毕业论文.pdf

无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第1页共40页132光纤盒的数控加工工艺及编程摘要本次毕业设计题目为132光纤盒的数控加工工艺及编程，其中主要内容包括了我们大学三年所学知识的汇总，其包含了对零件图纸的分析，拟定工艺的路线，完成工艺过程卡、工序卡以及刀具卡。然后对所要设计的零件用UG进行三维造型和数控编程。怎个毕业设计包含了很多很多的知识要进行很长一段时间的研究查阅很多资料才能够完成这一次总毕业设计，还要在老师的指导下足部完成。通过老师给我们的山特维克刀具资料查找自己需要的刀具以及老师所给的机械加工余量资料查找自己所需要的加工余量完成整个毕业设计所需的参数。关键词数控加工；加工工艺；编程；132FIBERBOXOFNCMACHININGPROCESSANDPROGRAMMINGABSTRACTTHEGRADUATIONDESIGNTOPICFOR132FIBERBOXOFNCMACHININGPROCESSANDPROGRAMMING,INCLUDINGTHEMAINCONTENTINCLUDESTHREEYEARSOFKNOWLEDGEINOURUNIVERSITY,ITCONTAINSTHEANALYSISOFDRAWINGS,DRAFTINGPROCESSROUTE,TOCOMPLETETHEPROCESSCARDS,PROCESSCARD,ANDTHECUTTINGTOOLTHENONTHEPARTSTOBEDESIGNEDUSINGUGTHREEDIMENSIONALMODELINGANDNCPROGRAMMINGHOWAGRADUATIONDESIGNCONTAINSALOTOFKNOWLEDGETOBEALONGTIMERESEARCHACCESSTOALOTOFDATATOBEABLETOCOMPLETETHISTIMEGRADUATIONDESIGN,BUTALSOCOMPLETEDINFOOTUNDERTHEGUIDANCEOFTHETEACHERBYTHETEACHERTOOURSANDVIKTOOLINGINFORMATIONSEARCHTOOL,ANDTHETEACHERGIVEYOUNEEDTHEMACHININGALLOWANCEINFORMATIONTOFINDWHATTHEYNEEDTOCOMPLETETHEGRADUATIONDESIGNPARAMETERSREQUIREDFORMACHININGALLOWANCEKEYWORDSNUMERICALCONTROLTECHNOLOGYPROCESSINGTECHNOLOGYUGPROGRAMMING无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第2页共40页第一章绪论11设计意义12设计对象13设计步骤14设计工具第二章光纤盒工艺分析与设计21分析零件图22拟定工艺路线23刀具的选择24参数的选择第三章UG造型编程及加工31三维造型32CAM编程第四章回顾总结41课题成果42存在问题43收获体会参考文献无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第3页共40页第一章绪论11设计意义毕业设计是我们在大学三年完成所有课程之后的一次总体考核，主要涉及到的知识有数控加工工艺设计、机械设计、UG数控编程等方面的知识等方面。包括了零件图的绘制、工艺的设计、刀具和机床夹具的选择、切削用量的选择等，通过一系列的设计，完成对零件的加工任务。通过这次由王老师的指导所完成的毕业设计让我充分的对大学三年所学到的知识进行了利用以前很多不会的通过这阶段的学习也有了很深的了解。最重要的是学会了查阅很多不同的有关方面的书籍。对UG绘制立体图、成工序卡片、卡片及加工工艺卡片有了进一步的理解12设计对象本次设计主要是通过对MDEMS132光纤盒的数控加工工艺及编程，从而制定出准确的加工工艺路线，并完成工艺卡片、工序卡片、刀具卡片等。13设计步骤设计通过对所给出的零件图进行分析，根据零件重要表面的尺寸、表面粗糙度和形位公差拟定一个工艺路线，根据工艺路线编写机械加工工艺过程卡，然后确定所需刀具、转速、切削深度、走刀速度、切削用量等这些参数，从而填写工序卡。然后根据山特维克刀具，查出所需的刀具。再然后进行三位造型和仿真加工从而来获得所需程序。最后在王老师的指导之下完成论文。14设计工具MDEMS132光纤通讯盒加工工艺的制图软件由UG绘制草图且用于三维造型及编程。无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第4页共40页第二章光纤盒工艺分析与设计21分析零件图在数控铣削加工中，对零件图进行分析的主要包括了零件结构分析、选择数控铣削的加工方法、零件毛坯的尺寸分析和加工方案的大体分析。