西工大NC加工實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、CAD/CAM及NC加工綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓 名：XXX班 級(jí)：XXXX指導(dǎo)老師：XXXX目錄1、UG建模、加工相關(guān)模塊介紹12、實(shí)體造型22.1、UG基本造型功能介紹22.2、造型實(shí)例展示32.3、造型收獲43、數(shù)控編程43.1、數(shù)控編程介紹43.2、數(shù)控編程實(shí)驗(yàn)53.3 程序交接單93.4 程序104、數(shù)控加工115、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量125.1 測(cè)量原理125.2 測(cè)量過(guò)程125.3 測(cè)量程序136、加工誤差分析147、總結(jié)151、UG建模、加工相關(guān)模塊介紹UG實(shí)體建模(UG/Solid Modeling)UG實(shí)體建模提供了草圖設(shè)計(jì)、各種曲線生成、編輯、布爾運(yùn)算、掃掠實(shí)體、旋轉(zhuǎn)實(shí)體、沿導(dǎo)軌掃掠、

2、尺寸驅(qū)動(dòng)、定義、編輯變量及其表達(dá)式、非參數(shù)化模型后參數(shù)化等工具。UG/Features Modeling(UG 特征建模)UG特征建模模塊提供了各種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)特征的生成和編輯、各種孔、鍵槽、凹腔-方形、圓形、異形、方形凸臺(tái)、圓形凸臺(tái)、異形凸臺(tái)、圓柱、方塊、圓錐、球體、管道、桿、倒圓、倒角、模型抽空產(chǎn)生薄壁實(shí)體、模型 簡(jiǎn)化(Simplify)，用于壓鑄模設(shè)計(jì)等、實(shí)體線、面提取，用于砂型設(shè)計(jì)等、拔錐、特征編輯：刪除、壓縮、復(fù)制、粘貼等、特征引用，陣列、特征順序調(diào)整、特征樹(shù)等工具。UG/FreeFormModeling(UG 自由曲面建模)UG具有豐富的曲面建模工具。包括直紋面、掃描面、通過(guò)一組曲線的

3、自由曲面、通過(guò)兩組類(lèi)正交曲線的自由曲面、曲線廣義掃掠、標(biāo)準(zhǔn)二次曲 線方法放樣、等半徑和變半徑倒圓、廣義二次曲線倒圓、兩張及多張曲面間的光順 橋接、動(dòng)態(tài)拉動(dòng)調(diào)整曲面、等距或不等距偏置、曲面裁減、 編輯、點(diǎn)云生成、曲面編輯。UG/User DefinedFeature(UG 用戶(hù)自定義特征)UG/User Defined Feature 用戶(hù)自定義特征模塊提供交互式方法來(lái)定義和存儲(chǔ)基于用戶(hù)自定義特征(UDF)概念的，便于調(diào)用和編輯的零件族， 形成用戶(hù)專(zhuān)用的UDF庫(kù)，提高用戶(hù)設(shè)計(jì)建模效率。該模塊包括從已生成的UG參數(shù)化實(shí)體模型中提取參數(shù)、定義特征變量、建立參數(shù)間相關(guān)關(guān)系、設(shè)置變量缺省值、定義代表該U

4、DF的圖標(biāo)菜單的全部工具。在UDF生成之后，UDF即變成可通過(guò)圖標(biāo)菜單被所有用戶(hù)調(diào)用的用戶(hù)專(zhuān)有特征，當(dāng)把該特征添加到設(shè)計(jì)模型中時(shí)，其所有預(yù)設(shè)變量參數(shù)均可編輯并將按UDF建立時(shí)的設(shè)計(jì)意圖而變化。UG/AssemblyModeling(UG 裝配建模)UG裝配建模具有如下特點(diǎn)：提供并行的自頂而下和自下而上的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方法;裝配模型中零件數(shù)據(jù)是對(duì)零件本身的鏈接映象，保證裝配模型和零件設(shè)計(jì)完全雙向相關(guān)，并改進(jìn)了軟件操作性能，減少了存儲(chǔ)空間的需求，零件設(shè)計(jì)修改后裝配模型中的零件會(huì)自動(dòng)更新，同時(shí)可在裝配環(huán)境下直接修改零件設(shè)計(jì);坐標(biāo)系定位;邏輯對(duì)齊、 貼合、偏移等靈活的定位方式和約束關(guān)系;在裝配中安放零件或子

