小連桿凹模零件三維造型及數(shù)控加工工藝編制編程仿真含NX三維及CAD圖.zip
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小連桿凹模零件三維造型及工藝編制
摘要
伴著數(shù)控技術(shù)的飛速開展，數(shù)控技術(shù)給傳統(tǒng)工業(yè)帶來巨大的變化，同時(shí)，數(shù)控技術(shù)在各個(gè)不同領(lǐng)域不斷地?cái)U(kuò)大地位和發(fā)展，與我們的生活越來越近。本文主要是對(duì)小連桿凹模零件三維造型及工藝編制分析，綜合我所學(xué)的專業(yè)相關(guān)知識(shí)，在加工過程中不停優(yōu)化加工工藝。數(shù)控技術(shù)也稱為計(jì)算機(jī)技術(shù)，包括PRO/E、MASTERCAM、UG、CAD/CAM等技能的使用，本文同時(shí)利用UG軟件對(duì)該零件進(jìn)行制圖和加工模擬，分析其中的繁瑣步驟，以便提高零件加工效率。
關(guān)鍵詞：小連桿凹模、UG、數(shù)控編程
Abstract
With the rapid development of economics, numerical control technology also developed fast. Numerical control technology to the traditional industry to bring a qualitative leap, at the same time, the numerical control technology continues to expand the position and development in various fields, and make our life is getting more and more close. This paper mainly analyzes the small rod die parts and 3D modeling technology system, comprehensive the professional knowledge that I learned. To optimize the processing technology in the machining process. The numerical control technology also known as computer technology, including PRO/E, MASTERCAM, UG, application of CAD/CAM technology, this paper uses the UG software at the same time drawing and machining simulation of the parts, the tedious steps to analysis. High machining efficiency
Key words: small connecting rod die, UG, NC programming
目 錄
前 言 1
1 緒論 2
1.1 數(shù)控在現(xiàn)代制造業(yè)中的地位 2
1.2 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程 2
1.3我國數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀 2
2 零件圖和圖樣分析 4
2.1零件圖 4
2.2零件加工工藝性分析 4
2.3 零件的技術(shù)要求分析 5
2.4 材料分析 5
3零件的加工工藝分析 6
3.1 毛坯的選擇 6
3.2 粗基準(zhǔn)的選擇 6
3.3 精基準(zhǔn)的選擇 6
3.4 加工階段的劃分 7
3.5 工序余量的安排 7
3.6工序的劃分和加工工藝路線的確定 7
3.7選擇并確定工藝裝備 8
3.7.1數(shù)控機(jī)床的選擇 8
3.7.2夾具的選擇 9
3.7.3刀具的選擇 10
3.7.4量具的選擇 11
3.8刀具參數(shù)的選擇 11
4 零件的三維建模 15
4.1創(chuàng)建底板 15
4.2創(chuàng)建凸臺(tái) 15
4.3創(chuàng)建開口槽 16
4.4創(chuàng)建異形凹槽 17
5 編程仿真和后處理 19
5.1 零件編程仿真 19
5.2零件的后處理程序 20
總結(jié) 24
參考文獻(xiàn) 25
致 謝 26
IV
前 言
在當(dāng)今世界，世界各國越來越重視科技的發(fā)展，而在科技發(fā)展的同時(shí)，需要的是制造業(yè)的發(fā)展壯大，數(shù)控技術(shù)是當(dāng)今世界各個(gè)國家都十分重視并且大力投資發(fā)展的。數(shù)控加工技術(shù)與編程的核心是機(jī)械專業(yè),現(xiàn)代制造業(yè)廣泛應(yīng)用于數(shù)控技術(shù)。在機(jī)械制造行業(yè),數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)器的核心,我們必須掌握必要的處理技術(shù),但也要增強(qiáng)系統(tǒng),自動(dòng)操作和手動(dòng)操作的結(jié)合。系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程中應(yīng)該包括對(duì)夾具的使用，測(cè)量工具的使用，機(jī)床的基準(zhǔn)定位，刀具的正確安裝和注意事項(xiàng)，工件的正確安放和裝夾。從中我們可以較為清楚地明白整個(gè)需要學(xué)習(xí)的過程，更好地掌握數(shù)控技術(shù)。
