底座、底板零件數(shù)控銑加工工藝分析及自動(dòng)編程含NX三維
底座、底板零件數(shù)控銑加工工藝分析及自動(dòng)編程含NX三維,底座,底板,零件,數(shù)控,加工,工藝,分析,自動(dòng),編程,nx,三維
底板零件數(shù)控加工工藝分析及自動(dòng)編程摘 要隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴(kuò)大,數(shù)控加工技術(shù)對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車(chē)、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。由于效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體,高速、高精地加工技術(shù)可極大地提高效率,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次,并且能縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。而對(duì)于數(shù)控加工而言,無(wú)論.是手工編程還是自動(dòng)編程,它們?cè)诰幊糖岸家獙?duì)所加工的零件進(jìn)行工藝分析,擬定加工方案,選擇合適的刀具,確定切削用量,對(duì)一些工藝問(wèn)題(如對(duì)刀點(diǎn)、加工路線等)也需做一些處理,并在加工過(guò)程中掌握控制精度的方法,如此才能加工出合格的產(chǎn)品。本文著重介紹了運(yùn)用UG軟件對(duì)底座的三維造型設(shè)計(jì)和數(shù)控加工過(guò)程,在底座的設(shè)計(jì)中要使設(shè)計(jì)的底座更加合理,要確定銑削方式、走刀方式等一系列設(shè)置,通過(guò)粗加工、二次開(kāi)粗、曲面和腔槽的精加工最終得出底座數(shù)控加工程序。關(guān)鍵詞:UG ;三維造型 ;數(shù)控加工 ;切削用量;銑削方式;走刀方式目 錄緒 論1第1章 零件的加工內(nèi)容分析21.1 零件加工內(nèi)容2第2章 底座零件的建模32.1 底座零件基于UGNX8.0的三維實(shí)體建模32.1.1 下表面建模32.1.2 上表面的建模4第2章 加工工藝分析52.1 零件尺寸分析53.2 各結(jié)構(gòu)的加工方法53.3 毛坯分析與確定53.4 數(shù)控機(jī)床選擇63.41數(shù)控機(jī)床的選擇的注意事項(xiàng)63.42機(jī)床的具體型號(hào)確定63.5 制定加工方案73.6零件加工順序的確定83.6.1 切削加工工序的安排83.6.2 輔助工序的安排93.7 確定裝夾方法9數(shù)控銑床及加工中心常見(jiàn)的裝夾方式如下:93.8 刀具與切削用量選擇103.9 切削用量的選擇103.61 確定背吃刀量113.62確定主軸轉(zhuǎn)速113.63 確定進(jìn)給速度113.9 擬訂零件加工藝過(guò)程卡133.10 擬訂零件加工工序卡13第4章 基于UGNX8.0編程144.1 加工前的模型處理和加工準(zhǔn)備144.1.1 模型處理144.1.2 加工準(zhǔn)備144.2 零件加工編程174.2.1 創(chuàng)建操作加工下表面面174.2.2創(chuàng)建操作加工上表面面20第5章產(chǎn)生NC程序335.1 仿真加工和仿真效果圖335.2 產(chǎn)生NC程序33結(jié) 論35致謝36參考文獻(xiàn)37附 錄38第II頁(yè)緒 論1.1 底座行業(yè)簡(jiǎn)介底座是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備,底座工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。加入wto后,經(jīng)濟(jì)往來(lái)十分頻繁,世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,人類(lèi)消費(fèi)逐漸增加,消費(fèi)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,消費(fèi)增長(zhǎng)帶來(lái)了全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,中國(guó)逐漸變成世界制造業(yè)中心。目前,底座在中國(guó)有更大的發(fā)展,但與先進(jìn)國(guó)家相比有較大的差距。如:國(guó)內(nèi)底座精度低、壽命短、制造周期長(zhǎng),成型設(shè)備是過(guò)時(shí)了,規(guī)格品種少,新型底座材料的研究和開(kāi)發(fā)工作用不大,CAD / CAE / CAM應(yīng)用水平仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。