多孔金屬框架復雜零件數(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,復雜,零件,數(shù)控,加工,工藝,分析,UG,編程,仿真 機械加工工藝卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架框架零（部）件名稱多孔金屬框架共（15）頁第（1）頁車間工序號工序名稱材料001毛坯種類每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1設計：XX審核標準化日期：20XX.5.10機械加工工藝卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架框架零（部）件名稱多孔金屬框架共（15）頁第（2）頁車間工序號工序名稱材料002毛坯種類每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1 車刀卡尺設計：XX審核標準化日期：20XX.5.10機械加工工藝卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架框架零（部）件名稱多孔金屬框架共（15）頁第（3）頁車間工序號工序名稱材料003毛坯種類每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件D22鉆頭工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1打12.2定位孔30070.016設計：XX審核標準化日期：20XX.5.10機械加工工序卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架框架零（部）件名稱多孔金屬框架共（15）頁第（4）頁車間工序號工序名稱材料004毛坯種類每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1 車刀卡尺設計：XX審核標準化日期：20XX.5.10機械加工工序卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架框架零（部）件名稱多孔金屬框架共（15）頁第（5）頁車間工序號工序名稱材料005毛坯種類每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1 車刀卡尺設計：XX審核標準化日期：20XX.5.10機械加工工序卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架框架零（部）件名稱多孔金屬框架共（15）頁第（6）頁車間工序號工序名稱材料006毛坯種類每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1 車刀卡尺設計：XX審核標準化日期：20XX.5.10機械加工工序卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架框架零（部）件名稱多孔金屬框架共（15）頁第（7）頁車間工序號工序名稱材料007毛坯種類每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1 車刀卡尺設計：XX審核標準化日期：20XX.5.10機械加工工序卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架框架零（部）件名稱多孔金屬框架共（15）頁第（8）頁車間工序號工序名稱材料008毛坯種類每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1 車刀卡尺設計：XX審核標準化日期：20XX.5.10機械加工工序卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架框架零（部）件名稱多孔金屬框架共（15）頁第（9）頁車間工序號工序名稱材料009毛坯種類每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1 車刀卡尺設計：XX審核標準化日期：20XX.5.10機械加工工序卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架框架零（部）件名稱多孔金屬框架共（15）頁第（10）頁車間工序號工序名稱材料010毛坯種類每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1 車刀卡尺設計：XX審核標準化日期：20XX.5.10機械加工工序卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架框架零（部）件名稱多孔金屬框架共（15）頁第（11）頁車間工序號工序名稱材料011毛坯種類每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1 車刀卡尺800200.0625設計：XX審核標準化日期：20XX.5.10機械加工工序卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架框架零（部）件名稱多孔金屬框架共（15）頁第（12）頁車間工序號工序名稱材料012毛坯種類每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1 車刀卡尺設計：XX審核標準化日期：20XX.5.10機械加工工序卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架框架零（部）件名稱多孔金屬框架共（15）頁第（13）頁車間工序號工序名稱材料013毛坯種類每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1設計：XX審核標準化日期：20XX.5.10機械加工工序卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架框架零（部）件名稱多孔金屬框架共（15）頁第（14）頁車間工序號工序名稱材料014毛坯種類每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助1 