毕业论文-基于UG的数控板床的设计与加工-可以提供机械定制1

定 制 要 随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。因此掌握先进的数控制造技术是非常重要的。而以数控编程中的加工工艺分析及设计为出发点，着力分析零件图，在了解数控加工铣削基础、数控铣床刀具的选用、数控加工工件的定位与装夹、拟定加工方案、确定加工路线和加工内容以及对一些特殊的工艺问题处理的基础上，控制数控编程过程中的误差，从而大大缩短了加工时间，提高了效率，降低了随着科学 技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，数控成本，而且提高了产品的质量和档次。 本文主要介绍了数控编程的现状及发展趋势，紧接着对于 数控板床 零件设计及加工进行分析。主要是研究了轮廓和平面的数控铣削工艺、工装以及在此基础上的数控铣床的程序编制。侧重于设计该零件的数控加工工艺分析。主要设计内容有：完成该零件的工艺规程（包括工艺简卡、工序卡和数控刀具卡）和主要工序的工装设计，以及走到路线。用 G 代码编制该零件的数控加工程序。最后用真系统进行验证。 关键词： 工艺分析，数控加工，数控编程， 制 录 摘要 . 1 .未定义书签。 1 绪论 . 3 控机床的产生和发展 . 3 控机床的加工特点 . 4 控加工的目的及意义 . 5 文的主要内容 . 5 2 任务要求 . 5 务要求 . 6 求完成的主要任务 . 6 务内容概述 . 7 3 件运用 . 7 G 软件简介 . 7 控板床建模 . 9 控板床建模 . 9 4 数控加工工艺性分析 . 12 件分析 .未定义书签。 件加工工艺分析 .未定义书签。 床的选择 .未定义书签。 坯的确定 .未定义书签。 具的选择 .未定义书签。 削用量的选择 .未定义书签。 件的装夹及定位 .未定义书签。 定工艺规程卡 . 13 5 境下 程及后置处理 . 14 控板床凹模零件编程 . 14 定加工坐标系 . 14 置刀具类型及参数 . 15 何体设置 . 15 加工设置 . 17 加工设置 . 18 置处理 .未定义书签。 成 码 .未定义书签。 真验证 .未定义书签。 定 制 束语 .未定义书签。 参考文献 .未定义书签。 1 绪论 控机床的产生和发展 数控机床 (用数字代码形式的信息 (程序指令 )，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，其过程定 制 致如下： 随着电子技术的发展 ,1946 年世界上第一台电子计算机问世 ,由此掀开了信息自动化的新篇章。 1948 年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机 床的设想。 1949 年，该公司与美国麻省理工学院 (始共同研究，并于 1952 年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。 1959 年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心 ( 使数控装置进入了第二代。 1965 年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。 60 年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统 (简称 又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统 (简称 使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 1974 年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置 (简称 这是第五代数控系统。 20 世纪 80 年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。 20 世纪 90 年代后期，出现了 能数控系统，即以 为控 制系统的硬件部分，在 上安装 件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。 目前，世界主要工业发达国家的数控机床已经进入批量生产阶段，如美国、德国、法国、日本等，其中日本发展最快。我国 1958 年试制成功第一台电子管数控机床，从 1965 年开始研制晶体管数控系统，到 20 世纪 70 年代初曾研究出数控臂锥铣床、非圆插齿机、数控立铣床、数控车床、数控镗床、数控磨床和加工中心等。 20 世纪 80 年代随着改革开放政策的实施，我国从国外引进了先进技术，并在消化、吸收国外先进技术的基础上进行了大量的开发工作，进而 推动了我国数控机床新的发展高潮，使我国数控机床在品种上、性能上以及水平上均有了新的飞跃。 