1.2 底座行業(yè)的前景底座的應(yīng)用不斷擴(kuò)大,領(lǐng)域已應(yīng)用到底座工業(yè)發(fā)展的更大和更高的要求來(lái)塑造快于其他制造行業(yè)的發(fā)展速度,已成為一個(gè)普遍規(guī)律,塑造世界市場(chǎng)的需求,近年來(lái),市場(chǎng)總額已經(jīng)在60065億美元,而中國(guó)的出口并沒(méi)有底座至8,“在”可以擴(kuò)大這個(gè)比例,并隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越明顯,底座制造行業(yè)逐步中國(guó)和跨國(guó)公司轉(zhuǎn)移底座我國(guó)已成為對(duì)外國(guó)和私人資本采購(gòu)更為明顯,繼續(xù)支持中國(guó)的底座業(yè),中國(guó)的底座業(yè)更大于挑戰(zhàn)的機(jī)會(huì),國(guó)際底座未來(lái)的市場(chǎng)前景,中國(guó)底座仍然很大的發(fā)展空間。 目前,中國(guó)正面臨著發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和發(fā)展中國(guó)家,價(jià)格優(yōu)勢(shì)的雙重壓力。工業(yè)國(guó)家中死去,其技術(shù)和業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì),在高端底座的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),因?yàn)樗麄冋饾u進(jìn)入該國(guó),在中國(guó)底座行業(yè)成為一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),印度,泰國(guó)和東歐國(guó)家在最近幾年,工業(yè)底座發(fā)展十分迅速,其底座的價(jià)格也具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),中國(guó)的底座行業(yè),成本和價(jià)格優(yōu)勢(shì)將逐漸減弱并最終消失。羅白回良玉說(shuō),中國(guó)必須死企業(yè)的技術(shù),管理和人員培訓(xùn)工作,積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的底座制造技術(shù),以提高高端產(chǎn)品的底座開(kāi)發(fā)能力,調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),底座,底座產(chǎn)品,不斷提高我國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。這樣底座行業(yè)才能穩(wěn)定發(fā)展。 第1章 零件的加工內(nèi)容分析1.1 零件加工內(nèi)容加工零件如圖1-1、1-2所示, 圖1-1上表面 圖 1-2 下表面第2章 底座零件的建模2.1 底座零件基于UGNX8.0的三維實(shí)體建模2.1.1 下表面建模進(jìn)入“草圖”對(duì)話框圖標(biāo),在創(chuàng)建草圖中選擇現(xiàn)有平面,如圖2-1所示。點(diǎn)擊“確定”,則可進(jìn)行繪圖。根據(jù)圖1-1獲得底座零件基本尺寸繪圖,返回建模界面,點(diǎn)擊“拉伸”命令圖標(biāo),彈出“拉伸”命令對(duì)話框,如圖2-2所示。 圖2-1 草圖編輯界面 圖2-2 拉伸編輯界面2.1.2 上表面的建模 進(jìn)入“草圖”對(duì)話框圖標(biāo)根據(jù)圖獲得底座零件基本尺寸繪圖,返回建模界面,點(diǎn)擊“拉伸”命令圖標(biāo),彈出“拉伸”命令對(duì)話框,繪制凸臺(tái)布爾運(yùn)算選擇求和:凹槽的繪制:進(jìn)入“草圖”對(duì)話框圖標(biāo),在創(chuàng)建草圖中選擇現(xiàn)有平面,如圖2-1所示。點(diǎn)擊“確定”,則可進(jìn)行繪圖。根據(jù)圖1-1獲得底座零件基本尺寸繪圖,返回建模界面,點(diǎn)擊“拉伸”命令圖標(biāo),彈出“拉伸”命令對(duì)話框,繪制凹槽布爾運(yùn)算選擇求差,多次選擇求差命令,獲得各處凹槽。 第2章 加工工藝分析2.1 零件尺寸分析 該零件主要由平面、內(nèi)輪廓、臺(tái)階、曲面組成,加工內(nèi)容為:總高為66.6799mm;240mm180mm的外輪廓;R2.5mm2、R10mm的圓角、R2mm5的曲面以及許多不規(guī)則型腔組成。 零件的主要加工要求為:外輪廓的尺寸未注公差要求IT14級(jí)(查表所得偏差值);型腔公差分別為20H7(),形位公差分別為0.03mm、0.05mm、未注形位公差I(lǐng)T12級(jí)以及表面粗糙度要求較高為Ra3.2,其余未注表面質(zhì)量為Ra6.3。3.2 各結(jié)構(gòu)的加工方法使用盤(pán)銑刀銑削零件大面,使用較大的刀具對(duì)零件進(jìn)行第一次開(kāi)粗,去除大部分切削余量,留0.2-0.4mm余量,跟具具體情況觀察是否對(duì)零件進(jìn)行二次粗加工以減小精加工時(shí)的切削余量,從而達(dá)到保證精加工各要求,提高表面粗糙度,提高加工精度。3.3 毛坯分析與確定毛坯采用鋁件在采用數(shù)控加工時(shí)其加工表面應(yīng)有較充分的余量,根據(jù)圖紙所規(guī)定的尺寸,選擇毛坯尺寸為245mm185mm70mm的正六方體料,毛坯如圖3-1所示。圖3-1 毛坯圖3.4 數(shù)控機(jī)床選擇3.41數(shù)控機(jī)床的選擇的注意事項(xiàng)通過(guò)以上對(duì)零件的工藝分析,可知加工此零件需要的設(shè)備主要為加工中心,對(duì)于設(shè)備的型號(hào)的選擇主要考慮一下幾個(gè)方面:1) 機(jī)床的加工范圍:例如機(jī)床的回轉(zhuǎn)直徑或者加工行程是否能夠滿足零件的機(jī)構(gòu)需求。