十字架飛鏢模具設計與數(shù)控加工畢業(yè)設計(論文)

1、武漢紡織大學畢業(yè)設計（論文）十字架飛鏢模具設計與數(shù)控加工學生姓名; 學生學號: 院（系）: 高等職業(yè)技術學院年級專業(yè): 數(shù)控技術 指導教師: 二一二年十二月武漢紡織大學武漢紡織大學畢業(yè)設計（論文）任務書畢業(yè)設計（論文）任務書課題名稱：課題名稱： 十字架飛鏢模具設計與數(shù)控加工十字架飛鏢模具設計與數(shù)控加工完成期限：完成期限：20122012 年年 1111 月月 1 1 日至日至 20122012 年年 1212 月月 3131 日日院系名稱院系名稱 高等職業(yè)技術學院高等職業(yè)技術學院 指指 導導 教教師師 專業(yè)班級專業(yè)班級 數(shù)控數(shù)控 102102 指導教師職稱指導教師職稱 副教授副教授 學生姓名學

2、生姓名 院系畢業(yè)設計（論文）工作領導小組組長簽字院系畢業(yè)設計（論文）工作領導小組組長簽字 一、課題訓練內(nèi)容一、課題訓練內(nèi)容1. 資料收集、文獻查詢、整理和歸納能力；2. 畢業(yè)設計課題理解、分析能力；3. 設計方案分析、比較和擬定能力；4. 零件尺寸聯(lián)系擬定能力；5. 零件設計和數(shù)控加工能力；6. 表述及寫作能力；7. 獨立思考、分析及解決問題能力。二、設計（論文）任務和要求（包括說明書、論文、譯文、計算程序、圖紙、二、設計（論文）任務和要求（包括說明書、論文、譯文、計算程序、圖紙、作品等數(shù)量和質(zhì)量等具體要求）作品等數(shù)量和質(zhì)量等具體要求）1、任務：完成零件結(jié)構尺寸擬定；零件設計、數(shù)控自動編程與數(shù)

3、控加工；繕寫出設計計算說明書。2、要求：方案設計正確，零件設計合理、正確。圖紙繪制符合國家標準規(guī)范（cad方式） 。設計計算說明書規(guī)范，文字通暢，達到 10000 字以上。三、畢業(yè)設計（論文）主要參數(shù)及主要參考資料三、畢業(yè)設計（論文）主要參數(shù)及主要參考資料1、主要參數(shù)： 圖 1 零件圖 2、主要參考資料：1 馮炳堯，韓泰榮主編. 模具設計與制造簡明手冊m. 上海：上?？茖W技術出版社，1998 2 黃道業(yè)主編. 數(shù)控銑床編程、操作及實訓m.合肥:合肥工業(yè)出版社，20053 陳明，劉剛，鐘敬文主編. caxa 制造工程師數(shù)控加工m. 北京：北京航空航天大學出版社，20064 廖念釗主編. 互換性與

4、技術測量m. 北京：中國計量出版社，20005 張幼楨主編. 金屬切削原理及原理m. 北京：國防工業(yè)出版社，1990四、畢業(yè)設計（論文）進度表四、畢業(yè)設計（論文）進度表: :表 1-1 進度表序號起止日期計劃完成內(nèi)容實際完成情況檢查人簽名檢查日期111.111.6布置任務，收集資料，熟悉課題211.711.14總體結(jié)構方案或數(shù)控加工工藝方案設計311.1512.5結(jié)構總圖或數(shù)控加工程序設計412.612.18零件圖設計或零件數(shù)控加工制作512.1912.26撰寫畢業(yè)設計說明書612.2712.29準備畢業(yè)設計答辯 武漢紡織大學畢業(yè)設計（論文）開題報告武漢紡織大學畢業(yè)設計（論文）開題報告課題名稱

5、零件模型設計與數(shù)控加工 院系名稱高 職 院專 業(yè)數(shù)控技術班 級數(shù)控 102學生姓名 一一、課題背景與文獻綜述、課題背景與文獻綜述1. 課題研究的意義 通過此次的設計，讓我掌握模具設計，數(shù)控加工所需的工藝知識，提高合理設計模具的數(shù)控編程能力。也讓我能夠在數(shù)控加工時，能夠根據(jù)實際情況，充分考慮各種制造方法的特點從而選擇最佳的工藝方案。鍛煉我把所學專業(yè)知識運用在實際設計生產(chǎn)中的實踐能力，為以后在實際生產(chǎn)設計中打下良好的基礎。本次的畢業(yè)設計對我們具有很大的意義：掌握各種制造方法對模具結(jié)構的要求，具有分析模具結(jié)構工藝的能力，能夠加工出工藝性能良好的模具結(jié)構。培養(yǎng)理論聯(lián)系實踐的設計思想，訓練綜合運用機械設

6、計，數(shù)控加工編程和有關課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實踐分析和解決工程實踐問題的能力，鞏固、加深和寬展有關機械設計和數(shù)控加工方面的知識。在設計過程中，培養(yǎng)獨立思考、深入鉆研，主動的、創(chuàng)造的進行設計。2.所屬領域的發(fā)展狀況模具被稱為工業(yè)產(chǎn)品之母，是汽車、電子、電器、航空、儀表、輕工、塑料、日用品等工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)。沒有模具，就沒有高質(zhì)量的產(chǎn)品。因此，模具技術，特別是制造精密、復雜、大型模具的技術，已成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志之一。近年來我國通過引進國際的先進技術和加工設備，使模具的制造水平比十年前進了一大步，為了快速發(fā)展我國的模具技術，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配

7、套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和改革開放方針引導下,我國模具正向著高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命模具的方向迅速發(fā)展。 除了國內(nèi)良好的市場環(huán)境外，對中國模具行業(yè)來說，國際模具市場更加呈現(xiàn)出高速前行的態(tài)勢。從模具設計和制造技術方面來看模具的發(fā)展趨勢可歸納如下幾個方面。1）標準化開展模具標準化工作，使通用零件標準化、系列化、商品化，以適應大規(guī)模地成批地生產(chǎn)成型模具。2）高效率、自動化 大量采用各種高效率、自動化的模具結(jié)構。高速自動化的成型機械配合以先進的模具，對改善判件質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品成本起了很大的作用。3）計算機輔助設計和制造技術cad/cam 技術是模具技術發(fā)展的一個重要里程

8、碑，實踐證明，cad /cam 技術是模具制造的發(fā)展方向。大力開展企業(yè)信息化工程，可從計算機輔助工藝設計開始向計算機集成制造乃至向虛擬制造發(fā)展，逐步深化和提高。 4）超精加工和復合加工隨著精密成型模具日益增多，必須用超高精度的模具來制造超高精度的零件。超精加工技術和集電、化學、超聲波、激光等技術綜合在一起的復合加工技術在今后的模具制造中將要進一步擴大應用。二、研究內(nèi)容二、研究內(nèi)容本課題主要按照老師的安排，完成某個零件的相關模具設計和數(shù)控加工過程，主要研究設計的內(nèi)容有： 1、完成零件的分模。2、完成模具凸模的數(shù)控加工編程，選擇合理的加工步驟，并生成相對應的 g 代碼。3、完成設計零件的數(shù)控加工。

