关 键 词：

三维SW 含CAD图纸全套 多孔 零件 数控 编程 加工 仿真 三维 SW CAD 图纸 全套

资源描述：

【温馨提示】 dwg后缀的文件为CAD图，可编辑，无水印，高清图，压缩包内含CAD图的预览图片，仅用于预览，压缩包内文档可直接点开预览，需要原稿请自助充值下载，压缩包内的文件及预览，所见即所得，请细心查看有疑问可以咨询QQ：414951605或1304139763

内容简介：

机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号1产品名称面板零件名称面板共 1页第 1页材 料 牌 号 45钢毛 坯 种 类 板料毛坯外形尺寸120x100x40每毛坯件数 1每 台 件 数 1备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容铣间工段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件1下料金工2铣铣上下平面厚度39mm金工XK7132A50端面铣刀3铣铣四周外轮廓金工XK7132A20立铣刀、游标卡尺4铣铣正面的凸台金工XK7132A10立铣刀、游标卡尺5铣 铣正面的两个凹槽深8mm金工XK7132A10立铣刀、游标卡尺6铣铣腰形槽深8mm金工XK7132A10立铣刀、游标卡尺7铣铣沉孔36深8mm金工XK7132A立铣刀8铣钻攻M30x1.5金工XK7132A28.5钻头、M30丝锥、游标卡尺9铣钻铰2-12H7金工XK7132A钻头11.6、铰刀1210铣铣背面凸台金工XK7132A10立铣刀11铣铣沉孔36深8mm金工XK7132A10立铣刀12铣钻攻3-M10x1.5金工XK7132A钻头8.5、丝锥M1013铣铣侧面的槽和凸台金工XK7132A10立铣刀12 检验 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）数控加工刀具卡片零件名称面板零件图号材料名称45毛坯尺寸120x100x40工序号工序内容刀具号刀具规格刀尖半径备注类型材料1铣上下面T0150端面铣刀硬质合金2铣四周轮廓T0220立铣刀硬质合金3铣凹槽、凸台、沉孔T0310立铣刀硬质合金4钻底孔T0428.5钻头高速钢5钻底孔T0311.6钻头高速钢6钻底孔T058.5钻头高速钢编制审核批准共 页第 页摘 要数控加工现在已经广泛应用于机械加工中，它可以有效提高加工生产效率，缩短加工时间，方便操作等优点。本论文主要针对目前较为常用的数控铣床的情况，通过对数控铣床的认识，并通过使用数控编程软件对一些复杂形状台阶式、凹凸类的板料件进行数控铣加工。本文针对提供的具有各种凸台、凹槽形式等综合特征的复杂零件进行工艺性的分析，主要包括对其零件进行加工工艺过程分析，选择合适的数控加工刀具进行数控加工，并编制数控加工工艺过程卡和数控加工工序卡。然后通过CAXA制造工程师软件对该零件进行数控自动编程，主要采用正面和背面以及底部和上部分段的铣削方式进行加工，铣削的部位主要包括轮廓、凸台、孔、凹槽等，最后通过CAXA制造工程师对数控铣的过程进行后置处理，并导出程序数据。关键词：面板零件；CAXA制造工程师；数控加工；数控编程 AbstractCNC machining has been widely used in mechanical processing, it can effectively improve the processing efficiency, shorten the processing time, convenient operation and so on. This thesis focuses on the current situation of NC milling machine is more commonly used, through the understanding of the CNC milling machine, CNC programming software and through the use of some complex shape, concave convex stepped plate materials for NC milling.According to the analysis of complex