毕业设计（论文）-花瓣模型腔零件数控铣削加工工艺设计及编程仿真.docx

花瓣模型腔零件数控铳削加工工艺设计摘要这些年来我国家对数控技术的重视，数控技术的一直发展，闪高效率、高精度、高成量从而使得数控加工技术的应用越来越广泛。本次设计任务是对零件的加工工艺设计与CAM,使用CAD制图软件将零件的二维图形画出来，再用IG软件画出三维图纸。接着对零件结构、精度、技术要求进行分析。设计加工零件的数控工艺方案，选择毛坯材料及大小、加工用的刀具、加工机床，以及合理的切削参数等。选择出最佳的加工工艺方案，然后使用UG中的CAM模块对零件的数控加工程序进行编制，完成本次设计。关键词：铳削：CAD/CAM；数控加工工艺：编程AbstractInrecentyears,ourcountrj,hasattachedgreatimportancetothenumerica1.contro1.techno1.ogy.Thedeve1.opmentothenumerica1.contro1.techno1.ogyhasbeendeve1.opedforhighefficiency,highprecisionandhighqua1.ity,whichmakestheapp1.icationofnumerica1.contro1.processingtechno1.ogymoreandmorewide1.y.Thetaskofthisdesignistodesignandprocessingtechno1.ogyofCAMparts,theuseofCADdrawingsoftwarepartofthe2DgraphicsdrawnbyUGsoftwaretodraw3Ddrawings.Thenthestructureoftheparts,precisionandtechnica1.requirementsarcana1.yzed.TheNCprocessdesignofmachiningparts,choosetheb1.ankmateria1.andsizeofmachinetoo1.andforprocessing,andthereasonab1.ecuttingparameters.Tbse1.ectthebestprocesstechno1.ogyprogram,andthenusetheCAMmodu1.einUGNCprogramforpartsofthesystem,comp1.etethedesign.Keywords:mi1.1.ing.CDCXM.NCmachiningtechno1.ogy,programming摘要IAbstractII第一"章绪.61.1 数控加工技术国内外发展现状51.1.1我国数控技术发展现状51.1.2与国外的差距51.2 数控加工技术国内外现状61.3数控机床的加工特点7第二章工艺性分析82.1零件介绍82.2零件加工工艺性分析92. 3主要的技术要求9第三章零件的加工工艺规程设计103.1毛胚的选择103. 2加工工艺路线的确定101. 2.I加工路线划分原则103. 2.2工艺路线安排113. 3选择并确定工艺装备111. 3.I数控机床的选择113. 3.2夹具的选择124. 3.3加工刀具的选择135. 3.4量具的选择153. 4切削用量的选择原则154. 5切削用垃的选择16第四章加工工艺文件制定184.1 制定数控加工工艺过程卡片185. 2数控加工工艺卡片18第五章零件的数控程序编制195.1 编程方法的选择196. 2.确定编程原点195.3UG软件介绍205.4UG软件编程操作215.5数控仿真加工275.6程序的后处理31总结32何文献33致谢34第一章绪论1.1 数控加工技术国内外发展现状传统的机床延伸了人的体力，成为工作母机，而数控技术赋予机床一个大脑，使机床变得越来越“聪明数控技术已经从被动执行运动指令发展到能够“感知”机床的温度、振动、能耗等工况并加以调整和控制，在线测量工件尺、j、刀具破损和预测刀具寿命，以及防止刀具和运动部件干涉，甚至为操作者进行语音导航或发送短消息。数控机床具品智能化功能可以保证机床自动适应加工环境的变化，从而使机床操作更加便利，精度更加稳定，效率更加提升。数控系统的前腑控制和轨迹平滑处理技术、位身与速度精确控制技术、工厂总线和网络技术显著提商了系统动态性能和控制精度，保证了数控机床的高速化、高精度和多轴联动的稳定性和可靠性。1.1.j我国数控技术发展现状近年来，我国数控加工技术发展迅速，国产数控车床已完全能满足国内市场需要。高性能的卧式车削中心和车铳发台中心，通过台资、引进技术和自主开发，某些产品已能满足部分国内高端用户要求.但是，卧式车铳巧合加工中心、带丫轴或C轴的卧式车削中心、双主轴卧式车削中心和高精度卧式车削中心仍然主要依靠进口。1.1.2与国外的差距1 .经营理念的差距国内某些企业的“市场导向”观念是短视的、狭隘的，仅仅局限于产品的销路好坏，简单地卖产品，所谓的售后服务就是修机床。以客户为中心,聚焦客户需求，提供决方案，为客户创造价值，从产品竞争转向服务竞舒还没有成为企业的核心经营理念。特别是对高端客户的需求，国内机床企业往往所供非所需，所需不能供。目前情况虽有所改善，但仍然没有从根本上改变.国内某些企业忽视技术集成的重要性，把自己局限在牛产机床设备的范畴，没有认识到软、硬件集成会给客户带来创造价值的巨大潜力。国外领先的机床企业普遍将软、硬件集成作为产品结构调整的歪要途径。例如，德马吉公司的PowerToo1.软件包，马扎克公司的CyberProdUCCion管理系统，GF阿奇夏米尔公司的SinarCMaChine过程监控系统，西门子公司828D的ShopMi1.1.