數(shù)控專業(yè)畢業(yè)論文正稿

畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）論文題目：端蓋類零件的建模與仿真加工系部：機(jī)電工程系專業(yè)：數(shù)控技術(shù)班級：學(xué)生：學(xué)號：指導(dǎo)教師：2016年4月8日摘要

數(shù)控技術(shù)與數(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)與數(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)品種類和檔次以與生產(chǎn)方式都帶來了革命性的變化。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是端蓋零件基于MacterCAM的的建模與編程加工，該零件的尺寸精度、形狀精度以與位置精度的要求都很高，因此在安排工藝過程時，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力與應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，才能達(dá)到零件的技術(shù)要求。文中介紹了數(shù)控加工的特點(diǎn)、加工工藝分析以與數(shù)控編程的一般步驟，設(shè)計(jì)中先用AutoCAD完成零件的平面視圖，再用MasterCAM軟件完成零件的三維造型與加工路徑設(shè)計(jì)，最后再用MasterCAM實(shí)現(xiàn)零件的加工仿真。關(guān)鍵詞:數(shù)控加工，尺寸，加工工序AbstractNumericalcontroltechnologyandCNCmachinetoolsintoday'smachine-buildingindustryanimportantpositionandgreatbenefits,showsitsstrategicroleinthemodernizationofnationalindustries,andhasbecomeatraditionalmachinerymanufacturingindustrytransformationandautomation,flexibilityandintegrationofimportantmeansofproductionandlogo.ThewideapplicationofnumericalcontroltechnologyandCNCmachinetools,machinerymanufacturingindustrystructure,productcategoriesandgrades,aswellaschangesinproductionarerevolutionized.ThegraduationistheendcoverpartsbasedonMacterCAMmodelandtheprogrammingprocess,thepartaccuracyofsize,shapeandlocationaccuracyrequirementsareveryhigh,sowhenschedulingprocess,youneedtoseparatethemainsurfaceroughandfinishmachiningoperations.Graduallyreduceallowances,cuttingforcesandtheroleofinternalstressanddeformationoftheamendmentprocessinordertoachievethetechnicalrequirementsoftheparts.CNCmachiningisintroducedinthispaperfeatures,machiningtechnologyandNCprogrammingproceduredesignusingAutoCADtocompletepartoftheplaneintheview,thenusetheMasterCAMsoftwaredesignofthreedimensionalmodelingandpathparts,andfinallywithMasterCAMpartsmachiningsimulation.Keywords:CNCmachining,dimensions,processing目錄摘要Ⅰ緒論②基準(zhǔn)統(tǒng)一原則

