數(shù)控銑削加工工藝分析與數(shù)控程序編制(doc28頁)(正式版)

1、摘要本文詳細(xì)的論述了導(dǎo)機(jī)凸模數(shù)控加工的加工工藝，通過分析加工零件的工藝，銑削的工裝，工藝卡的制訂以及編制程序時(shí)應(yīng)注意的問題，解決實(shí)際問題。通過運(yùn)用數(shù)控技術(shù)加工出導(dǎo)機(jī)凸模零件，能使自己在數(shù)控技術(shù)運(yùn)用方面得到一次較為系統(tǒng)的訓(xùn)練，基本上達(dá)到了適應(yīng)工廠的要求。主要介紹包括數(shù)控機(jī)床簡介，進(jìn)給路線、加工余量、切削用量、機(jī)床夾具的選擇等內(nèi)容。最終完成零件的機(jī)械加工工藝過程卡片，數(shù)控加工工序卡片，工件的定位和夾緊方案草圖，數(shù)控刀具卡片，數(shù)控加工進(jìn)給路線圖。關(guān)鍵詞 導(dǎo)機(jī)凸模、數(shù)控加工技術(shù)加工工藝分析、編程、數(shù)控刀具、數(shù)控加工進(jìn)給路線。摘 要 1目錄 2前言 3第一章 課題分析 41.1 設(shè)計(jì)課題課題分析 41.

2、1.1 設(shè)計(jì)課題目的 41.2 工件的結(jié)構(gòu)分析 41.2.1 導(dǎo)機(jī)凸模加工要求 41.2.2 導(dǎo)機(jī)凸模三維造型圖 6第二章 數(shù)控銑削加工工藝分析 72.1 數(shù)控加工工序 72.2工藝工序安排 723 加工順序 724 裝夾方案和夾具的選擇 825 選擇刀具 826 切削參數(shù)及刀具路徑 82 7確定切削用量 19第三章 數(shù)控程序編制 193 1Mastercam 自動(dòng)編程軟件進(jìn)行加工 19致謝 21參考文獻(xiàn) 22附錄 23數(shù)控加工程序單 23刀具卡片 24程序 25、人 前言數(shù)控技術(shù)在制造業(yè)的廣泛運(yùn)用，使當(dāng)今的制造業(yè)生產(chǎn)面貌渙然一新，在我國，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展也有相當(dāng)大的進(jìn)步。以pc 平臺為基

3、礎(chǔ)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)及柔性制造系統(tǒng)逐漸運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐，通過對數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用使我們更好的掌握所學(xué)的專業(yè)知識。隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控加工的需求也在增加，它的總的發(fā)展趨勢是：高精化、高速化、高效化、柔性化、智能化和集成化，并注重工藝適用性和經(jīng)濟(jì)性。而斜聯(lián)結(jié)管的加工充分的適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要. 。數(shù)控加工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工制造業(yè)中，如數(shù)控銑削、鏜削、 車削、線切割、電火花加工等，其中數(shù)控銑削是復(fù)雜多變零件的主要加工方法。數(shù)控設(shè)備為精密復(fù)雜零件的加工提供了基本條件，但要達(dá)到預(yù)期的加工效果，編制高質(zhì)量的數(shù)控程序是必不可少的，這是因?yàn)閿?shù)控加工程序不公包括零件的工藝過程，而且還包括刀具的形狀和尺寸、切

4、削用量、走刀路徑等工藝信息。對于簡單的模具零件，通常采用手工編程的方法，對于復(fù)雜的模具零件，往往需要借助于 CAMK件編制加工程序，如 Pro/ENGINEER UG Cimatron、Mastercam等。無論是手工編程或計(jì)算機(jī)輔助編程，在編制加工程序時(shí)，選擇合理的工藝參數(shù)，是編制高質(zhì)量加工程序的前提。在這里我用UG型、UGrn工，充分的學(xué)習(xí)他們的優(yōu)點(diǎn)，用于導(dǎo)機(jī)凸模的加工。第一章 課題分析1.1 設(shè)計(jì)課題課題分析設(shè)計(jì)任務(wù)分析：（ 1）計(jì)算機(jī)繪制零件圖和三維造型圖；（ 2）完成導(dǎo)機(jī)凸模的工藝過程卡；（ 3）選擇導(dǎo)機(jī)凸模數(shù)控加工的工裝設(shè)計(jì)；（ 4）編制導(dǎo)機(jī)凸模的數(shù)控加工程序，并進(jìn)行模擬加工；（

