前起落架滑蓋零件數(shù)控加工工藝及程序設(shè)計

前起落架滑蓋零件數(shù)控加工工藝及程序設(shè)計,起落架,零件,數(shù)控,加工,工藝,程序設(shè)計 學(xué) 科 類：工 科 學(xué) 號：100201050532學(xué)校代碼：12795 密 級： 2014屆本科生畢業(yè)論文 前起落架滑蓋的CAD/CAM 院 系： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 姓 名： 指導(dǎo)教師： 答辯日期： 二〇一四年四月 南昌理工學(xué)院學(xué)位評定委員會辦公室印刷 畢業(yè)論文誠信聲明 本人鄭重聲明： 所呈交的畢業(yè)論文《前起落架滑蓋的CAD/CAM》是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨立研究、寫作的成果。論文中所引用是他人的無論以何種方式發(fā)布的文字、研究成果，均在論文中以明確方式標(biāo)明。 本聲明的法律結(jié)果由本人獨自承擔(dān)。 畢業(yè)論文作者簽名： 年 月 日 摘 要 數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)以及帶來的巨大利益，引起世界各國科技界和公益界的普遍重視。發(fā)展數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前我國機(jī)械制造業(yè)改造的必由之路，是未來工廠自動化的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床的大量使用，需要大批熟練掌握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的人員。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對國計民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。 隨著科技的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也在不斷的發(fā)展更新，現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)也稱計算機(jī)數(shù)控技術(shù)，加工軟件的更新快，CAD/CAM的應(yīng)用是一項實踐性很強(qiáng)的技術(shù)。如像UG, Pro/E, Cimitron, Master CAM,CAXA制造工程師等。 數(shù)控技術(shù)是技術(shù)行極強(qiáng)的工作，尤其在模具領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛，所以這要求從業(yè)人員具有很高的機(jī)械加工工藝知識，數(shù)控編程知識和數(shù)控操作技能。本文主要通過銑削加工滑蓋的凹凸模數(shù)控工藝分析與加工，總結(jié)所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，全面考慮可能影響在銑削、鉆削、絞削加工中的因素，設(shè)計其加工工藝和編輯程序，完成配合要求。 【關(guān)鍵詞】：數(shù)控技術(shù)；銑削、鉆削、絞削CAD/CAM；零件的工藝及加工；UG軟件的數(shù)控編程 Abstract The advent of CNC machine tool and bring huge benefits, technology and industry around the world. IT seriously. Development of numerical tool is the necessary way of current our country mechanical manufacturing industry technical innovation, is the factory in the future. The basis of automation. Use of CNC machine tools, need a large number of skilled personnel of modern numerical control technology. The application of numerical control technology not only bring revolutionary change to traditional manufacturing industry, manufacturing industry has become a symbol of industrialization, and with the continuous development of numerical control technology and application field expands, it to the national economy and people′s livelihood some important industry plays a more and more important role in the development. Along with the development of science and technology, numerical control technology is also in constant development update, now the numerical control also called computer numerical control technology, processing software update fast, the application of CAD/CAM is a practical technology. Cimitron such as UG, Pro/E, Master CAM, CAXA manufacturing engineers, etc. Numerical control technology is a highly technical work, especially in the field of mould is most widely used, so this requires the employees have high mechanical processing knowledge, knowledge of CNC programming and CNC operation skills. This paper mainly through the milling machining with a CAC technology analysis and processing, comprehensive basic knowledge od my major. 