[优秀毕业设计精品] 轴类零件的模拟加工与仿真.doc

毕毕 业业 设设 计计 题目 轴类零件的模拟加工与仿真 姓姓 名名 所在系部所在系部 机械技术系机械技术系 专业班级专业班级 数控技术数控技术 指导老师指导老师 20112011 年年 4 4 月月 xxx 毕业实习 报告 ii 毕业设计任务书毕业设计任务书 设计 论文 题目 轴类零件的模拟加工与仿真 指导教师 xxx职称 讲师类别 毕业设计 1 设计的主要任务 通过撰写本论文 使学生能根据给定的图纸 制定出零件的数控生产工艺并列出工艺 图表 生成相关结构的加工程序 完成毕业设计说明书一份 2 设计的主要内容 轴的三维造型 轴的数控加工工艺分析 轴的数控加工仿真 完成毕业论文一份 3 设计的基本要求 1 具有收集参考资料加以消化 归纳的能力 2 具有调研 收集 查阅资料 分析判断确定设计 论文方案的能力 3 具有归纳 整理技术资料 撰写技术文件的能力 4 具有阐述论证设计 论文成果及其技术答辩的能力 5 正确对待毕业设计 精心准备 认真完成 6 独立思考完成毕业设计内容 按时进行设计进度汇报 以便进行中期检查 7 保证毕业设计的质量 按期答辩 4 主要参考文献 ug 造型 数控加工方面的参考书 5 毕业设计时间安排 2010 年 10 月 14 日 10 月 31 日 毕业设计任务布置 分析 前期准备 2010 年 11 月 01 日 12 月 01 日 学习 ug 软件 进行制图国标定制 2010 年 12 月 01 日 中期检查 2010 年 12 月 02 日 12 月 31 日 撰写毕业论文 2011 年 4 月 撰写 修改毕业论文 答辩 备注 注 1 此表一式三份 系部 指导教师 学生各一份 2 类别是指毕业论文或毕业设计 类型指应用型 理论研究型和其他 xxx 毕业实习 报告 iii 摘要摘要 随着计算机技术和机床制造业的不断发展 cad cam 图形交互式的应用成为数控技术 发展的新趋势 数控编程在cad cam 系统在中最能明显发挥效益的环节之一 而 pdm 与 ug 的结合 让 cad cam 的设计过程变得容易管理和控制 实现了时间的节约 大 大的有助于实现设计加工自动化 提高加工精度和加工质量 缩短产品研制周期等 关键词 ug cad 车床加工 数控工艺 仿真加工 xxx 毕业实习 报告 目目 录录 前前 言言 1 1 第第一一章章 实实例例 减减速速箱箱零零件件三三维维建建模模与与装装配配 2 2 1 1 ug nx 简介 2 1 1 1 ug 技术概述 2 1 1 2 ug 软件的特点 2 1 2 轴类零件的建模 3 1 2 1 中间轴的建模 3 1 2 2 低速轴和高速轴的建模 7 1 2 3 轴类零件的装配 8 第第二二章章 轴轴的的加加工工工工艺艺设设计计 1 10 0 2 1 数控加工工艺概述 10 2 1 1 数控加工工艺设计的内容 10 2 1 2 数控加工工艺的特点 11 2 1 3 数控机床的主要加工对象 11 2 2 各个轴的加工工艺的制订 11 2 2 1 零件的工艺分析 11 2 2 2 毛胚的选择 12 2 2 3 基准的选择 12 2 2 4 拟订机械加工工艺路线 12 2 3 各个轴的加工工艺的制定 14 2 3 1 低速轴的工艺拟定 14 2 4 2 中间轴的工艺拟定 17 2 4 3 高速轴加工工艺拟定 20 xxx 毕业实习 报告 i 第第三三章章 轴轴的的数数控控加加工工仿仿真真 2 23 3 3 1 nx 数控加工概述 23 3 1 1 加工功能介绍 23 3 1 2 加工类型 24 3 2 数控加工工艺 24 3 2 1 数控加工工艺特点 25 3 2 2 数控程序编制中的工艺分析 25 3 3 数控加工刀具的选择 25 3 4 轴的数控加工过程 26 参参考考文文献献 3 32 2 xxx 毕业实习 报告 0 前前 言言 如今制造业所面临的挑战是 通过产品开发的技术创新 在持续的成本缩减以 及收入和利润的逐渐增加的要求之间取得平衡 为了真正地支持革新 必须评审更 多的可选设计方案 而且在开发过程中必须根据以往经验中所获得的知识更早地做 出关键性的决策 机电产品的结构变得愈来愈复杂 功能变得愈来愈繁多 研制时间变得愈来 愈短促 更新换代变得愈来愈急速 这些发展趋势都对机电产品的设计与制造提 出新的要求 为了适应新形势下的新任务 