9、4、完成設計計算說明書以及進行設計答辯。三、研究方法及步驟三、研究方法及步驟綜合運用機械設計及其有關課程的專業(yè)理論知識，明確設計的任務和要求，并擬定設計計劃，注意掌握進度，在老師的指導下按時完成。設計分階段進行，每一階段的設計都要認真檢查，沒有原則錯誤時才能繼續(xù)進行下一階段的設計，保證設計質(zhì)量，完成設計任務。設計步驟如下： 1、 明確本課題的設計要求；2、 收集、分析、消化原始資料，收集整理有關制件設計、成型工藝、成型設備及特殊加工資料等，以備設計模具時使用； 3、 把所給的零件進行分模；4、 選擇合適的數(shù)控加工方案；5、 按照選定的方案進行模具的數(shù)控加工；6、 整理資料并行歸檔。四、主要參考

10、資料四、主要參考資料：1 馮炳堯，韓泰榮主編. 模具設計與制造簡明手冊m. 上海：上?？茖W技術出版社，1998 2 黃道業(yè)主編. 數(shù)控銑床編程、操作及實訓m.合肥:合肥工業(yè)出版社，20053 廖念釗主編. 互換性與技術測量m. 北京：中國計量出版社，20004 張幼楨主編. 金屬切削原理及原理m. 北京：國防工業(yè)出版社，1990 5 王啟平主編. 機械制造工藝學（第五版）m. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2006 指導教師簽名： 年 月 日 摘摘 要要本文主要研究旋紐模具的數(shù)控銑削工藝以及在此基礎上的數(shù)控銑床的程序編制。了解數(shù)控銑床在旋紐模具加工中的運用，從而完成旋紐模具數(shù)控銑削工藝性分析以

11、及編寫數(shù)控加工工藝文件。數(shù)控編程技術是數(shù)控技術重要的組成部分。從數(shù)控機床誕生之日起，數(shù)控編程技術就受到了廣泛關注，成為cad/cam系統(tǒng)的重要組成部分，各工業(yè)發(fā)達國家業(yè)投入了大量的人力物力開發(fā)實用的數(shù)控編程系統(tǒng)。本文以數(shù)控編程中的加工工藝分析及設計為出發(fā)點，著力分析零件圖，從數(shù)控加工的實際角度出發(fā)，以數(shù)控加工的實際生產(chǎn)為基礎，以掌握數(shù)控加工工藝為目標，在了解數(shù)控加工銑削基礎、數(shù)控銑床刀具的選用、數(shù)控加工工件的定位與裝夾、擬定加工方案、確定加工路線和加工內(nèi)容以及對一些特殊的工藝問題處理的基礎上，控制數(shù)控編程過程中的誤差，從而大大縮短了加工時間，提高了效率，降低了成本。此次設計采用caxa制造工程

12、師軟件，caxa制造工程師從設計、編程到生成g代碼完全由軟件來實現(xiàn)，設計和加工效率大大提高。關鍵詞：模具設計； 數(shù)控銑削； 數(shù)控加工工藝； caxa 制造工程師目 錄1 緒論.11.1 前 言.11.2 本文的研究背景與意義.11.3 數(shù)控編程技術的歷史.22. 零件模具的造型.42. 1 caxa 制造工程師 cad/cam 系統(tǒng) .102. 2 零件模具的造型.103. 零件模具的加工工藝分析.133. 1 數(shù)控加工工藝.133.1.1 分析零件圖 .143.1.2 數(shù)控加工工藝概念與工藝過程 .153.1.3 數(shù)控銑床加工的工藝設計特點 .153.1.4 數(shù)控銑床加工工藝的主要內(nèi)容 .1

13、83.2 加工方法的確定 .183.3 數(shù)控加工工藝路線的設計 .183.3.1 數(shù)控銑削加工零件的工序順序 .193.3.2 數(shù)控銑削工序的各工步順序 .203.4 走刀路線的設計 .203.4.1 銑削平面的加工路線.213.5 夾具的選擇 .223.6 刀具的選擇 .223.6.1 銑削用刀具及其選擇 .223.6.2 刀具材料應該滿足零件的加工要求 .233.7 銑削用量的確定 .233.7.1 吃刀量的選擇 .233.7.2 每齒進給量的選擇 .243.7.3 主軸轉(zhuǎn)速的確定 .253.8 數(shù)控加工工藝文件 .254. 零件模具的數(shù)控加工.274.1 粗加工的參數(shù)設置 .274.2

14、等高線粗加工的參數(shù)設置 .324.3 精加工的參數(shù)設置 .384.4 軌跡仿真.424.5 生成 g 代碼.464.5 數(shù)控銑床上的加工 .495. 小 結(jié).50參考文獻.51附 錄.52致謝.541 緒論1.1 前 言數(shù)控技術及數(shù)控機床在當今機械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益，顯示了其在國家基礎工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用，并已成為傳統(tǒng)機械制造工業(yè)提升改造和實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標志。數(shù)控技術及數(shù)控機床的廣泛應用，給機械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構、產(chǎn)品種類和檔次以及生產(chǎn)方式帶來了革命性的變化。數(shù)控機床是現(xiàn)代加工車間最重要的裝備。它的發(fā)展是信息技術(1t)與制造技術(mt)結(jié)合發(fā)展的結(jié)果。

15、現(xiàn)代的 cad/cam、fms、cims、敏捷制造和智能制造技術，都是建立在數(shù)控技術之上的。掌握現(xiàn)代數(shù)控技術知識是現(xiàn)代機電類專業(yè)學生必不可少的。本次設計內(nèi)容介紹了數(shù)控加工的特點、加工工藝分析以及數(shù)控編程的一般步驟。并利用 caxa 制造工程師軟件完成零件的三維造型，進行加工軌跡設計，實現(xiàn)加工仿真。利用數(shù)控仿真系統(tǒng)軟件完成仿真加工。利用 cad/cam 軟件及g 代碼指令進行手工編程。1.2 本文的研究背景與意義當今，在電子技術和計算機技術的高速發(fā)展的同時，制造業(yè)發(fā)生了根本性的變化，其中一個重要的標志就是數(shù)控技術的廣泛應用。普通機床逐漸被高效率、高精度的數(shù)控機床所代替，制造業(yè)正朝著高自動化、高智