5、裝配件，并可定義不同零件 或組件間的參數(shù)關(guān)系;參數(shù)化的裝配建模提供描述組件間配合關(guān)系的附加功能，也可用于說(shuō)明通用緊固件組和其它重復(fù)部件;裝配導(dǎo)航;零件搜索;零件裝機(jī)數(shù)量統(tǒng)計(jì);調(diào)用目錄;參考集;裝配部分著色顯示;標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)調(diào)用;重量控制;在裝配層次中快速切換，直接訪問(wèn)任何零件或子裝配件;生成支持漢字的裝配明細(xì)表，當(dāng)裝配結(jié)構(gòu)變化時(shí)裝配明細(xì)表可自動(dòng)更新;并行計(jì)算能力，支持多CPU硬件平臺(tái)。UG/CAM BASE(UG 加工基礎(chǔ))UG加工基礎(chǔ)模塊提供如下功能：在圖形方式下觀測(cè)刀具沿軌跡運(yùn)動(dòng)的情況、進(jìn)行圖形化修改：如對(duì)刀具軌跡進(jìn)行延伸、縮短或修改等、點(diǎn)位加工編程功能，用于鉆孔、攻絲和鏜孔等、按用戶(hù)需求進(jìn)行

6、靈活的用戶(hù)化修改和剪 裁、定義標(biāo)準(zhǔn)化刀具庫(kù)、加工工藝參數(shù)樣板庫(kù)使初加工、 半精加工、精加工等操作常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以減少使用培訓(xùn)時(shí)間并優(yōu)化加工工藝。UG/Lathe(UG 車(chē)削)UG車(chē)削模塊提供粗車(chē)、多次走刀精車(chē)、車(chē)退刀槽、車(chē)螺紋和鉆中心孔、控制進(jìn)給 量、主軸轉(zhuǎn)速和加工余量等參數(shù)、在屏幕模擬顯示刀具路徑， 可檢測(cè)參數(shù)設(shè)置是否正確、生成刀位原文件(CLS)等功能。UG/Core & CavityMilling(UG 型芯、型腔銑削)UG型芯、型腔銑削可完成粗加工單個(gè)或多個(gè)型腔、沿任意類(lèi)似型芯的形狀進(jìn)行粗加工大余量去除、對(duì)非常復(fù)雜的形狀產(chǎn)生刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，確定走刀方式、通過(guò)容差型腔銑削可加工設(shè)計(jì)精度低

7、、曲面之間有間隙和重疊的形狀，而構(gòu)成型腔的曲面可達(dá)數(shù)百個(gè)、發(fā)現(xiàn)型面異常時(shí)，它可以或自行更正，或者在用戶(hù)規(guī)定的公差范圍內(nèi)加工出型腔等功能。UG/Planar Milling(UG 平面銑削)UG平面銑削模塊功能如下所述：多次走刀輪廓銑、仿形內(nèi)腔銑、Z字形走刀銑削、規(guī)定避開(kāi)夾具和進(jìn)行內(nèi)部移動(dòng)的安全余量、提供型腔分層切削功能、凹腔底面小島加工功能、對(duì)邊界和毛料幾何形狀的定義、顯示未切削區(qū)域的邊界、提供一些操作機(jī)床輔助運(yùn)動(dòng)的指令，如冷卻、刀具補(bǔ)償和夾緊等。UG/Fixed AxisMilling(UG 定軸銑削)UG定軸銑削模塊功能實(shí)現(xiàn)描述如下：產(chǎn)生3軸聯(lián)動(dòng)加工刀具路徑、加工區(qū)域選擇功能、多種驅(qū)動(dòng)方法

8、和走刀方式可供選擇，如沿邊界切削、放射狀切削、螺旋切削及用戶(hù)定義方式切削，在沿邊界驅(qū)動(dòng)方式中又可選擇同心圓和放射狀走刀等多種走刀方式、提供逆銑、順銑控制以及螺旋進(jìn)刀方式、自動(dòng)識(shí)別前道工序未能切除的未加工區(qū)域和陡峭區(qū)域，以便用戶(hù)進(jìn)一步清理這些地方、UG固定軸銑削可以仿真刀具路徑，產(chǎn)生刀位文件，用戶(hù)可接受并存儲(chǔ)刀位文件，也可刪除并按需要修改某些參數(shù)后重新計(jì)算。UG/Flow Cut (UG 自動(dòng)清根)自動(dòng)找出待加工零件上滿足“雙相切條件”的區(qū)域，一般情況下這些區(qū)域正好就是型腔中的根區(qū)和拐角。用戶(hù)可直接選定加工刀具。UG/Variable Axis Milling(UG 可變軸銑削)UG/Varia

9、ble Axis Milling 可變軸銑削模塊支持定軸和多軸銑削功能，可加工UG造型模塊中生成的任何幾何體，并保持主模型相關(guān)性。該模塊提供多年工程使用驗(yàn)證的35軸銑削功能，提供刀軸控制、走刀方式選擇和刀具路徑生成功能。UG/Sequential Milling(UG順序銑)UG順序銑模塊可實(shí)現(xiàn)如下功能：控制刀具路徑生成過(guò)程中的每一步驟的情況、支持25軸的銑削編程、和UG主模型完全相關(guān)，以自動(dòng)化的方式，獲得類(lèi)似APT直接編程一樣的絕對(duì)控制、允許用戶(hù)交互式地一段一段地生成刀具路徑，并保持對(duì)過(guò)程中每一步的控制、提供的循環(huán)功能使用戶(hù)可以?xún)H定義某個(gè)曲面上最內(nèi)和最外的刀具路徑，由該模塊自動(dòng)生成中間的步驟