5、5）撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書；（ 6）參加畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。1.1.1 設(shè)計(jì)課題目的本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是結(jié)合導(dǎo)機(jī)凸模零件進(jìn)行編寫數(shù)控加工工藝流程，根據(jù)材料，合理正確的選擇數(shù)控機(jī)床和加工的刀具，正確的填寫數(shù)控加工程序單、加工工藝過程卡片、數(shù)控加工工序卡、數(shù)控加工刀具卡片、數(shù)控加工進(jìn)給路線圖表。通過本次課題的完成，熟悉實(shí)際生產(chǎn)中加工工程圖的全貌和具體要求，其次熟悉實(shí)際生產(chǎn)中加工工藝設(shè)計(jì)的全部方法。通過本課題的完成， 使學(xué)生達(dá)到以下目的：學(xué)會(huì)查閱有關(guān)資料，初步掌握編制機(jī)械加工工藝規(guī)程的方法，能較好的編制數(shù)控加工工藝；掌握 UG自動(dòng)編程軟件，使學(xué)生感覺到合作配合工作的重要性，再次熟悉實(shí)際生產(chǎn)過程中的程序

6、設(shè)計(jì)過程及方法，最后學(xué)會(huì)獨(dú)立分析解決問題、編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書以及查找參考資料的方法。1.2 工件的結(jié)構(gòu)分析1.2.1 導(dǎo)機(jī)凸模加工要求所加工零件為導(dǎo)機(jī)凸模，加工方式是單件生產(chǎn)。如圖 1-1 所示零件為導(dǎo)機(jī)凸模零件，結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，是適合數(shù)控銑削加工 的一種典型零件。下面就該零件的工藝分析過程進(jìn)行分析圖1-1導(dǎo)機(jī)凸模a.結(jié)構(gòu)分析如圖1-1所示零件由一凸臺，兩個(gè)型腔及三個(gè)通孔構(gòu)成，凸臺是由圓弧面 和平面組成。b.精度分析上表面相對于輪廓面的平行度為 0.05 ;輪廓面的平面度為0.05;2-410通孔的精度等級為H8;24通孔的的精度等級為H7。c.毛坯、余量分析毛坯的材料為A3,毛坯為120X10

7、0X25;各邊均有加工余量0.5mni d.結(jié)構(gòu)工藝性分析零件尺寸的標(biāo)準(zhǔn)較統(tǒng)一，且無封閉尺寸；構(gòu)成該零件輪廓形狀的各幾何元素條件充分無相互矛盾之處，有利于編程。1.2.2 定位基準(zhǔn)選擇加工外輪廓及型腔以下表面和四側(cè)面為定位基準(zhǔn)。1.2.3 工藝方案擬定通過查閱機(jī)械手冊，根據(jù)導(dǎo)機(jī)凸模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，得出各表面的加工方案 如下:外形上下表面線割粗磨-精磨2- 6 10的通孔線割點(diǎn)鉆絞24H7通孔線割外輪廓粗銃-精銃型腔粗銃-精銃1.3導(dǎo)機(jī)凸模三維造型圖根據(jù)老師給我們的二維圖紙，設(shè)計(jì)我們所要繪制的三維圖，我用UG圖第二章數(shù)控銃削加工工藝分析2.1數(shù)控加工工序第一道工序?yàn)椋恒|底部打開型腔第二道工序?yàn)椋狐c(diǎn)鉆