【Keywords】: CNC technology; Stranded milling ,drilling, cutting; part of the process and processing; UG software CNC programming 目錄 一、緒論 1 （一）數(shù)控技術(shù)簡介 1 （二）數(shù)控加工的特點 2 （三）本課題的主要內(nèi)容及任務(wù) 2 二、零件圖樣及工藝的分析 3 （一）零件的結(jié)構(gòu)特點分析 3 （二）零件的技術(shù)要求分析 3 三、毛坯的選擇 4 （一）毛坯的制造形式 5 四、數(shù)控加工工藝路線的確定 6 （一）數(shù)控機(jī)床的合理選擇 6 （二）表面加工方法的選擇 6 （三）定位基準(zhǔn)的選擇 6 （四）加工順序的安排 7 （五）加工工序及工步的劃分 7 五、腔體的建模設(shè)計 10 （一）零件數(shù)據(jù)采集 10 （二）建模過程 10 六、刀具與切削用量的選取 15 （一）刀具的選擇 15 （二）切削用量的選擇 15 七、數(shù)控加工仿真及程序的編制 17 （一）編程方法的選擇 17 （二）編程坐標(biāo)系的確定 17 （三）數(shù)控加工仿真及程序的編制 17 參考文獻(xiàn) 37 致 謝 38 南昌理工學(xué)院本科生畢業(yè)論文 一、緒論 （一）數(shù)控技術(shù)簡介 數(shù)控技術(shù)，簡稱數(shù)控(Numerical Control)，即采用數(shù)字控制的方法對某一工作過程實 現(xiàn)自動控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量理想有關(guān)的開關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算的出現(xiàn)。 數(shù)控機(jī)床是機(jī)、電、液、氣、光高度一體化的產(chǎn)品。要實現(xiàn)對機(jī)床的控制，需要用集合信息描述刀具和工件間的相對運(yùn)動以及用工藝信息來描述機(jī)床加工具備的一些工藝參數(shù)。例如：進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、主軸正反轉(zhuǎn)換刀、冷卻液的開關(guān)等。這些信息按一定的格式形式加工文件（即正常說的數(shù)控加工程序）存放在信息載體上（如磁盤、穿孔紙帶、磁帶等），然后由機(jī)床上的數(shù)控系統(tǒng)讀入（或直接通過數(shù)控系統(tǒng)的鍵盤輸入，或通過通信方式輸入），通過對其譯碼，從而使機(jī)床動作和加工零件。 數(shù)控機(jī)床工作原理： 按照零件加工的技術(shù)要求和工藝要求，編寫零件的加工程序，然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置，通過數(shù)控裝置控制機(jī)床的主軸運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動、更換刀具，以及工件的夾緊與松開，冷卻、潤滑泵的開與關(guān)，使刀具、工件和其它輔助裝置嚴(yán)格按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進(jìn)行工作，從而加工出符合圖紙要求的零件。 數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)： 數(shù)控機(jī)床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體四個部分組成，如圖1-1所示。 （二）數(shù)控加工的特點 1、自動化程度高，具有很高的生產(chǎn)效率。除手工裝夾毛坯外，其余全部加工過程都可由數(shù)控機(jī)床自動完成。若配合自動裝卸手段，則是無人控制工廠的基本組成環(huán)節(jié)。數(shù)控加工減輕了操作者的勞動強(qiáng)度，改善了勞動條件；省去了劃線、多次裝夾定位、檢測等工序及其輔助操作，有效地提高了生產(chǎn)效率。 2、對加工對象的適應(yīng)性強(qiáng)。改變加工對象時，除了更換刀具和解決毛坯裝夾方式外，只需重新編程即可，不需要作其他任何復(fù)雜的調(diào)整，從而縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。 3、加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。加工尺寸精度在0.005～0.01 mm之間，不受零件復(fù)雜程度的影響。由于大部分操作都由機(jī)器自動完成，因而消除了人為誤差，提高了批量零件尺寸的一致性，同時精密控制的機(jī)床上還采用了位置檢測裝置，更加提高了數(shù)控加工的精度。 （三）本課題的主要內(nèi)容及任務(wù) 1、主要內(nèi)容 本文主要講述了凸臺與凹槽零件的數(shù)控加工工藝中的問題，如毛坯的選擇、定位基準(zhǔn)的選擇、裝夾方式的選擇、刀具及量具的選擇、切削參數(shù)的選擇等相關(guān)問題，在分析完這些問題后，制定出合理的加工方案，并制定相關(guān)工藝文件，編制出零件的數(shù)控加工程序。 2、主要任務(wù) （1）繪制零件二維及三維圖紙，采用CAD和UG軟件繪制。 （2）對零件進(jìn)行工藝分析。 （3）制定合理的加工方案，填寫工藝卡片（如加工工藝過程卡和數(shù)控加工工序卡等）。 （4）編制零件的數(shù)控加工程序（手工編制或者自動編程）。 （5）撰寫說明書。 3、零件圖紙 二、零件圖樣及工藝的分析 圖2.1 （一）零件的結(jié)構(gòu)特點分析 如圖2.1所示零件圖，圖中有不清晰之處請參閱CAD附圖，從圖中可以看出，該零件的結(jié)構(gòu)為：底面一圓盤上有凹槽，凹槽中的有凹槽；此外還有兩個中心孔。