毕业设计论文(UG电吹风).doc

广东纺织职业技术学院毕业综合实践报告题 目:电吹风模型的机加工工艺与分析 类 型: 设计类 专 业: 数控技术 班 级: 数控 09 学生姓名: 唐世喜 指导教师: 陈铁牛 完成时间: 2011-12-29 摘要本论文介绍的是数控铣床加工技术特点和发展状况,通过对电吹风的设计与加工了解了数控铣床在加工过程中铣刀和铣削的特点,并由点带面充分的论述我国数控技术遇到的发展问题和世界机床行业的状况数控铣床加工技术是数控加工技术中很重要的一个方面。本文通过对数控铣床加工技术的从无到有，从有到优，从优到精做了充分的阐述。并通过详细的举例和解释说明让大家更深入的了解这门技术！现在的数控铣床加工技术还在不断的发展和完善，这需要不断的总结和学习。让数控铣床加工技术在未来的工业制造中发挥其应有的重要作用，但是更要调动人的主观能动性，这样变被动为主动的学习，数控铣床加工技术才会得到长远的进步和发展！总结经验，发挥自己学习的优势，让数控铣床加工技术登上一个新的台阶！关键词：电吹风，数控铣床，铣刀，铣削，机床发展目录第1章 绪论 1. 1课题背景.3 1. 2数控铣床的主要功能.3 1. 3 铣刀.4第2章 电吹风的数控加工 2. 1零件工艺分析.5 2. 2数控设备的选择.5 2. 3毛胚的选择.6 2. 4制定加工方案和工艺卡.6 2. 5工艺步骤.7 2.5.1步骤.7 2.5.2步骤.8 2.5.3步骤.9 2.5.4步骤.10 2.5.5步骤.11 2.5.6步骤.12 2.5.7加工效果图.12 2. 6零件的清洗.13 2. 7附步骤与步骤部分程序.13 第4章 论文结论.15 致谢.16 参考文.17第1章 绪论1.1课题背景最早的铣床是美国人E.惠特尼于1818年创造的卧式铣床。为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗，J.R.于1862年创造了第一台万能铣床，是为升降台铣床的雏形。1884年前后出现了龙门铣床。20世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的自动转换。1950年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。1.2数控铣床的主要功能各种类型数控铣床所配置的数控系统虽然各不相同，但各种数控系统的功能，除一些特殊功能不尽相同外,其主要功能基本相同。1、点位控制功能此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。2、连续轮廓控制功能此功能可以实现直线、圆弧插补功能及非圆曲线的加工。3、刀具半径补偿功能此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程，而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸，从而减少编程时的复杂数值计算。4、刀具度补偿功能此功能可以自动不常刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。5、比例及镜像加工功能比例功能可将编好的加工程序按制定比例改变坐标值来执行。镜像加工又称轴对称加工，如果一个零件的形状关于坐标轴对称，那么只要编出一个或两个象限的程序，而其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。6、旋转功能该功能可将编好的加工程序在加工平面内旋转任意角度来执行。7、子程序调用功能有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状，将一轮廓形状的加工程序作为子程序，在需要的位置上重复调用，就可以完成对该零件的加工。8、宏程序功能该功能可用一个总指令代表实现某一功能的一系列指令，并能对变量进行运算，使程序更具灵活性和方便性。1.3铣刀用于铣削加工的、具有一个或多个刀具的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。铣刀按用途区分有多种常用的型式 各种铣刀圆柱形铣刀：用于卧式铣床上加工平面。刀齿分布在铣刀的圆周上，按齿形氛围直齿和螺旋齿两种。按齿数分粗齿和细齿两种。螺旋齿粗齿铣刀齿数少，刀齿强度高，容削空间大，适用于粗加工；细齿铣刀适用于精加工。面铣刀，也有粗齿和细齿之分。其结构有整体式、镶齿式和可转位式3种。立铣刀：用于加工沟槽和台阶面等，刀齿在圆周和端面上，工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的端齿时，可轴向进给。三面刃铣刀：用于加工各种沟槽和台阶面，其两侧面和圆周上均有刀齿。角度铣刀：用于铣削成一定角度的沟槽，有单角和双角铣刀两种。锯片铣刀：用于加工深槽和切断工件，其圆周上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦，刀齿两侧有151的副偏角。此外，还有键槽铣刀、燕尾槽铣刀、T形铣刀和各种成形铣刀等。