畢業(yè)設(shè)計紅酒杯在數(shù)控車床上的工藝設(shè)計編程和加工過程樣本

河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計題目紅酒杯設(shè)計及加工姓名郭銀茹學(xué)號專業(yè)班級數(shù)控技術(shù)學(xué)院河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院指引教師王國章年7月12日紅酒杯設(shè)計及加工摘要論文通過紅酒杯設(shè)計和加工，一方面力求做到按紅酒杯設(shè)計理論制定出一套合理設(shè)計方案，所設(shè)計紅酒杯要符合經(jīng)濟(jì)、實用、精美原則。產(chǎn)品造型某些將運(yùn)用UGNX4.0和AutoCAD這兩款軟件，前者用于實體建模，后者用來繪制二維工程圖。在按規(guī)定完畢產(chǎn)品造型同步，也進(jìn)一步理解和熟悉這兩款軟件各個功能。另一方面，產(chǎn)品零件加工將在數(shù)控車床上完畢，因工件形狀較規(guī)則，編程簡樸，故可采用手工編程加工。加工前將編寫詳盡生產(chǎn)加工程序單和加工工藝流程表。產(chǎn)品實際加工將作為檢查產(chǎn)品設(shè)計方案有效途徑，最后再依照加工狀況修改和完善產(chǎn)品設(shè)計方案，最后身產(chǎn)出符合規(guī)定紅酒杯產(chǎn)品。核心詞：紅酒杯；手工編程；數(shù)控車削.目錄1緒論 12紅酒杯設(shè)計 22.2材質(zhì)選取 22.3重要品牌 32.4設(shè)計草稿 53紅酒杯實體造型 53.1零件造型思路 53.2紅酒杯實體造型 63.2.1新建零件文獻(xiàn) 63.2.2繪制截面曲線草圖 63.2.3運(yùn)用回旋生成實體 73.2.4實體倒圓角 83.2.5隱藏實體多余輪廓線 93.2.6保存文獻(xiàn) 94紅酒杯編程加工 94.1加工工藝分析 94.2分析零件圖樣，擬定加工方案 104.3零件材料分析 104.4數(shù)控機(jī)床選取 114.5工件定位與裝夾 124.6刀具選取與安裝 134.7編制數(shù)控加工程序 134.8數(shù)控加工注意事項 154.9工件驗收與質(zhì)量誤差分析 165結(jié)論 186謝辭 19參照文獻(xiàn) 20附錄A 21附錄B 22緒論進(jìn)入21世紀(jì)，制造業(yè)已成為推動社會生產(chǎn)力重要力量，數(shù)控技術(shù)作為當(dāng)代制業(yè)先進(jìn)方式，已得到了廣泛普及。作為數(shù)控專業(yè)畢業(yè)生，必要達(dá)到純熟掌握慣用數(shù)控機(jī)床操作，理解不同產(chǎn)品加工工藝并制定出合理加工方案，還應(yīng)具備產(chǎn)品設(shè)計和運(yùn)用工具軟件造型等技能。因而，本次畢業(yè)設(shè)計就是要通過設(shè)計及加工一款紅酒杯產(chǎn)品，加深對數(shù)控加工結(jié)識，培養(yǎng)產(chǎn)品設(shè)計造型能力。畢業(yè)設(shè)計涉及論文謄寫和產(chǎn)品數(shù)控加工兩某些，產(chǎn)品數(shù)控加工將是難點。因紅酒杯零件屬于薄壁、細(xì)長懸伸件，自身構(gòu)造剛性和承受切削、加快能力差，加工過程中易產(chǎn)生各種變形。因此必要首要解決如何采用恰當(dāng)辦法減小和補(bǔ)償形變，保證加工精度問題。產(chǎn)品理論設(shè)計將結(jié)合實際加工，依照加工狀況將修改和完善產(chǎn)品設(shè)計方案，最后身產(chǎn)出符合規(guī)定紅酒杯產(chǎn)品。1紅酒杯基本構(gòu)造杯座平坦杯座使酒杯可以立著，不會翻到，特別是倒?jié)M酒時候杯莖杯莖浮現(xiàn)是為了讓飲酒人手不需要和杯肚接觸，以避免把酒弄花或是讓體溫提高酒溫度。