人们可以借助cad cam 技术的卓 越功能来实现机电产品现代设计与制造的根本目标 nx 是 ugs plm 新一代数字化产品开发系统 它可以通过过程变更来驱 动产品革新 nx 独特之处是其知识管理基础 它使得工程专业人员能够推动革 新以创造出更大的利润 nx 可以管理生产和系统性能知识 根据已知准则来确 认每一设计决策 nx 建立在为客户提供无与伦比的解决方案的成功经验基础之上 这些解决方 案可以全面地改善设计过程的效率 削减成本 并缩短进入市场的时间 通过再一次 将注意力集中于跨越整个产品生命周期的技术创新 nx 的成功已经得到了充分的 证实 这些目标使得 nx 通过无可匹敌的全范围产品检验应用和过程自动化工具 把产品制造早期的从概念到生产的过程都集成到一个实现数字化管理和协同的框架中 在产品设计方面 nx 包括了世界上最强大 最广泛的产品设计应用模块 nx 具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 nx 优于通用的设计工具 具有专业的管路和 线路设计系统 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 方面 nx 允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机的昂贵耗时的设计 构建 以及对 变更周期的依赖 我这次的毕业设计就是要求熟悉ug 软件 学习 ug 软件的使用 运用 ug 进 行轴类零件的加工模拟与仿真 进而通过对ug 的二次开发来完成 pdm 系统所 需的数据 课题就是 基于 ug 的 cad cam pdm 系统集成平台开发 轴类零件 数控加工 xxx 毕业实习 报告 1 本次毕业设计中我进行了充分的课题调查并参考和借阅的大量的科技文献 给 我的设计提供了大量的理论依据 第一章 实例 轴的三维建模与装配 1 1 ug nx 简介简介 1 1 11 1 1 ugug 技术概述技术概述 ugs unigraphics solutions 是全球发展最快的机械 cax 即 cad cae cam 等的总称 公司之一 它的产品 unigraphics 简称 ug 软件是当 前世界上最先进和紧密集成的 面向制造业的cax 高端软件 是知识驱动自动 化技术领域中的领先者 它实现了设计优化技术与基于产品和过程知识工程的组 合 ug 软件能够为各种规模的企业提供可测量的价值 能够使企业产品更快地提 供给市场 能够使复杂的产品设计与分析简单化 能够有效地降低企业的生产成 本并增加企业的市场竞争实力 正是由于该软件的高度集成化和优越的性能 使 之成为目前世界上最优秀公司广泛使用的系统 如波音飞机 通用汽车 惠普发 动机 飞利浦 松下 精工和爱立信等 该软件目前也普及到机械 医疗设备和 电子等行业 并发挥着越来越显著的作用 ug 产品主要包括计算机辅助工业设计 工程设计 工程分析和制造 以及知 识驱动自动化的工具与专门过程的导向 1 1 1 1 2 2 ugug 软件的特点软件的特点 unigraphicscad cae cam 系统提供了一个基于过程的产品设计环境 使得产 品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成 从而优化了企业的产品与制造 ug 面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术 在面向过程驱动技术的环境 里 用户的全部产品及精确的数据模型能够在产品开发的各个环节保持相关 从 而有效地实现了并行工程 ug 不仅有强大的实体造型 曲面造型 虚拟装配和产 生工程图的设计功能 而且在设计过程中可以进行有限元分析 机构运动分析 动力学分析和仿真模拟 提高了设计的精确性和可靠性 同时 可用建立的三维 模型直接生成数控代码 用于产品的加工 其处理程序支持多种类型的数控机床 另外 它提供的二次开发语言ud open grip ug openapi 简单易学 实现功 能多 便于用户开发专用的cad 系统 具体来说 该软件具有以下特点 xxx 毕业实习 报告 2 1 具有统一的数据库 真正实现了cad cae cam 等各模块之间的无数据交 换的自由切换 可施行并行工程 2 采用复合建模技术 可将实体建模 曲面建模 线框建模 显示几何建模 