數(shù)控技術畢業(yè)論文

目錄緒論 1第一章任務的分析 4第二章薄壁零件的造型 5第三章零件加工工藝分析 12第四章數(shù)控加工工藝方案 134.1制定工藝方案 134.2使用刀、輔具一覽表 134.3加工工藝 134.4加工程序卡片 13第五章數(shù)控加工的對刀 26第六章數(shù)控仿真加工 29結(jié)束語 31參考文獻 32附錄緒論在當今的制造業(yè)領域中，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展,用戶對產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)品換代的速度、產(chǎn)品設計制造到投放市場的周期等提出越來越高的要求。要適應這種瞬息萬變的市場需求、縮短設計制造周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量?？茖W技術的發(fā)展,尤其是電腦的技術的發(fā)展,促使了常規(guī)機械制造技術與精密檢測技術、數(shù)控技術等互相結(jié)合。從而使機械產(chǎn)品的結(jié)構越來越合理、其性能和效率越來越高，更新?lián)Q代頻繁。生產(chǎn)類型由大批量生產(chǎn)向多品種小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)化。這對機械制造技術提出了更高的要求。使機械制造技術不斷向著高柔性與高自動化高效率的趨勢發(fā)展?，F(xiàn)代制造業(yè)要求產(chǎn)品品種多樣化，更新?lián)Q代加速，從而使多品種小批量生產(chǎn)的比重明顯增加。在傳統(tǒng)的機械制造中，單件小批量生產(chǎn)一般都采用通用機床加工，當產(chǎn)品改變時，機床與工藝裝備均需作相應的變換和調(diào)整，而且通用機床的自動化程度不高，基本上由人工操作，難以提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量。特別是一些曲線、曲面輪廓組成的復雜零件，只能借助靠模和仿行機床加工，加工精度和生產(chǎn)效率受到很大的限制。同時在國際上也出現(xiàn)了許多造型、加工的軟件。如CADPro/e。CAD即電腦輔助設計(CAD-ComputerAidedDesign)利用電腦及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作。簡稱CAD。在工程和產(chǎn)品設計中，電腦可以幫助設計人員擔負計算、信息存儲和制圖等項工作。在設計中通常要用電腦對不同方案進行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設計信息，不管是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在電腦的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設計人員通常用草圖開始設計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給電腦完成；由電腦自動產(chǎn)生的設計結(jié)果，可以快速作出圖形顯示出來，使設計人員及時對設計作出判斷和修改；利用電腦可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關的圖形數(shù)據(jù)加工工作。CAD能夠減輕設計人員的計算畫圖等重復性勞動，專注于設計本身，縮短設計周期和提高設計質(zhì)量。Pro/E〔Pro/Engineer操作軟件〕是美國參數(shù)技術公司〔ParametricTechnologyCorporation，簡稱PTC〕的重要產(chǎn)品。在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位，并作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣，是現(xiàn)今最成功的CAD/CAM軟件之一。

Pro/E第一個提出了參數(shù)化設計的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決牲的相關性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進行選擇，而不必安裝所有模塊。Pro/E的基于特征方式，能夠?qū)⒃O計至生產(chǎn)全過程集成到一起，實現(xiàn)并行工程設計。它不但可以應用于工作站，而且也可以應用到單機上。

