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基于复杂型面A7V型泵缸体连接壳体零件的数控加工工艺设计与程序编程仿真含NX三维及CAD图.zip,基于,复杂,A7V,缸体,连接,壳体,零件,数控,加工,工艺,设计,程序,编程,仿真,NX,三维,CAD

内容简介：

附件5任务书课题名称基于复杂型面壳体零件的数控加工工艺设计与程序编程仿真学生姓名学号专业、年级课题任务：针对小批量生产条件壳体（附件）的CAD/CAM设计问题。在文献调研和网络调研基础上，采用计算、类比和实验等方法，通过对产品三维模型结构分析，确定其加工工艺流程，填写工艺卡，UG仿真加工，编写加工程序。 1产品三维造型；2产品加工工艺流程设计；3填写加工工艺卡；4UG仿真加工；5编写加工程序；6编写毕业设计说明书。进度计划：根据机械与电气工程学院20*级毕业设计实施方案，暂定进度计划如下：1开题报告：20*年秋期第*-*周。2课题研究：20*年秋期第*周学生开展课题调研并初定设计步骤方案；20*年春期第1-2周指导教师进行毕业设计指导；*-*周：功能设计及计算；*-*周：三维参数化造型设计；7-8周：加工工艺、刀路规划及数控加工设计；110周学生每日填写“工作手册”；9-10周：编写毕业设计说明书。3中期检查：20*2015年春期第7周，学院组织中期检查。4完成课题：20*年春期第10周末之前（*月*号），学生提交毕业设计。5毕业答辩：20*年春期第11周（*月*日）。提交文档：1毕业设计开题报告；2毕业设计中期总结；3毕业设计课题内容资料：三维造型的零件图；加工过程卡和数控加工工艺卡；UG仿真加工过程动态视频文件；数控加工程序；毕业设计说明书。4毕业设计工作手册；5毕业答辩PPT。发出日期 课题计划完成日期 指导教师签名 学生签名学院公章 注：本表装入学生资料袋。附件：参考外观图加工工艺过程卡片产品型号减速器箱座零件图号01产品名称零件名称减速器箱座共1页第1页材 料 牌 号HT1500毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时夹具刀具量具准终单件10铸造铸造铸造20清砂清除浇注系统，冒孔，型砂，飞边，飞刺等铸造30热处理人工时效处理热40铣铣削零件下表面、内孔、钻孔数控数控铣床专用夹具立铣刀、麻花钻千分尺、游标卡尺50铣铣削零件上表面、内孔、钻孔、铰孔、攻牙数控数控铣床专用夹具立铣刀、麻花钻、铰刀千分尺、游标卡尺60铣对侧表面的孔进行粗精加工数控数控铣床专用夹具麻花钻、铰刀、丝锥千分尺、游标卡尺70铣对前表面铣面、钻孔、铰孔、攻牙80去毛刺去毛刺、倒角钳工90检终检、入库钳工设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期摘要数控技术是技术性极强的工作，尤其在机械加工领域应用最为广泛，所以这要求从业人员具有很高的机械加工工艺知识，数控编程知识和数控操作技能。此次的设计任务是对零件的加工工艺设计与程序编制及加工，利用绘图软件AutoCAD将零件的二维图画出来,然后用UG软件画出三维图形,再接着设计几个方案。方案的关键在于以生成最佳的刀具路径、利用最短的时间内加工出零件,且加工工序最优,加工出来的零件的工艺符合设计图纸的要求。根据这些要求选择最佳的加工工艺方案，填写工艺卡片，工序卡片。用软件编写加工程序,并且进行仿真验证得到加工效果图。关键词：加工工艺；编程；加工1AbstractNumerical control technology is a highly technical work, especially in the field of mechanical processing is the most widely used, so this requires practitioners to have machining process knowledge is very high, CNC programming knowledge and skills. The design task is to the parts processing process design and programming and processing, the drawing software AutoCAD will be out of the picture parts in 2D, and then