有一凸臺，凸臺上面有個凹槽，凹槽之種有個中心孔。該零件的形狀較復(fù)雜，在普通銑床上難以加工，需要在數(shù)控銑床或者加工中心上進(jìn)行加工。此零件也很典型的反映出數(shù)控銑床在機(jī)械加工中的應(yīng)用，零件的主要加工特點為輪廓銑削及圓槽銑削。 （二）零件的技術(shù)要求分析 零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度要求等，這些技術(shù)要求應(yīng)當(dāng)是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進(jìn)行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性，以及實現(xiàn)的可能性，重點分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準(zhǔn)備。同時通過分析以確定技術(shù)要求是否過于嚴(yán)格，因為過高的精度和過小的表面粗糙度要求會使工藝過程變得復(fù)雜，加工難度大，增加不必要的成本。 從圖1.1分析得知，該零件的尺寸精度要求有： （1）模塊尺寸：長為150、寬為120、厚度為25，其尺寸公差未注，按IT12進(jìn)行控制，外圓表面粗糙度為Ra3.2um，端面表面粗糙度為Ra6.3um。 （2）凹槽尺寸：尺寸的精度等級為一般精度IT8級、尺寸Φ50的精度等級也為IT8級；側(cè)壁表面粗糙度均為Ra1.6um，臺階底面的表面粗糙度為Ra3.2um。 （3）Φ26、Φ30孔：其尺寸精度等級為IT8級，表面粗糙度為Ra1.6um。 （4）中間方形槽：根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)可知寬度尺寸為25的精度等級一般為IT7級，表面粗糙度為Ra1.6um。 （5）凸臺尺寸：其尺寸精度等級為IT7級，表面粗糙度為Ra1.6um。 （6）凸臺內(nèi)部的凹槽尺寸：其尺寸精度等級為IT7級，表面粗糙度亦為Ra1.6um。 （7）槽內(nèi)孔的尺寸：其尺寸精度等級為IT8級，表面粗糙度為Ra1.6um。 綜上所述，該零件的加工精度要求較高，為了簡化編程工作量，其程序選擇采用自動編程軟件進(jìn)行編制。 （三）零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 1、零件的內(nèi)腔與外形應(yīng)盡量采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸，尤其是加工面轉(zhuǎn)接處的凹圓弧半徑。 2、內(nèi)槽與邊緣部分的轉(zhuǎn)接圓角半徑不應(yīng)過小，因為該處的圓角半徑大小決定了刀具的直徑，而刀具的直徑的大小與被加工工件輪廓的高低影響著工件加工工藝性的好壞。 3、銑削零件底面時，槽底圓角半徑r越大，銑刀端刃銑削平面的能力就越差，效益也越低。當(dāng)r大到一定程度時，甚至必須用球頭銑刀加工，這是應(yīng)該盡量避免的。 三、毛坯的選擇 （一）毛坯的制造形式 毛坯是用來加工各種工件的坯料,毛坯的生產(chǎn)方法主要有：鑄造、鍛造、焊接、沖壓件，以及各種型材也可以用作毛坯。 （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，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。 （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 型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機(jī)械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。 （4）焊接件 焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機(jī)試制。其優(yōu)點是制造簡單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。 （5）其它毛坯 其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。 （二）毛坯尺寸的確定 該零件為盤類零件，故其毛坯選擇為型材，毛坯材料為45#鋼，毛坯尺寸為150mm×120mm。 四、數(shù)控加工工藝路線的確定 （一）數(shù)控機(jī)床的合理選擇 確定典型零件的工藝要求、加工工件的批量，擬定數(shù)控車床具有的功能做好前期準(zhǔn)備，合理選用數(shù)控的前提條件，滿足典型零件的工藝要求。 典型零件的工藝要求主要是零件的結(jié)構(gòu)尺寸、加工范圍和精度要求。根據(jù)精度要求，即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求來選擇數(shù)控車床的控制精度。根據(jù)可靠性來選擇?？煽啃允翘岣弋a(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的保證。數(shù)控機(jī)床的可靠性是指機(jī)床在規(guī)定條件下執(zhí)行其功能時，長時間穩(wěn)定運(yùn)行而不出故障。即平均無故障時間長，即使出了故障，短時間內(nèi)能恢復(fù)，重新投入使用。選擇結(jié)構(gòu)合理、制造精良，并已批量生產(chǎn)的機(jī)床。一般，用戶越多，數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越高。 （二）表面加工方法的選擇 （1）模塊：其尺寸精度為IT12級，外圓面的表面粗糙度為Ra3.2um，經(jīng)粗車→精車可達(dá)到要求，端面的表面粗糙度為Ra6.3um，直接粗車即可。 （2）凸臺及其凹槽：尺寸精度等級為IT6級，側(cè)壁表面粗糙度為Ra3.2um，其加工精度較高，需要進(jìn)行粗銑→精銑加工。 （3）底面凸臺：該凸臺的加工余量較大，且表面粗糙度要求較高，需要先進(jìn)行開粗，然后再進(jìn)行半精加工，最后進(jìn)行精加工，這樣才能滿足零件的加工精度。 （4）Φ26中心孔：其加工精度要求較高，形狀精度未注，故該孔采用鉆中心孔→鉆底孔→鉸孔銑刀進(jìn)行全圓銑削加工。 （5）Φ12中心孔：該孔的尺寸精度等級為IT8級，其表面粗糙度要求為Ra1.6um，精度要求較高，需要進(jìn)行銑刀全圓銑削加工，加工過程分為粗加工和精加工的方式加工。 （三）定位基準(zhǔn)的選擇 選擇工件的定位基準(zhǔn)，實際上是確定工件的定位基面。根據(jù)選定的基面加工與否，又將定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工過的表面作為定位基準(zhǔn)，則稱為精基準(zhǔn)。 在選擇定位基準(zhǔn)時，是從保證工件精度要求出發(fā)的，因此分析定位基準(zhǔn)選擇的順序應(yīng)為從精基準(zhǔn)到粗基準(zhǔn)。 （1）精基準(zhǔn)的選擇原則 選擇精基準(zhǔn)時，應(yīng)能保證加工精度和裝夾可靠、方便，可按照基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一、自為基準(zhǔn)、互為基準(zhǔn)、便于裝夾等原則進(jìn)行選擇。 根據(jù)其原則，確定該零件的精基準(zhǔn)為零件的外圓面及其中一端面。 （2）粗基準(zhǔn)的選擇原則 選擇粗基準(zhǔn)要求應(yīng)能保證加工面與不加工面之間的位置要求并合理分配加工面的余量，同時要為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，可按照非加工表面、加工余量最小、重要表面、不重復(fù)使用、便于工件裝夾等原則進(jìn)行選擇。 根據(jù)其原則，確定該零件的粗基準(zhǔn)為毛坯外邊及底面。 （四）加工順序的安排 加工順序的安排原則：先粗后精、先面后孔、基面先行。 根據(jù)該以上原則，確定該零件的加工順序為：車右端面→車外圓及左端面→銑底面環(huán)形凸臺→銑上端面槽→鉆Φ26中心孔。 （五）加工工序及工步的劃分 根據(jù)以上分析，下面再對該方案劃分其工步，最終確定的工藝路線如下： 工序1：制造毛坯150mm×120mm。 工序2：車外輪廓及端面。 工步1：向外伸出8mm，車端面，控制總長120mm； 工步2：粗車外圓至Φ122mm，長25mm； 工步3：精車外圓至Φ120mm，長25mm； 工序3：銑凸臺、銑中間槽、鉆Φ26孔。 工步1：粗銑凸臺，側(cè)壁留0.5mm加工余量； 工步2：精銑凸臺輪廓，控制表面粗糙度及尺寸要求； 工步3：粗銑中間凹槽； 工步4：精銑中間凹槽； 工步5：鉆Φ26中心孔； 工序4：銑上端面凸臺、Φ12圓形、環(huán)形小凹槽及凸臺內(nèi)部有一環(huán)行的凹槽尺寸，控制表面粗糙度及尺寸要求，達(dá)到精度要求即可，如下圖所示： 工序5：檢驗。 工序6：入庫。 五、腔體的建模設(shè)計 （一） 零件數(shù)據(jù)采集 零件數(shù)據(jù)采集是指采集所要設(shè)計零件的各方面尺寸，以便正確的對零件進(jìn)行建模和制造。如圖是對本次設(shè)計的基座進(jìn)行的數(shù)據(jù)采集 采集完腔體零件的數(shù)據(jù)，就可以根據(jù)圖中數(shù)據(jù)開始對此零件用UG進(jìn)行建模。 （二） 建模過程 前面完成基座的數(shù)據(jù)采集，現(xiàn)在可以進(jìn)行建模了。首先介紹一下用UG進(jìn)行建模的步驟，如下： 1、 打開UG新建一個模型繪圖界面，選好保存路徑。如下圖所示： 2、 點擊草圖圖標(biāo)打開“草圖”的任務(wù)環(huán)境，選擇草圖平面。如圖： 3、 繪制一個長150寬120的長方形，然后進(jìn)行拉伸，拉伸長度為25。如下圖所示： 4、 再拉伸好的平面上繼續(xù)草圖，并拉伸，拉伸長度為6求差繪制。如下圖所示： 5、 繼續(xù)在拉伸平面上進(jìn)行草繪，并拉伸長度為6，繪出凸臺。如下圖所示： 6、繼續(xù)在凸臺上抽殼厚度為1.1。如下圖所示： 7、按中間孔一樣方式拉伸對角兩個小孔。如下圖所示： 8、在另一長方體塊拉伸平面上進(jìn)行草繪，并拉伸，拉伸厚度為20求和，圖形如下圖所示： 9、在上述凸臺上拉伸求差，拉伸長度為8，如圖： 10、繼續(xù)在這個平面上草繪，拉伸對角上的兩個孔。如下圖所示： 11、拉伸圓筒同心圓上并倒R2圓角。如下圖所示： 滑蓋零件建模完成，效果圖如下： 零件圖1： 零件圖2： 六、刀具與切削用量的選取 （一）刀具的選擇 與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要剛性好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷屑和排屑性能好；同時要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。 1、車削用刀具及其選擇 數(shù)控車削常用的車刀一般分尖形車刀、圓弧形車刀以及成型車刀三類。 （1）尖形車刀 尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構(gòu)成，如90°內(nèi)外圓車刀、左右端面車刀、切槽（切斷）車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。 尖形車刀幾何參數(shù)（主要是幾何角度）的選擇方法與普通車削時基本相同，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點（如加工路線、加工干涉等）進(jìn)行全面的考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。 （2）圓弧形車刀 圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃沒一點都是圓弧形車刀的刀尖，因此，刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。 圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)外表面，特別適合于車削各種光滑連接（凹形）的成型面。選擇車刀圓弧半徑時應(yīng)考慮兩點：一是車刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干涉；二是該半徑不宜選擇太小，否則不但制造困難，還會因刀尖強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力差而導(dǎo)致車刀損壞。 （3）成型車刀 成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刃的形狀和尺寸決定。 數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀螺紋刀等。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成型車刀。 （二）切削用量的選擇 數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對于不同的加工方法，需要需用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。 1、主軸轉(zhuǎn)速的確定 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計算公式為： n=1000v/πD 式中： v---切削速度，單位為m/min，由刀具的耐久度決定； n---主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min; D---工件直徑或刀具直徑，單位為mm。 計算的主軸轉(zhuǎn)速n最后要根據(jù)機(jī)床說明書選取機(jī)床有的或接近的轉(zhuǎn)速。 2、進(jìn)給速度的確定 進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用兩種的重要參數(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。 確定進(jìn)給速度的原則： （1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100～200mm/min范圍內(nèi)選取。 （2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具時，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在20～50mm/min范圍內(nèi)選取。 （3）當(dāng)加工精度，表面粗糙要求高時，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在20～50mm/min范圍內(nèi)選取。 (4)刀具空行程時，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。 七、數(shù)控加工仿真及程序的編制 （一） 編程方法的選擇 數(shù)控編程方法可分為手工編程和自動編程兩種。 （1）手工編程是指主要由人工來完成數(shù)控機(jī)床程序編制各個階段的工作。當(dāng)被加工零件形狀不十分復(fù)雜和程序較短時，都可以采用手工編程的方法。 手工編程在目前仍是廣泛采用的編程方式，即使在自動編程高速發(fā)展的將來，手工編程的重要地位也不可取代，仍是自動編程的基礎(chǔ)。在先進(jìn)的自動編程方法中，許多重要的經(jīng)驗都來源于手工編程，并不斷豐富和推動自動編程的發(fā)展。 （2）自動編程 自動編程是指借助數(shù)控語言編程系統(tǒng)或圖形編程系統(tǒng)，由計算機(jī)來自動生成零件加工程序的過程。編程人員只需根據(jù)加工對象及工藝要求，借助數(shù)控語言編程系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)控編程語言或圖形編程系統(tǒng)提供的圖形菜單功能，對加工過程與要求進(jìn)行較簡便的描述，而由編程系統(tǒng)自動計算出加工運(yùn)動軌跡，并輸出零件數(shù)控加工程序。由于在計算機(jī)上可自動地繪出所編程序的圖形及進(jìn)給軌跡，所以能及時地檢查程序是否有錯，并進(jìn)行修改，得到正確的程序。 綜合考慮該零件的外形，確定該零件程序選用軟件進(jìn)行自動編程。 （二）編程坐標(biāo)系的確定 由零件圖可知，該零件的設(shè)計基準(zhǔn)在零件的對稱中心上，故在編程時將其編程原點設(shè)置在此處能夠方便對刀和編程。 （三） 數(shù)控加工仿真及程序的編制 該零件需要進(jìn)行車、銑兩次加工，由于車床的加工程序較簡單，故車床的加工程序可以直接采用手工編程的方式編制，銑床的程序復(fù)雜一些，為了節(jié)省時間，提高編程效率和正確性，采用軟件進(jìn)行自動編程。 UG軟件附有了強(qiáng)大的CAD功能外，還具備了完善的CAM（計算機(jī)輔助制造）功能，能夠?qū)崿F(xiàn)三維造型、參數(shù)管理、刀位點計算、圖形仿真加工、刀軌編輯和修改、后處理、工藝文檔生成等功能。 1、 進(jìn)入加工模塊 前面已經(jīng)把基座的建模做好了，現(xiàn)在就要開始進(jìn)行UG的仿真加工。 首先，點擊菜單，選中加工，如圖： 2、 創(chuàng)建程序組 程序組用于排列各加工操作在程序中的次序。例如，一個復(fù)雜零件如果需要在不同機(jī)床上完成表面加工，則應(yīng)將在同一機(jī)床上加工的操作組合成程序組，以便刀具路徑的輸出。合理地安排程序組，可以在一次后置處理中按程序組的順序輸出多個操作。如圖： 3、創(chuàng)建刀具組 在數(shù)控銑削加工中，所用到的銑刀類型主要有立銑刀、面銑刀、T型鍵槽銑刀和鼓形銑刀等。 創(chuàng)建刀具組如圖： 4、創(chuàng)建幾何體 創(chuàng)建幾何體主要是在零件上定義要加工的幾何對象和指定零件在機(jī)床上的加工方位。創(chuàng)建幾何體包括：定義加工坐標(biāo)系、工件、邊界和切削區(qū)域等。 用“創(chuàng)建幾何體”所創(chuàng)建的幾何對象可以在多個操作中使用，而不須在各操作中分別指定。如圖： 5、創(chuàng)建加工方法 完成一個零件的加工通常需要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工幾個步驟，而粗加工、半精加工、精加工的主要差異在于加式后殘留在工件表面的余料的多少及表面粗糙度。 加工方法可以通過對加工余量、幾何體的內(nèi)外公差、切削步距和進(jìn)給速度等選項的設(shè)置，控制表面殘余量。 系統(tǒng)默認(rèn)的銑床加工方式有4種：粗加工、半精加工、精加工。 