Pro/E采用了模塊方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設計、鈑金設計、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進行選擇使用。第一章任務的分析本次畢業(yè)設計的任務是薄壁零件的數(shù)控加工與工藝分析。拿到圖紙通過分析后我準備對它先進行實體模型，再進行數(shù)控加工工藝分析，再制定加工方案然后進行程序的編制最后進行仿真加工。通過對圖紙的研究與分析我選擇Pro/E軟件對它進行實體造型。主要用Pro/E軟件的草圖命令中的直線命令、圓弧命令、整圓命令和倒圓角命令等繪制草圖，再利用拉伸體、切割體和薄壁引用等指令來完成三維實體造型。加工部分則是利用手工編程。在編程的過程當中必須要結(jié)合實際考慮其切削的效率，走刀路線。要防止刀具與工件的碰撞。工序分為粗加工和精加工，其中加工精度可以利用修改刀補的方法來保證。第二章零件加工工藝分析與工藝處理打開Pro/E軟件，此圖為Pro/E軟件主界面第一步建立文件打開Pro/E軟件，單擊桌面圖標，啟動Proe/E后，單擊新建文件按鈕，在話框中選文件類型為Part，子類型為Solid。去掉“Usedefaulttemplate(使用缺省模板)”復選框前的對號，確認后彈出“NewFileOptions〔新文件選項〕對話框”在其“Template〔模版〕”選擇項中選擇“mmns_part_solid”，即使用“mm〔毫米〕”繪制圖單位的實體零件模板。第二步創(chuàng)建第一個拉伸體，打開拉伸特征操作對話框。單擊對話框中的按鈕，打開截圖選擇對話框，選擇TOP面為草繪面，其余接受系統(tǒng)默認，確定后進入草繪。2.2.在草繪中，繪制截圖如圖2-2所示。完成單擊按鈕退出草繪。圖2-22.3．深度設置位20mm。2.4．生成拉伸實體，單擊操作對話框右側(cè)確實定按鈕，即生成拉伸實體特征，如圖2-4所示。

圖2-4第三步創(chuàng)建拉伸疊加體3.1.進入拉伸特征操作對話框，以第一個拉伸體的上外表為草繪面〔如圖2-4所示〕。3.2.將拉伸深度設為5mm，其余保留默認設置，單擊確認按鈕，生成底座的第二拉伸體，如圖3-2所示。圖3-2第四步創(chuàng)建四組拉伸切割體1)創(chuàng)建第一二組拉伸切割體打開拉伸特征操作對話框，單擊按鈕，選擇第二拉伸體的上外表為草繪面，如圖3-2所示。其余接受默認設置，進入草繪。4.2在拉伸特征操作對話框中，單擊切割按鈕，并將拉伸方式設為〔穿透所有〕方式，其余保留默認設置。，生成底座的第一組切割體，如圖4-3a所示。以同樣的方式創(chuàng)建第二三組切割體，切割深度設為5mm，如圖4-3b，4-3c所示。圖4-3a圖4-3b圖4-3c2〕創(chuàng)建第四五組拉伸切割體4.4打開拉伸特征操作對話框，單擊按鈕,制截面如圖4-4所示，完成后退出。圖4-44.5在拉伸特征操作對話框中，單擊切割按鈕，切割深度設為5mm。，生成底座的第四組切割體，如圖4-6a。以同樣的方式創(chuàng)建第五組拉伸切割體，切割深度設為5mm，如圖4-6b所示。圖4-6a圖4-6b第五步創(chuàng)建倒圓角-3c為拉伸實體，進行倒圓角，如圖5-1所示。圖5-1第六步創(chuàng)建薄壁文件6.1以圖5-1實體進行草繪，畫好圖形后，則在拉伸特征操作對話框中單擊薄壁拉伸按鈕，并輸入薄壁厚度為1mm。單擊確認按鈕后，即生成薄壁實體，如圖6-1所示。圖6-1第三章零件加工工藝分析通過對課題圖樣及技術要求進行工藝分析先確定工藝基準、分析加工難點再制定加工方案,完成工具、夾具及程序的準備，并找出保證工件加工質(zhì)量和加工質(zhì)量穩(wěn)定性的切入、切出的方式與切入、切出點。1、確定工藝基準：從圖樣上分析主要結(jié)構為上平面和下平面兩面的結(jié)構,四周為四面方形。結(jié)合采用平口鉗裝夾,為保證四邊相互垂直，在實際加工前必須對固定鉗口進行調(diào)整。為保證上、下兩面的平行，必須對鉗口導軌以及墊鐵進行調(diào)整。2、加工難點分析：M28*1.5螺紋需要銑削；中心倒圓角可以使用變量編程方式完成；需多次裝夾加工。3、刀具選擇：圖樣中只給出工件幾何特征以及基點坐標，并沒有給出實際的刀具軌跡。為提高加工效率應盡量選用大直徑的刀具。但刀具直徑大容易發(fā)生干預，需要根據(jù)實際加工空間確定所需的刀具直徑。4、刀具路徑的選擇：為提高加工效率在數(shù)控加工中盡量減少換刀次數(shù)，以節(jié)省換刀時間，能用同一把刀加工的部位全部完成后再換刀加工其他部位。同時盡量減少空行程，用同一把刀加工工件的各個部位時，應以最短的路線到達各加工部位。