与参数化建模融为一体 3 基于特征 如 孔 凸台 型腔 沟槽 倒角等 的建模和编辑方法作为 实体造型的基础 形象直观 类似于工程师传统的设计方法 并能用参数驱动 4 曲线设计采用非均匀有理b 样线条作为基础 可用多样方法生成复杂的 曲面造型 特别适合于汽车 飞机 船舶 汽轮机叶片外形设计等外形复杂的曲 面造型 5 出图功能强 可以十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图 能按 iso 标准标注名义尺寸 尺寸公差 形位公差汉字说明等 并能直接对实体进行 局部剖 旋转剖 阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图 增强了绘图功能的实用 性 6 以 parasolid 为实体建模核心 实体造型功能处于领先地位 目前著名的 cad cae cam 软件均以此作为实体造型的基础 7 具有良好的用户界面 绝大多数功能都可以通过图标实现 进行对象操作 时 具有自动推理功能 同时在每个步骤中 都有相应的信息提示 便于用户 作出正确的选择 1 2 轴类零件的建模轴类零件的建模 1 2 11 2 1 中间轴的建模中间轴的建模 实例减速器分有三根轴 这三根轴的 ug 建模大体上相同 下面着重介绍中间轴的 ug 三维 建模 其他轴可以类推 1 新建部件文件 启动进入ug nx5 0 后 系统显示 标准 工具栏 如 图 1 2 所示 单击 新建 按钮或单击菜单 文件 新建 命令系统将 弹出 新建部件文件 对话框 如图 1 2 所示 xxx 毕业实习 报告 3 图 1 2 ug nx4 开始环境 指定文件放置位置 在 文件名 文本框中输入文件名 zhongjianzhou 文件 类型为 prt 选择单位 毫米 然后单击 确定 按钮 系统就进入了 基本环境 模块 注注 存放 prt 文件的目录及其各级父目录均不能含有中文 字符 2 进入 建模 模块 模型一新建成功后就会自动进入建模模块 若没进入 可单击 标准 工具栏中的 起始 按钮 弹出下拉菜单 单击 建 模 按钮 系统进入建模工作界面 开始建模 3 添加圆柱体 找到特征操作按钮圆柱体 单击可出现如图所示的对话框类 型选择 轴 直径和高度 指定矢量为 x 轴 这里之所以选 x 轴是为了以后轴 的加工仿真的方便 指定点 是圆柱体底面圆心所在的点 可以选择坐标原点 直径填 35mm 高度填 206mm 布尔运算无 如下图 1 4 所示 生成的轴如 图 1 5 xxx 毕业实习 报告 4 图 1 4 圆柱的拉伸 图 1 5 轴拉伸实体 4 利用拉伸操作来拉出各段轴 单击拉伸按钮 弹出如图 1 6 所示的拉伸菜单 按照 提示输入所需的尺寸并选择所需的特征 生成的拉伸体如图 1 7 所示 xxx 毕业实习 报告 5 图 1 6 拉伸菜单 图 1 7 拉伸实体 同理通过拉伸可以生成轴的各个轴段 最终生成的轴如图 1 8 所示 图 1 8 轴段实体 5 倒角 倒圆 通过 按钮完成倒角和倒圆的操作 最终图形 如图 1 9 所示 xxx 毕业实习 报告 6 图 1 9 倒角与倒圆实体 6 轴齿轮的生成 通过草图拉伸和圆形阵列实力特征生成轴齿轮如图 1 10 所示 图 1 10 齿轮轴 利用特征操作键槽操作生成键槽再将不必要的线隐藏掉便可生成中间轴的最 终三围模型如图 1 11 所示 图 1 11 键槽 1 2 21 2 2 低速轴和高速轴的建模低速轴和高速轴的建模 同中间轴的建模过程相似 建成的模型如图 1 12 和图 1 13 所示 xxx 毕业实习 报告 7 图 1 12 低速轴 图 1 13 高速轴 1 2 31 2 3 轴类零件的装配 轴类零件的装配 整个装配过程可以从各个组件的装配开始 首先找到低速轴的三维模型 打开 他 进入装配模式 1 键的装配 单击按钮 找到键的三维造型 定位模式选择配对 如图 1 14 所示 图 1 14 配合键槽 单击确定按钮 跳出配对条件对话框 如图 1 15 所示 然后通过面对齐和中心对 齐可以完成键的装配 然后装配另一个键 xxx 毕业实习 报告 8 图 1 15 图 1 16 图 1 17 图 1 18 键槽装配 2 轴套的装配 找到轴套的三维模型 然后添加 配对类型选择配对 操作与键的装 配相同 然后通过中心对齐和面对齐便可安装好安装后如图 1 19 所示 图 1 19 