主板反馈后框零件的铣加工工艺编制及数控编程实体仿真-[机械毕业设计论文A2089]
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a2089
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文档包括:
说明书一份。35页。10200字左右。
答辩一份。
外文翻译一份。
图纸共1张，如下所示
A2-零件图
- 内容简介：
-
102104110148152160166170208212226230258262274 3. 4 - 4 - 4 - 3.) 290304308322 2 - 2 - 2 - 336370 3 - 3 - 3 - 380454462466474478486490498502516520534538552556570574 外文翻译 学校： 西北工业大学明德学院 姓名： 陈晓辉 1 指导老师： 贺荣 1 1at a of a NC is on an a is on of by a a to to a NC be In a a a of 00 m. a it a + of It to of 本研究旨在开发一个加工中心组成的高速微型铣床，微细电火花加工、三坐标测量机。加工中心采用 制器和微细电火花加工电源的商用 构设计是基于一个开放的 L 形的花岗岩基座，在 Z 轴平台安装在 L 型底座的顶部，而X 和 Y 轴平台是由堆叠。此外，一个燃料箱，电极卷绕机构、工件夹持固定到轴工作平台。三轴定位阶段采用伺服电机驱动的丝杠运动控制。配备了一个数控控制器商用 何加工路径和精密运动控制可以实现。此外， Z 轴平台包括 c 轴旋转快速组装使用市售的快速接头，高速微铣削主轴和三维测量探头。这意味着，机器可以快速在微细电 火花开关，高速微铣削和三维测量。加工中心的成功产生微探针与一个直径小于 100 还完成了三维触发式探头。用 + 发了测量软件。三维触发式测头的三轴线性尺度积分，计算和处理的三维坐标的测量值。它已成功地应用于测量的点，线，圆，角 2 of of of in of a of a is NC of of a is in of on of of a 与齿圈的面齿轮几何模型的不同类型的已被证明的文件。一种新的面齿轮几何的产生是在数控铣床上进行。的发展，几何面齿轮技术的基本方向是新的趋势和方法集中在提高产品质量的搜索，缩短生产周期，其机械化，是一种高精度自动化技术与实现。 3 of of in of to as as to is NC of OE of of of by s is a of of is to of 本文讨论的刀具寿命优化的文献回顾，采用实验的实施模型的端铣加工过程中所使用的硬质合金端铣刀的切削工具钢和不锈钢 于预测得到的刀具材料的设计加工。数据收集从数控铣床是由 8 的使用 法生成表的设计在实验。该模型的输入包括进料，切割速度和切割深度，从模型的输出是刀具寿命方程计算泰勒的生活。通过与实验值的预测进行比较，验证了模型的正确性。刀具寿命的优化进行了研究比较的参数的关系涉及。 4 In an a is It a C by an It be on a C is a to NC In a a 3D of of of a by is to as 在这项工作中，对数控铣床的一种有效的模拟器。它已经开发在 费开放源在 境下运行的数控软件，由一个国际社区发展。它可以安装在普通的 ，能够控制数控 机床；阅读部分显示程序；刀具路径；发送指令到数控机床的切削过程。在这项工作中一个新的功能已经实现，既可以显示本机的三维模型和模拟的可动部件的一个真正的 3 轴端铣机所有的运动。该模拟器可以让用户不仅验证刀具轨迹也检测任何可能的碰撞通过控制铣床的计算机。该系统是非常有效的和易于使用的工程教育的有力工具。 5 In we a of of NC 0On of T to NC by it of of NC a of AM 在这项研究中，我们的专用后置处理程序的五轴数控机床 0发方法的研究。在分析的基础上对它 力控制系统的特点，开发了应用于五轴数控加工方式的基础上 用后置处理器。专用后置处理程序的开发被证明其准确性和可靠性的付诸实践。研究结果进行后处理，其他类型的五轴数控机床发展的重要意义和提供了一个指南，其他 件的后置处理程序。 6 of a in of by a 004at de on a of to in in a up 00 000 in to m is on a to up 0x. nc it to 本文对数控车床的微观概念的发展，继续通过 机床样机的开发研究。一个加工中心开发的 2004在洛斯安第斯大学进行了研究，和所获得的结果的基础上， 提出了一种新的原型。在该机床的设计和建设的动机是为了达到更高的精度，在加工过程中，与传统的车削机床生产的宏观比较。一种机器，与主轴转速高达 300 转了 000，刀具移动二个轴通过步进电机连接，蜗轮蜗杆的减少，从而达到 1米分辨率。