所述,根据该零件的加工需求,确定该零件的刀具如表3.1所示:表3.1数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称图号程序编号O0001序号刀具号刀具规格名称数量加工表面材料1T0150面铣刀1毛坯表面YT152T0212立铣刀1凸台及凹槽硬质合金3T032球头刀1圆弧面硬质合金4T044立铣刀1凹槽硬质合金5T059.8麻花钻1孔高速钢6T0610铰刀1孔高速钢编制审核共1页第1页3.5切削液选择合理的去选择一种切削液可以明显改善工件与刀具之间的摩损状况从而降低切削力度和切削温度,这样的话就可以减轻刀具的摩损和减小工件的热变形,从而就可以大大提高刀具的耐用度以及提高加工中心的效率和加工出来零件的质量。切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈的作用,因此在数控加工中使用切削液是一个必须的选择。常用的冷却液主要有三种表3.2所示:表3.2 常用冷却液冷却液名称主要成份主要作用水溶液水、防锈添加剂冷却乳化液水、油、乳化剂冷却、润滑、清洗切削油矿物油、动植物油、极压添加剂或油性润滑切削液应根据工件材料,刀具材料,加工方法和技术要求等具体情况进行选用。下述几条供参考:1、高速的刀具红硬性差,需采用切削液,硬质合金刀具红硬性好,一般不加切削液;若硬质合金刀具使用切削液,必须连续、充分的浇注;不能间断。2、切削铸铁和铝合金时,一般选用煤油为宜。3、在进行粗加工的时候,要以冷却为主,我们可以选泽用水溶液或者浓度低的乳化液,进行精加工时,主要以润滑为主,或者可选用切削油和浓度高的乳化液。4、低速加工时,可选用油性较好的切削油;重切削时,可选用极压切削液。综上所述:根据选择的材料45#钢,选择乳化液为冷却液。它的主要作用是:冷却、润滑、清洗而且还有一定的防锈作用。3.6机床的选择零件的所有工序都可以在数控铣床或加工中心上完成,其外形铣削可以采用立铣刀进行铣削;型腔的加工,采用立铣刀进行型腔铣削加工;台阶则可以选择稍大一点的立铣刀进行加工,这样可以减少切入次数,从而增加生产效率。图3.3XD-40A加工中心由于这种零件事属于单件小批量的生产,因此我们可以不用去考虑生产效率等一些问题,只要能够在保证零件精度要求的前提下选择相应的数控机床设备来进行加工就可以了,但是为了去减少一些人为的换刀量,根据现有的数控操作机床,我们可以确定选择由大连机床集团生产的XD-40A这一系列数控立式加工中心图3.3,XD系列立式数控铣床是大连机床集团公司引进先进技术生产的最新一代数控操作机床。3.7量具的使用表在数控车削和铣削加工中,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3.3所示。表3.3量具表名称规格分度值用途带表游标卡尺0-300mm0.01mm主要用于测量内、外尺寸和深度等千分尺25-50mm0.001mm用于厚度测量工具钢直尺0-300mm1mm用于毛坯测量工具3.8切削用量的选择粗切削用量:“三要素”是指刀具在切削过程中的运动参数。“三要素”是指:切削速度,进给量,背吃刀量。选择切削用量时考虑的因素:(1)切削加工生产率在切削加工中,金属切除率与切削用量三要素ap、f、v均保持线性关系,即其中任一参数增大一倍,都可使生产率提高一倍。然而由于刀具寿命的制约,当任一参数增大时,其它二参数必须减小。因此,在制订切削用量时,三要素获得最佳组合,此时的高生产率才是合理的。 (2)刀具寿命 切削用量三要素对刀具寿命影响的大小,按顺序为v、f、ap。因此,从保证合理的刀具寿命出发,在确定切削用量时,首先应采用尽可能大的背吃刀量;然后再选用大的进给量;最后求出切削速度。(3)加工表面粗糙度精加工时,增大进给量将增大加工表面粗糙度值。因此,它是精加工时抑制生产率提高的主要因素。在切削加工中,金属切除率与切削用量三要素ap、f、v均保持线性关系,即其中任一参数增大一倍,都可使生产率提高一倍。然而由于刀具寿命的制约,当任一参数增大时,其它二参数必须减小。因此,在制订切削用量时,三要素获得最佳组合,此时的高生产率才是合理的。 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,根据经验及查表计算确定该零件在数控加工过程中的切削用量。