風(fēng)力驅(qū)動(dòng)器的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)及編程仿真

1、摘 要數(shù)控技術(shù)是技術(shù)性極強(qiáng)的工作，尤其在機(jī)械加工領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛，所以這要求從業(yè)人員具有很高的機(jī)械加工工藝知識(shí)，數(shù)控編程知識(shí)和數(shù)控操作技能。本文主要通過對(duì)零件的數(shù)控工藝分析與加工，綜合所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，全面考慮可能影響銑削的因素，設(shè)計(jì)其加工工藝和編輯程序，完成要求。本文主要對(duì)底座零件進(jìn)行了,圖紙分析、毛坯的選擇、加工方法以及加工路線的選擇、對(duì)刀具機(jī)床進(jìn)行確定，并且選定刀具參數(shù)規(guī)格，選定機(jī)床的型號(hào)。然后填寫工藝卡片，工序卡片。對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)編程。關(guān)鍵詞: 銑削、CAD/CAM、UG、數(shù)控加工IVAbstractNumerical control technology is a highly tec

2、hnical work, especially in the field of mechanical processing, so it requires employees to have a very high machining process knowledge, numerical control programming knowledge and numerical control operation skills. This paper mainly through the numerical control process analysis and engineering, c

3、omprehensive consideration of the factors that may affect the milling process and editing procedures.This paper mainly focuses on the mold cavity parts, drawing analysis, the choice of blank, processing method and processing route choice, the tool machine tool is determined, and the selection of cut

4、ting tool parameters, select the type of machine tool.Key words: milling, CAD/CAM, UG, NC machining目 錄摘 要IAbstractII1緒論11.1 本課題的目的及意義11.2 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展12工藝性分析32.1零件介紹32.2零件加工工藝性分析42.3零件的技術(shù)要求43零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)53.1 毛胚的選擇53.1.1確定毛坯的類型53.1.2 確定毛坯的余量53.2加工方法及工藝路線的確定63.2.1加工方法的選擇63.2.2工序的劃分73.3選擇并確定工藝裝備83.3.1

5、數(shù)控機(jī)床的選擇83.3.2夾具的選擇93.3.3刀具選擇103.3.4量具的使用表114 工藝參數(shù)選擇124.1切削用量的選擇原則124.2切削用量的選擇135 加工工藝文件制定175.1制定工藝文件175.2工序卡176 基于UG的三維造型186.1進(jìn)入頁面186.2 三維造型操作187加工程序編制247.1數(shù)控編程的分類247.2數(shù)控編程247.3數(shù)控仿真加工297.4程序的后處理31總結(jié)32致謝33參考文獻(xiàn)341緒論1.1 本課題的目的及意義目的：通過這次設(shè)計(jì)可以使我們學(xué)會(huì)對(duì)相關(guān)學(xué)科中的基本理論、基本知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用，同時(shí)對(duì)本專業(yè)有較完整的、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，從而達(dá)到鞏固、擴(kuò)大、深化所學(xué)知識(shí)的

6、目的，培養(yǎng)和提高綜合分析問題和解決問題的能力，以及培養(yǎng)科學(xué)的研究和創(chuàng)造能力。意義：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)生活用品的要求也越來越高，企業(yè)生產(chǎn)效率也有相應(yīng)的提高。數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了廣大人們的這一愿望。數(shù)控車削加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、保證產(chǎn)品的質(zhì)量、保證零件的精度，節(jié)約能源、降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備、計(jì)劃調(diào)度、加工操作、安全生產(chǎn)、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)。也是企業(yè)對(duì)高品質(zhì)、高品種、高水平、加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。這不但滿足廣大消費(fèi)者的目的，即實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品多樣化、產(chǎn)品高質(zhì)量、更新速度快的要求，同時(shí)推動(dòng)了企業(yè)的快速發(fā)展，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。機(jī)械工藝是國(guó)民經(jīng)濟(jì)

