連桿零件數(shù)控自動編程及仿真

1、任 務(wù) 書題目 連桿零件數(shù)控自動編程及仿真 任務(wù)與要求： 設(shè)計說明書一份（10000字以上），主要內(nèi)容包括：零件圖紙、三維建模過程、工藝分析、工藝文件、加工仿真等。 時間：從2007年9月10日至2007年12月28日共15周專業(yè) 學(xué)生姓名 準(zhǔn)考證號 指導(dǎo)教師 職 稱 2007年9月10日畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫

2、助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其

3、他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程1、學(xué)生在

4、論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實(shí)程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu)

5、良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？

6、 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）

7、？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評定成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）年 月 日一、內(nèi)容和要求1.技術(shù)參數(shù)生產(chǎn)類型：小批量試生產(chǎn)生產(chǎn)設(shè)備：數(shù)控銑削加工中心（fanuc 0i mc系統(tǒng)）2.設(shè)計要求1）繪制零件圖一張(要求用cad制圖)。2）根據(jù)圖紙構(gòu)建零件三維模型(使用

8、caxa制造工程師)。3）編制數(shù)控加工工藝文件一套(含工藝分析過程)。（1）零件工藝特征分析（2）確定加工工藝方案（3）工件裝夾示意圖（4）圖示工件坐標(biāo)系建立位置（5）數(shù)控加工工序卡（6）數(shù)控加工刀具卡（7）數(shù)控加工走刀軌跡路線圖（8）零件三維造型效果4）零件數(shù)控加工仿真(使用caxa制造工程師)。（1）參數(shù)設(shè)置、后置處理（2）加工程序生成(按要求編寫成數(shù)控加工程序單)（3）模擬加工二、成績評定說明設(shè)計思路正確、能編出工藝文件給30分三維造型正確給20分能仿真加工出合格零件給20分能按要求提供規(guī)定設(shè)計材料給20分畢業(yè)答辯正確給10分三、畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度要求09.1009.28 收集資料，確定設(shè)計題

9、目10.0810.26 計算機(jī)建立模型繪圖10.2911.16 工藝設(shè)計，仿真加工411.1912.21 整理資料，編寫畢業(yè)設(shè)計說明書12.2412.28 畢業(yè)答辯 參加畢業(yè)設(shè)計的學(xué)生每周集中1-2次，由指導(dǎo)老師進(jìn)行指導(dǎo)答疑。題目 連桿零件數(shù)控自動編程及仿真 摘 要數(shù)控加工是具有代表性的先進(jìn)制造技術(shù)。模具是數(shù)控加工應(yīng)用最為廣泛和典型的一個領(lǐng)域。本文主要是圍繞模具加工應(yīng)用較廣泛的數(shù)控銑進(jìn)行組織設(shè)計的。本文首先進(jìn)行了連桿的零件分析，通過對參考文獻(xiàn)進(jìn)行了分析與研究，闡述了連桿件的實(shí)體造型過程和加工過程的相關(guān)內(nèi)容，全文共分為實(shí)體造型、加工過程、加工仿真三個部分。在技術(shù)路線中，論述連桿的加工工藝，機(jī)械加

10、工余量，加工順序的安排以及自動生成加工程序。為畢業(yè)設(shè)計寫作建立了進(jìn)度表，為以后的設(shè)計工作提供了一個有力的指導(dǎo)。最后，給出了一些參考文獻(xiàn)，可以用來查閱相關(guān)的資料，給自己的設(shè)計帶來方便?！娟P(guān)鍵詞】 ：連桿件；實(shí)體造型；知識加工abstractthat numerical control is processed is that advancement having representativeness makes a technology. the mould is that numerical control processes the field applying be broad and r

11、epresentative one. the numerical control bright metal being broader mainly processing application around mould carries out the main body of a book organizing designs. the part having carried out a connecting rods first analyses the main body of a book , analyse and study by having been in progress t

12、o references, content , full text having set forth connecting rod piece of entity model process and having processed the process relevance divide into three process together for the entity model , treating process , treating simulate. the arrangement processing handicraft , the machine work margin ,

13、 processing orders discussing the connecting rod handicraft in the route , in technology, the fundamental working hour calculates and the automation generates a job gram. have been that graduation practice writing has built a progress chart , have provided a forceful direction to design in the herea

14、fter job. have given a few out references finally, can be used to look up the pertinent data, be brought about going to the lavatory by self design. 【keywords】: connecting rod document; entity model; knowledge is processed前 言現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計算機(jī)、自動控制、自動檢測 以及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是完全新型的自動化機(jī)床。數(shù)控加工技術(shù)已廣泛應(yīng)用