键槽的安装 同理安装轴承和齿轮 最终如图 1 20 所示 xxx 毕业实习 报告 9 图 1 20 轴承与齿轮的安装 第二章 轴的加工工艺设计 2 1 数控加工工艺概述数控加工工艺概述 数控 nc 是指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法 数控机床具有自动化程度高 加工精度高 加工的零件质量稳定 加工对象适应 性强 生产效率高 易实现cad cam 一体化等优点 数控机床加工工艺是根据 数控机床的特点 以机械制造的工艺基本理论为基础 制定的数控加工工艺文件 其中很多内容遵循传统工艺规程设计的原则 2 1 12 1 1 数控加工工艺设计的内容数控加工工艺设计的内容 1 确定数控加工零件或内容 形状复杂 加工精度高的零件 带有可用数学 模型描述的复杂曲线或曲面轮廓的零件 一次装夹可完成铣 镗 铰 攻螺纹等 多工序的零件 研制的新产品零件 2 零件图样的数控工艺分析 审查和分析零件图样中的尺寸标注方法是否适 应数控加工的特点 零件图样中轮廓几何元素的条件是否充分 定位基准是否可 靠等 3 数控加工工艺路线设计 工序的划分和顺序的安排 数控加工工序与普通 工序的衔接 4 数控加工工序设计 确定进给路线和安排工步顺序 确定定位基准和夹紧 方案 刀具和夹具的选择 切削用量的选择 确定对刀点与换刀点 5 数控加工工艺文件的编制 数控加工工序卡片 数控刀具卡片 数控刀具 数据表 数控机床刀具运动轨迹图 2 2 1 2 1 2 数控加工工艺的特点数控加工工艺的特点 1 工序最大限度的集中 一次装夹完成本台数控机床所能加工的全部表面 2 装夹方式和夹具选择 定位 装夹迅速方便 工件夹紧均匀 加工部位开 阔 夹具便于协调工件和机床坐标的尺寸关系 xxx 毕业实习 报告 10 3 刀具的选择 刀具要求有更高的强度 刚度和更好的刀具使用寿命 刀具 切削部分与非切削部分都要有较高的尺寸精度要求 加工中心一般采用7 24 标准圆锥刀柄 gb10944 89 及 hsk 1 10 短锥空心柄 刀具装夹部分常用 tsg82 工具系统及 tmg28 模块式工具系统 4 切削用量的选择 数据机床主轴转速与进给速度一般都是无级变速 可根 据需要直接取值 精加工时背吃刀量比普通机床小 2 2 1 3 1 3 数控机床的主要加工对象数控机床的主要加工对象 表 3 1 列出了数控机床的一般类型和主要加工对象 表 3 1 数控机床的主要加工对象 类 型加 工 对 象 数控车床加工精度与表面粗糙度要求高的回转体零件 表面形状复杂的 回转体零件 带特殊螺纹的回转体零件 数控铣床各种平面类零件 变斜角类零件 曲面类零件 钻削中心多孔类零件 以孔为主的钻 铣联合加工类零件 阀体类零件 多工步凸轮类零件 加工中心铣 镗 钻联合加工类零件 结构形状复杂的零件 外形不规 则的异形零件 加工精度要求较高的中小批量零件 新产品试 制中的零件 2 22 2 零件的工艺分析零件的工艺分析 零件的功用 结构及特点 首先要求 3000 年 单班制 此次设计的减速器的轴和蜗杆都是轻型零件属于中 批量生产 中批生产的工艺特点 1 零件互换性 普遍具有互换性 局部情况配对修配 2 毛胚制造及加工余量 部分用金属模或者模锻 毛胚余量及精度中等 该零件为减速器的低速轴 主要功用是传动 因此要求有一定的强度刚度和韧性 结构比较简单 加工精度在 6 到 7 级之间 2 主要加工表面及要求 轴的外圆直径尺寸 圆跳动以及表面粗糙度 键槽的对称度 2 2 12 2 1 毛胚的选择毛胚的选择 a 确定毛胚的类型 制造方法和尺寸及公差 a 轴类零件的毛坯 轴类零件可根据使用要求 生产类型 设备条件及结构 选用 棒料 锻件等毛坯形式 对于外圆直径相差不大的轴 一般以棒料为主 而对于外圆 直径相差大的阶梯轴或重要的轴 常选用锻件 这样既节约材料又减少机械加工的工 作量 还可改善机械性能 xxx 毕业实习 报告 11 b 45 钢是轴类零件的常用材料 它价格便宜经过调质 或正火 后 可得到较好 的切削性能 而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能 淬火后表面硬度可达 45 52hrc 综合选择材料是 45 号钢 属于中碳钢用于车削故选择棒料 b 确定毛胚的技术要求 a 调质处理 表面硬度 220 250hbw 毛胚留余量 