控机床的加工特点 (1) 自动化程度高，具有很高的生产效率。除手工装夹毛坯外，其余全部定 制 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，除了更换刀具和解决毛坯装夹方式外，只需重新编程即可，不需 要作其他任何复杂的调整，从而缩短了生产准备周期。 (3) 加工精度高，质量稳定。加工尺寸精度在 间，不受零件复杂程度的影响。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 体化系统，并且可以建立各机床间的联系，容易实现群控。 控加工的 目的及意义 数控加工提高了产品的精度，保证了产品的质量。在此前提下，正向高效率，高速化发展。通过计算机的精准控制，减少了人为手工加工的误差，而且提高了加工效率。使得加工过程更稳定，并且在保证精度的前提下缩短了产品的生产周期。 文的主要内容 本文对板床零件，通过对该零件的毛坯选择，零件工艺的分析，及装夹定位选择，走刀路线的设定等一系列的过程来了解数控加工工艺的过程。在此过程中来体会从零件图到一个零件产品的设计过程。通过 真系统，能够帮助我们来编程，而仿真系统的模拟加工避免了实际操作过 程中的人为失误。 2 任务要求 题 目 : 板床 定 制 务要求 通过撰写论文全面掌握在校所学的内容，并在数控机床的操作、数控仿真软件以及计算机辅助制造软件的使用上获得初步的实践训练，并 件对数控板床进行建模。要求运用所学知识中所学习的数控加工程序编制的理论和方法，对零件进行数控加工的工艺过程设计、编制出数控加工程序并进行调试和加工运行。 求完成的主要任务 编制给定数控板床零件的数控工艺规程及程序，并在数控机床上实现其加工。 1. 数控板床的模型设计； 2. 数控板床零件设计 ； 3设计模具零件数控加工的走刀轨迹； 4编制数控加工程序单； 定 制 在数控机床上实现零件的加工； 6撰写课程设计说明书。 务内容概述 该零件为平面类零件，适合在数控铣床上进行铣削加工。整体上工艺规程包括对于上表面的铣削，外轮廓曲面的铣削以及型腔等工序，总体来说加工比较简单。 3 件运用 G 软件简介 X 是美国 司 品的核心组成部分，是集 一体的三维参数化设计软件。 司（简称 美国一家全球著名的 应商。 以提供具有强大生命力的产品全生命周期管理 (决方案，包括产品开发、制造规划、产品数据管理、电子商务等的产品解决方案，而且还提供了一整套面向产品的完善服务。 件为汽车和交通、航空航天、日用消费品、通用机械以及电子工业等领域通过其虚拟产品开发 (理念提供多极化的、集成的、企业级的包括软件产品与服务在内的完整的解决方案。 航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械以及其它高科技应用领域的机械 设计和模具加工自动化的市场上得到了广泛的应用。多年来， 时是日本著名汽车零部件制造商 司的计算机应用标准，并在全球汽车行业得到了很大的应用，如 特律柴油机厂、 G 等。 司的产品同时还遍布通用机械、医疗器械、电子、高技术以及日用消费品等行业，如： 3M、 利浦公司、吉列公司、 。 入中国已经近十个年了，其在中国的业务有了很大的发展，中国已成为远东区业务增长最快的国家。 定 制 工业设计和风格造型方面， 那些培养创造性和产品技术革新的工业设计和风格提供了强有力的解决方案。利用 模，工业设计师能够迅速地建立和改进复杂的产品形状， 并且使用先进的渲染和可视化工具来最大限度地满足设计概念的审美要求。 在产品设计方面， 括了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。 有高性能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和 灵活性，以满足客户设计任何复杂产品的需要。 于通用的设计工具，具有专业的管路和线路设计系统、钣金模块、专用塑料件设计模块和其他行业设计所需的专业应用程序。 在仿真、确认和优化领域， 许制造商以数字化的方式仿真、确认和优化产品及其开发过程。通过在开发周期中较早地运用数字化仿真性能，制造商可以改善产品质量，同时减少或消除对于物理样品的昂贵耗时的设计、构建，以及对变更周期的依赖。 在 工领域， 工基础模块提供联接 有加工模块的基础框架，它为 有加工模块提供一个相同的、界面友好的图 形化窗口环境，用户可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况并可对其进行图形化修改：如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等。该模块同时提供通用的点位加工编程功能，可用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。