第四章數(shù)控加工工藝方案4．1制定工藝方案制定工藝方案必須要從實際出發(fā)。因為工藝方案是按時完成工件加工的前提。制定工序方案要遵循工序集中的原則，工序越少越好,一次裝夾盡可能完成全部的工序。第一個步驟：加工底平面第二個步驟：以加工過的工件底面作為定位基準及找正基準，加工拉伸體切割體第三個步驟：以加工過的工件底面作為定位基準及找正基準，進行倒圓角第四個步驟：以加工過的工件底面作為定位基準及找正基準，加工薄壁零件4．2刀具、輔助工具一覽表表7-1刀具名稱刀具號刀補號刀補規(guī)格百分表T00可轉(zhuǎn)位立銑刀T0150mm立銑刀T02T0210mm20mm立銑刀T03T035mm10mm中心鉆T04T045mm10mm麻花鉆T05絲錐T0710mm4．3加工工藝(1)加工前準備工件1〕測量工件兩側(cè)邊的平行度和底面平面度，確認是否滿足裝夾定位的要求。2〕找正平口鉗，保證其與機床X軸的平行度。3〕壓緊固定平口鉗，并重新檢查平口鉗的位置精度是否有變化，如有變化進行重新找正。4．4加工工藝卡片工序號工步號工步內(nèi)容刀號長度補償號半徑補償號刀具/量具主軸轉(zhuǎn)速進給速度備注11通過墊鐵組合，保證工件,持大于等于7mm，并找正，X、Y向原點設為工2銑頂面，光出即可，程序號O7001。T01H01D01806004003粗、精銑方輪廓，程序號O7002。T02H02D021620003004鉆中心孔，程序號O7003。T03H03315001005鉆孔,程序號O7004。T04H0410001006擴孔，程序號O7005。T02H02D0216200030021將已加工大平面靠緊固定鉗口，利用精密平口鉗和尋邊器尋找工件坐標。2粗、精加工左側(cè)凹輪廓，程序號O7006。T02H02D0216200030033鉆中心孔，程序號O7003。T03H03315001004鉆孔，程序號O7004。T03H0310001005攻絲，程序號O7007。T03H04M1030045031將工件順時針轉(zhuǎn)動180，利用精密平口鉗和尋邊器尋找工件坐標。2粗、精加工右側(cè)凹輪廓，程序號O7008。T02H02D021620003003鉆中心孔，程序號O7003。T03H03315001004鉆孔，程序O7004。T04H0410001005攻絲，程序號O7007。T05H05M10300450工序號工步號工步內(nèi)容刀號長度補償號半徑補償號刀具/量具主軸轉(zhuǎn)速進給速度備注41未加工面朝上，利用精密平口鉗和尋邊器尋找工件坐標。2銑頂面，保證280.02，程序同O7001。T01H01D01806004003粗加工薄壁外輪廓，程序號O7009。T06H06D061030002504粗加工上部凸臺，程序號O7010。T06H061030002505粗加工薄壁內(nèi)輪廓，程序號O7011。T02H0216200030046粗加工下部凹輪廓，程序號O7012。T06H061030002507鉆中心孔，O7003。T03H03315001008鉆孔，程序O7004。T04H0410001009攻絲，程序O7007。T05H05M1030045010精加工下部凹輪廓,程序同O7012。T06H0610300025011精加工薄壁外輪廓，程序同O7011。T06H06D0610400050012精加工薄壁外輪廓，程序同O7009。T06H06D0610400050013精加工上部凸臺，程序同O7010。T06H06D0610400050014空口倒圓角，程序號O7013。T02H02D02163000150015銑螺紋，程序號O7014。T07H07D073000300上表中的裝夾方案如下列圖7-17-2所示：圖8-1裝夾方案圖8-2裝夾方案程序編制1)程序：O7001程序程序注釋O7001；程序名N10G00G17G設置程序初始狀態(tài)N20X-30.Y-110.；保證下刀點離開工件本體N30M03S600；以100~150mm/min計算SN40G43Z10.H01；加刀具長度補償值N50M08；開切削液N60G01Z0F100；到達Z向位置N70G01Y65.F400；以0.1~計算FN80X30；保證壓力大于5mmN90Y-110；刀具移出工件N100M90；切削液關N110G49G00Z200M05；撤消刀具長度補償N120M30程序結(jié)束2〕程序：O7002程序程序注釋O7002；程序號N10G00G17G設置程序初始狀態(tài)N20X-80.Y-80.；保證下刀點離開工件本體N30M03S1200；以100~150mm/min計算SN40G43Z10.H02；加刀具長度補償值N50M08；開切削液N60G01Z100；到達Z向位置N70G41G01X-60D02F360；加刀具半徑補償值N80Y60.