基于 补是整合程序。本机设置一个立体镜和放大到 30 倍的可视化的加工操作。加工达到采用 制，它是可能的表征微变的皮质骨样品 7 In we on NC In it is to NC on in is of to in NC ec on is in to in in on is in to to as so ec ec in NC is to 在这项研究中，我们提出了加速 /减速基于数控加工梯形曲线冲击控制算法。在航空和模具行业，是实现高精度数控系统在复杂型面零件的加工更重要。不平顺的加速 /减速（简称 进给运动控制 是一个带来实际加工机床的冲击和振动的主要原因。在分析了数控机床的加减速动态模型，提出了以避免在研究反射曲线的阶跃变化基于梯形曲线冲击控制算法；此外，运动轨迹的平滑控制方法的基础上连续反射是在细节降低机床的影响根据不同的运动学约束条件，如最大加速度，最大的混蛋，加工程序段位移，指令进给速度等；最后，开发的加速 /减速的方法和传统的线性加 /减速的方法是在数控实验台的比较。结果表明，所提出的方法可以实现更光滑柔软的运动轨迹，有助于减小机床的影响，提高零件的加工表面质量。 8 A to is in a as a as so is to a iC a of of on as In of is a an iC by D it is by to 将端电火花复合工艺（ 削与机械磨削加工碳化硅（ 瓷进行。该方法使用一个转盘与几个均匀分布的圆柱形铜电极和研磨棒为工具，采用水基乳液作为加工液。端电火花铣削与机械磨削交替出现的现象，是互惠互利的，所以这个过 程是能够有效地机大面积的 瓷具有良好的表面质量。介绍了加工技术的原理和特点。极性，脉冲持续时间，脉冲间隔的影响，开路电压，放电电流，金刚石磨粒的大小，乳化液的浓度，乳化液流量，铣削深度和工具杆数对性能参数如材料去除率，刀具的磨损率，和表面粗糙度进行了研究。此外，不同的加工条件下加工表面微观结构用扫描电子显微镜和能量色散谱仪研究。 瓷的电火花铣削初始粗加工模式中的主要去除，而这主要是去除机械研磨后精细加工模式期间；此外，刀具材料可以转移到工件表面的复合过程。 9 in be in of a of a as EM by by a in To be of NC of NC of be E In NC be by as a PC as NC of be be in is t b e It is an NC be to be by As is of NC in as EM 目的：在本文中提出的工作可能被用于在大量的设计基 础数据的铝挤压产品采用变截面挤压 算并确定为分析商业软件 限元结果进行了数控机的能力。数控挤出机和模具的挤压型材挤压场变量专家发明的。结果：数控机在挤压过程中的关键变量。此外还有铝挤压模具零件数模料。可挤压铝制品变截面是数控挤出机和模具。研究限制 /影响：对未来的研究开发的数控挤出机，挤出机的结构进行分析，利用有限元分析设计。此外，数控机将由变截面控制程序操作的 本。实践意义：变截面铝件将利用零件的数控机和成本价格的 下降增加。许多工业产品采用变截面挤压过程会被用在不同的 压铝部分变截面不从挤出机的设计和开发用于变截面挤压很少使用。随着数控控制挤出机是很重要的，它可以很容易地处理和访问软件是由用户操作领域，发明。如上所述，数控机所需的工业产品生产今天变截面。因此，数控机具有模具模零件的设计和发展是解决本文采用商业有限元代码的有效方法。 10 on by of of in of of . 黄铜微铣削实验使用 层硬质合金刀具 机进行。磨损和微刀具破损形貌进行 了分析。微径铣刀磨损和破损主要发生在刀尖和磨损、破损形态表现出明显的尺寸效应。微型刀具的主要失效模式进行涂层剥落和刀尖破损。粘合剂和磨料磨损是 应发生典型的损伤机制 11 To of of of It of of by of by of on on It of of on of it is of 为了提高机床的可靠性，本文分析 了失效数据机床装配深。研究方法建立装配的可靠性模型的分段双重威布尔模型和参数的最大似然拟合的方法，提出了基于可靠性分析机床维修报警系统的开发。说明理论设计研究的过程和报警系统的功能块的设计方法。应用实例表明，报警系统是非常有用的方法与此机床维修。 12 010 on of a NC We a of of in 2 is to HM 2010 据挑战主要集中在剩余使用寿命（ 用从加速度测量，测功机，高速数控铣床刀具的估计，与声发射传感器。我们提出的铣床刀具的使用提供的数据磨损深度估计的多模型方法。特征选择，初始磨损估计算法的多模型融合组件的详细说明和使用训练数据的几种可供选择的方法比较。最后提交的排名 # 2 专业和学生的参与者和方法适用于其他数据驱动的 间的问题。 名： 陈晓辉 学号： 103335 学院：西北工业大学 明德学院 班级： 161003 题目：主板反馈后框工艺编制及实体加工仿真 题的意义 数控加工中心作为现代机械加工的主要方式 ， 是目前应用最广泛的加工方法之一 ， 因此对数控铣削加工过程进行仿真具有重要的理论意义与实际工程应用价值 。 