車刀卡尺設計：XX審核標準化日期：20XX.5.10機械加工工藝卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架框架零（部）件名稱多孔金屬框架共（15）頁第（15）頁車間工序號工序名稱材料015毛坯種類每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式車床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度mm/s進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助800200.0625設計：XX審核標準化日期：20XX.5.10機械加工工序卡片機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零(部)件圖號產(chǎn)品名稱多孔金屬框架零(部)件名稱多孔金屬框架共1頁第(1)頁材料灰鑄鐵毛坯種類鑄件毛坯外型尺寸210mm*50mm*17mm每毛坯可制件數(shù)1每個件數(shù)1備注工序號工序名稱工序內(nèi)容車間工段設備工藝裝備工時準終單件1備料鑄2零件上表面13加工兩側邊耳片24打落刀孔35加工中間內(nèi)腔46中間腔清角57加工上表面2mm款槽子68清角79鉆中心孔810鉆D4.3孔底孔8b11鉸D4.3孔912鉆12.2底孔1013銑孔至12.2mm1114加工反面上表面1215加工11mm寬槽子1316鉆D6mm孔1417銑D9mm孔以及D8.2孔1518檢驗設計:xx審核標準化日期：20XX.5.9需多次裝夾的復雜零件加工工藝分析及UG加工開題報告一、題目來源生產(chǎn)實踐2、 研究（設計）目的和意義隨著航空工業(yè)、汽車工業(yè)和輕工消費品生產(chǎn)的高 速增長，復雜形狀的零件越來越多，精度要求也越來越高，傳統(tǒng)的加工設備和制造方法已難于適應這種多樣化、柔性化與復雜形狀零件的高效高質(zhì)量加工要求。因此，近幾十年來，能有效解決復雜、精密、小批多變零件加工問題的數(shù)控（）加工技術得到了迅速發(fā)展和廣泛應用。由于零件形狀復雜，機床刀具軌跡的生成過程中一般不考慮機床的具體結構和工件的裝夾方式，所以不能確保計算出的數(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方面已經(jīng)取得了很大的進展，但是由于這些零件形狀的復雜多變以及加工環(huán)境的復雜性，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，在實際加工前采取仿真的方法對加工程序進行檢驗并修正是十分必要的。根據(jù)在仿真過程中的數(shù)據(jù)驅動是采用（ ，即刀位）數(shù)據(jù)還是采用代碼，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)（ 數(shù)據(jù)）所進行的仿真；另一類是基于程序的數(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)的高端軟件，的相關模塊來實現(xiàn)，而基于代碼的加工仿真，則需利用 這類仿真軟件來完成。是切削仿真及機床仿真軟件，主要用于模擬-軸銑、鉆、車、等加工操作，采用人機交互方式模擬、檢驗和顯示加工程序，是一套世界領先的校驗軟件。 利用實現(xiàn)零件的建模、 加工和仿真。UG 有強大的實體造型、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)品的設計和制造能力它將零件加工的幾何造型、刀位、圖形顯示和后置處理等作業(yè)過程結合在一起，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，彌補了數(shù)控語言編程不足；編程過程是在計算機上直接面向零件的幾何圖形交互進行，不需戶 編制零件加工源程序 ，用戶界面友好，使用簡便，直觀準確 ， 便于檢查；有利于實現(xiàn)系統(tǒng)的集成，不僅能夠實現(xiàn)產(chǎn)品設計（ CAD ）與數(shù)控加工編程（ NCP ）的集成，還便于與工藝過程設計（ CAPP ），刀具量具設計等生產(chǎn)過程的集成。從而大大提高實際加工的效率，進而縮短生產(chǎn)周期，提高企業(yè)的競爭力。復雜零件加工的過程中，往往需要多次換刀進行加工，在多次換刀過程中極易造成刀具定位和刀具補償所產(chǎn)生的誤差，造成加工精度的不準確。一個毛坯的價格往往比較昂貴，如果因為加工過程中導致毛坯損壞，或毛坯不能加工成所需的零件，則會導致巨大的經(jīng)濟損失。所以需要利用UGNX等軟件進行模擬加工，以免造成實際生產(chǎn)過程中所造成的原材料的浪費和損失。本次論文則是以UGNX10.0軟件對復雜零件的加工工藝分析。三、閱讀的主要參考文獻1黃慶專.數(shù)控加工技術（第三版）M. 北京：西北工業(yè)大學出版社，20172郭艷玲主編.機械制造工藝學M.北京：北京大學出版社，20013祁家騄主編.機械制造工藝基礎技術M.北京：哈爾濱工程大學出版社，20084管曉偉主編.UG NX8.5模具設計實例精解M.北京：機械工業(yè)出版社，20135陳國定主編，機械設計（第九版）M.北京：高等教育出版社2013.56陳撲主編，機械制造技術基礎（第二版）M.重慶大學出版社四、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢4.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢4.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢UGS （Unigraphics SoLuTions）是全球發(fā)展最快的機械CAX（即CADCAECAN的總稱)公司之一。它的產(chǎn)品Uigaphie （簡標UG）軟件是當前世界上最先進和緊密集成的、面向制造業(yè)的CAX高端軟件，是知識驅動自功化技術領域中的領先者、它實現(xiàn)設計優(yōu)化技術與基于產(chǎn)品和過程的知識工程的組合，UG軟竹能夠為各種規(guī)模的企業(yè)提供可測量的價值；能夠使企業(yè)產(chǎn)品更快地提供給市場，能夠使復雜的產(chǎn)品設計與分析簡單化；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、通用汽車、普惠發(fā)動機、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的標準，占有90%的俄羅場航空市場和80%的北美發(fā)動機市場。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械、醫(yī)療設備和電子等行業(yè)，并發(fā)揮著越來越顯著的作用。4.3 國內(nèi)外發(fā)展趨勢由于機械設計在工程設計中占有相當重要的地位，所以展望現(xiàn)代機械設計技術的發(fā)展前景以及未來研究重點及方向，都無疑成為了我們最關心的重要課題，同時也只有在此基礎上，我們才能對機械設計的規(guī)劃發(fā)展項目和關鍵技術提出合理的建議，才能更好的使我國在機械設計軟件的開發(fā)領域逐步走到世界的前列。 縱觀全國，現(xiàn)代機械設計軟件技術的研究主要在以下幾個方面：機械設計軟件包的多平臺開發(fā)技術、產(chǎn)品創(chuàng)新設計技術、快速設計技術、仿真與虛擬設計技應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。UG的發(fā)展我們大家是有目共睹的，他的強大功能，也是令世界為之稱贊，我相信UG在以后會發(fā)展的更好，更加人性化的服務與人類生活的全方面。