應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。這樣做可以簡化工藝規(guī)程的制訂工作，減少夾具設(shè)計(jì)、制造工作量和成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；由于減少了基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，便于保證各加工表面的相互位置精度。例如加工軸類零件時，采用兩中心孔定位加工各外圓表面，就符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。箱體零件采用一面兩孔定位，齒輪的齒坯和齒形加工多采用齒輪的孔與一端面為定位基準(zhǔn)，均屬于基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。2.5工藝方案的擬訂（1）選擇加工方法因工件只生產(chǎn)一個，所以整體采用機(jī)加工的方法。工件外輪廓表面粗糙度僅為Ra12.5um，故只采用粗加工即可，下底面和凹形槽表面的粗糙度為Ra3.2um，故需采用粗精結(jié)合加工，直徑為10mm的兩個通孔有公差要求，所以這兩個通孔要和直徑為30mm的通孔在同一道工序中加工。Ф10通孔表面粗糙度為Ra6.3um，為了防止鉆偏和達(dá)到精度要求，即采用鉆中心孔-鉆孔-擴(kuò)孔-鏜孔方案。Ф30通孔表面粗糙度為Ra1.6um，精度達(dá)IT7級，可采用鉆中心孔-鉆孔-擴(kuò)孔-粗鉸-精鉸孔方案。（2）確定加工順序按照先面后孔，先粗后精的原則確定。加工順序?yàn)榇?，精銑平面輪廓外形。具體順序見工序卡片。（3）確定裝夾方案和選擇夾具該零件形狀較簡單，四個側(cè)面較光整，加工面與不加工面之間的位置精度要求不太高，故采用通用臺虎鉗，讓兩個側(cè)面分別與下層底面和上層頂面結(jié)合來定位，用虎鉗鉗口從側(cè)面加緊。（4）選擇刀具所需刀具有立銑刀，中心鉆，麻花鉆，球頭銑刀。其規(guī)格根據(jù)加工尺寸選擇。加工過程應(yīng)選擇合適的刀具，以免影響加工效率，也應(yīng)減少接刀痕，應(yīng)綜合考慮。具體所選擇刀具見刀具卡片。（5）選擇切削用量查表確定切削速度和進(jìn)給量，然后計(jì)算出機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和機(jī)床進(jìn)給速度。具體切削參數(shù)詳見下表:刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速r/min進(jìn)給速度mm/min背吃刀量/mm備注T01Ф20立銑刀14002402硬質(zhì)合金T02Ф6立銑刀32006401.5硬質(zhì)合金T03Ф50面銑刀4001802硬質(zhì)合金T04Ф5球頭銑刀50001000硬質(zhì)合金T05Ф3中心鉆2600338高速鋼T06Ф8鉆頭1000200高速鋼T07Ф9.8鉆頭800160高速鋼T08Ф25鉆頭320100高速鋼T09Ф29.7鉆頭27080高速鋼T10Ф29.9鉸刀27080高速鋼T11Ф30鉸刀26070高速鋼T12Ф10鏜刀780140高速鋼第3章數(shù)控加工過程與注意事項(xiàng)3.1零件加工前的準(zhǔn)備工作3.1.1零件幾何模型的構(gòu)建分析零件加工圖，通過Mastercam軟件，將零件的幾何圖形繪制在計(jì)算機(jī)屏幕上，同時通過一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自動存儲圖形數(shù)據(jù)文件。這些數(shù)據(jù)文件是計(jì)算刀位軌跡的依據(jù)。所以在設(shè)計(jì)階段力求圖形設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，這是加工的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，直接影響編程結(jié)果的準(zhǔn)確性，是保證零件精度的原始階段，零件模型如圖3-1。圖3-13.2機(jī)床加工注意事項(xiàng)通過在機(jī)房用XK713機(jī)床進(jìn)行對工件加工，從簡單的電源開關(guān)到工件加工結(jié)束應(yīng)遵守機(jī)床操作規(guī)則。（l）每次開機(jī)前要檢查一下銑床后面潤滑油泵中的潤滑油是否充裕，空氣壓縮機(jī)是否打開，切削液所用的機(jī)械油是否足夠等。開機(jī)時，首先打開總電源，然后按下CNC電源中的開啟按鈕，把急停按鈕順時針旋轉(zhuǎn)，等銑床檢測完所有功能后（下操作面板上的一排紅色指示燈熄掉），按下機(jī)床按鈕，使銑床復(fù)位，處于待命狀態(tài)。(3）在手動操作時，必須時刻注意，在進(jìn)行X、Y方向移動前，必須使Z軸處于抬刀位置。移動過程中，不能只看CRT屏幕中坐標(biāo)位置的變化，而要觀察刀具的移動，等刀具移動到位后，再看CRT屏幕進(jìn)行微調(diào)。在編程過程中，對于初學(xué)者來說，盡量少用G00指令，特別在X,Y,Z三軸聯(lián)動中，更應(yīng)注意。在走空刀時，應(yīng)把Z軸的移動與X、Y軸的移動分開進(jìn)行，即多抬刀、少斜插。有時由于斜插時，刀具會碰到工件而發(fā)生刀具的破壞。在使用電腦進(jìn)行串口通信時，要做到：先開銑床、后開電腦；先關(guān)電腦、后關(guān)銑床。