MDEMS132光纤盒零件由底盘和盖板两个零件组成，211型腔俯视图无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第5页共40页212AA向视图213散热槽俯视图无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第6页共40页图214技术要求1形状分析从这四幅图里可以看出该零件为型腔体，分为正反两面。正面内部为型腔，反面为散热片。因此将零件分为正反两面三维造型及加工。正面整个零件的厚度为25MM，型腔内深度为11MM，有三个311371的长方体凸台分别为图中的红色字体标出的6、7、8，有两个231105的长方体凸台分别为上图中的红色字体标出的1、4，同时还有两个451105的长方形凸台分别为上图中的红色字体标出的2、3。还有一个622105的凸台，如上图中5所示。上图中有2M25深度为8的螺纹孔、4M2深度为6的螺纹孔、4M25的通孔、4M2的通孔、12M2的通孔，还有4R2的圆形通孔、以及4R3的圆形通孔。形位公差分析如下图所示交代工件底面与长方形凸台的平面度限制为002215零件BB向视图2技术要求喷砂去除加工刀痕，外表面拉丝，要求表面平整光洁，纹理一致，所有与散热片干涉的螺纹孔深度方向上以打穿平地板为止，且不可损伤散热片，所有的螺纹孔3散热槽分析无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第7页共40页散热片厚度为08MM间隔25MM均匀分布如下图所示216零件图AA向视图盖板分析图217盖板零件图无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第8页共40页图218技术要求该图不是型腔体，只是简单的长方体。图中厚度为1MM。有四个孔径为25沉孔490、两个R42的半圆、四个R28的半圆、两个558的方形通槽、一个41237的槽2技术要求表面平整光洁，拉丝去除刮痕，氧化发黑处理22拟定工艺路线在底盘、盖板，最大尺寸分别为190、188。尺寸、表面粗糙度在技术要求里列出了“未注尺寸公差按GB/T1804M”，通过这个以及大的尺寸。通过查机械加工余量手册里机械加工经济精度第58页表34在此表达为221221工艺路线表然后确定它的加工路线粗铣半精铣精铣无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第9页共40页技术要求通过“未注半径为R2”这个要求可以确定加工刀具的直径4，加工完零件之后要进行去喷砂去除加工刀痕、外表面拉丝、要求表面平整光洁纹理一致、所有与散热片干涉的螺纹孔深度方向上以打穿平地板为止，不可损伤散热片、标题栏显示了零件是X1NICRMO材料。因此根据机械加工余量手册里机械加工精度第58页表34可以看出他的工艺路线粗铣半精铣精铣。零件上螺纹孔的加工一般通过钻攻丝两步来完成。（1工艺余量及毛坯的确定在选择毛胚时，从机械加工余量手册第129页547,548加工里面查可以查到再次表达为222、223因为上面的余量是单面加工的余量，所以每一个余量都要变成两倍222铣平面加工余量表223磨平面加工余量表无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第10页共40页我加工的底盘图纸加工面最大尺寸是190，然后它的加工路线是粗铣半精铣精铣，所以它的粗铣余量是12，半精铣、精铣余量依次是10、03，最后得出型腔的毛坯尺寸为长190（121003）X2，宽120（121003）X2，高14（121003）X2。同时得出散热槽的毛坯尺寸为长190（121003）X2，宽120（121003）X2，高11（121003）X2盖板的最大尺寸为188，根据底板工艺查表所得，它的加工路线是粗铣半精铣精铣，所以它的粗铣余量是12，半精铣、精铣余量依次是10、03，最后得出它的毛坯尺寸为长188（121003）X2，宽116（121003）X2，高1（121003）X2。粗铣加工表面时留12MM余量，半精铣加工表面时留10MM余量，精铣加工表面余量03，从机械加工余量手册第159页有色金属及其合金的加工余量表5102在此表达为224平面加工里面查可以查到铣散热槽，保证尺寸11MM，从图上可以看出。钻螺纹孔时所需钻头的直径大小可以通过查机械加工余量手册第131页表554在此达为225攻螺纹前钻孔用麻花钻直径可以查出来。攻螺纹时根据孔的大小选择合适的丝锥。