(1)50面铣刀粗加工时根据查表及经验,选取Vc=90m/min,f=0.3mm/r,ap=1mm。则:主轴转速:n =1000Vc/d =(100090)/(3.1450)r/min=573.2r/min取580r/min 进给速度:F =fn =(0.3580)mm/min=174mm/min精加工时根据查表及经验,选取Vc=110m/min,f=0.2mm/r,ap=0.5mm。则:主轴转速:n =1000Vc/d =(1000110)/(3.1450)r/min=700.6r/min取700r/min 进给速度:F =fn =(0.2700)mm/min=140mm/min(2)12立铣刀粗加工时根据查表及经验,选取Vc=70m/min,f=0.3mm/r,ap=1mm。则:主轴转速:n =1000Vc/d =(100070)/(3.1412)r/min=1857.7r/min取1800r/min 进给速度:F =fn =(0.31800)mm/min=540mm/min精加工时根据查表及经验,选取Vc=90m/min,f=0.2mm/r,ap=0.5mm。则:主轴转速:n =1000Vc/d =(100090)/(3.1412)r/min=2388.5r/min取2400r/min 进给速度:F =fn =(0.22400)mm/min=480mm/min(3)1球头刀加工时根据查表及经验,选取Vc=16m/min,f=0.1mm/r,ap=0.3mm。则:主轴转速:n =1000Vc/d =(100016)/(3.141)r/min=5095r/min取5000r/min 进给速度:F =fn =(0.15000)mm/min=500mm/min(4)4立铣刀粗加工时根据查表及经验,选取Vc=45m/min,f=0.2mm/r,ap=0.5mm。则:主轴转速:n =1000Vc/d =(100045)/(3.144)r/min=3582.8r/min取3600r/min 进给速度:F =fn =(0.23600)mm/min=720mm/min精加工时根据查表及经验,选取Vc=55m/min,f=0.1mm/r,ap=0.3mm。则:主轴转速:n =1000Vc/d =(100055)/(3.144)r/min=4378.9r/min取4400r/min 进给速度:F =fn =(0.14400)mm/min=440mm/min(5)9.8麻花钻加工时根据查表及经验,选取Vc=25m/min,f=0.1mm/r。则:主轴转速:n =1000Vc/d =(100025)/(3.149.8)r/min=812r/min取800r/min 进给速度:F =fn =(0.1800)mm/min=80mm/min(6)10铰刀加工时根据查表及经验,选取Vc=28m/min,f=0.05mm/r。则:主轴转速:n =1000Vc/d =(100028)/(3.1410)r/min=891r/min取900r/min 进给速度:F =fn =(0.05900)mm/min=45mm/min3.9填写数控加工工序卡根据本文上述分析,填写数控加工工艺卡片,详细见附件。第四章 零件的数控程序编制4.1编程方法的选择数控编程方法可分为手工的编程和自动编程两种。(1)手工编程手工编程是指主要由人工来完成数控机床程序编制各个阶段的工作。当被加工零件形状不十分复杂和程序较短时,都可以采用手工编程的方法。手工编程在目前仍是广泛采用的编程方式,即使在自动编程高速发展的将来,手工编程的重要地位也不可取代,仍是自动编程的基础。在先进的自动编程方法中,许多重要的经验都来源于手工编程,并不断丰富和推动自动编程的发展。(2)自动编程自动编程是指借助数控语言编程系统或图形编程系统,由计算机来自动生成零件加工程序的过程。编程人员只需根据加工对象及工艺要求,借助数控语言编程系统规定的数控编程语言或图形编程系统提供的图形菜单功能,对加工过程与要求进行较简便的描述,而由编程系统自动计算出加工运动轨迹,并输出零件数控加工程序。由于在计算机上可自动地绘出所编程序的图形及进给轨迹,所以能及时地检查程序是否有错,并进行修改,得到正确的程序。综合考虑该零件的外形,确定该零件采用UG软件自动编程的方法进行编制,这样做可以通过加工仿真更明确的发现程序是否有错误。