多孔金屬框架復(fù)雜零件數(shù)控加工工藝分析及UG編程仿真.zip

多孔金屬框架復(fù)雜零件數(shù)控加工工藝分析及UG編程仿真.zip,多孔,金屬,框架,復(fù)雜,零件,數(shù)控,加工,工藝,分析,UG,編程,仿真 任務(wù)書 分院 XXX 專業(yè) XXX 班級 XXX 學(xué)生姓名 XX 指導(dǎo)教師/職稱 XX 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：需多次裝夾的復(fù)雜零件加工工藝分析及UG加工 2．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)起止時(shí)間：20XX年10月～20XX年6月 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導(dǎo)教師選定部分） [1]陳宏鈞.《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》（第三版）[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009 [2]王先逵主編.《機(jī)械制造工藝》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [3]高航主編.《基于UG的CAD/CAM》技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005 [4]展迪優(yōu)主編.《UG NX10.0數(shù)控加工完全學(xué)習(xí)手冊》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016 [5]需要自己在電腦上安裝UG10.0的版本 4．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)完成的主要任務(wù) （1）根據(jù)提供的零件三維模型，毛坯要求：單邊2MM,材料為鋁材，裝夾方式為虎鉗裝夾。 （2）確定加工藝方案 （3）制定加過程的工序卡包括列出所用刀具 （4）用UG軟件的加工模塊，保留刀路軌跡截圖，以及所得的程序。 5． 任務(wù)書下達(dá)日期 20XX 年 10 月 21 日 指導(dǎo)教師(簽字) 需多次裝夾的復(fù)雜零件加工工藝分析及UG加工開題報(bào)告 一、題目來源 生產(chǎn)實(shí)踐 2、 研究（設(shè)計(jì)）目的和意義 隨著航空工業(yè)、汽車工業(yè)和輕工消費(fèi)品生產(chǎn)的高 速增長，復(fù)雜形狀的零件越來越多，精度要求也越來越高，傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難于適應(yīng)這種多樣化、柔性化與復(fù)雜形狀零件的高效高質(zhì)量加工要求。因此，近幾十年來，能有效解決復(fù)雜、精密、小批多變零件加工問題的數(shù)控（NC）加工技術(shù)得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。由于零件形狀復(fù)雜，機(jī)床刀具軌跡的生成過程中一般不考慮機(jī)床的具體構(gòu)造和工件的裝夾方式，所以不能確保計(jì)算出的數(shù)控加工程序能夠安全、正確的執(zhí)行，盡管目前在工藝規(guī)劃和刀具軌跡生成等技術(shù)方面已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但是由于這些零件形狀的復(fù)雜多變以及加工環(huán)境的復(fù)雜性，要確保所生成的加工程序并不存在任何問題仍十分困難。因此，為確保數(shù)控程序的正確性，在實(shí)際加工前采取仿真的方法對加工程序進(jìn)行檢驗(yàn)并修正是十分必要的。 根據(jù)在仿真過程中的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)是采用CL(Cutter Location，即刀位）數(shù)據(jù)還是采用NC代碼，數(shù)控加工仿 真又可分為兩類：一類是基于后置處理前的數(shù)據(jù)（CL 數(shù)據(jù)）所進(jìn)行的仿真；另一類是基于NC程序的數(shù)控加工過程仿真。對于刀位數(shù)據(jù)仿真，可以利用面向制造行業(yè)的CAD/CAE/CAM高端軟件UG，NX的相關(guān)模塊來實(shí)現(xiàn)，而基于NC代碼的加工仿真，則需利用VERICUT這類仿真軟件來完成。VERICUT是切削仿真及機(jī)床仿真軟件，主要用于模擬2-5軸銑、鉆、車、EDM等加工操作，采用人機(jī)交互方式模擬、檢驗(yàn)和顯示NC加工程序，是一套世界領(lǐng)先的NC校驗(yàn)軟件。 利用UG實(shí)現(xiàn)零件的建模、 加工和仿真。 UG 有強(qiáng)大的實(shí)體造型、裝配、工程圖生成和數(shù)控加工等功能，其CAD/CAM 模塊，極大地提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造能力它將零件加工的幾何造型、刀位、圖形顯示 III 和后置處理等作業(yè)過程結(jié)合在一起，有效地解決了編程來源，圖形顯示，走刀模擬和交互修改問題，彌補(bǔ)了數(shù)控語言編程不足；編程過程是在計(jì)算機(jī)上直接面向零件的幾何圖形交互進(jìn)行，不需戶 編制零件加工源程序 ，用戶界面友好，使用簡便，直觀準(zhǔn)確 ， 便于檢查；有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)（CAD）與數(shù)控加工編程（NCP）的集成，還便于與工藝過程設(shè)計(jì)（CAPP），刀具量具設(shè)計(jì)等生產(chǎn)過程的集成。從而大大提高實(shí)際加工的效率，進(jìn)而縮短生產(chǎn)周期，提高企業(yè)的競爭力。 復(fù)雜零件加工的過程中，往往需要多次換刀進(jìn)行加工，在多次換刀過程中極易造成刀具定位和刀具補(bǔ)償所產(chǎn)生的誤差，造成加工精度的不準(zhǔn)確。一個(gè)毛坯的價(jià)格往往比較昂貴，如果因?yàn)榧庸み^程中導(dǎo)致毛坯損壞，或毛坯不能加工成所需的零件，則會導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以需要利用UGNX等軟件進(jìn)行模擬加工，以免造成實(shí)際生產(chǎn)過程中所造成的原材料的浪費(fèi)和損失。 本次論文則是以UGNX10.0軟件對復(fù)雜零件的加工工藝分析。 三、閱讀的主要參考文獻(xiàn) [1]黃慶專.《數(shù)控加工技術(shù)》（第三版）[M]. 北京：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2017 [2]郭艷玲主編.《機(jī)械制造工藝學(xué)》[M].北京：北京大學(xué)出版社，2001 [3]祁家騄主編.《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》技術(shù)[M].北京：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2008 [4]管曉偉主編.《UG NX8.5模具設(shè)計(jì)實(shí)例精解》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013 [5]陳國定主編，《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第九版）[M].北京：高等教育出版社2013.5 [6]陳撲主編，《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》（第二版）[M].