基座的加工工藝設(shè)計(jì) 說明書

常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要畢業(yè)設(shè)計(jì)把所學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通。圓柱異形件的加工工藝設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)到加工工藝步驟在到編程在到加工出實(shí)體零件，綜合了機(jī)械很多專業(yè)性知識(shí)。工件工藝設(shè)計(jì)是一門專業(yè)性學(xué)科。制造業(yè)是每一個(gè)國(guó)家的根本，體現(xiàn)了一個(gè)工業(yè)大國(guó)的生產(chǎn)力，所以很多專業(yè)人員研究新型的數(shù)控設(shè)備，使機(jī)器使用性能不斷完善化，提高整體行業(yè)的生產(chǎn)力與創(chuàng)造力。機(jī)器的加工性能在不斷地改進(jìn)，隨著數(shù)控方面的技術(shù)完善，現(xiàn)代新型的數(shù)控設(shè)備不再是單一性能，由很多不同的單元組成，可以進(jìn)行電腦輔助編程，取代了人工編程，而且還可以用計(jì)算機(jī)編寫復(fù)雜的零件程序，解決了人工編寫不出加工程序的難題?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)器加工零件，只需要專門編程人員編制程序，調(diào)試人員調(diào)機(jī)，操作人員操作機(jī)器，就可以實(shí)現(xiàn)加工零件流水線式生產(chǎn)。但對(duì)技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)有了嚴(yán)格的要求，操作工師傅只需要熟練的操作機(jī)器，會(huì)進(jìn)行一些尺寸公差的微調(diào)。但對(duì)于機(jī)器調(diào)試員來說，不僅僅需要熟練的操作機(jī)器，還需要掌握專門夾具技術(shù)知識(shí)等其他知識(shí)。而簡(jiǎn)單地編程對(duì)于這個(gè)行業(yè)的人不是一個(gè)困難，而復(fù)雜的零件編程需要用到輔助編程軟件，比如說UG，PM。編程人員自身要具備大量的實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)和對(duì)輔助編程軟件的熟練使用。關(guān)鍵詞：建模、工藝分析、加工仿真。前言圓柱異形件的加工工藝設(shè)計(jì)是對(duì)于它的加工方法及加工過程中工序的進(jìn)行系統(tǒng)的分析。近幾年。數(shù)控技術(shù)逐漸普遍，作為現(xiàn)代化的加工方法，越來越多的人學(xué)習(xí)了它，數(shù)控加工具有高效率，精度高，及可以自動(dòng)化加工零件等諸多優(yōu)點(diǎn)，它可以進(jìn)行許多困難零件的加工，例如精度高的零件或者加工工藝復(fù)雜的零件。數(shù)控機(jī)床隨著時(shí)間的流失而越來越先進(jìn)。對(duì)于數(shù)控加工，一般可以分為手工編程和自動(dòng)編程，但越來越多的是自動(dòng)編程，他可以高效率的對(duì)復(fù)雜零年進(jìn)行編制程序，提高了數(shù)控加工的效率。但編程前都要對(duì)該零件進(jìn)行系統(tǒng)的分析，確定他的加工工藝方法，根據(jù)切削量和零件材料等因素選擇適合加工的刀具，確定加工的轉(zhuǎn)速及進(jìn)給率，以及加工坐標(biāo)系和走刀路線也要進(jìn)行分析。熟練使用測(cè)量?jī)x器和掌握加工過程控制零件尺寸精度的方法，才能把一個(gè)零件加工滿足產(chǎn)品需求。該零件選用的機(jī)床是數(shù)控加工中心。對(duì)零件進(jìn)行仔細(xì)的分析，加工方式主要分為平面銑削和鉆孔，確定了加工工藝的方法，查找并確定加工時(shí)的進(jìn)給與主軸轉(zhuǎn)速參數(shù)，選定加工時(shí)滿足銑削該工件的銑刀，合適的走刀路線和加工工序。對(duì)加工過程的工藝進(jìn)行整體分析，并對(duì)加工工藝進(jìn)行的科學(xué)合理的編制，凸出現(xiàn)代數(shù)控加工的先進(jìn)。第一章零件的造型設(shè)計(jì)1.零件的系統(tǒng)建模通過對(duì)該零件的圖紙進(jìn)行分析后，開始用UG對(duì)零件進(jìn)行系統(tǒng)的外觀造型。1.打開UG建模的圖框，插入一個(gè)柱體。該柱體的定位尺寸為坐標(biāo)原點(diǎn)，定形尺寸為Φ99，高為17mm。如圖1-01所示。圖1-01高17mm的圓柱2.點(diǎn)擊凸臺(tái)圖標(biāo)，輸入要凸起的尺寸，直徑97mm，高度33mm.，點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕，選擇點(diǎn)到點(diǎn)，確定。該零件的定位尺寸為坐標(biāo)原點(diǎn)。如圖1-02所示。圖1-02高33mm的凸臺(tái)3.插入—任務(wù)環(huán)境草圖—選擇圓柱頂面作為草圖的基準(zhǔn)平面—根據(jù)圖紙要求畫出薄板的形狀直至完全約束，然后點(diǎn)擊確認(rèn)完成，如圖1-03所示。