2) 機(jī)床的加工精度:所選擇的機(jī)床的加工精度必須大于零件的加工精度,這樣才能夠保證零件加工的可靠性3) 機(jī)床的切削速度范圍:主要體現(xiàn)在機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速,一般來(lái)說(shuō)較大的回轉(zhuǎn)直徑的設(shè)備,轉(zhuǎn)速都比較低,而較小的回轉(zhuǎn)直徑的設(shè)備轉(zhuǎn)速較高,從切削速度的角度來(lái)看,較大的設(shè)備是不適合加工較小尺寸的零件。4) 機(jī)床的切削功率:機(jī)床所提供的切削力必須保證零件的順利加工,也就是說(shuō)機(jī)床提供的切削力必須大于零件的切削抗力。5) 機(jī)床的剛性6) 機(jī)床的經(jīng)濟(jì)性:在滿足上述條件的情況下,竟可能選擇成本較低的設(shè)備,這樣可以大大降低生產(chǎn)成本。3.42機(jī)床的具體型號(hào)確定根據(jù)上述各點(diǎn),為此零件選擇一臺(tái)數(shù)控加工中心,加工中心是從數(shù)控加工中心發(fā)展而來(lái)的。與數(shù)控加工中心的最大區(qū)別在于加工中心具有自動(dòng)交換加工刀具的能力,通過(guò)在刀庫(kù)上安裝不同用途的刀具,可在一次裝夾中通過(guò)自動(dòng)換刀裝置改變主軸上的加工刀具,實(shí)現(xiàn)多種加工功能。具體型號(hào)參數(shù)如下:表3-1 加工中心主要參數(shù)加工中心是高效、高精度數(shù)控機(jī)床,工件在一次裝夾中便可完成多道工序的加工,同時(shí)還備有刀具庫(kù),并且有自動(dòng)換刀功能。加工中心所具有的這些豐富的功能,決定了加工中心程序編制的復(fù)雜性。能實(shí)現(xiàn)三軸或三軸以上的聯(lián)動(dòng)控制,以保證刀具進(jìn)行復(fù)雜表面的加工。加工中心除具有直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)功能外,還具有各種加工固定循環(huán)、刀具半徑自動(dòng)補(bǔ)償、刀具長(zhǎng)度自動(dòng)補(bǔ)償、加工過(guò)程圖形顯示、人機(jī)對(duì)話、故障自動(dòng)診斷、離線編程等功能。3.5 制定加工方案 加工方案又稱工藝方案,數(shù)控機(jī)床的加工方案包括制定工序、工步及走刀路線等內(nèi)容。在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中,由于加工對(duì)象復(fù)雜多樣,特別是輪廓曲線的形狀及位置千變?nèi)f化,加上材料不同、批量不同等多方面因素的影響,在對(duì)具體零件制定加工方案時(shí),應(yīng)該進(jìn)行具體分析和區(qū)別對(duì)待,靈活處理。只有這樣,才能使所制定的加工方案合理,從而達(dá)到質(zhì)量?jī)?yōu)、效率高和成本低的目的,零件的加工方案確定如下:1.備料245mm185mm70mm的正六方鋁件;2.粗、精銑削下表面, 此面將作為基準(zhǔn)加工上表面。3.粗、精銑削上表面,式切削測(cè)量,銑內(nèi)腔、臺(tái)階、曲面。4.去毛刺;5.終檢。6.終檢。上述方案,以下表面作為精加工定位基準(zhǔn),減少加工時(shí)間,提高加工效率,能有效的完成底座零件的加工。3.6零件加工順序的確定在安排加工順序時(shí)一般應(yīng)遵循以下原則:1) 先基準(zhǔn)面后其它 應(yīng)首先安排被選作精基準(zhǔn)的表面的加工,再以加工出的精基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn),安排其它表面的加工。該原則還有另外一層意思,是指精加工前應(yīng)先修一下精基準(zhǔn)。2) 先粗后精 這是指先安排各表面粗加工,后安排精加工。3) 先主后次 主要表面一般指零件上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面和重要工作面。這些表面是決定零件質(zhì)量的主要因素,對(duì)其進(jìn)行加工是工藝過(guò)程的主要內(nèi)容,因而在確定加工順序時(shí),要首先考慮加工主要表面的工序安排,以保證主要表面的加工精度。在安排好主要表面加工順序后,常常從加工的方便與經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),安排次要表面的加工。此外,次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求,常常要求在主要表面加工后,以主要表面定位進(jìn)行加工。4) 先面后孔 這主要是指箱體和支架類(lèi)零件的加工而言。一般這類(lèi)零件上既有平面,又有孔或孔系,這時(shí)應(yīng)先將平面(通常是裝配基準(zhǔn))加工出來(lái),再以平面為基準(zhǔn)加工孔或孔系。此外,在毛坯面上鉆孔或鏜孔,容易使鉆頭引偏或打刀。此時(shí)也應(yīng)先加工面,再加工孔,以避免上述情況的發(fā)生。3.6.1 切削加工工序的安排根據(jù)上述工序的安排原則:一般適合數(shù)控銑削加工零件的大致加工順序是:1. 粗加工精基準(zhǔn)。2. 粗加工主要表面。3. 加工次要表面。4. 安排熱處理工序。5. 精加工主要表面。6. 最終檢查。根據(jù)以上規(guī)則我所安排的加工工序?yàn)椋海?)銑削下表面,使用盤(pán)銑刀加工大面,保證粗糙度Ra1.6,此面在后續(xù)作為下一工序的精基準(zhǔn),加工上表面。