本文主要是根據(jù)專業(yè)所學(xué)知識(shí)對(duì)小連桿凹模零件三維造型及工藝編制。凹模是咱們?nèi)粘Ｖ谐Ｒ姷哪＞咧械牧悴考１疚乃镜呐浜霞前寄?，在加工過程中主要考慮的是圓弧、槽、孔和凸臺(tái)的加工。加工時(shí)需對(duì)零件的工藝性進(jìn)行理解，主要目的是對(duì)零件的精度進(jìn)行剖析，包括零件各個(gè)需要加工免得公差的分析，以保證零件加工完成后的后續(xù)配合要求。
數(shù)控加工工藝剖析是數(shù)控加工的前提條件，要了解數(shù)控機(jī)床相對(duì)應(yīng)的刀具、夾具和量具等。數(shù)控機(jī)床的過程中,簡單的處理可以使用手動(dòng)編程,但復(fù)雜的編程部分我們可以使用UG進(jìn)行自動(dòng)編程,保證了程序的準(zhǔn)確性。數(shù)控機(jī)床相比與一般機(jī)床來說更為的嚴(yán)密，完全按照既設(shè)定的程序走，因此數(shù)控加工工藝非常重要，通常工藝在數(shù)控編程之前必須完成，必須這樣才可以保證機(jī)床的加工效率，同時(shí)也能更好的保證零件加工的精度。綜合來說，數(shù)控加工的工藝分析非常重要，本文將對(duì)其進(jìn)行介紹。
考慮到我們現(xiàn)在加工零件的復(fù)雜程度，我們選用自動(dòng)編程，以保證加工后零件的精度，能夠完成零件的配合要求。
24
1 緒論
1.1 數(shù)控在現(xiàn)代制造業(yè)中的地位
由計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械結(jié)合為一體的高科技產(chǎn)品被稱為數(shù)控技術(shù)。在如今的全球制造行業(yè)顯示了它不可或缺的地位和強(qiáng)大的利益優(yōu)勢(shì)。開展前景相當(dāng)可觀，是傳統(tǒng)工業(yè)用來提升改變，走向自動(dòng)化、精確化、柔性化和集成化的重要方法。數(shù)控加工作為一個(gè)世界領(lǐng)先的處理方法，被廣泛的應(yīng)用，在航空制造業(yè)、輪船制造業(yè)、汽車制造業(yè)、電子制造業(yè)等高精度以及復(fù)雜的生產(chǎn)加工中凸顯出其獨(dú)一無二的地位。數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，給傳統(tǒng)工業(yè)注入了新的能源，不斷開發(fā)的精密軟件輔助數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)、精確加工。使得傳統(tǒng)工業(yè)邁出了歷史性的一步，這其中包括UG、Master/CAM、CAD/CAM等。所以學(xué)習(xí)并且掌握數(shù)控技術(shù)是如今機(jī)械專業(yè)同學(xué)必不可少的。
1.2 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程
1.第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的誕生實(shí)在1952年
2.數(shù)控機(jī)床第一次在制造領(lǐng)域中進(jìn)行數(shù)控加工是1957年
3.數(shù)控裝置采用晶體管原件和印刷版電路并擁有自動(dòng)換刀裝置是數(shù)控技術(shù)進(jìn)入第二代
的標(biāo)志（1959）
4.集成電路的使用,機(jī)器的尺寸小,功耗就變小了。促進(jìn)各種數(shù)控機(jī)床和數(shù)控機(jī)床的數(shù)量增加到第三代（1965）
5.六十年代末小型計(jì)算機(jī)的使用使得數(shù)控機(jī)床進(jìn)入第四代
6.成功的第五代數(shù)控系統(tǒng)微處理器的發(fā)展和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（1974）
7.八十年代到現(xiàn)在數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展較快，在自動(dòng)化、智能化程度的應(yīng)用逐漸越來越高，
數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展也越來越成熟。
1.3我國數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀
數(shù)控技術(shù)的歷史發(fā)展,在電子控制,水晶數(shù)控管,中小規(guī)模集成電路,小的電腦,微處理器,和其他幾個(gè)數(shù)字控制階段。發(fā)展到現(xiàn)在,主要在超大型集成電路主板,單片機(jī)與PLC處理器,控制核心單元發(fā)展的個(gè)人電腦。1958年,中國進(jìn)行了初步研究和開發(fā),但結(jié)果并不令人滿意。改革開放,中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,數(shù)控的引進(jìn)外國技術(shù)也取得了很大的進(jìn)展,但總的來說,與外國差距相對(duì)較大,質(zhì)量差異尤為明顯。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,在許多前輩的努力,我們現(xiàn)在非常大的數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步。除了滿足這個(gè)國家的需要,而且還可以出口到國外,我們目前能夠生產(chǎn)小型機(jī)床、大型機(jī)床加工、越來越多的傾向于更自動(dòng)化、精度更高、效率更高這三高。機(jī)床的核心部分以電腦為控制核心的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的改進(jìn),目前能生產(chǎn)約100種數(shù)控機(jī)床,包括五或六軸高端機(jī),機(jī)床性能的部分已經(jīng)成為世界先進(jìn)水平。