點(diǎn)擊選擇拉伸，輸入高度為9mm，然后在把拉伸出的實(shí)體記行倒圓角，然后與已經(jīng)建好的實(shí)體求和，把草圖移動(dòng)至23圖層，如圖1-04所示。該草圖的定位尺寸為30mm，34mm,定形尺寸為偏置3.5mm，圓角半徑尺寸為R8mm.圖1-03薄板草圖圖1-04建模完成與求和4.繼續(xù)任務(wù)環(huán)境下草圖，同樣選擇圓柱頂面做草圖的基準(zhǔn)平面，根據(jù)尺寸要求畫出兩個(gè)草圖的形狀，如圖1-05所示。然后進(jìn)行該草圖的拉伸，求出的兩個(gè)實(shí)體然后求差。并把草圖移動(dòng)24圖層，然后進(jìn)行倒角，如圖1-06所示。該零件部位定位尺寸為12mm,8mm,圓弧的定位尺寸為7mm，13mm，25度，140度。定形尺寸為49mm，R48mm，R25mm，R17mm，R27mm。圖1-05凸臺(tái)草圖圖1-06拉伸實(shí)體5.插入—任務(wù)環(huán)境下草圖—選擇圓柱底面為草圖的基準(zhǔn)平面—根據(jù)圖紙尺寸要求畫出下面兩個(gè)草圖，并且完全約束，如圖1-07所示。然后進(jìn)行拉伸求差。外部拉伸深度為7mm內(nèi)部拉伸為13mm。并把草圖移動(dòng)至25圖層。四個(gè)半徑6mm圓弧與直徑70mm的圓倒4mm的圓角，如圖1-08所示。零件的定位尺寸為坐標(biāo)中心且以Y軸設(shè)置對(duì)稱，R6的定位尺寸為52.3mm，40mm。定形尺寸為41mm，R39mm，59.2mm，R35mm，R4mm，R6mm。圖1-07內(nèi)外凹槽草圖圖1-08求差后的實(shí)體6.插入—任務(wù)環(huán)境下草圖—根據(jù)尺寸要求畫出圖形并且完全約束，然后完成草圖，如圖1-09所示。然后進(jìn)行草圖的拉伸，高度為9mm并且進(jìn)行與零件實(shí)體的求和。然后把拉伸的長(zhǎng)方體四個(gè)邊到3.5mm的圓角，然后把草圖移動(dòng)到26圖層，如圖1-10所示。零件的定形尺寸為15mm，9.5mm。定形尺寸為19mm，27mm，R3.5mm。圖1-09長(zhǎng)方形草圖圖1-10拉伸與倒圓角7．創(chuàng)建基準(zhǔn)平面8距離為48.5mm，單擊確定。然后選擇任務(wù)環(huán)境下草圖，單擊創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面，然后進(jìn)入草圖下環(huán)境，根據(jù)圖紙畫出草圖并且完全約束，完成草圖，如圖1-11所示，然后進(jìn)行拉伸與實(shí)體進(jìn)行求差。拉伸深度為9.5mm，并把草圖移動(dòng)27圖層，然后進(jìn)行邊倒圓，如圖1-12所示。該草圖的定位尺寸以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心，與底邊線共線。定形尺寸為33mm，41mm，R6mm。圖1-11側(cè)面凹槽草圖圖1-12求差與倒圓角8.創(chuàng)建一個(gè)基準(zhǔn)，為上一個(gè)基準(zhǔn)的反方向，尺寸為48.5mm，然后創(chuàng)建草圖，按圖紙要求畫出草圖，完全約束，然后完成草圖，如圖1-13所示。然后進(jìn)行草圖拉伸求差。拉伸深度為9.5mm，并把草圖移動(dòng)至28圖層，對(duì)求差后的四個(gè)邊進(jìn)行倒角，如圖1-14所示。該草圖的定位尺寸為與X軸距離6mm，與Y軸16.5mm。定形尺寸為33mmX33mm，R6mm。圖1-13凹槽草圖圖1-14拉伸、求差和倒圓角9.插入—任務(wù)環(huán)境下草圖—選擇零件底面為草圖基準(zhǔn)—根據(jù)圖紙尺寸完成草圖并且完全約束，如圖1-15所示。然后拉伸高度為14.5mm，并且進(jìn)行求差。并把草圖移動(dòng)到29圖層，如圖1-16所示。該草圖的定位尺寸與Y軸的角度尺寸為5度，圓弧定位尺寸為坐標(biāo)原點(diǎn)。定形尺寸為R41mm，R52.5mm，角度為33度。圖1-1533度凹槽草圖圖1-16拉伸與求差10.插入—任務(wù)環(huán)境下草圖—選擇零件底面作為草圖基準(zhǔn)平面—根據(jù)零件圖紙畫出草圖并且完全約束，圖1-17所示。然后拉伸求差。拉伸高度為14.5mm。并把草圖移動(dòng)到30圖層，圖1-18所示。該草圖的定位尺寸與X軸的角度尺寸為5度，圓弧的定位尺寸為坐標(biāo)的原點(diǎn)。定形尺寸為R41mm，R50mm，角度為46度。圖1-1733度凹槽草圖圖1-18拉伸、求差11.插入—設(shè)計(jì)特征—nx5之前的孔—輸入孔直徑為20mm，高度為20mm，無頂堆角角度，然后選擇點(diǎn)到直線的距離，如圖1-19所示。與X軸的距離為0mm，與底面距離為23mm。使用同樣的打孔命令，打出直徑為11mm的空孔，孔的高度為100mm，定位選擇點(diǎn)到點(diǎn)，然后選擇圓的中心。如圖1-20所示。圖1-19打孔界面圖1-20打孔12.用同樣的方法做出直徑為23mm和21mm的孔。深度為16.4mm和29.4mm。如圖1-21所示圖1-24打孔界面和加工孔11.建模完成，然后點(diǎn)擊制圖圖標(biāo)，投影出零件的視圖。合理標(biāo)注零件的長(zhǎng)度尺寸與公差，直徑尺寸，圓弧角度，定形尺寸，定位尺寸，粗糙度，同軸度。