薄壁零件的工藝設(shè)計(jì)與編程

1、 第一章 緒論1.1 本課題的目的及意義目的：通過這次設(shè)計(jì)可以使我們學(xué)會(huì)對相關(guān)學(xué)科中的基本理論、基本知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用，同時(shí)對本專業(yè)有較完整的、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，從而達(dá)到鞏固、擴(kuò)大、深化所學(xué)知識(shí)的目的，培養(yǎng)和提高綜合分析問題和解決問題的能力，以及培養(yǎng)科學(xué)的研究和創(chuàng)造能力。意義：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對生活用品的要求也越來越高，企業(yè)生產(chǎn)效率也有相應(yīng)的提高。數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了廣大人們的這一愿望。數(shù)控車削加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、保證產(chǎn)品的質(zhì)量、保證零件的精度，節(jié)約能源、降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備、計(jì)劃調(diào)度、加工操作、安全生產(chǎn)、技術(shù)檢測和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)。也是企業(yè)對高品質(zhì)、高品種、高

2、水平、加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。這不但滿足廣大消費(fèi)者的目的，即實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品多樣化、產(chǎn)品高質(zhì)量、更新速度快的要求，同時(shí)推動(dòng)了企業(yè)的快速發(fā)展，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。機(jī)械工藝是國民經(jīng)濟(jì)各部門的裝備軍，而數(shù)控加工在機(jī)械行業(yè)占有領(lǐng)頭羊的地位，因此國民經(jīng)濟(jì)各部門的生產(chǎn)技術(shù)水平和所取得的經(jīng)濟(jì)效益，在很大程度上取決于機(jī)械行業(yè)和數(shù)控行業(yè)中所能提供的機(jī)械裝備的技術(shù)性能、指令和可靠性。因此數(shù)控加工技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模是衡量一個(gè)國家科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志。數(shù)控工藝規(guī)程的編制是直接指導(dǎo)產(chǎn)品或零件制造工藝過程和操作方法的工藝文件，它將直接影響企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、效益、競爭能力。本文通過對零件數(shù)控加工工藝的分析，對

3、零件進(jìn)行編程加工，給出了對于凸臺(tái)板零件的數(shù)控加工工藝分析的方法，對于提高制造質(zhì)量、實(shí)際生產(chǎn)具有一定的意義。1.2 數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床在當(dāng)今機(jī)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(chǔ)工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用，并已成為傳統(tǒng)機(jī)械制造工業(yè)提升改造和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標(biāo)志。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用，給機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、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(jī)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(shù)(1T)與制造技術(shù)(MT)結(jié)合發(fā)展的結(jié)果?，F(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技術(shù)，都是建立在數(shù)

4、控技術(shù)之上的。掌握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)知識(shí)是現(xiàn)代機(jī)電類專業(yè)學(xué)生必不可少的。因此我們要掌握好數(shù)控加工工藝與設(shè)計(jì)。數(shù)控加工工藝與設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括選擇適合的機(jī)床、刀具、夾具、走刀路線及切削用量等，還要有合理的加工方法、工藝參數(shù)等。 HYPERLINK http:/ t _blank 畢業(yè)設(shè)計(jì)是 HYPERLINK http:/ t _blank 我們教育教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分，是加強(qiáng)理論與實(shí)際相結(jié)合的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是各專業(yè)的必修課程，本畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是詳敘如何對軸類進(jìn)行工藝分析，大致包含了零件的分析、毛坯、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及加工程序的編制，另外還分了畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)、參考文獻(xiàn)等版塊。幾年多來通過對數(shù)控專業(yè)的學(xué)習(xí)和