15、于模具制造業(yè)，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)雜模具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)控加工程序不僅包括零件的工藝過程，而且還包括刀具的形狀和尺寸、切削用量、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cad/cam軟件編制加工程序，無論是手工編程或計算機(jī)輔助編程，在編制加工程序時，選擇合理的工藝參數(shù)，是編制高質(zhì)量加工程序的前提。當(dāng)今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力

16、和競爭能力。數(shù)控加工和數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用也呈現(xiàn)突飛猛進(jìn)之勢，包括以組合機(jī)床為主的大量生產(chǎn)方式現(xiàn)在都向以數(shù)控設(shè)備為主的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，社會上對掌握數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用技能型人才需求越來越大，特別是對掌握數(shù)控加工技術(shù)的復(fù)合型人才需求量更大。本設(shè)計從加工工藝方法、刀具選用、各參數(shù)設(shè)定等方面，對連桿加工工藝方案進(jìn)行了闡述和探討，并對實(shí)際運(yùn)用中所暴露出來的問題進(jìn)行了總結(jié)，對同類零件的生產(chǎn)實(shí)踐具有一定的指導(dǎo)作用。由于本人的水平有限在設(shè)計過程中難免存在不足之處請你指導(dǎo)。敬請各位領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)提出寶貴意見。設(shè) 計 構(gòu) 思在模具數(shù)控制造中，應(yīng)用數(shù)控加工可以起到提高加工精度、提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、縮短產(chǎn)品的研制和生

17、產(chǎn)周期、加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，以適應(yīng)社會對產(chǎn)品多樣化需求的作用，同時由于數(shù)控加工的廣泛應(yīng)用，可以降低模具制造對鉗工的經(jīng)驗(yàn)的過于依賴。在模具加工中，經(jīng)常遇到各種平面輪廓和立體輪廓的零件，如各種汽車零件產(chǎn)品、家電產(chǎn)品等，連桿零件就是汽車零件產(chǎn)品中典型的一種，是汽車零配件中不可缺少的一種。本設(shè)計主要是利用模具數(shù)控加工中的數(shù)控銑削這一加工方法加工出一個連桿的設(shè)計模型，以便于以后可以參考使用。連桿的功用是連接活塞與曲軸。連桿小頭通過活塞銷與活塞相連，連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連，并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。就制造工藝而言，連桿件屬于較難鍛造與加工的一種零件。根據(jù)連桿

18、件的造型及其三視圖可以分析出連桿主要包括底部的托板、基本拉伸體、大、小凸臺、凸臺上的孔和基本拉伸體上表面的凸梁。連桿件底部的托板、基本拉伸體、基本拉伸體上表面的凸梁和大、小凸臺是通過拉伸增料草圖來得到。凸臺上的圓孔通過拉伸除料草圖來得到。本文通過caxa制造工程師軟件對連桿零件的幾何模型進(jìn)行繪制、編輯和修改，從而得到零件的實(shí)體模型。然后對機(jī)床和刀具進(jìn)行定義和選擇，確定刀具相對于零件表面的運(yùn)動方式、切削加工參數(shù)，便能生成刀具軌跡。最后進(jìn)行后置處理，即按照特定機(jī)床的文件格式生成加工程序。在生成刀具軌跡時，還可以進(jìn)行仿形加工，以便于使加工過程更加形象的體現(xiàn)出來。目 錄任務(wù)書 2摘要 5前言 7設(shè)計構(gòu)

19、思 81.連桿件的實(shí)體造型 111.1 作基本拉伸體的草圖 121.2 利用拉伸增料生成拉伸體 131.3 利用拉伸除料生成大、小凸臺的內(nèi)孔 141.4 利用拉伸增料生成基本體上的凸梁 161.5 利用拉伸增料生成連桿托板 161.6 過渡零件表面棱邊 172.連桿件的加工過程 202.1 加工工藝分析 192.1.1 零件圖紙工藝分析 192.1.2 確定裝夾方案 192.1.3 選擇刀具及切削用量 202.1.4確定走刀方式 212.1.5定工件坐標(biāo)系和對刀點(diǎn) 252.1.6連桿件的加工工藝過程 262.2 加工前的準(zhǔn)備工作 282.2.1 加工前的準(zhǔn)備 282.2.2 設(shè)置加工刀具 28