8、絞孔鉆 擴(kuò) 鏜第三道工序?yàn)椋恒娡廨喞托颓弧? 2 工藝工序安排1、對導(dǎo)機(jī)凸模進(jìn)行工藝安排：下料-磨削-線割-銃削-去毛刺-檢驗(yàn)-油封下料：線割120x100x25板塊，單邊0.2mm余量。磨削：磨外形尺寸達(dá)圖要求。線割：線割2-10和24H7的通孔。銑削；銑外輪廓及型腔。鉗工：去毛刺。檢：檢驗(yàn)。油封：清理、油封、入庫。2.3 加工順序（工步順序）該工序的工步有六步：粗、精銑削加工打開型腔及外輪廓和型腔。根據(jù)基準(zhǔn)先行，先面后孔，先主后次，先粗后精原則，工步1：粗銑打開型腔加工內(nèi)容是打開狀型腔 ，根據(jù)平面加工方案，以裝夾的上表面為基準(zhǔn)。考慮到精加工，根據(jù)零件的材料和刀具的剛性留0.1mm的精加工

9、余量。工步2：精銑削打開狀型腔加工內(nèi)容是打開狀型腔，根據(jù)平面加工方案，以裝夾的上表面為基準(zhǔn)。為保證零件的精度和粗造度，提高主軸轉(zhuǎn)速和切削速度。工步3：粗銑削外輪廓加工內(nèi)容是：銑削外輪廓，以下表面為基準(zhǔn)確定平面高度，銑削加工外輪廓?？紤]到精加工，根據(jù)零件的材料和刀具的剛性留0.1mm的精加工余量。工步4：精銑削外輪廓加工內(nèi)容是：銑削加工外輪廓，以下表面為基準(zhǔn)確定平面高度，銑削加工平面，為保證零件的精度和粗造度，提高主軸轉(zhuǎn)速和切削速度。工步5： 粗銑削型腔加工內(nèi)容型腔，以底面為基準(zhǔn)確定各側(cè)面的垂直度，進(jìn)行粗加工，為保證精加工的余量及粗造度要求，表面留 0.1mm的精加工余量工步6:精銃削加工型腔加

10、工內(nèi)容型腔，以底面為基準(zhǔn)確定各側(cè)面的位置精度，進(jìn)行精加工，為保 證加工粗造度要求，提高主軸轉(zhuǎn)速。2.4 裝夾方案和夾具的選擇根據(jù)工件的加工要求，可以看出關(guān)鍵只有厚度、平面度和垂直度要求，并 不需要限制工件的全部自由度，只要限制 X, Y方向的旋轉(zhuǎn)和Z軸的移動(dòng)，所 以我們選擇不完全定位原理。綜上所述，夾具我選擇平口鉗。2.5 選擇刀具在上述分析的基礎(chǔ)上編寫相應(yīng)的機(jī)械加工工藝過程卡片，具體見附表12.6 切削參數(shù)及刀具路徑2.6.1 以下是底部打開狀型腔的切削加工：以平面銃加工底部型腔，調(diào)出圖形文件：底部型腔粗精加工圖3圖2-1底部型腔精加工選擇“創(chuàng)建操作一 PLANAR_MIL加工（如圖所示、圖

11、4）加工”命令，并設(shè)置參數(shù)，選擇加工刀具，進(jìn)給速度選擇 加工部位，并生成刀軌，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速。 如圖所示4、5所示：圖5底部型腔加工部位選擇選取12.0的平刀除去毛坯材料。在彈出的加工界面視窗口，設(shè)置部件余量和底面余量為0.1。單擊“生成”。系統(tǒng)計(jì)算出刀具加工軌跡，如圖6所示?？梢钥?出開始刀具從定義的切削范圍外下刀，然后在等 Z值高度一層層加工，每層間 下降的距離不大于設(shè)定的最大 Z軸進(jìn)給量0.1。圖6底面型腔粗加工刀具路徑圖7、實(shí)體仿真底部型腔精加工底部型腔精加工，分為光底和光側(cè)兩部分，可以沿著型腔輪廓生成 光滑和流線型的刀具路徑，平滑的刀具路徑。選擇“創(chuàng)建操作加工”命令。選擇 PLANAR