5、一段時(shí)間的實(shí)習(xí)，對數(shù)控機(jī)床和編程和操作有一定程度的了解和掌握，已經(jīng)可以進(jìn)行獨(dú)立的編程和操作，這時(shí)就需要一次來鍛煉自己，檢驗(yàn)自己的掌握程度。這次設(shè)計(jì)就達(dá)到了這樣的目的，使自己更了解數(shù)控機(jī)床，對它的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等有了一定更進(jìn)一步的掌握，使自己的理論水平和實(shí)際操作水平更上一層樓。第二章 工藝性分析2.1零件介紹以下圖2.1為零件的二維圖紙,若圖紙不清楚詳見附件CAD零件圖圖2.1零件二維圖圖2.2零件三維圖2.2零件加工工藝性分析該零件材料為45鋼。本工件的最大外形尺寸為10010014mm。由圖可知，四個(gè)側(cè)面為不加工面，全部加工面集中在上表面。該零件形狀結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主要有上表面的方形凸臺(tái)、凹槽、橢圓

6、凹槽、中間的通孔，詳細(xì)見零件圖。表面粗糙度最高要求為Ra1.6um，其余要求為Ra3.2um。擬將下表面作為主要定位基準(zhǔn)，并在前道工序中加工出來，后用下表面作為基準(zhǔn)，加工上表面。第三章 零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 毛坯的選擇3.1.1確定毛坯的類型1.鑄件：對形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造（如金屬型制造、離心鑄造和壓力鑄造等）。2.鍛件：鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛

7、造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。3.型材：機(jī)械制造中的型材按截面形狀可分為：圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼好其他特殊截面的型材。型材有熱軋和冷壓兩類，熱軋型材尺寸較大，精度較低。多用于一般零件的毛坯；冷拉型材尺寸較小，精度較高，多用于毛坯精度較高的中小型零件。易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料，適宜于自動(dòng)加工。4.組合毛坯：將鑄件、鍛件、型材或經(jīng)局部機(jī)械加工的半成品組合在一起，也可作為機(jī)械加工的毛坯，組合的方法一般是焊接。例如，有些形狀復(fù)雜的中小件，可用板材經(jīng)沖壓后焊成毛坯，一些大型機(jī)座先將板材或型材切下盾焊成毛坯；有些件先粗加工后再焊接成毛坯，如大型曲軸，先分段鍛出各曲拐，并將個(gè)

8、曲拐年粗加工，然后將各個(gè)曲拐成粗加工，然后將各個(gè)曲拐按規(guī)定的分布角度連接成整體毛坯，在進(jìn)行精加工。根據(jù)該零件的圖紙要求，由于零件并不是很長，形狀為方形，因此可以直接采用型材毛坯（板材），能符合零件圖紙的要求。3.1.2 確定毛坯的余量毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達(dá)到減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量，力求達(dá)到少或無切削加工。但是，由于現(xiàn)有毛坯制造技術(shù)及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來愈來高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機(jī)械加工達(dá)到零件的技術(shù)要求。本工件的最大外形尺寸為10010014mm，因此可

9、以給毛坯的長度單邊留2mm余量，寬度單邊各留2mm余量，厚度單邊各留1mm。最終選擇尺寸為104X104X16mm，以達(dá)到減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量的目的，減少加工成本。3.2加工方法及工藝路線的確定3.2.1加工方法的選擇在數(shù)控加工編程中，應(yīng)強(qiáng)化工藝規(guī)程，選擇合理的加工路線，優(yōu)化程序編制。在制定加工工藝路線中應(yīng)關(guān)注以下事項(xiàng): (1)在確定加工路線時(shí)，為縮短行程，應(yīng)考慮盡量縮短刀具的空行程。通常合理選擇起刀點(diǎn)，合理安排回空路線都能使空行程縮短，提高生產(chǎn)效率。(2)在安排加工工藝路線時(shí)，同時(shí)也要兼顧工序集中的原則。零件在一次裝夾中，盡可能使用同一把刀具完成較多的加工表面，以減少換刀次數(shù)，簡化加工路線，