；N90Y60.；N100Y-60.；N110X-70.；N120G40G01X-80.Y-80.；撤消刀具半徑補償N130M49G09M撤消刀具半徑補償，關切削液N140M30；結(jié)束程序程序：O7003程序程序注釋O7003；程序名N10G00G17G設置程序初始狀態(tài)N20M03S1500；N30G43Z10.H3；加刀具長度補償值N40M08；開切削液N50G81X0Y0Z-2.5R2.F100；N100G49G09M撤消刀具長度補償，關切削液N110M30；程序結(jié)束4〕程序：O7004程序程序注釋O7004；程序名N10G00G17G設置程序初始狀態(tài)N20M03S100；N304；加刀具長度補償值N40M08；開切削液N50200F100；N100G49G00Z200；撤消刀具長度補償，關切削液N110M30；程序結(jié)束5〕程序：O7005程序程序注釋O7005；程序名N10G00G17G40G設置程序初始狀態(tài)N20X0Y0；N30MO3S200；N40；N50Z2；N60G41G02F300N70M98P7105L10；N80G90G40G01X0Y0N90G49G09M05撤消刀具長度補償，關切削液N100M30；程序結(jié)束程序程序注釋O7105；程序名N10G91G03X-13.Y0.Z-3.I13.；N20M99；6)程序：O7006程序程序注釋O7006；程序名N10G00G71G設置程序初始狀態(tài)N20X-10.Y-38.；N30M03S2000；N40G43Z10.H02；N50G1Z-5F100；N60G41G02FN70Y-12；N80G3X-20.R10.；N90G1Y-38；N80G90G40GN90G49G09M撤消刀具長度補償，關切削液N100M30；程序結(jié)束7〕程序：O7007程序程序注釋O7007；程序名N10G00G17G設置程序初始狀態(tài)N20M03S300；N30；加刀具長度補償值N40M08；開切削液N50450；N100G49G09M05撤消刀具長度補償，關切削液N110M30；程序結(jié)束8〕程序：07008程序程序注釋O7008；程序名N10G00G17G設置程序初始狀態(tài)N20X10.Y-38.；N30M03S3000；N40；N50G1Z-5F100；N60G41G06F250N70Y-5；N80X0；N90G1Y-38；N80G90G40G01X10.Y-40.N90G49G09M05撤消刀具長度補償，關切削液N100M30；程序結(jié)束9〕程序：O7009程序程序注釋O7009程序名N10G00G17G設置程序初始狀態(tài)N20X-10.Y60.；N30M03S3000；N40G43Z10.H06；N50G1Z-8F100.；N60G41G06FN70G02X15.722Y37.972R20.；N80G03X31.255Y26.686R20.；N90G02X40.972Y-3.218R20.；N100G03X35.038Y-21.479R20.；N110G02X9.6Y-39.961R20.；N120G03X-9.6R20.；N130G02X-35.038Y-21.479R20.；N140G03X-40.922Y-3.218R20.；N150G02X-31.255Y26.686R20.；N160G03X-15.722Y37.972R20.；N170G02X0Y55.R20.；N180G01X10.；N190G40G01X15.Y60.；N200G49G09M撤消刀具長度補償，關切削液N210M30；程序結(jié)束10〕程序：O7010程序程序注釋O7010；程序名N10G00G17G設置程序初始狀態(tài)N20M03S3000；N30G43Z10.H06；N40G68X0Y0R-45.；N50M98P7110；N60G68X0Y0R45.；N70M98P7110；N80G69；N90G90G40GN100G49G09M撤消刀具長度補償，關切削液N110M30；程序結(jié)束程序程序注釋O7110；程序名N10G90G00X20.Y90.；N20G01Z-8.F100；N30G41G06FN40G01Y60.,R5.；N50G01X-15.,R5.；N60G01Y85.；N70G40G01X-20.Y90.；N80G01Z2.F1000；N90M99；11)程序:O7011程序程序注釋O7011；程序名N10G00G17G設置程序初始狀態(tài)N20X0.Y35.；N30M03S3000；N40G43Z10.H06；N50G1Z-8.F100.；N60G41G06FN70G03-14.739Y37.786R19.