4.2 软件编程操作4.2.1进入加工模块1、在标准工具条中选择“开始”“加工”,系统将弹出“加工环境”对话框,在CAM设置选择栏中选择“mill-contour”模板,单击“初始化”按钮,系统将进入型腔铣加工环境。4.2.2创建几何体在操作导航器的几何视图中,设置加工坐标系、零件和毛坯,为创建操作做准备。(1)设置加工坐标系。先将操作导航器转换到几何体视图。在“操作导航器-几何体”中选择“MCS-MILL”,单击右键,在其快捷菜单中选择“编辑”命令。在弹出对话框中的“机床坐标系”中的“指定MCS”栏中,单击“自动判断”图标,然后在图形区域选择毛坯的顶面,之后单击“确定”,系统将自动在毛坯的顶面中心位置创建加工坐标系,如图4.1所示。图4.1坐标系设定4.2.3设置几何体在“操作导航器-几何体”中,双击“WORKPIECE”图标,将弹出“几何体”对话框。指定部件几何体。在“几何体”对话框中,单击“指定部件”按钮,将弹出“部件几何体”对话框,在图形区域选择零件, 点击“确认”返回“几何体”对话框,如图4.2所示。图4.2几何体设定指定毛坯几何体,在“几何体”对话框中,单击“指定毛坯”图标按钮,将弹出“毛坯几何体”对话框,选择“几何体”,单击“选择之前绘制好的毛坯零件”后选择确定,返回“几何体”对话框,如图4.3所示。图4.3毛坯选择在“几何体”对话框中单击“确认”,结束几何体的设置操作。4.2.4设置刀具(1)在“创建操作”工具条中选择“创建刀具”命令,进入“创建刀具”对话框。(2)先在“创建刀具”对话框中的类型选择项内选择“mill-contour(铣型腔)”,然后在“刀具子类型”选项栏中选择“立铣刀(MILL)”图标,并输入刀具名称D12,然后单击“应用”,进入“刀具参数”对话框,设置参数后单击“确定”,重复建立其他铣刀和钻头,最终完成刀具的创建。4.2.5型腔铣加工操作(1)在加工创建工具条中,单击“创建操作”命令,系统将弹出“创建操作”对话框。(2)在“创建操作”对话框中,选择“类型”中选择“mill-contour(铣型腔)”,然后在“操作子类型”中,选择型腔铣模板图标CAVITY-MILL铣型腔。(3)在“创建操作”对话框中设置其他参数:程序、刀具、几何体、方法如图4.4。图4.4参数设置(4)在“创建操作”对话框中单击“确定”,选择切削区域、设置切削层、设置余量、进给率如图4.5。后续相同工序参数差不多。图4.5加工参数设置(5)生成操作,如下图所示。图4.6上表面粗加工刀路图 图4.7上表面精加工刀路图4.2.6曲面加工自动编程单击【插入】工具栏上的【创建操作】图标,系统自动弹出“创建操作”对话框,选择“类型”为“mlii-contour”,选择“操作子类型”为“FIXED_CONTOUR”(固定轮廓铣),“程序”设置为“qumianjiagon”、“刀具”选择“R1”、“几何体”设置为“WORKPIECE1”,单击对话框中的“确定”按钮将打开如图4.8所示的“创建操作”对话框。图4.8创建操作对话框在“固定轮廓铣”对话框中单击【指定切削区域】图标,系统弹出“切削区域”对话框,选择切削区域,单击确定键,返回“固定轮廓铣”对话框。如图4.9所示。图4.9切削区域在“固定轮廓铣”对话框中指定了所有的参数后,单击对话框底部操作的生成图标,生成如图4.10所示的固定轮廓铣精加工刀轨。图4.10曲面加工刀路4.2.7其余表面加工刀路图其余表面的加工方法跟上表面凹槽一样,参照凸台凹槽的操作方法进行家用本文不做详述,最终得出加工零件的全部进给刀路图。图4.11铣圆弧槽刀路图图4.12底面精加工刀路图图4.13侧壁精加工刀路图4.2.8钻孔加工自动编程(1)在“创建操作”工具条中选择“创建刀具”命令,进入“创建刀具”对话框。(2)先在“创建刀具”对话框中的类型选择项内选择“drill”,然后在“刀具子类型”选项栏中选择“麻花钻头(DRILLING-TOOL)”图标,并输入刀具名称DRILLING-TOOLD11,然后单击“应用”,进入“刀具参数”对话框,设置参数后单击“确定”,完成刀具的创建。(二)创建操作(1)在加工创建工具条中,单击“创建操作”命令,系统将弹出“创建操作”对话框。(2)在“创建操作”对话框中,选择“类型”中选择“drill”,然后在“操作子类型”中,选择型腔铣模板图标PECK-DRILLING啄钻。