然后導(dǎo)出PDF圖紙。第二章零件的工藝分析1.工件圖尺寸分析零件圖紙工藝分析為首要地位。零件圓柱體外形尺寸Φ990+0.036mm，加工高度為17±0.04mm，有高度尺寸精度要求和直徑尺寸精度要求。零件圓柱體外形尺寸Φ970+0.036mm，外形尺寸高度為33mm,零件整體高度為50±0.04mm，有高度尺寸精度要求和直徑尺寸精度要求。零件方形槽33±0.03mmx33±0.03mm，加工深度為9.5mm，表面粗糙度為Ra1.6um,有尺寸加工精度要求及表面粗糙度要求。零件方形槽330+0.035mmx320+0.035mm，加工深度尺寸為9.5mm，表面粗糙度為Ra1.6um,有尺寸加工精度要求及表面粗糙度要求。零件上部厚度為3.5±0.02mm的薄板，表面粗糙度為Ra1.6nm，有尺寸加工精度要求及表面粗糙度要求。零件上部外形尺寸為490+0.05mm，半徑為25mm的凸臺(tái)。厚度尺寸為90+0.04mm，加工表面粗糙度為Ra1.6um，有尺寸加工精度要求及表面粗糙度要求。零件底部外形尺寸為19±0.02mmx27±0.02mm，圓得半徑為R3.5mm的凸臺(tái)，與零件底面的距離為30+0.035mm，有尺寸加工精度要求。零件底部由外形尺寸59.20+0.04mm,半徑R35，R6，R6尺寸組成的凹槽，有尺寸加工精度要求。零件底部由外形尺寸40mm,半徑為R39尺寸組成的凹槽，無加工精度要求。零件底部外側(cè)由半徑R41mm,角度尺寸為36度的槽，加工深度尺寸為14.5±0.02mm，有深度尺寸精度要求。零件底部外側(cè)由半徑R41mm,角度尺寸為46度的槽，加工深度尺寸為14.5±0.02mm，有深度尺寸精度要求?？爪?10+0.036，尺寸精度為7級(jí)，表面粗糙度為Ra1.6um，加工深度為20mm，無定位尺寸精度，與孔Φ230+0.021軸線的同軸度為Φ0.04，屬于較高尺寸精度要求?？爪?30+0.021，尺寸精度為7級(jí)，加工深度為16.4mm，表面粗糙度Ra1.6um，無定位尺寸精度，與孔Φ210+0.036軸線的同軸度為Φ0.04，屬于較高尺寸精度要求?？爪?10+0.004，尺寸精度為8級(jí)，表面粗糙度為Ra1.6um，加工深度為29.4mm，無定位尺寸精度，屬于中等尺寸精度要求。孔Φ11，無尺寸精度，無定位精度，加工深度為39.4mm。2.工件的形狀分析特殊零件類工藝結(jié)構(gòu)分析。如圓柱異型零件，屬于特殊類零件，該工件有由圓弧線與直線組成的薄板和凸臺(tái)，且凸臺(tái)內(nèi)有圓弧線組合的凹槽，有由直線與圓弧線組合的凹槽，有帶有圓角的長(zhǎng)方體凸臺(tái)和孔等購(gòu)成。該工件屬于特殊類零件，稱為圓柱異型零件。3.工件的設(shè)計(jì)完整性分析一個(gè)工件在設(shè)計(jì)過程中，因?yàn)槟承┰蛟斐闪慵膸缀尉?，整體尺寸不清楚，定形尺寸，定位尺寸不完全準(zhǔn)確。所以在審核并進(jìn)行編程加工時(shí)，要對(duì)該零件圖紙進(jìn)行系統(tǒng)的核對(duì)。經(jīng)核對(duì)，零件圖完整，所以可以進(jìn)行工件的編程加工。第三章零件的工藝分析1.零件裝夾與定位分析保證零件的尺寸精度是數(shù)控加工的最基本要求也是最重要的步驟。該零件需要進(jìn)行多次裝夾進(jìn)行加工，所以保證同一坐標(biāo)基準(zhǔn)最為重要，否則就保證不了零件的幾個(gè)加工輪廓的位置及尺寸的重合度。在加工過程中，不要分散加工，盡量保證能一次性加工完成就不要多次加工。本項(xiàng)目的零件材料為鋁，不需要進(jìn)行熱處理，切削力度也不大，所以在加工時(shí)，把零件的底面，上面及圓柱的輪廓進(jìn)行一次銑削，在加工時(shí)提供精基準(zhǔn)，便于提高零件的加工時(shí)精準(zhǔn)度與定位的精確性。加工該零件需四次裝夾，以工件底面為加工基準(zhǔn)面，可以進(jìn)行加工零件的上部的薄板，凸臺(tái)及凹槽。工件上面為加工基準(zhǔn)面，可以加工零件的下部的凹槽及凸臺(tái)。以零件的上下面為加工基準(zhǔn)面，用百分表測(cè)量薄板與機(jī)床Z軸的平行度，可以加工零件圓柱面的凹槽與階梯孔。2.零件的毛胚的確定（1）.該工件為批量生產(chǎn)，只需要小的余料就行。（2）.該圓柱異型件的材料為鋁，毛胚尺寸：Φ104mmx54mm。第四章零件加工設(shè)備的挑選影響零件加工質(zhì)量的因素有很多，所以為了避免零件報(bào)廢，提高加工的效率，要確定滿足要求得機(jī)器。先進(jìn)設(shè)備可以快速的加工零件，減少時(shí)間。但是合適的設(shè)備也能滿足加工時(shí)的需求，以最小的代價(jià)來獲得最高的價(jià)值是現(xiàn)代加工最為推崇的方法。所以加工該零件選擇滿足加工需求的加工機(jī)器非常重要。便于切削零件材料的刀具，可以避免刀具的報(bào)廢。合適的機(jī)器在進(jìn)行工件加工時(shí)可以減少撞刀、或者加工失誤現(xiàn)象，使加工材料減少報(bào)廢，也可以使人員在加工中減少危險(xiǎn)。1.切削刀具的選定該零件加工主要是二維銑削。根據(jù)零件的加工要求不同則要選擇不同的刀具，本零件的材料為鋁，所以選用切削鋁專用鎢鋼銑刀，刀刃為三刃銑刀，分析該零件加工的部位及圓角半徑，選擇合適尺寸的銑刀，零件開粗主要是切削多余的廢料，所以用切削量大的銑刀來進(jìn)行加工。