7、各部門的裝備軍，而數(shù)控加工在機(jī)械行業(yè)占有領(lǐng)頭羊的地位，因此國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的生產(chǎn)技術(shù)水平和所取得的經(jīng)濟(jì)效益，在很大程度上取決于機(jī)械行業(yè)和數(shù)控行業(yè)中所能提供的機(jī)械裝備的技術(shù)性能、指令和可靠性。因此數(shù)控加工技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模是衡量一個(gè)國(guó)家科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志。數(shù)控工藝規(guī)程的編制是直接指導(dǎo)產(chǎn)品或零件制造工藝過程和操作方法的工藝文件，它將直接影響企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、效益、競(jìng)爭(zhēng)能力。本文通過對(duì)典型零件數(shù)控加工工藝的分析，對(duì)零件進(jìn)行編程加工，給出了對(duì)于凸臺(tái)板零件的數(shù)控加工工藝分析的方法，對(duì)于提高制造質(zhì)量、實(shí)際生產(chǎn)具有一定的意義。1.2 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展（1）數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用與發(fā)展隨著電子信息技

8、術(shù)的發(fā)展世界機(jī)床已經(jīng)進(jìn)入以數(shù)字化制造技術(shù)為核心的機(jī)電一體化時(shí)代，其中數(shù)控機(jī)床就是其帶表機(jī)床之一。數(shù)控機(jī)床是制造業(yè)的加工母機(jī)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展也越來越快，數(shù)控機(jī)床也正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。我國(guó)近幾年數(shù)控機(jī)床雖然發(fā)展較快，但與國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在：可靠性差、外觀質(zhì)量差、產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)、應(yīng)變能力差。為了縮小與世界先進(jìn)水平的差距，有關(guān)專家建議機(jī)床企業(yè)應(yīng)在以下6個(gè)方面著力研究：1）加大力度實(shí)施質(zhì)量工程，提高數(shù)控機(jī)床的無故障率；2）跟蹤國(guó)際水平，使數(shù)控機(jī)床向高效高精度方面發(fā)展；3）加大成套設(shè)計(jì)開發(fā)能力上求突破；4）

9、發(fā)揮服務(wù)優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大市場(chǎng)占有率；5）多品種制造，滿足不同層次的用戶的需求；6）模塊化設(shè)計(jì)，縮短開發(fā)周期，快速響應(yīng)市場(chǎng)。數(shù)控機(jī)床使用范圍越來越大，國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)容量也越來越大，但競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)加劇，我們只有緊跟先進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的大方向，并不斷創(chuàng)新，才能趕超世界先進(jìn)水平。（2）數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作的技術(shù)。它廣泛用于機(jī)械制造和自動(dòng)化領(lǐng)域，較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過程自動(dòng)化問題。隨著計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人以及各類機(jī)電一體化設(shè)備上。同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)

10、展和提高。342工藝性分析2.1零件介紹以下圖2.1為零件的二維圖紙,若圖紙不清楚詳見附件CAD零件圖圖2.1零件二維圖圖2.2零件三維圖2.2零件加工工藝性分析該零件材料為45鋼。本工件的最大外形尺寸為14014025mm。由圖可知，四個(gè)側(cè)面為不加工面，全部加工面集中在上表面。改零件形狀結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，主要有上表面的曲面凸臺(tái)和孔、4個(gè)M10的螺紋孔。下表面只有平面特征。詳細(xì)見零件圖。表面粗糙度50mm和80mm的通孔要求為Ra1.6um，其余表面粗糙度為Ra3.2um。擬將上表面作為主要定位基準(zhǔn)，并在前道工序中加工出來，后用下表面作為基準(zhǔn)，加工上表面。45鋼是機(jī)械零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)

11、過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)4552HRC。2.3零件的技術(shù)要求技術(shù)要求：1.為注長(zhǎng)度尺寸偏差0.5mm2.為注倒角C0.53.去除毛刺飛邊4.零件表面不應(yīng)有劃痕、擦傷等損壞零件表面的缺陷5.為注形狀公差應(yīng)符合GB1184-1980的要求3零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 毛胚的選擇3.1.1確定毛坯的類型毛坯的金屬成形工藝類型多樣，且每一種毛坯有多種不同的制造方法。常用的毛坯主要有：（1）鑄件 鑄件常用于形狀較復(fù)雜的毛坯；（2）鍛件 鍛件常用于強(qiáng)度要求高、形狀較簡(jiǎn)單的毛坯；（3）型材 型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形