无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第11页共40页224攻螺纹表2加工设备确定我选的机床编号是XD40A经典立式型加工中心，参数如图225机床参数表无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第12页共40页23刀具的选择（1刀具231刀具选择表我的毕业设计选择山特维克刀具系统，如图231所示COROMILL刀具，首先我们来选铣面的盘铣刀面铣刀COROMILL245，点击旋转刀具面铣刀COROMILL245，而面铣刀在A12页232端面刀具表所以选择切削直径为160的刀体，然后结合刀片的装夹和成本选择疏齿不等距的是R245160Q4012L再到A14页选择它的刀片无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第13页共40页233牌号选择表由于加工的是不锈钢，所以选择刀片R24512T3EML，牌号为1025。然后，我们要选择铣刀，因为要铣型腔，有很多小的间隙，因此立铣刀直径不能太大，根据加工分粗铣、半精铣、精铣，因此粗、精加工刀具要分开，根据工艺文件，先选择用于粗加工的10立铣刀，和选择盘铣刀一样，进入选择选刀界面。在自山特维克刀具资料铣削A81页找到专门用于不锈钢加工的刀具有很多特征间隙娇小，因此要选直径为10，考虑到加工为粗加工，刀刃数为3即可，因此选择刀具R2163310050AK22P。无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第14页共40页234粗铣立铣刀具表由自山特维克刀具资料铣削A89页根据半精铣和精铣的需要，我们还要选择精加工刀具进入选刀界面，选择合适的刀具，如下图所示，235精铣立铣刀具表选择直径6的铣刀来半精铣，道具号R2153606045AC13H。选择直径3的铣刀进行无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第15页共40页精铣，刀具号为R2153403045AC08H。铣散热槽。因为需要散热槽高精度，因此选用如下刀具236键槽铣刀表铣散热槽直接是精加工的一个过程，所以在山特维克刀具资料铣削A92页选。零件图纸上距离最近的两个散热片之间的距离是25，因此选择直径是2的普通键槽铣刀R2161202030BS30P。接下来要对零件上进行钻孔，所以进入自山特维克刀具资料钻销B10页选项如下无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第16页共40页237钻孔刀具表因为要钻2、9、4和6的孔，根据工艺要求，不需要很高的精度。刀具牌号分别为R2161202030BS30P、R41550900308C1、R41550400308CO、R41550600308C1。然后就是选择丝锥，打开丝锥手册如下图选择所需的丝锥无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第17页共40页无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第18页共40页238丝锥刀具表所以丝锥号为T2809131T280917124参数选择先将毛胚铣至尺寸，选择山特维克面铣刀具的参数A198无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第19页共40页241切削速度表由上图可知根据其的推荐，我们选择粗铣时，切削速度为170M/MIN半精铣时，切削速度为210M/MIN精铣时，切削速度为235M/MIN242进给量表此图为自山特维克刀具资料铣削A15此可选择粗铣FZ015半精铣FZ011精铣FZ008然后找到不锈钢，此次所用的是PH淬火，因此选择如图所示出自山特维克刀具资料铣削A198页无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第20页共40页根据山特维克刀具资料A188页面铣公式如下图243面铣计算公式表因此计算出在铣平面的主轴速度粗铣主轴转速NVC1000/DC1701000/314160339RPM，进给量VFZNNFZ3390157356MM/MIN半精铣主轴转速NVC1000/DC2101000/314160418RPM，进给量VFZNNFZ4180117322MM/MIN精铣主轴转速NVC1000/DC2351000/314160468RPM，进给量VFZNNFZ4680087263MM/MIN243立铣参数表无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第21页共40页如上