杯肚杯肚也許是酒杯最重要構(gòu)成，也是最程式化。杯肚形狀和尺寸影響香氣匯聚和散發(fā)、通氣限度和葡萄酒視覺呈現(xiàn)效果。最常用形狀是郁金香型，體現(xiàn)為底部稍寬、頂端附近呈錐形。這種形狀使得人們可以晃動葡萄酒、進(jìn)行觀測，而香氣又會被匯聚在狹窄開口處，直接朝著鼻子方向。用來飲用豐滿酒體紅酒酒杯普通在底部都是寬闊而圓滿，目是讓葡萄酒與空氣有更多接觸，為豐富味道和香氣提供更多散發(fā)空間;而飲用白葡萄酒酒杯底部相比較窄，為是協(xié)助保持酒涼快，在更小空間里匯聚較淡香氣。香檳型酒杯是又細(xì)又長，以展示升騰氣泡，以及協(xié)助保持低溫。尺寸酒杯有諸多形狀和尺寸，但有一種經(jīng)驗法則是酒杯應(yīng)當(dāng)足夠大，這樣有了足夠空間在晃動酒杯時避免了酒溢出，香氣也可以在杯子里散發(fā)并匯聚起來。顏色盡管彩色酒杯或者那些突出裝飾酒杯會很美麗，但是最佳酒杯應(yīng)當(dāng)是光滑、平整，并且可以讓酒杯中葡萄酒美麗和精細(xì)透過杯壁清晰地呈現(xiàn)出來。杯口優(yōu)質(zhì)酒杯會有一種切割而成杯口，觸感平滑，不會對葡萄酒流出杯子導(dǎo)致阻礙。應(yīng)當(dāng)避免用軋制杯口或者杯口不平整酒杯。2紅酒杯設(shè)計2.1構(gòu)造設(shè)計 不同造型、弧度紅酒杯對于酒液香氣與口感所導(dǎo)致差別與影響很大。喝紅酒要選肚子大某些酒杯，由于紅酒需要和氧氣接觸，才干使香味釋放出來。如果是陳年紅酒，就更需要用大杯子，這樣可以迅速散掉常年存儲陳腐氣味，避免干擾紅酒醇香。不同構(gòu)造紅酒杯，其酒液容積和表面積之比不同，表面張力和毛細(xì)管作用也不同，酒中芳香成分揮發(fā)限度也就大不同樣。如果酒杯杯身太高，酒液表面離鼻孔太遠(yuǎn)，或者酒杯喇叭口太大，易吸入外面空氣，那么杯中顯現(xiàn)香氣就比較弱；如果用半球形杯，其杯身短，鼻孔能更貼近酒液表面，香氣雖易被發(fā)現(xiàn)，但由于開口過大容易吸入外面空氣。因此只有選取杯杯體杯身高度適中、大肚收口、倒入酒量使其在杯中表面積最大，才干給出香氣成分最大強(qiáng)度揮發(fā)。 品嘗紅酒最簡便最佳工具就是高腳卵形伸長切頂透明玻璃杯。抱負(fù)紅酒杯應(yīng)當(dāng)是杯身薄、無色透明且杯口內(nèi)縮郁金香杯。并且一定要有四至五公分長杯腳，這樣才干避免用手持拿杯身時，手溫度間接影響到酒溫，并且也以便觀測酒顏色。一種好高腳杯，普通有210～225ml容量。高腳杯腿要足夠高，腳盤要平，杯身也不能太短。若杯腿不夠高，人們手會抓住杯身，將加熱杯中酒，變化酒原始狀態(tài)；若杯腳盤不夠大和平，就不能平穩(wěn)地放在桌子上；若杯上身太矮，會影響盛酒量，香味體現(xiàn)不充分。杯壁厚薄應(yīng)輕薄。普通紅酒杯，杯體高155±5mm，杯上身高100±2mm，杯大肚直徑65±2mm，杯口直徑46±2mm，杯口壁厚0.8±0.1mm，杯腿高55±3mm，腿粗9±1mm，腳盤直徑65±5mm。 此外，不同酸甜度紅酒對紅酒杯郁金香形構(gòu)造規(guī)定也有所不同。例如自身酸甜協(xié)調(diào)、酸度適中紅酒要用含苞欲放郁金香型紅酒杯盛放。酸度較高、需要特別突出果味紅酒適合用盛開郁金香型酒杯盛放，以平衡酒中果味、甜度和酸度。而果味濃烈而酸度相對較弱紅酒則適合用圓肚郁金香型酒杯盛放。2.2材質(zhì)選取 紅酒杯材質(zhì)，應(yīng)選取玻璃或水晶，杯身要輕薄且無色透明，以便判斷酒顏色和色澤。高檔紅酒杯固然是用水晶玻璃打造精品，這種酒杯透明度非常高，折射率也很小。水晶之外，也有更便宜玻璃質(zhì)地紅酒杯。水晶杯和玻璃杯帶來香氣與口感會有細(xì)微差別，其因素重要是兩者表面粗糙限度不同而導(dǎo)致。通過顯微鏡可以觀測到，水晶表面凹凸要比玻璃。