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零件 数控 加工 工艺 编程 仿真 设计 NX 三维 CAD

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泵盖零件的数控铣加工工艺及编程仿真设计含NX三维及CAD图,零件,数控,加工,工艺,编程,仿真,设计,NX,三维,CAD

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机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共1页第1页材料牌号45毛 坯 种 类型材毛坯外形尺寸165X105X30每毛坯可制件数1每台件数1备 注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件1下料下料金工锯床2铣铣削零件6个表面至零件尺寸160X100X25mm，表面粗糙度Ra3.2um数控数控铣床面铣刀、游标卡尺、平口钳3铣铣削零件下表面外轮廓数控数控铣床立铣刀、游标卡尺、平口钳4铣铣削零件上表面凸台及32通孔数控数控铣床立铣刀、游标卡尺、平口钳5铣对零件上表面的孔进行加工数控数控铣床麻花钻、铰刀、丝锥、游标卡尺、平口钳6清洗去毛刺、清洗7检检验、入库 设计(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 数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共4页第1页车间工序号工序名称材料牌号数控3铣45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数型材165X105X30mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床XD-40A11夹具编号夹具名称切削液1平口钳乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度mm/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1用20的立铣刀对下表面外轮廓粗加工，留有精加工余量20立铣刀11003300.3112用20的立铣刀对下表面外轮廓进行精加工至图纸尺寸要求20立铣刀14002800.20.51设计(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 数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共4页第2页车间工序号工序名称材料牌号数控4铣45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数型材165X105X30mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床XD-40A11夹具编号夹具名称切削液1平口钳乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度mm/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1对上表面凸台及32通孔粗加工，留有精加工余量10立铣刀22006600.3112对上表面凸台及32通孔进行精加工至图纸尺寸要求10立铣刀28005600.20.51设计(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 数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共4页第3页车间工序号工序名称材料牌号数控5铣45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数型材165X105X30mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床XD-40A11夹具编号夹具名称切削液1平口钳乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度mm/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1对2-M16孔进行钻14底孔14麻花钻680680.1712对2-M16孔进行攻牙加工M16丝锥2004002113对12沉头孔进行钻孔11.8麻花钻700700.15.914对12孔进行铰孔加工12铰刀800400.050.115对18沉孔进行钻孔18麻花钻480480.19.91设计(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 