传统加工中加工零件的 以检验 这一过程周期长 、 成本高 ， 且占用了加工设备的工作时间 。 如果采用计算机建模和仿真技术来模拟实际的数控加工环境 ， 并对加工过程进行仿真分析 ， 可以检验数控代码的正确性 ， 分析零件的可加工性和工序设计的合理性 ， 从而不必要进行试切 ，这种方法具有直观 、 快速且不需要额外费用的优点 ， 对缩短产品的研制周期 、降低成本 、 提高数控加工效率具有十分重要的意义 。 板反馈后框 本次毕业设计的课题是主板反馈后框加工工艺编制及实体加工仿真 。 主板反馈后框是在日常机械加工领域中常见的 “ 盒体 ” 类型 。 零件材料为铝合金 ， 六个面都要进行机加 。 加工内容含盖铣削 ， 钻削 ， 镗孔 ， 攻丝 ， 热处理 ，表面处理等 ， 并且要应用已学过的知识 ， 如设备及切削参数的选取 ， 六点定位原理 ， 基准的选择 ， 夹具 、 刀具的合理选用 ， 加工余量的选取 ， 材料的热处理 ， 工艺规程的合理编制 ， 数控加工编程及实体仿真 。 究的展开思路和框架 零件图分析 工艺的分析 材料与刀具的选择 加工仿真 它具有方便直观的几何造型， 集二维绘图、三维实体造型、 曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径摸拟及真实感摸拟等到功能于一身。可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况，真实反映加工过程中的实际情况。 主板反馈后框，设计基准、工艺基准不重合，使加工要求提高。外形复杂，需要多次装夹，使工装要求提高。孔、槽数量多，相对位置精度。零件多处材料少，切削应力大，易变形。 料的工艺性，结构形状和尺寸选择材料。 零件图是表达单个零件形状 、 大小和特征的图样 ，也是在制造和检验机器零件时所用的图样 ， 又称零件工作图 。 在生产过程中 ， 根据零件图样和图样的技术要求进行生产准备 、 加工制造及检验 。因此 ， 它是指导零件生产的重要技术文件 。 根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。 板反馈后框的工艺路线 序号 工序号 工序名称 加工内容 机床 1 5 下料 下料 锯床 2 10 铣 飞六面 铣床 3 15 铣 铣反面型腔 铣床 4 20 铣 铣正面型腔 铣床 5 25 热处理 时效 6 30 数控铣 飞六面 加工中心 7 35 数控铣 加工后视图所示结构 加工中心 8 40 数控铣 加工主视图所示结构 加工中心 9 45 数控铣 加工右视图所示结构 加工中心 10 50 数控铣 加工左视图所示结构 加工中心 11 55 数控铣 加工仰视图所示结构 加工中心 12 60 数控铣 加工俯视图所示结构（工位 1） 加工中心 13 65 数控铣 加工俯视图所示结构（工位 2） 加工中心 14 70 钳 加工螺纹 工仿真 可设计出复杂的曲线 、 曲面零件 ， 而且具有强大的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能 。 其可靠刀具路径效验功能使 模拟中不但能显示刀具和夹具 ，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉 、 碰撞情况 ， 真实反映加工过程中的实际情况 。 后视图 （ 工序 35） 的仿真加工结果 真加工 视图仿真加工视频 要结论 本文讲述了主板反馈后框的加工过程 ， 通过对主板反馈后框的结构分析和工艺分析 ， 让我们对壳体有了认识 。 壳体的设计基准和工艺基准不重合使得加工的精度提高；且外形复杂 ， 在加工时需要多次装夹；孔和槽数量多 ，外形复杂 ， 要求的精度高；零件多处加工点材料少 ， 切削应力大 ， 易变形 。加工内容含盖铣削 ， 钻削 ， 镗孔 ， 攻丝 ， 热处理 ， 表面处理等 ， 并且要应用已学过的知识 ， 如设备及切削参数的选取 ， 六点定位原理 ， 基准的选择 ， 夹具 、 刀具的合理选用 ， 加工余量的选取 ， 材料的热处理 ， 工艺规程的合理编制 ， 数控加工编程及实体仿真 。 在设计当中遇到了很多问题 ， 通过去图书馆查阅资料 ， 从网上找资料 ， 同学的帮助和老师的指导 ， 把我的问题一一解决了 。 设计当中首先遇到的问题就是基准面的选择 ， 一个工艺的好坏和它的工艺息息相关 ， 如果基准面选择不当会对整个工艺带来严重的后果 。 其次 ， 是对工序的安排 ， 由于本盒体相对尺寸精度要求高 ， 我采用了工序集中加工 。然后 ， 根据盒体的加工尺寸选择加工的刀具和夹具 。 在铣槽的时候遇到一个问题 ， 关于顺铣和逆铣的问题 ， 一般工业加工保证在加工时是顺铣 ， 这样可以保证尺寸的精度 ， 逆铣由于刀齿由下往上切削 ， 且从表面硬质层开始切入 ，刀齿受很大的冲击负荷 ， 容易使得工件加工产生误差 。 