和ProgramGuide编程软件等.2 .关键技术的差距与机床制造强国相较，我国数控机床在结构、技术水平、创新和研发能力等方面都还存在明显的差距.基础技术、关键技术和共性技术尚未完全掌握.聚焦客户需求，研发个性化的产品，开发专门化的数控机床，为用户提供全面解决方案的能力薄弱。特别是高性能数控系统和核心功能部件的发展滞后于生机，市场占有率很低，已成为制约我国数控机床产业发展的主耍瓶颈关键技术的差距最终反映在国产数控机床产品的可驿性和精度桓定性。即使数量较大的、我国能生产的、技术比较成熟的数控机床，如立式加工中心、中小规格卧式加工中心、数控车床等产品的市场由于可靠性和精度保持性等方面略逊一筹，外国公司也因而占有相当市场份额。3 .发展战略的差距国内企业在制定发展战略时往往是以开发某种产品成为主线，大多数是一种跟随和模仿外国领先企业产品的策略。有竞争力的企业应该将视线越过竞争对手而移向客户的隐现和潜在需求，跨越现有的竞争边界，从既定市场结构下的定位选择向改变市场结构转型，即“引导市场二引导市场是一种枳极主动的战略，其特征是以自主原创的新技术、新产品引导并满足市场不断发展的需求，提升客户的技术水平，为客户追求利润最大化，为自身开拓新的利涧空间。它将改变市场的结构，向市场提供超前的新产品，引导客户认识新产品，使用新产品，受惠于新产品。1.2 数控加工技术国内外现状近年来，随着国防、航空、高铁、汽车和模具等重要装备制造行业需求量的大幅增长，我国数控机床也取得了快速发展.中国通过引进技术、消化吸收和科技攻关、开发自主版权数控系统两个阶段，已为数控机床的产业化莫定了良好的技术基础。数控机床新开发1300个品种，已有定的瞪盖面新开发的国产数控机床产品大部分达到J'八十年代的中期水平，部分达到国际九十年代水平，为国家重点建设提供了一批高水平的数控机床。数控系统的开发与生产也取得了定成果：目前已新开发出80个品种。数控系统是数控机床的核心技术，其品种多少与质量好坏直接影响到国产数控机床的发展。多年来，国外发达国家对向我进口高挡数控系统实行禁运政策。因此，自“七五”以来，S家一直把CNC系统的发展作为重中之重来支持，现已开发出具有中国版权的CNC系统，掌握了国外一直对中国封锁的一些关键技术，为中国数控系统的自行开发、生产奠定了基础。大部份数控机床配套产品已能生产，自我配套率超过60%。1.3数控机床的加工特点(1)自动化程度高，具有很高的牛产效率。除手工装夹毛坯外，其余全部加工过程都可由数控机床自动完成。若配合自动装卸手段，则是无人控制工厂的基本组成环节。数控加工减轻了操作者的劳动强度，改善了劳动条件：省去了划线、多次装夹定位、检测等工序及其辅助操作，有效地提高了生产效率。(2)对加工对象的适应性强,改变加工对象时，除J更换刀具和解.决毛坯装夹方式外，只需费新编程即可，不需要作其他任何更杂的调整，从而缩短了生产准备周期，(3)加工精度高，侦量稳定。加工尺寸精度在0.0050.01M之间，不受零件第杂程度的影响。由于大部分操作都由机器自动完成，因而消除了人为误差，提高了批量零件尺寸的一致性，同时精密控制的机床上还采用了位置检测装置，更加提高了数控加工的精度。(4)易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控，由于机床采用数字信息控制，易于与计算机辅助设计系统连接，形成CAD/CAM-体化系统，并I1.可以建立各机床间的联系，容易实现群控“2.1零件介绍第二章工艺性分析以下图2.1为零件的二维图纸,若图纸不清楚详见附件零件图1.为眯度尺寸脑±0.5«D2.MttACO.5&去除球飞边图2.1零件二维图图2.2零件三维图2.2 零件加工工艺性分析该零件材料为45号钢.由图可知，四个（ff1.面为不加工面，全部加工而集中在上表而。该零件形状现杂,主要仃上表面轮廊包括个异性凸台、个花濯形状的凹槽、个小20H8的孔，详细见零件图。拟将下表面作为主要定位基准,并在前道工序中加工出来，后用卜,表面作为基准，加工上表面。2.3 主要的技术要求技术要求：1 .为注长度尺寸偏差±0.5mm2 .为注倒角C0.53 .去除毛刺飞边第三章零件的加工工艺规程设计3.1 毛胚的选择根据该零件的图纸要求，由于零件并不是很长，形状为方形，因此可以直接采用受材毛坯（板材），能符合零件图纸的要求。毛坯的形状和尺寸主要由零件组成表面的形状、结构、尺寸及加工余量等因素确定的，并尽髭与零件相接近，以达到减少机械加工的劳动出，力求达到少或无切削加工.但是,由于现有毛坯制造技术及成本的限制，以及产品零件的加工精度和表面质量要求愈来愈来高，所以，毛坯的某些表面仍需留有定的加工余量,以便通过机械加工达到零件的技术要求。毛坯尺寸选择如卜图3.1所示。图3.1毛坯图零件的最大长度为80mm,宽度为80e,厚度为18mm,因此可以给毛坯的长度宽度厚度单边留2.5mm余量.以达到减少机械加工的劳动量的目的，减少加工成本.3.2 加工工艺路线的确定3.2.1 加工路线划分原则工件的机械加工工艺路线中要经过切削加工、热处理和辅助工序。因此，当拟定工艺路线时要合理、全面安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序.切削加工工序的安排原则I）基准先行选为精基准的表面，应先进行价格，以便为后续工序提供可弗的精基准。如轴类零件的中心孔、箱体的地面或剖分面、齿轮的内孔和一端面等，都应安排在初始工序加工完成“2）先粗后精各表面均应按照粗加工半精加工一精加工的顺序依次进行，以便逐步提高