2 零件圖和圖樣分析
2.1零件圖
小連桿凹模零件的CAD如圖2.1所示。
圖2.1 小連桿凹模CAD圖
2.2零件加工工藝性分析
這部分材料是45鋼。從圖可以看出,四種表面不加工表面,這些都集中在上表面。該零件形狀復(fù)雜，主要有上表面輪廓包括方形凸臺(tái)以及異形圓弧凹槽部分、2-Φ12的孔、寬度為18mm的開口槽。詳細(xì)見零件圖。較低的表面作為主要定位基準(zhǔn)和加工在前面的工序。形狀相對(duì)簡單,但是這個(gè)過程是復(fù)雜的,高要求的表面質(zhì)量和精度,所以從需求的準(zhǔn)確性的思考、定位和調(diào)度方法更重要。為了確保表面加工的質(zhì)量和精度,依照空白的形狀和大小,分析使用兩個(gè)定位(粗定位和細(xì)定位夾緊)處理達(dá)到基準(zhǔn),按照第一個(gè)主要在第二次,經(jīng)過近遠(yuǎn),里面,先粗加工和精加工后先在標(biāo)準(zhǔn)分區(qū)過程后洞。
2.3 零件的技術(shù)要求分析
從此圖中分析所了解，這零件的技術(shù)要求如下：
（1）外輪廓部分
外形120×80mm，四周表面粗糙度為Ra6.3um。 底下的表面粗糙度為Ra1.6um。
（2）凸臺(tái)部分
方形凸版外形尺寸為100mmX70mm，四周有R10倒角和C6倒角。該表面的粗糙度要求是Ra3.2um，必須進(jìn)行粗精加工的方法才能達(dá)到它的目的；
（3）凹槽部分
異形凹槽部分由多個(gè)圓弧和直線組成，深度為4±0.1mm、槽寬要求為22mm、20mm、兩圓心孔距為30±0.05mm，周圍表面的粗糙度要求是Ra2.5um。
（4）孔部分
2-Φ12兩小孔的距離為30mm公差為±0.05，孔表面的粗糙度是Ra1.6um，必須進(jìn)行粗精加工的辦法才能達(dá)到其要求。
（5）未注表面
未注尺寸公差為IT13、去除毛刺飛邊。
2.4 材料分析
小連桿凹模零件選擇了45號(hào)鋼作為毛坯材料，常用中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。此鋼冷塑性普通，退火、正火比調(diào)質(zhì)時(shí)要較好，具備較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，經(jīng)過適當(dāng)熱處理后，它的韌性、塑性和耐磨性能在原基礎(chǔ)上變得更好，獲取材料也是比較便利。適于氫焊和氬弧焊的小連桿凹模零件，不怎么適合氣焊。焊前必須預(yù)熱，焊后應(yīng)當(dāng)采用應(yīng)力退火這一方式。正火可以改變硬度小于160HBS毛坯的切削性能。該鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)解決后，它的整體力學(xué)性能相對(duì)來說要優(yōu)化于其他的中碳結(jié)構(gòu)鋼，但是它的鋼淬透性較低，水中臨界淬透徑直為12~17mm，水淬時(shí)會(huì)有開裂偏向。當(dāng)其直徑大于80mm時(shí)，經(jīng)過調(diào)質(zhì)或者正火后，該力學(xué)性能比較相近，對(duì)于中、小型模具零件進(jìn)行調(diào)質(zhì)據(jù)的方式解決后可以使其變得更加有韌性，強(qiáng)度也更好，但大型的零件，則應(yīng)該以正火處理較為合適，所以通常在調(diào)質(zhì)或正火狀態(tài)下此鋼可正常使用。
3零件的加工工藝分析
3.1 毛坯的選擇
3.1.1確定毛坯的類型
有各種類型的金屬成形過程,每一種空白有許多不同的制造方法。常用的毛坯主要有：（1）鑄件（2）鍛件 （3）型材（4）焊接件（5）其它毛坯
應(yīng)該考慮工廠的生產(chǎn)水平,條件設(shè)施和外包的可能性和經(jīng)濟(jì)。
根據(jù)此零件的圖紙的要求，由于零件的長度適中，并不是很長，形狀為矩形，因此可以直接采用型材類毛坯（板材），方可符合零件圖紙的要求。
3.1.2 確定毛坯的余量
毛坯的外形和尺寸主要是由零件組成外表的形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)以及加工余量等等各種要素所確定的，并竭盡可能的與零件相接近，以達(dá)縮小機(jī)器加工的勞動(dòng)量，必須達(dá)到少或無切削加工。然而，由于產(chǎn)品零件加工的精度和表面的品質(zhì)要求越來越高以及現(xiàn)有的毛坯制造技術(shù)和成本的限制，所以，需要留有一些的加工余量在毛坯的某些表面，以便經(jīng)過機(jī)械的加工來完成零件的技術(shù)要求。
該零件的材料為45鋼，毛坯為方坯125×85×24mm件，選擇毛坯尺寸均比零件尺寸大5mm之間，節(jié)省材料，方便加工，提高效率和降低成本。