重慶大學(xué)出版社 四、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 4.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 UGS （Unigraphics SoLuTions）是全球發(fā)展最快的機(jī)械CAX（即CADCAECAN的總稱)公司之一。它的產(chǎn)品Uigaphie （簡標(biāo)UG）軟件是當(dāng)前世界上最先進(jìn)和緊密集成的、面向制造業(yè)的CAX高端軟件，是知識驅(qū)動(dòng)自功化技術(shù)領(lǐng)域中的領(lǐng)先者、它實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)與基于產(chǎn)品和過程的知識工程的組合，UG軟竹能夠?yàn)楦鞣N規(guī)模的企業(yè)提 V 供可測量的價(jià)值；能夠使企業(yè)產(chǎn)品更快地提供給市場，能夠使復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與分析簡單化；能夠有效地降低企業(yè)的生產(chǎn)成本并增加企業(yè)的市場競爭實(shí)力，正是由于該軟件的高度集成化和優(yōu)越的性能，使之成為日前世界上最優(yōu)秀公司廣泛使用的系統(tǒng)，這些公司包括波音飛機(jī)、通用汽車、普惠發(fā)動(dòng)機(jī)、飛利浦、松下、精工和愛立信等。UG成為日本主要的汽車配件生產(chǎn)商Denso的標(biāo)準(zhǔn)，占有90%的俄羅場航空市場和80%的北美發(fā)動(dòng)機(jī)市場。美國航天航空界已安裝了10000多套UG.在世界各國航大航全界察力極高的地位。UG軟件目前也普及到機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備和電子等行業(yè)，并發(fā)揮著越來越顯著的作用。 4.2 國內(nèi)外發(fā)展趨勢 由于機(jī)械設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)中占有相當(dāng)重要的地位，所以展望現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展前景以及未來研究重點(diǎn)及方向，都無疑成為了我們最關(guān)心的重要課題，同時(shí)也只有在此基礎(chǔ)上，我們才能對機(jī)械設(shè)計(jì)的規(guī)劃發(fā)展項(xiàng)目和關(guān)鍵技術(shù)提出合理的建議，才能更好的使我國在機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)領(lǐng)域逐步走到世界的前列。? 縱觀全國，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)軟件技術(shù)的研究主要在以下幾個(gè)方面：機(jī)械設(shè)計(jì)軟件包的多平臺開發(fā)技術(shù)、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)、快速設(shè)計(jì)技術(shù)、仿真與虛擬設(shè)計(jì)技應(yīng)用中可以給使用者一些啟示和靈感，避免許多不必要的重復(fù)。UG的發(fā)展我們大家是有目共睹的，他的強(qiáng)大功能，也是令世界為之稱贊，我相信UG在以后會發(fā)展的更好，更加人性化的服務(wù)與人類生活的全方面。 五、主要研究（設(shè)計(jì)）內(nèi)容，關(guān)鍵問題及解決思路 5.1 內(nèi)容、關(guān)鍵問題 1.復(fù)雜零件加工工藝方案選擇及論證； 2.進(jìn)行復(fù)雜零件的加工工藝設(shè)計(jì)、計(jì)算及校核； 3.加工編程時(shí)，易出現(xiàn)程序錯(cuò)誤導(dǎo)致的加工工件受損 4.復(fù)雜零件的加工工序卡的制作及其加工； 5.復(fù)雜零件尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算及零件的CAD繪圖； 6.選定加工刀具的具體大小 5.2 解決思路 I 1.通過老師給與的UG模型，在UGNX10中打開模型，利用軟件中的測量，找到了具體的尺寸，從而確定了毛坯的大小。 2.進(jìn)行全面分析研究，了解該復(fù)雜零件的加工走刀工藝，仔細(xì)核算好刀具補(bǔ)償數(shù)值。 3.編程時(shí)，利用書籍上的信息，來完成所需要的的多次換刀，加工程序，不懂得問題，及時(shí)向老師詢問。 4.明確設(shè)計(jì)步驟。 六、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所必須具備的工作條件 1.圖書館查閱資料； 2.良好的繪圖能力和設(shè)計(jì)能力。 3.遇到不懂，或者是不會的地方，要積極主動(dòng)向老師請教。 七、預(yù)期成果（達(dá)到目標(biāo)） 通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，明確復(fù)雜零件的多次換刀裝夾加工工藝步驟，對加工復(fù)雜零件的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行多種選擇及方案論證；并對加工工藝進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)、計(jì)算及校核；并繪制出相應(yīng)工件的零件圖。 八、工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排 第1周：與指導(dǎo)老師會面，領(lǐng)取任務(wù)書，并認(rèn)真研究； 第2-4周：到學(xué)校機(jī)房查閱有關(guān)資料，到圖書館借閱相關(guān)圖書，不懂的向指導(dǎo)老師請教，在老師指導(dǎo)下更好地檢索相關(guān)資料； 第5周：檢索外文資料，翻譯外文期刊，認(rèn)真閱讀所檢索的資料，開始寫開題報(bào)告； 第6周：將UGNX10.0中的零件三維模型尺寸測量出來 第7周：利用CAD將三維模型的各個(gè)尺寸繪制出來件的； 第8-13周：寫畢業(yè)設(shè)計(jì)正文。（確定方案、具體步驟，加工工藝卡，刀具選擇量等）； VII 第14周：整理修改畢業(yè)設(shè)計(jì)； 第15周：經(jīng)指導(dǎo)老師審查評閱后準(zhǔn)備答辯。 九、指導(dǎo)教師審查意見 I 需多次裝夾的復(fù)雜零件加工工藝分析及UG加工 ［摘要］收到科技發(fā)展的影響，UG軟件應(yīng)運(yùn)而生，并且得到了廣泛的運(yùn)用，在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中表現(xiàn)出良好的效果。UG軟件依靠兼具眾多功能、應(yīng)用范圍非常廣等諸多優(yōu)勢，受到有關(guān)設(shè)計(jì)者的極大的關(guān)注與重視。本文通過用UG軟件對多孔金屬框架零件進(jìn)行加工工藝分析， 在本篇論文中，我們是針對于在UG軟件中，對多次裝夾的復(fù)雜零件加工工藝分析。