use UG software to draw the three-dimensional graphics, then several design schemes. The scheme is the key to generate the tool path, the best use of the shortest processing time of parts, and the processing procedure of optimal, processing out of the parts meet the requirements of design drawings. According to the requirements of processing scheme of the best choice, fill in the process cards, process cards. Using software to program the processing procedure, and carries on the simulation verification has been processing effect chart.Keywords: processing technology; programming; processing目 录摘要IAbstractII1 绪论11.1 本课题研究的背景11.2 数控设备的简介11.3 本论文研究的目的与意义11.4 数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点22 工艺性分析32.1零件介绍32.2零件加工工艺性分析42.3 零件的技术要求分析42.4 定位基准的选择53毛坯与工艺装配的选择63.1 毛胚的选择63.1.1确定毛坯的类型63.1.2毛坯的热处理63.2加工顺序的划分和加工工艺路线的确定73.2.1加工顺序的划分73.2.2加工工艺路线的确定73.3选择并确定工艺装备93.3.1数控机床的选择93.3.2夹具的选择93.3.3刀具的选择104 工艺参数选择124.1刀具参数的选择124.2机床实际参数165 加工工艺文件制定185.1制定工艺文件185.2刀具卡185.3工序卡186 加工程序编制196.1数控编程的分类196.2数控编程196.3程序的后处理27致谢29参考文献30附录A31IV1 绪论1.1 本课题研究的背景随着科学技术的进步与发展，数控技术的应用已日趋普及，现代的数控加工技术使得机械制造过程发生了显著变化。现代数控加工技术是指高效、优质的实现产品零件特别是复杂形状零件加工的有关理论、方法与实现技术，它是自动化、柔性化、敏捷化和数字化制造加工的基础与关键技术。数控加工过程包括有给定的零件加工要求（零件图纸、CAD数据或实物模型）进行加工的全过程，一般来说，数控加工技术涉及数控机床加工工艺和数控编程技术两方面。 数控工艺与编程加工是以数控机床加工中的工艺和编程问题为研究对象的一门加工技术。它以机械制造中的工艺和编程的基本理论为基础，结合数控机床的特点，综合运用多方面的知识解决面临的数控加工中的工艺和编程问题。数控工艺与编程加工的内容包括机械加工工艺和数控加工程序编制的基本知识和基本理论，典型零件加工工艺分析和数控加工程序编制的方法等。数控工艺与编程的研究宗旨是如何科学的、最优地设计加工工艺和加工程序，充分发挥数控机床的特点，实现在数控加工中的优质、高产和低耗。1.2 数控设备的简介本次设计用到的主要有数控铣床和加工中心。数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区别。数控铣床是数控加工中一类重要的机床，它能够进行铣削、钻削、铰孔、攻螺纹孔、切削螺纹等工艺过程；数控铣削加工中心则进一步具有刀库和自动换刀机构，在工件的一次装夹中，可以集铣、钻、镗等加工为一体，对两个或两个以上的表面自动完成加工，生产效率高，加工质量好，适合箱体、立体曲面、型腔等非回转体的加工。数控铣削中心又有立式或卧式两种。数控铣床及其加工中心的编程有刀具半径自动补偿、刀具长度自动补偿和孔加工固定循环指令。1.3 本论文研究的目的与意义通过本次设计，我们应基本掌握数控加工工艺的基本知识和基本理论，学会针对某一具体工件，掌握数控加工工艺设计方法；初步具有制订中等复杂程度零件的数控加工工艺和解决生产中一般工艺问题的能力。