20、2.2.3 后置設(shè)置 292.2.4 設(shè)置加工范圍 302.3 知識加工 30 2.3.1 知識庫設(shè)置 312.3.2 知識加工操作 312.4 生成g代碼及加工軌跡明細(xì)單 343.加工仿真 354.設(shè)計總結(jié) 365.致謝語 376.附錄 38附錄1 39附錄2 40附錄3 42附錄4 49附錄5 507.參考文獻(xiàn) 51 1.連桿件的實(shí)體造型由上面的設(shè)計構(gòu)思得出了本次設(shè)計的二維圖形，如下圖所示：由圖中可以看出，連桿模主要由托板和基本拉伸部分組成。連桿是發(fā)動機(jī)中的重要零件。它將作用于活塞頂面的膨脹氣體的壓力傳給曲軸，推動曲軸旋轉(zhuǎn)，同時受曲軸的驅(qū)動而帶動活塞壓縮汽缸內(nèi)的氣體。連桿毛坯是鍛造件。為了

21、提高發(fā)動機(jī)的效率，延長其使用壽命，有必要對連桿加工工藝進(jìn)行改進(jìn)。連桿結(jié)構(gòu)復(fù)雜，桿身是工字型截面，而且從大頭到小頭逐步變小。如果不作任何特征規(guī)劃，直接運(yùn)用特征造型技術(shù)構(gòu)建連桿三維模型，造型很容易失敗，難以獲得較理想的結(jié)果。1.1 作基本拉伸體的草圖1、單擊零件特征樹的絕對坐標(biāo)系，選擇【平面xoy】面為繪圖基準(zhǔn)面。2、單擊【繪制草圖】按鈕，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。3、繪制整圓。單擊曲線生成工具欄上的【整圓】按鈕，在立即菜單中選擇做圓方式為【圓心_半徑】，按enter鍵，在彈出的對話框中先后輸入【圓心坐標(biāo)】為（60，0，0），【半徑】r=40并確認(rèn)，然后單擊鼠標(biāo)右鍵結(jié)束該圓的繪制。同樣方法輸入【圓心坐標(biāo)】

22、為（-60，0，0），【半徑】r=30繪制另一圓，然后退出圓的繪制。得到圖1.1所示的兩同心圓。圖1.1 兩同心圓4、繪制相切線。單擊曲線生成工具欄上的【直線】按鈕，在特征樹下的立即菜單中選擇 【兩點(diǎn)線】為作直線方式，然后按回車鍵，單擊空格鍵，在彈出的點(diǎn)工具菜單中選擇【切點(diǎn)】命令，拾取兩圓上方的任意位置，按enter鍵，確認(rèn)完成第一條相切線。接著拾取兩圓下方的任意位置，確定第二條相切線得到圖1.2所示的相切圓。圖1.2 相切圓5、裁剪多余的線段。單擊線面編輯工具欄上的【曲線裁剪】按鈕，在默認(rèn)立即菜單選項(xiàng)下，拾取需要裁剪的圓弧上的線段，得到如圖1.3所示。圖1.3 裁剪后的相切圓6、退出草圖狀態(tài)

23、。單擊【繪制草圖】按鈕，退出草圖繪制狀態(tài)。按f8觀察草圖軸測圖如圖1.4。 圖1.4草圖軸測圖1.2 利用拉伸增料生成拉伸體1、單擊特征工具欄上的【拉伸增料】按鈕， 在對話框中輸入深度=10，選中【增加拔模斜度】復(fù)選框，輸入【拔模角度】=5度，并確定。結(jié)果如圖1.5所示。 圖1.5 拉伸增料相切圓2、拉伸小凸臺。單擊基本拉伸體的上表面，選擇該上表面為繪圖基準(zhǔn)面，然后單擊【繪制草圖】按鈕，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。單擊【整圓】按鈕，在彈出的點(diǎn)工具菜單中選擇【圓心】命令，單擊上表面小圓的邊，拾取到小圓的圓心，再次按空格鍵選擇【端點(diǎn)】命令，單擊上表面小圓的邊，拾取到小圓的端點(diǎn)，單擊回車完成草圖的繪制。結(jié)果如

24、圖1.6所示。 圖1.6 繪制小凸臺草圖 圖1.7 拉伸小凸臺3單擊【繪制草圖】按鈕，退出草圖狀態(tài)。然后單擊 【拉伸增料】按鈕，在對話框中輸入【深度】=10，選中【增加拔模斜度】復(fù)選框，輸入【拔模角度】= 5，并確定。結(jié)果如圖1.7所示。 4拉伸大凸臺。按繪制小凸臺草圖相同步驟，拾取上表面大圓的圓心和端點(diǎn)，完成大凸臺草圖的繪制。5與拉伸小凸臺相同步驟，輸入【深度】=25，【拔模角度】=5，生成大凸臺，結(jié)果如圖1.8所示。 圖1.8 拉伸大凸臺1.3 利用拉伸除料生成大、小凸臺的內(nèi)孔1、單擊零件特征樹的【平面xoz】 ，選擇平面xoz為繪圖基準(zhǔn)面，然后單擊【繪制草圖】按鈕 ，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。