五、主要研究（設計）內(nèi)容，關鍵問題及解決思路5.1 內(nèi)容、關鍵問題1.復雜零件加工工藝方案選擇及論證；2.進行復雜零件的加工工藝設計、計算及校核；3.加工編程時，易出現(xiàn)程序錯誤導致的加工工件受損3.復雜零件的加工工序卡的制作及其加工；4.復雜零件尺寸的設計計算及零件的CAD繪圖；5.選定加工刀具的具體大小5.2 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.進行全面分析研究，了解該復雜零件的加工走刀工藝，仔細核算好刀具補償數(shù)值。3.編程時，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，及時向老師詢問。4.明確設計步驟。六、完成畢業(yè)設計（論文）所必須具備的工作條件1.畢業(yè)設計所需資料及原始數(shù)據(jù)；2.圖書館查閱資料；3.良好的繪圖能力和設計能力。4.遇到不懂，或者是不會的地方，要積極主動向老師請教。七、預期成果（達到目標）通過本次的畢業(yè)設計，明確復雜零件的多次換刀裝夾加工工藝步驟，對加工復雜零件的結構方案進行多種選擇及方案論證；并對加工工藝進行合理的設計、計算及校核；并繪制出相應工件的零件圖。八、工作的主要階段、進度與時間安排第1周：與指導老師會面，領取任務書，并認真研究；第2-4周：到學校機房查閱有關資料，到圖書館借閱相關圖書，不懂的向指導老師請教，在老師指導下更好地檢索相關資料；第5周：檢索外文資料，翻譯外文期刊，認真閱讀所檢索的資料，開始寫開題報告；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將三維模型的各個尺寸繪制出來件的；第8-13周：寫畢業(yè)設計正文。（確定方案、具體步驟，加工工藝卡，刀具選擇量等）；第14周：整理修改畢業(yè)設計；第15周：經(jīng)指導老師審查評閱后準備答辯。九、指導教師審查意任務書分院 XXX 專業(yè) XXX 班級 XXX 學生姓名 XX 指導教師/職稱 XX 1畢業(yè)設計(論文)題目：需多次裝夾的復雜零件加工工藝分析及UG加工 2畢業(yè)設計(論文)起止時間：20XX年10月20XX年6月3畢業(yè)設計(論文)所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導教師選定部分）1陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊（第三版）M. 北京：機械工業(yè)出版社，20092王先逵主編.機械制造工藝M.北京：機械工業(yè)出版社，20013高航主編.基于UG的CAD/CAM技術M.北京：清華大學出版社，20054展迪優(yōu)主編.UG NX10.0數(shù)控加工完全學習手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，20165需要自己在電腦上安裝UG10.0的版本4畢業(yè)設計(論文)應完成的主要任務（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 任務書下達日期 20XX 年 10 月 21 日 指導教師(簽字) 需多次裝夾的復雜零件加工工藝分析及UG加工開題報告一、題目來源生產(chǎn)實踐2、 研究（設計）目的和意義隨著航空工業(yè)、汽車工業(yè)和輕工消費品生產(chǎn)的高 速增長，復雜形狀的零件越來越多，精度要求也越來越高，傳統(tǒng)的加工設備和制造方法已難于適應這種多樣化、柔性化與復雜形狀零件的高效高質(zhì)量加工要求。因此，近幾十年來，能有效解決復雜、精密、小批多變零件加工問題的數(shù)控（NC）加工技術得到了迅速發(fā)展和廣泛應用。由于零件形狀復雜，機床刀具軌跡的生成過程中一般不考慮機床的具體構造和工件的裝夾方式，所以不能確保計算出的數(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方面已經(jīng)取得了很大的進展，但是由于這些零件形狀的復雜多變以及加工環(huán)境的復雜性，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，在實際加工前采取仿真的方法對加工程序進行檢驗并修正是十分必要的。根據(jù)在仿真過程中的數(shù)據(jù)驅動是采用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的相關模塊來實現(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，采用人機交互方式模擬、檢驗和顯示NC加工程序，是一套世界領先的NC校驗軟件。 利用UG實現(xiàn)零件的建模、 加工和仿真。UG 有強大的實體造型、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)品的設計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，彌補了數(shù)控語言編程不足；編程過程是在計算機上直接面向零件的幾何圖形交互進行，不需戶 編制零件加工源程序 ，用戶界面友好，使用簡便，直觀準確 ， 便于檢查；有利于實現(xiàn)系統(tǒng)的集成，不僅能夠實現(xiàn)產(chǎn)品設計（CAD）與數(shù)控加工編程（NCP）的集成，還便于與工藝過程設計（CAPP），刀具量具設計等生產(chǎn)過程的集成。從而大大提高實際加工的效率，進而縮短生產(chǎn)周期，提高企業(yè)的競爭力。復雜零件加工的過程中，往往需要多次換刀進行加工，在多次換刀過程中極易造成刀具定位和刀具補償所產(chǎn)生的誤差，造成加工精度的不準確。一個毛坯的價格往往比較昂貴，如果因為加工過程中導致毛坯損壞，或毛坯不能加工成所需的零件，則會導致巨大的經(jīng)濟損失。所以需要利用UGNX等軟件進行模擬加工，以免造成實際生產(chǎn)過程中所造成的原材料的浪費和損失。本次論文則是以UGNX10.0軟件對復雜零件的加工工藝分析。三、閱讀的主要參考文獻1黃慶專.數(shù)控加工技術（第三版）M. 北京：西北工業(yè)大學出版社，20172郭艷玲主編.機械制造工藝學M.北京：北京大學出版社，20013祁家騄主編.機械制造工藝基礎技術M.北京：哈爾濱工程大學出版社，20084管曉偉主編.UG NX8.5模具設計實例精解M.北京：機械工業(yè)出版社，20135陳國定主編，機械設計（第九版）M.北京：高等教育出版社2013.56陳撲主編，機械制造技術基礎（第二版）M.重慶大學出版社四、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)展最快的機械CAX（即CADCAECAN的總稱)公司之一。