12、狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。（4）焊接件 焊接件是將型材或板料焊接成所需毛坯，簡(jiǎn)單方便生產(chǎn)周期短。但需經(jīng)時(shí)效處理消除應(yīng)力才能進(jìn)行機(jī)械加工；（5）其它毛坯 選擇毛坯時(shí)應(yīng)全面考慮下列因素：（1）零件結(jié)構(gòu)形狀及尺寸；（2）零件材料及力學(xué)性能要求；（3）現(xiàn)有生產(chǎn)條件及能力；（4）生產(chǎn)綱領(lǐng)大小；（5）充分考慮利用新工藝、材料、技術(shù)的性能。根據(jù)該零件的圖紙要求，由于零件并不是很長(zhǎng)，形狀為方形，因此可以直接采用型材毛坯（板材），能符合零件圖紙的要求。3.1.2 確定毛坯的余量毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與

13、零件相接近，以達(dá)到減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量，力求達(dá)到少或無切削加工。但是，由于現(xiàn)有毛坯制造技術(shù)及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來愈來高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機(jī)械加工達(dá)到零件的技術(shù)要求。毛坯尺寸選擇如下圖3.1圖3.1毛坯圖本工件的最大外形尺寸為14014025mm，因此可以給毛坯的長(zhǎng)度單邊留2.5mm余量，寬度單邊各留2.5mm余量，厚度單邊各留2.5mm，最終毛坯尺寸為14514530mm。以達(dá)到減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量的目的，減少加工成本。3.2加工方法及工藝路線的確定3.2.1加工方法的選擇 1.平面加工的方法在數(shù)控銑床上，加工平面主要采用面銑

14、刀與立銑刀。粗銑的尺寸精度和表面粗糙度一般可達(dá)IT11IT13,Ra6.325mm;精度的尺寸精度和表面粗糙度一般可達(dá)IT8IT10,Ra1.66.3mm。需要注意的是：當(dāng)零件表面粗糙度要求較高時(shí)，應(yīng)采用順銑。2.平面輪廓的加工方法平面輪廓零件的表面多由直線和圓弧或各種曲線構(gòu)成，通常采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行兩軸半坐標(biāo)加工。3.曲面輪廓的加工方法立體曲面的加工應(yīng)根據(jù)曲面形狀.刀具形狀及精度要求，采用不同的銑削加工方法，如兩軸半.三軸.四軸及五軸等坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工。零件上表面用平面加工的方法，因其粗糙度菱形凸臺(tái)和圓柱凸臺(tái)、3-16通孔粗糙度值為1.6um其余表面為3.2um，故采用粗銑，精銑的加工方案。

15、內(nèi)腔和外輪廓的粗糙度要求與上表面相同加工方案與上表面相同采用平面輪廓的加工方法。3.2.2工序的劃分工序劃分主要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)、所用設(shè)備及零件本身的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等。大批量生產(chǎn)時(shí)，若使用多軸、多刀的高效加工，可按工序集中原則組織生產(chǎn)；若在由組合機(jī)床組成的自動(dòng)線上加工，工序一般按分散原則劃分。隨著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。特別是加工中心的應(yīng)用，工藝路線的安排更多地趨向于工序集中。單件小批量生產(chǎn)時(shí)，通常采用工序集中原則。成批生產(chǎn)時(shí)，可按工序集中原則劃分，也可按工序分散原則劃分，應(yīng)視具體情況而定。對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸和重量都很大的重型零件應(yīng)采用工序集中原則，以減少裝夾次數(shù)和運(yùn)輸量。對(duì)于剛性差、精度高的零件，應(yīng)按工序