10、縮短輔助時(shí)間。，盡可能為下道工序作些預(yù)加工，如使用小鉆頭預(yù)鉆定位孔或劃位置痕.或者進(jìn)行粗加工，然后再換刀進(jìn)行精加工。(3)要選擇工件在加工后變形小的加工路線。如對于橫截面積小的細(xì)長零件或薄板零件應(yīng)采用分?jǐn)?shù)次走刀至最終尺寸或應(yīng)用對稱去除余量法安排加工。(4)在選擇刀具時(shí)，粗車時(shí)，要選強(qiáng)度高、耐用度好的刀具，以便滿足粗車時(shí)大背吃刀量、大進(jìn)給量的要求；精車時(shí)，要選精度高、耐用度好的刀具，以保證加工精度的要求；為減少換刀時(shí)間和方便對刀，應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾刀片。（5）在選擇夾具時(shí)，盡量選用通用夾具裝夾工件，避免采用專用夾具；零件定位基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差。3.2.2工序的劃分1、工序集中原則工序集

11、中原則就是將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每一道工序的加工內(nèi)容較多。工序集中有利于采用高效的專用設(shè)備和數(shù)控機(jī)床，減少機(jī)床數(shù)量、操作工人數(shù)和占地面積；一次裝夾后可加工較多表面，不僅保證了各個(gè)加工表面之間的相互位置精度，同時(shí)還減少了工序間的工件運(yùn)輸量和裝夾工件的輔助時(shí)間。但數(shù)控機(jī)床、專用設(shè)備和工藝裝備投資大，尤其是專用設(shè)備和工藝裝備調(diào)整和維修比較麻煩，不利于轉(zhuǎn)產(chǎn)。2、工序分散原則工序分散就是將工件加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行，每道加工的內(nèi)容很少。工序分散使設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整和維修方便，操作簡單，轉(zhuǎn)產(chǎn)容易；有利于合理選擇切削用量，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間。但工序分散工藝路線長，所需設(shè)備及工人人數(shù)多

12、，占地面積大。從另一方面分析，一個(gè)零件上往往有若干個(gè)表面需要進(jìn)行加工，這些表面不僅本身有一定的精度要求，而且各個(gè)表面間還有一定的位置要求。為了達(dá)到精度要求，這些表面的加工順序就不能隨意安排，必須遵循一定的原則。這些原則包括基準(zhǔn)的選擇和轉(zhuǎn)換，前工序?yàn)楹罄^工序準(zhǔn)備好定位基準(zhǔn)等內(nèi)容。所以工序的劃分還應(yīng)該遵循如下原則。A.先基準(zhǔn)后其他。 作為定位基準(zhǔn)的表面應(yīng)在工藝過程一開始就加工。因?yàn)樵诤罄m(xù)工序中，都要把這個(gè)基準(zhǔn)表面作為工件加工的定位基準(zhǔn)來進(jìn)行其他表面的加工。B.先主后次。 定位基準(zhǔn)加工好后，先進(jìn)行精度要求較高的各主要表面的加工，然后在進(jìn)行其他表面的加工。C. 主要表面的精加工和光整加工一般放在加工的

13、最后階段進(jìn)行，以免受到其他工序的影響。次要表面的加工可穿插在主要表面加工工序之間進(jìn)行。這就是“先粗后精”的原則。3、常見的幾種數(shù)控加工工序的劃分方法A.按安裝次數(shù)劃分工序。 從每一次裝夾作為一道工序，此種劃分工序的方法適用于加工內(nèi)容不多的零件。專用數(shù)控機(jī)床和加工中心常用此種方法。B.按加工部位劃分工序。 按零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分成幾個(gè)加工部分，每一部分作為一道工序。C.按所用刀具劃分工序。 這種方法用于工件在切削過程中基本不變形，退刀空間足夠大的情況。此時(shí)可以著重考慮加工效率、減少換刀時(shí)間和盡可能縮短走刀路線，刀具集中分序法是按所用刀具劃分工序，即用一把刀具或一類刀具加工完成零件上所需要加工的部位，