(2)反面裝夾、精銑上表面,按照先面后孔的原則,使用盤(pán)銑刀銑削零件大面,保證總高尺寸66.6799mm,保證上下兩面平行度公差范圍內(nèi)以及達(dá)到粗糙度為Ra1.6,使用較大的刀具對(duì)零件進(jìn)行第一次開(kāi)粗,去除大部分切削余量,留0.2-0.4mm余量,跟具具體情況觀察是否對(duì)零件進(jìn)行二次粗加工以減小精加工時(shí)的切削余量,從而達(dá)到保證精加工各要求,提高表面粗糙度,提高加工精度。3.6.2 輔助工序的安排輔助工序主要包括:檢驗(yàn)、清洗、去毛刺、去磁、倒棱邊、手工攻螺紋、涂防銹油等。我所選用的輔助工序有:檢驗(yàn)、倒棱邊、去毛刺。3.7 確定裝夾方法數(shù)控銑床及加工中心常見(jiàn)的裝夾方式如下:1) 平口鉗裝夾:一般適合板類(lèi)零件;2) 卡盤(pán)裝夾:一般適用于軸類(lèi)零件;3) 壓板裝夾:適用于異形零件,使用范圍較大,但是不宜操作,生產(chǎn)效率較低;4) 專用夾具裝夾:試用產(chǎn)品單一,生產(chǎn)效率高。5) V形鐵裝夾:適用于軸類(lèi)零件。 此零件毛坯屬于底座類(lèi),可以使用平口鉗裝夾,此種裝夾方案一般在銑床上使用較多。操作方便,夾緊迅速,夾緊力可靠。3.8 刀具與切削用量選擇 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一,不僅影響機(jī)床的加工效率,而且直接影響零件的加工質(zhì)量,應(yīng)考慮以下方面:1、根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車(chē)或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件,建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。 2、根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主,應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具,半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主,應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具,粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工選擇相同的刀具,建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來(lái)的刀具,因?yàn)榫庸ぬ蕴牡毒吣p情況大多為刃部輕微磨損,涂層磨損修光,繼續(xù)使用會(huì)影響精加工的加工質(zhì)量,但對(duì)粗加工的影響較小。3、 根據(jù)加工區(qū)域的特點(diǎn)選擇刀具和幾何參數(shù)。在零件結(jié)構(gòu)允許的情況下應(yīng)選用大直徑、長(zhǎng)徑比值小的刀具;切削薄壁、超薄壁零件的過(guò)中心銑刀端刃應(yīng)有足夠的向心角,以減少刀具和切削部位的切削力。加工鋁、銅等較軟材料零件時(shí)應(yīng)選擇前角稍大一些的立銑刀,齒數(shù)也不要超過(guò)4齒。綜上所述,選擇數(shù)控加工刀具見(jiàn)表3-2所示。表3-2 刀具選用表序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱規(guī)格/mm加工內(nèi)容備注1T01100銑平面硬質(zhì)合金2T0220平底立銑刀粗銑上表面內(nèi)外輪廓高速鋼3T038合金銑刀精銑上表面內(nèi)外輪廓合金4T042球刀加工曲面,及清根合金上述卡片和零件圖是編制數(shù)控加工程序的主要依據(jù)。3.9 切削用量的選擇 切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速(切削速度)、背吃刀量(切削深度)、進(jìn)給量(進(jìn)給速度)。對(duì)于不同的加工方法,需要選擇不同的切削用量,并編入程序單內(nèi)。3.61 確定背吃刀量背吃刀量ap()ap是指平行于銑刀軸線方向測(cè)量的切削層尺寸, 主要根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件的剛度來(lái)決定。由于零件精度要求不高,從“切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)”可查得,可以一次凈加工余量,即ap等于加工余量,即粗銑時(shí)ap=1mm。3.62確定主軸轉(zhuǎn)速b)切削速度c(m/min),c是指銑刀旋轉(zhuǎn)時(shí)的切削速度n=1000c/d0根據(jù)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、刀具的材料和刀具耐用度等因素,可見(jiàn)表5-1選取參數(shù)2:表5-1 銑削時(shí)切削速度工件材料硬度/HBS切削速度VC/ (m/min)高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀鋼225184266150225325123654120325425621 3675續(xù)表5-1工件材料硬度/HBS切削速度VC/ (m/min)高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀鑄鐵19021366615019026091845901603204.5102130鋁70120100200200400從理論上講,VC的值越大越好,因?yàn)檫@不僅可以提高生產(chǎn)率,而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度,獲得較低的表面粗糙度值。