典型對稱數(shù)銑零件的數(shù)控銑加工工藝分析及程序設(shè)計、編程仿真_第1頁
典型對稱數(shù)銑零件的數(shù)控銑加工工藝分析及程序設(shè)計、編程仿真_第2頁
典型對稱數(shù)銑零件的數(shù)控銑加工工藝分析及程序設(shè)計、編程仿真_第3頁
典型對稱數(shù)銑零件的數(shù)控銑加工工藝分析及程序設(shè)計、編程仿真_第4頁
典型對稱數(shù)銑零件的數(shù)控銑加工工藝分析及程序設(shè)計、編程仿真_第5頁
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文檔簡介

I第一章緒論1.1本課題的目的及意義通過全面詳細(xì)的設(shè)計,綜合運用大學(xué)幾年所學(xué)的知識,以及查閱的資料,提高自己的動手能力,并全面掌握軟件繪圖、機床操作、UG建模及編程仿真加工等核心內(nèi)容。因本課題的設(shè)計需涉及但數(shù)控專業(yè)的許多的知識,這就需要我們整理并綜合運用數(shù)控技術(shù)的相關(guān)理論與實踐知識,有利于我們對專業(yè)知識的理解和掌握,并熟悉機床的操作與步驟。本課題貫穿本專業(yè)所學(xué)到的理論與實踐操作技術(shù),從分析設(shè)計到計算、操作得到成品,同時本次選題提供了自主學(xué)習(xí),自主選擇,自主完成的機會。畢業(yè)設(shè)計有實踐性,綜合性,探索性,應(yīng)用性等特點,通過對該零件的加工設(shè)計,使自己能夠運用UG進(jìn)行實體繪制,并能夠完成零件的自動編程,對刀具路徑有了更深一步的理解。這次畢業(yè)設(shè)計,給我最大的體會就是熟練操作技能來源我們對專業(yè)的熟練程度。除了對自動編程的熟練掌握之外,還需要你掌握零件工藝方面的知識,對于夾具的選擇,切削參數(shù)的設(shè)定我們必須十分清楚。在上機操作時,我們只有練習(xí)各功能鍵的作用,在編程時才能得心應(yīng)手。通過此次設(shè)計使我掌握了科學(xué)研究的基本方法和思路,為今后的工作打下了基礎(chǔ),在以后的的日子我將會繼續(xù)保持這份做學(xué)問的態(tài)度和熱情。1.2數(shù)控加工工藝的特點進(jìn)行數(shù)控加工時,數(shù)控機床受數(shù)控系統(tǒng)的指令,完成各種運動、實現(xiàn)各種加工要求。因此在編程加工之前,需要對影響加工過程的各種加工工藝因素,在大多數(shù)情況下,許多具體的問題是由操作工人依據(jù)自己的實踐經(jīng)驗和習(xí)慣自行考慮和決定的。就是說,本來由操作工人在加工中靈活掌握可通過適時調(diào)整來處理的許多工藝問題,在數(shù)控加工時就轉(zhuǎn)變?yōu)榫幊倘藛T必須事先設(shè)計明確安排的內(nèi)容。在數(shù)控加工的工藝設(shè)計中必須注意加工過程中的每一個環(huán)節(jié),做到萬無一失。在實際中一個字符、一個小數(shù)點或一個逗號的差錯都可能釀成重大的機床事故和質(zhì)量事故。因為數(shù)控機床比其它機床價格要貴得多,其加工通常也是一些形狀比較復(fù)雜、價格也較高的工件,所以萬一損壞機床或工件報廢就會造成較大的損失。根據(jù)大量加工實例分析,數(shù)控工藝考慮不周和計算編程時的粗心大意是造成數(shù)控加工失誤的主要原因。因此,要求編程人員除必須具備較扎實的工藝基本知識和較豐富的實際工作經(jīng)驗外,還要必須具備耐心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。一般來說,在普通機床上是根據(jù)機床的種類進(jìn)行單工序加工,而在數(shù)控機床上往往是在一次裝夾中完成鉆、擴、鉸、銑、鏜等多工序加工。這種“多序和一”的現(xiàn)象也屬于“工序集中”的范疇,極端情況下,在一臺加工中心上可以完成加工的全部加工內(nèi)容。1.3數(shù)控技術(shù)發(fā)展1.3.1數(shù)控技術(shù)的國內(nèi)發(fā)展史我國的數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)已有幾十年的悠久歷史,但今天的數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)仍然停留在半封閉的內(nèi)部系統(tǒng)框架中,不能與其他系統(tǒng)兼容,因此,各個制造商的數(shù)控機床系統(tǒng)不能維護(hù)在一個統(tǒng)一的系統(tǒng)中,也不能進(jìn)行技術(shù)升級。