使我们了解了数控工艺与编程技术已成为现代制造系统中不可或缺的基础技术，数控工艺与编程技术的应用在制造业中日益普及，极大地推动了计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）、柔性制造系统（FMS），计算机集成制造系统（CIMS）与自动化工厂（FA）的发展，并已成为现今制造技术的基础和重要组成部分。通过本次设计可以使我们更加深刻的认识数控工艺与编程，现阶段发展存在的问题和需要解决的问题。1.4 数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点数控加工工艺与常规加工工艺在工艺设计过程和设计原则上是基本相似的，但是数控工艺也有不同于常规加工工艺的特点。由于数控加工采用了计算机控制系统和数控机床，使得数控加工具有自动化程度高、精度高、质量稳定、生成率高、周期短、设备使用费用高等特点。在数控加工工艺也与常规加工工艺有一定的差异。362 工艺性分析2.1零件介绍以下图2.1为零件的二维图纸,若图纸不清楚详见附件零件图图2.1零件二维图图2.2零件三维图2.2零件加工工艺性分析该零件材料为HT1500。由图可知，零件部分结构为不加工面，全部加工面集中在上表面及下表面以及两侧面。该零件形状复杂，主要有下表面主要由4-7的孔 48深度14mm的孔。上表面主要有6-7的孔、12H7mm的孔深度为40mm的深孔以及M6深16mm的螺纹孔。30H7的中间深孔。侧表面主要由30的圆柱凸台，20mm 深度8mm的沉头孔、12的通孔。前表面的主要特征有2-M6的螺纹孔、12mm深度8mm8的通孔。详细见零件图。拟将下表面作为主要定位基准，并在前道工序中加工出来，后用上表面作为基准，加工下表面。该形状比较简单，但是工序复杂，表面质量和精度要求高，所以从精度要求上考虑，定位和工序安排比较关键。为了保证加工精度和表面质量，根据毛胚形状和尺寸，分析采用两次定位（一次粗定位，一次精定位）装夹加工完成，按照基准面先主后次、先近后远、先里后外、先粗加工后精加工、先面后孔的原则依次划分工序加工。2.3 零件的技术要求分析从图中分析得知，该零件的技术要求主要如下：1.铸件应进行热处理，清除内应力2.未标注边圆角R1-R3.2.4 定位基准的选择（1）粗基准的选择：选择毛坯上下表面中任意一面以及毛坯的外轮廓其中一对边为粗基准。（2）精基准的选择：以底面及铣削后的外轮廓为精基准定位，铣上表面及凸台，外形，凹槽、孔等部位。3毛坯与工艺装配的选择3.1 毛胚的选择3.1.1确定毛坯的类型毛坯的金属成形工艺类型多样，且每一种毛坯有多种不同的制造方法。常用的毛坯主要有：（1）铸件 铸件常用于形状较复杂的毛坯；（2）锻件 锻件常用于强度要求高、形状较简单的毛坯；（3）型材 型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。就其制造方法，又可分为热轧和冷拉两大类。（4）焊接件 焊接件是将型材或板料焊接成所需毛坯，简单方便生产周期短。但需经时效处理消除应力才能进行机械加工；（5）其它毛坯 选择毛坯时应全面考虑下列因素：（1）零件结构形状及尺寸；（2）零件材料及力学性能要求；（3）现有生产条件及能力；（4）生产纲领大小；（5）充分考虑利用新工艺、材料、技术的性能。根据该零件的图纸要求，本次设计的零件形状较为复杂,材料选用HT150铸造成型。3.1.2毛坯的热处理长期使用经验证明，由于灰口铸铁有一系列的技术上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等）和经济上的优点，通常箱体材料采用灰口铸铁。最常用的是HT2040，HT2547，当载荷较大时，采用HT3054，HT3561高强铸铁。减速器箱座的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件（受铸造能力的限制）时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸焊、铸煅焊、煅焊等。采用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯，解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工，可以部分地减轻大型机床的负荷。毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效处理，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。毛坯铸造时，应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要的箱体毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。3.2加工顺序的划分和加工工艺路线的确定3.2.1加工顺序的划分当零件的加工质量要求较高时，通常不可能在一道工序中完成全部加工的工作，必须分段来进行数控加工。根据零件图，为了保证精度和配合公差，选择通过 粗加工-半精加工-精加工 逐步达到图纸的要求。粗加工阶段 ：主要任务是切掉大部分余量，提高生产率。半精加工阶段：主要任务是为了工件主要表面的精加工做为准备，并且完成一些次要的表面的加工要求。精加工阶段：主要的任务是保证零件主要表面的尺寸精度、位置精度、形状精度以及表面粗糙度要求。划分加工阶段的原因：（1）可以时发现毛坯的缺陷，能避免损伤已加工的表面。（2）便于安排热处理加工艺。（3）利于保证加工质量。（4）合理利用设备，提高生产效率。3.2.2加工工艺路线的确定加工方案拟选择数控铣床，先加工下表面工序：10铸造 铸造工序：20清砂 清除浇注系统，冒孔，型砂，飞边，飞刺等工序：30热处理人工时效处理工序：40铣铣削零件下表面、内孔、钻孔工步1对零件下表面轮廓及48孔进行粗加工留有0.5mm 余量工步2对零件下表面轮廓及48孔进行精加工，铣削至图纸要求工步3对4-7的孔进行打中心钻、钻孔工序：50铣铣削零件上表面、内孔、钻孔、铰孔、攻牙工步1对零件上表面轮廓及孔进行加工铣削至图纸要求工步2对6-7的孔进行打中心钻、钻孔工步3对12H7mm的孔进行打钻孔至11.8mm工步4对12H7的孔进行铰孔至12H7工步5钻M6的底孔工步6对M6螺纹孔进行攻牙工序：60铣对侧表面的孔进行粗精加工工步1对30的圆柱凸台外轮廓进行加工至图纸要求工步2对零件钻12mm 的孔工步3铣削零件20深8mm 的孔至图纸要求工序：70铣对前表面铣面、钻孔、铰孔、攻牙工步1对2-M6的螺纹孔钻孔至5mm工步2对2-M6的螺纹孔钻孔进行攻牙工步3对12mm深度8mm8的通孔进行钻孔至7.8mm工步4对12mm深度8mm的孔进行铣削加工工序：80去毛刺去毛刺、倒角工序：90检终检、入库以为为本次零件的安排方案，选择数控铣床，先加工下表面的加工顺序安排。能满足对本零件的加工需要，第由于本次零件有复杂的曲面结构，普通铣床无法满足加工需要。3.3选择并确定工艺装备3.3.1数控机床的选择一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综合效益等方面都会得到明显提高。相比之下，下列一些内容不宜选择采用数控加工：（1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容；（2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工；（3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加了程序编制的难度。此外，在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等等。总之，要尽量做到合理，达到多、快、好、省的目的。要防止把数控机床降格为通用机床使用。通过以上分析 选定数控机床为 本零件的加工制造的实用机床，可以达到本零件的要求，本零件不是回旋体零件，不适合数控车床加工，为复杂零件适合数控铣床来加工，所以选择数控铣床。并且零件尺寸不大，在经济性的原则下可以选择行程较小的铣床。3.3.2夹具的选择数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求，一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要能保证零件与机床坐标系之间的准确尺寸关系。依据零件毛料的状态和数控机床的安装要求，应选取能保证加工质量、满足加工需要的夹具。除此之外，还要考虑以下几点：（1）当零件加工批量不大时，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。在成批生产时可以考虑采用专用夹具，同时要求夹具的结构简单。 （2）装夹零件要方便可靠，避免采用占机人工调整的装夹方式，以缩短辅助时间，尽量采用液压、气动或多工位夹具，以提高生产效率。 （3）在数控机床上使用的夹具，要能够安装准确，能保证工件和机床坐标系的相对位置和尺寸，力求设计基准、工艺基准与编程原点统一，以减少基准不重合误差和数控编程中的计算工作量。 （4）尽量减少装夹次数，做到一次装夹后完成全部零件表面的加工或大多数表面的加工，以减少装夹误差，提高加工表面之间的相互位置精度，达到充分提高数控机床效率的目的。本次设计零件形状结构复杂，普通夹具难以满足要求，所以将选用专用夹具作为本次零件加工所用的夹具。该零件在加工的时候，先加工出基准面，然后用压板和专用芯轴，固定加工需要加工的部位，翻面加工也一样，运用芯轴来定位，用压板将零件固定在工作台面上即可。3.3.3刀具的选择具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，一般取15-30min。对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当某工序单位时间内所分担到的全厂开支M较大时，刀具寿命也应选得低些。大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要冈牲好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断和排性能坛同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料(如高速钢、超细粒度硬质合金)并使用可转位刀片。在数控加工中，铣削平面零件内外轮廓及铣削平面常用平底立铣刀，该刀具有关参数的经验数据如下:一是铣刀半径RD应小于零件内轮廓面的最小曲率半径Rmin，一般取RD=(0.8一0.9)Rmin。二是零件的加工高度H (1/4-1/6)RD,以保证刀具有足够的刚度。三是用平底立铣刀铣削内槽底部时，由于槽底两次走刀需要搭接，而刀具底刃起作用的半径Re=R-r,，即直径为d=2Re=2(R-r)，编程时取刀具半径为Re=0.95 (Rr)。对于一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常用球形铣刀、环形铣刀、鼓形铣刀、锥形铣刀和盘铣刀。目前 ， 数 控机床上大多使用系列化、标准化刀具，对可转位机夹外圆车刀、端面车刀等的刀柄和刀头都有国家标准及系列化型号对于加工中心及有自动换刀装置的机床，刀具的刀柄都已有系列化和标准化的规定，如锥柄刀具系统的标准代号为TSG-JT，直柄刀具系统的标准代号为DSG-JZ,此外，对所选择的刀具，在使用前都需对刀具尺寸进行严格的测量以获得精确数据，并由操作者将这些数据输入数据系统，经程序调用而完成加工过程，从而加工出合格的工件。详细数控加工刀具见表5.2刀具卡4 工艺参数选择4.1刀具参数的选择切削加工中，根据加工要求（加工质量、加工效率和加工成本）选用适宜的切削速度、进给量和背吃刀量。、称为切削用量三要素。切削用量的选择原则：切削用量的选择，对生产效率、加工成本和加工质量均有重要影响。所谓合理的切削用量是指在保证加工质量的前提下，能取得较高的生产效率和较低的切削用量。约束切削用量选择的主要条件有：工件的加工要求，包括加工质量要求和生产效率要求；刀具材料的切削性能；机床性能，包括动力特性（功率、转矩）和运动特性；刀具寿命要求。选择切削用量的基本原则是：首先选取尽可能大的背吃刀量；其次根据机床进给机构强度、刀杆刚度等限制条件（粗加工时）或已加工表面粗糙度要求（精加工时），选取尽可能大的进给量；最后查表和手册或根据公式计算确定切削速度。（1） 背吃刀量的选择粗加工时，背吃刀量应根据加工余量和工艺系统刚度来确定。由于粗加工时是以提高粗产率为主要目标，所以在留出半精加工、精加工余量后，应尽量将粗加工余量一次切除。一般可达810。当遇到断续切削、加工余量太大或不均匀时，则应充分考虑分几次走刀切削，背吃刀量应依次递减。精加工应根据精加工工序余量确定背吃刀量。为了保证加工表面质量，可留少量精加工余量，一般留0.20.5mm。 （2） 主轴转速n的选择从理论上说，n的值越大越好，这样不仅可以提高生产率，而且可以避免生成积卸瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度值。但在实际上由于机床、刀具等的限制，在选择时应高综合考虑个方面要素，选择比较适宜的转速。