10、、該模塊是UG數(shù)控加工模塊中如自動(dòng)清根等功能一樣的UG特有模塊，適合于高難度的數(shù)控程序編制。UG/Wire EDM(UG 線切割)UG線切割支持如下功能：UG 線框模型或?qū)嶓w模型、進(jìn)行2軸和4軸線切割加工、線切割加工方式，如多次走刀輪廓加工、電極絲反 轉(zhuǎn)和區(qū)域切割、支持定程切割，使用不同直徑的電極絲和功率大小的設(shè)置、可以用UG/Postprocessing通用后置處理器來(lái)開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的后處理程序，生成適用于某個(gè)機(jī)床的機(jī)床數(shù)據(jù)文件。2、實(shí)體造型 UG造型有兩種基本方法，一種是在三維模式下直接造型，另外一種是草圖法。二者既有區(qū)別也有聯(lián)系。一般形體較為簡(jiǎn)單時(shí)可以用第一種，較復(fù)雜時(shí)用第二種。2.1、UG基

11、本造型功能介紹任意一個(gè)實(shí)體基本組成元素通常有點(diǎn)、線、面，因此，UG造型的基本功能是點(diǎn)線面的生成與編輯。下面是對(duì)UG基本造型功能的簡(jiǎn)單介紹。草圖 - 能夠生成與零件關(guān)聯(lián)的二維輪廓表示?？梢韵壬纱致缘那€輪廓，然后指定條件，從而更準(zhǔn)確地定義形狀，貼近設(shè)計(jì)意圖?；厩€ - 能夠生成直線、弧、圓和圓角，并可以裁剪這些曲線或編輯其參數(shù)。樣條 - 能夠生成由定義數(shù)據(jù)或極點(diǎn)來(lái)控制形狀的自由樣式的曲線。由點(diǎn)生成的樣條 - 能夠使用點(diǎn)交互地生成關(guān)聯(lián)或非關(guān)聯(lián)的樣條。由極點(diǎn)生成的樣條 - 能夠使用極點(diǎn)交互地生成關(guān)聯(lián)或非關(guān)聯(lián)的樣條。曲面上的曲線 - 能夠直接在曲面的面上生成曲面樣條特征。點(diǎn) - 能夠生成點(diǎn)。點(diǎn)集

12、- 能夠?qū)?yīng)于已有的幾何體生成一個(gè)點(diǎn)集。例如，可以沿著曲線或面生成點(diǎn)，或者在樣條或面的極點(diǎn)處生成點(diǎn)。倒角 - 能夠在兩條共面的直線或曲線之間生成斜角。矩形 - 能夠生成矩形。多邊形 - 能夠生成不同類(lèi)型的多邊形。4橢圓 - 能夠生成橢圓。拋物線 - 能夠生成拋物線。雙曲線 - 能夠生成雙曲線。一般二次曲線 - 能夠通過(guò)使用多種二次曲線生成方式中的某一種或使用一般二次曲線方程，來(lái)生成二次曲線段。根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)計(jì)算結(jié)果，生成的二次曲線可能是圓、橢圓、拋物線或雙曲線。螺旋線 - 能夠生成螺旋線。規(guī)律曲線 - 能夠使用規(guī)律子功能生成樣條，其每個(gè) X、Y 和 Z 分量均由規(guī)律確定。直線 - 提供了一

13、組簡(jiǎn)化的方式（與基本曲線提供的方式相比），能夠快速生成直線?；?圓 - 提供了一組簡(jiǎn)化的方式（與基本曲線提供的方式相比），能夠快速生成弧和圓。平面 - 能夠生成無(wú)限制的平面對(duì)象。偏置曲線 - 能夠生成從原先的曲線（直線、弧、二次曲線、樣條和邊）偏置得出的曲線。橋接曲線 - 能夠在曲線上的指定點(diǎn)處給兩條曲線倒圓角或橋接兩條曲線。（邊亦可以作為曲線來(lái)選擇。）簡(jiǎn)化曲線 - 能夠依據(jù)某線串（最多含有 512 條曲線），生成含有與該線串?dāng)M合得最好的直線和圓弧的線串。合并曲線 - 能夠?qū)⒁幌盗械那€和/或邊合并到一個(gè)樣條中。+投影點(diǎn)/曲線 - 能夠?qū)⑶€和點(diǎn)投影到面、平面和基準(zhǔn)面上。組合投影 - 能夠組合