工件的精加工則是為了保證零件的尺寸精度及粗糙度，要用切削精度高的銑刀。同時(shí)，本零件有孔需要加工，而且有較高的精度，需要進(jìn)行點(diǎn)孔和鉆孔及鉸孔來保證精度。表2-2加工刀具卡片序號(hào)刀具名稱刀具號(hào)刀具名稱數(shù)量刀長(zhǎng)/mm刀刃個(gè)數(shù)1立銑刀鎢鋼Φ203T012立銑刀鎢鋼Φ122T023立銑刀鎢鋼Φ102T034立銑刀鎢鋼Φ82T045立銑刀鎢鋼Φ62T056中心鉆硬質(zhì)合金Φ2T067麻花鉆硬質(zhì)合金Φ8T078鉸刀硬質(zhì)合金Φ2T082.測(cè)量零件量具的選定分析該零件，在零件粗加工及半徑加工時(shí)可以選用游標(biāo)卡尺。精加工時(shí)需要選用外徑千分尺。根據(jù)加工零件輪廓的大小選擇合適的外徑千分尺。有粗糙度要求的表面則用粗糙度樣板來比對(duì)。表3-3圓柱異形件測(cè)量工具的確定序號(hào)量具名稱測(cè)量范圍讀數(shù)值1游標(biāo)卡尺0-200mm0.02mm2外徑千分尺0—25mm0.01mm3外徑千分尺25—50mm0.01mm4外徑千分尺75—100mm0.01mm5內(nèi)測(cè)千分尺5-30mm0.01mm6內(nèi)測(cè)千分尺50-75mm0.01mm7深度卡尺10-150mm0.02mm8百分表0-3mm0.02mm3.加工零件機(jī)器的選定分析圓柱異型零件的加工，用普通的加工中心加工就行，是為最佳的加工方法。如果選用五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床或者3+2的機(jī)床，可以也可以滿足加工需求，但五軸機(jī)床價(jià)格比較昂貴，不符合經(jīng)濟(jì)的加工方法。加工該零件分為四個(gè)步驟，用四個(gè)加工中心即可。通過零件加工方式的分析，選用立式加工中心。XH716數(shù)控加工中心類型立式加工中心系統(tǒng)法蘭克重量6500kg主電機(jī)功率7.5KW工作臺(tái)規(guī)格1200X500mmX、Y、Z行程坐標(biāo)1000*500*600mm工作臺(tái)最大載重700kg主軸端面至工作臺(tái)上平面距離100～700mmX、Y、Z切削進(jìn)給量1～4000mm/minX、Y快速進(jìn)給速度12m/minZ快速進(jìn)給速度10m/min主軸轉(zhuǎn)速范圍50～8000r/minX、Y、Z伺服電機(jī)15N.m2.3KW定位精度 300mm/+0.0075mm刀具數(shù)量20動(dòng)力類型機(jī)械傳動(dòng)4.裝夾零件夾具的選定夾具是數(shù)控加工零件時(shí)的必要選擇，不同的夾具適用不同的場(chǎng)合，合適的夾具可以提高零件加工的速度和精準(zhǔn)度。工件裝夾在加工中心上有六個(gè)自由度，所以在加工不同的零件需要固定不同的自由度，即不同的零件需要選用合適的夾具來進(jìn)行裝夾滿足加工的需求。分析該任務(wù)零件，該零件毛胚為圓柱體，選用三爪卡盤即可滿足需求。因?yàn)槿タūP適合裝夾圓柱物體，且能固定工件的軸向力，徑向力和法向力，使之在加工中心上完全固定，方便進(jìn)行加工，不會(huì)出現(xiàn)影響加工的現(xiàn)象。加工該零件圓柱面上的工序，需要工件進(jìn)行水平裝夾，及圓柱上下面和圓柱表面都需要裝夾，三爪卡盤滿足不了該工序的加工需要換另外一種夾具。選用平口鉗進(jìn)行裝夾。第五章零件加工順序及方法1.加工內(nèi)容分析分析該零件，加工面有粗糙度Ra1.6um要求的，加工方式為粗加工單邊留有0.6mm的余量，半精加工單邊留有0.3mm，的余量，精加工保證加工部位的尺寸公差和粗糙度。加工面無粗糙度要求，分為開粗然后在精加工，開粗后單邊預(yù)留0.4mm的余量，然后精加工保證尺寸。其次，有加工深度要求的輪廓，底面預(yù)留0.6mm的余量，便于保證高度尺寸。2.零件的加工順序在數(shù)控加工中，加工順序的確定十分重要。本零件要在數(shù)控加工中心上進(jìn)行加工，首先要加工出零件的基準(zhǔn)面，作為零件的基準(zhǔn)，然后加工本零件的孔及凹槽，作為后續(xù)加工的定位基準(zhǔn)，然后在進(jìn)行加工零件的上下部分，加工出零件的輪廓，然后注意尺寸精度的保證。3.零件的加工方法（1）.基準(zhǔn)面和零件的圓柱面有精度要求且有表面粗糙度要求，所以選擇先進(jìn)行粗加工，然后進(jìn)行精加工。（2）.零件輪廓的加工步驟流程分析該零件為圓柱異形件，毛胚為圓柱，加工零件輪廓時(shí)需要加工零件的基準(zhǔn)面來保證加工時(shí)的尺寸精度。把零件毛胚裝夾在機(jī)床上，先銑削零件毛胚的上表面，深度為1mm即可，然后取出該工件，把銑削過的面為基準(zhǔn)面進(jìn)行裝夾，精銑削零件的上表面，然后進(jìn)行Φ990+0.036mm尺寸的開粗，加工深度為18mm,單邊預(yù)留加工余量0.4mm，測(cè)量開粗后的尺寸，改變刀補(bǔ)然后精加工Φ990+0.036mm的圓柱并保證尺寸精度。拆下工件測(cè)量尺寸換頭裝夾。首先加工工件高度的尺寸，粗加工測(cè)量尺寸然后精加工，保證零件高度尺寸55±0.04mm的精度。