第2章 电吹风模型的数控加工2.1零件工艺分析图1模型结构图如图1所示此零件是一个由多个曲面、圆角和凹槽构成的不规则零件，故在加工开始前先分析零件的加工工艺，合理的运用各种刀具对零件进行加工。2.2 数控设备的选择在加工中心上加工零件，被加工的零件经过一次装夹后，数控系统能控制机床按不同的工序自动选择和更换刀具；自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能，连续地对工件各加工面进行多工序加工。避免了认为的操作误差、减少工件装夹、测量等，达达提高了加工效率和加工精度。在本次设计中，由电吹风模型零件的加工方法，和要更快、更精确的加工出来，根据学校现有的机床，故选用沈阳第一机床厂制造的CMK850 FANUC-Oi系统的数控铣床（加工中心）。2.3毛坯的选择根据图纸的要求,选择合适的毛坯尺寸,我这次设计的零件选择毛坯尺寸为100X100方块料，材料为铝。既能不浪费原材料又可以打到图纸要求的尺寸。2.4制定加工方案和工艺卡加工方案由于要加工的零件特点，所以选择用UG编程加工。加工步骤：先用型腔铣铣出零件的大体形状，然后半精粗铣吹风筒整个曲面轮廓，接着精铣全部轮廓曲面铣出吹风筒的形状。因为精铣曲面轮廓的时候铣不到地面的倒圆角，所以要用更小的刀对底圆角进行轮廓铣，最后对零件的底面进行一次精铣使零件的底面没有刀痕。根据加工过程依次选用的刀具：16平铣刀，8球头刀，8球头刀，1平铣刀，1平铣刀，16平铣刀。工艺卡加工方法刀具转速进给率全局每刀深度余量备注型腔铣D16100040010.5曲面轮廓半精粗铣R815004000.2曲面轮廓精铣D8R320004000曲面轮廓精铣R110004000底面夹角型腔精铣D110004000.50进风口型腔精铣D3200040010底平面表12.5模型的加工过程2.5.1步骤图2型腔铣如图2所示为模型的型腔铣，整个加工过程使用的刀具为D16的平铣刀，加工余量为0.5，转速为1000，进给率为400，切削百分比为50，全局每刀深度为1，加工方法为粗铣。在型腔铣中采用了跟随部件的切削模式，以使进刀位置在毛胚之外，不会因为程序开始时发生错误损坏毛胚。因为此次加工不用加工模型底面以下的毛胚，所以把模型底面的切削层删除掉。在非切削运动中的进刀方式分为两种，封闭的区域和开放区域，封闭区域采用螺旋线的进刀类型，开放区域采用圆弧的类型，退刀与进刀的方式一样，切削方向为顺铣。最后在型腔铣的操作里面进行模拟加工。2.5.2步骤图3曲面轮廓半精粗铣如图3所示为模型的曲面轮廓半精粗铣，此次加工主要为了整理前面铣刀铣削留下的棱角，突出模型的大体形状，使后面的精铣进行的更加顺利。整个加工过程使用的刀具为R8的球刀，加工余量为0.2，转速为1500，进给率为400，加工方法为半精粗铣，切削方向为顺铣驱动方式为区域切削。在铣削中，切削的最大步长为刀具的30%,在非切削移动中，进刀的类型为圆弧-与刀轴平行，退刀与进刀的类型一样。最后在曲面轮廓铣的操作里面进行模拟加工。2.5.3步骤图4曲面轮廓精铣如图4所示为模型的曲面轮廓精铣，此次加工是加工模型除了夹角之外的所有曲面，加工过的曲面为模型的最后轮廓形状。整个加工过程使用的刀具为D8R3的圆鼻刀，加工余量为0，转速为2000，进给率为400，加工方法为精铣，切削方向为顺铣，驱动方式为区域切削。在铣削中，切削的最大步长为刀具的30%,在非切削移动中，进刀的类型为圆弧-与刀轴平行，退刀与进刀的类型一样。最后在曲面轮廓铣的操作里面进行模拟加工。2.5.4步骤图5曲面轮廓精铣如图5所示的为模型的曲面轮廓精铣，此次加工主要为了处理因为前面加工的刀具使用的刀具加工不到那些夹角，使模型的全部曲面已经最终成形。整个加工过程使用的刀具为R1的球刀，余量为0，转速为1000，进给率为400，加工方法为精铣，切削方向为顺铣，驱动方式为区域切削。在铣削中，切削的最大步长为刀具的30%,在非切削移动中，进刀的类型为圆弧-与刀轴平行，退刀与进刀的类型一样。最后在曲面轮廓铣的操作里面进行模拟加工。2.5.5步骤图6型腔精铣如图6所示为模型的型腔精铣，此次加工是加工电吹风模型的进风口。整个加工过程使用的刀具为D1的平铣刀，加工余量为0，转速为1000，进给率为400，切削百分比为50，全局每刀深度为0.5，加工方法为精铣。在型腔铣中采用了跟随部件的切削模式。在非切削运动中的进刀方式分为两种，封闭的区域和开放区域，封闭区域采用螺旋线的进刀类型，开放区域采用圆弧的类型，退刀与进刀的方式一样，切削方向为顺铣。最后在型腔铣的操作里面进行模拟加工。2.5.6步骤图7型腔精铣如图7所示为模型的型腔精铣，此次加工的是模型的底平面，是整个模型加工的最后一步。整个加工过程使用的刀具为D3的平铣刀，加工余量为0，转速为2000，进给率为400，切削百分比为50，全局每刀深度为1，加工方法为精铣。在型腔铣中采用了跟随部件的切削模式。在非切削运动中的进刀方式分为两种，封闭的区域和开放区域，封闭区域采用螺旋线的进刀类型，开放区域采用圆弧的类型，退刀与进刀的方式一样，切削方向为逆铣，切削顺序为深度优先。最后在型腔铣的操作里面进行模拟加工。