14、兩個(gè)已有曲線的投影，生成一條新的曲線。（這兩個(gè)曲線投影必須相交。）相交曲線 - 能夠在兩組對(duì)象之間生成相交曲線。相交曲線是關(guān)聯(lián)的，會(huì)根據(jù)其定義對(duì)象的更改而更新。截面曲線 - 能夠在面、平面和/或曲線和指定平面之間生成相交幾何體。（平面與曲線相交可生成一個(gè)點(diǎn)。平面與面或平面相交可生成一條曲線。抽取曲線 - 能夠使用一條或多條已有實(shí)體的邊和面來(lái)生成幾何體（直線、弧、二次曲線和樣條）。（實(shí)體不會(huì)更改。）在面上偏置 - 能夠在與已有曲線距離一定的面上生成曲線。結(jié)果會(huì)在與原先的曲線距離恒定（沿著與原先的曲線垂直的面截面的方向測(cè)量）的面上生成曲線。纏繞/展開(kāi)曲線 - 能夠?qū)⑶€從平面纏繞到圓錐或圓柱面上，

15、或者將曲線從面上展開(kāi)到平面上。2.2、造型實(shí)例展示 利用草圖造型法，通過(guò)拉伸、布爾運(yùn)算、倒圓、倒角、陣列等功能，結(jié)合零件圖的尺寸要求，最終得到如下三維模型。 圖2-1 三維實(shí)體造型 圖2-2 俯視圖2.3、造型收獲 通過(guò)此次造型實(shí)驗(yàn)操作，了解了UG各個(gè)功能模塊的作用，掌握了UG造型的基本操作，對(duì)UG有了一個(gè)初步認(rèn)識(shí)。此外，本次實(shí)驗(yàn)也讓我們鞏固了識(shí)圖能力，更加深刻的體會(huì)到會(huì)讀工程圖是搞機(jī)械加工的學(xué)生的一個(gè)最基本的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。同時(shí)，在二維工程圖向三維實(shí)體轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，對(duì)該零件各個(gè)視圖結(jié)構(gòu)有了一個(gè)非常明確的認(rèn)識(shí)。總之，通過(guò)此次UG造型實(shí)驗(yàn)課收獲頗豐。3、數(shù)控編程數(shù)控編程是數(shù)控加工準(zhǔn)備階段的主要內(nèi)容之一

16、，通常包括分析零件圖樣，確定加工工藝過(guò)程；計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；編寫(xiě)數(shù)控加工程序；制作控制介質(zhì)；校對(duì)程序及首件試切。有手工編程和自動(dòng)編程兩種方法?？傊?，它是從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全過(guò)程。3.1、數(shù)控編程介紹數(shù)控編程可以分為手工編程和自動(dòng)編程兩種。手工編程是指編程的各個(gè)階段均由人工完成。利用一般的計(jì)算工具，通過(guò)各種數(shù)學(xué)方法，人工進(jìn)行刀具軌跡的運(yùn)算，并進(jìn)行指令編制。這種方式比較簡(jiǎn)單，很容易掌握，適應(yīng)性較大。適用于中等復(fù)雜程度程序、計(jì)算量不大的零件編程，對(duì)機(jī)床操作人員來(lái)講必須掌握。手工編程基本步驟如下：人工完成零件加工的數(shù)控工藝分析零件圖紙制定工藝決策確定加工路線選擇工藝參數(shù)計(jì)算刀位軌

17、跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)編寫(xiě)數(shù)控加工程序單驗(yàn)證程序手工編程手工編程主要用于點(diǎn)位加工（如鉆、鉸孔）或幾何形狀簡(jiǎn)單（如平面、方形槽）零件的加工，計(jì)算量小，程序段數(shù)有限，編程直觀易于實(shí)現(xiàn)的情況等。但是，對(duì)于具有空間自由曲面、復(fù)雜型腔的零件，刀具軌跡數(shù)據(jù)計(jì)算相當(dāng)繁瑣，工作量大，極易出錯(cuò)，且很難校對(duì)，有些甚至根本無(wú)法完成。自動(dòng)編程是指需借助計(jì)算機(jī)使用規(guī)定的數(shù)控語(yǔ)言編寫(xiě)零件源程序，經(jīng)過(guò)處理后生成加工程序。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)不僅向用戶(hù)編程提供了一般的準(zhǔn)備功能和輔助功能，而且為編程提供了擴(kuò)展數(shù)控功能的手段。FANUC6M數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)編程，應(yīng)用靈活，形式自由，具備計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言的表達(dá)式、邏輯運(yùn)算及類(lèi)似的程序

