零件数控加工工艺及程序设计论文

毕业设计 (论文 ) 零件数控加工工艺及程序设计 系 别 ： 机械与电子工程 系 专业（班级）： 07 数控技术与应用 作者（学号） ： 何文文 （ 60701280040） 指导教师： 刘春景 完成日期： 2010 年 4 月 30 蚌埠学院教务处制蚌埠学院 06 数控毕业论文 I 摘 要 现代工业的发展，使得运用 、 件进行机械 设计、仿真和数控加工成为一种趋势。 本次设计是要通过对身边现有的零件进行观察，自己通过 软件建立三维模型，完成实体构造，然后导入 件中，利用 的优越的实体构造环境，我们能够在相对比较短的时间内，设计完成出实体的构造。 模拟加工，仿真性能很出色，可以模拟加工路径，刀具设置，以及加工效果。完成模拟加工，加工刀路，最后导出数控机床所能接受的 码进行模拟加工。通过此次设计达到熟悉基于数控加工方 法和使用 、 件进行模具设计和制造的过程。本次毕业设计是结合 零件设计和智能化数控加工的优点完成。 关键词 ：实体构造、模拟加工、 、 I , to NC a is to of E of up to Es we at of of is of of by to C to E, is E NC , 录 目 录 第 1章 零件设计 1 件图样分析 . 1 绘图分析 1 图形绘制 1 件加工工艺分析 . 10 第 2章 . 11 工前凑 . 11 工零件 . 11 序卡与刀具卡 . 33 序举例 . 38 第 3章设计心得 . 40 参考文献 . 41 附件 蚌埠学院 06 数控毕业论文 1 第 1章 零件设计 件图样分析 4 R 3 . 1 2 . 2+5 F F F F 6 4 5 0 . 0 2216+0 M 36 M 2 . 7+ R 1 . 516+ 11 0 . 0 . 0 8 0 . 0 5 . 3 0 . 0 52048 0 . 0 21 2 . 4 0 . 0 21 0 . 5 0 . 0 29 M 3 ( 深 5 ) 2 0 . 4 0 . 0 3528 . 6 0 . 0 558 6 4 5 2 - 3+ 0 . 0 20零件图 绘图分析 : 由零件图知该零件有六个面需要加工， 因 此相应的需要对 6 个表面进行相应的加工，按照一定的顺序有六个工序。 图形绘制 打开 类型 零件 实体 输入文件名字 缺省模板如图 击确定。 蚌埠学院 06 数控毕业论文 2 类型 缺省模板 点击拉伸 单击放置弹出图 图 绘矩形长 关于轴线对称完成确定返回三维，在高中输入 2 点击绿钩确定。如图 埠学院 06 数控毕业论文 3 图 照上述依次拉伸在同一表面上分别拉伸长 2 以及长 矩形最后如图 图 倒圆角工具 ， 先倒半径 r=八个角如图点击绿钩，在倒圆角半径 r=四个角点击绿钩完成。图 埠学院 06 数控毕业论文 4 图 击拉伸设置草绘平面为上表面，绘图 参照 分别点击各隐藏边草绘深沟图形 尺寸根据零件图 埠学院 06 数控毕业论文 5 图 击确定，深度为 除材料点击 确定，完成如图 击孔工具 在深槽底部平面点击输入孔的直径 7，然后点击参照点击第一个约束面 住 击第二个约束面 改约束值图 埠学院 06 数控毕业论文 6 图 后在槽底右侧绘制出直径为 7 和 4 的通孔，绘制好后选中 点击镜像 选中平面 击确定。图 择孔工具 在工件上表面，在第一象限上做出两个直径为 3 深度为 5 的孔，约束条件如图图 埠学院 06 数控毕业论文 7 图 击确定，选中孔 4 和孔 5，选择镜像功能，镜像平面为 击确定，依次再选中所得孔和孔 4 和孔 5，镜像平面为 定得到图 埠学院 06 数控毕业论文 8 图 上表面绘制深度为 5 的孔 6 和孔 7 约束条件图 孔 7 关于平面 像。