毕业论文设计—ug软件在花型槽设计加工中的应用(编辑修改稿)

毕业论文设计—ug软件在花型槽设计加工中的应用(编辑修改稿)内容摘要：

工序集中，但价格昂贵，操作技术要求高等特点均比较突出，加工方法、加工对象选择不当往往会造成较大损失。 为了既能充分发挥出数控加工的优点，又能达到较好的经济效益，在选择加工方四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 9 页 授人以渔 能力为本 法和对象时要特别慎重，甚至有时还要在基本不改变工件原有性能的前提下，对其形状、尺寸、结构等作适应数控加 工的修改。 一般情况下，在选择和决定数控加工内容的过程中，有关工艺人员必须对零件图或零件模型作足够具体与充分的工艺性分析。 在进行数控加工的工艺性分析时，编程人员应根据所掌握的数控加工基本特点及所用数控机床的功能和实际工作经验，力求把这一前期准备工作做得更仔细、更扎实一些，以便为下面要进行的工作铺平道路，减少失误和返工、不留遗患。 根据大量加工实例分析，数控加工中失误的主要原因多为工艺方面考虑不周和计算与编程时粗心大意。 因此在进行编程前做好工艺分析规划是十分必要的。 数控加工工艺设计内容 工艺设计 是对工件进行数控加工的前期准备工作，它必须在程序编制工作之前完成。 因此只有在工艺设计方案确定以后，编程才有依据。 否则，由于工艺方面的考虑不周，将可能造成数控加工的错误。 工艺设计不好，往往要成倍增加工作量，有时甚至要推倒重来。 可以说，数控加工工艺分析决定了数控程序的质量。 因此，编程人员一定要先把工艺设计做好，不要先急于考虑编程。 根据实际应用中的经验，数控加工工艺设计主要包括下列内容： （ 1）选择并决定零件的数控加工内容。 （ 2）零件图样的数控加工分析。 （ 3）数控加工的工艺路线设计。 （ 4）数控加工工序设计。 （ 5）数控加工专用技术文件的编写。 数控加工专用技术文件不仅是进行数控加工和产品验收的依据，也是需要操作者遵守和执行的规程，同时还为产品零件重复生产积累了必要的工艺资料，并进行了技术储备。 这些由工艺人员做出的工艺文件是编程员在编制加工程序单时所依据的相关技术文件。 编写数控加工工艺文件也是数控加工工艺设计的内容之一。 不同的数控机床，工艺文件的内容也有所不同。 一般来讲，数控铣床的工艺文件应 包括： （ 1）编程任务书。 四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 10 页 授人以渔 能力为本 （ 2）数控加工工序卡片。 （ 3）数控机床调整单。 （ 4）数控加工刀具卡片。 （ 5） 数控加工进给路线图。 （ 6）数控加工程序单。 其中以数控加工工序卡片和数控刀具卡片最为重要。 前者是说明数控加工顺序和加工要素的文件；后者是刀具使用的依据。 为了加强技术文件管理，数控加工工艺文件也应向标准化、规范化方向发展。 但目前尚无统一的国家标准，各企业可根据本部门的特点制订上述有关工艺文件。 工序的划分 根据数控加工的特点，加工工序的划分一般可按下列方法进行： （ 1）以同一把刀具加工的内容划分工序。 有些零件虽然能在一次安装加工出很多待加工面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如控制系统的限制 （主要是内存容量），机床连续工作时间的限制（如一道工序在一个班内不能结束）等。 此外，程序太长会增加出错率、查错与检索困难。 因此程序不能太长，一道工序的内容不能太多。 （ 2）以加工部分划分工序。 对于加工内容很多的零件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内形、外形、曲面或平面等。 （ 3）以粗、精加工划分工序。 对于易发生加工变形的零件，由于粗加工后可能发生较大的变形而需要进行校形，因此一般来说凡要进行粗、精加工的工件都要将工序分开。 综上所述，在划分工序时，一定要视零件的结构与工艺性、机床的功能、零件数控加 工内容的多少、安装次数及本单位生产组织状况灵活掌握。 什么零件宜采用工序集中的原则还是采用工序分散的原则，也要根据实际需要和生产条件确定，要力求合理。 加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位安装与夹进的需要来考虑，重点是工件的刚性不被破坏。 