16、能化的方向發(fā)展。與普通機床相比，數(shù)控機床可顯著提高加工效率和加工精度，例如煙灰缸模具中非圓的平面曲線，普通機床根本無法加工，或是加工精度很低，或是加工時間很長，而使用數(shù)控機床可以在很短的時間內(nèi)加工出來，其加工精度和加工效率是普通機床所無法達到的。數(shù)控技術在短短幾十年內(nèi)得到了飛速發(fā)展，并己形成了巨大的生產(chǎn)力。數(shù)控編程技術是數(shù)控技術重要的組成部分。從數(shù)控機床誕生之日起，數(shù)控編程技術就受到了廣泛關注，成為 cad/cam 系統(tǒng)的重要組成部分，各工業(yè)發(fā)達國家也投入了大量的人力物力開發(fā)實用的數(shù)控編程系統(tǒng)。此次采用的 caxa 制造工程師從設計、編程到生成 g 代碼完全由軟件實現(xiàn)，設計和加工效率大大提高，

17、現(xiàn)已廣泛用應于塑模、鍛模、汽車覆蓋件拉伸模、壓鑄模等復雜模具的生產(chǎn)以及汽車、電子、航空航天等行業(yè)的精密零件加工。1通過此次的設計，讓我掌握模具設計，數(shù)控加工所需的工藝知識，提高合理設計模具的數(shù)控編程能力。也讓我能夠在數(shù)控加工時，能夠根據(jù)實際情況，充分考慮各種制造方法的特點從而選擇最佳的工藝方案。鍛煉我把所學專業(yè)知識運用在實際設計生產(chǎn)中的實踐能力，為以后在實際生產(chǎn)設計中打下良好的基礎。本次的畢業(yè)設計對我具有很大的意義：掌握各種制造方法對模具結(jié)構的要求，具有分析模具結(jié)構工藝的能力，能夠加工出工藝性能良好的模具結(jié)構。培養(yǎng)理論聯(lián)系實踐的設計思想，訓練綜合運用機械設計，數(shù)控加工編程和有關課程的理論，結(jié)合

18、生產(chǎn)實踐分析和解決工程實踐問題的能力，鞏固、加深和寬展有關機械設計和數(shù)控加工方面的知識。在設計過程中，培養(yǎng)獨立思考、深入鉆研，主動的、創(chuàng)造的進行設計。1.3 數(shù)控編程技術的歷史零件加工程序的編制是數(shù)控加工的基礎，國內(nèi)外數(shù)控加工統(tǒng)計表明，造成數(shù)控設備空閑的原因大約 2030是編程引起的，可見數(shù)控編程直接影響設備的使用效率。數(shù)控機床出現(xiàn)不久，計算機就被用來幫助解決復雜零件的加工，稱為計算機輔助編程或自動編程。自動編程根據(jù)編程信息的輸入與計算機對信息的處理方式不同，有數(shù)控語言自動編程和圖形交互自動編程。語言自動編程就是利用計算機以專門的數(shù)控語言編寫零件的源程序，來實現(xiàn)自動編制零件數(shù)控加工程序。近年來

19、，計算機技術發(fā)展十分迅速，計算機的圖形處理能力有了很大的增強。因而“圖形交互自動編程”應運而生，并在 70 年代以后，得到迅速的發(fā)展和推廣應用?！皥D形交互自動編程”是一種計算機輔助編程技術，它是通過專用的計算機軟件(如機械 cad 軟件)來實現(xiàn)。利用 cad 軟件的圖形編輯功能，通過使用鼠標、鍵盤、數(shù)字化儀等將零件的幾何圖形繪制在計算機上，形成零件的圖形文件，然后調(diào)用數(shù)控編程模塊，采用人機交互的實時對話方式，在計算機屏幕上指定被加工的部位，再輸入相應的加工參數(shù)，計算機便可以自動進行必要的數(shù)學處理并編制出數(shù)控加工程序，同時在計算機屏幕上動態(tài)地顯示出刀具的加工軌跡。這種編程方法，不需要編制零件加工

20、源程序，編程方法簡單易學，與語言自動編程相比，具有速度快、直觀性好、使用簡單、便于檢查等優(yōu)點。因此，“圖形交互自動編程”已成為目前國內(nèi)外先進的 cad/cam 軟件所普遍采用的數(shù)控編程方法。二十世紀八十年代，在 cad/cam 一體化概念的基礎上，出現(xiàn)了并行工程的概念。為了適應并行工程發(fā)展的需要，數(shù)控編程技術正向集成化和智能化方向發(fā)展。進入二十世紀九十年代，隨著 web 技術的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計、制造和生產(chǎn)模式正在發(fā)生深刻的變革，出現(xiàn)了協(xié)同設計制造、異地設計制造、全球制造等一系列新概念和新技術。將 web 技術和 cam 技術相結(jié)合，成為 cam系統(tǒng)的又一重要發(fā)展方向。目前正在研制的新一

21、代 cam 系統(tǒng)將采用面向?qū)ο?、面向工藝特征的基本處理模式，系統(tǒng)的自動化水平、智能化程度將大大提高。系統(tǒng)結(jié)構將獨立于cad、capp 系統(tǒng)而存在，為 capp 的發(fā)展留下空間，更符合網(wǎng)絡集成化的要求。1.4 數(shù)控銑床結(jié)構、使用、操作步驟等情況簡介數(shù)控銑床形式多樣，不同類型的數(shù)控銑床在組成上雖有所差別，但卻有許多相似之處。下面以 xk5040a 型數(shù)控立式升降臺銑床為例介紹其組成情況。鋸 040a 型數(shù)控立式升降臺銑床配有四 3ma 數(shù)控系統(tǒng)，采用全數(shù)字交流伺服驅(qū)動。該機床由 6 個主要部分組成即床身部分，銑頭部分，工作臺部分，橫進給部分，升降臺部分，冷卻、潤滑部分。(1)床身床身內(nèi)部布局合理，

22、具有良好的剛性，底座上設有 4 個調(diào)節(jié)螺栓，便于機床進行水平調(diào)整，切削液儲液襤設在機床座內(nèi)部。(2)銑頭部分銑頭部分由有級(或無級)變速箱和銑頭兩個部件組成。銑頭主軸支承在高精度軸承上保證主軸具有高回轉(zhuǎn)精度和良好的剛性；主軸裝有快速換刀螺母，前端錐采用 1$0505 錐度；主軸采用機械無級變速，其調(diào)節(jié)范圍寬，傳動平穩(wěn)，操作方便。剎車機構能使主軸迅速制動，可節(jié)省輔助時間，剎車時通過制動手柄撐開止動環(huán)使主軸立即制動。啟動主電動機時，應注意松開主軸制動手柄。銑頭部件還裝有伺服電機、內(nèi)齒帶輪、滾珠絲杠副及主軸套簡，它們形成垂直方向(z 方向)進給傳動鏈，使主軸作垂向直線運動。(3)工作臺工作臺與床鞍支