14、以達(dá)到節(jié)省時(shí)間、提高效率為目的。D.按粗、精加工劃分。 對毛坯余量較大和加工精度要求較高的零件，應(yīng)將粗加工和精加工分開，化成兩道或更多的工序。將粗車安排在精度較低、功率較大的數(shù)控機(jī)床上，精加工安排在精度較高的數(shù)控機(jī)床上。根據(jù)上述分析，零件的加工路線安排如下工序1：下料工序2：銑削零件6個(gè)表面至零件外形最大尺寸，表面粗糙度Ra3.2um工序3：對零件外輪廓凸臺(tái)進(jìn)行加工工步1：用20立銑刀對外輪廓凸臺(tái)進(jìn)行粗加工，留有精加工余量工步2：用20立銑刀對外輪廓凸臺(tái)進(jìn)行精加工至圖紙尺寸要求工序4：對零件內(nèi)輪廓凹槽進(jìn)行加工工步1：用10立銑刀對內(nèi)輪廓凹槽進(jìn)行粗加工，留有精加工余量工步2：用10立銑刀對內(nèi)輪廓

15、凹槽進(jìn)行精加工至圖紙尺寸要求工序5：對零件中間的孔進(jìn)行加工工步1：鉆孔11.8通孔工步2：鉸孔12通孔工序6：去毛刺、清洗工序7：檢驗(yàn)3.3選擇并確定工藝裝備3.3.1數(shù)控機(jī)床的選擇數(shù)控銑床主要分為普通數(shù)控銑床和加工中心。普通數(shù)控銑床中最典型的是立式數(shù)控銑床。主軸帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)，主軸箱可上下移動(dòng)，工作臺(tái)可沿橫向和縱向移動(dòng)。具有三軸聯(lián)動(dòng)的功能，用于各類復(fù)雜的平面、曲面和殼體等類零件的加工。概括起來機(jī)床的選用要滿足一下要求：(1)保證加工零件的技術(shù)要求，能夠加工出合格產(chǎn)品；(2)有利于提高生產(chǎn)率； (3)有利于降低生產(chǎn)成本。但由于機(jī)床工藝范圍、技術(shù)規(guī)格、加工精度、生產(chǎn)率及自動(dòng)化程度各不相同。為了正確

16、地為每一道工序選擇機(jī)床，除了充分了解機(jī)床的性能外，尚需考慮以下幾點(diǎn)：(1)機(jī)床的類型應(yīng)與工序劃分的原則相適應(yīng)。數(shù)控機(jī)床適用于工序集中的單件小批量生產(chǎn)；對于大批量生產(chǎn)，則應(yīng)選擇高效自動(dòng)化機(jī)床和多刀、多軸機(jī)床；工序較分散則應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床。(2)機(jī)床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與工件的外形尺寸和加工表面的有關(guān)尺寸相適應(yīng)。即小工件用小規(guī)格機(jī)床加工，大工件用大規(guī)格的機(jī)床加工。(3)機(jī)床的精度與工序要求的加工精度相適應(yīng)。粗加工工序，應(yīng)選用精度低的機(jī)床；精度要求高的精加工工序，應(yīng)選用精度高的機(jī)床；但機(jī)床精度不能過低，也不能過高；機(jī)床精度過低，不能保證加工精度；機(jī)床精度過高，會(huì)增加零件制造成本。應(yīng)根據(jù)零件加工精