数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共4页第4页车间工序号工序名称材料牌号数控5铣45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数型材165X105X30mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床XD-40A11夹具编号夹具名称切削液1平口钳乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度mm/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助6对6-7孔进行钻孔6.8麻花钻1000500.053.917对6-7孔进行铰孔加工7铰刀1100440.040.118对10沉孔进行钻孔10麻花钻800800.1519对2-6孔进行钻孔5.8麻花钻1300650.053.9110对2-6孔进行铰孔加工6铰刀1200480.040.11设计(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 要这些年来我国家对数控技术的重视，数控技术的一直发展，因高效率、高精度、高质量从而使得数控加工技术的应用越来越广泛。本次设计任务是对零件的加工工艺设计与CAM，使用CAD制图软件将零件的二维图形画出来，再用UG软件画出三维图纸。接着对零件结构、精度、技术要求进行分析。设计加工零件的数控工艺方案，选择毛坯材料及大小、加工用的刀具、加工机床，以及合理的切削参数等。选择出最佳的加工工艺方案，然后使用UG中的CAM模块对零件的数控加工程序进行编制，完成本次设计。关键词: 铣削；CAD/CAM；数控加工工艺；编程AbstractIn recent years, our country has attached great importance to the numerical control technology. The development of the numerical control technology has been developed for high efficiency, high precision and high quality, which makes the application of numerical control processing technology more and more widely.The task of this design is to design and processing technology of CAM parts, the use of CAD drawing software part of the 2D graphics drawn by UG software to draw 3D drawings. Then the structure of the parts, precision and technical requirements are analyzed. The NC process design of machining parts, choose the blank material and size of machine tool and for processing, and the reasonable cutting parameters. To select the best process technology program, and then use the CAM module in UG NC program for parts of the system, complete the design.Key words: milling, CAD/CAM, NC machining technology, programming 目 录摘 要1Abstract2目 录1第一章 绪论31.1 数控加工技术国内外发展现状31.1.1我国数控技术发展现状31.1.2与国外的差距31.2制造业的社会、行业背景41.3数控机床的加工特点5第二章 工艺性分析62.1零件介绍62.2零件加工工艺性分析72.3主要的技术要求72.3.1图样分析72.3.2主要加工表面形状及位置精度7第三章 零件的加工工艺规程设计83.1 毛坯的选择83.2加工工艺路线的确定83.2.1加工路线划分原则83.2.2加工方法的选择93.2.3工艺路线安排93.3选择并确定工艺装备103.3.1数控机床的选择103.3.2夹具的选择113.3.3加工刀具的选择133.3.4量具的选择143.4切削用量的选择原则153.5切削用量的选择15第四章 加工工艺文件制定194.1制定数控加工工艺过程卡片194.2数控加工工艺卡片19第五章 零件的数控程序编制205.1编程方法的选择205.2.确定编程原点205.3 UG软件介绍215.4 UG软件编程操作225.5数控仿真加工325.6程序的后处理33总结36参考文献37致谢3837第一章 绪论1.1 数控加工技术国内外发展现状传统的机床延伸了人的体力，成为工作母机，而数控技术赋予机床一个大脑，使机床变得越来越“聪明”。数控技术已经从被动执行运动指令发展到能够“感知”机床的温度、振动、能耗等工况并加以调整和控制，在线测量工件尺寸、刀具破损和预测刀具寿命，以及防止刀具和运动部件干涉，甚至为操作者进行语音导航或发送短消息。数控机床具备智能化功能可以保证机床自动适应加工环境的变化，从而使机床操作更加便利，精度更加稳定，效率更加提升。