它的產(chǎn)品Uigaphie （簡標UG）軟件是當前世界上最先進和緊密集成的、面向制造業(yè)的CAX高端軟件，是知識驅動自功化技術領域中的領先者、它實現(xiàn)設計優(yōu)化技術與基于產(chǎn)品和過程的知識工程的組合，UG軟竹能夠為各種規(guī)模的企業(yè)提V供可測量的價值；能夠使企業(yè)產(chǎn)品更快地提供給市場，能夠使復雜的產(chǎn)品設計與分析簡單化；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、通用汽車、普惠發(fā)動機、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的標準，占有90%的俄羅場航空市場和80%的北美發(fā)動機市場。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械、醫(yī)療設備和電子等行業(yè)，并發(fā)揮著越來越顯著的作用。4.2 國內(nèi)外發(fā)展趨勢由于機械設計在工程設計中占有相當重要的地位，所以展望現(xiàn)代機械設計技術的發(fā)展前景以及未來研究重點及方向，都無疑成為了我們最關心的重要課題，同時也只有在此基礎上，我們才能對機械設計的規(guī)劃發(fā)展項目和關鍵技術提出合理的建議，才能更好的使我國在機械設計軟件的開發(fā)領域逐步走到世界的前列。 縱觀全國，現(xiàn)代機械設計軟件技術的研究主要在以下幾個方面：機械設計軟件包的多平臺開發(fā)技術、產(chǎn)品創(chuàng)新設計技術、快速設計技術、仿真與虛擬設計技應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。UG的發(fā)展我們大家是有目共睹的，他的強大功能，也是令世界為之稱贊，我相信UG在以后會發(fā)展的更好，更加人性化的服務與人類生活的全方面。五、主要研究（設計）內(nèi)容，關鍵問題及解決思路5.1 內(nèi)容、關鍵問題1.復雜零件加工工藝方案選擇及論證；2.進行復雜零件的加工工藝設計、計算及校核；3.加工編程時，易出現(xiàn)程序錯誤導致的加工工件受損4.復雜零件的加工工序卡的制作及其加工；5.復雜零件尺寸的設計計算及零件的CAD繪圖；6.選定加工刀具的具體大小5.2 解決思路I1.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.進行全面分析研究，了解該復雜零件的加工走刀工藝，仔細核算好刀具補償數(shù)值。3.編程時，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，及時向老師詢問。4.明確設計步驟。六、完成畢業(yè)設計（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計能力。3.遇到不懂，或者是不會的地方，要積極主動向老師請教。七、預期成果（達到目標）通過本次的畢業(yè)設計，明確復雜零件的多次換刀裝夾加工工藝步驟，對加工復雜零件的結構方案進行多種選擇及方案論證；并對加工工藝進行合理的設計、計算及校核；并繪制出相應工件的零件圖。八、工作的主要階段、進度與時間安排第1周：與指導老師會面，領取任務書，并認真研究；第2-4周：到學校機房查閱有關資料，到圖書館借閱相關圖書，不懂的向指導老師請教，在老師指導下更好地檢索相關資料；第5周：檢索外文資料，翻譯外文期刊，認真閱讀所檢索的資料，開始寫開題報告；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將三維模型的各個尺寸繪制出來件的；第8-13周：寫畢業(yè)設計正文。（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)設計；第15周：經(jīng)指導老師審查評閱后準備答辯。九、指導教師審查意見I需多次裝夾的復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軟件應運而生，并且得到了廣泛的運用，在機械設計領域中表現(xiàn)出良好的效果。UG軟件依靠兼具眾多功能、應用范圍非常廣等諸多優(yōu)勢，受到有關設計者的極大的關注與重視。本文通過用UG軟件對多孔金屬框架零件進行加工工藝分析，在本篇論文中，我們是針對于在UG軟件中，對多次裝夾的復雜零件加工工藝分析。這次設計，是為了明確復雜零件的多次換刀裝夾加工工藝步驟，【關鍵詞】多孔金屬框架；UG軟件；多次裝夾IXMachining process Analysis and UG processing of complex parts that need to be clamped many timesabstract 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 partskey words porous metal frame; UG software; multiple clamping目錄任務書I開題報告II中文摘要VI外文摘要VII前言11選題背景21.1題目來源21.2研究目的及意義21.3主要研究內(nèi)容、關鍵問題及解決思路21.4研究目的及意義32多孔金屬框架毛坯大小選定52.1多孔金屬框架毛坯3D各視角53零件分析64加工工藝分析74.1數(shù)控加工工藝概述74.2機床的裝夾及夾具的選擇84.3對刀點的確定94.4合理選擇刀具的種類和切削用量94.5加工工藝工序說明144.6加工零件中的參數(shù)155加工刀路軌跡205.1加工步驟說明205.2加工刀路軌跡說明216 后處理生成的G代碼30總結32參考文獻32致謝34XI前 言UG具有強大的功能，例如建模，刀具建立，數(shù)控仿真，分析，機床后處理等。這款軟件的使用，大大提高了產(chǎn)品的設計和制造能力。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，從而大大提高實際加工的效率，進而縮短生產(chǎn)周期，提高企業(yè)的競爭力。復雜零件加工的過程中，往往需要多次換刀進行加工，在多次換刀過程中極易造成刀具定位和刀具補償所產(chǎn)生的誤差，造成加工精度的不準確。一個毛坯的價格往往比較昂貴，如果因為加工過程中導致毛坯損壞，或毛坯不能加工成所需的零件，則會導致巨大的經(jīng)濟損失。所以需要利用UGNX等軟件進行模擬加工，以免造成實際生產(chǎn)過程中所造成的原材料的浪費和損失。 在現(xiàn)代中國，現(xiàn)代機械設計軟件技術的研究主要集中在以下幾個方面：多平臺開發(fā)技術，機械設計軟件包，產(chǎn)品創(chuàng)新設計技術，快速設計技術，仿真和虛擬設計技術的應用可以給用戶帶來一些啟示和靈感。331 選題背景1.1 題目來源生產(chǎn)實踐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)展使得各種機械所使用的復雜零件也日益增多，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)的半個世紀的發(fā)展中，各國一直在研發(fā)能夠批量加工高精度，高品質(zhì)的復雜零件技術。為此，特地研發(fā)的數(shù)控加工技術得到了非常廣泛的發(fā)展和運用?，F(xiàn)代工業(yè)使用的零件，往往都比較復雜，要求加工工藝較高。