3mm 双边余量 2 2 32 2 3 基准的选择基准的选择 各个外圆是车削加工 毛胚选择了棒料 用三抓卡盘装夹 基准选择外圆 同样 轴齿轮加工选择两端轴的外圆 对于键槽加工各个轴如下表 3 2 所示 表 3 2 基准选择 序号加工部位基准选择 左键槽 55 外圆和端面低速轴 右键槽 48 外圆和端面 中间轴键槽 32 外圆和端面 高速轴键槽 35 外圆和端面 2 2 42 2 4 拟订机械加工工艺路线拟订机械加工工艺路线 1 确定各个部分的加工方法 因加工精度公差要求在 6 7 级 所以各个外圆部分可以选择粗车 半精车 精车 各个键槽为初铣 精铣 轴齿轮为初滚齿 精滚齿加工 2 确定机械加工余量 各个外圆尺寸在 30 至 90 之间所以根据机械工程及自动化简明设计手册 上 册 的表 5 40 可以确定车削半精加工余量取双边余量 1 0mm 精加工余量取双边余量 0 45mm 键槽加工初铣后精铣的双边余量 1 0mm 有表 5 51 可以确定精滚齿的加工余 量为 1 2mm 双面余量 3 选择机床设备及工艺装备 有机械工程及自动化简明设计手册 上册 的表 5 90 选择选择车削中心 lb400m 型数控车床 其主要的技术参数为 最大车削直径 420mm 最大车削长度 600 1250mm 主轴转速 35 3500r min 1 快进速度 x y 20 25m min 主轴电动机功率 22 15kw 旋转刀具转速 3000r min 1 旋转刀具电动机功率 5 5 3 7 2 2kw 有机械工程及自动化简明设计手册 上册 的表 5 91 选择北京第一机床厂生产的立 式加工中心 vra400 型 其主要技术参数为 工作台尺寸 900 400mm 三坐标行程 x y z 600 450 450mm 主轴转速 200 20000r min 1 快速移动速度 x y 40z 30mm min 1 最大进给速度 10mm min 1 定位精度 0 004mm 重复定位精度 0 002mm 刀柄 bt40 jb gq5066 中 xxx 毕业实习 报告 12 规定的 7 24 圆锥工具柄部的 40 号锥柄 刀库容量 16 把 刀具最大长度 300mm 换 刀时间 3 4 秒 最大承重 350kg 坐标控制三轴联动 有机械工程及自动化简明设计手册 上册 的表 5 35 可查选滚齿机 yba3120 型 其主要技术参数为 最大加工直径 模数 mm mm 200 4 滚刀至工作台最小中心 距离 10mm 加工范围齿宽 160mm 螺旋角 45 加工齿数 5 250 工作台直径 210mm 主轴转速 63 315r min 1工作精度等级 7 表面粗糙度 3 2ra um 各个部分加工所用的机床如下表 各个部分所用机床列表 轴内容设备 右边部分外圆数控车床 左边部分外圆数控车床 低速 轴 键槽数控铣床 右边外圆数控车床 左边外圆数控车床 中间齿轮滚齿床 高速 轴 键槽数控铣床 右边部分外圆数控车床 左边部分外圆数控车床 中间齿轮 滚齿机 中间 轴 键槽数控铣床 2 3 各个轴的加工工艺的制定各个轴的加工工艺的制定 根据各个加工要求 拟定各个轴的加工工艺 下面为各个轴的加工工艺表 xxx 毕业实习 报告 13 2 3 12 3 1 低速轴的工艺拟定低速轴的工艺拟定 低速轴加工工艺路线 产品名称或者代号 零件名称低速轴 工序号内容设备工艺装备 10车各个外圆到指定尺寸车削中心 lb400 m 型 三抓卡盘 结合活动 顶尖 20铣键槽到指定尺寸立式加工中 心 vra400 型 专用夹具 70修整 80清洗 90检验 xxx 毕业实习 报告 14 低速轴数控加工刀具卡片 产品名称或者代 号 零件名称低速 轴 零件 图号 序号刀具号刀具规格 名称 数量加工部位备注 1t01 85 外圆 车刀 1 车右端面 及初车右 边轮廓 左偏刀 2t02 5 中心钻 1 钻中心孔 3t03 55 菱形 车刀 1 精车右边 轮廓 左偏刀 4t04 85 外圆 车刀 1 初车左边 轮廓 右偏刀 5t05 55 菱形 车刀 1 精车左边 轮廓 右偏刀 6t06 14 直铣 刀 1 铣键槽 7t07 16 直铣 刀 1 铣键槽 8t08 4mm 割刀 1 割断 低速轴数控加工工序卡片 xxx 毕业实习 报告 15 零件名 称 材料零件图号 工 厂 数控加工工序卡 片 低速轴45 号钢 工序 号 程序编 