18、流程，使加工程序簡(jiǎn)練易懂，實(shí)現(xiàn)普通編程難以實(shí)現(xiàn)的功能。數(shù)控編程同計(jì)算機(jī)編程一樣也有自己的語(yǔ)言,但有一點(diǎn)不同的是，現(xiàn)在電腦發(fā)展到了以微軟的Windows為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)全球市場(chǎng).數(shù)控機(jī)床就不同了,它還沒(méi)發(fā)展到那種相互通用的程度，也就是說(shuō)，它們?cè)谟布系牟罹嘣炀土怂鼈兊臄?shù)控系統(tǒng)一時(shí)還不能達(dá)到相互兼容.所以，當(dāng)我要對(duì)一個(gè)毛坯進(jìn)行加工時(shí)，首先要以我們已經(jīng)擁有的數(shù)控機(jī)床采用的是什么型號(hào)的系統(tǒng).自動(dòng)編程基本步驟如下：1.分析零件圖確定工藝過(guò)程對(duì)零件圖樣要求的形狀、尺寸、精度、材料及毛坯進(jìn)行分析，明確加工內(nèi)容與要求；確定加工方案、走刀路線、切削參數(shù)以及選擇刀具及夾具等。2.數(shù)值計(jì)算根據(jù)零件的幾何尺寸、加工路線

19、、計(jì)算出零件輪廓上的幾何要素的起點(diǎn)、終點(diǎn)及圓弧的圓心坐標(biāo)等。3.編寫(xiě)加工程序在完成上述兩個(gè)步驟后，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定使用的功能指令代碼和程序段格式，編寫(xiě)加工程序單。4.將程序輸入數(shù)控系統(tǒng)程序的輸入可以通過(guò)鍵盤(pán)直接輸入數(shù)控系統(tǒng)，也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)通信接口輸入數(shù)控系統(tǒng)。5.檢驗(yàn)程序與首件試切利用數(shù)控系統(tǒng)提供的圖形顯示功能，檢查刀具軌跡的正確性。對(duì)工件進(jìn)行首件試切，分析誤差產(chǎn)生的原因，及時(shí)修正，直到試切出合格零件。3.2、數(shù)控編程實(shí)驗(yàn)本次數(shù)控編程實(shí)驗(yàn)是對(duì)圖3-1所示葉片模型的葉盆或葉背進(jìn)行編程，我選擇的是對(duì)葉背進(jìn)行編程。編程采用的是UG圖像編程。 圖3-1 葉片模型3.2.1、工步安排按照“粗精”的加工

20、順序，對(duì)葉背粗加工、精加工。（1） 首先進(jìn)行粗加工，將大部分余量切除。粗加工時(shí)采用參考毛坯的方法，設(shè)置原始坯料為毛坯幾何體。粗加工采用型腔銑方式進(jìn)行加工，走刀方式選擇平行雙向走刀，每層切削深度最大為1.0，選用 T型刀，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min，進(jìn)給速度為800mm/min。（2） 在粗加工之后，進(jìn)行精加工，以使部件達(dá)到設(shè)計(jì)要求。部件加工采用的球頭刀，采用區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)方式的固定軸曲面輪廓銑。3.2.2、創(chuàng)建粗加工操作執(zhí)行“開(kāi)始加工”命令，以進(jìn)入加工模塊。進(jìn)入加工模塊后，系統(tǒng)彈出“加工環(huán)境”對(duì)話框。指定“CAM設(shè)置”為mill_contour。單擊“初始化”按鈕，進(jìn)行加工環(huán)境的初始化設(shè)置

21、，進(jìn)入加工模塊后將顯示工具欄。在工具欄中單擊“創(chuàng)建操作”按鈕，開(kāi)始進(jìn)行新操作的建立，并在對(duì)話框中設(shè)置參數(shù)：在“類(lèi)型”下拉列表中選擇mill_contour；“操作子類(lèi)型”選擇型腔銑加工“CAVITY_MILL”，使用“幾何體”為MCS_MILL；“方法”為METHOD；其他參數(shù)取默認(rèn)值。確認(rèn)選項(xiàng)后，開(kāi)始型腔銑操作的參數(shù)設(shè)置。在“型腔銑”操作對(duì)話框中進(jìn)行參數(shù)確認(rèn)。單擊“編輯幾何體”按鈕，彈出對(duì)話框，在“安全設(shè)置”下拉列表中選擇“平面”選項(xiàng)，單擊“選擇平面”按鈕，在彈出的對(duì)話框中設(shè)置“偏置”值為30，完成安全平面設(shè)置。單擊創(chuàng)建工具條中的“創(chuàng)建刀具”按鈕，開(kāi)始進(jìn)行新刀具的建立。“類(lèi)型”選擇mill_