3.2 粗基準(zhǔn)的選擇
合理的選擇粗基準(zhǔn)對(duì)各加工表面加工余量的分配以及各加工表面相互位置關(guān)系有直接的影響。對(duì)零件來說，應(yīng)量能夠選不加工表面為粗基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)應(yīng)選擇余量最小的表面；作為粗基準(zhǔn)其尺寸要有足夠大的表面并且平整、光亮。盡可能的選擇平面來作為粗基準(zhǔn)。根據(jù)這些基準(zhǔn)選擇的規(guī)定，小連桿凹模零件的上表面及側(cè)面作為粗基準(zhǔn)，對(duì)它的外形表面進(jìn)行加工。
3.3 精基準(zhǔn)的選擇
精密基準(zhǔn)選擇原則:基準(zhǔn)的統(tǒng)一與重合;表面較大的應(yīng)選擇精確的基準(zhǔn)。這部分的精度選擇作為完成的底部和側(cè)表面。
3.4 加工階段的劃分
當(dāng)零件的加工質(zhì)量的要求比較高的時(shí)候，常不可以在一道工序中實(shí)現(xiàn)所以的加工工作，而是必需分階段來進(jìn)行加工。
對(duì)于小連桿凹模零件加工階段整個(gè)工藝過程需劃分為如下幾個(gè)階段：
預(yù)加工階段：主要的任務(wù)是準(zhǔn)備毛坯和預(yù)先對(duì)其進(jìn)行熱處理。
粗加工階段 ：主要的任務(wù)是大部分余量需要切掉，來提高它的生產(chǎn)率。
精加工階段：主要目的是要對(duì)零件的主要外表的尺寸、位置、外形等精度和其表面粗糙度要求的確保。
劃分加工階段的原因：
（1）可以及時(shí)找到空白的缺陷,以避免損壞加工表面。
（2）便于安排熱處理加工藝。
（3）利于保證加工質(zhì)量。
（4）合理利用設(shè)備，從而提高生產(chǎn)效率。
3.5 工序余量的安排
在零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)中機(jī)械加工余量的大小對(duì)其有著較大的影響。正確的設(shè)置機(jī)械加工余量的價(jià)值,是制造過程的重要任務(wù)之一,特別是加工中心,良好的利潤率是特別重要的在剛度允許情況下,至少應(yīng)該為搬遷津貼的數(shù)量,降低凈利潤率的最佳時(shí)間,為了提高生產(chǎn)力。在數(shù)控機(jī)床上，在工件外表粗糙度值要求為Ra3.2～12.5μm時(shí)，粗銑后的余量正常?。?.5～1.0）㎜ ，而在本次設(shè)計(jì)中工件的外表的粗糙度為Ra3.2μm，所以粗銑時(shí)侯的余量取0.5mm。
3.6工序的劃分和加工工藝路線的確定
工序1：毛坯下料
工序2：銑零件六面至零件最大尺寸120X80X19mm，粗糙度達(dá)到要求
工序3：加工零件上表面凸臺(tái)及開口槽。
工步1：對(duì)零件上表面凸臺(tái)及開口槽進(jìn)行粗加工，留有0.5mm余量
工步2：對(duì)零件零件上表面凸臺(tái)及開口槽進(jìn)行精加工至圖紙尺寸要求
工序4：加工零件上表面異形凹槽
工步1：對(duì)零件上表面異形凹槽進(jìn)行粗加工，留有0.5mm余量
工步2：對(duì)零件零件上表面異形凹槽進(jìn)行精加工至圖紙尺寸要求
工序5：加工零件上表面2XΦ12的孔
工步1：用Φ11.8mm的麻花鉆對(duì)零件上表面的2-Φ12的孔進(jìn)行鉆孔
工步2：對(duì)零件上表面的2-Φ12的孔進(jìn)行鉸孔。
工序6：去毛刺
工序7：終檢
3.7選擇并確定工藝裝備
3.7.1數(shù)控機(jī)床的選擇
機(jī)床在選擇時(shí)，一般可按下列順序考慮：
(1)無法加工的內(nèi)容的普通機(jī)床應(yīng)該優(yōu)先考慮選擇;
(2)普通機(jī)床難以過程和質(zhì)量難以保證;
(3)低效率的通用機(jī)床和機(jī)床的體力勞動(dòng)強(qiáng)度大時(shí),可以選擇數(shù)控機(jī)床仍然有能力處理。
對(duì)精度和效率兩方面的復(fù)雜部分的處理藝術(shù)分析,從加工精度來提高生產(chǎn)效率，必須滿足圖紙的要求,并且能夠充分和合理利用機(jī)床的功能,
依據(jù)以上條件可選擇數(shù)控銑床。本零件選用VDL-1000D型數(shù)控銑床，采取FANUC0i-MB系統(tǒng)。該銑床的功能參數(shù)如表3.1下。
表3.1 VDL-1000D型數(shù)控銑床基本參數(shù)
機(jī)床重
4400Kg
最大載重
500kg
工作臺(tái)
1000mm長
600mm寬
坐標(biāo)范圍
X800mm
Y520mm
Z520mm
軸承錐孔
NO.40(7:24)
最大鉆孔直徑
φ32
最大鏜孔直徑
φ100
主軸最高轉(zhuǎn)速
8000r\min
主軸功率
7.5/11kw
X、Y、Z向切削進(jìn)給速度
0-10000 mm\min
快速進(jìn)給速度
X24 m\min
Y24 m\min
Z20 m\min
工作電源
380V
3.7.2夾具的選擇
對(duì)夾具選擇的基本要求：
(1)以保證一致性的機(jī)器零件位置安裝和坐標(biāo)系統(tǒng)和編程坐標(biāo)方向,確保完成夾具在機(jī)床上定位,但也必須能夠協(xié)調(diào)部分保持協(xié)調(diào)維接觸表面之間的一些削減和機(jī)床。
(2)確保工件完成所有必要的過程中要處理的表面接觸,打開夾具,所以夾緊表面元素和處理,以確保安全的一些間隔,應(yīng)夾緊元件可以防止降低,夾具和銑床主軸套筒或刀,刀具的過程中。