16、分散原則劃分工序。在數(shù)控機(jī)床上加工零件，一般應(yīng)按工序集中的原則劃分工序，在一次安裝下盡可能完成大部分甚至全部表面的加1二。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀同，通常選擇外圓、端面或內(nèi)孔、端面裝夾，并力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程原點(diǎn)的統(tǒng)一。在批量生產(chǎn)中，常用下列兩種方法劃分工序。1、按零件加工表面劃分。將位置精度要求較高的表面安排在一次安裝下完成，以免多次安裝所產(chǎn)生的安裝誤差影響位置精度。2、按粗精加工劃分。對(duì)毛坯余量較大和加工精度要求較高的零件，應(yīng)將粗精工和精加工分開，劃分成兩道或更多的工序。將粗加工安排在精度較低、功率較大的數(shù)控設(shè)備上，將精加工安排在精度較高的數(shù)控設(shè)備上。零件的加工路線安排如下工序1：下料1

17、45X145X30mm工序2： 銑削零件6個(gè)表面至零件尺寸140X140X25mm，表面粗糙度Ra3.2um工序3：夾持上表面兩側(cè)面，對(duì)零件下表面進(jìn)行加工工步1：用20的立銑刀對(duì)零件下表面4-C8的倒角進(jìn)行粗加工，留有精加工余量工步2：用20的立銑刀對(duì)下表面4-C8的倒角進(jìn)行精加工至圖紙尺寸要求工序4：掉頭裝夾，對(duì)零件面上的孔進(jìn)行鉆削加工工步1：對(duì)零件面上的孔打中心鉆深度1.5mm工步2：用8.5的麻花鉆鉆4-M10螺紋底孔和中間的通孔工步3：用M10絲錐對(duì)4-M10螺紋孔進(jìn)行攻牙工序5：對(duì)零件的凸臺(tái)進(jìn)行加工工步1：用20的立銑刀對(duì)零件凸臺(tái)進(jìn)行粗加工，留有精加工余量工步2：用20的立銑刀對(duì)零件

18、凸臺(tái)進(jìn)行半精加工工步3：用6的立銑刀對(duì)零件拐角進(jìn)行清根工步2：用6球頭刀對(duì)零件曲面進(jìn)行精加工，至圖紙尺寸要求工序6：去毛刺、清洗工序7：檢驗(yàn)3.3選擇并確定工藝裝備3.3.1數(shù)控機(jī)床的選擇一般來說，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會(huì)得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工：（1）占機(jī)調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個(gè)精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容；（2）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。這時(shí)，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機(jī)床補(bǔ)加工；（3）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與

19、檢驗(yàn)依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。此外，在選擇和決定加工內(nèi)容時(shí)，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等等?？傊?，要盡量做到合理，達(dá)到多、快、好、省的目的。要防止把數(shù)控機(jī)床降格為通用機(jī)床使用。通過以上分析 選定數(shù)控機(jī)床為 本零件的加工制造的實(shí)用機(jī)床，可以達(dá)到本零件的要求，本零件不是回旋體零件，不適合數(shù)控車床加工，為方形復(fù)雜零件適合數(shù)控銑床來加工，所以選擇數(shù)控銑床。并且零件尺寸不大，在經(jīng)濟(jì)性的原則下可以選擇行程較小的銑床。本零件選用DL-1000D型數(shù)控銑床，采用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

20、載重500kg工作臺(tái)1000mm長(zhǎng)600mm寬坐標(biāo)范圍X800mmY520mmZ520mm軸承錐孔NO.40(7:24)最大鉆孔直徑32最大鏜孔直徑100主軸最高轉(zhuǎn)速6500rmin主軸功率7.5/11kwX、Y、Z向切削進(jìn)給速度0-10000 mmmin快速進(jìn)給速度X24 mminY24 mminZ20 mmin工作電源380V3.3.2夾具的選擇該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，四個(gè)側(cè)面較光整加工面與不加工面之間的位置精度要求不高，但為了保證零件的其他精度要求，故形狀精度要求較高由機(jī)床保證，4-M10的位置精度要保證好只能在一次裝夾中完成，采用精密平口鉗（圖3.2）從側(cè)面夾緊，以底面和兩側(cè)面定位。圖3.2精