由于零件的外形較為復雜，所以加工機床的刀具走刀軌跡，在程序編輯檢驗的過程中，通常是不會考慮加工機床的的規(guī)模結構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。但由于復雜零件的多樣性和規(guī)模性，故而導致所生成的程序能否按照加工工藝的要求來正確的進行加工。雖然現(xiàn)在社會上在加工編寫程序上的技術，和走刀工藝已經(jīng)日漸成熟，但是由于加工的工件的復雜性，導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，甚至刀具的報廢，多產(chǎn)上的成本無疑加大了許多，因此，在實際加工前，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)生錯誤，能夠在沒有任何損失的情況下，對程序進行修正，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軟件對復雜零件的加工工藝分析。1.3 主要研究內(nèi)容，關鍵問題及解決思路1.3.1 內(nèi)容、關鍵問題1.復雜零件加工工藝方案選擇及論證；2.進行復雜零件的加工工藝設計、計算及校核；3.加工編程時，易出現(xiàn)程序錯誤導致的加工工件受損4.復雜零件的加工工序卡的制作及其加工；5.復雜零件尺寸的設計計算及零件的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.進行全面分析研究，了解該復雜零件的加工走刀工藝，仔細核算好刀具補償數(shù)值。3.編程時，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，及時向老師詢問。4.明確設計步驟。1.4 國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢UGS 是當今世界上發(fā)展最為迅速的機械類制圖，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)的機床仿真，UG擁有，建模，刀具建立，數(shù)控仿真，分析，機床后處理等多種功能，在使用仿真后，能夠自動生成程序，并經(jīng)過后處理的程序，直接可以運用到實際的數(shù)控機床上，進行機床的加工。在仿真加工時，所使用的分析軟件，能夠看到測量到各個部位上的尺寸信息，能夠為各種機械企業(yè)進行工件加工分析，使加工的軟件在短時間內(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。正因為UG軟件的高度仿真化，使得成本的降低，導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的標準，占有90%的俄羅場航空市場和80%的北美發(fā)動機市場。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械、醫(yī)療設備和電子等行業(yè)，并發(fā)揮著越來越顯著的作用。因為機械設計在現(xiàn)代工程設計中有著舉足輕重的地位，故在現(xiàn)代機械設計制造及其自動化技術的不斷前行的過程中，一直都是其重點發(fā)展對象。我國由于重工業(yè)的蓬勃發(fā)展，對于現(xiàn)代機械軟件的技術非常重視。，目前中國對于現(xiàn)代機械設計軟件的發(fā)展主要針對于以下的幾點：機械設計軟件包的多平臺開發(fā)技術、產(chǎn)品創(chuàng)新設計技術、快速設計技術、仿真與虛擬設計技應用等幾個方面。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的應用模塊中繪制出相應的毛坯塊，然后進行加工。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 零件分析在進行部件構造的加工工藝分析時，一般根據(jù)需要加工零件的多個表面加工要求，匯總形成零件構造上的工藝要求。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。例如當加工工藝的精度要求較低，需要加工表面的毛坯時，一般是通過車削或者車銑加工時，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，是通過麻花鉆，銑刀，鏜刀，鉸刀，鏜刀等加工方法獲得。 在加工一個工件時，都必須認真剖析了零件的技術要求，如工件某個面的表面粗糙度，尺寸精度要求，整個工件的熱處理工藝等，結合零件的具體構造特點，對工件的加工工藝流程便有一個基本的概念。只有了解了加工的零件的技術要求，才能最后決定了該工件的最終加工方法，進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，兩側有邊耳和孔加工。根據(jù)老師提供的任務書中，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)容在進行數(shù)控中心加工時，應充分展現(xiàn)數(shù)控銑床的優(yōu)點和特點。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）有詳細的數(shù)學建立的模型空間的非直線和曲面構造。（3）工件的模型構造簡單，但尺寸過于繁瑣、標注相對比較難的部分。（4）用普通機床進行數(shù)控銑削時，存在某些補位，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，需要仔細的檢查，（5）有非常高的技術規(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1.數(shù)控加工工藝的特點數(shù)控加工工藝與一般的手動式機床加工工藝在工藝加工設計的進程中是比較相同的，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床也有很多自己的加工工藝方法，與傳統(tǒng)的手動式機床相比，它有著以下的2個特點：(1 )數(shù)控加工的工序內(nèi)容具體體現(xiàn)在，當人工使用老式機床上加工相關工件時，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置，加工余量，切削液的選擇，主軸轉速，切削用量參數(shù)等，都由人工自行設置，較為繁瑣。但是在數(shù)控機床加工工件時，事先設置的工序卡和工藝卡等都非常的清楚，一眼看去相關的數(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，要嚴格按照操作程序規(guī)范進行編程，并仔細核對檢驗，數(shù)控機床相比于傳統(tǒng)機床的最大優(yōu)勢在于，數(shù)控機床能夠全自動化，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，選用普通機床進行復雜零件加工時，會導致加工過程非常困難。