；N80G02X-31.382Y25.694R21.；N90G03X-40.492Y-2.341R19.；N100G02X-34.134Y-21.907R21.；N110G03X-10.286Y-39.233R19.；N120G02X10.286R21.；N130G03X34.134Y-21.907R19.；N140G02X40.492Y-2.341R21.；N150G03X31.382Y25.694R19.；N160G02X14.739Y37.786R21.；N170G03X-19.Y35R19.；N180G40G01X0Y35.；N190G49G09M撤消刀具長度補償，關切削液N200M30；程序結(jié)束12〕程序：O7012程序程序注釋O7012；程序名N10G00G17G設置程序初始狀態(tài)N20M03S3000；N30G43Z10.H06；N40G68X0Y0R-45.；N50M98P7110；N60G68X0Y0R45.；N70M98P7112；N80G69；N90G90G40GN100G49G09M撤消刀具長度補償，關切削液N110M30；程序結(jié)束程序程序注釋O7112；程序名N10G90G00X0Y-90.；N20G01Z-13.F100；N30G41G06FN40G01Y-60.；N50G01X-15.；N60G01Y-85.；N70G40G01X0Y-90.；N80G01Z2.F1000；N90M99；13〕程序:O7013程序程序注釋O7013；程序名N10G00G17G設置程序初始狀態(tài)N20X0.Y0.；保證下刀點離開工件本體N30M03S3000；以100～150mm/min計算SN40G43Z10.H02；加刀具長度補償值N50M08；開切削液N60G01Z-5.F100；到達Z向位置N70#1=0；角度初始化N80#2=5.*SIN[#1]；N90#3=5.*COS[#1]；N100#4=12.+#3；N110#5=-#2.；N120G01X-#4Z#F2000；N130G03I#4；N140#1=#1+1.；N150IF[#1LE90.]GOTO80；N160G49G09MN170M30；程序結(jié)束14)程序:O7014程序程序注釋O7014;程序名N10G00G17G設置程序初始狀態(tài)N20X0Y0;保證下刀點離開工件本體N30M03S3000;以100～150mm/min計算SN40G43Z10.H07;加刀具長度補償值N50M08;開切削液N60Z-8.;接近工件N70G42G07F加刀具半徑補償值N80M98P7114L7;調(diào)用螺旋加工子程序N90G90G40G撤消刀具半徑補償N100G49G09M撤消刀具長度補償,關切削液N110M30;程序結(jié)束程序程序注釋O7114;程序名N10G91G300;螺紋加工N20M99;返回主程序第五章數(shù)控加工的對刀首先要確定好工件坐標系的原點，然后使用尋邊器或刀具確定工件的X和Y坐標位置，最后使用刀具確定Z坐標的位置。X向?qū)Φ斗椒ǎ骸?〕將尋邊器裝在主軸上，如下列圖9-1所示：圖9-1〔2〕主軸轉(zhuǎn)速500r/min～700r/min;〔3〕手搖移開工作臺使尋邊器慢慢靠近工件-X向，此時應降低手動進給倍率，直到尋邊器上下兩部分重合，如下列圖9-2：圖9-2〔4〕手搖Z向提起尋邊器，Y軸不動，在相對坐標位置中輸入X0，即X軸相對坐標清零，如下列圖9-3、9-4所示：圖9-3圖9-4〔5〕手搖將尋邊器移動到+X軸，用同種方法對+X軸，記錄下機床坐標系中的X值，如下列圖9-5所示：圖9-5〔6〕計算出工件坐標系的X值，將機床坐標值輸入到G54存儲器中,如下列圖9-6所示：圖9-6Y向?qū)Φ斗椒ǎ号cX向?qū)Φ斗椒ㄏ嗤?。Z向?qū)Φ斗椒ǎ骸?〕將刀具裝在主軸上；〔2〕將工件放一對刀塊；〔3〕手搖移動使刀具靠近對刀塊，邊移動刀具邊拿對刀塊試塞，直到松緊適度為止，記錄下機床相對坐標系中的Z值,如下列圖9-7所示：圖9-7〔4〕手搖使刀具至工件外，脫離工件，此時Z軸不動；〔5〕手搖使Z軸向下移動一個對刀塊高度；〔6〕將Z軸相對坐標清零或?qū)軸機床坐標值輸入到G54存儲器里,如下列圖9-8所示：圖9-8第六章數(shù)控仿真加工把編輯好的所有程序單以問本的形式保存，在宇龍仿真系統(tǒng)中按程序傳輸按鈕，選擇程序所要加工的程序，再在控制面板中創(chuàng)建程序名，并按面板中的按鈕進行程序的傳輸。傳入程序見圖10-1。圖10-1把所有程序逐個輸入到數(shù)控仿真加工軟件所并進行仿真加工，經(jīng)過加工后的零件走刀軌跡如下列圖10-2所示。圖10-2仿真實體圖零件如圖10-3。圖10-3結(jié)束語