2.5.6加工效果图2.6零件的清洗零件在装配前与加工后都必须洗涤及清理，以清除附着的杂质碎末、油脂和防腐剂等，从而保证零件在加工后不致产生先期磨损和额外偏差。洗涤方法：大型零件才用手动或机动清洗，然后用压缩空气吹净，可用的设备有机动钢刷、压缩喷嘴。中小型零件才用清洗槽和压缩空气吹干或经清洗机随后烘干，可用人工洗槽和刷子或者机械化清洗槽，清洗槽中必须备有传送装置、搅拌装置和加热装置，洗涤剂可用煤油和三氯乙烯和3-5%污水碳酸钠水溶液中加少量乳化剂加热到60-80度。复杂零件清洗才用喷嘴吹干，可用特殊结构的喷嘴、超声波震荡清洗机。由于此零件的结构比较简单，可才用人工清洗槽和刷子清洗。2.7附步骤与步骤部分程序步骤部分程序：%N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0:0030 T03 M06N0040 G0 G90 X25.529 Y-19.2394 S2000 M03N0050 G43 Z10. H00N0060 Z-9.2N0070 Z-10.9381N0080 Y-19.5422N0090 Z-12.4692N0100 Y-20.4078N0110 Z-13.7679N0120 Y-21.7045N0130 Z-14.6364N0140 Y-23.2349N0150 Z-14.9427N0160 Y-25.8716N0170 Z-14.9457N0180 Y-28.5083N0190 Z-14.9497N0200 Z-14.9324N0210 X25.5143 Y-30.4744N0220 X25.5114 Y-41.2913N0230 Z-14.9397N0240 Z-14.9318N0250 X25.4596 Y-42.248N0260 X25.191 Y-43.1676N0270 Z-14.9404 。 。 。%步骤部分程序：%N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0:0030 T05 M06N0040 G0 G90 X41.6161 Y12.1195 S1000 M03N0050 G43 Z10. H00N0060 Z3.N0070 G3 X41.6161 Y12.1195 Z2.2761 I.2175 J.371 K.1152 F400.N0080 X41.6161 Y12.1195 Z1.5521 I.2175 J.371 K.1152N0090 X41.6161 Y12.1195 Z.8282 I.2175 J.371 K.1152N0100 X41.6161 Y12.1195 Z.1043 I.2175 J.371 K.1152N0110 X41.4036 Y12.4897 Z-.5 I.2175 J.371 K.1152N0120 G0 X41.4053 Y11.5592N0130 G2 X41.1954 Y10.3592 I-3.5 J-.0062N0140 G0 Z2.5N0150 Z10.N0160 X41.1158 Y12.1183N0170 Z3.N0180 G3 X41.1158 Y12.1183 Z2.2761 I.2173 J.3711 K.1152N0190 X41.1158 Y12.1183 Z1.5521 I.2173 J.3711 K.1152N0200 X41.1158 Y12.1183 Z.8282 I.2173 J.3711 K.1152N0210 X41.1158 Y12.1183 Z.1043 I.2173 J.3711 K.1152N0220 X40.9031 Y12.4884 Z-.5 I.2173 J.3711 K.1152N0230 G0 X40.9053 Y11.5602N0240 G2 X40.6884 Y10.4331 I-3. J-.0072N0250 G0 Z2.682。%第3章 论文结论毕业论文是我就业前一次非常难得的理论与实际相结合的实践机会，通过这次比较完整的电吹风模型的设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识的能力，解决实际加工问题的能力，同时也提高了我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质，抗压能力及耐力也得到了不同成都的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。虽然毕业设计内容繁多，过程繁琐但我却收获更加丰富。各种机床，各种刀具的选用，各种加工方法，我都随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用。和老师的沟通交流更是我从经济和效率的角度对设计有了新的认识也对自己提出了要求。在设计过程中一些地方的加工令我很头痛，原因是由于本身设计的零件尺寸的问题，在选用刀具的时候要考虑安全性和可操作性，所以毕业设计较其他同学要慢了点。不过正是因为这样我才打开局面与同学老师多交流经验，从而使设计想更完美的方向发展，同时也让我认识到专业知识的重要性，从大局上