然后加工圓柱Φ970+0.036mm深度為33mm，開粗單邊和底面預(yù)留0.6mm的余量，然后測(cè)量直徑尺寸及深度尺寸，然后進(jìn)行精加工，保證直徑尺寸Φ970+0.036mm和高度尺寸17±0.04mm的精度。零件圓柱面部分輪廓加工完成然后要進(jìn)行加工零件的上部分。加工3.5±0.02mm的薄板，高度為9mm。因?yàn)橛写植诙纫螅苑譃榇旨庸と缓蟀刖庸と缓笤诰庸?。有高度尺寸精度要求，粗加工時(shí)底面預(yù)留0.6mm的余量，半精加工時(shí)候可以進(jìn)行保證高度尺寸的精度。然后在加工490+0.05mm，半徑為25mm的凸臺(tái)，Ra1.6um，加工方式與薄板一樣。凸臺(tái)內(nèi)的凹槽，無尺寸精度要求，直接開粗然后精加工即可。上部分加工完成，拆掉，加工零件底部19±0.02mmx27±0.02mm，圓得半徑為R3.5mm的凸臺(tái)，分析后直接開粗然后在精加工即可。加工半徑R41mm,角度尺寸為46度的槽，其加工與上面一樣。加工半徑R41mm,角度尺寸為36度的槽，選擇“粗銑——精銑”方法。加工59.20+0.04mm,半徑R35mm，R6mm，R6mm的凹槽，方法一樣。加工尺寸40mm,半徑為R39mm的凹槽，用同樣的方法進(jìn)行粗加工然后在精加工。拆下工件用平口鉗裝夾零件，注意不要夾傷工件，先用杠桿百分表對(duì)薄板進(jìn)行平行度測(cè)量，保證加工凹槽的位置。對(duì)方形槽33±0.03mmx33±0.03mm進(jìn)行開粗，無深度尺寸要求所以加工深度為9.5mm，然后進(jìn)行精加工保證方形槽的精度尺寸同時(shí)保證粗糙度小于Ra1.6um。然后對(duì)孔Φ210+0.036進(jìn)行粗加工，加工深度為20mm，有粗糙度要求，所以進(jìn)行半精加工然后在精加工孔保證尺寸精度及粗糙度要求。然后在加工直徑為Φ11孔加工深度為40mm。無尺寸精度要求和深度尺寸要求。所以加工步驟為點(diǎn)孔然后鉆孔。裝夾方法同上訴方法然后加工方形槽330+0.035mmx320+0.035mm加工深度為9.5mm。同樣采用粗加工然后測(cè)量尺寸然后精加工，保證其精度和粗糙度要求。然后在加工孔Φ230+0.021深度為16.4mm，分為精加工及半精加工和粗加工三個(gè)步驟。在然后進(jìn)行加工孔Φ210+0.034深度為13mm，同樣分為粗加工及半徑加工然后在精加工。第六章零件切削用量及工序合適的加工設(shè)備與夾具只是加工一個(gè)零件的其中一部分。加工設(shè)備滿足需求后，需要考慮切削量與加工速度。切削量越大加工工件的速度就越快效率就越高，前提是滿足選用機(jī)床的性能，不能超出機(jī)床的極限范圍。但是越大的切削量很難保證零件的精度及粗糙度，所以在滿足零件的精度范圍內(nèi)選擇最大的切削量，可以提高零件的加工速度，創(chuàng)造更多的利潤(rùn)。同時(shí)也要考慮刀具的性能。所以切削量與加工速度至關(guān)重要。零件粗加工只是為了去除余料，在留有一定精加工的余量后，分析機(jī)床的極限性能，和刀具的使用性能，選擇最大最適合的切削量來進(jìn)行開粗。零件的精加工是為了保證零件尺寸的精度和粗糙度要求等。根據(jù)粗加工后所剩余量的多少來確定合適的切削量，然后依據(jù)該零件每一個(gè)加工部位粗糙度的要求來選擇切削速度，要求越小的粗糙度選擇的切削速度就越低。同時(shí)在考慮機(jī)床的使用性能和刀具的切削性能后，選定最為合適的加工參數(shù)。1.零件的背吃刀量切削量又可以稱為背吃刀量，就是一次加工時(shí)加工表面與未加工便面的距離也可以理解為加工深度。切削量地多少能改變工件的尺寸精度和表面粗糙度等。依據(jù)零件開粗時(shí)的原則，盡可能選擇大的吃刀量和少的刀具加工路線。也要留有一定的余量來保證精加工時(shí)的需求。根據(jù)零件精加工的原則，盡可能的一次加工完成不要在進(jìn)行第二刀，同時(shí)也要滿足零件尺寸和粗糙度方面的需求。零件的切削深度一般通過背吃刀量的計(jì)算公式來確定，該零件圓柱異形件的加工步驟的切削深度根據(jù)查閱國(guó)標(biāo)來確實(shí)的。表4-4圓柱異形件的加工余量及吃刀量加工內(nèi)容工序名稱工序余量背吃刀量基本尺寸工序尺寸基準(zhǔn)平面粗加工1.20.8Φ990+0.036mm精加工0.80.6Φ99Φ990+0.036粗加工4.22.8Φ99.8Φ99.80+0.4Φ970+0.036mm精加工0.80.6Φ97Φ970+0.036粗加工6.22.8Φ97.8Φ97.80+0.43.5±0.02mm的薄板，Ra1.6um精加工0.60.43.53.5±0.02半精加工1.20.64.14.1±0.1粗加工2.535.35.3±0.4490+0.05mm的凸臺(tái)，Ra1.6um精加工0.60.449490+0.05半精加工1.20.649.649.60+0.1粗加工2.5350.850.80+0.319x27且圓得半徑為R3.5mm部位精加工0.80.619x2719x27±0.02粗加工3.62.819.8x27.819.8x27.8±0.02半徑R41mm,角度尺寸為46度的槽精加工0.80.6R41R410+0.036粗加工3.62.8R41.8R41.80+0.5半徑R41mm,角度尺寸為36度的槽精加工0.80.6R41R410+0.036粗加工3.62.8R41.6R41.60+0.559.20+0.04mm,半徑R35，R6，R6尺寸組成的凹槽精加工0.80.