parts with various convex and concave form integrated features provided by process, mainly including the analysis of machining process of parts, selection of NC machining tool suitable for NC machining, and the preparation of NC machining process card and NC machining process card. Then through the CAXA manufacturing engineer software for NC automatic programming of the main parts, the front and back and bottom and upper section of the milling process, milling parts include contour, convex and concave hole, etc. Finally, CNC milling process engineer for post processing by CAXA manufacturing, and export data.Keywords: Convex concave parts; CAXA manufacturing engineer; NC machining; NC programming目录摘 要1Abstract2目录3第1章绪论41.1数控铣床的介绍4第2章 零件工艺分析62.1零件的图样分析62.2加工技术要求6第3章 零件工艺设计83.1零件的工艺分析83.2数控加工刀具确定83.4切削用量的确定83.5定位和夹紧的方式113.6量具的选择11第4章 数控自动编程134.1 数控加工设备的选择134.2CAXA制造工程师软件介绍144.3零件正面的数控加工154.3.1正面的外轮廓铣削164.3.2正面的凸台、凹槽铣削204.3.3正面的孔加工234.3.4背面的轮廓加工254.3.5零件背面沉孔的铣削274.4程序的后置处理27总 结28参考文献29致谢30第1章绪论1.1数控铣床的介绍 数控铣床是一种加工功能很强的数控机床，目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的，两者都离不开铣削方式。由于数控铣削工艺最复杂，需要解决的技术问题也很多，因此，人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件系统时，也一直把铣削加工作为重点。数控铣床机械部分与普通铣床基本相同，工作台可以做横向、纵向和垂直三个方向的运动。因此普通铣床能加工的工艺内容，数控铣床度能做到。一般情况下，在数控铣床上可以加工平面曲线轮廓。数控铣床也像通用铣床那样可分为立式、卧式和立卧两用式数控铣床，各类铣床配置的是数控系统不同，其功能也不尽相同。随着科学技术的发展，机械产品的结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，更新换代频繁，生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转化。因此，对机械产品的加工相应地提出了高精度、高柔性与高度自动化的要求。在机床行业，由于采用了数控技术，许多过去在普通机床上无法完成的工艺内容得以完成，大量普通机床为数控机床所代替，这就极大地促进了机床行业的技术进步和行业发展。目前数控机床已经遍布军工、航空航天、汽车、造船、机车车辆、机床、建筑、通用机械、纺织、轻工、电子等几乎所有制造行业。综上所述，数控机床在促进技术进步和经济发展，提高人类生存质量和创造新的就业机会等方面，起着非常重要的作用。数控机床是一种高效能自动加工机床，是一种典型的机电一体化产品。与普通机床相比，数控机床具有如下一些优点：易于加工异型复杂零件；提高生产率；可以实现一机多用，多机看管；可以大大减少专用工装卡具，并有利于提高刀具使用寿命；提高零件的加工精度，易于保证加工质量，一致性好；工件加工周期短，效率高；可以大大减少在制品的数量；可以大大减轻工人劳动强度，减少所需工人数量等。