22、contour，“刀具子類(lèi)型”選擇“T型刀”，并命名為“T1175”。確定進(jìn)入“銑刀建立”對(duì)話框設(shè)置刀具參數(shù)，設(shè)定“直徑”為20.5；底圓角直徑和頂圓角直徑R1、R2為3，其余選項(xiàng)依默認(rèn)值設(shè)定。完成T型刀的創(chuàng)建。單擊“指定毛坯”按鈕，移動(dòng)光標(biāo)在繪圖區(qū)拾取毛坯形狀實(shí)體，完成毛坯幾何體的定義。然后單擊“指定修剪邊界”按鈕，在繪圖區(qū)中拾取毛坯底面，完成裁剪幾何體的選擇。之后單擊“指定部件”按鈕，以設(shè)定部件幾何體。將“過(guò)濾方式”設(shè)置為“體”，選擇所有的實(shí)體幾何曲面，完成部件幾何體的選擇。在“型腔銑”操作對(duì)話框中，進(jìn)行參數(shù)的確認(rèn)或設(shè)置?！扒邢髂Ｊ健睘椤巴鶑?fù)”；“步進(jìn)”為“刀具直徑”；“百分比”為80；“

23、全局每刀深度”為1.0。在“非切削運(yùn)動(dòng)”欄中設(shè)定水平進(jìn)刀的自動(dòng)“類(lèi)型”為“線性”并設(shè)置相關(guān)參數(shù)。在“切削參數(shù)”欄中設(shè)置切削參數(shù)：“切削順序”為“深度優(yōu)先”；“切削方向”為“順銑”；設(shè)置部件側(cè)面余量為0.5；最后設(shè)置進(jìn)給量，“主軸速度”為1200rpm；設(shè)定“非切削單位”為“毫米/分鐘”；設(shè)置“切削單位”為“毫米/分鐘”；“進(jìn)刀速度”為800mm/min，“切削速度”為1200mm/min，完成切削參數(shù)的設(shè)置。最后生成刀路軌跡，如圖3-2和圖3-3所示。圖3-2 葉背粗加工刀路圖3-3 葉背粗加工2D仿真3.2.3創(chuàng)建精加工操作創(chuàng)建Contour_Area操作，在“類(lèi)型”下拉列表中選擇mill_

24、contour；“操作子類(lèi)型”選擇“固定軸曲面區(qū)域加工”，使用幾何體為MCS，方法為“MILL_FINISH”,操作名稱(chēng)設(shè)為CONTOUR_AREA，其他按照默認(rèn)設(shè)置。創(chuàng)建直徑為10的球頭銑刀，選擇葉片曲面作為部件幾何體，選擇葉片曲面的邊界作為裁剪幾何體。設(shè)置區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)方式參數(shù)，在Contour_Area對(duì)話框中，“區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)方式”對(duì)話框中，進(jìn)行如下設(shè)置：“圖樣”選擇“平行線”；“切削類(lèi)型”為“往復(fù)”；“切削角”為“用戶(hù)定義”；“度數(shù)”為45；“步進(jìn)方式”為“恒定”；“距離”為0.5，“切削方向”為“順銑”，其余參數(shù)按照默認(rèn)值設(shè)置。設(shè)置操作參數(shù)，部件余量設(shè)為0.1，主軸速度設(shè)為3000rp

25、m，進(jìn)刀速度為300，切削速度為800，其余按照默認(rèn)設(shè)置，完成參數(shù)設(shè)置。最后生成刀路軌跡。如圖3-4和3-5所示。圖3-4 葉背精加工刀路圖3-5 葉背精加工2D仿真3.2.4 工藝性分析由于圖3-1所示的葉片模型的葉片部分加工完成后的厚度很小，為了減小加工中的震顫，應(yīng)當(dāng)采用四坐標(biāo)機(jī)床，刀軸垂直于Xc軸螺旋式的從上到下加工。但是，由于實(shí)驗(yàn)條件以及成本等客觀條件的限制，采用三軸機(jī)床先加工葉盆，然后翻轉(zhuǎn)在加工葉背，在一定的誤差范圍內(nèi)也是可以的。此外，我的加工工序只有粗加工和精加工兩步，這樣的話精加工余量較大精度很難保證，因此還應(yīng)該在粗加工和精加工間加入半精加工工序，以提高加工精度。3.3 程序交接

26、單下面是葉片整體加工時(shí)的程序交接單。零件名稱(chēng)試驗(yàn)件-no2圖 號(hào)裝配圖號(hào)工 序 號(hào)工序名稱(chēng)工 步1設(shè) 備VMC850UG文件名稱(chēng)(*.prt)test-part-no2.prt 程序路徑E注意：1、基準(zhǔn)統(tǒng)一；2最大切深為30，防止損傷工作臺(tái)；3懸空狀態(tài)時(shí)需要支撐。4、對(duì)于側(cè)面非完整的毛坯，坐標(biāo)X-O-Y平面的原點(diǎn)按銷(xiāo)孔設(shè)置。序號(hào)程 序 名 稱(chēng)刀 具刀長(zhǎng)備 注1.YPCX1FR640需要分層，最大切深為21.5mm，葉盆朝上，零件下表面為基準(zhǔn)面2.YPCX2FR640葉盆朝上，零件下表面為基準(zhǔn)面，切深2mm3.YPQGBR640葉盆朝上，零件下表面為基準(zhǔn)面4.YBCX1FR640需要分層，最大切