但實(shí)際上由于機(jī)床、刀具等的限制。3.63 確定進(jìn)給速度進(jìn)給量(進(jìn)給速度)f(mm/min或mm/r) 是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù),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。當(dāng)加工精度,表面粗糙度要求高時(shí),進(jìn)給量數(shù)值應(yīng)選小些,一般在2050mm/min5范圍內(nèi)選取。最大進(jìn)給量則受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制,并與脈沖當(dāng)量有關(guān)。 = 式中: 切削時(shí)單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移,單位mm/minfz銑刀每齒工作臺(tái)的移動(dòng)距離,即每齒進(jìn)給量(mm/z)銑刀的轉(zhuǎn)速銑刀齒數(shù)每齒進(jìn)給量fz的選取主要取決于工件材料的力學(xué)性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等因素。工件材料的強(qiáng)度和硬度越高,fz越小,反之則越大;工件表面粗糙度值越小,就fz越??;硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量高于同類(lèi)高速鋼銑刀,可參考表選?。?銑刀每齒進(jìn)給量fz工件材料每齒進(jìn)給量fz/(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0.100.150.100.250.020.050.100.15鑄鐵0.120.200.150.30鋁0.060.200.100.250.050.100.020.05參數(shù)、都由實(shí)驗(yàn)確定,也可參考有關(guān)切削用量手冊(cè)選用。綜上可以得出(機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速取百位近似值)詳見(jiàn)表。 切削參數(shù)表刀具格式銑削背吃刀量mm進(jìn)給速度m/min主軸轉(zhuǎn)速r/min100盤(pán)銑刀精銑0.340080020鍵槽銑刀粗銑215015008合金銑刀精銑0.330030003球頭刀精銑曲面0.130050002球頭刀清根0.13006500 切削進(jìn)給速度也可由機(jī)床操作者根據(jù)被加工工件表面的具體情況進(jìn)行手調(diào)整,以獲得最佳切削狀態(tài)。3.9 擬訂零件加工藝過(guò)程卡根據(jù)上述分析,制定出該零件的工藝過(guò)程卡見(jiàn)附錄所示。3.10 擬訂零件加工工序卡 根據(jù)上述分析,制定出該零件數(shù)銑工序的加工工序卡見(jiàn)附錄所示。第 16 頁(yè)第4章 基于UGNX8.0編程4.1 加工前的模型處理和加工準(zhǔn)備4.1.1 模型處理為了便于保證尺寸公差要求,零件的幾何尺寸取中間值,結(jié)合UGNX8.0數(shù)控加工編程的特點(diǎn),使零件各部分尺寸達(dá)到第一章二維工程圖要求。如以下圖4-1所示,獲得加工前的模型。圖4-1 模型處理圖4.1.2 加工準(zhǔn)備(1)進(jìn)入加工模塊:選擇起始加工,在經(jīng)過(guò)初始化進(jìn)入加工環(huán)境。操作步驟如圖4-2,圖4-3所示。 圖4-2 加工選項(xiàng) 圖4-3 加工環(huán)境(2)建立加工坐標(biāo)系,設(shè)置工件坐標(biāo)系,這里設(shè)置工件的幾何中心為零件的坐標(biāo)系原點(diǎn),設(shè)置安全平面,選擇工件最高處的平面作為安全平面,防止刀具在快速移動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生刀具干涉,在工件上的效果如圖4-5所示。圖4-4 安全平面設(shè)置 圖4-5 工件坐標(biāo)(3)設(shè)置部件幾何體,毛坯等參數(shù),這里直接選擇零件的三維模型作為部件幾何體,毛坯選擇包容塊作為毛坯,毛坯應(yīng)在各個(gè)切削方向上留一定的余量。 圖4-6 幾何體設(shè)置 圖4-7 毛坯設(shè)置(4) 創(chuàng)建刀具參數(shù),零件的加工所需要的刀具參數(shù)在這里設(shè)置,包括刀具的直徑,刀具的長(zhǎng)度,刀在程序中輸出的刀具號(hào)及補(bǔ)償號(hào),包括刀具的半徑補(bǔ)償及長(zhǎng)度補(bǔ)償。 圖4-11 1號(hào)刀 圖4-12 2號(hào)刀 圖4-14 3號(hào)刀 圖4-15 4號(hào)刀4.2 零件加工編程4.2.1 創(chuàng)建操作加工下表面面參考工序卡片,編程基本面銑參數(shù)確定如表4-1所示。以下所有數(shù)值單位均為mm、mm/min制。