数控机床的机械结构主要由传动系统、支承部件、分度台等部分组成。传动系统的作用是把运动和力由动力源传递给机床执行件，而且要保证传递过程中有良好的动态特性。传动系统在工作过程中，经常受到激振力和激振力矩的作用，使传动系统的轴组件产生弯曲和扭转振动，从而影响机床的工作性能。随着机床切削速度的提高和自动化方向的发展，传动系统的结构组成越来越简单，但对其机械结构性能的要求却越来越高，从而使传统的设计方法远远达不到要求，这样，各种设计理论的研究和使用就得到了迅猛的发展。数控机床是高精度和高生产率的自动化机床，其加工过程中的动作顺序、运动部件的坐标位置及辅助功能，都是通过数字信息自动控制的，操作者在加工过程中无法干预，不能像在普通机床上加工零件那样，对机床本身的结构和装配的薄弱环节进行人为补偿，所以数控机床几乎在任何方面均要求比普通机床设计得更为完善，制造得更为精密。为满足高精度、高效率、高自动化程度的要求，数控机床的结构设计已形成自己的独立体系，在这一结构的完善过程中，数控机床出现了不少完全新颖的结构及元件。与普通机床相比，数控机床机械结构有许多特点。第2章 零件工艺分析2.1零件的图样分析本设计对所提供的零件进行加工分析，制定数控加工工艺流程并使用自动编程。由零件图可知该零件的特征主要包括分为三个方向上的加工的特征，即正面的加工特征、背面的加工特征、侧面的加工特征，在加工此零件时需要分别对正面、背面、侧面进行依次加工。加工的步骤分为正面加工铣削、背面加工铣削、侧面加工铣削。零件正面的加工特征主要包括四周的轮廓面、中间凸台、凹槽、腰型槽、沉孔、螺纹孔、销孔等组成，背面的加工特征包括凸台、沉孔、螺纹孔等，侧面的加工特征包括宽槽、凸台等。根据零件图中可以指定，该零件中表面粗糙度要求均为为Ra3.2m。针对数控铣床来说，整体尺寸精度要求并不是不高，零件的材料选择45号优质碳素结构钢。图2-1零件图2.2加工技术要求该零件主要包括四周轮廓、凹槽、凸台、通孔、腰形槽、螺纹孔等组成，根据图形中所有的特征均为二维图形特征。所以针对该零件的加工主要是二维轮廓的铣削包括轮廓铣削、挖槽铣削、通孔的铣削、钻孔、铰孔等，螺纹孔包括钻孔、攻丝。该零件的主要加工内容如下正面加工：整体外轮廓采用二维轮廓铣削，凸台采用二维的挖槽铣削方式，腰形槽和凹槽、沉孔也采用二维的挖槽铣削方式，2-12的销孔采用钻孔和铰孔加工，M30螺纹孔采用先钻孔的方式，然后使用丝锥攻丝加工。背面加工：凸台、沉孔采用二维挖槽的方式铣削，3-M10x1.5螺纹孔采用钻孔攻丝的方式加工。侧面加工：侧面的宽槽、凸台采用二维轮廓结合二维挖槽的形式进行铣削。第3章 零件工艺设计3.1零件的工艺分析由零件图可知，该零件为长方形的板料零件，所有的特征均可以在数控铣床上完成。整个零件的加工分析为之前已经分析过的三种特征的加工方式。基本的加工步骤采用先大后小、先简单后复杂的原则进行加工。3.2数控加工刀具确定针对本次零件的加工分析确定每步铣削的方式的数控刀具，主要根据以下几个原则来进行确定。1、根据材料来选择基本刀具的类型和刀具的材料。2、根据被加工的特征的形状、尺寸来选择刀具的具体形状和规格尺寸，基本是孔使用钻头或铰刀，螺纹孔选择丝锥，轮廓、凹槽选择立铣刀或键槽铣刀，端面选择端面铣刀等结合该零件的特征情况分析，本次零件的加工数控刀具如表3-1。表3-1零件数控加工刀具选择表序号刀具名称刀具材料加工内容数量 150mm端面铣刀硬质合金上下面1 220mm四刃立铣刀硬质合金外轮廓1 310mm四刃立铣刀硬质合金沉孔、凸台、凹槽、腰槽3 411.7mm 钻头高速钢钻11.7mm的通孔1512H7铰刀钨钢铰12mm的通孔1628.5钻头高速钢M30底孔3.4切削用量的确定（1）铣上下端面时用端面铣刀50mm，齿数Z=10铣削深度：每齿进给量：根据文献7表2.4-73，取铣削速度：参照文献7表2.4-81，取机床主轴转速：，取进给量：工作台每分进给量： （2）铣轮廓的时候用立铣刀20mm，齿数Z=4铣削深度：每齿进给量：根据文献7表2.4-73，取铣削速度：参照文献7表2.4-81，取机床主轴转速：，取进给量：工作台每分进给量： （3）铣凹槽、凸台、沉孔的时候用立铣刀10mm，齿数Z=4铣削深度：每齿进给量：根据文献7表2.4-73，取铣削速度：参照文献7表2.4-81，取机床主轴转速：，取进给量：工作台每分进给量： （5）钻底孔28.5钻头28.5切削深度：进给量：根据文献7表2.4-39，取切削速度：参照文献7表2.4-41，取机床主轴转速：，取进给量：（6）钻底孔8.5钻头8.5切削深度：进给量：根据文献7表2.4-39，取切削速度：参照文献7表2.4-41，取机床主轴转速：，取进给量：（7）钻底孔11.6钻头11.6切削深度：进给量：根据文献7表2.4-39，取切削速度：参照文献7表2.4-41，取机床主轴转速：，取进给量：（9）铰孔12切削深度：进给量：根据文献7表2.4-58，取切削速度：参照文献7表2.4-60，取机床主轴转速：进给量：表3-2 