顺序安排一般应按下列原则进行： （ 1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑。 （ 2）先进行内型腔加工工序，后进行外型腔加工工序。 四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 11 页 授人以渔 能力为本 （ 3）在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏小的工序。 （ 4）以相同定 位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序，最好连接进行，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数。 加工刀具的选择 选择刀具应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。 刀具选择总的原则是：适用、安全、经济。 适用是要求所选择的刀具能达到加工的目的，完成材料的去除，并达到预定的加工精度。 如粗加工时选择有足够大并有足够的切削能力的刀具能快速去除材料；而在精加工时，为了能把结构形状全部加工出来，要使用较小的刀具，加工到每一个角落。 再如，切削低硬度材料时，可以 使用高速钢刀具，而切削高硬度材料时，就必须要用硬质合金刀具。 安全指的是在有效去除材料的同时，不会产生刀具的碰撞、折断等。 要保证刀具及刀柄不会与工件相碰撞或者挤擦，造成刀具或工件的损坏。 如加长的直径很小的刀具切削硬质的材料时，很容易折断，选用时一定要慎重。 经济指的是能以最小的成本完成加工。 在同样可以完成加工的情形下，选择相对综合成本较低的方案，而不是选择最便宜的刀具。 刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高 则可以使总体成本可能比使用普通刀具更低，产生更好的效益。 如进行钢材切削时，选用高速钢刀具，其进给只能达到 100mm/min，而采用同样大小的硬质合金刀具，进给可以达到 500mm/min 以上，可以大幅缩短加工时间，虽然刀具价格较高，但总体成本反而更低。 通常情况下，优先选择经济性良好的可转位刀具。 走刀路线的选择 走刀路线是刀具在整个加工工序中相对于工件的运动轨迹，它不但包括了工序的内容，而且也反映出工序的顺序。 走刀路线是编写程序的依据之一。 因此，在确定走刀路线时最好画一张工序简图，将已经拟定出的走 刀路线画上去（包括进刀、退刀路线），四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 12 页 授人以渔 能力为本 这样可为编程带来不少方便。 工序顺序是指同一道工序中，各个表面加工的先后次序。 它对零件的加工质量、加工效率和数控加工中的走刀路线有直接影响，应根据零件的结构特点和工序的加工要求等合理安排。 切削用量的确定 合理选择切削用量对于发挥数控机床的最佳效益有着至关重要的关系。 选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。 具体数值应根据机床说明书、刀具说明书 、切削用量手册，并结合经验而定。 零件加工工艺设计 零件图纸分析 此次毕业设计是根据 图 2 1 所示进行绘制建模加工的。 图 2 1 四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 13 页 授人以渔 能力为本 1） 零件结构分析 如上图所示，零件主要是由底座、六方台、开放槽、圆形槽腔、六角型腔及通孔组成。 底座为 180x180 的正方形，厚度为 10mm。 六方台为 156x156 的正六边形，高度为 5mm，开放槽高度为 10mm，圆形槽腔直径 100mm，深度为 12mm，六角形高度为 8mm，直径为 25mm 的孔深度为 15mm，直径为 30mm 的孔的深度为 10mm。 2)加工技术要求 此零件精度要求不是很高，零件表面的粗糙度没有作具体要求，尺寸公差要保证在公差范围之内，加工此零件可采用立式数控铣床或加工中心。 