该模块交互界面可按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁，并可定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库使初加工、半精加工、精加工等操作常用参数标准化，以减少使用培训时间并优化加工工艺。 件所有模块都可在实体模型上直接生成加工程序，并保持与实体模型全相关。 模块适 用于目前世界上几乎所有主流 床和加工中心，该模块在多年的应用实践中已被证明适用于 2 5 轴或更多轴的铣削加工、 2 4 轴的车削加工和电火花线切割。 在模具设计领域， 当今较为流行的一种模具设计软件，主要是因为其功能强大。模具设计的流程很多，其中分模就是其中关建的一步。分模有两种：一种是自动的，另一种是手动的，当然也不是纯粹的手动，也要用到自动分模工具条的命令，即模具导向。自动分模的过程： 位坐标，使 Z 轴方向和脱模方向一致。 置颜色面。 分型面 其与分型面和补孔的片体缝合，使之成为一个片体。 5 缝好的片体分割。 是那个与产品重合，重合的那边用产品求差就可以了。 定 制 动分模的步骤就大概就这样，手动分模具有很大的优势，是利用模所达不到的，在现场自动分模基本上是行不通。但是里面的命令是比较的好用的，我们可以用的有关命令来提高我们的工作效率。 在开发解决方案方面， 品开发解决方案完全支持制造商所需的各种工具，可用于管理过程并与扩展的企业共享产品信 息。 其他解决方案的完整套件无缝结合。这些对于 可控环境下的协同、产品数据管理、数据转换、数字化实体模型和可视化都是一个补充。 要客户包括，通用汽车，通用电气，福特，波音麦道，洛克希德，劳斯莱斯，普惠发动机，日产，克莱斯勒，以及美国军方。几乎所有飞机发动机和大部分汽车发动机都采用 行设计，充分体现 高端工程领域，特别是军工领域的强大实力。在高端领域与 驾齐驱。 控板床建模 下面将采用 立数控板床的三维模型。 使我们进一步了解 具箱的功能，熟练掌握三维建模的能力， 件的界面如图 示。 图 件的界面 控板床建模 步骤 1 创建 文件 下面将采用 立数控板床的三维模型。使我们进一步了解 件的创定 制 及工具箱的功能，熟练掌握三维建模的能力， 示。 图 G 软件的文件创建 图 件的界面 步骤 2 绘制草图 打开 统，建立一个新的 件，从菜单栏中选择应用 建模命令，进入建模状态。建立基准平面绘制草图，如图 示 定 制 骤 3 截面拉伸 1 之前建好的草图进行拉伸，如图 示 图 骤 4 截面拉伸 2 创建基准平面，建立曲线拉伸如图 示 定 制 骤 5 生成模型 通过拉伸建模，最后得到模型，如图 示 图 数控加工工艺性分析 此处省略 ，如需全套资料设计，请联系扣 扣就七一九二零八零零。 定 制 制定工艺规程卡 加工工艺规程是零件制造工艺过程和操作方法的工艺清单和文件。包括：所加工零件的工艺路线、每道工序的具体加工内容、切削用量、加工时间以及所采用的设备和工艺装备等等。 工艺规程是指导生产的主要技术文件，是生产组织管理、计划工作的依据，是新建或扩建企业及车间的基本资料。因此，工艺规程是一个最重要的制造技术文件。 本文数控板床零件加工的工艺规程卡，如下表 单位名称 产品名称 零件名称 零件图号 江苏信息职业技术学院 板床 1 工序号 程序编号 夹具名称 加工设 备 车间 第二序 平口虎钳 床 数控中心 工步号 工步内容 刀具号 刀具名称 主轴转速 /（ r/ 进给速度（ mm/ 检测工具 备注 1 铣型腔深度 501 16 立铣刀 450 150 游标卡尺 2 铣下一个型腔加凸台 8 立铣刀 900 120 游标卡尺 3 铣四个孔 4 立铣刀 1500 100 游标卡尺 4 铣反面轮廓 16 立铣刀 450 150 游标卡尺 5 铣反面型腔 4 立铣刀 1500 100 游标卡尺 6 精铣反面型腔 3 立铣刀 2000 90 游标卡尺 7 铣反面下一个型腔 4 立铣刀 1500 100 游标卡尺 8 铣面 6 立铣刀 1200 100 游标卡尺 定 制 境下 程及后置处理 控板床凹模零件编程 通过分析数控板床零件的模型，确定加工方案和加工工艺，接着选择合适的加工配置模板，进入加工环境。根据需要创建程序、刀具、几何体、方法 4 个加工父节点组。然后分别设置各种加工工艺的参数，选择各类不同的加工几何体。接着生成刀具轨迹，并对其进行仿真验证，检查刀轨在加工中的问题。最后进行后置处理，将刀轨转换成为机床数控系统所要求的 序，并生成车间工艺文档。 定加工坐标系 我们首先以凹模加工， 生成刀具轨迹前，必须要确定刀具轨迹所在的坐标系，这个坐标系就是加工坐标系（ 加工坐标系与机床坐标系有着密切的关系。在数控铣床和加工中心上，机床坐标系的 3个轴就是 3个导轨方向，而机床上的原点就是该机床坐标系的坐标原点。 标原点就是对刀点。 在工序导航器中将视图切换为“机床”视图，双击 后点击【 现对话框，点击【确定】。 本文中设定零件的中心为加工坐标系原点。如图 图 制 设置刀具类型及参 数 根据之前确