点击拉伸选项，选择放置草绘平面为槽底部，草绘两个直径为 圆，约束条件如零件图，确定并选择取出材料，深度为 像。完成这一系列后我们得到图土 埠学院 06 数控毕业论文 9 图 工件下表面绘制出 3 个直径为 14 深度 孔。在工件的左侧面完成一个直径为 3 的通孔和左右直径为 度为 5 的孔，选中 2 个深度为 5 的孔关于平面 像。得到图 埠学院 06 数控毕业论文 10 在零件的其余表面绘制出 6 个深度为 5 直径为 孔和一个直径为3 的通孔，可以通过关于平面 像。完成，关于个约束条件可参照零件图尺寸。最终我们需要加工的零件三维图如图 图 择文件保存 ： 保存文件文件格式为 工做准备 件加工工艺分析 : 该零件加工表面有平面、槽、孔，通常需经铣平面、挖槽、钻孔扩孔等工步才能完成。下面为该零件加工工艺。 择加工内容 。 该零件的材料为铝块，由零件图可知，零件 6 个表面都需要加工，最主要的加工面集中在上表面和下表面。由于精度要求从工序集中和便于定位两个方面考虑，先把上表面以及下表面加工出。以上表面为定位基准，并在前道工序中先加工出来。 （ 1）选择加工方法 。 上表面和下表面有精度要求所以都需要经过粗铣 铣轮廓经过粗铣轮廓 挖槽也分为粗挖槽 孔可以经过中心钻 （ 2）确定加工顺序 。 按照先面后孔、先粗后精工序集中的原则确蚌埠学院 06 数控毕业论文 11 定。具体加工顺序为：第一工序 ， 加工上表面其中有上表面加工、铣轮廓、挖槽、以及打孔。第二工序 ， 加工下表面其中有铣平面和钻孔。 第三工序 ， 加工左 面有三个孔的面 第四工序 ， 加工第三工序对面的面的孔 第五工序 ， 剩下的两个面之一的钻孔工序 第六工序 最后一面的钻孔 。 （ 3）确定装夹方案和选择夹具 。 零件加工批量不大，应尽量采用组合夹具、可调夹具和其他通用夹具，以缩短生产准备时间，节省生产费用。装夹方案为两边以及底边固定夹紧的方式 。 （ 4）选择刀具 。 所需刀有面铣刀、中心钻、立铣刀、麻花钻等，其规格尺寸根据加工面以及实际情况选择。 铣平面和钻单孔路径 （ 5）确定进给路线 。 粗、精铣平面时经给路线是根据铣刀直径确定，如铣刀直径为 20平面可以沿 x 方向三次进给。所有加工进给路线均按最短路线确定。如图为平面和孔加工的进给路线图 。 （ 6）选择切削用量 。 可查表确定切削速度和进给量，然后计算出机床转速和机床进给速度。详情见刀具表 。 蚌埠学院 06 数控毕业论文 1 第 2章 工 预处理 打开 面显示，由档案 档案转换 读取 选择文件 打开确定并显示图形渲染彩色并通过存档保存为表面加工有 6 个工序按一定的顺序加工：如图 工零件 1 号工序：通过前视图为侧视图，通过转换 旋转 所有的 图素 执行 原点。如图 埠学院 06 数控毕业论文 2 图 图 定把工件的坐标系进行调整。使得要加工表面方向为 +Z。选择刀具路径 工作设定 使用边界盒。工件尺寸分别扩大 3在上表面加工面绘制一个 Z 为 矩形和 宽 矩形且圆角半径 图 埠学院 06 数控毕业论文 3 图 曲面加工 粗加工 平行铣削 选择加工面 凸 选择刀具（如下） 执行 串连 选中所绘矩形 执行。在空白面右击具体参数如图 定 。 蚌埠学院 06 数控毕业论文 4 图 加工：曲面加工 精加工 平行铣削 选择加工面 选择刀具在空白面右击 执行 串连 选中所绘矩形 执行。