并且在选择铣刀铣槽时应该选择比加工尺寸小一些的铣刀 ， 保证在加工时铣刀铣的面都是顺铣 。最后设定工序路线 。 由工序的加工路径设定加工仿真 ， 在加工仿真中要熟练的使用 通过盒体的工序仿真出来实体加工 ， 最后导出程序代码运用到实际加工操作当中 。 本科毕业设计论文 主板反馈后框的加工工艺编制及实体仿真目 题 机械设计制造及其自动化 专业名称 南存辉 学生姓名 李文燕 指导教师 毕业时间 毕业 任务书 一、题目 主板反馈后框 工艺编制及实体加工仿真 二、指导思想和目的要求 毕业设计（论文）是培养学生自学能力、综合应用能力、独立工作能力的重要教学实践环节。是培养学生综合运用所学专业的基本理论 、基础知识、技术基础课、专业课的知识和方法，去分析和解决机械电子工程应用中的实际问题的能力，也是对所学课程进一步深化和补充，从而提高学生的基本技能和专业技能，也是由学生过渡到工程师的一个重要的实践训练环节。 三、主要技术指标 1、 绘制零件图一张； 2、 编制工艺规程一本 3、 编制数控机床加工程序（ 本 4、 实体加工仿真刀具路径及视频 5、 编写说明书（论文）一本 四、进度和要求 1、 依据实体模型绘制零件图 3 周 2、 设计工艺路线及编制工艺规程 5 周 3、 编制数控机床加工程序 1 周 4、 实体加工仿真 1 周 5、 编写说明书（论文） 4 周 设计 论文 五、主要参考书及参考资料 1、现代制造工艺基础 闫光明等编 西北工业大学出版社 2、机械制造工艺学 顾崇衔等编 陕西科学出版社 3、实用机械制造工艺师手册 王凡主编 机械工业出版社 学生 陈晓辉 指导教师 贺荣 系主任 魏生民 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 I 摘 要 近年来，随着数控技术与仿真技术的发展，在现代制造工业中，性能良好的加工中心设备和数控仿真技术使许多零件的加工更为方便，使得产品质量和加工效率都有所提高。利用这些设备如何能高效地加工出更为优质的零件，已成为企业关心的问题。 本文以主板反馈后框为例，基于近年应用起来的高速加工制造，利用工厂现有的数控设备，在结合资料，实际加工经验及主板反馈后框的要求的基础上，对主板反馈后框的加工工艺进行了深入的研究，对主板反馈后框加工的工艺路线进行了拟定，介绍了工艺规程的设计，如何选择每道工序的定位基准，重点论述了如何制定出先进 的工艺卡片和工序卡片，积极探索出加工该类零件的较好的工艺方案，数控加工过程，并在对零件进行工艺分析的基础上，对零件的造型， 真加工等方面进行了阐述。 通过对主板反馈后框工工艺编制和加工仿真的研究，可以缩短产品开发周期，降低生产成本，提高产品质量和生产效率，对提高我国制造水平，迈入世界先进技术了、行列有重要意义。 关键词： 主板反馈后框 ，工艺规程，数控仿真 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 n of in of NC to it in of t to to of a In we an on in on of of of to of on to of nc of on of of NC of of be be of be It is of in of in s up to nc 北工业大学明德学院本科毕业设计论文 录 摘 要 . I . 一章 概述 . 1 课题名称及意义 . 1 第二章 工艺分析 . 3 产类型 . 3 产纲领 . 3 艺分析 . 3 析零件图 . 3 艺分析 . 4 第三章 工艺设计 . 6 坯的选择 . 6 具的选择 . 6 具的选择 . 7 订工艺路线 . 8 第四章 加工仿真 . 14 真软件简介 . 14 工仿真 . 14 案读取 . 14 形平移至原点 . 15 具路径 . 15 体仿真 . 22 置处理 . 23 第五章 全文总结 . 27 参考文献 . 28 致 谢 . 29 毕业设计小结 . 30 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 1 第一章 概述 课题名称及意义 板反馈后框加工工艺编制及实体加工仿真 本次毕业设计的课题是主板反馈后框加工工艺编制及实体加工仿真。主板反馈后框是 在日常机械加工领域中常见的“盒体”类型。零件材料为铝合金，六个面都要进行机加。加工内容含盖铣削，钻削，镗孔，攻丝，热处理，表面处理等，并且要应用已学过的知识，如设备及切削参数的选取，六点定位原理，基准的选择，夹具、刀具的合理选用，加工余量的选取，材料的热处理，工艺规程的合理编制，数控加工编程及实体仿真。 题意义 数控加工中心作 为现代机械加工的主要方式，是 目前应用最广泛的加工方法之一，因此对数控铣削加工过程进行仿真具有重要的理论意义与实际工程应用价值。 传统加工中加工零件的 码投入实际加工之前通常需要进行试切，以检验码的正确性和被加工零件是否达到设计要求。这一过程周期长、成本高，且占用了加工设备的工作时间。