17、度要求合理選擇機(jī)床。采用發(fā)那科系統(tǒng)的數(shù)控銑床進(jìn)行銑削加工。KV650立式數(shù)控機(jī)床其主要機(jī)床參數(shù)如表3.1。表3.1 KV650數(shù)控銑床參數(shù)表名 稱單 位數(shù) 值工作臺(tái)面積（寬長）mm4051370工作臺(tái)縱向行程mm650工作臺(tái)橫向行程mm450主軸箱垂直向行程mm500主軸端面至工作臺(tái)面距離mm100600主軸錐孔ISO40（BT40刀柄）轉(zhuǎn)速范圍r/min606000進(jìn)給速度mm/min58000快速移動(dòng)速度mm/min10000定位精度mm0.008重復(fù)定位精度mm0.005機(jī)床需氣源MP0.50.6加工工件最大重量Kg7003.3.2刀具選擇該零件結(jié)構(gòu)簡單，四個(gè)側(cè)面較光整加工面與不加工面之

18、間的位置精度要求不高，但為了保證零件的其他精度要求，采用精密平口鉗（圖3.2）從側(cè)面夾緊，以底面和兩側(cè)面定位。圖3.2精密平口鉗本零件使用精密平口鉗，夾持工件左右端面，下面使用登高墊鐵支撐，防止在加工過程中，切削力過大，工件移動(dòng)或掉落。3.3.3刀具選擇1號(hào)刀50面銑刀：對于該零件上下表面，加工面積較大，同時(shí)有較高的表面粗糙度要求，故選用50面銑刀進(jìn)行加工，可以提高加工精度和效率，減小相鄰兩次進(jìn)給之間的接刀痕跡和保證銑刀的使用壽命。2號(hào)刀20立銑刀：對于該零件外輪廓凸臺(tái)，加工面積較大，故選用20立銑刀，可以提高加工精度和效率。3號(hào)刀10立銑刀：對于凹槽里面孔尺寸原因，故選用10立銑刀即可滿足加

19、工要求。4號(hào)刀11.8麻花鉆：零件上12孔有尺寸精度要求，需要使用11.8麻花鉆先進(jìn)行粗鉆，然后鉸孔。5號(hào)刀12鉸刀：零件上12孔有尺寸精度要求，需要使用麻花鉆先進(jìn)行粗鉆，然后用12鉸刀鉸孔。根據(jù)上文的刀具選擇制定該零件的刀具卡片:表3.2 零件刀具卡片產(chǎn)品名稱零件名稱序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱數(shù)量刀具規(guī)格備注直徑/mm刀柄1T01面銑刀150BT40硬質(zhì)合金2T02立銑刀120BT40硬質(zhì)合金3T03立銑刀110BT40硬質(zhì)合金4T04麻花鉆111.8BT40高速鋼5T05鉸刀112BT40高速鋼編制審核批準(zhǔn)共1頁第1頁3.3.4量具的使用表在數(shù)控銑削加工工件中，為了確保工件的尺寸精度，必須選擇正確

20、的測量工具，量具種類很多，但不同的工件采用不同的量具作為測量工具。采用千分尺和游標(biāo)卡尺及直尺作為測量工件的量具。由于游標(biāo)卡尺是一種通用量具使用方便的特點(diǎn)。對一般精度高的零件選用千分尺。如表3.3所示。表3.3量具表名稱規(guī)格分度值用途游標(biāo)卡尺0-150mm0.02mm主要用于測量內(nèi)、外尺寸和深度等千分尺0-25mm0.001mm用于零件厚度測量工具直尺0-200mm0.1mm用來測量毛坯等的長度第四章 確定參數(shù)及卡片的填寫4.1背吃刀量的選擇粗加工時(shí)，除留下精加工余量外，一次走刀盡可能切除全部余量。在加工余量過大、工藝系統(tǒng)剛性較低、機(jī)床功率不足、刀具強(qiáng)度不夠等情況下，可分多次走刀。當(dāng)遇切削表面有