25、2、單擊零件的上表面，選擇該上表面為繪圖基準(zhǔn)面，然后單擊【繪制草圖】按鈕 ，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。單擊【整圓】按鈕 ，按空格鍵選擇【圓心】命令，單擊上表面小圓的邊，拾取到小圓的圓心，【半徑】r=20，單擊回車完成草圖的繪制。結(jié)果如圖1.9所示。 圖1.9 小凸臺內(nèi)孔草圖2單擊【拉伸除料】 按鈕，選擇要拉伸的草圖，在對話框中選擇【貫穿】，并確定得到如圖1.10所示。圖1.10 拉伸除料小內(nèi)孔3、拉伸大凸臺。按繪制小凸臺草圖相同步驟，拾取上表面大圓的圓心和確定其【半徑】r=25，完成大凸臺草圖的繪制。4與拉伸小凸臺相同步驟，選取要拉伸的草圖，在對話框中選擇【貫穿】，并確定。結(jié)果如圖1.11所示。圖1.

26、11 拉伸除料大內(nèi)孔1.4利用拉伸增料生成基本體上的凸梁 1、單擊基本拉伸體的上表面，選擇拉伸體上表面為繪圖基準(zhǔn)面，然后單擊【繪制草圖】按鈕 ，進(jìn)入草圖狀態(tài)。 2、繪制矩形。單擊曲線生成工具欄上的【矩形】按鈕，在特征樹下的立即菜單中選擇做圓弧方式為【中心長寬】，【長】為60cm, 【寬】為10cm,單擊右鍵確定，按回車，確定其【中心坐標(biāo)】為（-5，0，0）,單擊回車完成草圖的繪制。結(jié)果如圖1.12所示。圖1.12 繪制矩形3、單擊【繪制草圖】按鈕，退出草圖狀態(tài)。然后單擊 【拉伸增料】按鈕，在對話框中輸入【深度】=10，無拔模斜度，并確定得到如圖1.13所示。 圖1.13 拉伸增料矩形1.5利用

27、拉伸增料生成連桿托板1、單擊基本拉伸體的下表面和【繪制草圖】按鈕 ，進(jìn)入以拉伸體下表面為基準(zhǔn)面的草圖狀態(tài)。 2、按f5鍵切換顯示平面為xy面，然后單擊曲線生成工具欄上的【矩形】按鈕 ，繪制【長】=220，【寬】=100大小，【中心坐標(biāo)】為（0，0，0）的矩形。結(jié)果如圖1.14所示。圖1.14 繪制托板草圖3、單擊【繪制草圖】按鈕 ，退出草圖狀態(tài)。單擊【拉伸增料】按鈕，在對話框中輸入深度15，無【增加拔模斜度】，并確定。按f8其軸測圖如圖1.15所示。圖1.15 拉伸增料托板1.6 過渡零件表面棱邊 1、單擊特征工具欄的【倒角】按鈕 ，在對話框中輸入距離為2，拾取托板的所有棱邊，并確定，結(jié)果如圖

28、所示。圖1.16 托板倒角2、單擊特征工具欄的【過渡】按鈕 ，在對話框中輸入半徑為2，拾取大、小凸臺和基本拉伸體的交線，以及大、小凸臺上表面和孔的棱邊，并確定，結(jié)果如圖1.17所示。 圖1.17 基本拉伸體過渡2.連桿件的加工過程加工思路：先在加工中心上對連桿件的平面外輪廓進(jìn)行加工，再在鉆床上對大、小凸臺上的50和40的孔進(jìn)行加工。注：以下加工過程只是進(jìn)行連桿件的平面外輪廓加工2.1加工工藝分析工藝設(shè)計以保證質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)可靠為原則。連桿的功能決定了它既是傳力構(gòu)件，又是運(yùn)動件，它受到很大的燃?xì)馊紵l(fā)力和慣性力的作用，因此必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度。連桿桿身通常做成 “i”字形斷面，抗彎強(qiáng)度好，

29、重量輕，通過圓弧過渡，且上小下大。2.1.1、零件圖紙工藝分析加工圖紙如上，連桿件是平面凸輪零件中的一種典型零件，從設(shè)計圖中可以看出，其輪廓曲線一般由圓柱、平板以及長方體等組成。其中對大、小凸臺上的50和40的孔有較高的要求，且兩孔之間有圓柱度要求，外輪廓的拔模斜度為5。所用數(shù)控機(jī)床多為兩周以上聯(lián)動的數(shù)控銑床，由于該零件的加工表面較多，因此采用kvc650e數(shù)控加工中心。材料為ht200，切削加工性能較好，需表面熱處理和退火處理。該零件在數(shù)控銑削加工前。工件是一個經(jīng)過鉆孔加工、含有兩個基準(zhǔn)孔的一塊24013060的長方體。將長方體底面及大、小凸臺上50和40的孔可用作定為基準(zhǔn)。連桿零件組成幾何