表4-1 編程基本參數(shù)表參數(shù)參數(shù)值參數(shù)參數(shù)值工件材料硬鋁下切速度/刀具材料硬質(zhì)合金切削速度200刀具類(lèi)型盤(pán)銑刀主軸轉(zhuǎn)速800刀具刃數(shù)5公差0.03刀具直徑80切削深度0.5刀具半徑40切削步距80%圓角半徑0.5加工余量側(cè)壁0快進(jìn)速度/底面0(1)創(chuàng)建平面銑操作對(duì)零件進(jìn)行表面加工首先創(chuàng)建,進(jìn)入創(chuàng)建操作菜單后設(shè)定使用幾何體為WORKPLECE,選用刀具為D50的平底銑刀,單擊確定后,設(shè)置其余參數(shù)。a) 創(chuàng)建操作步驟如圖4-16,圖4-17所示。 圖4-16 平面銑 圖4-17 參數(shù)設(shè)置b) 選擇主界面中的切削參數(shù),設(shè)置的參數(shù)如圖4-18所示。圖4-18 切削參數(shù)c) 選擇主界面中的非切削移動(dòng),設(shè)置的參數(shù)如圖4-19(a、b)所示。a 進(jìn)刀方式 b 傳遞方式 圖4-19 非切削參數(shù)d) 選擇主界面中的進(jìn)給和切削速度,設(shè)置的參數(shù)如圖4-20所示;e) 成的刀路軌跡如圖4-21所示。 圖4-20 進(jìn)給和切削速度 圖4-21 刀路軌跡4.2.2創(chuàng)建操作加工上表面面(1)創(chuàng)建形腔銑操作對(duì)零件進(jìn)行粗加工編程基本形腔銑參數(shù)確定如表4-2所示。以下所有數(shù)值單位均為mm、mm/min制。表4-2 粗加工編程基本參數(shù)表參數(shù)參數(shù)值參數(shù)參數(shù)值工件材料硬鋁下切速度/刀具材料高速鋼切削速度150刀具類(lèi)型平底立銑刀主軸轉(zhuǎn)速1500刀具刃數(shù)2公差0.03刀具直徑20切削深度2刀具半徑10切削步距80%圓角半徑0.3加工余量側(cè)壁0.5快進(jìn)速度/底面0.5首先創(chuàng)建,進(jìn)入創(chuàng)建操作菜單后設(shè)定使用幾何體為WORKPLECE,選用刀具為D20的平底立銑刀,單擊確定后,設(shè)置其余參數(shù)。創(chuàng)建操作步驟如圖4-22,圖4-23所示。 圖4-22 形腔銑 圖4-23 刀軌設(shè)置選擇主界面中的切削參數(shù),設(shè)置的余量為0.5mm,其余參數(shù)如圖4-24(a、b)所示。 a 開(kāi)放刀路設(shè)置 b 使用基于層圖4-24 形腔參數(shù)設(shè)置選擇主界面中的非切削移動(dòng),其余取默認(rèn)值。設(shè)置的參數(shù)如圖4-25(a、b、)所示。a 進(jìn)刀設(shè)置 b 傳遞最小安全值圖4-25 非切削參數(shù)設(shè)置選擇主界面中的進(jìn)給和切削速度,設(shè)置的參數(shù)如圖4-26所示;生成的刀路軌跡如圖4-27所示。 圖4-26 進(jìn)給和切削速度 圖4-27 刀路軌跡(2)創(chuàng)建深度輪廓銑操作對(duì)零件側(cè)壁進(jìn)行精加工編程基本深度輪廓銑參數(shù)確定如表4-2所示。以下所有數(shù)值單位均為mm、mm/min制。表4-2 粗加工編程基本參數(shù)表參數(shù)參數(shù)值參數(shù)參數(shù)值工件材料硬鋁下切速度/刀具材料高速鋼切削速度300刀具類(lèi)型平底立銑刀主軸轉(zhuǎn)速3000刀具刃數(shù)2公差0.03刀具直徑8切削深度2刀具半徑4切削步距80%圓角半徑0.3加工余量側(cè)壁0.5快進(jìn)速度/底面0.5首先創(chuàng)建,進(jìn)入創(chuàng)建操作菜單后設(shè)定使用幾何體為WORKPLECE,選用刀具為D20的平底立銑刀,單擊確定后,設(shè)置其余參數(shù)。創(chuàng)建操作步驟如圖4-22,圖4-23所示。 圖4-22 深度輪廓銑 圖4-23 刀軌設(shè)置選擇主界面中的切削參數(shù),設(shè)置的余量為0mm,其余參數(shù)如圖4-24(a、b)所示。 a 開(kāi)放刀路設(shè)置 b 使用基于層圖4-24 形腔參數(shù)設(shè)置選擇主界面中的非切削移動(dòng),其余取默認(rèn)值。設(shè)置的參數(shù)如圖4-25(a、b、)所示。a 進(jìn)刀設(shè)置 b 傳遞最小安全值圖4-25 非切削參數(shù)設(shè)置選擇主界面中的進(jìn)給和切削速度,設(shè)置的參數(shù)如圖4-26所示;生成的刀路軌跡如圖4-27所示。 圖4-26 進(jìn)給和切削速度 圖4-27 刀路軌跡(3) 創(chuàng)建剩余銑操作對(duì)零件剩余的內(nèi)腔底面進(jìn)行精加工編程基本剩余銑參數(shù)確定如表所示。以下所有數(shù)值單位均為mm、mm/min制。表4-3 粗加工編程基本參數(shù)表參數(shù)參數(shù)值參數(shù)參數(shù)值工件材料硬鋁下切速度/刀具材料高速鋼切削速度300刀具類(lèi)型平底立銑刀主軸轉(zhuǎn)速3000刀具刃數(shù)2公差0.03刀具直徑8切削深度0.3刀具半徑4切削步距80%圓角半徑0.3加工余量側(cè)壁0.5快進(jìn)速度/底面0.5創(chuàng)建操作步驟、平面銑界面與參數(shù)設(shè)置順序如圖4-33(a、b、c)所示;生成的刀路軌跡如圖4-34所示。 圖4-33 參數(shù)設(shè)置圖 圖 4-34 刀路軌跡 (5) 創(chuàng)建固定輪廓銑操作對(duì)零件進(jìn)行曲面加工編程基本剩余銑參數(shù)確定如表4-2所示。