转速计算公式为式中v切削速度； d刀具的直径；（3） 进给速度的选择 粗加工时一般尽量可能的取最大每齿进给速度，每齿进给速度的取值主要考虑刀具的强度，对于立铣刀而言，直径越大，刀刃数越多，其刀具强度就越大，允许的每齿进给速度就越大；在一定的每齿进给速度，切削深度、切削宽度的取值过大，将会导致切削力过大，一方面可能会超出机床额定负载或损坏刀具；另一方面，如果切削速度也较大，可能会超出机床额定功率。通常如果切削深度必须取大值的时候，切削宽度就必须取小值。曲面轮廓的精加工的每齿进给速度、切削深度、切削宽度一般比较小，切削力很小，因此取很高的切削速度也不会超出机床的额定功率。粗加工时，过高的切削速度主要引起温度和切削功率过大，精加工时过高的切削速度主要受温度的限制。通常，铣刀材料、工件材料、刀具耐用度一定，允许的极限切削速度也就一定。进给速度v是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位mm/min。它与铣刀的转速n、铣刀齿数z及每齿进给量fz(mm/z)的关系为：每齿进给量fz的选取主要取决于工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等因素。工件材料的强度和硬度越高，fz越小，反之则越大；工件表面粗糙度值越小，fz就越小；硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀本次设计刀具参数的选择如下：1.T01 可转位面铣刀刀具材质为硬质合金，可用于侧铣，刀具齿数为3齿。所用参考书为机械加工工艺手册，一下简称手册。综合各方面的因素选择，v一般可取粗铣：精铣：由公式可得主轴转速为：粗铣时：精铣时：查手册表8-14，可知铣刀每齿的进给量为，可取粗铣精铣：由公式则可得出进给速度为：粗铣： 精铣：2T02 硬质合金立铣刀刀具材质为涂层高速钢刀具齿数为3。查手册表8-17，可知v的取值范围为，精铣时取，粗铣时取。由公式：可得主轴转速为粗铣： 精铣：查手册表8-14，铣刀每齿进给量取值范围为，取精铣: ;粗铣: ;由公式可得：粗铣：精铣：3T03 硬质合金立铣刀刀具材质为涂层高速钢刀具齿数为3。查手册表8-17，可知v的取值范围为，精铣时取，粗铣时取。由公式：可得主轴转速为粗铣： 精铣：查手册表8-14，铣刀每齿进给量取值范围为，取精铣: ;粗铣: ;由公式可得：粗铣：精铣：4.T04中心钻刀具材质为高速钢，齿数2.查手册表5-6，v的取值范围为，取。由公式：可得主轴转速为查手册表5-6，铣刀每齿进给量范围为，取。由公式可得：5T05 直柄麻花钻刀具材质为高速钢，齿数为2。查手册表5-6，可知v取值范围为，本次设计取；铣刀每齿进给量取值范围为，本次取。由公式：可得主轴转速为由公式可得：6T06 直柄麻花钻刀具材质为高速钢，齿数为2。查手册表5-6，可知v取值范围为，本次设计取；铣刀每齿进给量取值范围为，本次取。由公式：可得主轴转速为由公式可得：7T07 直柄麻花钻刀具材质为高速钢，齿数为2。查手册表5-6，可知v取值范围为，本次设计取；铣刀每齿进给量取值范围为，本次取。由公式：可得主轴转速为由公式可得：4.2机床实际参数机床在选择时，一般可按下列顺序考虑：（1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容； （2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容；（3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。本零件选用XD-40A型数控铣床，采用FANUC0i-MB系统。该铣床的功能参数如表4.3下。从精度和效率两方面对数复杂零件的加工艺进行分析，加工精度必须达到图纸的要求，同时又能充分合理地发挥机床的功能，提高生产效率。根据以上条件可选择两轴半以上的数控铣床。本零件选用VDL-1000D型数控铣床，采用FANUC0i-MB系统。该铣床的功能参数如表2-1下。