水晶依照它原材料分為兩種:一種是鉛人造水晶，重要是白水晶玻璃，含24％鉛（或以上）稱為全鉛水晶，低于24％者則稱為鉛水晶，它有較好折射率、硬度，以及較大比重。但容易折斷、較軟、易磨花，且含鉛水晶杯中鉛會析出并溶于酒或酸性飲料之中，長期使用會引起鉛蓄積而導(dǎo)致中毒，損害健康。另一種是無鉛人造水晶，就是以其他元素（如光學(xué)玻璃慣用鉀）代替原本生產(chǎn)過程中所使用鉛加入玻璃中，它既包括了有鉛人造水晶長處，又極富彈性、特別晶瑩透澈，使杯身透光度極佳，呈現(xiàn)晶瑩剔透質(zhì)感。因不含鉛，因此環(huán)保健康，是當(dāng)前市場上水晶玻璃杯主流。選料精良水晶酒杯，應(yīng)看不到星點狀、云霧狀和絮狀分布?xì)庖喊w，質(zhì)地純凈、光潤、晶瑩。 此外，金屬及陶瓷質(zhì)地紅酒杯也廣受人們追捧。如純銀、鍍銀紅酒杯始終是西方貴族餐具及收藏品首選，純錫、純鋁及黃銅鍍金等制成紅酒杯則常作為工藝品和禮物被人們青睞。而上了彩釉陶瓷杯在廣人們庭和酒館里比較常用。2.3重要品牌 Riedel：公元1756年創(chuàng)立于奧地利Riedel，兩百近年來，已是全世界最富盛名專業(yè)酒杯領(lǐng)導(dǎo)品牌。不論是優(yōu)雅精致造型、清亮透明外觀、細(xì)致機(jī)靈杯腳與杯座、以及纖薄外壁，都令品味人士趨之若鶩。特別是Sommeliers系列，更早已成為葡萄酒癡們最渴望擁有典藏級夢幻商品，影響極其深遠(yuǎn)。全系列共40支杯子，除了全為純手工精制水晶杯，造型、設(shè)計與清澈度均屬上乘之外，更依不同酒類、地區(qū)、品種、甚至級別，從杯身形狀到大小都作了不同區(qū)別。比喻單以Bordeaux與Bourgogne這兩個當(dāng)前紅酒里最膾炙人口法國產(chǎn)區(qū)為例，Sommeliers便為之分別出了「Bordeaux」與「BordeauxGrandCru」、「Bourgogne」「BourgogneGrandCru」（GrandCru指「一級酒莊」）等四支杯子，吹毛求疵限度，著實令人咋舌，也因而成為其他酒杯品牌區(qū)別指針。而自1986年起，為因應(yīng)當(dāng)代葡萄酒品飲習(xí)慣與風(fēng)潮，還推出實用級機(jī)器吹制Vinum水晶杯系列，雖不若Sommeliers級絕對行家身段，一組25支杯子，卻也同樣依照品種、產(chǎn)地特性作了翔實分類，價格上也顯得平易近人不少，至今已成酒饕們?nèi)耸忠惶妆匾鋫渲?。Riedel酒杯做工很精細(xì)，固然價格也不菲。其Sommelier和Vinum兩個系列水晶酒杯種類都超過了30種。 圖2.3Riedel酒杯Spiegelau： 成立于1521年、位于德國水晶重鎮(zhèn)PassauSpiegelau，也是極具知名度水晶品牌。據(jù)傳其原本為RiedelOEM廠商，所推出酒杯形制普通以為與Riedel極為相似，且價格相對平易許多，故而頗受入門級酒客青睞。旗下商品分為手工吹制與機(jī)器吹制兩個項目，項下再細(xì)分為各種系列，手工吹制某些以GrandPalais系列款式較多；機(jī)器吹制方面則以VinoGrande系列較為完整，不但有Bourgogne、Bordeaux、Chianti等產(chǎn)地區(qū)別，甚至還推出較年輕白酒、以及Magnum大瓶裝紅酒專用杯子，十分有趣。Baccarat創(chuàng)立于1764年Baccarat是法國極知名皇室御用級水晶品牌，涉及法國、英國、俄國、印度皇室都是此品牌愛用者。 圖2.4Spiegelau酒杯德國ScottZwiesel酒杯做工精細(xì)，杯腿很長，看起來精美優(yōu)雅，只是形狀不如Riedel和Spiegelau那樣多。 圖2.5 ScottZwiesel酒杯 此外，也有為適合不同產(chǎn)區(qū)葡萄品種而量身定做紅酒杯，多由葡萄產(chǎn)區(qū)命名。