這次設(shè)計(jì)，是為了明確復(fù)雜零件的多次換刀裝夾加工工藝步驟， 【關(guān)鍵詞】多孔金屬框架；UG軟件；多次裝夾 IX Machining process Analysis and UG processing of complex parts that need to be clamped many times [abstract] under the influence of the development of science and technology, UG software emerges as the times require, and has been widely used, showing good results in the field of mechanical design. UG software relies on many functions, a wide range of applications and many other advantages. It has been paid great attention to by the designers concerned. In this paper, the machining process of porous metal frame parts is analyzed by using UG software. In this paper, we analyze the machining process of complex parts with multiple clamps in UG software. The purpose of this design is to clarify the processing steps of multiple tool changing clips for complex parts [key words] porous metal frame; UG software; multiple clamping 目錄 任務(wù)書 I 開題報(bào)告 II 中文摘要 VI 外文摘要 VII 前言 1 1選題背景 2 1.1題目來源 2 1.2研究目的及意義 2 1.3主要研究內(nèi)容、關(guān)鍵問題及解決思路 2 1.4研究目的及意義 3 2多孔金屬框架毛坯大小選定 5 2.1多孔金屬框架毛坯3D各視角 5 3零件分析 6 4加工工藝分析 7 4.1數(shù)控加工工藝概述 7 4.2機(jī)床的裝夾及夾具的選擇 8 4.3對刀點(diǎn)的確定 9 4.4合理選擇刀具的種類和切削用量 9 4.5加工工藝工序說明 14 4.6加工零件中的參數(shù) 15 5加工刀路軌跡 20 5.1加工步驟說明 20 5.2加工刀路軌跡說明 21 6 后處理生成的G代碼 30 總結(jié) 32 參考文獻(xiàn) 32 致謝 34 XI 前 言 UG具有強(qiáng)大的功能，例如建模，刀具建立，數(shù)控仿真，分析，機(jī)床后處理等。這款軟件的使用，大大提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造能力。它將被用于幾何造型，工具位置，圖形顯示和零件的后處理。在加工編程過程中，電腦軟件上所執(zhí)行的命令直接向加工零件的幾何體相互作用，從而大大提高實(shí)際加工的效率，進(jìn)而縮短生產(chǎn)周期，提高企業(yè)的競爭力。 復(fù)雜零件加工的過程中，往往需要多次換刀進(jìn)行加工，在多次換刀過程中極易造成刀具定位和刀具補(bǔ)償所產(chǎn)生的誤差，造成加工精度的不準(zhǔn)確。一個(gè)毛坯的價(jià)格往往比較昂貴，如果因?yàn)榧庸み^程中導(dǎo)致毛坯損壞，或毛坯不能加工成所需的零件，則會導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以需要利用UGNX等軟件進(jìn)行模擬加工，以免造成實(shí)際生產(chǎn)過程中所造成的原材料的浪費(fèi)和損失。 在現(xiàn)代中國，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)軟件技術(shù)的研究主要集中在以下幾個(gè)方面：多平臺開發(fā)技術(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)軟件包，產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)，快速設(shè)計(jì)技術(shù)，仿真和虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用可以給用戶帶來一些啟示和靈感。 33 1 選題背景 1.1 題目來源 生產(chǎn)實(shí)踐 1.2 研究目的及意義 因現(xiàn)代社會人們的對于生活的高需求，人們的出行，生活，和各行各業(yè)的生產(chǎn)高速發(fā)展有著必不可少的聯(lián)系，輕工業(yè)和重工業(yè)的快速發(fā)展使得各種機(jī)械所使用的復(fù)雜零件也日益增多，例如數(shù)碼工業(yè)，高科技工業(yè)對于零件的精度，品質(zhì)等也要更高。以往的老式加工車床，銑床等加工方式，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代復(fù)雜，高精度，高品質(zhì)的零件加工。為此，在現(xiàn)代工業(yè)的半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展中，各國一直在研發(fā)能夠批量加工高精度，高品質(zhì)的復(fù)雜零件技術(shù)。為此，特地研發(fā)的數(shù)控加工技術(shù)得到了非常廣泛的發(fā)展和運(yùn)用?，F(xiàn)代工業(yè)使用的零件，往往都比較復(fù)雜，要求加工工藝較高。由于零件的外形較為復(fù)雜，所以加工機(jī)床的刀具走刀軌跡，在程序編輯檢驗(yàn)的過程中，通常是不會考慮加工機(jī)床的的規(guī)模結(jié)構(gòu)和加工工件的裝夾方式。在這種前提條件下，是不可以保證所使用的程序是否正常加工工件。但由于復(fù)雜零件的多樣性和規(guī)模性，故而導(dǎo)致所生成的程序能否按照加工工藝的要求來正確的進(jìn)行加工。雖然現(xiàn)在社會上在加工編寫程序上的技術(shù)，和走刀工藝已經(jīng)日漸成熟，但是由于加工的工件的復(fù)雜性，導(dǎo)致我們所編寫的程序的正確性很低。而每一次修正程序所造成的工件損壞，甚至刀具的報(bào)廢，多產(chǎn)上的成本無疑加大了許多，因此，在實(shí)際加工前，使用仿真模擬加工是十分必要的。仿真模擬加工能夠使我們更加直觀的看到所加工的工件的具體工序，和每步加工工藝。如果程序產(chǎn)生錯(cuò)誤，能夠在沒有任何損失的情況下，對程序進(jìn)行修正，直到程序完全正確，可見仿真加工是非常重要的。 本次論文則是以UGNX10.0軟件對復(fù)雜零件的加工工藝分析。 1.3 主要研究內(nèi)容，關(guān)鍵問題及解決思路 1.3.1 內(nèi)容、關(guān)鍵問題 1.復(fù)雜零件加工工藝方案選擇及論證； 2.進(jìn)行復(fù)雜零件的加工工藝設(shè)計(jì)、計(jì)算及校核； 3.加工編程時(shí)，易出現(xiàn)程序錯(cuò)誤導(dǎo)致的加工工件受損 4.復(fù)雜零件的加工工序卡的制作及其加工； 5.復(fù)雜零件尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算及零件的CAD繪圖； 6.選定加工刀具的具體大小 1.3.2 解決思路 1.通過老師給與的UG模型，在UGNX10中打開模型，利用軟件中的測量，找到了具體的尺寸，從而確定了毛坯的大小。 2.進(jìn)行全面分析研究，了解該復(fù)雜零件的加工走刀工藝，仔細(xì)核算好刀具補(bǔ)償數(shù)值。 3.編程時(shí)，利用書籍上的信息，來完成所需要的的多次換刀，加工程序，不懂得問題，及時(shí)向老師詢問。 4.明確設(shè)計(jì)步驟。 