图所示用立铣刀铣型腔，所以参数如下粗铣进给量FZ004切削速度VF90M/MIN半精铣进给量FZ003切削速度VF100M/MIN精铣进给量FZ002切削速度VF110M/MIN244铣削参数计算表根据山特维克刀具资料A189页上图公式，可以得出粗铣主轴转速NVC1000/DC901000/31493185RPM，进给量VFZNNFZ31850044509MM/MIN半精铣主轴转速NVC1000/DC1001000/31465308RPM，进给量VFZNNFZ53080036956MM/MIN精铣主轴转速NVC1000/DC1101000/314311677RPM，实际N8000RPM，进给量VFZNNFZ80000024640MM/MIN铣盖板的参数与型腔一至，所以因此计算出在铣平面的参数粗铣主轴转速N339RPM，进给量VF356MM/MIN半精铣主轴转速N418RPM，进给量VF322MM/MIN精铣主轴转速N468RPM，进给量VF263MM/MIN计算出立铣盖板的参数如下无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第22页共40页粗铣主轴转速N3185RPM，进给量VF509MM/MIN半精铣主轴转速N5308RPM，进给量VF956MM/MIN精铣主轴转速N11677RPM，实际N8000RPM，进给量VF640MM/MIN接下来，铣散热片，铣削散热片可按照铣槽的方法来计算切削参数无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第23页共40页245参数计算表根据山特维克刀具资料208页推荐，得FZ001，所以VC90M/MIN根据上面的公式得出参数NVC1000/DC901000/314214331RPM，实际N8000RPM，VFZNNFZ80000012160MM/MIN246参数选择表根据上面的公式得出9的钻头参数NVC1000/DC601000/31492124RPM，VFZNNFZ2124010213MM/MIN6的钻头参数NVC1000/DC601000/31463185RPM，VFNFZ3185010319MM/MIN4的钻头参数NVC1000/DC601000/31444778RPM，VFNFZ4778010478MM/MIN接下来是丝锥的计算由此图可知攻螺纹主轴钻速为8所以M2的丝锥NVC1000/DC81000/31421274RPM，VFNFN127404510MM/MINM25NVC1000/DC81000/314251020RPM，VFNFN1020045459MM/MIN无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第24页共40页第三章、UG造型编程及加工31三维造型1底座的造型（1）首先先进入到UG软件的界面选择并进入到UG软件界面，UGNX80默认进入建模状态如下图所示311UG软件图1在进入到建模后的界面时，点击草绘图标，同时进入到草绘的界面，选择一个合适的平面进行绘制。如下图1312草图2然后对草图进行绘制，完成草图无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第25页共40页313CAD草图314草图5然后对草图进行拉伸的到如下图所示型腔拉伸190X120型腔深度为14MM，有三个31X137的长方体凸台，拉伸深度为1MM。同时还需拉伸两个23X105的长方体凸台，深度为1MM。拉伸45X105的长方形凸台两个，深度为1MM，还有一个62X105的长方形凸台，拉伸深度为2MM。同时要钻2M25深度为8的螺纹孔、4M2深度为6的螺纹孔，4M2的通孔、12M2的通孔。还有4R2的圆形通孔、以及4R3的圆形通孔无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第26页共40页315三维造型图绘制草图的时候就会先把零件上的孔画好，拉伸的时候也能对孔进行造型316孔的三维造型图然后对散热槽进行草会散热槽厚度05，竖向间隔25、横向间隔4其他尺寸如下图有25与35两种类型，对其进行三维造型无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第27页共40页317散热槽CAD草图完成草图后对散热槽进行拉伸如下图所示318散热槽三维造型图2然后对盖板进行绘制草图无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第28页共40页319盖板CAD草图盖板尺寸为188X116X1有四个425沉孔4X90度有两个55X8X1的方形通槽一个41X