表2-1 VDL-1000D型数控铣床基本参数机床重4400Kg最大载重500kg工作台1000mm长600mm宽坐标范围X800mmY520mmZ520mm轴承锥孔NO.40(7:24)最大钻孔直径32最大镗孔直径100主轴最高转速8000rmin主轴功率7.5/11kwX、Y、Z向切削进给速度0-10000 mmmin快速进给速度X24 mminY24 mminZ20 mmin工作电源380V5 加工工艺文件制定5.1制定工艺文件详细机械加工工艺过程卡件附录A5.2刀具卡表5.2数控加工刀具卡片产品名称或代号 零件名称 零件图号1序号刀具号刀具名称及规格刀具参数刀具用处刀尖半径刀具半径1T0150盘刀0.825铣平面2T0216立铣刀8轮廓粗加工3T0310立铣刀5轮廓精加工4T043中心钻1.5钻孔5T057麻花钻0.83.9钻孔6T0611.8麻花钻5.9钻孔7T075麻花钻2.5钻孔8T08M6机用丝锥3攻牙9T0912铰刀6铰孔编制审核批准共 1 页第1 页5.3工序卡详细机械加工工序卡件附录A6 加工程序编制6.1数控编程的分类数控编程主要分为手工编程与自动编程。（1）手工编程 整个程序的编制过程是由人工完成的。这要求编程人员不仅要熟悉数控代码及编程规则，而且还必须具备有机械加工工艺知识和数值计算能力。对于点位加工或几何形状不太复杂的零件，数控编程计算较简单，程序段不多，手工编程即可实现。（2）自动编程 用计算机把人们输入的零件图纸信息改写成数控机床能执行的数控加工程序，就是说数控编程的大部分工作有计算机来实现。6.2数控编程在建好模之后就是加工了， 加工就是对零件图的几何元素进行数据定义，根据工艺规程输入各种参数，如：切削深度、每次切深、加工余量、刀具参数、起刀点、退刀点等各种切削用量和参数。用自动化编程软件UG在计算机上进行刀具位置轨迹 计算，选取控制元素和岛屿等，计算机生成刀位文件。动态显示刀具轨迹，刀具轨迹可进行编修。启动软件，进入加工页面（图6.1），准备加工零件图6.1加工页面1. 选择创建刀具，弹出对话框（图6.2）选中，输入刀具体名称（图7.2）。点击选择进入对话框，输入刀具参数（图6.3）刀具直径为16，长度为75mm，刀刃为4。后面的刀具以 图6.2 图6.32. 选择创建几何体，弹出对话框（图6.4）。选中 ，输入几何体名称。点击确定，进入对话框（图6.7），设置安全距离为10mm，点击选择自动判断 选择工件上表面，建立工件坐标系。（图6.6）图7.4 图7.7图7.6工件坐标系3.选择创建几何体，弹出对话框（图6.7）。选中，输入几何体名称。点击确定，进入对话框（图6.8） 图6.7 图6.8点击指定部件，进入对话框，选择几何体，选中要加工的零件（图6.9）。点击指定毛坯，进入对话框（图6.10 ）选中部件偏置3mm，毛坯创建完成。 图6.9 图6.104.点击按钮 出现选择第二个 型腔铣mill-contour 进入设置切削参数，选择需要的铣刀。刀轨的设置选择 跟随部件的铣切削方式，刀具平面直径为百分之60每刀深度为1mm，切削方式为层优先。如下图（图6.11）。图6.11数控加工刀路依照以上加工方法，加工零件的内轮廓形状，如下图6.12所示图6.12内轮廓加工2.钻孔加工（一）创建刀具（1）在“创建操作”工具条中选择“创建刀具”命令，进入“创建刀具”对话框。（2）先在“创建刀具”对话框中的类型选择项内选择“drill”，然后在“刀具子类型”选项栏中选择“麻花钻头（DRILLING-TOOL）”图标，并输入刀具名称DRILLING-TOOLD11，然后单击“应用”，进入“刀具参数”对话框，设置参数后单击“确定”，完成刀具的创建。（二）创建操作（1）在加工创建工具条中，单击“创建操作”命令，系统将弹出“创建操作”对话框。（2）在“创建操作”对话框中，选择“类型”中选择“drill”，然后在“操作子类型”中，选择型腔铣模板图标PECK-DRILLING啄钻。在“创建操作”对话框中设置其他参数：程序、刀具、几何体、方法、名称。在“创建操作”对话框中单击“确定”，指定孔、指定部件表面、指定底面、指定循环方式、进给和速度，如图6.13所示。 图6.13参数设置（3）生成操作，如图6.14所示。图6.14钻孔刀路图选中程序，点击确定刀轨，选择2D动态，点击开始仿真。出现如下效果，仿真效验刀路是否正确合理。如图6.15仿真加工图6.15仿真加工6.3程序的后处理加工完之后输出CLS刀具轨迹源文件然后生成机床数控系统所能接受的数控代码。生成G代码的过程：加工完成后就要生成G代码了如下点击文件按钮,后选择需要的系统后处理文件，设定文件名字，点击确定 即可生成G代码。如下图6.16图6.16程序后处理总结数月来，从接到毕业设计课题到至今为止，经历了漫长的过程。去图书馆查阅资料，去网上查找资料，开始毕业设计到结束。这是一次综合性的大考验。将我这几年来所学的知识有了空前的融会贯通。