數(shù)控機床系統(tǒng)已逐漸在各制造商之間,形成各自獨特的系統(tǒng)軟件和獨立的硬件模組,這些獨特的制度系統(tǒng)互不共用或互不取代。雖然企業(yè)數(shù)控機床制度的獨特性有利于保護(hù)企業(yè)的數(shù)控機床技術(shù),使企業(yè)的市場份額大大提高,但數(shù)控機床技術(shù)的封閉性使得我國數(shù)控機床系統(tǒng)技術(shù)的研究停滯不前,發(fā)展不完全,無法實現(xiàn)數(shù)控機床技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展,掌握核心數(shù)控機床技術(shù)的企業(yè)人才不思考如何研究開發(fā)新的數(shù)控機床技術(shù),改進(jìn)技術(shù),而是為了實現(xiàn)個人價值的提高跳槽不斷,導(dǎo)致企業(yè)人才流失的不利競爭,破壞了企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。相反,本地數(shù)控機床企業(yè)之間的競爭,使外國領(lǐng)先的數(shù)控機床企業(yè)更有可能壟斷本地數(shù)控機床技術(shù)市場。1.3.2數(shù)控技術(shù)的國外發(fā)展史近年來,基于com技術(shù)的開放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)被提出,它是基于數(shù)控軟件組件的變化和芯片的變化。雖然我們提出了開放式數(shù)控系統(tǒng),但一直沒有成功地滿足開放式數(shù)控系統(tǒng)的要求,目前只有大部分閉式數(shù)控系統(tǒng)具有開放式數(shù)控系統(tǒng)的特點。目前,開放式數(shù)控系統(tǒng)仍然存在軟硬件不兼容的缺點。數(shù)控系統(tǒng)的升級、維護(hù)和更新仍然依賴于單一制造商的操作,沒有統(tǒng)一的升級軟件和工具,非制造商制造的模塊化系統(tǒng)根本不能應(yīng)用于系統(tǒng),最終用戶無法定制數(shù)控系統(tǒng)以滿足產(chǎn)品加工的需要。如果我們不重視先進(jìn)制造工藝和流程的研究和開發(fā),我們很難開發(fā)和研究出高端的數(shù)控系統(tǒng),只能借鑒國外的高端數(shù)控系統(tǒng)。以前的大部分研究工作是由專業(yè)的數(shù)控系統(tǒng)研究所完成的,該研究所在與業(yè)內(nèi)專業(yè)人士分享之前進(jìn)行了實驗,但是現(xiàn)在數(shù)控系統(tǒng)研究所的大部分已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槠髽I(yè),所以這些研究成果不再能夠被免費分享和發(fā)布到社區(qū)。1.3.3數(shù)控的未來發(fā)展趨勢伴隨著這幾年來更高更新的科技技術(shù)的日益發(fā)展,數(shù)控機床加工技術(shù)也有了更新更高的攀登領(lǐng)域,要求更加高效,更加精密,更加高速,更加智能,更加環(huán)保,因此數(shù)控加工的未來發(fā)展應(yīng)該往標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用,精密化應(yīng)用,高速高效應(yīng)用,柔性化應(yīng)用等方方面面發(fā)展邁進(jìn)。(1)標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用數(shù)控加工的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用的優(yōu)點有三:1.能夠降低機械化生產(chǎn)的加工成本。2.能夠縮短生產(chǎn)所需要的預(yù)備工期以及生產(chǎn)周期。3.