号 夹具名 称 使用设备车间 10 三抓卡 盘和活 动顶尖 车削中心 lb400 m 型 工 步 号 工步内容 刀具 号 刀具 规矩 mm 主轴转 速 r mi n 1 进给速 度 mm m in 1 背 吃 刀 量 m m 备注 1 平右边端面 t01 25 25 300701 手动 2 钻 5 中心孔 t02 5300702 5 手动 3 顶尖夹紧工件 手动 4 粗车右边各个外圆到 制定尺寸 留半精加 工余量 1mm t01 25 25 500801 自动 5 半精车右边各个外圆 到指定尺寸留精加工 余量 0 5mm t03 25 25 600800 5 自动 6 精车右边各个外圆到 指定尺寸 t03 25 25 80040 0 2 5 自动 7 粗车左边各个外圆到 指定尺寸留半精加工 余量 1mm t04 25 25 500801 自动 8 半精车左边各个外圆 到指定尺寸留精加工 余量 0 5mm t05 25 25 600800 5 自动 9 精车左各个外圆到指 定尺寸 t05 25 25 80080 0 2 5 自动 2 4 22 4 2 中间轴的工艺拟定中间轴的工艺拟定 中间轴加工工艺路线 xxx 毕业实习 报告 16 产品名称或者代号 零件名称中间轴 工序号内容设备工艺装备 10车各个外圆到指定尺寸车削中心 lb400 m 型 三抓卡盘 结合活动 顶尖 20铣键槽到指定尺寸立式加工中 心 vra400 型 专用夹具 30滚齿轮到指定尺寸 滚齿机 yba3120 70修整 80清洗 90检验 中间轴数控加工刀具卡片 产品名称或者代 号 零件名称中间 轴 零件 图号 序号刀具号刀具规格 名称 数量加工部位备注 1t01 85 外圆 车刀 1 车右端面 及初车右 边轮廓 左偏刀 2t02 4 中心钻 1 钻中心孔 3t03 55 菱形 车刀 1 精车右边 轮廓 左偏刀 4t04 85 外圆 车刀 1 初车左边 轮廓 右偏刀 5t05 55 菱形 车刀 1 精车左边 轮廓 右偏刀 xxx 毕业实习 报告 17 6t06 12 直铣 刀 1 铣键槽 7t07 4mm 割刀 1 割断 8t08 10mm 割刀 1 割槽 9t09 齿轮滚刀 1 滚削轴齿 轮 中间轴数控加工工序卡片 零件名 称 材料零件图号 工 厂 数控加工工序卡 片 中间轴45 号钢 工序 号 程序编 号 夹具名 称 使用设备车间 10 三抓卡 盘和活 动顶尖 车削中心 lb400 m 型 工 步 号 工步内容 刀具 号 刀具 规矩 mm 主轴转 速 r mi n 1 进给速 度 mm m in 1 背 吃 刀 量 m m 备注 1 平右边端面 t01 25 2 5 300701 手动 2 钻 5 中心孔 t02 5300702 5 手动 3 顶尖夹紧工件 手动 4 割退刀槽 从左端面 向左 40mm 区域 留 直径 32 t0810300801 0 自动 5 粗车右边各个外圆到 制定尺寸 留半精加 工余量 1mm t01 25 2 5 5008010 自动 6 半精车右边各个外圆 到指定尺寸留精加工 余量 0 5mm t03 25 2 5 600800 5 自动 7 精车右边各个外圆到 指定尺寸 t03 25 2 5 80080 0 2 5 自动 8 粗车左边各个外圆到 指定尺寸留半精加工 余量 1mm t04 25 2 5 500801 0 自动 xxx 毕业实习 报告 18 9 半精车左边各个外圆 到指定尺寸留精加工 余量 0 5mm t05 25 2 5 600800 5 自动 1 0 精车左各个外圆到指 定尺寸 t05 25 2 5 80080 0 2 5 自动 1 1 从左端面处割断 t07 25 2 5 300704 0 自动 零件名 称 材料零件图号 工 厂 数控加工工序卡 片 中间轴45 号钢 工序 号 程序编 号 夹具名 称 使用设备车间 20 专用夹 具 立式加工中心 vra400 型 工 步 号 工步内容 刀具 号 刀具 规矩 mm 主轴转速 r min 1 进给 速度 mm min 1 背 吃 刀 量 m m 备注 1 精铣 12 键槽 t06 12300701 0 2 4 32 4 3 高速轴加工工艺拟定高速轴加工工艺拟定 高速轴加工工艺路线 产品名称或者代号 零件名称 高速轴 工序号内容设备工艺装备 10车各个外圆到指定尺寸车削中心 lb400 m 型 