30、元素之間關(guān)系清楚、條件充分，編程時所需要的基點(diǎn)坐標(biāo)很容易求得。對圖樣上帶公差的尺寸，因公差的尺寸較小，故編程也不必取平均取，而取基本尺寸即可。2.1.2、確定裝夾方案零件的定位基準(zhǔn)要遵循基準(zhǔn)重合原則即力求設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣做可以減少基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差和編程中的計算量，并且能有效地減少裝夾次數(shù)。 定位基準(zhǔn)最好是零件上已有的面或孔，若沒有合適的面或孔，也可以專門設(shè)置工藝孔或工藝臺等作為定位基準(zhǔn)。 在確定裝夾方案時，只需根據(jù)已選定的加工表面和定位基準(zhǔn)確定工件的定位夾緊方式。在確定裝夾方案時，應(yīng)考慮一下幾個方面：（1）、夾緊機(jī)構(gòu)或其他元件不得影響進(jìn)給，加工部位要敞開。要求夾持工件

31、后夾具等一些組件不能與刀具運(yùn)動軌跡發(fā)生干涉。（2）、必須保證最小的夾緊變形。（3）、裝卸方便，輔助時間盡量短。 （4）、對小型零件或工序時間不長的零件，可以考慮在工作臺上同時裝夾幾件進(jìn)行加工，以提高加高效率。 （5）、夾具結(jié)構(gòu)力求簡單。 （6）、夾具應(yīng)便于機(jī)床工作臺及工件定位表面間的定位元件連接。在考慮夾緊方案時，夾緊點(diǎn)應(yīng)盡量靠近主要支撐點(diǎn)，或在支撐點(diǎn)所組成的三角內(nèi)，并力求靠近切削部位以及剛性好的部位，最好不要在被加工孔的上方。夾具在機(jī)床上的安裝誤差和工件在夾具中的定位、安裝誤差對加工精度將產(chǎn)生直接影響。操作者在裝夾工件時一定要將工件的定位面上的污穢擦干凈，否則會造成不同程度的加工誤差，并按工

32、藝文件上的要求找正定位面，使其在一定的精度范圍內(nèi)。 根據(jù)連桿件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用模具數(shù)控銑加工中最常用的壓板以及虎鉗等通用夾具進(jìn)行安裝定位。所以在加工上下兩平面、鉆40和50定位孔以及加工連桿的底表面時選擇虎鉗及壓板裝夾定位，其裝夾簡圖如圖2.1所示。 圖2.1零件的安裝定位2.1.3、選擇刀具及切削用量銑刀材料和幾何參數(shù)主要根據(jù)零件材料切削加工性、工件表面幾何形狀和尺寸大小選擇；切削用量則根據(jù)零件材料特點(diǎn)、刀具性能及加工精度要求確定。（1）、刀具的選擇：在數(shù)控銑削加工中，銑刀的類型應(yīng)與加工表面形狀與尺寸想適應(yīng)，刀具的選擇直接影響著零件的加工質(zhì)量、加工效率和加工成本，根據(jù)不同的加工精度要求，應(yīng)選

33、擇不同參數(shù)的銑刀進(jìn)行加工。因此正確選擇刀具有著十分重要的意義。在模具銑削加工中，常用的刀具有平端立銑刀、圓角立銑刀、球頭銑刀和錐度銑刀等，如圖2.2所示。 圖2.2 刀具的定義選擇刀具應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量一起其他相關(guān)因素正確的選用刀具及刀柄。刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用性好等特點(diǎn)，在滿足加工要求的前提下，刀具的懸伸長度盡可能短，以提高刀具系統(tǒng)的剛性伸長度盡可能短，以提高刀具系統(tǒng)的剛性。刀具選擇總的原則是適用、安全、經(jīng)濟(jì)。粗加工時盡可能選擇圓角銑刀一方面圓角銑刀在切削中可以在刀刃與工件接觸的090范圍內(nèi)給出比較連續(xù)的切削力變化，這不僅對加工質(zhì)量