以及设置参数如图 粗铣轮廓： 外形铣削 串连 选择 Z 为 5 的矩形 确定设置参数如图 精铣轮廓： 外形铣削 串连 选择 Z 为 5 的矩形 确定设置参数如图 蚌埠学院 06 数控毕业论文 5 图 埠学院 06 数控毕业论文 6 图 埠学院 06 数控毕业论文 7 选择上表面 Z 为 绘制 11 个点坐标分别为 点钻 : 选择钻孔 自动按照左图顺序选择加工方向，点钻方向刀具以及参数设置如图 图 孔：选择钻孔 自动按照点钻方向加工 加工参数如图 置 图 埠学院 06 数控毕业论文 8 粗挖槽：点击绘图 曲面曲线 所有边界 选取上表面为第一面 执行 与其他面的交线为槽的轮廓线如图 点击挖槽 串连 选取轮廓线点击确定右击在刀库中选取平铣刀，设定值如图 精挖槽：挖槽 串连 确定 执行。参数设置如图 图 埠学院 06 数控毕业论文 9 图 点钻：选择上表面 Z 为 11 处绘制 9 个点坐标分别为 余四个点通过作图得到 点击钻孔 手动依次选取各点以及刀具参数设置如图 埠学院 06 数控毕业论文 10 图 孔：钻 3 7,选择钻孔 手动选取 3 个 7 圆心点。执行确定并选取刀具参数设置如图 钻 2 孔，选择钻孔 手动选取 2 个 心点。执行确定并选取刀如图 钻 4 择钻孔 手动选取 4 个 心点。执行确定并选取刀如图 图 埠学院 06 数控毕业论文 11 图 成上表面加工。刀具路径如图 图 序生成：操作管理 弹出右图 击确定。将生成程序保存，命名为 蚌埠学院 06 数控毕业论文 12 。图 图 号工序：清除所有操作并删除所有刀具为第二工序做准备，通过转换 旋转 所有的 图素 执行 原点 如图 工面为图 蚌埠学院 06 数控毕业论文 13 图 铣平面： 选择会图面围上表面，通过绘图 矩形 一点在 Z 为 0 的平面绘制宽 矩形 。 刀具路径 曲面加工 粗加工 平行铣削 凸 选择加工面 执行 选择刀具并设定以下 串连所绘矩形 执行 刀具参数见图 蚌埠学院 06 数控毕业论文 14 图 铣平面： 刀具路径 曲面加工 精加工 平行铣削 选择加工面 执行 选择刀具并设定以下 串连所绘矩形 执行 参数设置如图 蚌埠学院 06 数控毕业论文 15 图 钻： 选择上表面 处，绘图 点 指定位置输入坐标 回主功能表 刀具路径 钻孔 手动依次选取三点返回如右图 执行从刀库中选取点钻刀数据。点钻顺序及参数设置如图 蚌埠学院 06 数控毕业论文 16 图 孔： 选择钻孔 手动依次选取三点返回 执行从刀库中选取孔刀数据如图 图 成下表面加工。刀具路径如图 程序生成：操作管理 弹出右图，点击确定。将生成程序保存，命名为 埠学院 06 数控毕业论文 17 图 余四面加工： 3 号工序：清除所有操作并删除所有刀具为 3 工序做准备，视图面为前视图，通过转换 旋转 所有的 图素 执行 原点 旋转90 度 ， 得到加工面为图 实体。 图 埠学院 06 数控毕业论文 18 点钻： 绘图面为 过绘图 点 指定位置输入坐标 刀具路径 刀具路径 钻孔 手动依次选取三点返回如右图 执行从刀库中选取点钻刀数据如图 孔： 选择钻孔 手动依次选取 2 点直径为 孔返回 执行从刀库中选取孔刀数据如图 选择钻孔 手动选取直径为 3 的孔返回 执行从刀库中选取孔刀数据如图 图 埠学院 06 数控毕业论文 19 图 成三号面加工：程序生成：操作管理 弹出右图，点击确定。将生成程序保存，命名为 4 号工序：清除所有操作并删除所有刀具为 4 工序做准备，视图面为前视图，通过转换 旋转 所有的 图素 执行 原点 旋转180 度 ， 得到加工面为图 表面的实体。 图 钻： 绘图面为 过绘图 点 指定位置输入坐标 刀具路径 刀具路径 钻孔 手动依次选取两点返回如右图 执行从刀库中选取点钻刀数据如图 蚌埠学院 06 数控毕业论文 20 图 孔： 选择钻孔 手动依次选取 2 点直径为 孔返回 执行从刀库中选取孔刀数据如图 图 成四号面加工：程序生成：操作管理 弹出右图，点击确定。将生成程序保存，命名为 5 号工序：清除所有操作并删除所有刀具为 5 工序做准备，视图面为侧视图，通过转换 旋转 所有的 图素 执行 原点 旋转90 度 ， 得到加工面为图 实体。 