能夠更好更快的接受新產(chǎn)品的投入生產(chǎn)?,F(xiàn)如今我國已經(jīng)具備了數(shù)控加工刀具和零件標(biāo)準(zhǔn)的資質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),使機械加工生產(chǎn)過程更加智能高效。(2)精密化應(yīng)用在高新技術(shù)日漸成熟的大環(huán)境趨勢影響下,更高精度的數(shù)控加工設(shè)備和高精度的生產(chǎn)產(chǎn)品都是大趨勢下的產(chǎn)物。許多生產(chǎn)高端型產(chǎn)品擁有尖端型生產(chǎn)制造工藝的廠家都會運用到精密化的數(shù)控機床,它的分度精度相對于其他普通普通機床更高。(3)高速高效應(yīng)用要提高企業(yè)生產(chǎn)的競爭力就必須提高該企業(yè)的生產(chǎn)效率,因此將高效高速的數(shù)控機床對生產(chǎn)中的勞動強度進(jìn)行減少,就能大大的提高機械生產(chǎn)效率之根本。高效高速的數(shù)控機床包含有高速化車床,自動化機械手,可靠刀庫,都是為了能在生產(chǎn)過程中減少被加工工件的安裝時間而不斷研究發(fā)明推出的不同類別的高效化數(shù)控機床。(4)柔性化應(yīng)用數(shù)控機床的柔性生產(chǎn)是經(jīng)過改變零件的加工方式與工藝加工過程中一些因素的改變。當(dāng)前數(shù)控機床的主要發(fā)展方向是將柔性應(yīng)用于加工零件中,使原本復(fù)雜工序的加工,集于一體,這樣就能讓更多的中小批量的生產(chǎn)要求的機械工業(yè)品種多元化。第二章零件圖分析2.1典型對稱數(shù)銑零件分析以下圖2.1是本次設(shè)計加工的零件的二維圖紙,若圖紙不清楚詳見附件CAD零件圖。圖2.1典型對稱數(shù)銑零件圖該零件材料為45鋼。本工件的最大外形尺寸為100×100×15mm。由圖可知,主要加工表面集中在上表面。該零件形狀結(jié)構(gòu)多,并且結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,主要有上表面的凹槽、凸臺、4-φ10孔、4個R10開口槽。本次設(shè)計零件表面粗糙度最高要求為Ra3.2um,各尺寸精度要求較高,詳細(xì)見零件圖。2.2技術(shù)要求技術(shù)要求:1.不允許銼刀紗布拋光加工表面2.未標(biāo)注公差按BGB/T1804-2000f級3.銳邊倒鈍CO.24.未注倒角C0.5第三章零件加工工藝規(guī)程設(shè)計3.1毛坯的選擇常用的毛坯種類有:鑄件、鍛件、型材、焊接件、冷壓件等。鑄件:適用于形狀復(fù)雜的毛坯。鍛件:適用與零件強度較高,形狀較簡單的零件。尺寸大的零件一般用自由鍛;中、小型零件可選模鍛;形狀復(fù)雜的剛質(zhì)零件不宜用自由鍛。型材:型材分為棒料、管材、板材、熱軋、冷軋很多種,熱軋型材的尺寸范圍大、精度較低,多用作一般零件的毛坯;冷拉型材尺寸范圍較小、精度較高,多用于毛坯精度要求較高的中小零件。焊接件:對于大件來說,焊接件簡單方便,特別是單件小批生產(chǎn)可大大縮短生產(chǎn)周期,但焊接后變形大,需經(jīng)時效處理。冷壓件:適用于形狀復(fù)雜的板料零件,大多用于中小零件的大批量生產(chǎn)。鑄件鍛件型材焊接件圖3.1常用的毛坯種類以經(jīng)濟方面考慮,在毛坯的種類中,鑄件、鍛件需要制作模具才能進(jìn)行加工,經(jīng)濟成本較高,型材價格較便宜,型材的力學(xué)性能較好,根據(jù)零件的形狀結(jié)構(gòu)分析,該零件的形狀屬于板類零件,毛坯應(yīng)該選擇板材,綜合兩點考慮應(yīng)該選擇型材為板材的毛坯。根據(jù)零件圖,零件的外形尺寸為100×100×15mm(長×寬×高),該零件材料為鋼件。零件形狀規(guī)則且切削余量均勻,為了給毛坯的安裝定位帶來方便,某些平面的尺寸也應(yīng)該考慮在內(nèi),而且為了防止毛坯的變形,故毛坯選取尺寸105mm×105mm×20mm(長×寬×高)的型材板塊。3.2定位基準(zhǔn)的選擇及工藝路線的確定3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇在本次加工零件毛坯至最大尺寸的時候選擇毛坯下端面及側(cè)面作為零件的粗基準(zhǔn)。