三抓卡盘结合活 动顶尖 20铣键槽到指定尺寸立式加工中 心 vra400 型 专用夹具 30滚齿轮到指定尺寸 滚齿机 yba3120 70修整 xxx 毕业实习 报告 19 80清洗 90检验 高速轴数控加工刀具卡片 产品名称或者代 号 零件名称高速 轴 零件 图号 序号刀具号刀具规格 名称 数量加工部位备注 1t01 85 外圆 车刀 1 车右端面 及初车右 边轮廓 左偏刀 2t02 4 中心钻 1 钻中心孔 3t03 55 菱形 车刀 1 精车右边 轮廓 左偏刀 4t04 85 外圆 车刀 1 初车左边 轮廓 右偏刀 5t05 55 菱形 车刀 1 精车左边 轮廓 右偏刀 6t06 10 直铣 刀 1 铣键槽 7t07 4mm 割刀 1 割断 8t08 10mm 割刀 1 割槽 9t09 齿轮滚刀 1 滚削轴齿 轮 数控加工工序卡片 零件名 称 材料零件图号 工 厂 数控加工工序 卡片 高速轴45 号钢 工序 号 程序 编号 夹具名 称 使用设备车间 xxx 毕业实习 报告 20 10 三抓卡 盘和活 动顶尖 车削中心 lb400 m 型 工步 号 工步内容 刀 具 号 刀具规 矩 mm 主轴转速 r min 1 进给速度 mm min 1 背吃 刀量 mm 备 注 1 平右边端面 t01 25 2 5 300701 0 2 钻 5 中心孔 t02 5300701 0 3 顶尖夹紧工件 4 割退刀槽 从 左端面向左 40mm 区域 留直径 32 t08103005010 0 5 粗车右边各个 外圆到制定尺 寸 留半精加 工余量 1mm t01 25 2 5 500801 0 6 半精车右边各 个外圆到指定 尺寸留精加工 余量 0 5mm t03 25 2 5 600800 5 7 精车右边各个 外圆到指定尺 寸 t03 25 2 5 800800 25 8 粗车左边各个 外圆到指定尺 寸留半精加工 余量 1mm t04 25 2 5 500801 0 9 半精车左边各 个外圆到指定 尺寸留精加工 余量 0 5mm t05 25 2 5 600800 5 10 精车左各个外 圆到指定尺寸 t05 25 2 5 800800 25 11 从左端面处割 断 t07 25 2 5 300504 0 零件名 称 材料零件图号 工 厂 数控加工工序 卡片 高速轴45 号钢 工序 号 程序 编号 夹具名 称 使用设备车间 xxx 毕业实习 报告 21 20 专用夹 具 立式加工中心 vra400 型 工步 号 工步内容 刀 具 号 刀具规 矩 mm 主轴转速 r min 1 进给速度 mm min 1 背吃 刀量 mm 备 注 1 精铣 10 键槽 t06 10300701 0 零件名 称 材料零件图号 工 厂 数控加工工序 卡片 高速轴45 号钢 工序 号 程序 编号 夹具名 称 使用设备车间 30 滚齿机 yba3120 工步号 工步 内容 刀具 号 刀具规 矩 mm 主轴转速 r min 1 进给速度 mm min 1 背吃刀 量 mm 备注 1 滚削 轴齿 轮到 指定 尺寸 t09300700 5 第三章 轴的数控加工仿真 3 1 nx 数控加工概述数控加工概述 在 nx 加工应用中 系统提供了多种加工类型用于各种复杂零件的粗精加工 用户可根据零件结构 加工表面形状和加工精度要求选择合适的加工类型 在每 种加工类型中包含了多个加工模板 应用各加工模板可快速建立加工操作 例如 用刀具模板可快速建立或引用各种类型的切削刀具 用加工方法模板 可根据粗 xxx 毕业实习 报告 22 精加工的要求为 设置进给量 加工误差和加工余量等参数 创建多种加工方法 用操作模板可快速建立加工操作 生成刀具路径 在交互操作过程中 用户可在图形方式下交互编辑刀具路径 观察刀具的运 动过程 生成刀具位置源文件 同时 应用其可视化功能 可在屏幕上显示刀具 轨迹 模拟刀具的真实切削过程 并通过过切检查和残留材料检查 检测相关参 数设置的正确性 3 1 13 1 1 加工功能介绍加工功能介绍 nx 的加工功能由多个加工模块所组成 固定轴铣与变轴铣模块用于对表面轮 廓进行精加工 它们提供了多种驱动方法和走刀方式 可根据零件表面轮廓选择 最佳的切削路径和切削方法 在变轴铣中 可对刀轴与投射矢量进行灵活控制 从而满足复杂零件表面轮廓的加工要求 生成3 5 轴数控机床的加工程序 还可 以控制顺铣和逆铣切削方式 