蚌埠学院 06 数控毕业论文 21 图 钻： 绘图面为 过绘图 点 指定位置输入坐标 刀具路径 刀具路径 钻孔 手动依次选取两点返回如右图 执行从刀库中选取点钻刀数据如图 图 孔： 蚌埠学院 06 数控毕业论文 22 选择钻孔 手动依次选取 2 点直径为 孔返回 执行从刀库中选取孔刀数据如图 图 成五四号面加工：程序生成：操作管理 弹出右图，点击确定。将生成程序保存，命名为 号工序：清除所有操作并删除所有刀具为 6 工序做准备，视图面为侧视图，通过转换 旋转 所有的 图素 执行 原点 旋转180 度 ， 得到加工面为图 实体。 点钻： 绘图面为 过绘图 点 指定位置输入坐标 刀具路径 刀具路径 钻孔 手动依次选取两点返回如右图 执行从刀库中选取点钻刀数据如图 钻孔： 选择钻孔 手动依次选取 2 点直径为 孔返回 执行从刀库中选取孔刀数据如图 蚌埠学院 06 数控毕业论文 23 图 埠学院 06 数控毕业论文 24 图 成六号面加工：程序生成：操作管理 弹出右图，点击确定。将生成程序保存，命名为 序卡与刀具卡 : 工序 1 蚌埠学院 数控加工刀具卡 零件名称或代号 零件 图号 1 程序 编号 步号 刀具号 刀具名称 刀柄型号 刀具 补偿值 注 直径 度 刀 2020 100 2 刀 2020 100 3 刀 1010 75 4 刀 1010 75 5 头 33 100 6 头 33 100 7 刀 66 100 8 刀 66 100 9 头 0 10 头 0 11 头 0 12 头 0 编制 何文文 审核 何文文 批准 共 6 页 第 1 页 蚌埠学院 06 数控毕业论文 25 蚌埠学院 数控加工 工序卡 产品名称 或代号 零件 名称 材料 零件图号 1 工序号 程序 编号 夹具 名称 夹具编号 使用设备 车间 1 加工中心 工步号 工步内容 加工面 刀具号 刀具 规格 轴转速 r/给速度 mm/注 1 粗铣 1 号面留余量 01 20 1200 80 2 精铣 1 号面至尺寸 20 1200 60 3 粗铣轮廓留余量 10 1200 80 4 精铣轮廓至尺寸 10 1200 50 5 点钻 11 3 3 2000 100 6 钻孔 11 3至尺寸 3 2000 50 7 粗挖槽留余量 6 1000 70 8 精挖槽至尺寸 6 1200 50 9 点钻 3 7 2 4 09 000 100 10 钻孔 3 7尺寸 7 2000 50 11 钻孔 2 尺寸 000 50 12 钻孔 4 尺寸 000 50 编制 何文文 审核 何文文 批准 共 6 页 第 1 页 工序 2 蚌埠学院 数控加工刀具卡 零件名称 零件 图号 2 程序 编号 步号 刀具号 刀具名称 刀柄型号 刀 具 补偿值 注 直径 度 刀 2020 100 2 刀 2020 100 3 钻 55 80 4 头 1414 100 编制 何文文 审核 何文文 批准 共 6 页 第 2 页 蚌埠学院 06 数控毕业论文 26 蚌埠学院 数控加工 工序卡 产品名称 或代号 零件 名称 材料 零件图号 2 工序号 程序 编号 夹具 名称 夹具编号 使用设备 车间 2 加工中心 工步号 工步内容 加工面 刀具号 刀具 规格 轴转速 r/给速度 mm/注 1 粗铣 2 号面留余量 01 20 1200 80 2 精铣 2 号面至尺寸 20 1200 60 3 点钻 14 5 1200 100 4 钻 14至尺寸 14 1200 50 编制 何文文 审核 何文文 批准 共 6 页 第 2 页 工序 3 蚌埠学院 数控加工刀具卡 零件名称 零件 图号 3 程序 编号 步号 刀具号 刀具名称 