以下所有數(shù)值單位均為mm、mm/min制。表4-2 粗加工編程基本參數(shù)表參數(shù)參數(shù)值參數(shù)參數(shù)值工件材料硬鋁下切速度/刀具材料高速鋼切削速度300刀具類(lèi)型球刀銑刀主軸轉(zhuǎn)速5000刀具刃數(shù)2公差0.03刀具直徑6切削深度0.3刀具半徑3切削步距80%圓角半徑0.3加工余量側(cè)壁0.5快進(jìn)速度/底面0.5首先創(chuàng)建,進(jìn)入創(chuàng)建操作菜單后設(shè)定使用幾何體為WORKPLECE,選用刀具為R1.5球頭銑刀。創(chuàng)建固定輪廓操作步驟如下圖4-35,圖4-36所示。 圖4-35 創(chuàng)建操作 圖4-36 輪廓區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)精加工曲面參數(shù)需改動(dòng)加工余量,保證表面質(zhì)量將驅(qū)動(dòng)中距離適當(dāng)減小如圖4-44,在設(shè)置中務(wù)必指定切削區(qū)域以及方向的改動(dòng)(最好與半精加工路線垂直)。選擇主界面中半精加工和精加工的進(jìn)給和切削速度,分別設(shè)置的參數(shù)如圖4-45(a、b)所示。生成的刀路軌跡如圖4-46所示。 圖4-43 精加工余量設(shè)置 圖4-44 區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)設(shè)置 a 半精加工切削參數(shù) b 精加工切削參數(shù) 圖4-45 切削參數(shù)圖4-46 曲面精加工刀路軌跡(5)創(chuàng)建固定輪廓銑操作對(duì)零件進(jìn)行清根加工參考工序卡片,編程基本輪廓銑參數(shù)確定如表所示。以下所有數(shù)值單位均為mm、mm/min制。參數(shù)參數(shù)值參數(shù)參數(shù)值工件材料硬鋁下切速度/刀具材料高速鋼切削速度300刀具類(lèi)型平底立銑刀主軸轉(zhuǎn)速6500刀具刃數(shù)2公差0.04刀具直徑2切削深度0.1刀具半徑1切削步距50%圓角半徑0.5加工余量側(cè)壁0.5快進(jìn)速度/底面0.5首先創(chuàng)建,進(jìn)入創(chuàng)建操作菜單后設(shè)定使用幾何體為WORKPLECE,選用刀具為D2球頭銑刀,單擊確定后,設(shè)置其余參數(shù)。創(chuàng)建操作步驟如圖4-22,圖4-23所示。 圖4-22 深度輪廓銑 圖4-23 刀軌設(shè)置選擇主界面中的切削參數(shù),設(shè)置的余量為0mm,其余參數(shù)如圖4-24(a、b)所示。 a 開(kāi)放刀路設(shè)置 b 使用基于層圖4-24 形腔參數(shù)設(shè)置選擇主界面中的非切削移動(dòng),其余取默認(rèn)值。設(shè)置的參數(shù)如圖4-25(a、b、)所示。a 進(jìn)刀設(shè)置 b 傳遞最小安全值圖4-25 非切削參數(shù)設(shè)置選擇主界面中的進(jìn)給和切削速度,設(shè)置的參數(shù);生成的刀路軌跡如圖4-27所示。 圖4-27 清根刀路軌跡第5章產(chǎn)生NC程序5.1 仿真加工和仿真效果圖 20mm銑刀開(kāi)粗 8mm側(cè)面精加工圖 8mm底面精加工圖 球刀曲面加工及清根加工圖5-2 b面加工5.2 產(chǎn)生NC程序(1)單擊父級(jí)組PROGRAM,在單擊后處理圖標(biāo),進(jìn)入后處理文件窗口圖5-4,單擊確定后得到程序。操作導(dǎo)航器中顯示所有加工路徑如圖5-5所示。 圖5-4 后處理文件 圖5-5加工路徑(2)產(chǎn)生NC程序(部分程序)結(jié) 論 使用UG進(jìn)行底座設(shè)計(jì)和數(shù)控加工是具有先進(jìn)性意義的。本論文討論了運(yùn)動(dòng)UG的不同命令來(lái)進(jìn)行三維造型的具體應(yīng)用。UG是CAD/CAM集成軟件,在進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)和數(shù)控加工編程以及動(dòng)態(tài)仿真方面有著很強(qiáng)大的功能。通過(guò)使用這些集成軟件,不但可以第一時(shí)間直觀看到物件的三維實(shí)體,還可以在后期加工中通過(guò)仿真模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)銑削方式、使用刀頭、走刀方式、加工步驟等最合理的選擇,這樣使實(shí)際生產(chǎn)上的返工率和物件報(bào)廢率大大降低,也很大程度的提高了加工效率和精度。因此,應(yīng)用好UG的三維設(shè)計(jì)和數(shù)控加工編程功能是提高企業(yè)生產(chǎn)效率和物件精確度的重要途徑。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),充分運(yùn)用UG的的功能來(lái)做出想要得到的造型。一般完成一個(gè)造型設(shè)計(jì)可以有不同的方式,這就需要根據(jù)自己的需求來(lái)選擇最熟練的,但是應(yīng)該將每一種方法都熟記于心,要對(duì)UG軟件進(jìn)行不斷的熟悉,作為一個(gè)專業(yè)軟件,這是將來(lái)賴以生存的工具,要有不斷鉆研專業(yè)知識(shí)的精神,不斷提高自己處理能力,增強(qiáng)自己的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。