如果采用计算机建模和仿真技术来模拟实际的数控加工环境，并对加工过程进行仿真分析，可以检验数控代码的正确性，分析零件的可加工性和工序设计的合理性，从而不必要进行试切，这种方法具有直观、快速且不需要额外费用的优点，对缩短产品的研制周期、降低成本、提高 数控加工效率具有十分重要的意义。 工仿真 用三维图形建立主板反馈后框、刀具、工件、卡具等的模型，通过工件边界生产刀具路径并直接展示加工过程，具有可视性和与用户的交互性。一般来说，仿真主要是分为几何仿真和物理仿真，其中几何仿真主要是仿真数控加工机床的加工过程，即是材料切除过程仿真和加工过程中的碰撞和干涉检验，而物理仿真是对切削过程中产生的力、热、振动、刀具磨损及工件表面形成等各参量的分析西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 2 和预测，分析在既定参数条件下的切削过程质量。本文的目标是主要实现几何仿真。这部分内容体现在第四章。 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 3 第二章 工艺分析 工艺分析是工艺员的中心工作也是设计者设计的一个重要环节，它是对工件进行数控加工的前期准备。合理正确的工艺分析也是编制数控加工程序的重要依据。故工艺分析是数控加工不可缺少的。 产类型 产纲领 企业在计划期内生产的产品的数量和进度计划称为生产纲领。生产纲领的大小对生产组织形式和零件加工过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化和程度，决定了所应选用的工艺方法和工艺装备。 生产类型是生产结构类型的简称，是产品的品种、产量和生产的专业化程度在企业生产系统技术、组织、经济效果等方面的综合表现。生产 类型的不同，产品制造的工艺方法、所用的设备及工装、生产的组织与管理均不相同。 经查阅，本次工艺设计零件 主板反馈后框为中小批量生产。 艺分析 析零件图 零件图是表达单个零件形状、大小和特征的图样，也是在制造和检验机器零件时所用的图样，又称零件工作图。在生产过程中，根据零件图样和图样的技术要求进行生产准备、加工制造及检验。因此，它是指导零件生产的重要技术文件。 如图 示零件为盒体，四个大孔的直径，位置尺寸有较高的精度要求，表面粗糙度低。分别要加工 6 个面，加工最复杂的面是后视图，主要需要铣面、铣槽、钻孔 ，但由于材料相对比较少，精度比较高，所以加工起来难度比较高。正是因为要求比较高，所以在粗加工的时候预留的余量需要多一点。在铣槽时，应该选择比槽小的铣刀，因为在铣槽时存在顺铣和逆铣，一般都要求加工时保证铣刀的顺铣，这样可以保证尺寸的精度，逆铣 由于刀齿由下往上切削，且从表面硬质层开始切入，刀齿受很大的冲击负荷， 容易使得工件加工产生误差。并且 因为工件的复杂，需要多次的装夹所以基准的选择也很重要。左视图与右视图结构西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 4 基本相同，在左视图相对来说多了一些孔，在加工时应考虑材料的刚性，有针对的加工。俯视图是一个凸台，需要简 单的一些铣削，和钻孔。 图 板反馈后框零件图 艺分析 主板反馈后框，精度要求较高，加工难度大，加工中既要达到图纸要求，又有做到质量稳定，存在一系列技术难点： 1. 设计基准、工艺基准不重合，使加工要求提高。 2. 外形复杂，需要多次装夹，使工装要求提高 3. 4形位公差要求高，需要高精加工 4. 孔、槽数量多，相对位置精度要求高 5. 主视图小平台，形状复杂，精度要求高 6. 零件多处材料少，切削应力大，易变形 7. 表面粗糙度低 主板反馈后框的主要技术指标见下表 表 板反馈后框的 主要技术指标 序号 位置 尺寸、特性 备注 1 俯视图小平台 粗糙度 要特性 2 仰视图平面 粗糙度 要特性 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 5 3 主视图型腔下表面 粗糙度 要特性 4 后视图型腔下表面 粗糙度 要特性 5 其余表面 粗糙度 般特性 6 主视图 4 关键特性 7 主视图 距 （ x 轴） 170 键特性 8 主视图 距 （ y 轴） 键特性 9 主视图平台 孔 要特性 10 主视图型腔 孔 要特性 11 主视图两侧耳朵 般特性 12 仰视图 孔 要特性 13 仰视图 距 13 要特性 14 左视图 2 孔孔距 3 要特性 15 左视图 孔 要特性 16 左视图 孔位置 要特性 17 左视图 孔位置 要特性 18 右视图 位置（ y 轴） 要特性 19 右视图 位置（ x 轴） 3 要特性 20 右视图 位置（ x 轴） 2 要特性 21 图中未注圆角 般特性 从技术指标可见，主板反馈后框，其精度要求高，加工难度大，较为罕见，其主板反馈后框的工艺设计提出了较高的要求。 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 6 第三章 工艺设计 坯的选择 毛坯是还没加工的原料，也可指成品未完成前的那一部分。 