659.259.20+0.04粗加工3.62.858.458.40+0.4尺寸40mm,半徑為R39尺寸組成的凹槽精加工0.80.64040粗加工3.62.839.239.2方形槽33±0.03mmx33±0.03mm，Ra1.6um精加工0.80.633x3333x33±0.03粗加工3.62.832.2x32.232.2x32.2±0.3方形槽330+0.035mmx320+0.035mm，Ra1.6um精加工0.80.6330+0.036x320+0.036330+0.036x320+0.036粗加工3.62.832.2x32.132.2x31.20+0.3孔Φ210+0.036，Ra1.6um精加工0.60.4Φ21Φ21半精加工1.20.6Φ20.4Φ20.40+0.3粗加工3.23Φ19.2Φ19.20+0.6孔Φ230+0.021，Ra1.6um精加工0.60.4Φ23Φ230+0.021半精加工1.20.6Φ22.4Φ22.40+0.3粗加工3.23Φ21.2Φ21.20+0.6孔Φ11精鉸0.80.6Φ11Φ11粗鉆2.22.8Φ10.2Φ10.20+0.32.進(jìn)給量的選擇進(jìn)給量的大小決定零件加工的快慢，不同的進(jìn)給量加工出零件的質(zhì)量就不同，它根據(jù)機(jī)器的工作性能、刀具的材質(zhì)與切削能力、零件的材質(zhì)等原因確定。工件開粗滿足各個(gè)性能情況下選擇較大的切削量，零件精加工滿足各方面性能需求及工件精度尺寸和粗糙度的情況下選擇合適的進(jìn)切削量。表5-5圓柱異形件加工進(jìn)給量序號(hào)加工工序加工方法進(jìn)給量的選擇1基準(zhǔn)平面粗加工0.22Φ990+0.036mm精加工0.02粗加工0.124Φ970+0.036mm精加工0.02粗加工0.1253.5±0.02mm的薄板，Ra1.6um精加工0.01半精加工0.02粗加工0.126490+0.05mm的凸臺(tái)，Ra1.6um精加工0.01半精加工0.02粗加工0.12719x27且圓得半徑為R3.5mm部位精加工0.02粗加工0.148半徑R41mm,角度尺寸為46度的槽精加工0.02粗加工0.149半徑R41mm,角度尺寸為36度的槽精加工0.02粗加工0.141059.20+0.04mm,半徑R35，R6，R6尺寸組成的凹槽精加工0.02粗加工0.1311尺寸40mm,半徑為R39尺寸組成的凹槽精加工0.02粗加工0.1312方形槽33±0.03mmx33±0.03mm，Ra1.6um精加工0.03粗加工0.1413方形槽330+0.035mmx320+0.035mm，Ra1.6um精加工0.03粗加工0.1414孔Φ210+0.036，Ra1.6um精加工0.01半精加工0.04粗加工0.1115孔Φ230+0.021，Ra1.6um精加工0.01半精加工0.04粗加工0.1116孔Φ11精加工0.06粗加工0.123.切削速度的選擇加工時(shí)機(jī)器的切削速度決定了加工出工件的整體效率，加工時(shí)切削工件材料越快，零件得整體用時(shí)就越少。但它根據(jù)設(shè)備的本身工能、刀具的切削性能及其他方面條件。雖然切削速度越快效率就越高，但是加工出的零件滿足不了使用性能。通過公式計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速和查教程上的表格來確定加工時(shí)各工序分切削速度和轉(zhuǎn)速。表6-6圓柱異形件的切削速度和轉(zhuǎn)速加工工序及精度要求加工方法切削速Vc(m/min)加工轉(zhuǎn)速（r/min）基準(zhǔn)平面精加工344565Φ990+0.036mm精加工142645粗加工343362Φ970+0.036mm精加工142645粗加工3433623.5±0.02mm的薄板，Ra1.6um精加工82685半精加工163864粗加工364865490+0.05mm的凸臺(tái)，Ra1.6um精加工82685半精加工163864粗加工36486519x27且圓得半徑為R3.5mm部位精加工162963粗加工323367半徑R41mm,角度尺寸為46度的槽精加工142458粗加工313478半徑R41mm,角度尺寸為36度的槽精加工103694粗加工31478559.20+0.04mm,半徑R35，R6尺寸組成的凹槽精加工152578粗加工343106尺寸40mm,半徑為R39尺寸組成的凹槽精加工152578粗加工313478方形槽33±0.03mmx33±0.03mm，Ra1.6um精加工122685粗加工313685方形槽330+0.035mmx320+0.035mm，Ra1.6um精加工142489粗加工323958孔Φ210+0.036，Ra1.6um精加工161985半精加工212697粗加工384469孔Φ230+0.021，Ra1.6um精加工161998半精加工212664粗加工384021孔Φ11精加工102015粗加工363684第七章加工方法及加工軌跡仿真現(xiàn)代數(shù)控加工越來越趨于完善化，加工編程也不再是用手工編程，加工編程都是用各類軟件進(jìn)行輔助編程，解決了手工編程的弊端。分析該項(xiàng)目零件圓柱異性件，分析該零件的加工方法，使用UG進(jìn)行輔助編程并進(jìn)行加工刀路的仿真。然后后處理出程序。