在加工上表面的時候以零件的下表面及左右表面作為本次加工的精基準(zhǔn)。3.2.2工序的劃分常見的幾種數(shù)控加工工序的劃分方法A.按安裝次數(shù)劃分工序。從每一次裝夾作為一道工序,此種劃分工序的方法適用于加工內(nèi)容不多的零件。專用數(shù)控機床和加工中心常用此種方法。B.按加工部位劃分工序。按零件的結(jié)構(gòu)特點分成幾個加工部分,每一部分作為一道工序。C.按所用刀具劃分工序。這種方法用于工件在切削過程中基本不變形,退刀空間足夠大的情況。此時可以著重考慮加工效率、減少換刀時間和盡可能縮短走刀路線,刀具集中分序法是按所用刀具劃分工序,即用一把刀具或一類刀具加工完成零件上所需要加工的部位,以達(dá)到節(jié)省時間、提高效率為目的。D.按粗、精加工劃分。對毛坯余量較大和加工精度要求較高的零件,應(yīng)將粗加工和精加工分開,化成兩道或更多的工序。將粗車安排在精度較低、功率較大的數(shù)控機床上,精加工安排在精度較高的數(shù)控機床上。根據(jù)上述分析設(shè)計典型對稱數(shù)銑零件零件加工路線,本次設(shè)計根據(jù)按加工部位劃分工序,零件的加工路線安排如下工序1:下料工序2:銑削零件6個表面至零件外形最大尺寸,表面粗糙度Ra3.2um工序3:對零件凸臺、槽、開口槽輪廓特征進(jìn)行加工工步1:用φ12立銑刀對上表面凸臺、凹槽、開口槽進(jìn)行開粗加工工步2:用φ12立銑刀對上表面凸臺、凹槽、開口槽進(jìn)行精加工至圖紙尺寸要求工序4:對零件上的孔進(jìn)行鉆孔加工工步1:用φ9.8麻花鉆對2-φ10孔進(jìn)行鉆孔工步2:用φ10鉸刀對2-φ10孔進(jìn)行鉸孔加工工序7:去毛刺、清洗工序8:檢驗3.3選擇并確定工藝裝備3.3.1數(shù)控機床的選擇數(shù)控銑床主要分為普通數(shù)控銑床和加工中心。普通數(shù)控銑床中最典型的是立式數(shù)控銑床。主軸帶動刀具旋轉(zhuǎn),主軸箱可上下移動,工作臺可沿橫向和縱向移動。具有三軸聯(lián)動的功能,用于各類復(fù)雜的平面、曲面和殼體等類零件的加工。概括起來機床的選用要滿足一下要求:(1)保證加工零件的技術(shù)要求,能夠加工出合格產(chǎn)品;(2)有利于提高生產(chǎn)率;(3)有利于降低生產(chǎn)成本。本次加工采用發(fā)那科系統(tǒng)的數(shù)控加工中心進(jìn)行銑削加工。KV650立式加工中心其主要機床參數(shù)如表3.1。表3.1KV650加工中心參數(shù)表名稱單位數(shù)值工作臺面積(寬×長)mm405×1370工作臺縱向行程mm650工作臺橫向行程mm450主軸箱垂直向行程mm500主軸端面至工作臺面距離mm100~600主軸錐孔ISO40(BT40刀柄)轉(zhuǎn)速范圍r/min60~6000進(jìn)給速度mm/min5~8000快速移動速度mm/min10000定位精度mm0.008重復(fù)定位精度mm0.005機床需氣源MP0.5~0.6加工工件最大重量Kg7003.3.2夾具的選擇數(shù)控加工的特點對夾具提出了兩個基本要求,一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機床的坐標(biāo)方向相對固定;二是要能保證零件與機床坐標(biāo)系之間的準(zhǔn)確尺寸關(guān)系。依據(jù)零件毛料的狀態(tài)和數(shù)控機床的安裝要求,應(yīng)選取能保證加工質(zhì)量、滿足加工需要的夾具。本次設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜,不夠四個側(cè)面較光整方便夾持零件,所以采用通用夾具精密平口鉗(圖3.2)從側(cè)面夾緊,以底面和兩側(cè)面定位。圖3.2精密平口鉗本零件使用精密平口鉗,夾持工件左右端面,下面使用登高墊鐵支撐,防止在加工過程中,切削力過大,工件移動或掉落。3.3.3刀具選擇刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的主要內(nèi)容之一,不僅影響機床的加工效率,而且直接影響加工的質(zhì)量。