27、深為21.5mm，葉背朝上，零件上表面為基準(zhǔn)面5.YBCX2FR640葉背朝上，零件上表面為基準(zhǔn)面，切深2mm6.YBQGBR640葉背朝上，零件上表面為基準(zhǔn)面7.YBBJXBR6408.YPBJXBR640葉盆朝上，零件下表面為基準(zhǔn)面9.YPJX1BR44010.YBJX1BR440葉背朝上，零件上表面為基準(zhǔn)面11.YBJX2BR34012.YPJX2BR340葉盆朝上，零件下表面為基準(zhǔn)面13.YBJX2BR340該程序是最后的精加工的第二遍14.YPJX2BR340該程序是最后的精加工的第二遍3.4 程序下面給出部分粗加工程序：%PMN2000(EST-PART-NO2,YBCX1,FR6

28、,2015.3.31)N2G90G17M03 S500 N3G56M08 N4G43H02 N20 G1 X92.000 Y-73.000 Z132.919 A-1 F5000N20 G1 X92.000 Y-73.000 Z132.919 A0 F5000N21 Z-17.081 F4800N22 Z-20.081 F60N23 Y-72.713 Z-20.047 F100N24 Y-72.427 Z-20.034N25 Y-63.832 N26 Y-63.500 Z-19.804N27 Y-61.125 Z-18.209N28 Y-58.750 Z-16.676N29 Y-56.375 Z

29、-15.200N30 Y-54.000 Z-13.784N31 Y-51.625 Z-12.421N32 Y-49.250 Z-11.116N33 Y-46.875 Z-9.860N34 Y-44.500 Z-8.661.下面是部分精加工程序：%PMN2001(EST-PART-NO2,YBJX1,BR6,2015.3.31)N2G90G17M03 S500 N3G56M08 N4G43H02 N20 G1 X90.000 Y7.271 Z146.607 A-1 F5000N20 G1 X90.000 Y7.271 Z146.607 A0 F5000N21 Z-3.393 F4800N22 Y

30、2.369 Z-4.374 F100N23 Y2.114 Z-3.818 F70N24 Y1.860 Z-3.370N25 Y1.605 Z-2.987N26 Y1.351 Z-2.653N27 Y1.097 Z-2.358N28 Y0.842 Z-2.096N29 Y0.334 Z-1.648N30 Y-0.175 Z-1.278.4、數(shù)控加工得到數(shù)控程序后，要想進(jìn)行數(shù)控加工還得將程序傳遞給數(shù)控機(jī)床，這就需要一定媒介物，即控制介質(zhì)。常用的控制介質(zhì)有穿孔帶、穿孔卡、磁帶、磁盤(pán)、I/O通訊接口、CF卡拷貝等。至于采取哪種，則取決于數(shù)控裝置的類(lèi)型。本次實(shí)驗(yàn)采取拷貝的方式將代碼輸入機(jī)床。數(shù)控加工中另

31、一不可避免的一項(xiàng)工作是找正。工件在空間有了確定位置以后，為了保證零件的幾何形狀及相互位置正確，還必須使工件相對(duì)于數(shù)控銑床和銑刀有一個(gè)正確的位置，因此需要進(jìn)行找正，數(shù)控銑床進(jìn)行工件的找正裝夾時(shí)，必須將工件的基準(zhǔn)表面，即工件坐標(biāo)系的X軸或Y軸，找正到與數(shù)控銑床的X軸或Y軸重合?？梢圆捎弥苯浅?，劃線盤(pán)等方式找正。在數(shù)控加工中，對(duì)刀的基本方法有手動(dòng)對(duì)刀、對(duì)刀儀對(duì)刀、ATC對(duì)刀和自動(dòng)對(duì)刀等。手動(dòng)對(duì)刀的基礎(chǔ)是通過(guò)試切零件來(lái)對(duì)刀，采用“試切測(cè)量調(diào)整”的對(duì)刀模式。手動(dòng)對(duì)刀要較多地占用機(jī)床時(shí)間，但由于方法簡(jiǎn)單，所需輔助設(shè)備少，因此普遍應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床中。采用對(duì)刀儀對(duì)刀需對(duì)刀儀輔助設(shè)備，成本較高，但可節(jié)省機(jī)床