切削用量表序号加工内容 刀具切削用量吃刀深度(mm)主轴n（r/min）进给速度vf(mm/min) 1上下面50端面铣刀1600900 2四周轮廓20mm立铣刀21000600 3凸台和凹面10mm立铣刀21300780 4底孔28.5钻头3600840 5底孔8.5钻头36208606底孔11.6钻头38508407铰孔12铰刀0.52841683.5定位和夹紧的方式本次的加工零件基本为长方形零件，选择的加工装夹定位采用的是数控铣床中常用的平口虎钳，由于在零件中需要通孔的加工，所以在零件的下方需要加上垫铁，以免为了不当操作损坏机床工作台。在正面和背面分别进行加工的开始阶段，需要使用百分表对工件进行校平，主要校平平面度和平行度，基本要求公差符合在0.01-0.02mm左右即可。3.6量具的选择本次的型腔件铣削过程中用到的量具基本不太多，对此进行列举出所需要的量具的清单。如下：表3-3 量具清单表序号量具名称规格 数量 1 游标卡尺 150mm 1 2 游标卡尺 300mm1 3内径千分尺 025mm1 4 深度尺200mm1 第4章 数控自动编程4.1 数控加工设备的选择本次加工型腔件所采用的是XK6132型万能升降台铣床。XK6132数控万能升降台铣床是在X6132系列升降台铣床的基础上配以伺服电机驱动的数控系统而改进设计构成的数控机床，该机床保持了X6132系列机床适用范围大、通用性好的优点，其主轴保留了18级齿轮变速具有很宽的变速范围。采用伺服电机驱动，经减速机构，传给纵、横、垂向滚珠丝杠实现三方向的进给运动。其主要特点如下：1、机床刚性好，可以承受重负荷切削工作。2、机床具有足够的功率和宽广的主轴变速范围。能使用硬质合金刀进行高 速切削，充分发挥刀具效能。3、主轴变速有冲动装置，便于变速，机床能迅速有效地进行制动。4、机床重要的传动零件均用合金钢制成，容易磨损的零件均用耐磨材料制成，导轨贴塑，保证了机床有足够的使用寿命。5、机床三向运动均有限位装置，机床安全性好。6、机床有完善的润滑系统，重要的传动零件和轴承均有完善的润滑装置。同时设有指示器便于检查。7、可靠性好、经济实用,性价比高。8、机床主配置FANUC 0i mate-MC数控系统，也可根据用户要求配置其它数控系统。该机床主要适用于加工中、小型的各种复杂形状的表面和型腔零件，以及冲、锻模、塑料模等各类模具。适用于工具、模具、航空、航天、电子、汽车的机械制造和各种维修行业及学校教学使用。 表4-1 XK6132型数控铣床主要参数工作台面积（宽长） mm3201320T形槽（槽数-宽度间距） mm3-1870三向行程（纵/横/垂） mm670/250/320主轴中心线到工作台面距离 mm50370床身垂直导轨至工作台中心距离 mm220470主轴锥孔7：24 ISO50刀柄形式XT50主轴转速 r/min18级30-1500主轴电机功率 Kw5.5（可选7.5）进给速度（纵、横、垂） mm/min5-1000快速进给（纵、横/垂） mm/min5000/2000定位精度（国标） mm0.035重复定位精度（国标） mm0.020工作台最大承重 kg200机床净重（约） kg2600机床外形尺寸（长宽高） mm2180182516804.2CAXA制造工程师软件介绍CAXA制造工程师是航天海尔软件有限公司北京大学中国发展，数控铣床，基于三维CADCAM软件的加工中心。CAXA制造工程师基于PC平台，使用Windows菜单和交互方式，原来的易学易中文界面，操作，价格低廉。CAXA制造工程师可以加工代码生成3 5轴，可用于与三维复杂曲面零件的加工。CAXA制造工程师的CAD模型和无缝集成的凸轮加工技术，可直接用于地表一致性处理，固体模型。支持的弹道参数和批处理功能，提高工作效率。支持高速切削，大大提高了加工效率和质量。数控系统的任何输出加工代码的通用后置处理。