23、承在升降臺較寬的水平導軌上，工作臺的縱向進給是由安裝在工作臺右端的伺服電機驅(qū)動的。通過內(nèi)齒帶輪帶動精密滾珠絲杠剮，從而使工作臺獲得縱向進給。工作臺左端裝有手輪和刻度盤，以便進行手動操作。床鞍的縱橫向?qū)к壝婢捎昧?turclle b 貼塑面，從而提高了導軌的耐磨性、運動的平穩(wěn)性和精度的保持性，消除了低速爬行現(xiàn)象。(4)升降臺(橫向進路部分)升降臺前方裝有交流伺服電機驅(qū)動床鞍作橫向進給運動，其傳動原理與工作臺的縱向進給相同。此外在橫向滾珠絲杠前端還裝有進給手輪，可實現(xiàn)手動進給。升降臺左側(cè)裝有鎖緊手柄，軸的前端裝有長手柄，可帶動錐齒輪及升降臺絲桿旋轉(zhuǎn)，從而獲得升降臺的升降運動。(5)冷卻與潤滑裝置

24、冷卻系統(tǒng)。機床的冷卻系統(tǒng)是由冷卻泵、出水管、回水管、開關及噴嘴等組成，冷卻泵安裝在機床底座的內(nèi)腔里，冷卻泵將切削液從底座內(nèi)儲液池打至出水管，然后經(jīng)噴嘴噴出，對切削區(qū)進行冷卻。潤滑系統(tǒng)及方式。潤滑系統(tǒng)是由手動潤捐油泵、分油器、節(jié)流閥、油管等組成。機床采用周期潤滑方式，用手動潤滑油泵，通過分油器對主軸套筒、縱橫向?qū)к壖叭驖L珠絲桿進行潤滑，以提高機床的使用壽命。2. 零件模具的造型2. 1 caxa 制造工程師 cad/cam 系統(tǒng)2.1.1 cam 系統(tǒng)的編程基本步驟如下：1)理解二維圖紙或其它的模型數(shù)據(jù)2)建立加工模型或通過數(shù)據(jù)接口讀入3)確定加工工藝（裝卡、刀具等）4)生成刀具軌跡5)加工仿

25、真6)后期處理生成 nc 代碼7)輸出加工代碼現(xiàn)在分別予以說明。2.1.2 加工工藝的確定加工工藝的確定目前主要依靠人工進行，其主要內(nèi)容有：a.核準加工零件的尺寸、公差和精度要求b.確定裝夾位置c. 選擇刀具d. 確定加工路線e.選定工藝參數(shù)2.1.3 加工模型建立 利用 cam 系統(tǒng)提供的圖形生成和編輯功能將零件的被加工部位繪制計算機屏幕上。作為計算機自動生成刀具軌跡的依據(jù)。加工模型的建立是通過人機交互方式進行的。被加工零件一般用工程圖的形式表達在圖紙上，用戶可根據(jù)圖紙建立三維加工模型。針對這種需求，cam系統(tǒng)應提供強大幾何建模功能，不僅應能生成常用的直線和圓弧，還應提供復雜的樣條曲線、組合

26、曲線、各種規(guī)則的和不規(guī)則的曲面等的造型方法，并提供種過渡、裁剪、幾何變換等編輯手段。被加工零件數(shù)據(jù)也可能由其他 cad/cam 系統(tǒng)傳入，因此 cam 系統(tǒng)針對此類需求應提供標準的數(shù)據(jù)接口，如 dxf、iges、step 等。由于分工越來越細，企業(yè)之間的協(xié)作越來越頻繁，這種形式目前越來越普遍。被加工零件的外形不可能是由測量機測量得到，針對此類的需求，cam 系統(tǒng)應提供讀入測量數(shù)據(jù)的功能，按一定的格式給出的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動生成零件的外形曲面。(a) 刀具軌跡生成建立了加工模型后，即可利用 caxa 制造工程師系統(tǒng)提供的多種形式的刀具軌跡生成功能進行數(shù)控編程。caxa 制造工程師中提供了十余種加工軌

27、跡生成的方法。用戶可以根據(jù)所要加工工件的形狀特點、不同的工藝要求和精度要求，靈活的選用系統(tǒng)中提供的各種加工方式和加工參數(shù)等，方便快速地生成所需要的刀具軌跡即刀具的切削路徑。caxa 制造工程師在研制過程中深入工廠車間并有自己的實驗基地，它不僅集成了北航多年科研方面的成果，也集成了工廠中的加工工藝經(jīng)驗，它是二者的完美結(jié)合。在 caxa 制造工程師中做刀具軌跡，已經(jīng)不是一種單純的數(shù)值計算，而是工廠中數(shù)控加工經(jīng)驗的生動體現(xiàn)，也是你個人加工經(jīng)驗的積累，它人加工經(jīng)驗的繼承，為滿足特殊的工藝需要，caxa 制造工程師能夠?qū)σ焉傻牡毒哕壽E進行編輯。caxa 制造工程師還可通過模擬仿真檢驗生成的刀具軌跡的正

28、確性和是否有過切產(chǎn)生。并可通過代碼較核，用圖形方法檢驗加工代碼的正確性。(b) 后期 g 代碼生成在屏幕上用圖形形式顯示的刀具軌跡要變成可以控制機床的代碼，需進行所謂后期處理。后期處理的目的是形成數(shù)控指令文件，也就是平我們經(jīng)常說的g 代碼程序或 nc 程序。caxa 制造工程師提供的后期處理功能是非常靈活的，它可以通過用戶自己修改某些設置而適用各自的機床要求。用戶按機床規(guī)定的格式進行定制，即可方便地生成和特定機床相匹配的加工代碼。(c) 加工代碼輸出生成數(shù)控指令之后，可通過計算機的標準接口與機床直接連通。caxa 制造工程師可以提供我們自己開發(fā)的通信軟件，完成通過計算機的串口或并口與機床連接，

29、將數(shù)控加工代碼傳輸?shù)綌?shù)控機床，控制機床各坐標的伺服系統(tǒng)，驅(qū)動機床。2.2 零件模具的造型a. 在【零件特征】中選擇 xy 平面，在該平面進行建模。單擊【草圖】圖標，建立草圖。圖 2-1 零件草圖 1b. 單擊【拉伸增料】圖標，在對話框中選擇類型為固定深度、深度 10，如圖 2-2 所示。ab圖 2-2 拉伸增料c. 選擇上圖毛坯的上表面，在該平面進行建模。單擊【草圖】圖標，建立草圖。圖 2-3 零件草圖 2 d. 單擊【拉伸增料】圖標，在對話框中選擇類型為固定深度、深度 10，如圖 2-4 所示。（a）b圖 2-4 拉伸增料e. 在【零件特征】中選擇 xy 平面，在該平面進行建模。單擊【草圖】