數(shù)控機床在選用刀具時,通常要考慮機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。數(shù)控機床對刀具的要求比普通機床要高、除了要求較好的剛性和尺寸穩(wěn)定性、較長的壽命、良好的切削性能外,還要求安裝調(diào)整方便。選擇刀具時,還要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng),即選擇的刀具的幾何形狀應(yīng)依據(jù)加工曲面的具體情況而定。根據(jù)上文的刀具選擇制定該零件的刀具卡片:表3.2零件刀具卡片產(chǎn)品名稱零件名稱序號刀具號刀具名稱數(shù)量刀具規(guī)格備注直徑/mm刀柄1T01面銑刀1Φ50BT40硬質(zhì)合金2T02立銑刀1Φ12BT40硬質(zhì)合金3T03麻花鉆1Φ9.8BT40高速鋼4T04鉸刀1Φ10BT40高速鋼編制審核批準(zhǔn)共1頁第1頁第四章確定參數(shù)4.1背吃刀量的選擇粗加工時,除留下精加工余量外,一次走刀盡可能切除全部余量。在加工余量過大、工藝系統(tǒng)剛性較低、機床功率不足、刀具強度不夠等情況下,可分多次走刀。當(dāng)遇切削表面有“硬皮”的鑄鍛件時,應(yīng)盡量使口。大于硬皮層的厚度,以保護(hù)刀刃。精加工的加工余量一般較小,可一次切除。在中等功率機床上,粗加工的背吃刀量可達(dá)8~10mm;半精加工的背吃刀量取0.5~5mm;精加工的背吃刀量取O.2~1.5mm。在本次的加工中粗銑削時,留有0.5mm的余量。4.2進(jìn)給速度的確定進(jìn)給速度是數(shù)控機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,最大進(jìn)給速度受機床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。粗加工時,由于對工件的表面質(zhì)量沒有太高的要求,這時主要根據(jù)機床進(jìn)給機構(gòu)的強度和剛性、刀桿的強度和剛性、刀具材料、刀桿和工件的尺寸以及已選定的背吃刀量等因素來選取進(jìn)給速度。精加工時,則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素來選取進(jìn)給速度。4.3切削參數(shù)的確定切削速度f可根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度進(jìn)行選取。實際加工過程中,也可根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和查表的方法來選取。粗加工或工件材料的加工性能較差時,宜選用較低的切削速度。精加工或刀具材料、工件材料的切削性能較好時,宜選用較高的切削速度。切削速度Vc確定后,可根據(jù)刀具或工件直徑(D)按公式:來確定主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。在工廠的實際生產(chǎn)過程中,切削用量一般跟據(jù)經(jīng)驗并通過查表的方式來進(jìn)行選取。(1)φ50面銑刀粗加工時根據(jù)查表及經(jīng)驗,選取Vc=90m/min,f=0.3mm/r,ap=1mm。則:主軸轉(zhuǎn)速:n=1000Vc/πd

=[(1000×90)/(3.14×50)]r/min=573.2r/min取580r/min

進(jìn)給速度:F=f×n=(0.3×580)mm/min=174mm/min精加工時根據(jù)查表及經(jīng)驗,選取Vc=110m/min,f=0.2mm/r,ap=0.5mm。則:主軸轉(zhuǎn)速:n=1000Vc/πd

=[(1000×110)/(3.14×50)]r/min=700.6r/min取700r/min

進(jìn)給速度:F=f×n=(0.2×700)mm/min=140mm/min(2)φ12立銑刀粗加工時根據(jù)查表及經(jīng)驗,選取Vc=70m/min,f=0.3mm/r,ap=1mm。則:主軸轉(zhuǎn)速:n=1000Vc/πd

=[(1000×70)/(3.14×12)]r/min=1857.7r/min取1800r/min