237的实心方然后进行拉伸得到如图所示立体图3110盖板三维造型图32CAM编程3光纤盘加工首先打开用UG所话的立体图，然后对加工所需的一系列参数及刀具进行设置无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第29页共40页321创建端铣刀具图创建一把端铣刀直径160用于零件的粗铣、半精铣、精铣设置参数如下铣端面粗铣主轴转速N339RPM进给量VF356MM/MIN切削速度170M/MIN半精铣主轴转速N418RPM进给量VF322MM/MIN切削速度210M/MIN精铣主轴转速N468RPM进给量VF263MM/MIN切削速度235M/MIN然后需要创建4把刀具2、9、4和6分别用于粗铣、半精铣、精铣型腔和精铣散热槽无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第30页共40页322创建立铣刀具图然后创建毛胚，尺寸应该为195X125X16最后所粗加工出来的左半边刀轨及立体图还有编程参数如下铣型腔粗铣主轴转速N3185RPM进给量VF509MM/MIN切削速度900M/MIN323型腔刀具轨迹图无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第31页共40页然后粗加工出来的又半边刀轨及立体图还有参数如下铣型腔粗铣主轴转速N3185RPM进给量VF509MM/MIN切削速度90M/MIN324右端面刀具轨迹图以上为粗铣型腔的程序及刀轨，接下来进行半精铣。半精铣时，半精铣和粗铣不一样的只是刀具，主轴转速，进给量，加工余量。最后对这些参数进行修改，完成半精加工的程序325半精铣刀具轨迹图上图为工件左半边半精加工的刀轨及程序，下面为工件又半边半精加工刀轨及参数半精铣主轴转速N5308RPM进给量VF956MM/MIN切削速度100M/MIN无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第32页共40页326半精铣刀具轨迹图最后进行精铣，刀具选用最初选择好的精铣刀具程序及刀轨如下327精铣刀具轨迹图上图为左半边精铣加工的刀轨及参数，下面对工件右半边进行加工精铣主轴转速N8000RPM进给量VF640MM/MIN切削速度110M/MIN无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第33页共40页328精铣刀具轨迹图329零件程序图然后对散热槽进行加工，由于这部分属于精加工但还是要对零件进行端面铣所以参数及刀轨与程序如下粗铣主轴转速NVC1000/DC1701000/314160339RPM，进给量VFZNNFZ3390157356MM/MIN切削速度170M/MIN半精铣主轴转速NVC1000/DC2101000/314160418RPM，进给量VFZNNFZ4180117322MM/MIN切削速度210M/MIN精铣主轴转速NVC1000/DC2351000/314160468RPM，进给量VFZNNFZ4680087263MM/MIN切削速度235M/MIN然后对散热槽进行精铣参数如下精铣主轴转速N8000RPM进给量VF160MM/MIN切削速度90M/MIN无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第34页共40页3210散热槽刀具轨迹图3211散热槽程序图无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第35页共40页最后进行盖板的加工由于加工盖板的刀具与型腔一样先用端铣在用立铣刀造型所以参数如下粗铣主轴转速N339RPM，进给量VF356MM/MIN半精铣主轴转速N418RPM，进给量VF322MM/MIN精铣主轴转速N468RPM，进给量VF263MM/MIN计算出立铣盖板的参数如下粗铣主轴转速N3185RPM，进给量VF509MM/MIN半精铣主轴转速N5308RPM，进给量VF956MM/MIN精铣主轴转速N11677RPM，实际N8000RPM，进给量VF640MM/MIN3212盖板轨迹及程序图无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第36页共40页3213盖板轨迹及程序图3213盖板轨迹及程序图无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第37页共40页第四章回顾总结本文完成了对MDEMS132光纤盒数控加工工艺与编程的设计，刚开始拿到这个毕业设计课题的时候说实话我有点慌张，因为感觉一窍不通，很害怕完成不了毕业设计不