34、有利，而且會使刀具壽命大大延長；另一方面，在粗加工時選用圓角銑刀，與球頭刀相比具有良好的切削條件，與平端立銑刀相比可以留下較為均勻的精加工余量，如圖2.3所示，這對后續(xù)加工是十分有利的。因?yàn)檫B桿零件是用ht200，屬于一般的材料，切削加工性能好。則刀具材料為w18cr4v（yg8），選用60cm硬質(zhì)合金圓角銑刀進(jìn)行粗加工。用40cm的圓柱球頭銑刀進(jìn)行精加工和半精加工，如圖2.4所示。最后根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修正，計算結(jié)果填入附錄1刀具卡中。圖2.3圓角銑刀與平端銑刀粗加工后余量比較圖2.4 圓柱球頭銑刀（2）、切削用量的選擇： 切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對于不同的加工方法，需要選

35、擇不同的切削用量。合理選擇切削用量對于發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的最佳效益有著至關(guān)重要的關(guān)系。選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、刀具說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。1切削深度t其也稱背吃刀量，在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，t等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。2切削寬度l在編程中切削寬度稱為步距，一般切削寬度l與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。在粗加工中，步距取得大有利

36、于提高加工效率。在使用平底刀進(jìn)行切削時，一般l的取值范圍為：l=（0.60.9）d。而使用圓鼻刀進(jìn)行加工，刀具直徑應(yīng)扣除刀尖的圓角部分，即d=d-2r，（d為刀具直徑，r為刀尖圓角半徑），而l可以取得（0.80.9）d。而在使用球頭刀進(jìn)行精加工時，步距的確定應(yīng)首先考慮所能達(dá)到的精度和表面粗糙度。3切削線速度vc也稱單齒切削量，單位為 m/min。提高 vc 值也是提高生產(chǎn)率的一個有效措施，但 vc 與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著 vc 的增大，刀具耐用度急劇下降，故 vc 的選擇主要取決于刀具耐用度。一般好的刀具供應(yīng)商都會在其手冊或者刀具說明書中提供刀具的切削速度推薦參數(shù) vc。另外，切削速

37、度 vc 值還要根據(jù)工件的材料硬度來作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。4主軸轉(zhuǎn)速 n 主軸轉(zhuǎn)速的單位是r/min，一般根據(jù)切削速度vc來選定。計算公式為：其中，dc 為刀具直徑（mm）。在使用球頭刀時要作一些調(diào)整，球頭銑刀的計算直徑 deff 要小于銑刀直徑 dc，故其實(shí)際轉(zhuǎn)速不應(yīng)按銑刀直徑 dc 計算，而應(yīng)按計算直徑 deff 計算。 數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開關(guān)，可在加工過程中根據(jù)實(shí)際加工情況對主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。5進(jìn)給速度vf 進(jìn)給速度是指機(jī)床工作臺在作插位時的進(jìn)給速度，vf 的單位為mm/min。vf 應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。vf 的增加也可以提

38、高生產(chǎn)效率，但是刀具的耐用度也會降低。加工表面粗糙度要求低時，vf 可選擇得大些。進(jìn)給速度可以按下面公式進(jìn)行計算：其中：vf 表示工作臺進(jìn)給量，單位為mm/min；n 表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)/分；z 表示刀具齒數(shù)，單位為齒；fz 表示進(jìn)給量，單位為mm/齒。在數(shù)控編程中，還應(yīng)考慮在不同情形下選擇不同的進(jìn)給速度。如在初始切削進(jìn)刀時，特別是z軸下刀時，因?yàn)檫M(jìn)行端銑，受力較大，同時考慮程序的安全性問題，所以應(yīng)以相對較慢的速度進(jìn)給。另外在z軸方向的進(jìn)給由高往低走時，產(chǎn)生端切削，可以設(shè)置不同的進(jìn)給速度。在切削過程中，有的平面測向進(jìn)刀，可能產(chǎn)生全刀切削即刀具的周邊都要切削，切削條件相對較惡劣，可以設(shè)置較低

39、的進(jìn)給速度。在加工過程中，vf 也可通過機(jī)床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。在實(shí)際的加工過程中，可能對各個切削用量參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，如使用較高的進(jìn)給速度進(jìn)行加工，雖然刀具的壽命有所降低，但節(jié)省了加工時間，反而能有更好的效益。結(jié)合本設(shè)計的零件表面質(zhì)量要求和被加工材料ht200（hbs為250）以及刀具的選擇，經(jīng)查機(jī)械加工工藝師手冊有：該零件在初加工底面與上表面時的銑削速度為可選擇90m/min(主軸轉(zhuǎn)速由公式可計算得300r/min)，其進(jìn)給量可由公式計算得到為1.2mm，切削深度為2.5, 其精加工銑削速度可選擇120m/min(主軸轉(zhuǎn)速為3