(3)裝置的剛度和穩(wěn)定性更好。在改變的過程中不應(yīng)使用的夾點(diǎn)設(shè)計(jì),當(dāng)需要更換夾緊點(diǎn)的過程不是工作,特別注意不應(yīng)取代,因?yàn)閵A具的夾緊點(diǎn)和破壞或工件切割精度。
這個(gè)零件構(gòu)造簡單，比較光整的四個(gè)表面，對(duì)在加工面和不加工面之間的位置精度要求度也不高，但是為了保證零件的其他精度要求，采取精密平口鉗（圖3.1）從側(cè)面夾緊，以底面和兩側(cè)面定位。
圖3.1精密平口鉗
數(shù)控機(jī)床的一般方法和機(jī)器的安裝,正確選擇切割和夾緊方案,以下兩個(gè)要求:
(1)設(shè)計(jì)的要求、流程和編程標(biāo)準(zhǔn),以及數(shù)控編程的便利性和準(zhǔn)確性。
(2)減少夾緊的數(shù)量盡可能多,盡可能快地切割?yuàn)A具后,處理所有的表面處理。使用精密零件夾夾緊工件,最終,使用后爬墊鐵的支持,避免加工過程中,切削力太大,工件的運(yùn)動(dòng)或下降。爬墊鐵的使用,應(yīng)該是高鐵墊干燥,確保表面無碎片。為了確保零件加工的準(zhǔn)確性。
3.7.3刀具的選擇
有一個(gè)接近使用壽命和切割參數(shù)之間的關(guān)系。在定制的切削量時(shí),應(yīng)該首先對(duì)刀具壽命的使用選擇要合適,刀具壽命的合理使用應(yīng)該基于優(yōu)化的目的。通常最高的生產(chǎn)力工具壽命和刀具壽命的兩個(gè)的成本最低,根據(jù)單一的作品前的最低目標(biāo)來確定,根據(jù)過程的最小成本來確定目標(biāo)。
詳細(xì)數(shù)控加工刀具見表3.2刀具卡
表3.2數(shù)控加工刀具卡片
產(chǎn)品名稱或代號(hào)
零件名稱
零件圖號(hào)
程序編號(hào)
O0001
工
步
號(hào)
刀
具
號(hào)
刀具規(guī)格名稱
數(shù)量
加工表面
材料
1
T01
Φ12立銑刀
1
凸臺(tái)、開口槽
硬質(zhì)合金
2
T02
Φ10立銑刀
1
凹槽
硬質(zhì)合金
3
T03
φ11.8鉸刀
1
孔
高速鋼
4
T04
Φ12鉸刀
1
孔
高速鋼
編制
審核
共1頁
第1頁
產(chǎn)品名稱
或代號(hào)
1
零件名稱
連接桿
零件
圖號(hào)
程序
編號(hào)
O0001
3.7.4量具的選擇
選擇的原則和方法1計(jì)(1)選擇從流程(流程)應(yīng)選擇一般測(cè)量工具在一個(gè)小批量生產(chǎn),如游標(biāo)卡尺、千分尺、千分表等. .大規(guī)模生產(chǎn)的部分應(yīng)該使用專門的工具,如托盤、評(píng)估和一些特殊測(cè)量。
2根據(jù)測(cè)量精度(科學(xué))每個(gè)數(shù)量都有其測(cè)量不確定性(測(cè)量極限誤差),這是不可避免的,一些測(cè)量誤差的測(cè)量結(jié)果。為了防止“錯(cuò)誤”或“錯(cuò)誤的廢物”,做出了詳細(xì)的要求測(cè)量工具的選擇,但也需要加工車間的檢測(cè)條件應(yīng)驗(yàn)收極限尺寸公差帶的轉(zhuǎn)變。
3經(jīng)濟(jì)價(jià)值的選擇(經(jīng)濟(jì))保護(hù)的測(cè)量精度和效率的前提下,可以使用一個(gè)特殊的測(cè)量工具,不能使用通用測(cè)量工具;可以使用通用的測(cè)量工具,沒有精密儀器。
圖3.2量具
3.8刀具參數(shù)的選擇
在切削加工的過程中，依據(jù)加工要求（加工品質(zhì)、加工效率和加工本錢）選用合適的切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量。、、稱為切削用量三要素。
切削參數(shù)的選擇:選擇切削參數(shù)、生產(chǎn)效率、加工成本及加工質(zhì)量有很大影響。所謂合適的切削參數(shù)是保證質(zhì)量的前提下,獲得較高的生產(chǎn)效率和較低的切削用量。的主要控制條件:選擇切削工件加工要求,包括加工質(zhì)量要求和生產(chǎn)效率要求;切削性能;工具功能,包括電動(dòng)工具的特征和運(yùn)動(dòng)特征的生活需求。
選取切削用量的基礎(chǔ)準(zhǔn)則是：首先選擇可能大的背吃刀量；然后根據(jù)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度、刀桿剛度等限度條件（粗加工時(shí)）或已加工表面粗糙度要求（精加工時(shí)），選取盡可能大的進(jìn)給量；查表和手冊(cè)或根據(jù)公式計(jì)算確保切削速度。
（1） 背吃刀量的選擇
粗加工時(shí),應(yīng)根據(jù)機(jī)械加工余量和切削深度處理系統(tǒng)識(shí)別的剛度。因?yàn)榇植诘奶幚硎翘岣咴彤a(chǎn)量為主要目的,所以在半精加工,加工余量,應(yīng)盡可能粗加工余量。普通可達(dá)8～10。當(dāng)遇到斷續(xù)切削、加工余量太大或不均勻時(shí)，應(yīng)充沛思考分幾次走刀切削，背吃刀量應(yīng)順次遞少。
精加工應(yīng)依據(jù)精加工工序余量確保背吃刀量。為了確保加工表面品質(zhì)，可留少許精加工余量，通常留0.2~0.5mm。
（2） 主軸轉(zhuǎn)速n的選擇
從理想上說，n的值越大越好，這樣不單單能夠提升生產(chǎn)率，還能夠防止生成積卸瘤的臨界速度，得到較低的外表粗糙度值。可是在實(shí)際上因?yàn)闄C(jī)床、刀具等的限度，在選取時(shí)應(yīng)該高綜合考慮各個(gè)方面的因素，選取比較合適的轉(zhuǎn)速。