按用户指定的方向进行铣削加工 对于零件中的陡 峭区域和前道工序没有切除的区域 系统能自动识别并清理这些区域 顺序铣模块可连续加工一系列相接表面 用于在切削过程中需要精确控制每 段刀具路径的场合 可以保证各相接表面光顺过度 其循环功能可在一个操作中 连续完成零件底面和侧面的加工 可用于加工叶片等复杂曲面 在加工基础模块中包含了点位加工程序 可建立钻孔 攻螺纹和镗孔等点位 加工刀具路径 车削加工模块提供了加工回转类零件缩需的全部功能 包括粗车 精车 车 槽 车螺纹和钻中心孔等 线切割模块支持线框模型和实体模型 提供了多种走刀方式 可进行2 4 轴线切割加工 后置处理模块包括图形后置处理器 gpm 和 nx 后置处理器 mxpost 可格式化刀具路径文件 生成指定机床可以识别的nc 程序 支持 2 5 轴铣削加工 2 4 轴车削加工和 2 4 轴线切割加工 其中 nx 后置处理 器可以直接提取内部刀具路径进行后置处理 并支持用户定义的后置处理命令 3 1 23 1 2 加工类型加工类型 nx 的加工类型分铣削加工 点位加工 车削加工和线切割四大类 1 点位加工 point to point xxx 毕业实习 报告 23 可产生钻 扩 镗 绞 攻螺纹等操作的刀具路径 点位加工也可用于点焊 和铆接等 该加工类型的特点是用点作为驱动几何 可根据需要选择不同的固定 循环 2 铣削加工 milling 在铣削加工中 有多种铣削分类方法 根据加工表面形状可分为平面铣和轮 廓铣 根据在加工过程中机床主轴轴线方向相对于工件是否能够改变 分为固定 轴铣和变轴铣 固定轴铣又分为平面铣 型腔铣和固定轮廓铣 变轴铣又可分为 可变轮廓铣和顺序铣 3 2 数控加工工艺数控加工工艺 在普通机床上加工零件时 是用工艺规程或工艺卡片来规定每道工序的操作 内容 操作者按照工艺卡片上的 程序 加工 而数控加工加工零件时 要把被 加工零件的全部工艺过程 工艺参数和位移数据编制成程序 以数字信息的形式 记录在控制介质上 用它控制机床运动 3 2 13 2 1 数控加工工艺特点数控加工工艺特点 数控加工工艺与普通机床加工工艺原则上基本一致 但由于数控加工整个过 程是自动进行的 因而数控加工工艺具有以下特点 1 数控加工工艺比普通加工工艺的内容复杂而且具体 2 数控工艺的设计与编程相统一 同时进行 3 数控工艺的编制要有严密的条理 4 数控工艺的继承性好 3 2 23 2 2 数控程序编制中的工艺分析数控程序编制中的工艺分析 由数控加工的工艺特点可以看出数控程序的编制与工艺分析是密不可分的 所以高效优质的数控程序 首先就要对加工零件进行工艺分析 1 数控加工工艺分析的主要内容 选择适合在数控机床上加工的零件 确定工序内容 分析被加工零件 cad 模型 明确加工内容及技术要求 在此基础上确定零件 的加工方案 制定加工工艺路线 包括工序的划分 加工顺序的安排 与传统机 械加工工序的衔接 设计数控加工的工序 如工步的划分 工步的设计 工件坐标系 对刀点 换 刀点 走刀路线 刀具补偿量的确定 分配数控加工的误差 xxx 毕业实习 报告 24 处理数控机床上部分工艺指令 编制数控加工工艺规划文件 2 数控加工工艺分析的一般方法 数控程序员在进行工艺分析时要对机床说明书 编程手册 切削用量表 标准工 具 夹具手册等资料 根据被加工工件的材料 轮廓形状 加工精度等选用合适 的机床 制定工艺方案 确定加工顺序 以及各工序工步所用刀具 夹具和切削 用量等 3 3 数控加工刀具的选择数控加工刀具的选择 刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容 它不仅影响数 控机床的加工效率 而且直接影响加工质量 nx cam 应用模块提供了刀具定 制和选择功能 在进行加工路径规划和切削用量设定时 编程人员之一设置了有 关参数 就可以自动生成 nc 程序并传输至数控机床完成加工 因此 数控加工 中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的 这与普通机床加工形 成鲜明的对比 同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原 则 在编程时充分考虑数控加工的特点 3 4 轴的数控加工过程轴的数控加工过程 1 指定几何体 部件 毛胚体 如图3 1