我进一步掌握了工艺规程的制定，编写数控程序。同时提高了我的识图、绘图能力，查阅文献，利用各种参考资料和工具书的能力。通过这段时间的毕业设计，加深了我对数控加工过程的感性认识，并很好地培养了我发现问题、解决问题的能力，也深深体会到了理论联系实际的重要性。 由于数控机床极高效率、高精度和高速化于一身，很好的代表了机床的未来发展方向。时代和社会生产力的不断发展，要求数控系统与机床要向更好的水平与层次迈进。这几年来，国外的数控系统与制造技术突飞猛进的大背景下，通过大量的技术引进，我过现代制造工业在飞速发展。同时，我们还要看清现阶段中国数控业与世界先进水平的差距。我国只有拥有完全自主知识产权上的数控核心技术，才能实现真正意义上的“世界工厂”和“制造强国”至“工业强国”。这使国人不得不开始重新思索中国数控在未来的发展之路。毕业设计不仅让我重新温习了一遍以前所学的知识，它还让我学会了耐心和虚心,以及遇到问题解决问题的能力，让我感受到了前所未有的充实。学无止境。这些收获将在我今后的工作与学习中具有深远的指导意义。致谢这次毕业设计中，我体验到进行数控编程和数控工作的快乐，也使我明白今后的路还很长，加工制造业领域随着数控技术及计算机辅助设计、分析、制造（）技术的普及与提高发生着巨大变化，数控技术已经成为各个制造企业发展开拓的重点，也代表着先进的制造技术，因此我为能够接触和学习这方面的知识而感到骄傲！由于自己的水平有限，这篇文章并不能让人感到满意，但作为一名机械专业的学生，运用所学专业知识解决实际工作中遇到的问题是检验所学的最好方法，本论文是希望从实际工作的角度探讨自己对数控加工一点见解，也希望以此来检验我对机械专业知识学习的运用能力在此，我非常感谢指导老师对我的悉心指导，使我在学业上有了很大的进步，这篇文章是我经过反复思考修改完成的，由于自己的知识面有限，在文章可能还有许多不足之处，请老师们予以批评指正，同时论文在老师的指导下理论观点，布局和写作方法和实际工作等方面给予我极大的帮助和指导，在此我深表感谢！ 最后，感谢大学四年来所有教过我的老师们！感谢指导老师、评阅老师以及答辩组的老师们对本论文的悉心指导，感谢他们默默无闻的奉献！参考文献1 方新.数控机床与编程.M.高等教育出版社,2007.2 宋宝玉,吴宗天.机械设计课程设计指导书.M,2006.3 张永茂,王继荣.AutoCAD 2010中文版机械绘图实例教程.机械工业出版社.M,2009.4 蒋晓.Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 中文版标准实例教程.清华大学出版社.M,2009.5 皱青,呼咏.机械制造技术基础课程设计指导教程.M,2011.6 金福吉.数控大赛试题答案点评.机械工业出版社.M,20067 余英良.数控加工编程及操作.高等教育出版社.M,20048 田春霞.数控加工工艺.机械工业出版社.M,20069 马立克.数控编程与加工技术.大连理工大学出版社.M,200510 王先逵.机械加工工艺手册铣削、锯销加工.机械工业出版社，2008附录A机械加工工艺过程卡片产品型号减速器箱座零件图号01产品名称零件名称减速器箱座共1页第1页材 料 牌 号HT1500毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时夹具刀具量具准终单件10铸造铸造铸造20清砂清除浇注系统，冒孔，型砂，飞边，飞刺等铸造30热处理人工时效处理热40铣铣削零件下表面、内孔、钻孔数控数控铣床专用夹具立铣刀、麻花钻千分尺、游标卡尺50铣铣削零件上表面、内孔、钻孔、铰孔、攻牙数控数控铣床专用夹具立铣刀、麻花钻、铰刀千分尺、游标卡尺60铣对侧表面的孔进行粗精加工数控数控铣床专用夹具麻花钻、铰刀、丝锥千分尺、游标卡尺70铣对前表面铣面、钻孔、铰孔、攻牙80去毛刺去毛刺、倒角钳工90检终检、入库钳工设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称减速器箱座零件名称 共4页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号 数控40铣HT1500毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床VDL-1000D011夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位