21、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(dòng)或掉落。3.3.3刀具選擇1號(hào)刀50面銑刀：對(duì)于該零件上下表面，加工面積較大，同時(shí)有較高的表面粗糙度要求，故選用50面銑刀進(jìn)行加工，可以提高加工精度和效率，減小相鄰兩次進(jìn)給之間的接刀痕跡和保證銑刀的使用壽命。2號(hào)刀20立銑刀：毛坯尺寸余量比較大的原因，故選用20立銑刀即可滿足加工要求，后可對(duì)零件進(jìn)行側(cè)壁精加工。3號(hào)刀3中心鉆：由于該零件對(duì)孔間距有一定的位置精度要求，故選用3中心鉆定位后再用普通的麻花鉆鉆孔才能達(dá)到所要求的位置精度。4號(hào)刀8.5麻花鉆：由于4-M10螺紋孔要先用8.5麻花鉆

22、粗鉆，再用絲錐攻牙，保證其符合要求。5號(hào)刀M10絲錐：由于該零件的有4個(gè)M10螺紋孔，故選用M10絲錐攻牙才能達(dá)到所要求。6號(hào)刀6立銑刀：對(duì)于凸臺(tái)拐角處尺寸較小的原因，故選用6立銑刀即可滿足加工要求。7號(hào)刀6球頭刀：對(duì)于凸臺(tái)上曲面拐角處尺寸較小的原因，故選用6球頭刀即可滿足加工要求。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)品名稱零件名稱典型零件序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱數(shù)量刀具規(guī)格備注直徑/mm長(zhǎng)度/mm1T01面銑刀150實(shí)測(cè)硬質(zhì)合金2T02立銑刀120實(shí)測(cè)硬質(zhì)合金3T03中心鉆13實(shí)測(cè)硬質(zhì)合金4T04麻花鉆18.5實(shí)測(cè)硬質(zhì)合金5T05絲錐1M10實(shí)測(cè)硬質(zhì)合金6T06立銑刀1

23、6實(shí)測(cè)硬質(zhì)合金7T07球頭刀16實(shí)測(cè)硬質(zhì)合金編制審核批準(zhǔn)共1頁第1頁3.3.4量具的使用表在數(shù)控銑削加工工件中，為了確保工件的尺寸精度，必須選擇正確的測(cè)量工具，量具種類很多，但不同的工件采用不同的量具作為測(cè)量工具。采用千分尺和游標(biāo)卡尺及直尺作為測(cè)量工件的量具。由于游標(biāo)卡尺是一種通用量具使用方便的特點(diǎn)。對(duì)一般精度高的零件選用千分尺。如表3.3所示。表3.3量具表名稱規(guī)格分度值用途游標(biāo)卡尺0-150mm0.02mm主要用于測(cè)量?jī)?nèi)、外尺寸和深度等千分尺0-25mm0.001mm用于測(cè)量厚度工具直尺0-200mm0.1mm用來測(cè)量毛坯等的長(zhǎng)度4 工藝參數(shù)選擇4.1切削用量的選擇原則所謂合理的切削用量是

24、指充分利用刀具的切削性能和機(jī)床性能，在保證加工質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。 不同的加工性質(zhì)，對(duì)切削加制訂切削用量，就是要在已經(jīng)選擇好刀具材料和幾何角度的基礎(chǔ)上，合理地確定切削深度ap、進(jìn)給量f和切削速度c。 所謂合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和機(jī)床性能，在保證加工質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。 不同的加工性質(zhì)，對(duì)切削加工的要求是不一樣的。因此，在選擇切削用量時(shí)，考慮的側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)有所區(qū)別。粗加工時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度，故一般優(yōu)先選擇盡可能大的切削深度ap，其次選擇較大的進(jìn)給量f，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定合適

25、的切削速度。精加工時(shí)，首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要求，故一般選用較小的進(jìn)給量f和切削深度ap，而盡可能選用較高的切削速度c。 切削深度ap的選擇 切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量來確定。粗加工時(shí)，除留下精加工余量外，一次走刀應(yīng)盡可能切除全部余量。當(dāng)加工余量過大，工藝系統(tǒng)剛度較低，機(jī)床功率不足，刀具強(qiáng)度不夠 或斷續(xù)切削的沖擊振動(dòng)較大時(shí)，可分多次走刀。切削表面層有硬皮的鑄鍛件時(shí)，應(yīng)盡量使ap大于硬皮層的厚度，以保護(hù)刀尖。 半精加工和精加工的加工余量一般較小時(shí)，可一次切除，但有時(shí)為了保證工件的加工精度和表面質(zhì)量，也可采用二次走刀。 多次走刀時(shí)，應(yīng)盡量將第一次走刀的切削深度取大些，一般為總加工余量