4.3零件正面的数控加工由于本次的零件为一正面、背面、侧面为一体的复杂特征的板料零件，其加工特征包括三个面上的加工特征，本次以CAXA为例对零件中的主要特征中的正面、背面进行铣削的数控加工实例，侧面加工的方式同正面、背面中的基本相似，在此就不一一介绍了。在对该零件的正面、背面中的各种特征进行数控分析的前提，针对零件的正面、背面分别将零件的正面、背面在CAXA中用三维实体的模式表示出来，如下图为型腔件的正面、背面分别使用CAXA软件进行的三维绘制的实体模型。图4-1零件的正面模型图4-2 零件的背面模型4.3.1正面的外轮廓铣削对零件的正面外轮廓铣削采用CAXA中的轮廓铣削方式，在铣削轮廓的之前的做的工作是要设置好零件的毛坯，零件的毛坯按照CAXA中的加工设置中选择毛坯，然后选择参照毛坯中的模型选型即可，如下图所示。图4-3零件的毛坯参照模型设置设置好模型设置后，在确定好加工的坐标系，系统默认的坐标系是建模开始时的坐标系，本次的建模的时候由于Z轴的零点是建模在工件的上平面上方，从设置毛坯的选项中可以看出，Z轴的零点已经默认为工件的上平面，这里就不需要另外再设置坐标系了，否则还要继续设置新的加工坐标系。坐标系和毛坯设置完成后，就可以对零件进行数控铣削的模式工作了。首先以工件的正面外轮廓，选择CAXA中的平面轮廓精铣削，图4-4 平面轮廓加工参数设置图4-4为平面轮廓精加工的参数设置，本次为铣削正面的外轮廓，设置的底层高度为-27mm，刀具每次下降高度5mm。设置好加工参数后，依次对铣削参数、刀具参数分别设置，本次选择的刀具为20mm的立铣刀，相应的参数设置如下图4-5、4-6所示。图4-5正面轮廓加工切削参数设置图4-6正面外轮廓刀具参数设置好刀具的参数后，整个外轮廓的刀具路径就会显现出来，如下图所示。图4-7正面的外轮廓加工路径4.3.2正面的凸台、凹槽铣削正面的凹面和凹槽铣削形状较多，并且深度不一，但是基本的设置方式都是一样，刀具的参数也是一样，所有的凹槽铣削的刀具均选择的是直径10mm的立铣刀。各种不同的凹面特征，只需要设置好每个凹面的深度参数设置即可，这里就不每个凹面都介绍了，详细请参见相关的CAXA文件，这里只列出中间的典型的凹面加工作为案例，以中间的最大凹面由于中间有多个凸台，这里采用的是CAXA中的挖槽铣削方式，在CAXA中叫做平面粗加工的铣削方式，中间的凸台就是平面区域粗加工模式中的孤岛模式。正面中应用的有几处凸台，选择这些凸台作为为孤岛。中间的大凹面的加工参数设置如下：图4-8中间的凸台参数设置图4-9 中间凸台的切削用量设置图4-10中间凸台的刀具参数设置依次按照这样的设置方式，分别对零件正面中的其他凸台、凹槽等设置完成后，在CAXA中显示出了整个中间的凸台的加工路径，如下图所示。图4-11正面的加工路径4.3.3正面的孔加工零件的正面的孔加工主要是2-12的销孔、M30x1.5的沉孔底孔、采用平面区域粗加工就是类似前面的凹面加工是一样的设置方法，这里不再介绍。这里只是介绍孔加工，孔加工在CAXA中专门设置是进行专门的孔加工模式。孔加工模式选择好后，按照CAXA中提供的步骤进行设置参数即可，图4-12正面孔的加工参数设置图4-13销孔的钻头参数设置如同上图所示，在对销孔12底孔各参数设置完后，孔加工的设置完成。对于其余的孔的特征加工均与此加工相同，这里便不一一介绍了。这样整个零件的正面的特征的加工模式已经完成。4.3.4背面的轮廓加工对零件的正面加工完成后，接着要对零件的背面进行加工。背面中同正面是一样的，基本也是包括轮廓、凹面等特征的加工。背面的轮廓加工同正面的加工方式是相同的，选择的刀具也是10mm的立铣刀，刀具的切削用量参数设置也是相同的，所不同的是切削的深度的设置。零件的背面整体轮廓深度为12mm，如下图所示为背面的轮廓加工参数。图4-14零件背面的轮廓加工参数设置好后进行模拟刀具的加工路径，如下图就为零件的背面的加工刀具路径。图4-15零件背面的凸台轮廓铣削刀具路径4.3.5零件背面沉孔的铣削零件的背面的沉孔加工，加工设置的方式同正面的相同，设置的刀具均为10mm的立铣刀，切削用量的设置也是基本相同的，所不同的是各个凹面的特征的深度是不同的。在这里就不一一介绍了，详情见相应的CAXA文件，下图为通过零件背面加工的刀具路径。图4-16 零件背面的沉孔特征刀具路径4.4程序的后置处理对零件的正面和背面上的所有特征进行铣削完成后，需要将模型导出成加工