1.4 國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 UGS 是當(dāng)今世界上發(fā)展最為迅速的機(jī)械類制圖，模擬仿真加工軟件的公司之一。該公司的最杰出的產(chǎn)品UG模擬仿真的軟件是目前為止，全球上使用最為適合的仿真加工軟件，在仿真模擬中，能夠模擬大多數(shù)的機(jī)床仿真，UG擁有，建模，刀具建立，數(shù)控仿真，分析，機(jī)床后處理等多種功能，在使用仿真后，能夠自動(dòng)生成程序，并經(jīng)過后處理的程序，直接可以運(yùn)用到實(shí)際的數(shù)控機(jī)床上，進(jìn)行機(jī)床的加工。在仿真加工時(shí)，所使用的分析軟件，能夠看到測量到各個(gè)部位上的尺寸信息，能夠?yàn)楦鞣N機(jī)械企業(yè)進(jìn)行工件加工分析，使加工的軟件在短時(shí)間內(nèi)能夠正確的加工出來，有效的降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，使得大多數(shù)小型企業(yè)能夠跟上市場的變化，從而提高了市場的競爭能力。正因?yàn)閁G軟件的高度仿真化，使得成本的降低，導(dǎo)致這款軟件成為了現(xiàn)代大部分企業(yè)所廣泛使用的軟件，目前UG成為日本主要的汽車配件生產(chǎn)商Denso的標(biāo)準(zhǔn)，占有90%的俄羅場航空市場和80%的北美發(fā)動(dòng)機(jī)市場。美國航天航空界已安裝了10000多套UG.在世界各國航大航全界察力極高的地位。UG軟件目前也普及到機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備和電子等行業(yè)，并發(fā)揮著越來越顯著的作用。 因?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)在現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)中有著舉足輕重的地位，故在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的不斷前行的過程中，一直都是其重點(diǎn)發(fā)展對象。我國由于重工業(yè)的蓬勃發(fā)展，對于現(xiàn)代機(jī)械軟件的技術(shù)非常重視。，目前中國對于現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的發(fā)展主要針對于以下的幾點(diǎn)：機(jī)械設(shè)計(jì)軟件包的多平臺開發(fā)技術(shù)、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)、快速設(shè)計(jì)技術(shù)、仿真與虛擬設(shè)計(jì)技應(yīng)用等幾個(gè)方面。 2 多孔金屬框架毛坯大小選定 2.1 多孔金屬框架毛坯3D各視角 根據(jù)模型提供的數(shù)據(jù)，在UG的應(yīng)用模塊中繪制出相應(yīng)的毛坯塊，然后進(jìn)行加工。毛坯選用長度為210 mm，寬度為50mm，高度為17mm的長方體毛坯塊，毛坯：單邊2MM，材質(zhì)：鋁材 該毛坯塊3D模型如下： 圖1 多孔金屬框架三維圖（比例尺為1:1） 圖2 多孔金屬框架三維圖 圖3 多孔金屬框架仰視圖 3 零件分析 在進(jìn)行部件構(gòu)造的加工工藝分析時(shí)，一般根據(jù)需要加工零件的多個(gè)表面加工要求，匯總形成零件構(gòu)造上的工藝要求。則通過該工件的工藝要求，來選擇與其相配套的加工方法和走刀路線。例如當(dāng)加工工藝的精度要求較低，需要加工表面的毛坯時(shí)，一般是通過車削或者車銑加工時(shí)，工件表面一般需要的刀具要求比較低。在加工工件的通孔，孔內(nèi)螺紋，方形孔時(shí)，是通過麻花鉆，銑刀，鏜刀，鉸刀，鏜刀等加工方法獲得。 在加工一個(gè)工件時(shí)，都必須認(rèn)真剖析了零件的技術(shù)要求，如工件某個(gè)面的表面粗糙度，尺寸精度要求，整個(gè)工件的熱處理工藝等，結(jié)合零件的具體構(gòu)造特點(diǎn)，對工件的加工工藝流程便有一個(gè)基本的概念。只有了解了加工的零件的技術(shù)要求，才能最后決定了該工件的最終加工方法，進(jìn)而得出加工工序中的精加工工序以及粗加工工序所采用的加工方法。 本次加工零件由上圖中模型可知，該多孔金屬框架為軸對稱零件。零件主要特征為中心部位有空腔加工，兩側(cè)有邊耳和孔加工。根據(jù)老師提供的任務(wù)書中，該多孔金屬框架表面的尺寸精度為一般要求，無表面粗糙度、熱處理等要求，通過UG對毛坯進(jìn)行加工，成為上述圖片中的成品。 4 加工工藝分析 4.1數(shù)控加工工藝概述 4.1.1數(shù)控加工工藝內(nèi)容 在進(jìn)行數(shù)控中心加工時(shí)，應(yīng)充分展現(xiàn)數(shù)控銑床的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。比較適用于數(shù)控銑削加工的工藝一般有：（1）在工件上的非線性多樣性輪廓，直線、圓弧、螺紋或螺旋曲線、一般用數(shù)學(xué)函數(shù)呈現(xiàn)出的非圓型曲線和列表型曲線等非線性多樣性輪廓。（2）有詳細(xì)的數(shù)學(xué)建立的模型空間的非直線和曲面構(gòu)造。（3）工件的模型構(gòu)造簡單，但尺寸過于繁瑣、標(biāo)注相對比較難的部分。（4）用普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控銑削時(shí)，存在某些補(bǔ)位，肉眼無法直視，比較容易忽視的地方，如零件內(nèi)部的深孔，方形凹槽，空腔等加工部位，需要仔細(xì)的檢查，（5）有非常高的技術(shù)規(guī)范要求的加工工藝，如較高的加工精度，和表面粗糙度等。特別是一些需要與其它零件向裝配的地方，如鍵槽，螺孔等加工工藝要求非常高的加工部位。（6）通常在簡單工件的裝夾過程中，加工工藝要求不高，對表面粗糙度要求較低，比較容易加工的表面，和外形。（7）能夠使用數(shù)控加工中心來加工工件，使加工工件變的容易，從而提高產(chǎn)品的產(chǎn)量，減少成本的加工工藝。 適合數(shù)控銑削的主要加工對象有以下幾類：平面輪廓部件、變斜角類零件、空間曲面輪廓部件、孔和螺紋 4.1.2數(shù)控加工工藝的特點(diǎn) 1.數(shù)控加工工藝的特點(diǎn) 數(shù)控加工工藝與一般的手動(dòng)式機(jī)床加工工藝在工藝加工設(shè)計(jì)的進(jìn)程中是比較相同的，只有在特殊工件工藝加工中，才會有小范圍上的差異。數(shù)控加工工藝與老式手式機(jī)床也有很多自己的加工工藝方法，與傳統(tǒng)的手動(dòng)式機(jī)床相比，它有著以下的2個(gè)特點(diǎn)： (1 )數(shù)控加工的工序內(nèi)容具體體現(xiàn)在，當(dāng)人工使用老式機(jī)床上加工相關(guān)工件時(shí)，使用的工序卡片的工序都非常的規(guī)范，其工序的內(nèi)容較便捷。很多加工的操作，如加工的走刀路徑的路徑設(shè)置，加工余量，切削液的選擇，主軸轉(zhuǎn)速，切削用量參數(shù)等，都由人工自行設(shè)置，較為繁瑣。但是在數(shù)控機(jī)床加工工件時(shí)，事先設(shè)置的工序卡和工藝卡等都非常的清楚，一眼看去相關(guān)的數(shù)據(jù)，加工步驟，走刀路徑等一目了然，在編寫數(shù)控加工工件的程序時(shí)，要嚴(yán)格按照操作程序規(guī)范進(jìn)行編程，并仔細(xì)核對檢驗(yàn)，數(shù)控機(jī)床相比于傳統(tǒng)機(jī)床的最大優(yōu)勢在于，數(shù)控機(jī)床能夠全自動(dòng)化，無需人工加工，節(jié)省了人工的成本，且加工工件的精度比人工的都相對要高。 