如波爾多杯相對深長，適合用來品嘗飲用來自波爾多地區(qū)葡萄種類，無論是濃郁厚重CabernetSauvignon還是單寧柔順、酸度較低Merlot，都能較好地體現(xiàn)；而勃根地杯體態(tài)更圓和淺，幾近球形，在品嘗勃根地產(chǎn)區(qū)酸度較高黑皮諾葡萄(PinotNoir)時更出眾。圖2.6不同產(chǎn)區(qū)葡萄品種特制紅酒杯2.4設(shè)計草稿通過以上闡述，作出紅酒杯初步設(shè)計。如圖2.7所示。（詳見附錄工程圖） 圖2.7紅酒杯零件圖重要尺寸:杯體高102±1mm，杯上身高60±1mm，杯大肚直徑62±2mm，杯口直徑52±2mm，杯壁厚3±0.1mm，杯腿高30±3mm，腿粗10±2mm，腳盤高5±0.5mm，腳盤直徑49±1mm。 考慮到本課題重點在通過實例操作進(jìn)一步理解數(shù)控加工，故材料選用鋼材。3紅酒杯實體造型3.1零件造型思路紅酒杯形狀比較規(guī)范，造型過程相對比較簡樸?？上茸鞒黾t酒杯輪廓截面曲線草圖，再運(yùn)用回旋命令生成紅酒杯實體，最后運(yùn)用邊倒角命令使杯口和底座光滑圓潤。圖3.1紅酒杯紅酒杯可通過如下環(huán)節(jié)進(jìn)行造型：繪制紅酒杯輪廓截面曲線草圖，運(yùn)用回旋命令生成紅酒杯實體，實體邊倒角，隱藏實體多余輪廓線。造型過程每一環(huán)節(jié)成果如圖3.2所示。→→→圖3.2紅酒杯造型流程3.2紅酒杯實體造型3.2.1新建零件文獻(xiàn)①在桌面上雙擊UGSNX6.0快捷方式，打開UGSNX6.0②在工具條上單擊“新建文獻(xiàn)”按鈕。系統(tǒng)彈出新建文檔對話框。③選取新建文檔存儲位置為Ｅ盤，“文獻(xiàn)名”為hongjiubei，“文獻(xiàn)類型”為部件文獻(xiàn)（*.prt），“單位”為毫米，單擊“ＯＫ”按鈕新建一種部件文獻(xiàn)。3.2.2繪制截面曲線草圖①進(jìn)入草圖狀態(tài)。單擊“起始”按鈕，選取“建模”進(jìn)入建模界面。再單擊“草圖”按鈕，系統(tǒng)直接以默認(rèn)XOY平面為繪畫平面，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。②繪制截面曲線。運(yùn)用草圖工具欄上“直線”、“圓弧”、“圓”等命令繪制截面曲線，運(yùn)用“約束”命令使各段圓弧光滑連接。完畢以上操作后草圖圖形如圖3.3所示。圖3.3截面曲線③退出草圖狀態(tài)。單擊草圖工具欄上“完畢草圖”按鈕，退出草圖繪制狀態(tài)。3.2.3運(yùn)用回旋生成實體①選取回旋功能。選取主菜單上“插入”→“設(shè)計特性”→“回旋”，系統(tǒng)將彈出回旋實體特性向?qū)?。選取剛生成草圖，單擊“自動判斷矢量”按鈕，選取草圖上CY方向直線。單擊“應(yīng)用”按鈕，顯示參數(shù)并自動生成回旋實體。②確認(rèn)生成實體。在圖形預(yù)覽擬定模型對的后，在特性向?qū)谥袉螕簟叭∠卑粹o生成實體。生成回旋實體如圖3.4所示。圖3.4回旋實體3.2.4實體倒圓角①選取倒圓角功能。單擊“邊倒角”按鈕，系統(tǒng)彈出邊倒角特性向?qū)?。②選取實體上邊界。在圖形上選取回旋體上底面邊界，在浮動菜單中輸入“半徑值=6”。單擊特性向?qū)谥小皵M定”按鈕生成實體圓角。③選取實體下邊界。在圖形上至上往下選取回旋體四個下底面邊界，在浮動菜單中依次輸入“半徑值=6”、“半徑值=2”、“半徑值=2”、“半徑值=6”。單擊特性向?qū)谥小皵M定”按鈕生成實體圓角。成果如圖3.5所示。