進(jìn)給速度:F=f×n=(0.3×1800)mm/min=540mm/min精加工時根據(jù)查表及經(jīng)驗,選取Vc=90m/min,f=0.2mm/r,ap=0.5mm。則:主軸轉(zhuǎn)速:n=1000Vc/πd

=[(1000×90)/(3.14×12)]r/min=2388.5r/min取2400r/min

進(jìn)給速度:F=f×n=(0.2×2400)mm/min=480mm/min(3)φ9.8麻花鉆加工時根據(jù)查表及經(jīng)驗,選取Vc=25m/min,f=0.1mm/r。則:主軸轉(zhuǎn)速:n=1000Vc/πd

=[(1000×25)/(3.14×9.8)]r/min=812r/min取800r/min

進(jìn)給速度:F=f×n=(0.1×800)mm/min=80mm/min(4)φ10鉸刀加工時根據(jù)查表及經(jīng)驗,選取Vc=28m/min,f=0.05mm/r。則:主軸轉(zhuǎn)速:n=1000Vc/πd

=[(1000×28)/(3.14×10)]r/min=891r/min取900r/min

進(jìn)給速度:F=f×n=(0.05×900)mm/min=45mm/min第五章零件UG三維造型5.1新建文件(1)在UG中,單擊菜單欄中的【文件】/【新建】,或單擊按鈕,彈出【文件新建】對話(2)在【模板】列表框中選擇【模型】選項,分別在“名稱”和“文件夾”文本框中框,在文件框中輸入“model1.prt”以及選擇文件存放地址(如圖5.1),單擊【確定】按鈕,進(jìn)入UG主界面。圖5.1新建模型5.2創(chuàng)建底板以基準(zhǔn)坐標(biāo)為起點繪制草圖,完成草圖如圖5.2所示。點擊“拉伸”,選擇已完成草圖為截面,向上拉伸距離28mm,如圖5.3所示。圖5.2繪制草圖圖5.3拉伸底座5.3創(chuàng)建凸臺特征點擊“拉伸”選擇繪制完成的草圖,向上拉伸距離5,“布爾”選擇“求差”,如圖5.5所示。圖5.4拉伸凹槽點擊“邊倒圓”的功能,選中邊緣進(jìn)行倒圓,輸入?yún)?shù)6mm,如圖5.5所示。圖5.5倒圓圖5.6凹槽繪制4-φ10孔的草圖。點擊“拉伸”選擇繪制完成的草圖為截面,向下拉伸至貫通,“布爾”選擇“求差”,如圖5.7所示。圖5.7孔第六章基于UG軟件的數(shù)控程序編制6.1零件編程方法選擇進(jìn)行數(shù)控編程的方法有兩種,一種是手工的,還有一種是自動的。手工編程是由人來進(jìn)行的,將刀具的軌跡算出來,并且編制生產(chǎn)程序。如果零件的形狀比較簡單,并且加工程序很短的時候,手工編程更加的簡單,方便。自動編程通過電腦,還有編程軟件來進(jìn)行程序的編制和計算的。如果零件的形狀非常復(fù)雜,尤其是建立三維模型或者是算刀具運動軌跡的時候,一般編程都采取自動的方式。論文里面設(shè)計的這個零件是部件的,并且加工工藝還很復(fù)雜,所以在進(jìn)行編程的時候選擇自動編程。6.2典型對稱數(shù)銑零件零件數(shù)控加工程序的編寫6.2.1進(jìn)入UG加工模塊①將NX打開。雙擊UGNX,進(jìn)到軟件里面去。圖6.1UG界面②將模型文件打開。點擊主菜單里面的【文件】/【打開】,軟件會跳出來“打開”對話框,在這個里面選擇對的路徑還有對的文件名,之后點擊“OK”,零件的模型也就打開。圖6.2打開零件模型③進(jìn)到加工板塊。同時按下去Ctrl+alt+m,進(jìn)到UGNXCAM板塊,系統(tǒng)就跳出來一個對話框,就是“加工環(huán)境”,對它進(jìn)行初始化設(shè)置,“mill-contour(輪廓銑)”,點擊“確定”,就進(jìn)到加工板塊。圖紙6.3展示的就是。圖6.3加工環(huán)境6.2.2創(chuàng)建程序①對導(dǎo)航器進(jìn)行操作的時候,在空白的地方點鼠標(biāo)右邊的鍵,系統(tǒng)就會出來一個快捷菜單,點擊“程序順序視圖”命令。選擇【插入】工具欄,然后點擊【創(chuàng)建程序】,之后跳出來“創(chuàng)建程序”對話框。圖6.4創(chuàng)建刀具②在文件名的地方輸進(jìn)去文件的名字,點擊“確定”。6.2.3創(chuàng)建刀具①點擊【插入】工具欄,點【創(chuàng)建刀具】,電腦桌面就會跳出來一個“創(chuàng)建刀具”對話框,圖紙6.4展示。