12、_MILL選取12.0的 平面銃刀，在“ PLANAR_MIl：L菜單中，參數(shù)設(shè)置如圖8、9所示。2 PLAIAK.IILLX PLANAR_IILL主界面更咨鋁口保存加處理中的工件主界面轉(zhuǎn)組幾何體編輯/_重新選擇II顯示保存2D處理中的工件崩妨式切削方式步進(jìn) 百分比 附地跪 部件余量最顏而余量切削值 度數(shù)萬具直注*| 30,0000 0步進(jìn) 可變的 附加刀路 部件余量可變的-Q.QJ00IJ最終底面余量0.0000顯示切削方向切削角聲獨(dú)自動(dòng)顯示切削方向二二一|一_ 廣口 口|011旦 nru圖8、光整底部與側(cè)面的加工參數(shù)刀具路徑如圖9所示:圖9、底部型腔精加工路徑2.6.2 以下是外輪廓和型

13、腔的粗精加工參數(shù)及路徑：以面銃及平面銃加工外輪廓和型腔型腔，調(diào)出圖形文件：外輪廓及型腔 粗精加工圖10。圖10選擇“創(chuàng)建操作一 FACE_MIL加工（如圖所示、圖11）加工”命令并設(shè) 置各項(xiàng)加工參數(shù)*創(chuàng)建模作類型17ZF*子類型噓造陛沖電4氤e mlli忘確定j 反用I I取泊膽 FACE_IILLIHG主界面組幾何體哈國哈編輯II重新選擇|顯示帽方式步進(jìn)百分比 鈕距靄 妖萬的深度 翩底面余量 附加刀路 部件余量刀具直輕控制點(diǎn)進(jìn)萬質(zhì)R曲定 應(yīng)用取m 4HUUMM0 -圖11外輪廓及型腔粗加工參數(shù)設(shè)置圖12外輪廓及型腔加工部位選擇選取12.0的平刀除去毛坯材料。在彈出的加工界面視窗口，設(shè)置部件余

14、量和底面余量為0.1。單擊“生成”。系統(tǒng)計(jì)算出刀具加工軌跡，如圖6所示?？梢钥?出開始刀具從定義的切削范圍外下刀，然后在等 Z值高度一層層加工，每層間 下降的距離不大于設(shè)定的最大 Z軸進(jìn)給量0.1。圖13外輪廓及型腔加工路徑QZM圖14實(shí)體仿真外輪廓及型腔精加工外輪廓及型腔精加工，分為光底和光側(cè)兩部分，可以沿著型腔輪廓生 成平滑的刀具路徑。選擇“創(chuàng)建操作加工”命令。選擇 FACE_MILL,選取12.0的平面銃刀, 在FACE_MILL菜單中，參數(shù)設(shè)置如圖15所示。圖15光整底面參數(shù)設(shè)置選擇“創(chuàng)建操作加工”命令。選擇 PLANAR_MILL選取12.0的平面銃刀，在PLANAR_MYL菜單中，

15、參數(shù)設(shè)置如圖16所示圖16光整側(cè)面參數(shù)設(shè)置外輪廓及型腔精加工路徑如圖17所示:圖17外輪廓及型腔精加工路徑2.7 確定切削用量2.7.1 .打開狀型腔的加工(1)粗銃型腔所用刀具為T01,四刃平刀，刀具直徑為(I)12,加工深度為10 mm。因?yàn)榧庸ち枯^大，所以采用螺旋下刀切除全部余量，背吃刀量為10,平面銃刀銃平面，選擇刀具重合度為 80%則側(cè)吃刀量為14mm根據(jù)機(jī)械加工 切削數(shù)據(jù)手冊書上表查得：V=30m/min.(2)精加工型腔所用刀具為T02,小12四刃平面銃刀，刀具直徑為(I)12,加工深度為10mm平面銃刀銃平面，選擇刀具重合度為 80%,則側(cè)吃刀量為14mm根據(jù)機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手

16、冊書上表2.1 查得，V=40m/min.2.7.2 粗、精銑外輪廓及形腔所用刀具T01和T02,平底立銃刀，刀具直徑均為小12。粗加工7知變?yōu)?0mm 因?yàn)闉槠降琢|刀銃平面，選擇刀具重合度為 80%,則側(cè)吃刀量為14mm即行 距為16mm根據(jù)機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手冊書上表 2.5 (P2-122)查得：V取 17m/min因此根據(jù)公式：Dtt n=1000V求得轉(zhuǎn)速n=600r/min.精加工深度為10mm根據(jù)機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手冊書上表2.5 (P2-122) 查得：V取 20m/min.同理可得：n=800r/min.第三章 數(shù)控程序編制數(shù)控編程一般分為手工編程和自動(dòng)編程兩種。1 手工編程手