圖3.5完畢實體倒圓角3.2.5隱藏實體多余輪廓線選取隱藏功能。選取主菜單上“編輯”→“隱藏”，系統(tǒng)彈出字菜單，選取隱藏選項，選取截面曲線和XC－YC主平面，單擊浮動菜單中“擬定”按鈕完畢操作。生成效果如圖3.6所示。圖3.6完畢實體多余輪廓線隱藏3.2.6保存文獻(xiàn)完畢實體造型各個特性建立后，選取主菜單“文獻(xiàn)”→“保存”，系統(tǒng)彈出UGSNX4.0瀏覽器，選取需要保護(hù)文獻(xiàn)夾，并輸入文獻(xiàn)名“hongjiubei”單擊“保存”按鈕保存文獻(xiàn)。4紅酒杯編程加工4.1加工工藝分析紅酒杯零件加工,可按先進(jìn)行零件內(nèi)表面粗、精車加工,后進(jìn)行外輪廓粗、精車加工方式進(jìn)行切削加工。加工時,有關(guān)參數(shù)選取,直接關(guān)系零件加工質(zhì)量。重要參數(shù)有主軸轉(zhuǎn)數(shù)、進(jìn)給速率、刀具切入時S進(jìn)給速率、步距寬度和切削深度等。主軸轉(zhuǎn)速普通依照切削速度來計算,公式:n=1000Vc/πd,式中d為刀具直徑（mm）,Vc為切削速度(m/min),切削速度選取與刀具耐用度密切有關(guān)。進(jìn)給速度關(guān)系到零件加工精度和表面粗糙度,其計算公式為F=nzf,式中n為主軸轉(zhuǎn)速（r/min）,z為銑刀齒數(shù),f為每齒進(jìn)給量(mm/齒)。在粗加工時候需要留有0.2～0.5mm精加工余量,普通采用比較節(jié)約時間方式；精加工則將粗加工余量所有加工,選取加工方式在達(dá)到規(guī)定前提下采用時間較少方式。表4.1所示為加工中工藝參數(shù)。加工方式刀具選取切削量主軸轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)給倍率切端面外圓刀/8000.2鉆孔中心鉆/200/Ф20mm鉆頭/200/內(nèi)輪廓加工粗車內(nèi)孔刀13000.15精車內(nèi)孔刀0.53500.05外表面加工粗車外圓刀1.58000.2精車外圓刀112000.08切斷切槽刀/4000.2表4.1工藝參數(shù)4.2分析零件圖樣，擬定加工方案零件輪廓幾何要素分析：紅酒杯零件重要由直線、圓弧及曲線構(gòu)成?？紤]到加工所使用數(shù)控車床沒有曲線插補(bǔ)功能，因此設(shè)計時紅酒杯杯身曲線某些采用圓弧相切方式連接而成，各切點坐標(biāo)已知。零件中各節(jié)點坐標(biāo)都已知，便于手工編程。 零件構(gòu)造工藝性分析：紅酒杯零件屬于薄壁、細(xì)長懸伸件。自身構(gòu)造剛性差，易產(chǎn)生振動變形；承受切削和加快能力差，易引起熱變形。因此在切削過程中，必要采用恰當(dāng)辦法，如對的選取刀具和切削余量，合理安排加工工序，以減小和補(bǔ)償形變，保證加工精度。精度及技術(shù)規(guī)定分析：通過以上對零件分析，初步擬定紅酒杯加工方案：零件毛坯采用鋼材。機(jī)床采用CYNC-400TA數(shù)控車床，系統(tǒng)為FANUCSeriesoiMate-TC。刀具選?。和鈭A車刀、內(nèi)孔車刀、切槽刀及中心鉆、Ф20mm鉆頭。夾具為三爪自定心卡盤。加工工序為先進(jìn)行零件內(nèi)表面粗、精車加工，后進(jìn)行外輪廓粗、精車加工。進(jìn)給路線采用G00迅速引刀，G01切點切入。內(nèi)表面加工結(jié)束采用軸－徑向退刀，避免撞刀；外輪廓采用斜線退刀，提高加工效率。編程選取手工編程。4.3零件材料分析 金屬材料性能重要是指力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能和工藝性能，其中金屬材料與否易于加工成形性能稱為工藝性，如鍛造性能、鍛造性能、焊接性能、可切削加工性能和熱解決工藝性能等。紅酒杯加工，零件材料選用45號鋼材。45號鋼為優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造用鋼,硬度不高易切削加工,廣泛用于機(jī)械制造，機(jī)械性能好。