30、圖標，建立草圖。圖 2-5 零件草圖 3f. 單擊【拉伸增料】圖標，在對話框中選擇類型為固定深度、深度 5，如圖2-6 所示 ab圖 2-6 拉伸增料g. 單擊【拔模】圖標，角度設為 30，需過渡的元素為邊面，如圖 2-7 所示。ab圖 2-7 拔模h. 單擊【過渡】圖標，半徑設為 3，需過渡的元素為邊面，如圖 2-8 所示ab圖 2-8 過渡i. 最終形成模型圖，如圖 2-9 所示。圖 2-9 模型圖3. 零件模具的加工工藝分析3.1 數(shù)控加工工藝數(shù)控銑床加工工藝過程一般是：先通過分析零件圖樣，明確工件適合在數(shù)控銑削的加工內(nèi)容、加工要求，然后以此為出發(fā)點確定零件在數(shù)控銑削的加工工藝和過程順序

31、。接著確定數(shù)控加工的工藝裝備，如：確定何種類型、規(guī)格、技術參數(shù)的機床；考慮工件如何裝夾及裝夾方案的擬定；選擇適合加工的表面、結(jié)構特征和技術要求的刀具并進行調(diào)試，明確和細化工步的具體內(nèi)容，包括對走刀路線、位移量和切削參數(shù)等的確定。數(shù)控銑床加工工藝過程如圖 3-1 所示。加工圖樣加工方案裝夾方法標準夾具特殊夾具刀具選擇標準刀具特殊刀具加工中心數(shù)據(jù)表刀具對刀試運行試切削工件毛坯數(shù)控銑床加工零件設計加工程序編制程序輸入介質(zhì)圖 3-1 數(shù)控銑床加工工藝過程3.1.1 分析零件圖i 分析零件的尺寸標注在分析零件圖時，除了考慮尺寸數(shù)據(jù)是否有遺漏或重復、尺寸標注是否模糊不清和尺寸是否封閉等因素外，還應該分析零

32、件圖的尺寸標注方法是否便于編程。無論是用絕對、增量、還是混合方式編程，都希望零件結(jié)構的形位尺寸從同一基準出發(fā)標注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法，不僅便于編程，而且便于尺寸之間的相互協(xié)調(diào)，并便于保持設計、制造及檢驗基準與編程原點設置的一致性。不從同一基準出發(fā)標注的分散類尺寸，可以考慮通過編程時的坐標系變換的方法，或通過工藝尺寸鏈解算的方法變換為統(tǒng)一基準的工藝尺寸。此外，還有一些封閉尺寸，為了同時保證孔間距的公差，直接按名義尺寸編程是不行的，在編程時必須通過尺寸鏈的計算，對原孔位尺寸進行適當?shù)恼{(diào)整，保證加工后的孔距尺寸符合公差要求。實際生產(chǎn)中有許多與此相類似的情況，編程時一定要引起注意。2、

33、分析加工的質(zhì)量要求 檢查零件加工結(jié)構的質(zhì)量要求，如尺寸加工精度、形位公差及表面粗糙度在現(xiàn)有的加工條件下是否可以得到保證，是否還有更經(jīng)濟的加工方法或方案。雖然數(shù)控銑床的加工精度高，但對一些過薄的腹板和緣板零件應認真分析結(jié)構特點。這類零件在實際加工中因較大切削力的作用容易使薄板產(chǎn)生彈性退讓變形，從而影響到薄板的加工精度，同時也影響到薄板的表面粗糙度。當薄板的面積較大而厚度又小于 3mm 時，就應充分重視這一問題，并采取相應措施來保證其加工的精度。如在工藝上，減小每次進刀的切削深度或切削速度，從而減小切削力等方法來控制零件在加工過程中的變形，并利用 cnc 機床的循環(huán)編程功能減少編程工作量。在用同一

34、把銑刀、同一個刀具補償值編程加工時，由于零件輪廓各處尺寸公差帶不同，很難同時保證各處尺寸在尺寸公差范圍內(nèi)。這時一般采取的方法是：兼顧各處尺寸公差，在編程計算時，改變輪廓尺寸并移動公差帶，改為對稱公差。采用同一把銑刀和同一個刀具半徑補償值加工。3.1.2 數(shù)控加工工藝概念與工藝過程 數(shù)控加工工藝是指采用數(shù)控機床加工零件時，所運用各種方法和技術手段的總和，應用于整個數(shù)控加工工藝過程。 數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應用技術，它是人們大量數(shù)控加工實踐的經(jīng)驗總結(jié)。數(shù)控加工工藝過程是利用切削刀具在數(shù)控機床上直接改變加工對象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態(tài)等，使其成為成品或半

35、成品的過程。 數(shù)控加工過程是在一個由數(shù)控機床、刀具、夾具和工件構成的數(shù)控加工工藝系統(tǒng)中完成的。數(shù)控機床是零件加工的工作機械，刀具直接對零件進行切削，夾具用來固定被加工零件并使之占有正確的位置，加工程序控制刀具與工件之間的相對運動軌跡。工藝設計的好壞直接影響數(shù)控加工的尺寸精度和表面精度、加工時間的長短、材料和人工的耗費，甚至直接影響加工的安全性。所以掌握數(shù)控加工工藝的內(nèi)容和數(shù)控加工工藝的方法非常重要。3.1.3 數(shù)控銑床加工的工藝設計特點 工藝規(guī)程是工人在加工時的指導性文件。由于普通銑床受控于操作工人，因此，在普通銑床上用的工藝規(guī)程實際上只是一個工藝過程卡，銑床的切削用量、進給路線、工序的工步等

36、往往都是由操作工人自行選定。數(shù)控銑床加工的程序是數(shù)控銑床的指令性文件，數(shù)控銑床受控于程序指令，加工的全過程都是按程序指令自動進行的，因此，數(shù)控銑床加工工藝與普通銑床工藝規(guī)程有較大差別，涉及的內(nèi)容也較廣。數(shù)控銑床加工程序不僅要包括零件的工藝過程，而且還要包括切削用量、進給路線、刀具尺寸以及銑床的運動過程。工藝方案的好壞不僅會影響銑床效率的發(fā)揮，而且將直接影響到零件的加工質(zhì)量。正因為數(shù)控加工采用了計算機控制系統(tǒng)和數(shù)控機床，使得數(shù)控加工與普通加工相比具有加工自動化程度高、精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、生成效率高、周期短、設備使用費用高等特點。數(shù)控加工工藝上與普通加工工藝也具有一定的差異。a. 數(shù)控加工工藝內(nèi)容要

37、求更加具體、詳細 普通加工工藝：許多具體工藝問題，如工步的劃分與安排、刀具的幾何形狀與尺寸、走刀路線、加工余量、切削用量等，在很大程度上由操作人員根據(jù)實際經(jīng)驗和習慣自行考慮和決定，一般無須工藝人員在設計工藝規(guī)程時進行過多的規(guī)定，零件的尺寸精度也可由試切保證。 數(shù)控加工工藝：所有工藝問題必須事先設計和安排好，并編入加工程序中。數(shù)控工藝不僅包括詳細的切削加工步驟，還包括工夾具型號、規(guī)格、切削用量和其他特殊要求的內(nèi)容，以及標有數(shù)控加工坐標位置的工序圖等。在自動編程中更需要確定詳細的各種工藝參數(shù)。b.數(shù)控加工工藝要求更嚴密、精確 普通加工工藝：加工時，可以根據(jù)加工過程中出現(xiàn)的問題，比較自由地進行人為調(diào)