在進(jìn)行軟件輔助編程時(shí)，分析選用加工中心的性能和是否能識(shí)別個(gè)別特殊的加工代碼，仔細(xì)分析優(yōu)化加工的刀具路線軌跡，切勿出現(xiàn)撞刀或者撞機(jī)器的現(xiàn)象。1.加工方法及UG加工仿真該圓柱異性零件有些加工表面有較高的粗糙度，而沒有特殊標(biāo)注粗糙度要求加工表面為Ra3.2um.所以加工該零件要分為三個(gè)步驟，粗加工去除多余的廢料、半精加工、和精加工保證零件的尺寸和表面要求。(1).把建模好的零件切換到加工的界面上，選擇三軸加工的方法，然后創(chuàng)建一個(gè)新的加工工件坐標(biāo)系，命名為Z1，然后創(chuàng)建該零件毛胚命名為H1，幾何體的位置為新建的ZZH1.選擇毛胚的尺寸為直徑尺寸Φ104mm，高度尺寸54mm。設(shè)置毛胚尺寸上部分為加2mm的余量，下部分加2mm的余量。然后確定就完成了毛胚的設(shè)置。創(chuàng)建一把直徑為25mm的立銑刀，刀具名稱命名為D25。找到創(chuàng)建操作的圖標(biāo)，點(diǎn)擊一下進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面，選擇平面銑的加工方法，刀具選擇D20，幾何體選擇H1，方法為粗加工MILL-ROUGH，加工名稱命名為XM-1，單擊確定進(jìn)入界面。毛胚邊界為圓柱上表面，加工方式為往復(fù)，每刀深度為3mm，切削參數(shù)為順銑加工，主軸鉆速為3000轉(zhuǎn)，進(jìn)給率為550，接著選擇生成。如圖7-01所示。圖7-01加工零件表面(2).創(chuàng)建一個(gè)新的坐標(biāo)系，坐標(biāo)系放在零件B表面上，以圓的中心為坐標(biāo)中心，注意坐標(biāo)XYZ三個(gè)坐標(biāo)軸的方位，與機(jī)床坐標(biāo)一致，坐標(biāo)系命名為“Z2”，幾何體命名為“H2”。創(chuàng)建平面銑程序，刀具為D20的刀具，零件幾何體為H2，加工工序命名為“XM-2”，進(jìn)入平面銑界面，其設(shè)置上一個(gè)銑面程序相同。然后就可以單機(jī)生成刀路然后看模擬加工刀路路線是否正確，正確無誤就可以后處理程序。加工零件的表面，分為粗加工和精加工，粗加工后測(cè)量尺寸然后進(jìn)行精加工保證零件的高度尺寸精度。創(chuàng)建平面銑的工序來進(jìn)行加工圓柱Φ990+0.036mm，其工序幾何體為H2，方法為MILL-ROUGH粗加工，工序命名為“CJG-2”。進(jìn)入該工序界面進(jìn)行設(shè)置參數(shù)，工件的部件邊界為Φ99mm的草圖圓，材料側(cè)設(shè)置為內(nèi)部。毛胚的邊界為Φ104mm的圓，同樣材料側(cè)為內(nèi)部。設(shè)置該加工底面為圓Φ99mm的底面并偏置3mm。切削模式為跟隨部件，進(jìn)給率和轉(zhuǎn)速上面分析已經(jīng)確定，然后進(jìn)行生成加工走刀軌跡，確定無誤就可以進(jìn)行后處理程序。精加工直接復(fù)制粗加工的程序，命名為“CJG-2-1”，把切削模式改成輪廓，點(diǎn)擊非切削移動(dòng)然后點(diǎn)擊更多，刀具補(bǔ)償位置所有精加工刀路，改變加工轉(zhuǎn)速和進(jìn)給率生成刀路進(jìn)行后處理。圓柱Φ990+0.036mm進(jìn)行兩次加工確定尺寸，粗加工后用量具測(cè)量尺寸，根據(jù)尺寸來設(shè)置刀補(bǔ)進(jìn)行精加工。如圖7-02所示。圖7-02加工零件表面和外圓（3）.在零件的A面用同樣的方法創(chuàng)建一個(gè)新的坐標(biāo)系和幾何體，命名為Z3和H3。用同樣的平面銑方法加工Φ970+0.036mm，命名為“CJG-3”，粗加工是底面要留有0.5mm的余量，便于精加工時(shí)控制精度尺寸，如圖7-03。然后進(jìn)行加工薄板與凸臺(tái)，創(chuàng)建工序名為“CJG-4”因?yàn)楸患庸け砻娲植诙葹镽a1.6um，所以加工要分為三步。創(chuàng)建平面銑工序命名為CJG-4，刀具為D8的刀，部件邊界為薄板分凸臺(tái)，材料側(cè)為內(nèi)部，切削模式跟隨部件，轉(zhuǎn)速與進(jìn)給輸入確定的數(shù)值，然后進(jìn)行零件該部位的整體開粗，底面預(yù)留0.5mm的余量便于保證厚度尺寸。如圖7-05。粗加工后在進(jìn)行整體的半精加工，復(fù)制粗加工命令，從命名為“BJJG-4”，加工方法改為“MILL-SEMI-FINISH”，切削層為一刀切，選擇僅底部，選擇半精加工時(shí)的轉(zhuǎn)速，測(cè)量粗加工后的厚度，改變指定底部的距離，生成刀路進(jìn)行零件的半徑加工，控制好零件厚度尺寸的精度。如圖7-04。因?yàn)楸“迮c凸臺(tái)尺寸公差不同，所以要分別進(jìn)行薄板和凸臺(tái)的精加工，復(fù)制平面銑程序“BJJG-4”，從命名為“BBJJG-4”，從新選擇指定部件邊界，為薄板的上表面，移除毛胚邊界，加工方法改為“MILL-FINISH”，切削模式改為“輪廓”，轉(zhuǎn)速與進(jìn)給改成精加工所用的數(shù)值。單機(jī)生成刀路然后進(jìn)行模擬刀路，最后進(jìn)行后處理。如圖7-06。加工凸臺(tái)，復(fù)制程序“BBJJG-4”，從命名為“TTJJG-4”選擇部件邊界為凸臺(tái)面，點(diǎn)擊忽略孔，然后單擊確定，其余不變。