如圖： 6、創(chuàng)建操作 創(chuàng)建操作主要是選擇之后對零件所要進(jìn)行加工的方式，如圖： 7、腔體零件的加工 前面的步驟都設(shè)置好了后，就可以對基座進(jìn)行加了，這里我用的是型腔銑，刀軌設(shè)置如圖： 8、滑蓋1加工步驟 如圖所示為滑蓋1腔體模型的型腔銑，整個加工過程使用的刀具為D5的平銑刀，加工余量為0.5，轉(zhuǎn)速為1000，進(jìn)給率為250，切削百分比為50，全局每刀深度為6，加工方法為粗銑。在型腔銑中采用了跟隨部件的切削模式，以使進(jìn)刀位置在毛胚之外，不會因為程序開始時發(fā)生錯誤損壞毛胚。因為此次加工不用加工模型底面以下的毛胚，所以把模型底面的切削層刪除掉。在非切削運(yùn)動中的進(jìn)刀方式分為兩種，封閉的區(qū)域和開放區(qū)域，封閉區(qū)域采用螺旋線的進(jìn)刀類型，開放區(qū)域采用圓弧的類型，退刀與進(jìn)刀的方式一樣，切削方向為順銑。最后在型腔銑的操作里面進(jìn)行模擬加工。 加工內(nèi)容如下： 如圖所示為粗銑的第一步，按刀軌先銑削出外形輪廓，余量為0.5。其部分程序為： N0010 G00 G90 X0.0 Y-1.6535 U0.0 V0.0 N0020 G01 N0030 G03 X.0392 Y-1.5065 I0.0 J-.0787 N0040 X-.0784 Y-1.5674 I.0392 J.0683 N0050 X0.0 Y-1.6535 I-.0784 J.0074 N0060 G01 Y-1.5551 N0070 G00 N0080 X-.8196 Y.0255 N0090 G01 N0100 G02 X-.8394 Y.0329 I-.3395 J-.9448 N0110 G03 X-.866 Y.0149 I.0069 J.0184 N0120 Y-.0149 I-.866 J.0149 N0130 X-.8394 Y-.0329 I-.0197 J-.0004 N0140 G02 X-.7997 Y-.0186 I-.3592 J.9375 N0150 G03 X-.792 Y.0138 I.0064 J-.0186 N0160 G02 X-.8043 Y.0351 I-.0352 J-.0344 N0170 G01 X-.825 Y.1101 N0180 G03 X-.8703 Y.1461 I.0474 J.0131 N0190 X-.9625 Y.0636 I.0038 J.0885 N0200 Y-.0636 I-.9625 J.0636 N0210 X-.8391 Y-.139 I-.0884 J-.006 N0220 G02 X-.2521 Y-.094 I-.3589 J.8314 N0230 G03 X-.2511 Y-.0942 I-.001 J-.0039 N0240 G01 X-.2443 N0250 G02 X-.2428 Y-.0944 I.0001 J.0076 N0260 G00 N0270 M02 如圖所示為精銑，按要求將刀軌銑削出外形輪廓。其部分程序為： N0010 G00 G90 X0.0 Y1.6142 U0.0 V0.0 N0020 G01 N0030 G03 X-.0389 Y1.5688 I0.0 J.0394 N0040 X-.0352 Y1.5573 I-.0389 J-.006 N0050 X.0303 Y1.5496 I-.0352 J-.0175 N0060 X.0346 Y1.5937 I.0303 J-.0252 N0070 G02 X.0319 Y1.5998 I-.0345 J-.0188 N0080 G01 X.0107 Y1.6617 N0090 G03 X-.0398 Y1.686 I.0373 J.0128 N0100 X0.0 Y1.6929 I-.0398 J.1112 N0110 G01 Y1.6142 N0120 G00 N0130 X-.0123 Y.0159 N0140 G01 N0150 X-.0159 Y.0141 N0160 G03 Y-.0141 I-.007 J.0141 N0170 G01 X-.0087 Y-.0176 N0180 G03 X.0197 Y0.0 I-.0087 J-.0176 N0190 X.0003 Y.0197 I.0197 J0.0 N0200 G02 X-.0218 Y.0269 I-.0006 J-.0393 N0210 G01 X-.0647 Y.0572 N0220 G03 X-.1025 Y.0615 I.0227 J.0321 N0230 G02 X-.1894 Y.0301 I.3777 J-.9089 N0240 G03 Y-.0301 I-.0094 J.0301 N0250 G02 X-.0437 Y-.0882 I.2908 J.9403 N0260 G03 X.0984 Y0.0 I-.0437 J-.0882 N0270 X-.0022 Y.0984 I.0984 J0.0 N0280 G02 X-.0176 Y.1012 I.0009 J-.0394 N0290 G01 X-.1023 Y.1348 N0300 G03 X-.1319 Y.1345 I.0145 J.0366 N0310 G02 X-.3251 Y.0782 I.3483 J-.8359 N0320 G03 X-.3259 Y.078 I-.0005 J.0032 N0330 G01 X-.3309 Y.0757 N0340 G02 X-.3321 Y.0754 I.0025 J-.0056 N0350 G00 N0360 M02 9、滑蓋2加工步驟 如圖所示為滑蓋2模型的型腔銑，整個加工過程使用的刀具為D6的平銑刀，加工余量為0.5，轉(zhuǎn)速為1000，進(jìn)給率為400，切削百分比為50，全局每刀深度為6，加工方法為粗銑。在型腔銑中采用了跟隨部件的切削模式，以使進(jìn)刀位置在毛胚之外，不會因為程序開始時發(fā)生錯誤損壞毛胚。因為此次加工不用加工模型底面以下的毛胚，所以把模型底面的切削層刪除掉。在非切削運(yùn)動中的進(jìn)刀方式分為兩種，封閉的區(qū)域和開放區(qū)域，封閉區(qū)域采用螺旋線的進(jìn)刀類型，開放區(qū)域采用圓弧的類型，退刀與進(jìn)刀的方式一樣，切削方向為順銑。最后在型腔銑的操作里面進(jìn)行模擬加工。 加工步驟如下： 如圖所示為粗銑的第一步，按刀軌先銑削出底面輪廓，余量為0.5。