轉(zhuǎn)速計(jì)算公式為
式中v—切削速度；
d—刀具的直徑；
（3） 進(jìn)給速度的選擇
粗加工通常最好每齒進(jìn)給速率可能采取的主要關(guān)系的價(jià)值工具飼料每齒刀的力量速度,更大的直徑,葉片數(shù),該工具的力量更大,每齒速度允許更大的提要;提要/牙齒的速度來決定。對(duì)切削深度,寬度的取值過大,將導(dǎo)致切削力太大,機(jī)器可能超過額定負(fù)載或損壞;另一方面,如果切割速度較大,可能超過額定功率機(jī)器。一般來說,如果切削深度必須采取一個(gè)較大的值,切削寬度必須是最小的。每個(gè)齒的表面輪廓的加工進(jìn)給速度,切削深度,切削寬度通常是小,切削力很小,所以高切削速度不會(huì)超過機(jī)床的額定功率。粗加工,切割速度過高會(huì)導(dǎo)致溫度和切削功率太大,切削速度高的完成將會(huì)受到溫度的影響。一般來說,銑刀的材料、工件材料、刀具壽命的決心,容許極限切削速度也確定。進(jìn)給速度v是單位時(shí)間內(nèi)工件和銑刀沿進(jìn)給方位的相對(duì)的位移，單位mm/min。它和銑刀轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)z以及每齒進(jìn)給量fz(mm/z)關(guān)系是：
每齒進(jìn)給量fz的選擇是由于于工件原料的力學(xué)性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等原因。工件材料強(qiáng)度以及硬度越高，fz越小，相反則越大；工件外表粗糙度 值越小，fz就越??；硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量大于同類高速鋼銑刀
本次設(shè)計(jì)刀具參數(shù)的選擇如下：
1．T01 硬質(zhì)合金立銑刀
刀具材質(zhì)為涂層高速鋼刀具齒數(shù)為3。
查《手冊(cè)》，可知v的取值范圍為，精銑時(shí)取，粗銑時(shí)取。
由公式：
可得主軸轉(zhuǎn)速為
粗銑：
精銑：
查《手冊(cè)》表8-14，銑刀每齒進(jìn)給量取值范圍為，取
精銑: ;
粗銑: ;
由公式可得：
粗銑：
精銑：
2．T02 硬質(zhì)合金立銑刀
刀具材質(zhì)為涂層高速鋼刀且具齒數(shù)是3。
查看《手冊(cè)》，可了解v的取值范圍為，精銑時(shí)取，粗銑時(shí)取。
由公式：
可得主軸轉(zhuǎn)速為
粗銑：
精銑：
查《手冊(cè)》，銑刀每齒進(jìn)給量取值范圍為，取
精銑: ;
粗銑: ;
由公式可得：
粗銑：
精銑：
3．T03 直柄麻花鉆
刀具材質(zhì)是高速鋼，齒數(shù)是2。
查《手冊(cè)》，可知曉v取值范圍為，此次設(shè)計(jì)取；銑刀每齒進(jìn)給量取值范圍為，此次取。
由公式：
可得主軸轉(zhuǎn)速為
由公式可得：
4．T04 鉸刀
刀具材質(zhì)是高速鋼，齒數(shù)是2。
查《手冊(cè)》，可了解v取值范圍是，此次設(shè)計(jì)取；銑刀每齒進(jìn)給量取值范圍是，此次取。
由公式：
可得主軸轉(zhuǎn)速為
由公式可得：
4 零件的三維建模
4.1創(chuàng)建底板
（1）點(diǎn)擊創(chuàng)立草圖，選取XY表面，作為基準(zhǔn)平面，點(diǎn)擊確定。 根據(jù)尺寸我們使用圓、直線指令完成下圖，如圖4.1。點(diǎn)擊左鍵確定，再點(diǎn)擊完成草圖。
圖4.1繪制草圖
（2）完成草圖后，點(diǎn)擊拉伸按鈕進(jìn)行拉伸，選擇拉伸曲線，拉伸方向，拉伸距離為19mm，矢量方向?yàn)閆向，如圖4.2，點(diǎn)擊確定，可在圖中看到效果圖。
圖4.2拉伸底板
4.2創(chuàng)建凸臺(tái)
（1）完成底板的創(chuàng)建后，點(diǎn)擊拉伸的功能，選擇已經(jīng)創(chuàng)建好的上表面作為基準(zhǔn)平面，根據(jù)尺寸我們使用圓、直線指令完成如下草圖。
圖4.3繪制草圖
（2）草圖完成后，點(diǎn)擊拉伸按鈕進(jìn)行拉伸，選擇拉伸曲線，拉伸方向，拉伸距離為5mm，矢量方向?yàn)閆向，布爾選擇求和。如圖4.4，點(diǎn)擊確定，可在圖中看到效果圖。
圖4.4拉伸凸臺(tái)
4.3創(chuàng)建開口槽
（1）完成凸臺(tái)的創(chuàng)建后，點(diǎn)擊拉伸的功能，選擇已經(jīng)創(chuàng)建好的上表面作為基準(zhǔn)平面，根據(jù)尺寸我們使用圓、直線指令完成如下草圖。
圖4.5繪制草圖
（2）在草圖完成后，點(diǎn)擊拉伸按鈕進(jìn)行拉伸，選擇拉伸曲線，拉伸方向，拉伸距離為5mm，矢量方向?yàn)閆向，布爾選擇求和。如圖4.6，點(diǎn)擊確定，可在圖中看到效果圖。
圖4.6創(chuàng)建開口槽
4.4創(chuàng)建異形凹槽
（1）完成底板的創(chuàng)建后，點(diǎn)擊拉伸的功能，選擇已經(jīng)創(chuàng)建好的上表面作為基準(zhǔn)平面，根據(jù)尺寸我們使用圓、直線指令完成如下草圖。
圖4.7繪制草圖
（2）草圖完成后，點(diǎn)擊拉伸按鈕進(jìn)行拉伸，選擇拉伸曲線，拉伸方向，拉伸距離為5mm，矢量方向?yàn)閆向，布爾選擇求和。如圖4.8，點(diǎn)擊確定，可在圖中看到效果圖。
圖4.8創(chuàng)建凹槽