21、“硬皮”的鑄鍛件時(shí)，應(yīng)盡量使口。大于硬皮層的厚度，以保護(hù)刀刃。精加工的加工余量一般較小，可一次切除。在中等功率機(jī)床上，粗加工的背吃刀量可達(dá)810 mm；半精加工的背吃刀量取0.55 mm；精加工的背吃刀量取O.21.5mm。在本次的加工中粗銑削時(shí)，留有0.3mm的余量。4.2進(jìn)給速度的確定 進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取，最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。粗加工時(shí)，由于對工件的表面質(zhì)量沒有太高的要求，這時(shí)主要根據(jù)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和剛性、刀桿的強(qiáng)度和剛性、刀具材料、刀桿和工件的尺寸以及已選定的背吃刀量等因素來

22、選取進(jìn)給速度。精加工時(shí)，則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素來選取進(jìn)給速度。4.3切削參數(shù)的確定 切削速度f可根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度進(jìn)行選取。實(shí)際加工過程中，也可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和查表的方法來選取。粗加工或工件材料的加工性能較差時(shí)，宜選用較低的切削速度。精加工或刀具材料、工件材料的切削性能較好時(shí)，宜選用較高的切削速度。切削速度Vc確定后，可根據(jù)刀具或工件直徑(D)按公式：來確定主軸轉(zhuǎn)速n(rmin)。在工廠的實(shí)際生產(chǎn)過程中，切削用量一般跟據(jù)經(jīng)驗(yàn)并通過查表的方式來進(jìn)行選取。（1）50面銑刀粗加工時(shí)根據(jù)查表及經(jīng)驗(yàn)，選取Vc=90m/min，f=0.3mm/r，ap=1mm。

23、則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/d =（100090）/（3.1450）r/min=573.2r/min取580r/min 進(jìn)給速度：F =fn =（0.3580）mm/min=174mm/min精加工時(shí)根據(jù)查表及經(jīng)驗(yàn)，選取Vc=110m/min，f=0.2mm/r，ap=0.5mm。則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/d =（1000110）/（3.1450）r/min=700.6r/min取700r/min 進(jìn)給速度：F =fn =（0.2700）mm/min=140mm/min（2）20立銑刀粗加工時(shí)根據(jù)查表及經(jīng)驗(yàn)，選取Vc=70m/min，f=0.3mm/r，ap=1mm。則：主軸轉(zhuǎn)速

24、：n =1000Vc/d =（100070）/（3.1420）r/min=1114.6r/min取1100r/min 進(jìn)給速度：F =fn =（0.31100）mm/min=330mm/min精加工時(shí)根據(jù)查表及經(jīng)驗(yàn)，選取Vc=90m/min，f=0.2mm/r，ap=0.5mm。則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/d =（100090）/（3.1420）r/min=1433.1r/min取1400r/min 進(jìn)給速度：F =fn =（0.21400）mm/min=280mm/min（3）10立銑刀粗加工時(shí)根據(jù)查表及經(jīng)驗(yàn)，選取Vc=70m/min，f=0.3mm/r，ap=1mm。則：主軸轉(zhuǎn)速：n

25、 =1000Vc/d =（100070）/（3.1410）r/min=2229.3r/min取2200r/min 進(jìn)給速度：F =fn =（0.32200）mm/min=660mm/min精加工時(shí)根據(jù)查表及經(jīng)驗(yàn)，選取Vc=90m/min，f=0.2mm/r，ap=0.5mm。則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/d =（100090）/（3.1410）r/min=2866.24r/min取2800r/min 進(jìn)給速度：F =fn =（0.22800）mm/min=560mm/min（4）11.8麻花鉆加工時(shí)根據(jù)查表及經(jīng)驗(yàn)，選取Vc=25m/min，f=0.1mm/r。則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000V