其部分程序為： N0010 G00 G90 X-.2122 Y2.4733 U0.0 V0.0 N0020 G01 N0030 X-.0873 Y2.3626 N0040 G02 X-.0797 Y2.3557 I.4048 J.4566 N0050 G03 X.0797 I-.0797 J-.0872 N0060 G02 X.0872 Y2.3625 I-.4124 J.4497 N0070 G01 X.2119 Y2.4731 N0080 G00 N0090 X-.4625 Y2.4392 N0100 G01 N0110 X-.2762 Y2.3482 N0120 G02 X0.0 Y1.906 I.2159 J.4422 N0130 G01 Y.8524 N0140 G02 X-.1045 Y.5492 I.4921 J0.0 N0150 G03 X-.1168 Y.5088 I-.0466 J.0363 N0160 G01 X-.1078 Y.3792 N0170 G03 X-.1077 Y.3777 I-.0496 J-.0035 N0180 G01 X-.0945 Y.2469 N0190 G03 X-.0928 Y.2381 I-.0494 J-.005 N0200 G01 X-.0601 Y.1247 N0210 G03 X-.06 Y.1243 I-.0477 J-.0138 N0220 G01 X-.0231 Y.0011 N0230 G03 X-.0222 Y-.001 I-.0094 J-.0029 N0240 G01 X-.0173 Y-.0095 N0250 X-.0171 Y-.0098 N0260 G03 X-.0098 Y-.017 I-.0171 J-.0098 N0270 G01 X-.0095 Y-.0172 N0280 X-.0004 Y-.0226 N0290 G02 X0.0 Y-.0228 I.0597 J.1019 N0300 X.0004 Y-.0226 I-.0601 J.1017 N0310 G01 X.0096 Y-.0172 N0320 X.0098 Y-.017 N0330 G03 X.017 Y-.0098 I.0098 J-.017 N0340 G01 X.0172 Y-.0095 N0350 X.0226 Y-.0004 N0360 G02 X.0228 Y0.0 I-.1019 J.0597 N0370 X.0226 Y.0004 I-.1017 J-.0601 N0380 G01 X.0172 Y.0095 N0390 X.017 Y.0098 N0400 G03 X.01 Y.0169 I.017 J.0098 N0410 G02 X.0095 Y.0173 I-.0252 J-.0424 N0420 G01 X-.0653 Y.063 N0430 G03 X-.1347 Y.0379 I.0246 J.0403 N0440 X-.1245 Y-.0601 I-.1119 J.0379 N0450 G01 X-.1194 Y-.0688 N0460 G03 X-.0689 Y-.1193 I-.1194 J-.0688 N0470 G01 X-.0601 Y-.1245 N0480 G03 X.0601 I-.0601 J-.1017 N0490 G01 X.0689 Y-.1193 N0500 G03 X.1193 Y-.0689 I.0689 J-.1193 N0510 G01 X.1245 Y-.0601 N0520 G03 Y.0601 I.1017 J-.0601 N0530 G01 X.1193 Y.0689 N0540 G03 X.0689 Y.1193 I.1193 J.0689 N0550 G01 X.0601 Y.1245 N0560 G03 X.0034 Y.1409 I.0601 J.1017 N0570 G02 X-.0126 Y.1435 I-.0017 J-.059 N0580 G01 X-.1343 Y.1816 N0590 G03 X-.1974 Y.1628 I.0176 J.0564 N0600 X-.2216 Y.128 I-.1974 J.1628 N0610 G02 X-.2599 Y.0685 I.6308 J-.3641 N0620 G03 Y-.0685 I-.0962 J.0685 N0630 G02 X-.2217 Y-.1278 I.5925 J.4236 N0640 G03 X-.128 Y-.2216 I-.2217 J-.1278 N0650 G02 X-.0685 Y-.2599 I.3641 J.6308 N0660 G03 X.0685 I-.0685 J-.0962 N0670 G02 X.128 Y-.2216 I-.4234 J.5926 N0680 G03 X.2216 Y-.128 I.128 J-.2216 N0690 G02 X.2599 Y-.0685 I-.6308 J.3641 N0700 G03 Y.0685 I.0962 J-.0685 N0710 G02 X.2216 Y.128 I-.5925 J-.4236 N0720 G03 X.128 Y.2216 I.2216 J.128 N0730 G02 X.0685 Y.2599 I-.3641 J-.6308 N0740 G03 X-.0061 Y.2816 I.0685 J.0962 N0750 G02 X-.0234 Y.2833 I.0031 J-.059 N0760 G01 X-.1627 Y.3179 N0770 G03 X-.2101 Y.3094 I.0142 J.0573 N0780 X-.3239 Y.187 I-.2101 J.3094 N0790 G02 X-.4026 Y.0797 I.5285 J-.3051 N0800 G03 Y-.0797 I-.0871 J.0797 N0810 G02 X-.324 Y-.1869 I.4498 J.4124 N0820 G03 X-.187 Y-.3239 I-.324 J-.1869 N0830 G02 X-.0797 Y-.4026 I.3051 J.5285 N0840 G03 X.0796 I-.0797 J-.0872 N0850 G02 X.187 Y-.3239 I-.4123 J.4499 N0860 G03 X.3239 Y-.187 I.187 J-.3239 N0870 G02 X.4026 Y-.0797 I-.5285 J.3051 N0880 G03 Y.0797 I.0871 J-.0797 N0890 G02 X.3239 Y.187 I-.4498 J-.4124 N0900 G03 X.187 Y.3239 I.3239 J.187 N0910 G02 X.0797 Y.4026 I-.3051 J-.5285 N0920 G03 