避免銑床在開關(guān)的過程中，由于電流的瞬間變化而沖擊電腦。在利用DNC(電腦與銑床之間相互進(jìn)行程序的輸送）功能時，要注意銑床的存容量，一般從電腦向銑床傳輸?shù)某绦蚩傋止?jié)數(shù)應(yīng)小于23kB。如果程序比較長，則必須采用由電腦邊傳輸邊加工的方法，但程序段號，不得超過N9999。如果程序段超過1萬個，可以借助MasterCAM中的程序編輯功能，把程序段號取消。銑床出現(xiàn)報警時，要根據(jù)報警號查找原因，與時解除報警，不可關(guān)機(jī)了事，否則開機(jī)后仍處于報警狀態(tài)。3.3工件加工過程3.3.1工件裝夾用夾具裝夾，通過夾具的定位元件使工件相對于刀具與機(jī)床獲得正確位置的方法。這種方法使工件定位迅速方便，定位精度較高，廣泛用于工件加工。3.3.2工件對刀對對刀建立工件坐標(biāo)系是實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工前的必須操作。不同的對刀方法所獲得的數(shù)據(jù)資料,都是用于確定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)。它是用來定義數(shù)控加工中刀具軌跡的基本點(diǎn),同時也是編程人員根據(jù)零件工藝要求在編制加工程序時所依據(jù)的編程原點(diǎn)。3.3.3工件加工通過對機(jī)床刀具的走刀路徑進(jìn)行觀察，認(rèn)真關(guān)注，防止出現(xiàn)錯誤與根據(jù)刀具的實(shí)際尺寸和位置，將刀具半徑補(bǔ)償值和刀具長度補(bǔ)償值輸入到與程序?qū)?yīng)的存儲位置等。第4章基于MasterCAM軟件的編程加工4.1設(shè)定工件毛坯單擊MainMenu→Tooipath→JobSetup,打開JobSetup對話框。直接在對話框的X、Y和Z輸入框中輸入工件尺寸“128×128×45”，在“StockOrigin”的Z輸入框中輸入“33”，選中“DisplayStock”復(fù)選框，參數(shù)設(shè)定后，單擊“OK”按鈕，完成工件設(shè)定。4.2工件的加工路徑加工部位與加工方法圖例參數(shù)F（mm/min）S（r/min）主要命令1毛坯端面面銑削F=180S=400Face2上表面面銑削F=180S=400Face3外輪廓外形銑削F=240S=1400Contour4橢圓凸臺外形銑削F=240S=1400Contour5凸臺外形銑削F=240S=1400Contour6橢圓與圓弧凸臺挖槽加工F=640S=3200Pocket7側(cè)壁挖槽加工F=640S=3200Pocket8T形槽挖槽加工F=640S=3200Pocket9中心孔鉆削F=100S=1200Drill10Ф25孔鉆削F=50S=150Drill11Ф29.7孔鉆削F=40S=120Drill12Ф29.9孔鉸削F=40S=120Drill13Ф30孔鉸削F=30S=120Drill14Ф8孔鉆削F=80S=400Drill15Ф9.8孔鉆削F=80S=400Drill16Ф10孔鏜削F=30S=300Drill17Ф15孔銑削F=640S=3200Pocket18倒直角粗加工等高加工F=640S=3200Contour19倒圓角粗加工等高加工F=640S=3200Contour20倒直角精加工等高加工F=400S=3850Contour21倒圓角精加工等高加工F=400S=3850Contour22下表面面銑削F=180S=400Face23外輪廓外形銑削F=240S=1400Contour24凸臺挖槽加工F=240S=1400Pocket25側(cè)壁挖槽加工F=640S=3200Pocket26凹形槽挖槽加工F=640S=3200Pocket27球面粗加工等高加工F=640S=3200Contour28球面精加工等高加工F=400S=3850Contour總結(jié)隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前，我覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對這兩年來所學(xué)的知識做一個簡單的總結(jié)與應(yīng)用，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我知道了原來自己的知識還比較欠缺，要學(xué)習(xí)的東西還有很多。還明白了數(shù)控加工需要編程與工藝相結(jié)合，沒有加工工藝的數(shù)控編程是不可靠的，同時又是十分危險的。加工工藝不僅要有，而且還要合理，這樣才能加工出理想的產(chǎn)品。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我明白了學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，數(shù)控加工是需要豐富的加工經(jīng)驗(yàn)的，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。

總之，在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到過很多問題，也解決過很多問題，同時也有許多迷惑，不過終會有一個答案。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。

致時間飛逝