加工条件准备 工件毛坯： 180x180x40 板料，底平面及周边已加工完毕。 加工机床：立式加工中心 装机工具：平口钳 加工刀具： Φ 30 立铣刀、 Φ 20 立铣刀、 Φ 12 立铣刀、 Φ 8 立铣刀、Φ 12 中心钻、Φ 麻花钻、Φ 25 铰刀 装夹方案 以底平面及两个互相垂直的侧表面进行定 位与装夹，一次装夹后完成所有加工内容。 装机过程中的注意事项： ，否则就要用平行垫铁垫高工件。 但也不能过分高出钳口，这样会使工件装夹不牢固。 ，如有松动，说明工件与垫底贴合不好，应松开平口钳重新装夹。 ，所以在垫铁垫时要保证孔的下面没有垫铁挡着。 工步划分 如上图所示，该零件主要包括底座、六方台、开放槽、圆形槽腔、六角型腔及通孔四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 14 页 授人以渔 能力为本 的加工。 工步 1：铣削工件顶面 选用Φ 30 立铣刀进行平面铣削，加工至高度尺寸 要求。 工步 2：六方台轮廓粗加工 选用Φ 20 立铣刀进行粗加工。 设置“部件余量“为 ，“最终底部面余量”为 0mm。 工步 3：开放槽腔粗加工 选用Φ 12 立铣刀，设置“壁余量”“为 ，终底部面余量”为 0mm。 工步 4：圆形槽腔加工 选用Φ 20 立铣刀加工至要求尺寸。 工步 5：六角型腔加工 选用Φ 8 立铣刀加工至要求尺寸。 工步 6：开放槽轮廓精加工 选用Φ 8 立铣刀加工至要求尺寸。 工步 7：六方台轮廓精加工： 选用Φ 8 立铣刀加工至要求尺寸。 工步 8：六角形槽腔底面精加工： 选用 Φ 8 立铣刀加工至要求尺寸。 工步 9：钻中心孔： 选用Φ 12 中心钻进行钻孔定位，加工至工件表面以下 3mm 即可。 工步 10：钻Φ 25 通孔： 选用Φ 的麻花钻把孔钻通，为下一步铰孔做准备。 工步 11：精铣Φ 30 圆孔壁面： 选用Φ 8 的立铣刀加工至要求尺寸。 工步 12：铰Φ 25 圆孔： 选用Φ 25 铰刀铰孔至要求尺寸。 切削用量的选择 切削用量包含主轴转速、背吃刀量、进给速度。 切削用量需要根据工件材料、加工四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 15 页 授人以渔 能力为本 要求等条件进行合理的选择，粗加工时要保证较高的金属切除率和必要的刀具耐 用度，同时还要兼顾经济性和加工成本。 粗加工时应优先选择最大的背吃刀量，其次根据刀具、工件的材料特性选择较大的进给量和合理的转速。 精加工时要保证工件的加工质量，需要选用较小的背吃刀量和进给速度，但同时还需考虑加工效率和成本因素，因此应在合理的选择范围内应尽可能的选择较高的切削速度。 刀具几何参数，对切削变形、切削力、切削温度、刀具寿命等都有显著影响。 选择合理的刀具几何参数，对保证加工质量、提高道具使用寿命、提高生产效率、降低加工成本有重要意义。 根据以上关联制定工艺卡片如下所示。 工艺卡片 零件号 零件名称 材料 01 花型槽 45 钢 工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 数控系统 001 OO0001 平口钳 立式加工中心 FANUC 0i Mate TC 工步号 工步内容 刀具号 刀具规格 主轴转速(r/min) 进给速度(mm/min) 补偿量 补偿种类 种类 直 径 (mm) 长 度 (mm) 1 平面铣削 T1 立铣刀 Ф 30 实测 S800 默认值 D1 半径补偿 H1 长度补偿 2 六方台轮廓粗加工 T2 立铣刀 Ф 20 实测 S1200 默认值 D1 半径补偿 H1 长度补偿 3 开放槽粗加工 T3 立铣刀 Φ 12 实测 S2020 默认值 D1 半径补偿 H1 长度补偿 四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 16 页 授人以渔 能力为本 4 圆形槽腔加工 T2 立铣刀 Φ 20 实测 S1200 默认值 D1 半径补偿 H1 长度补偿 5 六角形槽腔加工 T4 立铣刀 Φ 8 实测 S3000 默认值 D1 半径补偿 H1 长度补偿 6 开放槽轮廓精加工 T4 立铣刀 Φ 8 实测 S3000 默认值 D1 半径补偿 H1 长度补偿 7 六方台轮廓精加工 T4。