模具中慣用來做模板,梢子,導(dǎo)柱等,但須熱解決。 45鋼是軸類零件慣用材料，它價格便宜，通過調(diào)質(zhì)（或正火）解決后，可得到較好切削性能，能獲得較高強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45～52HRC。GB/T699-1999原則規(guī)定45鋼抗拉強(qiáng)度為600MPa，屈服強(qiáng)度為355MPa，伸長率為16％，斷面收縮率為40％，沖擊功為39J。圖4.1為45號鋼工件毛胚。圖4.145號鋼工件毛胚4.4數(shù)控機(jī)床選取數(shù)控加工技術(shù)是當(dāng)代制造行業(yè)不可缺少加工手段，數(shù)控車床是普及最廣泛一種數(shù)控加工機(jī)床，重要由車床主體、數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、輔助裝置等幾某些構(gòu)成。數(shù)控車削加工是在數(shù)控加工程序控制下，以工件旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動，車刀作進(jìn)給運(yùn)動方式進(jìn)行切削加工。在車床上除了進(jìn)行車削加工外，還可以進(jìn)行鉆削、鉸削、和液壓加工等。 紅酒杯零件為薄壁、細(xì)長懸伸件,合用數(shù)控車床加工。車床采用學(xué)校數(shù)控車實訓(xùn)室提供CYNC-400TA臥式數(shù)控車床,系統(tǒng)為FANUCSeriesoiMate-TC。床身上最大回轉(zhuǎn)直徑:400mm，過拖板最大回旋直徑:230mm,最大工件長度:750mm,X軸最大行程:210mm,Z軸最大行程:630mm,主軸頭型號:ISOA2-6,主軸通孔直徑:Ф52mm,變速方式:無級,主軸轉(zhuǎn)速:200～300rpm/min,主軸電極功率:7.5kw,尾座套筒直徑與行程:Ф52mm、100mm,尾座錐度孔:MT4,刀架:四工位電動刀架,冷卻電機(jī):90w,冷卻流量:20L/min,潤滑電機(jī):20w,潤滑排量和時間:3～6mL/次、15min/次,電源電壓:380V,相數(shù):3,頻率:50HZ,熔斷器額定電壓:50A,設(shè)備容量:20KVA,加工精度:IT5～I(xiàn)T6。圖4.2為由云南機(jī)床廠云南CY航天數(shù)控機(jī)床有限公司出廠。圖4.2CYNC-400TA臥式數(shù)控車床4.5工件定位與裝夾機(jī)械加工中必要使工件相對刀具和機(jī)床處在對的位置，這涉及工件在夾具中定位、夾具在機(jī)床上安裝以及夾具相對于刀具和整個工藝系統(tǒng)調(diào)節(jié)等工作過程。工件定位能保證工件在夾具中占有對的位置，對保證被加工表面技術(shù)規(guī)定有著重要影響。夾具是以定位元件工作面與工件定位面接觸或配合來實現(xiàn)工件定位。夾具能迅速把工件固定在精確位置，直接影響加工質(zhì)量、操作者勞動強(qiáng)度、生產(chǎn)效率和成本。任何工件在直角坐標(biāo)系中均有六個自由度，要使工件在空間中有唯一擬定位置，必要限制這六個自由度。紅酒杯零件屬于圓柱面定位，可用三爪自定心卡盤裝夾。三爪自定心卡盤裝夾以便，有自定心作用，適應(yīng)性強(qiáng)，可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，成本低。但定心精度不高、夾緊力小。用三爪自定心卡盤裝夾合用于生產(chǎn)中小尺寸、形狀規(guī)則單件工件。三爪自定心卡盤如圖4.3所示。圖4.3三爪自定心卡盤4.6刀具選取與安裝切削加工所得到工件表面是由刀具切削刃與工件作相對切削加工運(yùn)動而形成。