38、整。 數(shù)控加工工藝：自適應性較差，加工過程中可能遇到的所有問題必須事先精心考慮，否則導致嚴重的后果。如攻螺紋時，數(shù)控機床不知道孔中是否已擠滿切屑，是否需要退刀清理一下切屑再繼續(xù)加工。又如非數(shù)控機床加工，可以多次“試切”來滿足零件的精度要求；而數(shù)控加工過程，嚴格按規(guī)定尺寸進給，要求準確無誤。因此，數(shù)控加工工藝設計要求更加嚴密、精確。 c.制定數(shù)控加工工藝要進行零件圖形的數(shù)學處理和編程尺寸設定值的計算 編程尺寸并不是零件圖上設計的尺寸的簡單再現(xiàn)。在對零件圖進行數(shù)學處理和計算時，編程尺寸設定值要根據(jù)零件尺寸公差要求和零件的形狀幾何關系重新調(diào)整計算，才能確定合理的編程尺寸。 d. 考慮進給速度對零件形

39、狀精度的影響 制定數(shù)控加工工藝時，選擇切削用量要考慮進給速度對加工零件形狀精度的影響。在數(shù)控加工中，刀具的移動軌跡是由插補運算完成的。根據(jù)插補原理分析，在數(shù)控系統(tǒng)已定的條件下，進給速度越快，則插補精度越低，導致工件的輪廓形狀精度越差。尤其在高精度加工時，這種影響非常明顯。 e.強調(diào)刀具選擇的重要性 復雜形面的加工編程通常采用自動編程方式。自動編程中，必須先選定刀具再生成刀具中心運動軌跡，因此對于不具有刀具補償功能的數(shù)控機床來說，若刀具預先選擇不當，所編程序只能推倒重來。f.數(shù)控加工工藝的特殊要求 1) 由于數(shù)控機床比普通機床的剛度高，所配的刀具也較好，因此在同等情況下，數(shù)控機床切削用量比普通機

40、床大，加工效率也較高。 2) 數(shù)控機床的功能復合化程度越來越高，因此現(xiàn)代數(shù)控加工工藝的明顯特點是工序相對集中，表現(xiàn)為工序數(shù)目少，工序內(nèi)容多，并且由于在數(shù)控機床上盡可能安排較復雜的工序，所以數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機床加工的工序內(nèi)容復雜。 3) 由于數(shù)控機床加工的零件比較復雜，因此在確定裝夾方式和夾具設計時，要特別注意刀具與夾具、工件的干涉問題。 g. 數(shù)控加工程序的編寫、校驗與修改是數(shù)控加工工藝的一項特殊內(nèi)容普通工藝中，劃分工序、選擇設備等重要內(nèi)容，對數(shù)控加工工藝來說屬于已基本確定的內(nèi)容，所以制定數(shù)控加工工藝的著重點是整個數(shù)控加工過程的分析，關鍵在確定進給路線及生成刀具運動軌跡。復雜表面的刀具

41、運動軌跡生成需借助自動編程軟件，既是編程問題，當然也是數(shù)控加工工藝問題。這也是數(shù)控加工工藝與普通加工工藝最大的不同之處。3.1.4 數(shù)控銑床加工工藝的主要內(nèi)容 根據(jù)實際應用需要，數(shù)控銑床加工工藝主要包括以下內(nèi)容： 確定適合在數(shù)控銑床上加工的零件或加工內(nèi)容。 對擬定在數(shù)控銑床加工的零件或加工內(nèi)容進行工藝分析。通過分析被加工零件的圖樣，針對零件加工結(jié)構內(nèi)容及技術要求初步擬定適當?shù)墓に嚧胧?確定零件的總體加工方案。包括確定零件整個加工過程的工序劃分、各工序間的順序、數(shù)控銑床上加工工序與非數(shù)控加工工序的銜接等。 數(shù)控銑床上的加工工序的設計。如選取零件的定位基準、裝夾方案的確定、工步的劃分、刀具的選擇

42、和確定切削用量及確定加工路線等。 確定數(shù)控加工前的調(diào)整方案。如對刀方案、換刀點、刀具預調(diào)和刀具補償方案及確定加工路線等。3.2 加工方法的確定機械零件的結(jié)構形狀是多種多樣的，但它們都是由平面、外圓柱面、內(nèi)圓柱面或曲面、廓形面等基本表面組成的。加工方法的選擇原則是保證加工表面的精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，應結(jié)合零件的結(jié)構形狀、尺寸大小、材料及生產(chǎn)類型等因素全面考慮。根據(jù)十字架模具的特征，采用數(shù)控銑削加工。3.3 數(shù)控加工工藝路線的設計數(shù)控加工工藝路線設計是下一步工序設計的基礎，其設計的質(zhì)量會直接影響零件的加工質(zhì)量與生產(chǎn)效率。設計工

43、藝路線時應對零件圖、毛坯圖認真消化，結(jié)合數(shù)控加工的特點靈活運用普通加工工藝的一般原則，盡量把數(shù)控加工工藝路線設計得更合理一些。3.3.1 數(shù)控銑削加工零件的工序順序在數(shù)控銑床上加工零件，工序比較集中，在一次裝夾中，盡可能完成全部工序。根據(jù)數(shù)控機床的特點，為了保持數(shù)控銑床的精度，降低生產(chǎn)成本，延長使用壽命，通常把零件的粗加工，特別是基準面、定位面的加工在普通機床上進行。 銑削加工零件劃分工序后，各工序的先后順序排定通常要考慮如下原則：(1)基面先行原則：用作精基準的表面應優(yōu)先加工出來。(2)先粗后精原則： 各個表面的加工順序按照粗加工半精加工精加工光整加工的順序依次進行，逐步提高表面的加工精度和

44、減小表面粗糙度。(3)先主后次原則： 零件的主要工作表面、裝配基面應先加工，從而能及早發(fā)現(xiàn)毛坯中主要表面可能出現(xiàn)的缺陷。次要表面可穿插進行，放在主要加工表面加工到一定程度后、最終精加工之前進行。(4)先面后孔原則： 對平面輪廓尺寸較大的零件，一般先加工平面，再加工孔和其他尺寸，這樣安排加工順序，一方面用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠；另一方面在加工過的平面上加工孔，孔加工的編程數(shù)據(jù)比較容易確定，并能提高孔的加工精度，特別是鉆孔時的軸線不易歪斜。 對于十字飛鏢來說，后 3 個原則很容易理解，不再敘述，下面重點講述基面先行原則，對它的應用往往是排列工序的關鍵，也是難點。 定位基準的選擇是決定加工順序的