而當選擇數(shù)控機床加工零件時，通過操作機床人員的操作加工工件時，會降低復雜零件加工的難度指數(shù)，提高復雜零件的加工精度和生產(chǎn)效率。在復雜零件的加工中，使用普通機床加工一般會有很多的因素導致加工的零件產(chǎn)生誤差，如齒輪，螺旋槳，葉片等復雜零件的加工，針對于這種復雜零件，往往需要在多個面上進行裝夾加工。每一次裝夾進行加工時，都會產(chǎn)生微小的誤差變化，導致加工零件的變化，這些復雜零件需要加工的部位非常多，且加工特征也非常多，導致加工的困難。而數(shù)控機床能夠避免因多次裝夾而導致的誤差，對于復雜的加工工藝也能夠進行非常標準化的加工，從而保證了加工零件的精度。4.2機床的裝夾及夾具的選擇在數(shù)控機床中，每一個工件的裝夾方式，是與普通機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和夾緊方案，就可以進行裝夾后的加工。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，關于夾具的使用有兩個根本的要求：一是要能夠保證使用的夾具的坐標定位方向，相對于機床的坐標定位方向是固定不動的;二是要能夠處理好加工工件和機床坐標系的絕對定位關系。其次還應考慮以下的幾個問題。當零件的加工數(shù)量比較少時，應盡量使用組合夾具、可以調(diào)整的標準化及其他通用夾具。因專用夾具限定，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)加工的預備時間、節(jié)約生產(chǎn)費用，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)省切削時間。當選擇采用兩件或兩件以上的多工位夾具進行工件的裝夾，并利用高效的夾緊機構，來減少機床的停機時間。在多批量的工件生產(chǎn)中，才會選擇利用專用夾具來進行裝夾加工，但是也需要其并力求構造簡單。加工的工件的裝卸需要要迅速、便捷、可靠和安全，以便于減小機床的停機的時間，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，加工的工件應該在不阻礙加工的機床對工件各平面的前提下，進行裝夾加工。即裝夾應用的夾具要對加工工件開敞其定位、夾緊使用的構件，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，需要的加工技術較其他技術相比，較為簡單，所以能夠安排技術等級偏低的工人進行加工，有效地減少了生產(chǎn)的成本。4.3對刀點的確定對于數(shù)控機床來說，無論是手動編制程序，還是自動編程程序，正確的選擇對刀點是很重要的。顧名思義，刀具的“對刀點”一般是在數(shù)控機床在工件進行銑削過程中時，加工的刀具在相對于毛坯、工件走刀時的起點。當加工編寫程序時，首先進行的步驟就是從對刀開始。因此，對刀也被稱為“程序起始點”、“刀具起刀點”等。如果，在對刀的過程中，因為某些原因導致對刀未對準，則會導致整個加工工件的損毀，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。選擇對刀點的原則如下：(1) 選刀具的對刀點時，應該優(yōu)先選擇便于計算，或者使編寫的程序簡化的點。(2) 選刀具的對刀點時，應在加工的機床上來對，機床上校準對刀點時，更加的簡單(3) 選刀具的對刀點時，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)生的錯誤，能夠在短時間內(nèi)找出，并及時修改(4) 選刀具的對刀點時，在加工工件時，因對刀所所造成的誤差極小。4.4合理選擇刀具的種類和切削用量4.4.1合理選用刀具在進行數(shù)控編程的過程中，刀具的選擇，對于我們進行數(shù)控機床加工來說，是最關鍵的。刀具的好壞，不僅僅是機床的加工效率，而且直接降低加工工件的品質(zhì)。選用加工刀具時，往往需要考慮的是工件的材料，加工類型，機床的加工性能，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，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雜，所以兩面都需要進行加工，需要多次進行裝夾，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)控機床上加工中應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，它們能夠同時對工件的進行削銑，也能夠單獨對工件進行削銑。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進行工件的鉆孔加工，麻花鉆主要用于工件的定位孔，擴孔的使用。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，或者電動的鉆孔工具中使用。在大型的機械廠中，也常常在鉆床、銑床、車床和加工中心上應用。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?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)非常大的應力，還伴隨著非常高的溫度，導致刀具出現(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最基本的性能：高硬度和耐磨性足夠的強度和韌性高的耐熱性化學穩(wěn)定性好良好的工藝學和經(jīng)濟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：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)點表現(xiàn)在該剛的熱硬性非常高，材質(zhì)具有相當高的強度、耐磨性和韌性。在切削溫度在500600范圍之內(nèi)的時候，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性能，故常用來建造結構、形狀較為復雜的各種小型刀具。表1 高速工具鋼信息材料種類密度/硬度/抗彎強度/沖擊韌度值/熱導率/耐熱性/高速工具鋼8.0-8.863-702-4.50.098-0.58816.75-25.1600-700表2 需要加工刀具多孔金屬框架加工設備序號刀具號刀具名稱數(shù)量加工部位刀具材質(zhì)0014D63R3.4銑刀1零件上表面高速工具鋼0026D20R0銑刀1加工兩側邊耳片0035D22潛孔鉆1打零件中心落刀孔0046D20R0銑刀1加工中間內(nèi)腔0057D10R0銑刀1中間腔清角005B7D6R0銑刀1中間腔清角00614D6R0銑刀1加工上表面2mm凹槽0078D3R0銑刀1清理凹糟2*R1.5圓角0089D3中心鉆1鉆6*4.3中心孔008B15D4鉆頭1鉆6*4.3孔底孔00910D4.3JD1鉸6*4.3孔01011D8鉆頭1鉆2*12.2底孔01112D8R21銑2*12.2mm底孔0124D63R3.4銑刀1加工反面上表面2mm0137D10R0銑刀1加工2*11mm寬槽子01413D5鉆頭1鉆2*D6mm孔01514D6RO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速，背吃刀量，進給量三個因素。