切削運(yùn)動分主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動，主運(yùn)動是直接切削工件上切削層，以形成工件新表面基本運(yùn)動。普通速度最高，耗能最大，且主運(yùn)動只有一種。進(jìn)給運(yùn)動是指不斷把切削層投入切削運(yùn)動。進(jìn)給運(yùn)動速度較低，切削加工中可有一種或幾種進(jìn)給運(yùn)動同步存在。切削速度(Vc)是主運(yùn)動速度，數(shù)控車床切削速度方向為工件圓周上選定切線方向，大小為該點圓周線速度。進(jìn)給速度(Vt)是進(jìn)給運(yùn)動速度。切削中要注意切削用量，涉及切削速度、進(jìn)給量和切削深度。切削過程是通過切削刀具來完畢，刀具種類諸多。數(shù)控車刀是應(yīng)用廣泛切削刀具，重要由刀桿和刀頭構(gòu)成，刀頭用于切削，刀桿用來裝夾刀具。不同零件加工中應(yīng)依照需要選用不同刀具，以滿足加工規(guī)定。在紅酒杯零件加工中重要要進(jìn)行外圓和內(nèi)孔加工，因此應(yīng)有適當(dāng)外圓刀和內(nèi)孔刀。此外，中心鉆和麻花鉆用于打孔，切斷刀用于零件加工成形后從毛胚上切斷取下。刀架選用四工位電動刀架，分別裝夾外圓刀、內(nèi)孔刀和切斷刀；麻花鉆及中心鉆裝于尾座。加工中使用刀具如圖4.4所示。圖4.4加工中使用刀具4.7編制數(shù)控加工程序紅酒杯杯身曲線某些采用圓弧相切方式連接而成，各切點坐標(biāo)已知。故可采用手工編程。加工程序如下： O0001;N1；（粗加工內(nèi)孔）G99M03S400T0101F0.2；G00X25Z2；G71U2R0.5；G71P10Q11U-0.3W0.05F0.15；N10G01G42Z0F0.1；X52.3867；G02X51.1196Z-4.285R6.25；G03X56.065Z-26.2884R116.7876；G03X26.0412Z-61.8762R41.852；N11G01G40X0F0.2；G00Z50；X100；M05；M00；N2（精加工內(nèi)孔）M03S800T0101F0.08；G00X25Z2；G70P10Q11；G00Z50；X100；M05；M30；O0002;N1；（粗加工外圓）G99M03S400T0303F0.2；G00X75Z2；G73U26R15；G73P10Q11U0.3W0.05F0.15；N10G00X0；G01G42Z0F0.1；X52.3867；G03X56.978Z-3.6682R6；G03X62.0639W-26.9964R119.7876；G03X27.7959W-34.3942R44.852；G02X16.0404W-28.9792R22.8215；G02X26.5447W-3.0991R6；G01X33.5748；G03X37.0389W-1R2；G02X39.8816W-0.9757R2；G03X48.4363W-3.0773R6；G01X49.0922W-0.574；N11G01G40X75F0.2；G00Z50；X100；M05；M00；；N2；（精加工外圓）M03S800T0303F0.08；G00X75Z2；G70P10Q11；G00X100；Z50；M05；M30； 4.8數(shù)控加工注意事項紅酒杯零件屬于薄壁細(xì)長工件，加工中徑向受力容易增大圓度誤差和直線度誤差。故應(yīng)做到粗車時加快力大，精車時適度減小夾緊力；孔內(nèi)用撐桿支撐，使工件承受力增強(qiáng)；刀具采用較大主偏角和刀刃鋒利車刀，選用切削用量時以減小切削力和切削熱為原則，切削深度和進(jìn)給量應(yīng)減小。防止工件溫度過高，工件受熱伸長會引起彎曲變形，切削用量不適當(dāng)過大，要注意充分冷卻。如圖4.5所示為加工零件內(nèi)孔和外圓。圖4.5加工零件內(nèi)孔（左）和外圓（右）4.9工件驗收與質(zhì)量誤差分析工件驗收重要指工件尺寸測量。