40、80r/min).進(jìn)給量f0.4mm，切削深度為 0.5mm。在加工零件其外部輪廓時粗加工時可選用的銑削速度30m/min（主軸轉(zhuǎn)速1500r/min）,進(jìn)給量f1.5mm，切削深度0.8mm.其精加工速度為50m/min（主軸轉(zhuǎn)速2500r/min），進(jìn)給量f0.5mm，切削深度為0.5mm。鉆孔時的切削速度為25m/min （主軸轉(zhuǎn)速210r/min），進(jìn)給量為0.5mm，擴(kuò)孔的切削速度為40m/min（320r/min），進(jìn)給量0.3mm。最后根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修正，計算結(jié)果填入附錄2工序卡中。2.1.4定走刀方式及走刀路線確定走刀路線時應(yīng)保證一下幾點(diǎn)：（1）、走刀加工路線應(yīng)保證被加工零件

41、的精度和表面粗糙度，且效率較高。（2）、使數(shù)值計算簡單，以減少編程工作量。（3）、應(yīng)使加工路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少走空刀時間。走刀方式是指加工過程中刀具軌跡的分布形式。在數(shù)控加工中，走刀方式的選擇直接影響著模具零件的加工質(zhì)量和加工效率。其選擇原則是根據(jù)被加工零件表面的幾何特征，在保證加工精度的前提下，使切削時間盡可能短，切削過程中刀具受力平穩(wěn)。在數(shù)控加工中，常用的走刀方式包括單向走刀、往復(fù)走刀和環(huán)切走刀三種形式，如圖2.5示。其中，圖a為單向走刀方式，在加工中切削方式保持不變，這樣可以保證順銑或逆銑的一致性，但由于增加了提刀和空走刀，切削效率較低。粗加工中，由于切削量較大，一般選

42、用單向走刀，以保證刀具受力均勻和切削過程的穩(wěn)定性。圖b是往復(fù)走刀方式，也成為行切法。在加工過程中不提刀進(jìn)行連續(xù)切削，加工效率較高，但加工表面質(zhì)量最差，在周邊留有大量的殘余。一般在半精加工和表面質(zhì)量要求不高的精加工時可選用往復(fù)走刀。圖c是環(huán)切走刀方式，其刀具路徑由一組封閉的環(huán)形曲線組成，加工過程中不提刀，采用順銑或逆銑切削方式，是型腔加工常用的一種走刀方式。但走刀路線稍長，而且編程計算工作量大。 圖2.5走刀方式根據(jù)圖紙要求，這里我們采用切入切出法為進(jìn)退刀方法。采用先用行切法，最后環(huán)切一刀光整輪廓表面，使走刀路線最短，減少刀具空行程時間，提高加工效率。如圖2.6b和圖c所示所示。圖2.6 進(jìn)退到

43、路線圖 圖2.6b 走刀路線圖 o y 圖2.6c 進(jìn)到點(diǎn)2.1.5定工件坐標(biāo)系和對刀點(diǎn) 工件坐標(biāo)系是程序編制人員在編程時適用的，程序編制人員以工件上某一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立一個新坐標(biāo)系。在這個坐標(biāo)系內(nèi)編程可以簡化坐標(biāo)計算，減少錯誤，縮短編程長度。在實(shí)際加工中，操作者在機(jī)床上裝好工件之后要測量該工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)和基本機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離，并把測得的距離在數(shù)控系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定，這個設(shè)定值交工件零點(diǎn)偏置。對刀點(diǎn)是工件在機(jī)床上定位裝夾后，設(shè)置在工件坐標(biāo)系中，用于確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系空間位置關(guān)系的參考點(diǎn)。選擇對刀點(diǎn)時要考慮到找正容易，編程方便，對刀誤差小，加工時檢查方便、可靠。對刀點(diǎn)的設(shè)置沒有嚴(yán)格規(guī)

44、定，可以設(shè)置在工件上，也可以設(shè)置在夾具上，但在編程坐標(biāo)系中必須有確定的位置，對刀點(diǎn)既可以與編程原點(diǎn)重合，也可以不重合，主要取決于加工精度和對刀的方便性。當(dāng)對刀點(diǎn)與編程原點(diǎn)重合時，x1=0，y1=0。對刀點(diǎn)要盡可能選擇在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或者工藝基準(zhǔn)上，這樣就能保證零件的精度要求。生產(chǎn)中常用的對刀工具有百分表、中心規(guī)和尋邊器等，對刀操作一定要仔細(xì)，對刀方法一定要與零件的加工精度相適應(yīng)。無論采用哪種工具，都是使數(shù)控銑床主軸中心與對刀點(diǎn)重合，確定工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。根據(jù)連桿圖紙要求，我們確定將編程原點(diǎn)設(shè)在基本拉伸體的中心位置。在xoy平面內(nèi)，確定以中心o點(diǎn)為工件原點(diǎn)，z方向，工件表面為工件原