可以是铸造件 ,锻造件 ,或是用锯割、气割等方法下的料，比如毛坯陶瓷，毛坯房等。 选择毛坯时应该考虑如下几个方面的因素： 1. 零件的生产纲领 主板反馈后框为中小批生产，应选 择精度和生产率较低的毛坯制造方法。 2. 零件材料的工艺性 主板反馈后框形状不复杂，力学性能要求又不太高时，可选用型材； 3. 零件的结构形状和尺寸 主板反馈后框为盒形零件，考虑毛坯加工精度不高，制造毛坯是应留有较大的加工余量。 综上所述，主板反馈后框的 毛坯 制造原料为 材， 25 冷拉型 板料。主板反馈后框的毛坯参数见表 表 板反馈后框的毛坯参数 工件名称 材料 型材 尺寸 机床 主板反馈后框毛坯 5料 190床 具的选择 数控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。刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 7 高速钢强度、韧性均好 ,刃磨后切削刃锋利 ,质量稳定 ,一般用来制造小型、形状复杂的。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能。硬质合金切 削速度比高速钢高 4，切削效率高。所以在加工中一般先用高速钢粗加工，然后选用硬质合金精加工。 综上所诉：主板反馈后框的粗加工使用 12 平刀。精加工时， 4 铣刀清角。加工四个大孔时选用 心钻钻削中心孔。用 钻头加工。主板反馈后框工艺过程中使用全部刀具见表 表 工主板反馈后框使用刀具 刀具名称 材料 参数（ 加工位置 平刀 高速钢 12 铣削外形、平面 平刀 高速钢 4 圆角粗加工后清角 平刀 高速钢 6 铣侧面圆弧 平刀 硬质合金 2 铣型腔底 面宽槽 平刀 硬质合金 型腔底面窄槽 中心钻 硬质合金 中心孔 中心钻 硬质合金 孔小径中心孔 中心钻 硬质合金 ,心孔 钻头 高速钢 加工扩孔 钻头 硬质合金 钻头 硬质合金 钻头 硬质合金 孔小径 镗刀 硬质合金 精加工 丝锥 硬质合金 2 螺纹孔 具的选择 夹具是指机械制造过程中用来固定加工对 象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 8 在选用夹具时，通常需要考虑产品的生产批量、生产效率、质量保证及经济性，选用时可参考下列原则： 1. 在生产量小或研制时，应广泛采用万能组合夹具，只用在组合夹具无法解决时才考虑采用其他夹具。 2. 小批量或成批生产十可考虑采用专用夹具，但应尽量简单。 3. 在生产批量较大的可考虑采用多工位夹具和气动、液压夹具。 根据主板反馈后框的生产批量、生产效率、质量保证及经济性，并参 考以上原则并且结合零件的结构，确定加工主板反馈后框的夹具用通用夹具便可以，无须设计专用夹具。根据主板反馈后框选择的毛坯最终确定使用为 200口钳。 订工艺路线 工艺路线是说明各项自制件的加工顺序和标准工时定额的文件，也称为加工路线。工艺路线是一种计划文件而不是工艺文件。它不详细说明加工技术条件和操作要求，而主要说明加工过程中的工序顺序和生产资源等计划信息。 根据主板反馈后框的生产批量、生产效率、质量保证及经济性等多方面因素，对根据主板反馈后框的工艺路线拟定见表 表 板反馈后工艺路线 序号 工序号 工序名称 加工内容 机床 1 5 下料 下料 锯床 2 10 铣 飞六面 铣床 3 15 铣 铣反面型腔 铣床 4 20 铣 铣正面型腔 铣床 5 25 热处理 时效 6 30 数控铣 飞六面 加工中心 7 35 数控铣 加工后视图所示结构 加工中心 8 40 数控铣 加工主视图所示结构 加工中心 9 45 数控铣 加工右视图所示结构 加工中心 10 50 数控铣 加工左视图所示结构 加工中心 11 55 数控铣 加工仰视图所示结构 加工中心 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 9 12 60 数控铣 加工 俯视图所示结构（工位 1） 加工中心 13 65 数控铣 加工俯视图所示结构（工位 2） 加工中心 14 70 钳 加工螺纹 料 工 序 号： 5 工序名称；下料 工序内容：锯毛坯 加工要求：毛坯规格为 190平行度允差 2 加工设备：锯床 刀 具：锯片 量 具：卡尺 检验尺寸： 190 70 飞六面 工 序 号： 10 工序名称；铣 工序内容：飞六面 尺寸为 182 19 工要求：长，宽平行度允差 边余量 2工设备：铣床 刀 具： 12 平刀 量 具：卡尺 检验尺寸： 182 19 铣反面型腔 工 序 号： 15 工序名称；铣 工序内容：铣反面型腔 尺寸为长 156 46 工要求：长，宽平行度允差 边余量 2工设备：铣床 刀 具： 12 平刀 量 具：卡尺 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 10 检验尺寸： 156 46 铣正面型腔 工 序 号： 20 工序名称；铣 工序内容：铣正面型腔 尺寸为长 156 46 7 工要求：长，宽平行度允差 边余量 2工设备：铣床 刀 具： 12 平刀 量 具：卡尺 检验尺寸： 156 46 7 热处理 工 序 号： 25 工序名称；热处理 工序内容：时效 六面 工 序 号： 30 工序名称；数控铣 工序内容：飞六面 尺寸为 178 15 工要求：长，宽平行度允差 工设备：加工中心 刀 具： 12 平刀 量 具：卡尺 检验尺寸： 178 15 加工后视图所示结构 工 序 号： 35 工序名称；数控铣 工序内容： 1. 