45、重要因素。在安排加工工序之前，應先找出零件的主要加工表面，并了解它們之間主要的相互位置精度的要求。而定位基準的選擇對零件各主要表面的相互位置精度又有著直接的影響。一些彼此有較高精度要求的表面應盡量在一次安裝中加工出來，這樣可減少零件的安裝誤差對它們之間的相互位置精度的影響。用作精基準的表面應優(yōu)先加工出來，因為定位基準的表面越精確，裝夾誤差就越小。任何一個較高精度的表面在加工之前，作為其定位基準的表面必須已加工完畢。加工這些定位基準面時又必須以另外的表面來作為定位粗基準。因此當工藝分析時工序的精定位基準初步確定后，向前可推出加工定位精基準的工序，向后推出以工序的精定位基準加工的工序，這樣便可以逐

46、步得到整個工藝過程的加工順序的大致輪廓。因此，根據(jù)提供的圓棒型毛坯，首先找出較為平整的表面，把它作為定位基準進行加工。3.3.2 數(shù)控銑削工序的各工步順序 由于數(shù)控機床集中工序加工的特點，在數(shù)控銑床上的一個加工工序，一般為多工步，使用多把刀具。因此在一個加工工序中應合理安排工步順序，它直接影響到數(shù)控銑床加工的精度、效率、刀具數(shù)量和經(jīng)濟性。安排工步時除考慮通常的工藝要求之外，還應考慮下列因素：以相同定位、夾緊方式或同一把刀具加工的內(nèi)容，最好接連進行，以減少刀具更換次數(shù)，節(jié)省輔助時間。在一次安裝的工序中進行多個工步，應先安排對工件剛性破壞小的工步。工步順序安排和工序順序安排是類似的，如都遵循由粗到

47、精的原則。先進行重切削、粗加工，去除毛坯大部分加工余量，然后安排一些發(fā)熱小、加工要求不高的加工內(nèi)容(如鉆小孔、攻螺紋等)，最后再精加工。考慮走刀路線，減少空行程。如決定某一結(jié)構的加工順序時，還應兼顧到鄰近的加工結(jié)構的加工順序，考慮相鄰加工結(jié)構的一些相似的加工工步能否統(tǒng)一起來，用一把刀接連加工，減少換刀次數(shù)和空行程移動量。數(shù)控工藝路線的設計是下一步走刀路線的設計基礎，會對零件的加工質(zhì)量與生產(chǎn)效率造成較大的影響，設計工藝路線時應認真分析零件圖，結(jié)合數(shù)控加工的特點和實際經(jīng)驗來靈活運用普通加工工藝的一般原則，盡量把數(shù)控加工工藝路線設計得更趨合理。根據(jù)以上分析，首先采用等高線粗加工，初步加工整體形狀，然

48、后用擺線式粗加工加工出三個槽，最后采用三維偏置精加工完成最后的加工。 3.4 走刀路線的設計在數(shù)控加工中，刀具刀位點在整個加工工序中相對于工件的運動軌跡稱為走刀(加工)路線，它不但包括了工序的內(nèi)容，而且也反映出工序的順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。因此，在確定走刀路線時最好畫一張工序簡圖，將已經(jīng)擬定出的走刀路線畫上去(包括進刀、退刀路線)，這樣可為編程帶來不少方便。編程時，加工路線的確定原則主要有以下幾點： 1)加工路線應保證被加工零件的加工精度和表面粗糙度要求，且效率要高。 2)應使加工路線最短，這樣可簡化程序段和減少空走刀時間，以提高生產(chǎn)率。 3)保證零件的工藝要求。 4)利于簡化數(shù)值

49、計算，減少程序段的數(shù)目和程序編制的工作量。 另外確定加工路線時，還要考慮工件的加工余量和機床刀具的系統(tǒng)剛度等情況，確定是一次走刀還是多次走刀完成加工。3.4.1 銑削平面的加工路線刀具切入工件時，應避免沿零件外廓的法向切入，而應沿外廓曲線延長線的切向切入，以避免在切入處由于法向力過大產(chǎn)生刀具的刻痕而影響表面質(zhì)量，保證零件外廓曲線平滑過渡。同理，在切離工件時，在工件的輪廓處直接退刀，會造成進給停頓，使工件表面出現(xiàn)凹坑，因此也應該沿零件輪廓延長線的切向逐漸切離工件。 為保證零件表面質(zhì)量，對刀具的切入和切出程序需要精心設計。銑削外表面輪廓時，銑刀的切入和切出點應沿零件輪廓曲線的延長線上切入和切出零件

50、表面，而不應沿法向直接切入零件，以避免加工表面產(chǎn)生劃痕，保證零件輪廓光滑。銑削封閉的內(nèi)輪廓表面時，若內(nèi)輪廓曲線允許外延，則應沿切線方向切人、切出。若內(nèi)輪廓曲線不允許外延，刀具只能沿內(nèi)輪廓曲線的法向切入、切出，此時刀具的切入、切出點應盡量選在內(nèi)輪廓曲線兩幾何元素的交點處。當內(nèi)部幾何元素相切無交點時，為防止刀補取消時在輪廓拐角處留下凹口，刀具切入、切出點應遠離拐角。此外，輪廓加工中應避免進給停頓。因為加工過程中的切削力會使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生彈性變形并處于相對平衡狀態(tài)，進給停頓時，切削力突然減小會改變系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，刀具會在進給停頓處的零件輪廓上留下刻痕。為提高工件精度和減小表面粗糙度，可以采用多次走刀的

51、方法，粗加工余量一般以為宜，而且精銑時宜采用順銑，以減小零件被加工表面粗0.2 0.5mm糙度的值。3.5 夾具的選擇數(shù)控銑床工件裝夾一般都是以平面工作臺為安裝的基礎，定位夾具或工件，并通過夾具最終定位夾緊工件，使工件在整個加工過程中始終與工作臺保持正確的相對位置。數(shù)控加工用的夾具大都是通用性的，編程人員在大多數(shù)情況下不進行實際設計，而是選用。數(shù)控加工的特點對夾具提出了兩個基本要求：一是保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對固定；二是要能協(xié)調(diào)零件與機床坐標系的尺寸。根據(jù)數(shù)控銑床的特點和加工需要，目前常用的夾具類型有通用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具、成組夾具和專用夾具。一般的選擇順序是單件生產(chǎn)中盡量

52、選用機床用平口虎鉗、壓板螺釘?shù)韧ㄓ脢A具，批量生產(chǎn)時優(yōu)先考慮組合夾具，其次考慮可調(diào)夾具，最后考慮選用成組夾具和專用夾具。選擇時，要綜合考慮各種因素，選擇經(jīng)濟、合理的夾具形式。本次設計提供的毛坯為圓棒型鋁合金，采用三角夾具。3.6 刀具的選擇 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。編程時，選擇刀具通?？紤]機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。 刀具選擇總的原則是：既要求精度高、強度大、剛性好、壽命長，又要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具的剛性。3.6.1 銑削用刀具及其選擇 數(shù)控加工中，銑削平面零