26、的2/33/4。 在中等功率的機(jī)床上、粗加工時(shí)的切削深度可達(dá)810mm，半徑加工（表面粗糙度為Ra6.33.2m）時(shí)，切削深度取為0.52mm，精加工（表面粗糙度為Ra1.60.8m）時(shí)，切削深度取為0.10.4mm。 進(jìn)給量f的選擇 切削深度選定后，接著就應(yīng)盡可能選用較大的進(jìn)給量f。粗加工時(shí)，由于作用在工藝系統(tǒng)上的切削力較大，進(jìn)給量的選取受到下列因素限制；機(jī)床刀具工件系統(tǒng)的剛度，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度，機(jī)床有效功率與轉(zhuǎn)矩，以及斷續(xù)切削時(shí)刀片的強(qiáng)度。 半精加工和精加工時(shí)，最大進(jìn)給量主要受工件加工表面粗糙度的限制。4.2切削用量的選擇切削用量的合理選擇直接影響到零件的表面質(zhì)量以及加工效率，因此切削用

27、量的選擇是數(shù)控加工工藝編制過程中不可缺少的一部分，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及查表計(jì)算確定該零件在數(shù)控加工過程中的切削用量。刀具材質(zhì)為硬質(zhì)合金，可用于側(cè)銑，刀具齒數(shù)為4齒。所用參考書為機(jī)械加工工藝手冊(cè)，一下簡(jiǎn)稱手冊(cè)。綜合各方面的因素選擇，v一般可取1.T01面銑刀粗銑：精銑：由公式可得主軸轉(zhuǎn)速為：粗銑時(shí)：精銑時(shí)：查手冊(cè)，可知銑刀每齒的進(jìn)給量為，可取粗銑精銑：由公式則可得出進(jìn)給速度為：粗銑： 精銑：2T02 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)，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

28、銑：3.T03中心鉆刀具材質(zhì)為高速鋼，齒數(shù)2.查手冊(cè)，v的取值范圍為，取。由公式：可得主軸轉(zhuǎn)速為查手冊(cè)，銑刀每齒進(jìn)給量范圍為，取。由公式可得：4T04 8.5直柄麻花鉆刀具材質(zhì)為高速鋼，齒數(shù)為1。查手冊(cè)，可知v取值范圍為，本次設(shè)計(jì)??；銑刀每齒進(jìn)給量取值范圍為，本次取。由公式：可得主軸轉(zhuǎn)速為由公式可得：5T05 M10絲錐刀具材質(zhì)為高速鋼，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速取100（r/min），切削速度為150mm/min。6T06 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)，銑刀每齒進(jìn)給量取值范圍為

29、，取精銑: ;粗銑: ;由公式可得：粗銑：精銑：7T07 硬質(zhì)合金球頭刀具材質(zhì)為涂層高速鋼刀具齒數(shù)為2。查手冊(cè)，可知v的取值范圍為，精銑時(shí)取由公式：可得主軸轉(zhuǎn)速為精銑：查手冊(cè)，銑刀每齒進(jìn)給量取值范圍為，取精銑: ;由公式可得：精銑：5 加工工藝文件制定5.1制定工藝文件詳細(xì)機(jī)械加工工藝過程卡件附件A5.2工序卡詳細(xì)機(jī)械加工工序卡件附件A6 基于UG的三維造型6.1進(jìn)入頁面（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(duì)話（2）在【模板】列表框中選擇【模型】選項(xiàng)，分別在“名稱”和“文件夾”文本框中框，在文件框中輸入“UG3D.PRT”以及選擇文件存放地址(如圖6.