铣外型 2. 铣型腔 3. 铣槽 a 铣窄槽 b 铣宽槽 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 11 4. 钻孔 a 钻中心孔 b 钻孔 加工要求：清角； 位置由零件图查；型腔长，宽平行度允差 工设备：加工中心 刀 具： 12 平刀， 4 平刀， 2 平刀， 刀 , 心钻， 头 量 具：卡尺，塞规 检验尺寸： 余见工艺卡片 工主视图所示结构 工 序 号： 40 工序名称；数控铣 工序内容： 1. 铣外型 2. 铣平台 3. 铣型腔 4. 钻孔 a a 钻中心孔 b 钻孔 c 半精镗 d 精镗 5. 钻孔 b a 钻中心孔 b 钻孔 加工要求：清角； 中心距为（ 170 48 腔长，宽平行度允差 工设备：加工中心 刀 具： 12 平刀， 4 平刀， 心钻， 心钻， 头， 头 量 具：卡尺，塞规 检验尺寸：见工艺卡片 工右视图所示结构 工 序 号： 45 工序名称；数控铣 工序内容： 1. 铣圆弧 2. 钻孔 a a 钻中心孔 b 钻孔 加工要求：保证圆弧中心距 44 的位置 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 12 加工设备：加工中心 刀 具： 6 平刀， 5 中心钻， 头 量 具：卡尺，塞规 检验尺寸：见工艺卡片 工左视图所示结构 工 序 号： 50 工序名称；数控铣 工序内容： 1. 铣圆弧 2. 钻孔 A a 钻中心孔 b 钻孔 3. 钻孔 B a 钻中心孔 b 钻孔 加工要求：保证圆弧中心距 44 的位置 加工设备：加工中心 刀 具： 6 平刀， 心钻， 心钻， 头， 2 钻头 量 具：卡尺，塞规 检验尺寸：见工艺卡片 工仰视图所示结构 工 序 号： 55 工序名称；数控铣 工序内容： 1. 铣圆孔 2. 钻孔 a 钻中心孔 b 钻孔 加工要求： 置 加工设备：加工中心 刀 具： 2 平刀， 心钻， 头 量 具：塞规 检验尺寸： ,2 加工俯视图所示结构（工位 1） 工 序 号： 60 工序名称；数控铣 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 13 工序内容：铣外型 加工要求： 工设备：加工中心 刀 具： 12 平刀， 4 平刀 量 具：卡尺， R 规 检验尺寸：见工艺卡片 工俯视图所示结构（工位 2） 工 序 号： 65 工序名称；数控铣 工序内容： 1. 铣外型 2. 铣平台 3. 铣圆孔 4. 钻孔 A a 钻中心孔 b 钻孔 5. 钻孔 B a 钻中心孔 b 钻孔 加工要求：清角 加工设备：加工中心 刀 具： 12 平刀， 4 平刀， 心钻， 心钻， 头， 2 钻头 量 具：卡尺， R 规，塞规 检验尺寸：见工艺卡片 纹加工 工 序 号： 70 工序名称；钳 工序内容：加工螺纹 刀 具：丝锥 量 具：螺纹样柱 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 14 第四章 加工仿真 真软件简介 件简介 美国 C 平台的 件 。它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径摸拟及真实感摸拟等到功能于一身。它具有方便直观的几何造型 供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。 上版本还有支持中文环境，而且价位适中，对广大的中小企业来说是理想的选择，是经济有效的全方位的软件系统，是工业界及学校广泛采用的 统。 但具有强大稳定的造型功能，可设计出复杂的曲线、曲面零件，而且具有强大的曲面粗加工及灵活的 曲面精加工功能。其可靠刀具路径效验功能使 模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为一优秀的 件。同时 系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设计、 床、 床或 切割等加工操作中，都能获得最佳效果 件已被广泛的应用于通用机械、航空、船舶、军工等行业的设计与 工，从 80 年代末起，我国就引进了这一款著名的 件 ，为我国的制造业迅速崛起作出了巨大贡献。 工仿真 本节以工序 35 为例，详细讲述加工仿真的过程。 