（3）通過UG軟件這些強(qiáng)大功能的使用，完成零件三維模型的建立，如下圖4.9。
圖4.9三維圖
5 編程仿真和后處理
5.1 零件編程仿真
1.以底面為zo，xo和yo分別為上表面中心線建立工件坐標(biāo)系，設(shè)置120×80×19mm的毛坯，設(shè)置安全距離為10，利用型腔銑的方式加工工件上表面，設(shè)置切削參數(shù)，選擇切削形式為跟隨部件，主軸轉(zhuǎn)速為1326r/min，進(jìn)給速度1200mm/min。選取Φ12的立銑刀進(jìn)行加工。加工走刀路徑與加工圖如圖5.1走刀路徑一和圖5.2仿真加工；
圖5.1走刀路徑 圖5.2 仿真加工
2.用型腔銑的方式精加工工件上表面外輪廓，選取指定加工表面，切削模式為配置文件，平面直徑百分比為70，且每刀深度是1mm，側(cè)壁余量為0mm。選取Φ12的立銑刀進(jìn)行加工。設(shè)定切削參數(shù)，主軸轉(zhuǎn)速是2123r/min，進(jìn)給速度127mm/min。加工走刀路徑如下圖所示。如圖5.3走刀路徑，5.4仿真加工。
圖5.3走刀路徑 圖5.4仿真加工
3.用型腔銑的方式加工工件上表面凹槽，選取指定加工表面，切削形式是隨部件，平面直徑百分比是70，每刀深度是1mm，側(cè)壁余量是0.5mm。選取Φ10的立銑刀進(jìn)行加工。設(shè)訂切削參數(shù)，主軸轉(zhuǎn)速是1590r/min，進(jìn)給速度是143mm/min。加工走刀路徑如下圖所示。
圖5.5走刀路徑 圖5.6仿真加工
4.用型腔銑的方式精加工工件上表面外輪廓，選取指定加工表面，切削模式為配置文件，平面直徑百分比是70，每刀深度是1mm，側(cè)壁余量是0mm。選取Φ10的立銑刀進(jìn)行加工。設(shè)定切削參數(shù)，主軸轉(zhuǎn)速是2123r/min，進(jìn)給速度是127mm/min。加工走刀路徑如下圖所示。
圖5.6加工路徑四 圖5.7仿真加工
5.在“創(chuàng)建操作”對(duì)話框，選取“類型”中選擇“drill”，然后在“操作子類型”中，選擇型腔銑模板圖標(biāo)PECK-DRILLING啄鉆。設(shè)置其他參數(shù)：程序、刀具為φ11.8麻花鉆、幾何體選擇workpiece1、方法、名稱。指定孔、指定部件表面、指定底面、指定循環(huán)方式、設(shè)置切削參數(shù)，主軸轉(zhuǎn)速是674r/min，進(jìn)給速度是20mm/min。得知加工刀路圖如下圖所示。
圖5.8加工路徑五 圖5.9仿真加工
5.2零件的后處理程序
各銑削圖標(biāo)在操作導(dǎo)航器中選中后，在“加工操作”工具條中單擊“后處理”按鈕，在“后處理”對(duì)話框中，后處理選擇“MILL-3-AXIS”，單位選擇“公制/部件” ，單擊“確定”后，系統(tǒng)就會(huì)生成加工操作的NC加工代碼，如下部分程序，詳細(xì)程序見附件。
%
N0010 G40 G17 G90 G70
N0020 G91 G28 Z0.0
:0030 T00 M06
N0040 G0 G90 X-1.8702 Y2.0469 S0 M03
N0050 G43 Z.3937 H00
N0060 Z.0853
N0070 G1 Z-.0328 F9.8 M08
N0080 X-2.1283 Y1.8107
N0090 G3 X-2.1471 Y1.7928 I.396 J-.4327
N0100 G1 X-2.3833 Y1.5565
N0110 G3 X-2.5551 Y1.1417 I.4148 J-.4148
N0120 G1 Y-.9843
N0130 G3 X-2.1021 Y-1.8107 I.9803 J0.0
N0140 G1 X-1.7318 Y-2.0469
N0150 Z.0853
N0160 G0 Z.3937
N0170 X1.8702
N0180 Z.0853
N0190 G1 Z-.0328
N0200 X2.1283 Y-1.8107
N0210 G3 X2.1471 Y-1.7928 I-.396 J.4327
N0220 G1 X2.3833 Y-1.5565
N0230 G3 X2.5551 Y-1.1417 I-.4148 J.4148
N0240 G1 Y.9843
N0250 G3 X2.1021 Y1.8107 I-.9803 J0.0
N0260 G1 X1.9242 Y1.5319
N0270 G2 X2.2244 Y.9843 I-.3494 J-.5476
N0280 G1 Y-1.1417
N0290 G2 X2.1495 Y-1.3227 I-.2559 J0.0
N0300 G1 X1.9132 Y-1.5589
N0310 G2 X1.7323 Y-1.6339 I-.1809 J.1809
N0320 G1 X1.4566
N0330 G2 X1.2094 Y-1.4442 I0.0 J.2559
N0340 G1 X1.0793 Y-.9588
N0350 G3 X.8892 Y-1.0097 I-.095 J-.0255
N0360 G1 X.9701 Y-1.3117
N0370 G2 X.7229 Y-1.6339 I-.2472 J-.0663
N0380 G1 X-1.5748
N0390 G2 X-2.2244 Y-.9843 I0.0 J.6496
N0400 G1 Y1.1417
N0410 G2 X-2.1495 Y1.3227 I.2559 J0.0
N0420 G1 X-1.9132 Y1.5589
.................
.............
..................