加工工件的加工工序內(nèi)容較難時(shí)，選用普通機(jī)床進(jìn)行復(fù)雜零件加工時(shí)，會導(dǎo)致加工過程非常困難。而當(dāng)選擇數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，通過操作機(jī)床人員的操作加工工件時(shí)，會降低復(fù)雜零件加工的難度指數(shù)，提高復(fù)雜零件的加工精度和生產(chǎn)效率。在復(fù)雜零件的加工中，使用普通機(jī)床加工一般會有很多的因素導(dǎo)致加工的零件產(chǎn)生誤差，如齒輪，螺旋槳，葉片等復(fù)雜零件的加工，針對于這種復(fù)雜零件，往往需要在多個(gè)面上進(jìn)行裝夾加工。每一次裝夾進(jìn)行加工時(shí)，都會產(chǎn)生微小的誤差變化，導(dǎo)致加工零件的變化，這些復(fù)雜零件需要加工的部位非常多，且加工特征也非常多，導(dǎo)致加工的困難。而數(shù)控機(jī)床能夠避免因多次裝夾而導(dǎo)致的誤差，對于復(fù)雜的加工工藝也能夠進(jìn)行非常標(biāo)準(zhǔn)化的加工，從而保證了加工零件的精度。 4.2機(jī)床的裝夾及夾具的選擇 在數(shù)控機(jī)床中，每一個(gè)工件的裝夾方式，是與普通機(jī)床的裝夾方式是基本相同的，只需要選擇了合理的定位所用的基準(zhǔn)和夾緊方案，就可以進(jìn)行裝夾后的加工。為了能夠盡量減少工件加工的所用的輔助時(shí)間，要非常注意在使用夾具的過程中，保證能夠快速的，安全的完成對加工零件的定位和夾緊。 數(shù)控加工工件時(shí)，關(guān)于夾具的使用有兩個(gè)根本的要求：一是要能夠保證使用的夾具的坐標(biāo)定位方向，相對于機(jī)床的坐標(biāo)定位方向是固定不動(dòng)的;二是要能夠處理好加工工件和機(jī)床坐標(biāo)系的絕對定位關(guān)系。其次還應(yīng)考慮以下的幾個(gè)問題。 當(dāng)零件的加工數(shù)量比較少時(shí)，應(yīng)盡量使用組合夾具、可以調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)化及其他通用夾具。因?qū)Ｓ脢A具限定，對于很多工件無法使用，只有專門的零件才能夠使用專用夾具，限制較大，因此要盡量避免使用專用夾具。用以減少生產(chǎn)加工的預(yù)備時(shí)間、節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本。 在夾持的過程中，工件的裝卸，要迅速，方便，且安全，一般使用氣動(dòng)夾具、液壓夾具這2種夾具。在這利用的兩種夾具中，都能夠提高工件的剛性，用來加大切削用量，節(jié)省切削時(shí)間。當(dāng)選擇采用兩件或兩件以上的多工位夾具進(jìn)行工件的裝夾，并利用高效的夾緊機(jī)構(gòu)，來減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間。在多批量的工件生產(chǎn)中，才會選擇利用專用夾具來進(jìn)行裝夾加工，但是也需要其并力求構(gòu)造簡單。 加工的工件的裝卸需要要迅速、便捷、可靠和安全，以便于減小機(jī)床的停機(jī)的時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)過程中不必要的無用功。 在各零部件利用的夾具上，加工的工件應(yīng)該在不阻礙加工的機(jī)床對工件各平面的前提下，進(jìn)行裝夾加工。即裝夾應(yīng)用的夾具要對加工工件開敞其定位、夾緊使用的構(gòu)件，不能阻礙到加工中的走刀(如產(chǎn)生的碰撞，摩擦等)。 在上面的幾點(diǎn)因素中，均能夠提高數(shù)控加工的生產(chǎn)效率、降低加工成本。而且，在采用夾具進(jìn)行工件的加工后，生產(chǎn)的工件自由度減少，產(chǎn)品品質(zhì)得到提高，工件的成品率提到明顯提升，排除了批次性。數(shù)控加工工件，需要的加工技術(shù)較其他技術(shù)相比，較為簡單，所以能夠安排技術(shù)等級偏低的工人進(jìn)行加工，有效地減少了生產(chǎn)的成本。? 4.3對刀點(diǎn)的確定 對于數(shù)控機(jī)床來說，無論是手動(dòng)編制程序，還是自動(dòng)編程程序，正確的選擇對刀點(diǎn)是很重要的。顧名思義，刀具的“對刀點(diǎn)”一般是在數(shù)控機(jī)床在工件進(jìn)行銑削過程中時(shí)，加工的刀具在相對于毛坯、工件走刀時(shí)的起點(diǎn)。當(dāng)加工編寫程序時(shí)，首先進(jìn)行的步驟就是從對刀開始。因此，對刀也被稱為“程序起始點(diǎn)”、“刀具起刀點(diǎn)”等。如果，在對刀的過程中，因?yàn)槟承┰驅(qū)е聦Φ段磳?zhǔn)，則會導(dǎo)致整個(gè)加工工件的損毀，甚至可能會產(chǎn)生刀具與毛坯碰撞或摩擦，從而會使加工刀具的損毀。 選擇對刀點(diǎn)的原則如下： (1) 選刀具的對刀點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先選擇便于計(jì)算，或者使編寫的程序簡化的點(diǎn)。 (2) 選刀具的對刀點(diǎn)時(shí)，應(yīng)在加工的機(jī)床上來對，機(jī)床上校準(zhǔn)對刀點(diǎn)時(shí)，更加的簡單 (3) 選刀具的對刀點(diǎn)時(shí)，在零件的加工過程中容易核查到，若出現(xiàn)程序或加工切削所產(chǎn)生的錯(cuò)誤，能夠在短時(shí)間內(nèi)找出，并及時(shí)修改 (4) 選刀具的對刀點(diǎn)時(shí)，在加工工件時(shí)，因?qū)Φ端斐傻恼`差極小。 4.4合理選擇刀具的種類和切削用量 4.4.1合理選用刀具 在進(jìn)行數(shù)控編程的過程中，刀具的選擇，對于我們進(jìn)行數(shù)控機(jī)床加工來說，是最關(guān)鍵的。刀具的好壞，不僅僅是機(jī)床的加工效率，而且直接降低加工工件的品質(zhì)。選用加工刀具時(shí)，往往需要考慮的是工件的材料，加工類型，機(jī)床的加工性能，工序內(nèi)容等。與一般的老式加工方法相比，數(shù)控加工對于刀具的各種要求更高，需要刀具的硬度非常高，而且剛性好，耐久度也要高。 在選取刀具的過程中，需要將刀具的尺寸（如刀長，刀徑等），與需要加工的工件的表面尺寸和形狀相配合。在工件生產(chǎn)的過程中,工件的表面是平面的情況下，在周邊輪廓的加工過程中，一般是是使用的是立銑刀；在車銑平面過程中，通常使用鑲嵌的硬質(zhì)合金銑刀，這種刀硬度較高，銑削平面時(shí)，能夠保持較高的精度要求。 4.4.2 加工零件中使用刀具的種類 本次加工的零件為多孔金屬框架，該零件包括多種通孔，凹槽， 中間部分的方形孔等加工工藝。該多孔金屬框架因加工工藝復(fù)雜，所以兩面都需要進(jìn)行加工，需要多次進(jìn)行裝夾，才能加工出來。本次零件加工使用的刀具為銑刀和麻花鉆，銑刀為立銑刀和麻花鉆。 立銑刀：立銑刀是數(shù)控機(jī)床上加工中應(yīng)用得比較多的一種銑刀，立銑刀的圓柱外表面，刀具頭部端面上都有切削刀，它們能夠同時(shí)對工件的進(jìn)行削銑，也能夠單獨(dú)對工件進(jìn)行削銑。該立銑刀常用于用于工件平面的切削、表面凹槽的切削、臺階面切削和仿形切削，下圖為立銑刀圖。 麻花鉆：麻花鉆是利用其相對于工件的的定軸旋轉(zhuǎn)進(jìn)行工件的鉆孔加工，麻花鉆主要用于工件的定位孔，擴(kuò)孔的使用。因其刀具頭部螺旋狀的容屑槽像我們生活中食用的麻花而取名麻花鉆。螺旋槽一般為2槽或者3槽，也有的麻花鉆有3個(gè)以上的多槽，但一般2槽使用最多。常用的工藝中，通常是使用2槽的麻花鉆。麻花鉆的使用范圍非常廣，可以在手工，或者電動(dòng)的鉆孔工具中使用。