26、c/d =（100025）/（3.1411.8）r/min=674r/min取700r/min 進(jìn)給速度：F =fn =（0.1700）mm/min=70mm/min（5）12鉸刀加工時(shí)根據(jù)查表及經(jīng)驗(yàn)，選取Vc=30m/min，f=0.05mm/r。則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/d =（100030）/（3.1412）r/min=796r/min取800r/min 進(jìn)給速度：F =fn =（0.05800）mm/min=40mm/min4.4制定工藝文件詳細(xì)機(jī)械加工工藝過程卡件附件A4.5工序卡詳細(xì)機(jī)械加工工序卡件附件A第五章 加工程序編制及仿真加工5.1數(shù)控編程的分類數(shù)控編程主要分為手工

27、編程與自動(dòng)編程。（1）手工編程 整個(gè)程序的編制過程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備有機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。對于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計(jì)算較簡單，程序段不多，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。（2）自動(dòng)編程 用計(jì)算機(jī)把人們輸入的零件圖紙信息改寫成數(shù)控機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說數(shù)控編程的大部分工作有計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。5.2數(shù)控編程在建好模之后就是加工了， 加工就是對零件圖的幾何元素進(jìn)行數(shù)據(jù)定義，根據(jù)工藝規(guī)程輸入各種參數(shù)，如：切削深度、每次切深、加工余量、刀具參數(shù)、起刀點(diǎn)、退刀點(diǎn)等各種切削用量和參數(shù)。用自動(dòng)化編程軟件UG在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行刀具位置

28、軌跡 計(jì)算，選取控制元素和島嶼等，計(jì)算機(jī)生成刀位文件。動(dòng)態(tài)顯示刀具軌跡，刀具軌跡可進(jìn)行編修。啟動(dòng)軟件，進(jìn)入加工頁面（圖5.1），準(zhǔn)備加工零件圖5.1加工頁面5.2.1創(chuàng)建刀具選擇創(chuàng)建刀具，彈出對話框（圖5.2）選中，輸入刀具體名稱（圖5.2）。點(diǎn)擊選擇進(jìn)入對話框，輸入刀具參數(shù)（圖5.3）刀具直徑為20，長度為75mm，刀刃為2。后面的刀具以這種方法繼續(xù)創(chuàng)建中心鉆、麻花鉆、立銑刀。 圖5.2刀具對話框 圖5.3刀具參數(shù)對話框5.2.2創(chuàng)建幾何體1.選擇創(chuàng)建幾何體，彈出對話框（圖5.4）。選中 ，輸入幾何體名稱。點(diǎn)擊確定，進(jìn)入對話框（圖5.5），設(shè)置安全距離為10mm，點(diǎn)擊選擇自動(dòng)判斷 選擇工件上

29、表面，建立工件坐標(biāo)系。（圖5.6）圖5.4對話框 圖5.5MCS圖5.6工件坐標(biāo)系2.選擇創(chuàng)建幾何體，彈出對話框（圖5.7）。選中，輸入幾何體名稱。點(diǎn)擊確定，進(jìn)入對話框（圖5.8） 圖5.7幾何體 圖5.8對話框3.點(diǎn)擊指定部件，進(jìn)入對話框，選擇幾何體，選中要加工的零件。點(diǎn)擊指定毛坯，進(jìn)入對話框圖5.9 選中自動(dòng)塊，毛坯創(chuàng)建完成。 圖5.9毛坯的設(shè)定5.2.3創(chuàng)建型腔銑操作點(diǎn)擊按鈕 出現(xiàn)選擇第二個(gè) 型腔銑mill-contour 進(jìn)入設(shè)置切削參數(shù)，選擇需要的銑刀。刀軌的設(shè)置選擇 跟隨部件的銑切削方式，刀具平面直徑為百分之70每刀深度為1mm，切削方式為層優(yōu)先。如下圖（圖5.10）。圖5.10凸