在進(jìn)行數(shù)控加工時(shí),也得到了很多收獲,數(shù)控加工過(guò)程中涉及加工方式的選擇、一些參數(shù)的選擇、刀具的選擇、刀軌路徑的選擇等,這些專業(yè)性很強(qiáng)的知識(shí)很值得鉆研下去,完全熟練化的掌握。致謝為期將近4個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了,在指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)下我不僅順利地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù),同時(shí)也學(xué)到了很多知識(shí)與技巧,收獲非常大,這將近4個(gè)月的學(xué)習(xí)使我的專業(yè)水平上升了一個(gè)臺(tái)階,還鍛煉了我們獨(dú)立思考的能力。作為學(xué)生的我很多時(shí)候自己會(huì)遇到不能解決的問(wèn)題,老師的教育方式是點(diǎn)撥式,讓我們發(fā)揮了主人翁意識(shí),做到真正意義上的自主學(xué)習(xí)與實(shí)踐。老師不僅為我們提供專業(yè)支持,更教會(huì)我們積極的心態(tài)與思想。設(shè)計(jì)期間,老師悉心為我們指導(dǎo)每個(gè)疑問(wèn),在查閱我的草稿和論文時(shí),仔細(xì)嚴(yán)謹(jǐn),一絲不茍,是我們學(xué)習(xí)的榜樣,在此,我要向黃老師表示誠(chéng)摯的感謝。另外,在此次設(shè)計(jì)中,也需要感謝的是和我同組的同學(xué)們,他們對(duì)于我的問(wèn)題也給予了有建設(shè)性的意見(jiàn)。大家在一起共同奮斗,互相討論,對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大幫助,并且,我們?cè)谝黄鸸餐瑺I(yíng)造了一個(gè)融洽的學(xué)習(xí)生活環(huán)境,建立了良好的友誼。沒(méi)有所有的這些幫助,就沒(méi)有我本次畢業(yè)設(shè)計(jì)保質(zhì)保量的完成。最后,感謝老師為我們提供課題。參考文獻(xiàn)1 張武軍等.UGNGINEER中文野火版4.0數(shù)控加工實(shí)例精解M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20082黃圣杰,王俊祥.UGNGINEER 基礎(chǔ)及應(yīng)用教程M.北京:電子工業(yè)出版社,20013 丁玉蘭.人機(jī)工程學(xué)M.北京:北京理工大學(xué)出版社,19924嚴(yán)揚(yáng).人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用M.北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,20005王雁,劉蘇.手持產(chǎn)品的人體工學(xué)設(shè)計(jì)J.人類(lèi)工效學(xué),2011年2月:52-556張峻霞、王新亭.人機(jī)工程學(xué)與設(shè)計(jì)應(yīng)用M.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,20017楊君順.普通人機(jī)工程學(xué)M.咸陽(yáng):陜西科技大學(xué),20018牛寶林.UGNGINEER Wildfire5.0中文版底座設(shè)計(jì)實(shí)例教程M.北京:清華大學(xué) 出版社,20079徐海軍.UGNGINEER5.0中文版數(shù)控加工實(shí)例精解M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,200810俞國(guó)燕,何真.基于人機(jī)一體的混合智能創(chuàng)新設(shè)計(jì)J.計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2003年7月39期:43-4511吳曉莉.人機(jī)手控操縱原理在底座設(shè)計(jì)中的應(yīng)用J.機(jī)械設(shè)計(jì)與研究,2009年8月12吳明友.數(shù)控加工自動(dòng)編程M.北京:清華大學(xué)出版社,200813吳明友.數(shù)控加工工藝M.北京:清華大學(xué)出版社,2004附 錄附錄1 底座零件圖1張附錄2 底座機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片1張附錄3 底座數(shù)控加工工序卡片2張45
收藏
編號(hào):16051082
類(lèi)型:共享資源
大?。?span id="cicmwtg" class="font-tahoma">4.82MB
格式:ZIP
上傳時(shí)間:2020-09-16
50
積分
- 關(guān) 鍵 詞:
-
底座
底板
零件
數(shù)控
加工
工藝
分析
自動(dòng)
編程
nx
三維
- 資源描述:
-
底座、底板零件數(shù)控銑加工工藝分析及自動(dòng)編程含NX三維,底座,底板,零件,數(shù)控,加工,工藝,分析,自動(dòng),編程,nx,三維
展開(kāi)閱讀全文
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學(xué)習(xí)交流,未經(jīng)上傳用戶書(shū)面授權(quán),請(qǐng)勿作他用。