在大型的機(jī)械廠中，也常常在鉆床、銑床、車床和加工中心上應(yīng)用。鉆頭材質(zhì)通常為高速工具鋼、硬質(zhì)合金、也有對特殊工件進(jìn)行加工的金剛石鉆頭，見下圖。 圖4 銑刀和麻花鉆圖 4.4.3 刀具材質(zhì)的選擇 現(xiàn)代切削加工工藝對刀具的的要求越來越高，刀具的材質(zhì)性能越高，則加工的工件精度越高，刀具壽命越高，從而降低加工成本。因此，在近幾十年的工業(yè)快速發(fā)展的過程中，中國對于刀具的研發(fā)已經(jīng)處于非常拔尖的水平了。 當(dāng)?shù)毒咴谇邢鞯倪^程中，需要克服來自工件的彈塑性變形產(chǎn)生的抗力和來自切削，工件的摩擦力，常使刀具的刃上出現(xiàn)非常大的應(yīng)力，還伴隨著非常高的溫度，導(dǎo)致刀具出現(xiàn)磨損和斷裂等情況。因此好的材料，對于刀具的使用是非常重要的。 刀具一般具有以下幾個(gè)最基本的性能： 高硬度和耐磨性 足夠的強(qiáng)度和韌性 高的耐熱性 化學(xué)穩(wěn)定性好 良好的工藝學(xué)和經(jīng)濟(jì)性 因本次多孔金屬框架加工所用刀具均為高速工具鋼，特以下僅對高速工具鋼進(jìn)行說明介紹： 高速工具鋼是在高合金工具鋼加入較多的鉬（Mo）、鎢（W）、鉻（Cr）、釩（V）等合金的，也被稱為白鋼、鋒鋼。 特點(diǎn)：與一般的合金工具鋼、碳素工具鋼相比較，高速工具鋼的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在該剛的熱硬性非常高，材質(zhì)具有相當(dāng)高的強(qiáng)度、耐磨性和韌性。在切削溫度在500—600℃范圍之內(nèi)的時(shí)候，依舊能夠保持60HRC的硬度。 所制造刀具：該鋼具有非常良好的工藝性、力學(xué)性能等，所制造的刀具在加工中能夠保持良好加工精度。優(yōu)于其良好的綜合力學(xué)性能，故常用來建造結(jié)構(gòu)、形狀較為復(fù)雜的各種小型刀具。 表1 高速工具鋼信息 材料種類 密度/ 硬度/ 抗彎強(qiáng)度/ 沖擊韌度值/ 熱導(dǎo)率/ 耐熱性/℃ 高速工具鋼 8.0-8.8 63-70 2-4.5 0.098-0.588 16.75-25.1 600-700 表2 需要加工刀具 多孔金屬框架 加工設(shè)備 序號 刀具號 刀具名稱 數(shù)量 加工部位 刀具材質(zhì) 001 4 D63R3.4銑刀 1 零件上表面 高 速 工 具 鋼 002 6 D20R0銑刀 1 加工兩側(cè)邊耳片 003 5 D22潛孔鉆 1 打零件中心落刀孔 004 6 D20R0銑刀 1 加工中間內(nèi)腔 005 7 D10R0銑刀 1 中間腔清角 005B 7 D6R0銑刀 1 中間腔清角 006 14 D6R0銑刀 1 加工上表面2mm凹槽 007 8 D3R0銑刀 1 清理凹糟2*R1.5圓角 008 9 D3中心鉆 1 鉆6*φ4.3中心孔 008B 15 D4鉆頭 1 鉆6*φ4.3孔底孔 009 10 D4.3JD 1 鉸6*φ4.3孔 010 11 D8鉆頭 1 鉆2*φ12.2底孔 011 12 D8R2 1 銑2*φ12.2mm底孔 012 4 D63R3.4銑刀 1 加工反面上表面2mm 013 7 D10R0銑刀 1 加工2*11mm寬槽子 014 13 D5鉆頭 1 鉆2*D6mm孔 015 14 D6RO銑刀 1 銑2*D6mm孔以及2*D8.2孔 4.4.4 合理選用切削用量 切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速，背吃刀量，進(jìn)給量三個(gè)因素。 切削速度Vc（m/min），它指的是切削加工中，切削刃選定點(diǎn)相對于工件的主運(yùn)動(dòng)速度。 d—完成主運(yùn)動(dòng)的工件或刀具的最大直徑，mm n—主運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速，r/s或r/min 背吃刀量，指的是工件已加工表面和待加工表面的垂直距離。 —工件待加工表面直徑，mm —工件待加工表面直徑，mm 進(jìn)給量f（mm/r），是工件或刀具的主運(yùn)動(dòng)每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)或每一行程，工件和刀具兩者在進(jìn)給方向上的相對位移量。 f—車刀每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，mm/r n—工件轉(zhuǎn)速，r/s 數(shù)控機(jī)床的動(dòng)力參數(shù)一般都較高，速度參數(shù)的范圍較大，粗加工，一般以提高生產(chǎn)率，節(jié)約生產(chǎn)成本，產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為主。在這種加工工藝下，常常會使用較大的吃刀量，用以減少進(jìn)給次數(shù)，減少工件加工時(shí)間，提高加工效率。在半加工和精加工的時(shí)候，需要保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率，經(jīng)濟(jì)性，和加工成本。在工件進(jìn)行精加工時(shí)，一般采用較高的切削速度，和較低的吃刀量，一方面是為了保證加工的精度，另一方面是為了減少刀具的磨損，從而達(dá)到最佳的加工參數(shù)。一般數(shù)控機(jī)床具體的加工參數(shù)，需要根據(jù)機(jī)床說明書，切削用量手冊，并結(jié)合加工工件實(shí)際情況來定的。 4.5 加工工藝工序說明 001-根據(jù)該多孔金屬框架的零件分析，先使用D63R3.4的銑刀將多孔金屬框架上表面2mm的毛坯層和周邊一圈多余毛坯銑掉。 002-使用直徑為D20R0銑刀將兩側(cè)的半圓形圓臺銑出來 003-選用D22潛孔鉆將毛坯中心定位點(diǎn)打出落刀孔，為下一步銑刀銑中心內(nèi)部的空腔做準(zhǔn)備 004-使用D20R0銑刀加工金屬框架中間的空腔 005-使用D10R0銑刀加工中間空腔四周的邊角 005-B-使用D5R0銑刀加工中間空腔四周的邊角 006-使用D6R0銑刀加工多孔金屬框架上表面上的2mm寬，2.55mm深的的凹槽 007-使用D3R0銑刀通過草圖繪制的走刀軌跡，加工凹槽兩端的R1.5半圓 008-使用D3中心鉆將位于上表面的φ4.3的通孔打出落刀孔，走刀起始點(diǎn)為毛坯中心點(diǎn)，再使用中心鉆將φ12.2通孔加工出落刀孔 008B-使用D4鉆頭將零件兩軸對稱的φ4.3孔打穿至下表面穿出 009-使用D4.3鉸刀將φ4.3通孔精銑 010-使用D8磚頭將φ12.2通孔打穿至下表面穿出 011-使用D8R2銑刀將φ12.2通孔精銑 將該零件反面進(jìn)行裝夾加工 012-使用D63R3.4的銑刀將多孔金屬框架下表面2mm的毛坯層銑掉。 013-使用D10R0銑刀將下表面左右兩側(cè)的11mm寬，0.55mm深槽子加工處理 014-使用D6鉆頭將φ6孔，和φ8.2孔進(jìn)行落刀孔的加工 015-使用D6銑刀將φ6孔，和φ8.2孔進(jìn)行精銑 加工完成 4.6加工零件中的參數(shù) 工序001: 表面2mm的毛坯層和周邊一圈多余毛坯銑掉,刀具為φ63mm，下半徑為3.4mm的立銑刀 1.進(jìn)給量:?=0.1mm/r 2.切削速度: V= 237mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=1200r/min 4.刀刃數(shù)Fz=4 進(jìn)給率=1200*0.1*4=480mmpm 工序002: 使用φ20銑刀將兩側(cè)的半圓形圓臺銑出來 1.進(jìn)給量:?=0.1mm/r 2.切削速度: V= 125mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=2000r/min 4.