測量是將被測量與單位或原則量進(jìn)行比較，從而擬定其比值實驗過程，可由公式L=q xE表達(dá)。即被測量L與作為單位原則量E比較，所得比值為q。一種完整測量過程涉及測量對象、測量單位、測量辦法和測量精度四個要素，其中測量辦法指測量時所采用測量原理、測量儀器和測量條件。紅酒杯工件為單件，測量時采用直接手工接觸性靜態(tài)測量方式。此外合理選取測量器具是獲得所需精度測量成果、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高測量效率和減少費(fèi)用重要條件。紅酒杯工件測量重要是測量其各軸向長度、外徑值及內(nèi)外圓弧圓度。因整體尺寸精度規(guī)定不高，故可采用實訓(xùn)室提供量具，如圖4.6所示。圖4.6測量用量具紅酒杯零件成品經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)各軸向尺寸合格，杯腳某些徑向尺寸也在控制范疇內(nèi)，但圓弧尺寸不對的，特別是內(nèi)圓弧誤差較大。此外杯肚底因鉆頭鉆過深，留下明顯凹陷某些。總結(jié)因素：重要是由于裝夾時定位精度不高，加工內(nèi)圓弧時因無法使用頂尖定位，使工件加工時振動強(qiáng)烈，影響精度。另一方面，刀具刀尖有磨損，也直接影響著工件加工精度。紅酒杯零件成品如圖4.6所示。圖4.7紅酒杯零件成品5結(jié)論畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)階段最重要課程，是大學(xué)三年所學(xué)總結(jié)。我畢業(yè)設(shè)計涉及畢業(yè)論文謄寫和設(shè)計產(chǎn)品數(shù)控加工。這一項理論聯(lián)系實際課程，使我掙脫了單純理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，進(jìn)入到跟實際加工相結(jié)合階段。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我初步理解了紅酒杯構(gòu)造原理，可以按理論設(shè)計簡樸紅酒杯；同步也理解了紅酒、紅酒杯特性和歷史，體會到了濃郁紅酒文化。在造型環(huán)節(jié)中，我使用了UGNX4.0和AutoCAD兩款軟件，前者用于紅酒杯實體建模，后者用來繪制二維工程圖。在這過程中，我進(jìn)一步理解和掌握了這兩款軟件各個慣用功能，也讓我對沒有接觸過新功能有了初步理解。在實際加工中，我充分運(yùn)用了以往數(shù)控車床實訓(xùn)所積累下來知識和經(jīng)驗，在指引教師協(xié)助下，順利完畢了紅酒杯零件加工。零件各某些尺寸精度和表面質(zhì)量都基本達(dá)到了設(shè)計規(guī)定。設(shè)計工藝方案制定較合理，程序編制對的，實際加工過程順利。畢業(yè)設(shè)計使我對產(chǎn)品設(shè)計、車床手工編程和數(shù)控車削加工均有了進(jìn)一步結(jié)識。充分鍛煉了我運(yùn)用所學(xué)知識，解決實際問題能力；提高了我查閱文獻(xiàn)，收集資料及電腦繪圖等專業(yè)技能，并培養(yǎng)了我堅韌不拔意志和嚴(yán)謹(jǐn)塌實為學(xué)作風(fēng)。論文中也不可避免還存在著許多局限性，是需要進(jìn)一步改進(jìn)，但這次實物設(shè)計及加工的確給我留下了寶貴實踐經(jīng)驗。相信在此后學(xué)習(xí)和工作中一定能予以我極大協(xié)助，讓我敢于去挑戰(zhàn)一切困難。6謝辭通過兩個月努力，畢業(yè)論文寫作到此已接近尾聲。通過這次論文寫作，我學(xué)到了諸多東西。從資料收集到各方面材料整頓、從理論設(shè)計到實際加工，再完善理論，論文通過了重復(fù)修改。這過程中我成