53、件內(nèi)外輪廓及銑削平面常用平底立銑刀，該刀具有關參數(shù)如下： 1)銑刀半徑應小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑，一般取drminr。 （1-min(0.8 0.9)drr1）2)零件的加工高度，以保證刀具有足夠的剛度。 (1/6 1/ 4)dhr此外對于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常用球形銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤銑刀。根據(jù)以上條件， 平面區(qū)域粗加工是采用 d12 的立銑刀，三維偏置精加工時采用 r3 的球銑刀。 3.6.2 刀具材料應該滿足零件的加工要求 本次加工采用的材料為尼龍棒，尼龍棒的硬度最高只有 60-80hb，硬度一般為 71mpa，由于硬度、強度低，可選用高速鋼銑刀。

54、3.7 銑削用量的確定在銑削過程中，如果能在一定的時間內(nèi)切除較多的金屬，就會有較高的生產(chǎn)效率。顯然提高背吃刀量、銑削速度和進給量均能增加金屬的切除量。但是，影響銑刀使用壽命最顯著的因素是銑削速度，其次是進給量，而背吃刀量的影響最小。所以，為了保證銑刀較長的使用壽命，應當優(yōu)先采用較大的吃刀量，其次是選擇較大的進給量，最后才是選擇適宜的銑削速度。3.7.1 吃刀量的選擇當?shù)毒咩娤骷庸r，刀具切入工件包括兩個方向和深度，即銑削深度和pa銑削寬度。wa（1）切削深度。(背吃刀量)pa切削深度也稱為背吃刀量，在機床、工件和刀具剛度允許的情況下，可pa以等于加工余量，即盡量做到一次進給銑去全部的加工余量，

55、這是提高生產(chǎn)效率的一個有效措施。只有當表面粗糙度要求小于時，為了保證零件的ar6.3 m加工精度和表面粗糙度，才需要考慮留一定的余量進行精加工。（2）切削寬度。(側(cè)吃刀量)wa在編程軟件中稱為步距，一般切削寬度與刀具直徑成正比。在粗加工wad中，步距取得大些有利于提高加工效率。使用平底刀進行切削時，一般的取l值范圍為：。而使用圓鼻刀進行加工，刀具直徑應扣除刀尖的(0.6 0.9)wad圓角部分，即 (為刀具直徑， 為刀尖圓角半徑)，而可以取到2ddrdrwa。而在使用球頭刀進行精加工時，步距的確定應首先考慮所能達到(0.8 0.9)d的精度和表面粗糙度。（3）背吃刀量或側(cè)吃刀量與表面質(zhì)量的要求

56、在工件表面粗糙度要求為時，如果圓周銑削的加工余量小ar12.5 25 m于，端銑的加工余量小于，粗銑一次進給就可以達到要求。但在余量5mm6mm較大、工藝系統(tǒng)剛性較差或機床動力不足時，可分兩次進給完成。 在工件表面粗糙度要求為時，可分粗銑和半精銑兩步進ar3.2 12.5 m行。粗銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量盡量做到一次進給銑去全部的加工余量，工藝系統(tǒng)剛性較差或機床動力不足時，可分兩次進給完成。粗銑后留余0.5 1.0mm量，在半精銑時切除。在工件表面粗糙度要求為時，可分粗銑、半精銑、精銑 3ar0.8 3.2 m步進行。半精銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量??；精銑時，圓周銑削的側(cè)1.5 2.0mm吃刀量取，

57、面銑刀背吃刀量取。0.3 0.5mm0.5 1.0mm綜上所述，平面區(qū)域和等高線粗加工時層高均為 2mm,行距分別為 8和5，余量均為 0.1；參數(shù)線精加工時余量為 0.01。3.7.2 每齒進給量的選擇 粗銑時，限制進給量提高的主要因素是切削力，進給量主要是根據(jù)銑床進給機構的強度，刀桿的剛度，刀齒的強度及銑床、夾具、工件的工藝系統(tǒng)剛度來確定。在強度和剛度許可的條件下，進給量可以盡量選取得大一些。精加工時，限制進給量提高的主要因素是表面粗糙度。為了減少工藝系統(tǒng)的振動，減小已加工表面的殘留面積高度，一般選取較小的進給量。每齒進給量的選擇方法總結(jié)如下： 一般情況下，粗銑取大值，精銑取小值。 對剛性

58、較差的工件，或所用銑刀強度較低時，銑刀每齒進給量應適當減小。 在銑削加工不銹鋼等冷硬傾向較大的材料時，應適當增大銑刀每齒進給量，以免刀刃在冷硬層上切削，以致加速刀刃的磨損。 精銑時，銑刀安裝后的徑向及軸向圓跳動量愈大，則銑刀每齒進給量應相應適當?shù)販p小。確定銑刀每齒進給量正后，進給速度可按下(3-1)計算：f (3-1)minmmnzffz式中：為每齒切削量，為銑刀的齒數(shù)，為轉(zhuǎn)速。zfzn 現(xiàn)取=0.03/min zf f=0.0331000 =90/min3.7.3 主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速主要根據(jù)切削速度確定：ncv (3-2)1000/cnvd式中：為切削速度,單位；為刀具直徑, 單位 。c

59、v/ minmdmm平面區(qū)域粗加工采用的刀具為 d=12 所以 n=100090/3.1412=2389r/min最后兩道工序采用的刀具為 d=6 所以 n=100090/3.146 =1000 r/min 3.8 數(shù)控加工工藝文件數(shù)控加工工藝文件不僅是進行數(shù)控加工和產(chǎn)品驗收的依據(jù)，也是操作者遵守和執(zhí)行的規(guī)程，同時還為產(chǎn)品零件重復生產(chǎn)積累了必要的工藝資料，完成了技術儲備。這些專用技術文件既是數(shù)控加工的依據(jù)，也是需要操作者遵守、執(zhí)行的規(guī)則，有的則是加工程序的具體說明，目的是讓操作者更明確加工程序的內(nèi)容、裝夾方式、各個加工部位所選用的刀具及其他技術問題。該文件包括了編程任務書、數(shù)控加工工序卡、數(shù)控

60、刀具卡片、數(shù)控加工程序單等。1)數(shù)控加工編程任務書 編程任務書闡明了工藝人員對數(shù)控加工工序的技術要求、工序說明和數(shù)控加工前應保證的加工余量，是編程人員與工藝人員協(xié)調(diào)工作和編制數(shù)控程序的重要依據(jù)之一。2)數(shù)控加工工序卡數(shù)控加工工序卡與普通加工工序卡很相似，所不同的是：工序簡圖中應注明編程原點與對刀點，要有編程說明及切削參數(shù)的選擇等，它是操作人員進行數(shù)控加工的主要指導性工藝資料，2如下表。表 3-1 工 序 卡武漢紡織大學機 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品名稱鼠標毛坯尺寸110（d）35（h）工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格（） 主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進給速度（/min）被吃刀量（）1粗銑外輪廓t0112