刀刃數(shù)Fz=2 進(jìn)給率=2000*0.2*2=800mmpm 工序003: 中心定位點(diǎn)打出落刀孔,刀具為φ22麻花鉆 1.進(jìn)給量:?=0.1mm/r 2.切削速度: V= 31mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=450r/min 4.刀刃數(shù)Fz=2 進(jìn)給率=2000*0.2*2=90mmpm 工序004: 加工金屬框架中間的方形孔,刀具為φ20立銑刀 1.進(jìn)給量:?=0.2mm/r 2.切削速度: V= 125mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=2000r/min 4.刀刃數(shù)Fz=2 進(jìn)給率=2000*0.2*2=800mmpm 工序005: 使用D10R0銑刀加工中間空腔四周的邊角 1.進(jìn)給量:?=0.1mm/r 2.切削速度: V= 37mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=1200r/min 4.刀刃數(shù)Fz=2 進(jìn)給率=1200*0.1*2=240mmpm 工序005B: 使用D6R0銑刀加工中間空腔四周的邊角 1.進(jìn)給量:?=0.1041mm/r 2.切削速度: V= 37mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=1200r/min 4.刀刃數(shù)Fz=2 進(jìn)給率=1200*0.1041*2=250mmpm 工序006: 使用φ6立銑刀加工多孔金屬框架上表面上的2mm寬，2.55mm深的的凹槽 1.進(jìn)給量:?=0.125mm/r 2.切削速度: V= 37mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=800r/min 4.刀刃數(shù)Fz=2 進(jìn)給率=800*0.125*2=200mmpm 工序007: 使用D3R0銑刀通過草圖繪制的走刀路徑，加工凹槽兩端的2*R1.5半圓 1.進(jìn)給量:?=0.1mm/r 2.切削速度: V= 37mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=1500r/min 4.刀刃數(shù)Fz=2 進(jìn)給率=1500*0.1*2=300mmpm 工序008: 使用φ3麻花鉆將位于上表面的6*φ4.3的通孔打出落刀孔，走刀起始點(diǎn)為毛坯中心點(diǎn)，再使用φ3麻花鉆將2*φ12.2通孔加工出落刀孔 1.進(jìn)給量:?=0.1mm/r 2.切削速度: V= 37mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=800r/min 4.刀刃數(shù)Fz=2 進(jìn)給率=800*0.1*2=160mmpm 工序008B: 使用φ4麻花鉆將零件兩軸對稱的6*φ4.3孔打穿至下表面穿出 1.進(jìn)給量:?=0.015mm/r 2.切削速度: V= 6mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=500r/min 4.刀刃數(shù)Fz=4 進(jìn)給率=500*0.015*4=30mmpm 工序009: 使用φ4.3鉸刀將6*φ4.3通孔精銑 1.進(jìn)給量:?=0.0083mm/r 2.切削速度: V= 4mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=300r/min 4.刀刃數(shù)Fz=4 進(jìn)給率=300*0.0083*4=10mmpm 工序010: 使用φ8麻花鉆將2*φ12.2通孔打穿至下表面穿出 1.進(jìn)給量:?=0.0166mm/r 2.切削速度: V= 7mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=300r/min 4.刀刃數(shù)Fz=4 進(jìn)給率=300*0.0166*4=20mmpm 工序011: 使用φ8R2立銑刀將2*φ12.2通孔精銑 1.進(jìn)給量:?=0.0625mm/r 2.切削速度: V= 20mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=800r/min 4.刀刃數(shù)Fz=4 進(jìn)給率=1500*0.1*2=200mmpm 將該零件反面進(jìn)行裝夾加工 工序012: 使用φ63R3.4的立銑刀將多孔金屬框架下表面2mm的毛坯層銑掉 1.進(jìn)給量:?=0.1mm/r 2.切削速度: V=237mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=1200r/min 4.刀刃數(shù)Fz=4 進(jìn)給率=1200*0.1*4=48000mmpm 工序013: 使用φ10立銑刀將下表面左右兩側(cè)的11mm寬，0.55mm深槽子*2加工處理 1.進(jìn)給量:?=0.1875mm/r 2.切削速度: V= 25mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=800r/min 4.刀刃數(shù)Fz=2 進(jìn)給率=800*0.1875*2=300mmpm 工序014: 使用φ6麻花鉆將2*φ6孔，和2*φ8.2孔進(jìn)行落刀孔的加工 1.進(jìn)給量:?=0.0955mm/r 2.切削速度: V= 18mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=1200r/min 4.刀刃數(shù)Fz=4 進(jìn)給率=1200*0.0955*4=458.4mmpm 工序015: 使用φ6立銑刀將2*φ6孔，和2*φ8.2孔進(jìn)行精銑 1.進(jìn)給量:?=0.1667mm/r 2.切削速度: V=11mm/s 3.主軸轉(zhuǎn)速:=600r/min 4.刀刃數(shù)Fz=2 進(jìn)給率=600*0.1667*2=200mmpm 3.7 加工過程的工藝卡和工序卡 加工工藝卡見附件 加工工序卡見附件 5 加工軌跡 5.1 加工步驟說明 使用NX10.0打開模型，從主菜單中選擇應(yīng)用模塊 圖5 NX10控制面板 (1)點(diǎn)擊“加工”出現(xiàn)“工具導(dǎo)航器-程序順序”在下方“NC PROGRAM”菜單中鼠標(biāo)右鍵單擊選擇“插入”-“幾何體”顯示出該“創(chuàng)建幾何體”的文件框，點(diǎn)擊確定后彈出的“工件”文件筐，“指定部件”選擇該多孔金屬框架。 (2)點(diǎn)擊“加工” 出現(xiàn)“工具導(dǎo)航器-程序順序”在下方“NC PROGRAM”菜單中鼠標(biāo)右鍵單擊選擇“插入”-“幾何體”顯示出該“創(chuàng)建幾何體”的文件框，點(diǎn)擊確定后彈出的“工件”文件筐“指定部件”選擇該多孔金屬框架 圖6 創(chuàng)建幾何體和工件控制面板 (3)回到應(yīng)用模塊，點(diǎn)擊建模，點(diǎn)擊草圖繪制，在XC,YC平面上繪制一個(gè)210*50的矩形，雙面拉伸，一面拉升15mm，另一面拉升2mm (4) 建好毛坯后，回到加工界面，在“工具導(dǎo)航器-程序順序”內(nèi)空白處右鍵單擊選擇“幾何視圖”中的WORKPIECE選擇“插入”-“幾何體”，“指定部件”選擇該多孔金屬框架，點(diǎn)擊毛坯外部 (5) 點(diǎn)擊確定后，即可看見毛坯和該多孔金屬框架在該界面中顯示。 圖7 毛坯顯示圖 5.2加工刀路軌跡說明 程序001-刀軌 圖8 上表面精光 圖9 周圍輪廓精光 目的是為了銑掉表面2mm的毛坯層和周邊一圈多余毛坯銑掉，想創(chuàng)建刀具，選擇φ63的銑刀，刀具下半徑為3.4.