数控系统的前瞻控制和轨迹平滑处理技术、位置与速度精确控制技术、工厂总线和网络技术显著提高了系统动态性能和控制精度，保证了数控机床的高速化、高精度和多轴联动的稳定性和可靠性。1.1.1我国数控技术发展现状近年来，我国数控加工技术发展迅速，国产数控车床已完全能满足国内市场需要。高性能的卧式车削中心和车铣复合中心，通过合资、引进技术和自主开发，某些产品已能满足部分国内高端用户要求。但是，卧式车铣复合加工中心、带Y轴或C轴的卧式车削中心、双主轴卧式车削中心和高精度卧式车削中心仍然主要依靠进口。1.1.2与国外的差距1 经营理念的差距国内某些企业的“市场导向”观念是短视的、狭隘的，仅仅局限于产品的销路好坏，简单地卖产品，所谓的售后服务就是修机床。以客户为中心、聚焦客户需求，提供解决方案，为客户创造价值，从产品竞争转向服务竞争还没有成为企业的核心经营理念。特别是对高端客户的需求，国内机床企业往往所供非所需，所需不能供。目前情况虽有所改善，但仍然没有从根本上改变。国内某些企业忽视技术集成的重要性，把自己局限在生产机床设备的范畴，没有认识到软、硬件集成会给客户带来创造价值的巨大潜力。国外领先的机床企业普遍将软、硬件集成作为产品结构调整的重要途径。例如，德马吉公司的Power Tool软件包，马扎克公司的Cyber Production管理系统，GF阿奇夏米尔公司的Smart Machine过程监控系统，西门子公司828D的ShopMill和Program Guide编程软件等。2 关键技术的差距与机床制造强国相较，我国数控机床在结构、技术水平、创新和研发能力等方面都还存在明显的差距。基础技术、关键技术和共性技术尚未完全掌握。聚焦客户需求，研发个性化的产品，开发专门化的数控机床，为用户提供全面解决方案的能力薄弱。特别是高性能数控系统和核心功能部件的发展滞后于主机，市场占有率很低，已成为制约我国数控机床产业发展的主要瓶颈。关键技术的差距最终反映在国产数控机床产品的可靠性和精度稳定性。即使数量较大的、我国能生产的、技术比较成熟的数控机床，如立式加工中心、中小规格卧式加工中心、数控车床等产品的市场由于可靠性和精度保持性等方面略逊一筹，外国公司也因而占有相当市场份额。3发展战略的差距国内企业在制定发展战略时往往是以开发某种产品成为主线，大多数是一种跟随和模仿外国领先企业产品的策略。有竞争力的企业应该将视线越过竞争对手而移向客户的隐现和潜在需求，跨越现有的竞争边界，从既定市场结构下的定位选择向改变市场结构转型，即“引导市场”。引导市场是一种积极主动的战略，其特征是以自主原创的新技术、新产品引导并满足市场不断发展的需求，提升客户的技术水平，为客户追求利润最大化，为自身开拓新的利润空间。它将改变市场的结构，向市场提供超前的新产品，引导客户认识新产品，使用新产品，受惠于新产品。1.2制造业的社会、行业背景数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的技术手段；数控技术是国防现代化的重要战略物质；是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。加入世贸组织后，中国正在逐步变成“世界制造中心”。为了增强竞争能力，制造企业已开始广泛使用先进的数控技术。据统计，目前我国数控机床操作工短缺60万左右。数控人才短缺已引起中央领导、教育部、劳动与社会保障部等政府部门的高度重视。 “月薪6000难聘数控技工”、“年薪16万招不到模具技工”成为全社会普遍关注的热点问题。教育部、劳动保障部、国防科工委、信息产业部、交通部、卫生部等六部委决定实施“职业院校制造业技能型紧缺人才培养培训工程”，力争实现五年培养30万以上制造业技能型紧缺人才的目标，以缓解我国劳动力市场技能型人才的紧缺状况。1.3数控机床的加工特点(1) 自动化程度高，具有很高的生产效率。除手工装夹毛坯外，其余全部加工过程都可由数控机床自动完成。若配合自动装卸手段，则是无人控制工厂的基本组成环节。数控加工减轻了操作者的劳动强度，改善了劳动条件；省去了划线、多次装夹定位、检测等工序及其辅助操作，有效地提高了生产效率。(2) 对加工对象的适应性强。改变加工对象时，除了更换刀具和解决毛坯装夹方式外，只需重新编程即可，不需要作其他任何复杂的调整，从而缩短了生产准备周期。(3) 加工精度高，质量稳定。加工尺寸精度在0.0050.01 mm之间，不受零件复杂程度的影响。由于大部分操作都由机器自动完成，因而消除了人为误差，提高了批量零件尺寸的一致性，同时精密控制的机床上还采用了位置检测装置，更加提高了数控加工的精度。(4) 易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。由于机床采用数字信息控制，易于与计算机辅助设计系统连接，形成CAD/CAM一体化系统，并且可以建立各机床间的联系，容易实现群控。第二章 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45钢。由图可知，侧壁几个表面都有没有加工特征，全部加工面集中在上表面。该零件主要有上表面轮廓包括一个32通孔、2-M16螺纹孔、2-6H7孔、6-7沉头孔，详细见零件图。零件表面粗糙度最要为Ra1.6um，部分表面粗糙度要求为Ra3.2um，未标注粗糙度的表面要求粗糙度为Ra12.5um。