刀柄型号 刀 具 补偿值 注 直径 度 钻 0 2 头 0 3 头 33 80 编制 何文文 审核 何文文 批准 共 6 页 第 3 页 蚌埠学院 数控加工 工序卡 产品名称 或代号 零件 名称 材料 零件图号 3 工序号 程序 编号 夹具 名称 夹具编号 使用设备 车间 3 加工中心 工步号 工步内容 加工面 刀具号 刀具 规格 轴转速 r/给速度 mm/注 1 点钻 2 200 100 2 钻 2 尺寸 200 50 3 钻 3至尺寸 3 1200 50 编制 何文文 审核 何文文 批准 共 6 页 第 3 页 蚌埠学院 06 数控毕业论文 27 工序 4 蚌埠学院 数控加工刀具卡 零件名称 零件 图号 4 程序 编号 步号 刀具号 刀具名称 刀柄型号 刀 具 补偿值 注 直径 度 钻 0 2 头 0 编制 何文文 审核 何文文 批准 共 6 页 第 4 页 蚌埠学院 数控加工 工序卡 产品名称 或代号 零件 名称 材料 零件图号 4 工序号 程序 编号 夹具 名称 夹具编号 使用设备 车间 4 加工中心 工步号 工步内容 加工面 刀具号 刀具 规格 轴转速 r/给速度 mm/注 1 点钻 2 200 100 2 钻 2 尺寸 200 50 编制 何文文 审核 何文文 批准 共 6 页 第 4 页 工序 5 蚌埠学院 数控加工刀具卡 零件名称 零件 图号 5 程序 编号 步号 刀具号 刀具名称 刀柄型号 刀 具 补偿值 注 直径 度 钻 0 2 头 0 编制 何文文 审核 何文文 批准 共 6 页 第 5 页 蚌埠学院 06 数控毕业论文 28 蚌埠学院 数控加工 工序卡 产品名称 或代号 零件 名称 材料 零件图号 5 工序号 程序 编号 夹具 名称 夹具编号 使用设备 车间 5 加工中心 工步号 工步内容 加工面 刀具号 刀具 规格 轴转速 r/给速度 mm/注 1 点钻 2 200 100 2 钻 2 尺寸 200 50 编制 何文文 审核 何文文 批准 共 6 页 第 5 页 工序 6 蚌埠学院 数控加工刀具卡 零件名称 零件 图号 6 程序 编号 步号 刀具号 刀具名称 刀柄型号 刀 具 补偿值 注 直径 度 钻 0 2 头 0 编制 何文文 审核 何文文 批准 共 6 页 第 4 页 蚌埠学院 数控加工 工序卡 产品名称 或代号 零件 名称 材料 零件图号 6 工序号 程序 编号 夹具 名称 夹具编号 使用设备 车间 6 加工中心 工步号 工步内容 加工面 刀具号 刀具 规格 轴转速 r/给速度 mm/注 1 点钻 2 200 100 2 钻 2 尺寸 200 50 编制 何文文 审核 何文文 批准 共 6 页 第 6 页 程序 29 序举例 : 打开 图 。 对程序进行修改得到得到最终我们需要的程序 (见下页 ) 程序 程序 0 102104108118130142154 178190194 第 3 章设计心得 40 第 3章设计心得 在此次设计中，我利用了 软件进行实体构造并利用件进行模拟加工，是自己熟悉了解自己的不足同时通过这次设计，使我进一步的了解到了 强大功能，它们可以很方便的完成现代机械行业的许许多多的结构的设计，并且它们可以对这些设计产品进行程序编制，模拟制造，以及各种结构的分析等等。在设计的过程中也遇到了许多的问题，比如如何选用刀具或在现有的条件下怎样充分的利用资源将零件加工到最好，通过对这些问题的解决，许多以前不会的问题都已经不再是问题了；而且我们不能仅仅局限于此，我们要向更高的层次进军，去了解它 的原理，以进一步维修乃至设计，而且我很自信，在我们的努力下，一定可以实现。 在此设计的过程中，由于是初次进行模具加工，在知识、经验方面都存在着一些不足，敬请指导老师指正。同时也非