指定加工的底面和加工面，確定刀軸加工方向，在刀軌中設(shè)置切削模式步距，最大距離，附加刀路，切削層，切削參數(shù)，非切削移動(dòng)，進(jìn)給率和速度等。加工底面選擇該零件上表面，指定部位邊界為零件左側(cè)和上表面黃色線段，余量10mm。最后顯示生成刀軌即可，生成刀路如右圖所示 程序002-刀軌 目的是為了使用φ20銑刀將兩側(cè)的半圓形圓臺銑出來，刀具號為4，刀軸ZM，切削方式輪廓，步距恒定，附加刀路5，方法METHOD，運(yùn)動(dòng)輸出類型：圓弧-垂直于刀軸。指定部件邊界為圖中黃線，指定底面為該工段加工的邊耳上表面，加工最終生成刀路如下圖所示： 圖10 2側(cè)邊耳精光 程序003-刀軌 目的是打中心定位點(diǎn)打出落刀孔,刀具為φ22麻花鉆，在新建刀具中，選擇設(shè)置刀具類型為鉆，設(shè)置刀具參數(shù)，循環(huán)類型，標(biāo)準(zhǔn)鉆，最小安全距離3，通孔安全距離為1.5，設(shè)置好進(jìn)給率和速度，指定加工孔為中心坐標(biāo)點(diǎn)。 圖11 落刀孔 程序004-刀軌 圖12 內(nèi)部方形孔開粗 目的是加工金屬框架中間的方形孔，刀具使用φ20銑刀進(jìn)行開粗加工，清理內(nèi)部方形孔，設(shè)置刀軸ZM+，步距，刀具：垂直百分比，附加刀路1，切削模式輪廓，設(shè)置切削參數(shù)。指定邊界為內(nèi)部方形孔邊界（黃色長方形），指定底面為毛坯下表面向上3mm的基準(zhǔn)面，生成刀路如上圖所示： 程序005-刀軌 圖13 內(nèi)部φ10銑刀清角 目的是加工金屬框架中間的方形孔,刀具為φ10立銑刀，在應(yīng)用模塊中，選擇建模畫出該加工的走刀路徑，用于加工內(nèi)腔4個(gè)邊角，刀具半徑20，其余設(shè)置同上，指定邊界為上圖四個(gè)邊界（如上圖中黃色線段），指定底面為毛坯下表面向上3mm的基準(zhǔn)面（左側(cè)零件下方基準(zhǔn)面）生成刀路如圖所示： 程序005B-刀軌 圖14 內(nèi)部φ6銑刀清角 目的是加工金屬框架中間的方形孔,刀具為φ6立銑刀，將中間方形孔四個(gè)直角加工到R3的圓弧倒角，在應(yīng)用模塊中，選擇建模畫出該加工的走刀路徑，用于加工內(nèi)腔4個(gè)邊角，刀具半徑6，其余設(shè)置同上，指定邊界為上圖四個(gè)邊界（如上圖中黃色線段），指定底面為毛坯下表面向上3mm的基準(zhǔn)面（左側(cè)零件下方基準(zhǔn)面）生成刀路如圖所示： 程序006-刀軌 圖15 凹槽精光 使用φ6立銑刀加工多孔金屬框架上表面上的2mm寬，2.55mm深的的凹槽，在應(yīng)用模塊中，選擇建模畫出該加工的走刀路徑，用于加工中間方形通孔的凹槽，其余設(shè)置同上，指定底面為該加工的2mm凹槽地面，指定邊界為凹槽上表面邊界，生成的刀路如圖所示。 程序007-刀軌 圖16 小圓角精光 目的是使用D3R0銑刀通過草圖繪制的走刀路徑，加工凹槽兩端的2*R1.5半圓，在應(yīng)用模塊中，選擇建模畫出該加工的走刀路徑，用于加工中間方形通孔的凹槽邊緣的2半圓凹槽，指定地面為該凹槽的加工底面基準(zhǔn)面，指定邊界為黃色邊界，其余設(shè)置同上，生成刀路如圖所示。 程序008-刀軌 圖17 程序008-刀軌 圖18 φ12.2定位孔 使用φ3麻花鉆將位于上表面的6*φ4.3的通孔打出落刀孔，走刀起始點(diǎn)為毛坯中心點(diǎn)，再使用φ3麻花鉆將2*φ12.2通孔加工出落刀孔，指定孔為6個(gè)定位孔，生成刀路如圖所示 程序008B-刀軌 （圖19） 鉆孔開粗 使用φ4麻花鉆將零件兩軸對稱的6*φ4.3孔打穿至下表面穿出，用于下一步對6*φ4.3孔的精銑，指定孔同程序008B上，生成刀路如圖所示。 程序009-刀軌 圖20 精銑φ4.3 使用φ4.3鉸刀將6*φ4.3通孔精銑，指定孔設(shè)置同程序008B，生成刀路如圖所示。 程序010-刀軌 圖21 鉆φ12.2孔 使用φ8麻花鉆，進(jìn)行φ12.2定位的落刀孔，將2*φ12.2通孔打穿至下表面穿出,刀具為φ8麻花鉆，在新建刀具中，選擇設(shè)置刀具類型為鉆，設(shè)置刀具參數(shù)，循環(huán)類型，標(biāo)準(zhǔn)鉆，最小安全距離3，通孔安全距離為1.5，設(shè)置好進(jìn)給率和速度。指定孔為φ12.2定位的落刀孔，生成刀路如圖所示。 程序011-刀軌 圖22 精銑φ12.2通孔 使用φ8R2立銑刀將2*φ12.2通孔精銑，設(shè)置刀具切削模式為螺旋，螺距0.3mm，軸向步距刀路看，刀路數(shù)1，徑向步距為恒定，最大距離50刀具百分比，主軸轉(zhuǎn)速800rpm，表面速度20smm。指定孔同程序010，生成刀路如圖所示。 程序012-刀軌 圖23 精光下表面 圖24 精光周邊輪廓 用φ63R3.4的立銑刀將多孔金屬框架下表面2mm的毛坯層銑銷的刀具與程序1刀具為同一把，基礎(chǔ)設(shè)置與程序1中相同，因加工在零件下表面，該零件需要二次裝夾。在幾何體中選擇MCS-B，該零件指定邊界為2側(cè)邊耳上繪制的基準(zhǔn)平面24，指定邊界為上圖黃色線段，指定底面為加工后的零件下表面，刀具斜坡角為15.螺旋直徑90刀具百分比，最小斜面長度70刀具百分比，最大切削寬度50百分比生成刀路如圖所示。 程序013-刀軌 圖25 精銑11寬凹槽 圖26 精銑11寬凹槽 加工方式：刀具為φ10的立銑刀，在圓孔中心線左右±0.5mm處為走刀路徑，加工11mm寬凹槽，左右2側(cè)皆有凹槽，刀軌圖*2，在應(yīng)用模塊中，選擇建模畫出該加工的走刀路徑，默認(rèn)起點(diǎn)為中點(diǎn)，生成刀路如圖所示。 程序014-刀軌 圖26 鉆φ6孔 使用φ6麻花鉆將2*φ6孔，和2*φ8.2孔進(jìn)行落刀孔的加工，生成刀路如圖所示。 程序015-刀軌 圖27 精銑φ6孔、φ8.2孔 使用φ6立銑刀將2*φ6孔，和2*φ8.2孔進(jìn)行精銑，該程序設(shè)置中，非切削移動(dòng)進(jìn)刀類型為圓形，最小安全距離為3mm，刀具夾持器、刀柄、刀頸安全距離為2.54，余量內(nèi)外公差都為0.03，切削模式，螺旋，螺距0.1mm。生成刀路如圖所示。 6 后處理生成的G代碼 工序?qū)Ш狡?程序順序，點(diǎn)擊程序001 選擇主頁中的后處理，進(jìn)入選擇MILL_3_AXIS 點(diǎn)擊確定后即可使用“文檔打開”，看到程序 部分程序如下（001） % N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G28 Z0.0 N0030 T04 M06 N0040 G00 G90 X3.6024 Y2.3228 S1200 M03 N0050 G43 Z11.811 H04 N0060 Z.063 N0070 G01 Y.9843 F19.7 M08 N0080 Y-.9843 N0090 Y-2.3228 N0100 G00 Z1.1811 N0110 X2.2244 Y2.3228 N0120 Z.063 N0130 G01 Y.9843 N0140 Y-.9843 N0150 Y-2.3228 N0160 G00 Z1.1811 N0170 X.8465 Y2.3228 N0180 Z.063 N0190 G01 Y.9843 N0200 Y-.9843 N0210 Y-2.3228 N0220 G00 Z1.1811 N0230 X-.5315 Y2.3228 N0240 Z.063 N0250 G01 Y.9843 N0260 Y-.9843 N0270 Y-2.3228 N0280 G00 Z1.1811 N0290 X-1.9094 Y2.3228 N0300 Z.063 N0310 G01 Y.9843 N0320 Y-.9843 N0330 Y-2.3228 N0340 G00 Z1.1811 N0350 X-3.