30、1)，單擊【確定】按鈕，進(jìn)入U(xiǎn)G主界面。圖6.1新建模型6.2 三維造型操作（1）點(diǎn)擊創(chuàng)建草圖，選擇XY平面作為基準(zhǔn)平面，點(diǎn)擊確定。 使用矩形命令繪圖長(zhǎng)方形、使用圓、自動(dòng)判斷的尺寸對(duì)草圖進(jìn)行約束，完成下圖如圖6.2，使草圖自動(dòng)約束。圖6.2繪制草圖（2）點(diǎn)擊左鍵確定，完成創(chuàng)建。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13mm，矢量方向?yàn)閆向，如圖6.3，點(diǎn)擊確定，可在圖中看到效果圖。圖6.3創(chuàng)建拉伸（3）完成方塊的創(chuàng)建后，選擇工具欄中的【插入設(shè)計(jì)特征螺紋】，選擇已經(jīng)創(chuàng)建好孔，設(shè)定螺紋參數(shù)后點(diǎn)擊確定。 完成下圖，如圖6.4。圖6.4繪制螺紋（4）點(diǎn)擊創(chuàng)建草圖，選擇XZ

31、平面作為基準(zhǔn)平面，點(diǎn)擊確定。 使用直線、使用圓、自動(dòng)判斷的尺寸對(duì)草圖進(jìn)行約束，完成下圖如圖6.5。圖6.5繪制凸臺(tái)草圖（5）完成草圖后，點(diǎn)擊回轉(zhuǎn)按鈕進(jìn)行回轉(zhuǎn)，選擇回轉(zhuǎn)的曲線，矢量方向?yàn)閆向，角度為360，布爾方式選擇中間方塊，使用求和的方式如圖6.6，點(diǎn)擊確定，可在圖中看到效果圖。圖6.6回轉(zhuǎn)創(chuàng)建凸臺(tái)（6）繼續(xù)點(diǎn)擊草圖按鈕進(jìn)行拉伸，在面上繪制草圖后，點(diǎn)擊完成草圖，選擇拉伸方式，拉伸方向?yàn)閷?duì)稱拉伸，拉伸距離為4mm，布爾方式選擇凸臺(tái)，使用求和的方式，如圖6.7，點(diǎn)擊確定，可在圖中看到效果圖。圖6.7拉伸凸臺(tái)（7）完成拉伸后選擇工具欄中的【插入關(guān)聯(lián)復(fù)制鏡像特征】，選擇上一步創(chuàng)建好的方塊，拾取XZ平

32、面作為基準(zhǔn)平面，點(diǎn)擊確定。 完成下圖如圖6.8。圖6.8創(chuàng)建草圖（8） 在完成拉伸后，我們使用倒角功能，分別對(duì)零件進(jìn)行倒圓角和倒角處理。如圖6.9所示。圖6.9倒角（5）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6.10。圖6.10三維圖7加工程序編制7.1數(shù)控編程的分類數(shù)控編程主要分為手工編程與自動(dòng)編程。（1）手工編程 整個(gè)程序的編制過程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備有機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。（2）自動(dòng)編程 用計(jì)算機(jī)把人們輸入的零件圖

33、紙信息改寫成數(shù)控機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說數(shù)控編程的大部分工作有計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。7.2數(shù)控編程在建好模之后就是加工了， 加工就是對(duì)零件圖的幾何元素進(jìn)行數(shù)據(jù)定義，根據(jù)工藝規(guī)程輸入各種參數(shù)，如：切削深度、每次切深、加工余量、刀具參數(shù)、起刀點(diǎn)、退刀點(diǎn)等各種切削用量和參數(shù)。用自動(dòng)化編程軟件UG在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行刀具位置軌跡 計(jì)算，選取控制元素和島嶼等，計(jì)算機(jī)生成刀位文件。動(dòng)態(tài)顯示刀具軌跡，刀具軌跡可進(jìn)行編修。啟動(dòng)軟件，進(jìn)入加工頁面（圖6.1），準(zhǔn)備加工零件圖7.1加工頁面1. 選擇創(chuàng)建刀具，彈出對(duì)話框（圖7.2）選中，輸入刀具體名稱（圖7.2）。點(diǎn)擊選擇進(jìn)入對(duì)話框，輸入刀具參數(shù)（圖7.3）刀具直徑為2