②確定“類型”是“mill-contour”(輪廓銑),選擇“刀具子類型”,點擊“MILL”(銑刀),將文件名“D12”輸入到“名稱”那一欄里面去,系統(tǒng)就會跳出來一個界面,在直徑那個地方輸進(jìn)去“12”,在“底圓角半徑”里面輸進(jìn)去“0”,將“75”輸?shù)健伴L度”這一欄里面,將“50”輸?shù)健暗度虚L度”這一欄里面,按照順序?qū)?shù)據(jù)輸入進(jìn)去,這樣就可以將別的刀具都創(chuàng)建出來,接下來繼續(xù)。中輸入依次這樣來創(chuàng)建其他刀具,完成刀具的創(chuàng)建,繼續(xù)下一步。6.2.4創(chuàng)建幾何體①對導(dǎo)航器進(jìn)行操作的時候,在空白的地方點擊鼠標(biāo)右鍵,電腦就會跳出來快捷界面。②點擊快捷界面的“幾何視圖”,會有圖標(biāo)出現(xiàn)在導(dǎo)航器里面,雙擊這個圖標(biāo),軟件就會有對話框跳出來。③在“安全設(shè)置選項”選擇“自動”、將“10”輸入到“安全距離”里面去。點擊“指定MCS”里面的“自動判斷”按鍵,將工作面確定下來,點擊“確定”按鈕。圖紙6.5里面就是這個機床的坐標(biāo)系怎么進(jìn)行創(chuàng)建的。圖6.5機床坐標(biāo)系④雙擊操作導(dǎo)航器里面的圖標(biāo),電腦界面就跳出來一個“工件幾何體”對話框,圖紙6.6展示的就是。在這個界面點擊“指定部件”,這個時候電腦上就會跳出來“部件幾何體”,點中“幾何體”按鍵,點擊“過濾方法”,出現(xiàn)一個下拉表,選中“體”,點“全選”,將圖里面所有可以看到的零件模型都選中,點擊鼠標(biāo)的中間鍵,又回到“工件幾何體”界面。圖6.6工件幾何體⑤指定毛坯。圖紙6.6里面的“工件幾何體”界面里面,點“指定毛坯”,這個時候就會跳出一個圖紙里面展示的“毛坯幾何體”界面,在這個界面里面點“自動塊”,點鼠標(biāo)的中鍵,又回到“工件幾何體”界面,點鼠標(biāo)中間鍵,這樣幾何體的選擇就可以完成了。6.2.5上表面輪廓銑削編程(1)創(chuàng)建操作①點【插入】上的【創(chuàng)建操作】選項,系統(tǒng)里面就會跳出來一個“創(chuàng)建操作”,就像圖紙6.11里面展示的,確定“類型”是“mlii-contour”,確定“操作子類型”是“CAVITY-MILL”,“刀具”確定為“D12”、“幾何體”選擇是“MCS1”、“方法”選擇是“MEHOD”、“名稱”設(shè)定成為我們要的名字,點擊界面的“確定”按鍵,跳出來一個對話框“型腔銑”。圖6.7創(chuàng)建操作(2)將切屑部分設(shè)定好點“銑”,選擇“指定切削區(qū)域”,電腦上就跳出來一個“切削區(qū)域”,將切屑部分設(shè)定好,點擊確定,之后就又回到“銑”界面。(3)生成刀軌切削模式。在這樣的模式下選“跟隨部件”。歩距。確定步距的時候在下拉表里面點“70%刀具平直”。全局每刀深度。在這一項輸進(jìn)去“1”。圖6.8里面就在進(jìn)行這項操作。圖6.8參數(shù)設(shè)置切削參數(shù)。選中“銑”,點【切削參數(shù)】,系統(tǒng)就會跳出來這個界面,“策略”在設(shè)置的時候,將切削方向設(shè)置為順銑,將切削順序確定為層優(yōu)先,圖6.12里面就是它的數(shù)據(jù)。“余量”進(jìn)行設(shè)置的時候,用“底部面和側(cè)壁余量一直”,“毛坯余量”為0.5,“部件側(cè)面余量”的數(shù)據(jù)來自于MILL-ROUGH為“0.5”,“內(nèi)公差”為0.03、“外公差”為0.12。非切削移動?!般姟苯缑胬锩妫c【非切削移動】,電腦上就會跳出來一個對話框“非切削移動”,會有傾斜,角度是“5”,“傳遞/快速”里面的“區(qū)域之間”和“區(qū)域內(nèi)”都確定為“前一平面”。進(jìn)給和速度?!般姟苯缑胬锩?,點【進(jìn)給和速度】,系統(tǒng)就會跳出來跟圖片里面一樣的對話框“進(jìn)給和速度”,確定主軸的速度大小是“1100”、“進(jìn)刀”選擇330mmpm。點鼠標(biāo)中間的鍵,回到“型腔銑”界面?!靶颓汇姟崩锩娴臄?shù)據(jù)都定下來之后,點擊對話框最下面的【生成】,粗加工刀軌就有了,圖6.9展示的就是。