切削速度Vc（m/min），它指的是切削加工中，切削刃選定點相對于工件的主運動速度。d完成主運動的工件或刀具的最大直徑，mmn主運動轉速，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進給量f（mm/r），是工件或刀具的主運動每轉一轉或每一行程，工件和刀具兩者在進給方向上的相對位移量。f車刀每轉進給量，mm/rn工件轉速，r/s數(shù)控機床的動力參數(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)濟價值為主。在這種加工工藝下，常常會使用較大的吃刀量，用以減少進給次數(shù)，減少工件加工時間，提高加工效率。在半加工和精加工的時候，需要保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率，經(jīng)濟性，和加工成本。在工件進行精加工時，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，從而達到最佳的加工參數(shù)。一般數(shù)控機床具體的加工參數(shù)，需要根據(jù)機床說明書，切削用量手冊，并結合加工工件實際情況來定的。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銑刀將兩側的半圓形圓臺銑出來003-選用D22潛孔鉆將毛坯中心定位點打出落刀孔，為下一步銑刀銑中心內(nèi)部的空腔做準備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4.3的通孔打出落刀孔，走刀起始點為毛坯中心點，再使用中心鉆將12.2通孔加工出落刀孔008B-使用D4鉆頭將零件兩軸對稱的4.3孔打穿至下表面穿出009-使用D4.3鉸刀將4.3通孔精銑010-使用D8磚頭將12.2通孔打穿至下表面穿出011-使用D8R2銑刀將12.2通孔精銑將該零件反面進行裝夾加工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的11mm寬，0.55mm深槽子加工處理014-使用D6鉆頭將6孔，和8.2孔進行落刀孔的加工015-使用D6銑刀將6孔，和8.2孔進行精銑加工完成 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63mm，下半徑為3.4mm的立銑刀1.進給量:=0.1mm/r2.切削速度:V= 237mm/s3.主軸轉速:=1200r/min4.刀刃數(shù)Fz=4進給率=1200*0.1*4=480mmpm工序002:使用20銑刀將兩側的半圓形圓臺銑出來1.進給量:=0.1mm/r2.切削速度:V= 125mm/s3.主軸轉速:=2000r/min4.刀刃數(shù)Fz=2進給率=2000*0.2*2=800mmpm工序003:中心定位點打出落刀孔,刀具為22麻花鉆1.進給量:=0.1mm/r2.切削速度:V= 31mm/s3.主軸轉速:=450r/min4.刀刃數(shù)Fz=2進給率=2000*0.2*2=90mmpm工序004:加工金屬框架中間的方形孔,刀具為20立銑刀1.進給量:=0.2mm/r2.切削速度:V= 125mm/s3.主軸轉速:=2000r/min4.刀刃數(shù)Fz=2進給率=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.進給量:=0.1mm/r2.切削速度:V= 37mm/s3.主軸轉速:=1200r/min4.刀刃數(shù)Fz=2進給率=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.進給量:=0.1041mm/r2.切削速度:V= 37mm/s3.主軸轉速:=1200r/min4.刀刃數(shù)Fz=2進給率=1200*0.1041*2=250mmpm工序006:使用6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.進給量:=0.125mm/r2.切削速度:V= 37mm/s3.主軸轉速:=800r/min4.刀刃數(shù)Fz=2進給率=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.進給量:=0.1mm/r2.切削速度:V= 37mm/s3.主軸轉速:=1500r/min4.刀刃數(shù)Fz=2進給率=1500*0.1*2=300mmpm工序008:使用3麻花鉆將位于上表面的6*4.3的通孔打出落刀孔，走刀起始點為毛坯中心點，再使用3麻花鉆將2*12.2通孔加工出落刀孔1.進給量:=0.1mm/r2.切削速度:V= 37mm/s3.主軸轉速:=800r/min4.刀刃數(shù)Fz=2進給率=800*0.1*2=160mmpm工序008B:使用4麻花鉆將零件兩軸對稱的6*4.3孔打穿至下表面穿出1.進給量:=0.015mm/r2.切削速度:V= 6mm/s3.主軸轉速:=500r/min4.刀刃數(shù)Fz=4進給率=500*0.015*4=30mmpm工序009:使用4.3鉸刀將6*4.3通孔精銑1.進給量:=0.0083mm/r2.切削速度:V= 4mm/s3.主軸轉速:=300r/min4.刀刃數(shù)Fz=4進給率=300*0.0083*4=10mmpm工序010:使用8麻花鉆將2*12.2通孔打穿至下表面穿出1.進給量:=0.0166mm/r2.切削速度:V= 7mm/s3.主軸轉速:=300r/min4.刀刃數(shù)Fz=4進給率=300*0.0166*4=20mmpm工序011:使用8R2立銑刀將2*12.2通孔精銑1.進給量:=0.0625mm/r2.切削速度:V= 20mm/s3.主軸轉速:=800r/min4.刀刃數(shù)Fz=4進給率=1500*0.1*2=200mmpm將該零件反面進行裝夾加工工序012:使用63R3.4的立銑刀將多孔金屬框架下表面2mm的毛坯層銑掉1.進給量:=0.1mm/r2.切削速度:V=237mm/s3.主軸轉速:=1200r/min4.刀刃數(shù)Fz=4進給率=1200*0.1*4=48000mmpm工序013:使用10立銑刀將下表面左右兩側的11mm寬，0.55mm深槽子*2加工處理1.進給量:=0.1875mm/r2.切削速度:V= 25mm/s3.主軸轉速:=800r/min4.刀刃數(shù)Fz=2進給率=800*0.1875*2=300mmpm工序014:使用6麻花鉆將2*6孔，和2*8.2孔進行落刀孔的加工1.進給量:=0.0955mm/r2.切削速度:V= 18mm/s3.主軸轉速:=1200r/min4.刀刃數(shù)Fz=4進給率=1200*0.0955*4=458.4mmpm工序015:使用6立銑刀將2*6孔，和2*8.2孔進行精銑1.進給量:=0.1667mm/r2.