加工凸臺(tái)內(nèi)的凹槽，創(chuàng)建平面銑工序，命名為“ACCJG-5”選擇D8的刀，部件邊界為凹槽的輪廓線，材料側(cè)為外部。輸入確定好的參數(shù)，進(jìn)行生成刀路。精加工其凹槽直接復(fù)制該程序，參數(shù)設(shè)置為精加工即可。如圖7-03所示。7-03加工外圓7-04底面精加工7-05薄板與凸臺(tái)的粗加工7-06薄板精加工(4).在零件B面創(chuàng)建坐標(biāo)系“Z4”和幾何體“H4”。加工深度為7mm的凹槽創(chuàng)建平面銑的工序，命名為“CJG-6”，幾何體為“H4”，,刀具為D10，加工方法為粗加工，底面留有0.6mm的余量。切削層為每刀切4mm，最小值為0.3mm，走刀方式為跟隨部件，輸入設(shè)定好的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量。進(jìn)行生成刀路然后確認(rèn)刀路。加工深度為13mm的凹槽，創(chuàng)建平面銑的工序，命名為“CJG-7”，其設(shè)置除部件邊界不一樣，其余與工序“CJG-6”一樣，選擇好改凹槽部件邊界，然后進(jìn)行生成最終確認(rèn)。如圖7-07。復(fù)制工序“CJG-6”，并命名為“JJG-6”，進(jìn)行輪廓與底面的精加工，走刀模式為跟隨周邊，然后不用分層切削，直接一刀切，根據(jù)粗加工后測(cè)量的尺寸調(diào)整參數(shù)進(jìn)行精加工。復(fù)制工序“CJG-7”，并命名為“JJG-7”，與上面精加工參數(shù)設(shè)置一樣，然后進(jìn)行精加工。復(fù)制工序“CJG-7”，并命名為“TTJJG-8”，部件邊界為凸臺(tái)，材料側(cè)為內(nèi)部，走刀方式為輪廓，其余不變進(jìn)行凸臺(tái)尺寸的精加工。創(chuàng)建銑面程序，命名為“TTXIM-8”，選擇凸臺(tái)的表面，走刀方式為往復(fù)，根據(jù)測(cè)量出的數(shù)據(jù)來進(jìn)行設(shè)置參數(shù)，保證凸臺(tái)高度精度尺寸。創(chuàng)建平面銑程序，命名為“46CCJ-9”，幾何體不變，刀具選擇D6的立銑刀，然后點(diǎn)擊確定進(jìn)入加工參數(shù)設(shè)置界面，指定部件邊界為46度的草圖，設(shè)置其加工底面，無深度要求，不用留有余量。加工方法為粗加工，加工方式為跟隨部件，設(shè)置其切削層，每刀切4mm，最小值為0.3mm,輸入轉(zhuǎn)速和進(jìn)給率，然后生成刀路確認(rèn)刀軌。復(fù)制工序“46CCJ-9”，改名為“33CCJ-9”，指定部件邊界為33度的草圖。其余參數(shù)不變，然后進(jìn)行該輪廓的粗加工。復(fù)制工序“46CCJ-9”，改名為“46JJG-9”，加工方法為精加工，走刀方式為輪廓，切削層設(shè)置為僅底部，把主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給率改變精加工時(shí)設(shè)定的轉(zhuǎn)速。其余參數(shù)設(shè)置不變。復(fù)制工序“33CCJ-9”，改名為“33JJG-9”，其設(shè)置參數(shù)與上面一樣。如圖7-08所示。7-07凹槽粗加工7-08圓邊凹槽粗精仿真路線（5）.在零件的C方向創(chuàng)建一個(gè)坐標(biāo)系“Z5”和一個(gè)幾何體“H5”，該坐標(biāo)系位于零件高度的一半和直徑的一半。加工方形槽33±0.03mmx33±0.03mm，Ra1.6um，深度為9.5mm，創(chuàng)建平面銑程序“CJG-10”，選擇直徑為10的立銑刀，選擇幾何體為“H5”，指定部件邊界為該方形槽的草圖，走刀方式為跟隨部件，輸入給定的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給率，然后進(jìn)行零件的粗加工。創(chuàng)建工序“CJG-11”，加工該位置圓孔，刀具幾何體不變，指定部件邊界為圓孔的邊，加工工序?yàn)榭盏牡酌?，加工方式為跟隨部件，每刀下4mm，最小值為0.3mm,設(shè)置好轉(zhuǎn)速和進(jìn)給率參數(shù)，然后生成。進(jìn)行該圓孔的粗加工。復(fù)制程序“CJG-10”，重新命名為“JJG-10”，進(jìn)行零件的精加工，加工方法為“MILL-FINISH”，加工方式改成輪廓，設(shè)置精加工選用的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給率。點(diǎn)擊生成。檢查是否正確。復(fù)制程序“CJG-11”，改名為“BJJG-11”，加工方法為“MILL-SEMI-FINISH”，加工方式改成輪廓，設(shè)置半精加工選用的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給率,點(diǎn)擊生成。復(fù)制程序“BJJG-11”，重新命名為“JJG-11”，加工方法為“MILL-FINISH”，轉(zhuǎn)速和進(jìn)給率改為精加工時(shí)用的參數(shù)，其余不變。如圖7-09所示。圖7-09外圓凹槽與孔的加工（6）用同樣的方法在零件的D方向上創(chuàng)建新的坐標(biāo)系“Z6”和新的幾何體“H6”，加工方形槽330+0