N6450 G1 X-.918 Y-.4163
N6460 G2 X-.748 Y-.4034 I.0984 J-.1705
N6470 G3 X-.2761 Y-.2977 I.1574 J.4034
N6480 G2 X-.1331 Y-.2362 I.143 J-.1354
N6490 G1 X.2287
N6500 Y-.0394
N6510 Z.0394
N6520 G0 Z.3937
N6530 X.2597 Y.1154
N6540 Z.0394
N6550 G3 X.2287 Y-.2362 Z-.1181 I-.031 J-.1745 K.0475
N6560 G1 X.5906
N6570 G3 Y.2362 I0.0 J.2362
N6580 G1 X-.1331
N6590 G2 X-.2761 Y.2977 I0.0 J.1969
N6600 G3 X-1.0187 Y.0654 I-.3145 J-.2977
N6610 G2 X-1.1148 Y-.0754 I-.1946 J.0297
N6620 G1 X-1.3709 Y-.2232
N6630 G3 X-1.174 Y-.5642 I.0984 J-.1705
N6640 G1 X-.918 Y-.4163
N6650 G2 X-.748 Y-.4034 I.0984 J-.1705
N6660 G3 X-.2761 Y-.2977 I.1574 J.4034
N6670 G2 X-.1331 Y-.2362 I.143 J-.1354
N6680 G1 X.2287
N6690 Y-.0394
N6700 Z0.0
N6710 G0 Z.3937
N6720 X.2597 Y.1154
N6730 Z0.0
N6740 G3 X.2287 Y-.2362 Z-.1575 I-.031 J-.1745 K.0475
N6750 G1 X.5906
N6760 G3 Y.2362 I0.0 J.2362
N6770 G1 X-.1331
N6780 G2 X-.2761 Y.2977 I0.0 J.1969
N6790 G3 X-1.0187 Y.0654 I-.3145 J-.2977
N6800 G2 X-1.1148 Y-.0754 I-.1946 J.0297
N6810 G1 X-1.3709 Y-.2232
N6820 G3 X-1.174 Y-.5642 I.0984 J-.1705
N6830 G1 X-.918 Y-.4163
N6840 G2 X-.748 Y-.4034 I.0984 J-.1705
N6850 G3 X-.2761 Y-.2977 I.1574 J.4034
N6860 G2 X-.1331 Y-.2362 I.143 J-.1354
N6870 G1 X.2287
N6880 Y-.0394
N6890 Z-.0394
N6900 G0 Z.3937
N6910 G91 G28 Z0.0
:6920 T00 M06
N6930 G0 G90 X-.5906 Y0.0 S0 M03
N6940 G43 Z.1181 H00
N6950 G81 Z-.9467 R.1181 F9.8
N6960 X.5906
N6970 G80
N6980 G91 G28 Z0.0
:6990 T00 M06
N7000 G0 G90 X-.5906 Y0.0 S0 M03
N7010 G43 Z.1181 H00
N7020 G81 Z-.8071 R.1181 F9.8
N7030 X.5906
N7040 G80
N7050 M02
%
總結(jié)
通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我學(xué)習(xí)到了很多，懂得了很多，除了在課堂上的知識(shí)之外我們其實(shí)還有很的的不足，許多設(shè)計(jì)的知識(shí)還沒有掌握。因此，面對(duì)不懂的問題和難點(diǎn)，我請(qǐng)教了我的老師并且在一邊做一邊學(xué)習(xí)的過程中查閱資料，伴隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)行，看過請(qǐng)教過的東西越來越多，才發(fā)現(xiàn)自己懂得的很少，應(yīng)了那句書到用時(shí)方恨少！
在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，老師給我改正了許多的不足，真的特別感謝老師。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多，系統(tǒng)的回顧了專業(yè)知識(shí)。包括從數(shù)控軟件的應(yīng)用：UG制圖、UG仿真加工、UG建模等，數(shù)控工藝的分析，包括對(duì)毛坯、夾具、機(jī)床、刀具的選擇原則，其中最重要的是回顧了數(shù)控加工工藝的參數(shù)和工序問題。通過這一系列的工藝流程從最初的分析到實(shí)際操作，是我們今后工作中必不可缺少的一筆財(cái)富，讓我們有了更多的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，理論知識(shí)也得到了強(qiáng)化。
對(duì)于我本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，真的特別感謝老師，在最初選題的時(shí)候我遇到了較為復(fù)雜的問題，設(shè)計(jì)內(nèi)容太過于簡單，針對(duì)這個(gè)問題，老師一次一次的給我提出改正的意見，并在我改正之后及時(shí)進(jìn)行審核。在之后的論文主題部分，老師也是不厭其煩的為我提出改正意見，并在我不是很理解的地方給與我指導(dǎo)，及時(shí)的給我進(jìn)行督導(dǎo)。讓我順利的完成了畢業(yè)論文。真的非常感謝老師能夠在百忙之中為我解惑！
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致 謝
大學(xué)時(shí)光即將結(jié)束，畢業(yè)論文的工作也要告一段落，畢業(yè)答辯月馬上也要離去。在這一段時(shí)間中，真的非常感謝我的指導(dǎo)老師，從最初的選題給了我很大的指導(dǎo)，再到選題之后對(duì)我的課題進(jìn)行針對(duì)指導(dǎo)。在我進(jìn)度比較緩慢時(shí)，不忘督促我認(rèn)真工作。在我初稿完成后，老師對(duì)我的其中的不足進(jìn)行了專業(yè)的解釋，讓我不僅能夠及時(shí)的完成論文，還從中學(xué)會(huì)了許多以前沒理解的東西。
在此，衷心的感謝在畢業(yè)論文期間對(duì)我給與幫助的老師和同學(xué)，特別是我的指導(dǎo)老師。
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