圖6.9粗加工刀軌重新建立一個精加工刀路,選擇φ12mm立銑刀,把余量設(shè)置為0,確定主軸的速度大小。里面的數(shù)據(jù)都定下來之后,點擊對話框最下面的【生成】,精加工刀軌就有了,圖6.11展示的就是。圖6.10精加工刀軌6.2.6零件鉆削編程設(shè)置①在加工創(chuàng)建工具條中,點“創(chuàng)建操作”,系統(tǒng)就會跳出來“創(chuàng)建操作”。②“創(chuàng)建操作”界面力,點“類型”選中“drill”,之后在“操作子類型”里面,點,銑模板圖標(biāo)PECK-DRILLING啄鉆。點“創(chuàng)建操作”,對別的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定:程序、刀具為φ9.8麻花鉆、幾何體選擇workpiece1、方法、名稱。點“創(chuàng)建操作”上的“確定”,將孔,設(shè)定零部件的面,下面的面,還有循環(huán)的方式,進(jìn)給,還有速度都選擇好,圖紙6.11展示。圖6.11創(chuàng)建操作③生成操作,就像圖紙6.12里面展示的。圖6.12鉆孔刀軌6.3零件的數(shù)控仿真加工為了保證數(shù)控加工當(dāng)中加工的可靠性,我們要在數(shù)控加工零件之前就進(jìn)行加工程序的驗證仿真步驟,這個時候重要,直接觀察在切削過程中可能遇到的問題并進(jìn)行調(diào)整,而不實際占用和消耗機床、工件等資源。本次設(shè)計用到的UG軟件當(dāng)中,有仿真加工的功能,找到對話框下面的【確認(rèn)刀軌】按鈕,點擊進(jìn)去。電腦界面就會跳出來“刀軌可視化”,點“2D動態(tài)”,點擊播放。圖6.13刀軌可視化刀軌確認(rèn)是正確的之后,點確定按鍵,將界面關(guān)掉,下面的圖紙展示加工效果,這樣深加工的輪廓創(chuàng)建就好了。圖6.14仿真加工圖6.15仿真加工6.4數(shù)控加工程序的后處理后處理首先在操作導(dǎo)航器里面將每一個銑削的圖標(biāo)都選中了,之后點加工操作里面的后處理,再接著點“MILL-3-AXIS”,單位選擇“公制/部件”,點確定之后,系統(tǒng)就會將加工的NC加工代碼生成出來,下圖展示的就是。圖6.15數(shù)控NC代碼總結(jié)就我個人而言,通過這次設(shè)計,基本上掌握了零件機械加工工藝的規(guī)程,并學(xué)會了使用和查閱各種設(shè)計資料、手冊和國家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運用所學(xué)理論知識,解決現(xiàn)代實際工藝分析問題,鞏固和加深了所學(xué)到的各門專業(yè)知識。并在設(shè)計過程中,請教了很多具有多年加工經(jīng)驗的專業(yè)教師。學(xué)到了很多課堂上不能學(xué)到的東西。在本次設(shè)計過程中,由于對零件加工所用到的設(shè)備的基本性能和加工范圍缺乏全面的了解,缺乏實際的生產(chǎn)經(jīng)驗,導(dǎo)致在設(shè)計中碰到了許多的問題。但我通過請教導(dǎo)師和翻閱相關(guān)資料、查工具書,解決了一個又一個的問題。在這個過程中,使我對所學(xué)的知識有了進(jìn)一步的鞏固和加深,而且也懂得了一些設(shè)計工具書的用途和查閱方法,與此同時鍛煉了我自己的動手能力。在以后的學(xué)習(xí)生活中,我將繼續(xù)刻苦努力,不段提高自己的技能。致謝歷時近一個半月,從論文選題到搜集資料,從寫初稿到反復(fù)修改,期間經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨,在寫作論文的過程中心情是如此復(fù)雜。如今,伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿,復(fù)雜的心情煙消云散,自己甚至還有一點成就感。大學(xué)生活即將結(jié)束,我們也將迎接的最后一次考驗和競爭就是畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計是高等職業(yè)教育教學(xué)計劃的重要組

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