17、工編程就是從分析零件圖樣、確定加工工藝過程、數(shù)值計(jì)算、編寫零件加工程序單、制作控制介質(zhì)到程序校驗(yàn)都是人工完成。它要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控指令及編程規(guī)則，而且還要具備數(shù)控加工工藝知識和數(shù)值計(jì)算能力。對于加工形狀簡單、計(jì)算量小、程序段數(shù)不多的零件，采用手工編程較容易，而且經(jīng)濟(jì)、及時(shí)。因此，在點(diǎn)位加工或直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應(yīng)用。對于形狀復(fù)雜的零件，特別是具有非圓曲線、列表曲線及曲面組成的零件，用手工編程就有一定困難，出錯(cuò)的概率增大，有時(shí)甚至無法編出程序，必須用自動(dòng)編程的方法編制程序。2自動(dòng)編程自動(dòng)編程是利用計(jì)算機(jī)專用軟件來編制數(shù)控加工程序。編程人員只需根據(jù)零件圖樣的要求，使用

18、數(shù)控語言，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)值計(jì)算及后置處理，編寫出零件加工程序單，加工程序通過直接通信的方式送入數(shù)控機(jī)床，指揮機(jī)床工作。自動(dòng)編程使得一些計(jì)算繁瑣、手工編程困難或無法編出的程序能夠順 利地完成。3. 1采用UG自動(dòng)編程軟件進(jìn)行加工,加工程序如下：O0001 (Sun Apr 18 17:52:41 2010)(D12)G40 G17 G49 G80 G90G28 G91 Z0.0S3000 M03G54G03 X29.9 Y-12.5 I0.0 J8.X26. Y-8.6 I-3.9 J0.0 F2200.G01 X-26.G03 X-29.9 Y-12.5 I0.0 J-3.9X-21.9

19、 Y-20.5 I8. J0.0G00 Z-2.956X21.9Z-3.153X26. Y-8.6 I-3.9 J0.0 F2200.G01 X-26.G03 X-29.9 Y-12.5 I0.0 J-3.9X-21.9 Y-20.5 I8. J0.0G00 Z10.Z50.X0.0 Y0.0(LSJKK)G28 G91 Z0.0M05M09M30%（詳見NC代碼，與實(shí)體加工）謝辭短暫二個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)在匆匆忙忙中過去了，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我受益非淺，學(xué)到了很多新的東西，比如工藝設(shè)計(jì)的流程，加工的方案，加工的順序，刀柄刀具的選擇，切削用量的選擇，以前這些數(shù)據(jù)都是隨便定的，通過這次的實(shí)習(xí)才知道真正設(shè)

20、計(jì)的時(shí)候都是要通過查閱相關(guān)的手冊得來的。在三個(gè)月的時(shí)間中，我們學(xué)習(xí)了零件的工藝分析、數(shù)控機(jī)床的選用，零件工藝方案設(shè)計(jì)，包括進(jìn)給路線、加工余量、切削用量、機(jī)床夾具的選擇等內(nèi)容。在學(xué)習(xí)以上知識的同時(shí)也練習(xí)了CAD、 UG、 數(shù)控仿真加工、數(shù)控機(jī)床加工等知識，既完成了課程，又對以往學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行了完整的復(fù)習(xí)，可以說是一舉多得。大大提高了我們的專業(yè)水平，使我們掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)我們掌握實(shí)驗(yàn)、測試等科學(xué)研究的基本方法；鍛煉我們分析與解決工程實(shí)際問題的能力。使我們樹立了正確的設(shè)計(jì)思想和培養(yǎng)了我們嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度以及嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。我們即將正式步入工作崗位，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)正好為我們的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，讓我們能夠更好的適應(yīng)工作環(huán)境，同時(shí)也鍛煉了我們堅(jiān)韌不拔，迎難而上的精神。鍛煉了我們發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。使我們的專業(yè)知識和水平更加的完善。我們要發(fā)揚(yáng)實(shí)習(xí)期間的能力和精神，成為社會(huì)有用的人才，為自己開創(chuàng)美好的未來。在