34、0，長(zhǎng)度為75mm，刀刃為4。后面的刀具以這種方法繼續(xù)創(chuàng)建中心鉆、麻花鉆、立銑刀。 圖7.2刀具對(duì)話框 圖7.3刀具參數(shù)對(duì)話框2. 選擇創(chuàng)建幾何體，彈出對(duì)話框（圖7.4）。選中 ，輸入幾何體名稱。點(diǎn)擊確定，進(jìn)入對(duì)話框（圖7.5），設(shè)置安全距離為10mm，點(diǎn)擊選擇自動(dòng)判斷 選擇工件上表面，建立工件坐標(biāo)系。（圖7.6）圖7.4對(duì)話框 圖7.5MCS圖7.6工件坐標(biāo)系3.選擇創(chuàng)建幾何體，彈出對(duì)話框（圖7.7）。選中，輸入幾何體名稱。點(diǎn)擊確定，進(jìn)入對(duì)話框（圖7.8） 圖7.7幾何體 圖7.8對(duì)話框點(diǎn)擊指定部件，進(jìn)入對(duì)話框，選擇幾何體，選中要加工的零件。點(diǎn)擊指定毛坯，進(jìn)入對(duì)話框圖7.9 選中自動(dòng)塊，毛坯

35、創(chuàng)建完成。 圖7.9毛坯的設(shè)定4.鉆孔加工（1）在“創(chuàng)建操作”工具條中選擇“創(chuàng)建刀具”命令，進(jìn)入“創(chuàng)建刀具”對(duì)話框。（2）先在“創(chuàng)建刀具”對(duì)話框中的類型選擇項(xiàng)內(nèi)選擇“drill”，然后在“刀具子類型”選項(xiàng)欄中選擇“麻花鉆頭（DRILLING-TOOL）”圖標(biāo)，并輸入刀具名稱DRILLING-TOOLD11，然后單擊“應(yīng)用”，進(jìn)入“刀具參數(shù)”對(duì)話框，設(shè)置參數(shù)后單擊“確定”，完成刀具的創(chuàng)建。（二）創(chuàng)建操作（1）在加工創(chuàng)建工具條中，單擊“創(chuàng)建操作”命令，系統(tǒng)將彈出“創(chuàng)建操作”對(duì)話框。（2）在“創(chuàng)建操作”對(duì)話框中，選擇“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-D

36、RILLING啄鉆。在“創(chuàng)建操作”對(duì)話框中設(shè)置其他參數(shù)：程序、刀具、幾何體、方法、名稱。在“創(chuàng)建操作”對(duì)話框中單擊“確定”，指定孔、指定部件表面、指定底面、指定循環(huán)方式、進(jìn)給和速度，如圖7.10所示。 圖7.10參數(shù)設(shè)置（3）生成操作，如圖7.11所示。圖7.11鉆孔刀路圖5.點(diǎn)擊按鈕 出現(xiàn)選擇第二個(gè) 型腔銑mill-contour 進(jìn)入設(shè)置切削參數(shù)，選擇需要的銑刀。刀軌的設(shè)置選擇 跟隨部件的銑切削方式，刀具平面直徑為百分之70每刀深度為1mm，切削方式為層優(yōu)先。如下圖（圖7.12）。圖7.12銑孔加工刀路依照以上加工方法，加工零件的其余輪廓形狀，如下圖7.13所示圖7.13加工刀路7.3數(shù)控仿真加工計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)控加工操作過程進(jìn)行模擬仿真的一門新技術(shù)。該技術(shù)面向?qū)嶋H生產(chǎn)過程的機(jī)床仿真操作，加工過程三維動(dòng)態(tài)的逼真再現(xiàn)，能使每一個(gè)學(xué)生，對(duì)數(shù)控加工建立感性認(rèn)識(shí)，可以反復(fù)動(dòng)手進(jìn)行數(shù)控加工操作，有效解決了因數(shù)控設(shè)備昂貴和有一定危險(xiǎn)性，很難做到每位學(xué)生“一人一機(jī)”的問題，在培養(yǎng)全面熟練掌握數(shù)控加工技術(shù)的實(shí)用型技能人才方面發(fā)揮顯著作用。圖7.1