案读取 操作： 案档案转换 取后视图 案读取后， 作界面为图 北工业大学明德学院本科毕业设计论文 15 图 取文档 形平移至原点 操作： 转换平移所有的图素执行两点间圆心原点移动确定 图形平移至原点后操作界面为图 移至原点 具路径 1. 铣外型 操作：刀具路径外形铣削串连选取图形执行设置参数（刀具： 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 16 12 平刀 进给率： 300 Z 轴进给率 30 提刀速度： 500 主轴转速： 3000 要加工表面： 0 深度： 确定。 铣外型参数设置界面为图 成刀具路径为图 外形参数设置 1 图 外形参数设置 2 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 17 图 外形刀路 2. 铣型腔 操作：刀具路径挖槽串连选取图形执行设置参数（刀具： 12 平刀 进给率： 300 Z 轴进给率 30 提刀速度： 500 主轴转速： 3000）确定。 铣外型参数设置界面为图 成刀具路径为图 型腔参数设置 1 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 18 图 型腔参数设置 2 图 型腔刀路 3. 铣槽 1) 铣窄槽 操作：刀具路径挖槽串连选取图形执行设置参数（刀具： 1 平刀 进给率： 500 Z 轴进给率 30 提刀速度： 600 主轴转速： 5000 要加工表面： 0 深度： 确定。 铣窄槽 参数设置界面为图 成刀具路径为图 北工业大学明德学院本科毕业设计论文 19 图 窄槽参数设置 1 图 窄槽参数设置 2 图 窄槽刀路 2) 铣宽槽 操作：刀 具路径挖槽串连选取图形执行设置参数（刀具： 2 平刀 进给率： 300 Z 轴进给率 30 提刀速度： 500 主轴转速： 6000 要加工表面： 0 深度： 确定。 铣窄槽参数设置界面为图 成刀具路径为图 北工业大学明德学院本科毕业设计论文 20 图 宽槽参数设置 1 图 宽槽参数设置 2 图 宽槽刀路 4. 钻孔 1) 钻中心孔 操作：刀具路径钻孔 取图形执行设置参数（刀具： 21 中心钻 进给率： 1000 主轴转速： 5000 ）确定。 铣 窄槽参数设置界面为图 中心孔参数设置 2) 钻孔 操作：刀具路径钻孔 取图形执行设置参数（刀具： 进给率： 1200 主轴转速： 5000）确定。 铣窄槽参数设置界面为图 成刀具路径为图 孔参数设置 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 22 图 孔刀路 体仿真 1. 设置毛坯 操作：刀具路径工作设定参数设置（ ,确定 毛坯设置界面为图 坯设置 2. 实体验证 操作：刀具路径操作管理全选实 体验证持续执行 操作管理界面为图 体验证结果为图 北工业大学明德学院本科毕业设计论文 23 图 作管理 图 序 35 验证结果 置处理 后处理实际上是一个文本编辑处理过程，其作用是将计算出的刀轨（刀位运动轨迹）以规定的标准格式转化为 码并输出保存。在主功能菜单选择道具路径操作管理全选后处理，弹出如图 示对话框： 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 24 图 处理 点击确定即可生成 码如图 示 。 图 C 代码 3. 其他工序仿真结果 其他工序雷同不在复述，仅显示仿真结果 工序 40 仿真结 果为图 工序 45 仿真结果为图 工序 50 仿真结果为图 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 25 工序 55 仿真结果为图 工序 60 仿真结果为图 序 40 验证结果 图 序 45 验证结果 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 26 图 序 50 验证结果 图 序 55 验证结果 图 序 60 验证结果 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 27 第五章 全文总结 本文讲述了主板反馈后框的加工过程，通过对主板反馈后框的结构分析 和工艺分析，让我们对壳体有了认识。壳体的设计基准和工艺基准不重合使得加工的精度提高；且外形复杂，在加工时需要多次装 夹；孔和槽数量多，外形复杂，要求的精度高；零件多处加工点材料少，切削应力大，易变形。 加工内容含盖铣削，钻削，镗孔，攻丝，热处理，表面处理等，并且要应用已学过的知识，如设备及切削参数的选取，六点定位原理，基准的选择，夹具、刀具的合理选用，加工余量的选取，材料的热处理，工艺规程的合理编制，数控加工编程及实体仿真。 在设计当中遇到了很多问题，通过去图书馆查阅资料，从网上找资料，同学的帮助和老师的指导，把我的问题一一
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