在“创建操作”对话框中设置其他参数:程序、刀具、几何体、方法、名称。在“创建操作”对话框中单击“确定”,指定孔、指定部件表面、指定底面、指定循环方式、进给和速度,如图4.14所示。 图4.14参数设置(3)生成操作,如图4.15所示。图4.15钻孔刀路图4.3加工仿真在文章的最后,为了效验本次设计,安排的切削参数,工艺路线,机床选择,刀具选择等,是否合理,我们使用UG软件的仿真加工功能,确定刀路是否合理,是否有过切,撞刀等问题。选中所有加工程序,点击软件上的确定刀轨,选择2D动态仿真。点击开始,得如下图。图4.16仿真加工通过本次加工仿真,确定本次设计中使用的,工艺路线安排,刀具、机床、切削参数的选择,正确合理,符合加工需要。4.4后处理先在操作导航器中选中各铣削图标,然后在“加工操作”工具条中单击“后处理”按钮,在“后处理”对话框中,后处理选择“MILL-3-AXIS”,单位选择“公制/部件” ,单击“确定”后,系统就会生成加工操作的NC加工代码,如图4.17所示。图4.17加工代码总结本次课题贯穿本专业所学到的议论知识与实践操作技术,从分析设计到计算、操作得到成品,同时本次选题提供了自主学习,自主完成的机会。毕业设计有实践性,综合性,探索性,应用性等特点,本次选题的目的是数控专业教学体系中构成数控技术专业知识及专业技能的重要组成部分,是运用UG建模以及自动编程的一次综合练习。加工设计理论已经不拘泥于系统的理论基础,开始强调产品尺寸精度,工艺严格性,从而更加有得于学生装的数控编程及操作的创新精神和实践能力。随着毕业设计做完,也将意味我的大学生活即将结束,但在这段时间里面我觉得自己是努力并快乐的。在繁忙的的日子里面,曾经为解决技术上的问题,而去翻我所学专业的书籍。经过这段时间我真正体会了很多,也感到了很多。为了更深入的理解并掌握大学的专业知识,加强专业技能。通过此次的分析,需要对刀具的切削参数进行计算等方面的问题给予考虑,这些方面的知识都需要我们去复习以前的知识,在对以前学的知识进行初步系统回顾之后,大脑形成一初步的印象。各专业课之间相关联的知识也能很好的理解。这次毕业设计,给我最大的体会就是熟练操作技能来源我们对专业的熟练程度。致谢这次毕业设计中,我体验到进行UG建模和数控编程的快乐,也使我明白今后的路还很长,加工制造业领域随着数控技术及计算机辅助设计、分析、制造(CAD/CADE/CAM)技术的普及与提高发生着巨大变化,数控技术已经成为各个制造企业发展开拓的重点,也代表着先进的制造技术,因此我为能够接触和学习这方面的知识而感到骄傲!由于自己的水平有限,这篇文章并不能让人感到满意,但作为一名机械专业的学生,运用所学专业知识解决实际工作中遇到的问题是检验所学的最好方法,本论文是希望从实际工作的角度探讨自己对数控加工一点见解,也希望以此来检验我对机械专业知识学习的运用能力在此,我非常感谢指导老师对我的悉心指导,使我在学业上有了很大的进步,这篇文章是我经过反复思考修改完成的,由于自己的知识面有限,在文章可能还有许多不足之处,请老师们予以批评指正,同时论文在老师的指导下理论观点,布局和写作方法和实际工作等方面给予我极大的帮助和指导,在此我深表感谢! 最后,感谢大学几年来所有教过我的老师们!23参考文献1 肖庆和吴军数控技术. 北京:北京航空航天大学出版社,20112 曹井新数控加工工艺与编程. 北京:电子工业出版社,20093 李道军.UGNX数控编程M. 北京:中国铁道出版社,20124 江剑锋.CAD/CAM与数控机床加工M. 北京:中国人事出版社,20115 田萍.数控机床加工工艺及设备北M. 北京:电子工业出版社,20056 陈洪涛.数控加工工艺与编程. 北京:高等教育出版社,20037 陈磊.机械制造工艺M. 北京:北京理工大学出版社,20108 王先逵.机械加工工艺手册M. 北京:机械工业出版社,20089 曾向阳等编著. UG基础及应用教程M. 北京:电子工业出版社.200310 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,200212 陈洪涛.数控加工工艺与编程. 北京:高等教育出版社,2003 XXV
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