45、點(diǎn)，建立工件坐標(biāo)系，如圖2.7所示。因工件原點(diǎn)已經(jīng)確定，所以可以采用試切對刀的方法，先將毛坯件的上表面粗銑削一刀，則可以通過工件原點(diǎn)的坐標(biāo)值得到刀具所在位置的z軸坐標(biāo)值。用同樣的方法將毛坯件的兩側(cè)面表面粗銑削一刀，則可以通過工件原點(diǎn)的坐標(biāo)值得到刀具所在位置的x軸和y軸坐標(biāo)值。 工件原點(diǎn) 工件原點(diǎn)圖2.7 工件坐標(biāo)系和對刀點(diǎn)2.1.6連桿件的加工工藝過程由于毛坯是一個六面平整長方體，從圖紙可看出許多次裝才能完成該零件的加工。（1）、先以毛坯件的一面為定位基準(zhǔn)，用壓板將其壓緊。粗加工連桿的底面及托板的外輪廓。（2）、半精加工連桿件底面及其外輪廓，使表面留0.5mm的精車余量。（3）、精加工連桿件的

46、底面及其外輪廓至尺寸要求，并保證其表面粗糙度。(4)、翻面，以加工好的底面作為定位基準(zhǔn)來裝夾定位，粗加工連桿件基本拉伸體的外輪廓。（5）、半精加工連桿件基本拉伸體的外輪廓，使其表面留0.5mm的精車余量。（6）、精加工基本拉伸體的外輪廓至尺寸要求，并保證其表面粗糙度。（7）、鉆孔。用12的麻花鉆將連桿件的大、小兩凸臺上的50和40的孔加工到12大,不需要保證加工精度。（8）、擴(kuò)孔。將大、小兩孔擴(kuò)鉆到30大, 不需要保證加工精度。（9）、再擴(kuò)孔.將40的孔加工到38大,將50的孔加工到48大，不需要保證加工精度。（10）、鏜孔。用兩把鏜刀同時對兩孔進(jìn)行加工,并保證其加工尺寸符合圖紙要求.（11）

47、、用銼刀對加工出來的產(chǎn)品進(jìn)行毛刺處理。2.2 加工前的準(zhǔn)備工作2.2.1 加工前的準(zhǔn)備（1）、操作者必須根據(jù)機(jī)床的使用說明書熟悉機(jī)床的功能、加工范圍和精度，并要熟練的掌握及機(jī)床及其數(shù)控裝置和計算機(jī)各部分的作用及操作方式。（2）、檢測各開關(guān)、按鈕和手柄是否在正確位置。（3）、啟動控制電氣部分，按規(guī)定進(jìn)行預(yù)熱。(4)、開動機(jī)床使其空運(yùn)轉(zhuǎn)，并檢查各開關(guān)、按鈕、旋鈕和手柄的靈敏性及潤滑系統(tǒng)是否正常等。(5)、熟悉連桿件的加工程序和編程原點(diǎn)2.2.2 選定加工刀具1、選擇【應(yīng)用】【軌跡生成】【刀具庫管理】命令， 彈出刀具庫管理對話框。如圖2.8所示。 圖2.8【刀具庫管理】對話框2、增加銑刀。單擊“增加

48、銑刀”按鈕，在對話框中輸入銑刀名稱讓r5、r1o和r15三種銑刀。如圖2.9所示。圖2.9【增加銑刀】對話框3、設(shè)定增加的銑刀的參數(shù)。在刀具庫管理對話框中鍵入正確的數(shù)值，刀具定義即可完成。其中的刀刃長度和刀桿長度與仿真有關(guān)而與實(shí)際加工無關(guān)，在實(shí)際加工中要正確選擇吃刀量和吃刀深度， 以免刀具損壞。2.2.3后置設(shè)置1、選擇【應(yīng)用】【后置處理】【后置設(shè)置】命令，彈出后置設(shè)置對話框。2、增加機(jī)床設(shè)置。選擇當(dāng)前機(jī)床類型。3、后置處理設(shè)置。選擇“后置處理設(shè)置”標(biāo)簽，根據(jù)當(dāng)前的機(jī)床，設(shè)置各參數(shù)，如圖2.10所示。圖2.10 后置設(shè)置2.2.4 設(shè)置加工范圍 單擊曲線生成工具欄上的“矩形”按鈕 ，拾取連桿托板的兩對角點(diǎn)，繪制如圖所示的矩形，作為加工區(qū)域。如圖2.11所示