32、的對(duì)刀時(shí)間，提高對(duì)刀的精度，一般用于精度要求較高的數(shù)控機(jī)床中。ATC對(duì)刀由于操縱對(duì)刀鏡以及對(duì)刀過(guò)程還是手動(dòng)操作，故仍有一定的對(duì)刀誤差。自動(dòng)對(duì)刀與前面的對(duì)刀方法相比，減少了對(duì)刀誤差，提高了對(duì)刀精度和對(duì)刀效率，但CNC系統(tǒng)必須具備刀具自動(dòng)檢測(cè)的輔助功能，系統(tǒng)較復(fù)雜，一般用于高檔數(shù)控機(jī)床。圖4-1是本次數(shù)控加工完成后的工件：圖4-1 葉片5、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量對(duì)加工完成的零件進(jìn)行三坐標(biāo)測(cè)量，并把測(cè)量的數(shù)據(jù)和理論模型進(jìn)行比較，分析加工誤差形成的原因。葉片檢測(cè)一直是檢測(cè)領(lǐng)域的一道難題。如何提高葉片輪廓的準(zhǔn)確度，降低測(cè)量時(shí)間是事關(guān)制造葉片的關(guān)鍵問(wèn)題。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法是采用專(zhuān)用工裝對(duì)葉片進(jìn)行檢測(cè)。該方法的缺點(diǎn)是

33、效率低, 精度差, 影響了葉片的檢測(cè)精度和效率。近年來(lái), 隨著三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的普及, 在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上對(duì)葉片的檢測(cè)就成為一種趨勢(shì)。5.1 測(cè)量原理三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是測(cè)量和獲得尺寸數(shù)據(jù)的最有效的方法之一，因?yàn)樗梢源娑喾N表面測(cè)量工具及昂貴的組合量規(guī)，并把復(fù)雜的測(cè)量任務(wù)所需時(shí)間從小時(shí)減到分鐘。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的功能是快速準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)尺寸數(shù)據(jù)，為操作者提供關(guān)于生產(chǎn)過(guò)程狀況的有用信息，這與所有的手動(dòng)測(cè)量設(shè)備有很大的區(qū)別。將被測(cè)物體置于三坐標(biāo)測(cè)量空間，可獲得被測(cè)物體上各測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，經(jīng)計(jì)算求出被測(cè)物體的幾何尺寸、形狀和位置。5.2 測(cè)量過(guò)程1測(cè)頭標(biāo)定。在工作臺(tái)上安裝固定的基準(zhǔn)球，標(biāo)定測(cè)頭

34、。2取下標(biāo)準(zhǔn)球，將測(cè)量零件水平擺放在工作臺(tái)上，根據(jù)測(cè)量方案選取的三個(gè)相互垂直的面建立空間直角坐標(biāo)系。3開(kāi)始測(cè)量4數(shù)據(jù)分析5.3 測(cè)量程序下面是部分測(cè)量程序：$ $DATE=04/20/15 TIME=08:58:00 DMISMN/aaa,04.0$ PCD_PART_PROGRAM: PC-DMIS for Windows generated DMIS file$REV NUMBER : $SER NUMBER : $STATS COUNT : 1UNITS/MM,ANGDECINCLUD/DMIS,PCD_DMIS_DEFINES.DMIV(1) = VFORM/ALLDISPLY/TER

35、M,V(1)DMESW/COMAND,PCDOPT/PressEndKey,ONDMESW/COMAND,PCDOPT/MinutesToSave,5DMESW/COMAND,PCDOPT/AutoFileSave,OFFDMESW/COMAND,PCDOPT/AutoAdjustProbeHeadWrist,OFF.D(STARTUP) = DATSET/MCS SAVE/DA(STARTUP) MODE/MANSNSET/APPRCH,1SNSET/RETRCT,1FEDRAT/POSVEL,MMPS,100FEDRAT/MESVEL,MMPS,3DMESW/COMAND,SCANSPEE

36、D/ 30$ PCD_LOADPROBES: DID(V35-60)=DEVICE/STOR,E:pc_dmisPROBEV35-60.PRB OPEN/DID(V35-60),SNS S(T1A0B0)=SNSDEF/PROBE,INDEX,POL,0,0,0,0,-1,203,2 RECALL/SA(T1A0B0),DID(V35-60)SNSLCT/SA(T1A0B0)MODE/MAN TIP/T1A0B0,SHANKIJK=0,0,1,ANGLE=0F(PNT1)=FEAT/POINT,CART,30.000,-55.862,-24.447,0.000,0.372,-0.928 MEA

37、S/POINT,F(PNT1),1 PTMEAS/CART,30.000,-55.862,-24.447,0.000,0.372,-0.928 ENDMESF(PNT2)=FEAT/POINT,CART,30.000,-55.931,-24.473,0.000,0.352,-0.936 MEAS/POINT,F(PNT2),1 PTMEAS/CART,30.000,-55.931,-24.473,0.000,0.352,-0.936 ENDMESF(PNT3)=FEAT/POINT,CART,30.000,-56.000,-24.497,0.000,0.331,-0.943 MEAS/POINT,F(PNT3),1 PTMEAS/CART,30.000,-56.000,-24.497,0.000,0.331,-0.943 ENDMESF(PNT4)=FEAT/POINT,CART,30.000,-56.080,-24.523,0.000,0.301,-0.954 MEAS/POINT,F(PNT4),1 PTMEAS/CART,30.000,-56.080,