切削速度:V=11mm/s3.主軸轉速:=600r/min4.刀刃數(shù)Fz=2進給率=600*0.1667*2=200mmpm3.7 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，從主菜單中選擇應用模塊圖5 NX10控制面板(1)點擊“加工”出現(xiàn)“工具導航器-程序順序”在下方“NC PROGRAM”菜單中鼠標右鍵單擊選擇“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)點擊“加工”出現(xiàn)“工具導航器-程序順序”在下方“NC PROGRAM”菜單中鼠標右鍵單擊選擇“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)回到應用模塊，點擊建模，點擊草圖繪制，在XC,YC平面上繪制一個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，點擊毛坯外部(5) 點擊確定后，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63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，進給率和速度等。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20銑刀將兩側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，運動輸出類型：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側邊耳精光程序003-刀軌目的是打中心定位點打出落刀孔,刀具為22麻花鉆，在新建刀具中，選擇設置刀具類型為鉆，設置刀具參數(shù)，循環(huán)類型，標準鉆，最小安全距離3，通孔安全距離為1.5，設置好進給率和速度，指定加工孔為中心坐標點。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20銑刀進行開粗加工，清理內(nèi)部方形孔，設置刀軸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的基準面，生成刀路如上圖所示：程序005-刀軌圖13 內(nèi)部10銑刀清角目的是加工金屬框架中間的方形孔,刀具為10立銑刀，在應用模塊中，選擇建模畫出該加工的走刀路徑，用于加工內(nèi)腔4個邊角，刀具半徑20，其余設置同上，指定邊界為上圖四個邊界（如上圖中黃色線段），指定底面為毛坯下表面向上3mm的基準面（左側零件下方基準面）生成刀路如圖所示：程序005B-刀軌圖14 內(nèi)部6銑刀清角目的是加工金屬框架中間的方形孔,刀具為6立銑刀，將中間方形孔四個直角加工到R3的圓弧倒角，在應用模塊中，選擇建模畫出該加工的走刀路徑，用于加工內(nèi)腔4個邊角，刀具半徑6，其余設置同上，指定邊界為上圖四個邊界（如上圖中黃色線段），指定底面為毛坯下表面向上3mm的基準面（左側零件下方基準面）生成刀路如圖所示：程序006-刀軌圖15 凹槽精光使用6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面，指定邊界為黃色邊界，其余設置同上，生成刀路如圖所示。程序008-刀軌圖17 程序008-刀軌圖18 12.2定位孔使用3麻花鉆將位于上表面的6*4.3的通孔打出落刀孔，走刀起始點為毛坯中心點，再使用3麻花鉆將2*12.2通孔加工出落刀孔，指定孔為6個定位孔，生成刀路如圖所示程序008B-刀軌（圖19） 鉆孔開粗使用4麻花鉆將零件兩軸對稱的6*4.3孔打穿至下表面穿出，用于下一步對6*4.3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4.3使用4.3鉸刀將6*4.3通孔精銑，指定孔設置同程序008B，生成刀路如圖所示。程序010-刀軌圖21 鉆12.2孔使用8麻花鉆，進行12.2定位的落刀孔，將2*12.2通孔打穿至下表面穿出,刀具為8麻花鉆，在新建刀具中，選擇設置刀具類型為鉆，設置刀具參數(shù)，循環(huán)類型，標準鉆，最小安全距離3，通孔安全距離為1.5，設置好進給率和速度。指定孔為12.2定位的落刀孔，生成刀路如圖所示。程序011-刀軌圖22 精銑12.2通孔使用8R2立銑刀將2*12.2通孔精銑，設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63R3.4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，基礎設置與程序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側邊耳上繪制的基準平面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10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側皆有凹槽，刀軌圖*2，在應用模塊中，選擇建模畫出該加工的走刀路徑，默認起點為中點，生成刀路如圖所示。程序014-刀軌圖26 鉆6孔使用6麻花鉆將2*6孔，和2*8.2孔進行落刀孔的加工，生成刀路如圖所示。程序015-刀軌圖27 精銑6孔、8.2孔使用6立銑刀將2*6孔，和2*8.2孔進行精銑，該程序設置中，非切削移動進刀類型為圓形，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代碼工序導航器-程序順序，點擊程序001選擇主頁中的后處理，進入選擇MILL_3_AXIS點擊確定后即可使用“文檔打開”，看到程序部分程序如下（001）%N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0N0030 T04 M06N0040 G00 G90 X3.6024 Y2.3228 S1200 M03N0050 G43 Z11.811 H04N0060 Z.063N0070 G01 Y.9843 F19.7 M08N0080 Y-.9843N0090 Y-2.3228N0100 G00 Z1.1811N0110 X2.2244 Y2.3228N0120 Z.063N0130 G01 Y.9843N0140 Y-.9843N0150 Y-2.3228N0160 G00 Z1.1811N0170 X.8465 Y2.3228N0180 Z.063N0190 G01 Y.9843N0200 Y-.9843N0210 Y-2.3228N0220 G00 Z1.1811N0230 X-.5315 Y2.3228N0240 Z.063N0250 G01 Y.9843N0260 Y-.9843N0270 Y-2.3228N0280 G00 Z1.1811N0290 X-1.9094 Y2.3228N0300 Z.063N0310 G01 Y.9843N0320 Y-.9843N0330 Y-2.3228N0340 G00 Z1.1811N0350 X-3.