X-.0203 Y.4318 I.0797 J.0871 N0930 G02 X-.0378 Y.4314 I.0102 J-.0582 N0940 G01 X-.1831 Y.4497 N0950 G03 X-.2228 Y.4405 I.0074 J.0586 N0960 G02 X-.2461 Y.4262 I.2693 J-.4119 N0970 G03 X-.4262 Y.2461 I-.2461 J.4262 N0980 G02 X-.6308 Y.0527 I.4262 J-.246 N0990 G03 Y-.0527 I-.0266 J.0527 N1000 G02 X-.4262 Y-.246 I.2216 J.4394 N1010 G03 X-.2461 Y-.4262 I-.4262 J-.246 N1020 G02 X-.0001 Y-.8429 I.246 J.4262 N1030 X.2461 Y-.4262 I-.492 J.0096 N1040 G03 X.4262 Y-.2461 I.2461 J-.4262 N1050 G02 X.8524 Y0.0 I-.4262 J.246 N1060 G01 X1.91 N1070 G02 X1.9706 Y-.0043 I.004 J.4921 N1080 G01 Y.0043 N1090 G02 X1.906 Y0.0 I.0646 J-.4878 N1100 G01 X.8524 N1110 G02 X.4262 Y.2461 I0.0 J-.4921 N1120 G03 X.2461 Y.4262 I.4262 J.2461 N1130 G02 X.0369 Y.6655 I-.246 J-.4262 N1140 X0.0 Y.8524 I-.4552 J-.1869 N1150 G01 Y1.906 N1160 G02 X.2756 Y2.3479 I-.4921 J0.0 N1170 G01 X.4614 Y2.4389 N1180 G00 N1190 X.2122 Y-2.4733 N1200 G01 N1210 X.0873 Y-2.3626 N1220 G02 X.0797 Y-2.3557 I-.4048 J-.4566 N1230 G03 X-.0797 I.0797 J.0872 N1240 G02 X-.0872 Y-2.3625 I.4124 J-.4497 N1250 G01 X-.2119 Y-2.4731 N1260 G00 N1270 X.4625 Y-2.4392 N1280 G01 N1290 X.2762 Y-2.3482 N1300 G02 X.0505 Y-2.1231 I-.2159 J-.4422 N1310 X0.0 Y-1.906 I-.4416 J-.2171 N1320 G01 Y-.866 N1330 Y-1.906 N1340 G02 X-.2756 Y-2.3479 I.4921 J0.0 N1350 G01 X-.4614 Y-2.4389 N1360 G00 N1370 X2.0887 Y-1.0828 N1380 G01 N1390 X1.9706 Y-1.2666 N1400 G02 X.5856 Y-2.2681 I1.9706 J-1.2666 N1410 X.1565 Y-2.071 I.0935 J-.3621 N1420 X.1181 Y-1.906 I-.3356 J-.165 N1430 G01 Y-.8668 N1440 X.1182 Y-.8603 N1450 G02 X.3051 Y-.5285 I-.3739 J-.0079 N1460 G03 X.5285 Y-.3051 I.3051 J-.5285 N1470 G02 X.8524 Y-.1181 I-.3239 J.187 N1480 G01 X1.8746 N1490 X1.909 N1500 G02 X1.9706 Y-.1237 I.003 J.374 N1510 G01 X2.0887 Y-.1444 N1520 G00 N1530 Y-.8063 N1540 G01 N1550 X1.9706 Y-1.0319 N1560 G02 X.5561 Y-2.1538 I1.9706 J-1.0319 N1570 X.2625 Y-2.0189 I.064 J-.2478 N1580 X.2362 Y-1.906 I-.2296 J-.1129 N1590 G01 Y-.8667 N1600 G02 X.2364 Y-.8609 I-.1181 J-.0001 N1610 X.3642 Y-.6308 I-.2557 J-.0085 N1620 G03 X.6308 Y-.3642 I.3642 J-.6308 N1630 G02 X.8524 Y-.2362 I-.2216 J.1279 N1640 G01 X1.8745 N1650 X1.9084 N1660 G02 X1.9706 Y-.2445 I.0024 J.2559 N1670 G01 X2.0887 Y-.2753 N1680 G00 N1690 X-.0001 Y-.8429 N1700 G01 N1710 G02 X0.0 Y-.8524 I.492 J.0095 N1720 G01 Y-.866 N1730 G02 X-.0001 Y-.8429 I-.4919 J-.0135 N1740 G01 X.0022 Y-.7248 N1750 G00 N1760 X-2.0887 Y.1157 N1770 G01 N1780 X-1.9706 N1790 X-1.3792 N1800 G02 Y-.1157 I0.0 J.1157 N1810 G01 X-1.9706 N1820 Y-.1237 N1830 G02 X-1.906 Y-.1181 I-.0646 J.3684 N1840 G01 X-.8535 N1850 G03 X-.8523 Y-.1169 I0.0 J-.0012 N1860 X-.8535 Y-.1157 I.0012 J0.0 N1870 G00 N1880 M02 如圖所示為鉆孔，其部分程序為： N0010 G00 G90 X-2.0694 Y.0174 U0.0 V0.0 N0020 G01 N0030 X-1.971 Y.0043 N0040 G03 X-1.9061 Y0.0 I-.065 J-.4878 N0050 X-1.971 Y-.0043 I-.0001 J.4921 N0060 G01 Y-.1038 N0070 G02 X-1.906 Y-.0984 I-.065 J.3883