30、臺(tái)加工刀路圖5.11凹槽加工刀路依照以上加工方法，加工零件的其余輪廓形狀，如下圖5.13所示圖5.12凹槽加工刀路5.2.4鉆孔加工（1）在“創(chuàng)建操作”工具條中選擇“創(chuàng)建刀具”命令，進(jìn)入“創(chuàng)建刀具”對話框。（2）先在“創(chuàng)建刀具”對話框中的類型選擇項(xiàng)內(nèi)選擇“drill”，然后在“刀具子類型”選項(xiàng)欄中選擇“麻花鉆頭（DRILLING-TOOL）”圖標(biāo)，并輸入刀具名稱DRILLING-TOOLD11，然后單擊“應(yīng)用”，進(jìn)入“刀具參數(shù)”對話框，設(shè)置參數(shù)后單擊“確定”，完成刀具的創(chuàng)建。（二）創(chuàng)建操作（1）在加工創(chuàng)建工具條中，單擊“創(chuàng)建操作”命令，系統(tǒng)將彈出“創(chuàng)建操作”對話框。（2）在“創(chuàng)建操作”對話框中

31、，選擇“類型”中選擇“drill”，然后在“操作子類型”中，選擇型腔銑模板圖標(biāo)PECK-DRILLING啄鉆。在“創(chuàng)建操作”對話框中設(shè)置其他參數(shù)：程序、刀具、幾何體、方法、名稱。在“創(chuàng)建操作”對話框中單擊“確定”，指定孔、指定部件表面、指定底面、指定循環(huán)方式、進(jìn)給和速度，如下圖所示。 圖5.13參數(shù)設(shè)置（3）生成操作，如圖5.14所示。圖5.14鉆孔刀路圖5.3數(shù)控仿真加工單擊“深度加工輪廓”對話框底部操作組的【確認(rèn)】圖標(biāo)。系統(tǒng)彈出“刀軌可視化”對話框，選擇“2D動(dòng)態(tài)”，單擊播放按鈕。確認(rèn)刀軌正確后，單擊對話框中的“確定”按鈕關(guān)閉對話框，完成仿真加工操作的創(chuàng)建如下圖。圖5.15加工仿真圖5.1

32、6加工仿真5.4程序的后處理點(diǎn)擊文件按鈕,后選擇需要的系統(tǒng)后處理文件，設(shè)定文件名字，點(diǎn)擊確定 即可生成G代碼。如下圖5.17。圖5.17程序后處理總結(jié)本畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們在走上各工作崗位之前對大學(xué)所學(xué)課程的一次深入綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我們幾年的大學(xué)學(xué)習(xí)一次考驗(yàn)。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，得到了以下各方面的鍛煉：1.能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排等問題，保證零件的加工質(zhì)量。2.提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過對零件加工工藝的分析，使我能夠根據(jù)被加工零件的加工要求，分析它的高效、

33、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的工藝路線。3.學(xué)會(huì)了使用手冊及圖表資料。了解了與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、并能夠做到熟練運(yùn)用。就我個(gè)人而言，通過這次設(shè)計(jì)，基本上掌握了零件機(jī)械加工工藝的規(guī)程，并學(xué)會(huì)了使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊和國家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，解決現(xiàn)代實(shí)際工藝分析問題，鞏固和加深了所學(xué)到的各門專業(yè)知識(shí)。并在設(shè)計(jì)過程中，請教了很多具有多年加工經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)教師。學(xué)到了很多課堂上不能學(xué)到的東西。在本次設(shè)計(jì)過程中，由于對零件加工所用到的設(shè)備的基本性能和加工范圍缺乏全面的了解，缺乏實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)中碰到了許多的問題。但我通過請教導(dǎo)師和翻閱相關(guān)資料、查工具書，解決了一個(gè)又一個(gè)的問題。在這個(gè)過程中，使我對所學(xué)的知識(shí)有了進(jìn)一步的鞏固和加深，而且也懂得了一些設(shè)計(jì)工具書的用途和查閱方法，與此同時(shí)鍛煉了我自己的動(dòng)手能力。在以后的學(xué)習(xí)生活中，我將繼續(xù)刻苦努力，不段提高自己的技能。本說明書主要是對零件的