拟将下表面作为主要定位基准，并在前道工序中加工出来，后用下表面作为基准，加工上表面。2.3主要的技术要求2.3.1图样分析主视图反映零件的整体轮廓，主要包含了凸台、槽、内孔、内螺纹；A-A视图反映凸台、孔、沉头孔高度的情况；B-B视图反映2-M16孔深度尺寸情况。2.3.2主要加工表面形状及位置精度端盖零件上端面与基准A面的平行度为0.02mm。端盖上的32通孔与基准A面的垂直度为0.02mm。第三章 零件的加工工艺规程设计3.1 毛坯的选择根据该零件的图纸要求，由于零件并不是很长，形状比较规整，因此可以直接采用型材毛坯（板材），能符合零件图纸的要求。毛坯的形状和尺寸主要由零件组成表面的形状、结构、尺寸及加工余量等因素确定的，并尽量与零件相接近，以达到减少机械加工的劳动量，力求达到少或无切削加工。但是，由于现有毛坯制造技术及成本的限制，以及产品零件的加工精度和表面质量要求愈来愈来高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。毛坯尺寸选择如下图3.1所示。图3.1毛坯图零件的最大长度为160mm，宽度为100mm，厚度为25mm，因此可以给毛坯的长度宽度厚度单边留2.5mm余量。以达到减少机械加工的劳动量的目的，减少加工成本。3.2加工工艺路线的确定3.2.1加工路线划分原则工件的机械加工工艺路线中要经过切削加工、热处理和辅助工序。因此，当拟定工艺路线时要合理、全面安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序。切削加工工序的安排原则1）基准先行 选为精基准的表面，应先进行价格，以便为后续工序提供可靠的精基准。如轴类零件的中心孔、箱体的地面或剖分面、齿轮的内孔和一端面等，都应安排在初始工序加工完成。2）先粗后精 各表面均应按照粗加工半精加工精加工的顺序依次进行，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。3）先主后次 先加工主要表面（如定位基面、装配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、键槽、螺纹孔等），次要表面常穿插进行加工，一般安排在主要表面达到一定精度之后、最终精加工之前。该零件的加工顺序应严格按照以上原则进行加工。3.2.2加工方法的选择1、上表面的加工方法其表面粗糙度要求Ra3.2um，尺寸精度较高，故其加工方法可按照粗、精加工进行，在粗铣后留取0.5mm的余量进行精铣。2、侧面的加工方法其表面粗糙度要求Ra3.2um，故其加工方法可按照粗、精加工进行，在粗铣后留取0.5mm的余量进行精铣。3、通孔的加工方法32孔的精度要求较高，故选择其加工方法为先粗镗，再进行精镗加工至图纸尺寸要求。3.2.3工艺路线安排零件的加工路线安排如下工序1：下料工序2：铣削零件6个表面至零件尺寸160X100X25mm，表面粗糙度Ra3.2um工序3：铣削零件下表面外轮廓工步1：用20的立铣刀对下表面外轮廓粗加工，留有精加工余量工步2：用20的立铣刀对下表面外轮廓进行精加工至图纸尺寸要求工序4：铣削零件上表面凸台及32通孔工步1：用10立铣刀对上表面凸台及32通孔粗加工，留有精加工余量工步2：用10立铣刀对上表面凸台及32通孔进行精加工至图纸尺寸要求工序5：对零件上表面的孔进行加工工步1：对2-M16孔进行钻14底孔工步2：对2-M16孔进行攻牙加工工步3：对12沉头孔进行钻孔工步4：对12孔进行铰孔加工工步5：对18沉孔进行钻孔工步6：对6-7孔进行钻孔工步7：对6-7孔进行铰孔加工工步8：对10沉孔进行钻孔工步9：对2-6孔进行钻孔工步10：对2-6孔进行铰孔加工工序6：去毛刺、清洗工序7：检验、入库3.3选择并确定工艺装备3.3.1数控机床的选择通过分析 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，为方形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。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3.1下。表3.1 XD-40A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6500rmin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380V3.3.2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。根据上述分析，该零件结构简单，能在一次装夹中完成，采用精密平口钳（图3.2）从侧面夹紧，以底面和两侧面定位（图3.3）。图3.2精密平口钳图3.3夹紧方式本零件使用精密平口钳，夹持工件左右端面，下面使用登高垫铁支撑，这样才能保证零件在加工过程中不易松动，从而保证加工精度。3.3.3加工刀具的选择刀具的选择是数控加工工艺中的主要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工的质量。数控机床在选用刀具时，通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。数控机床对刀具的要求比普通机床要高、除了要求较好的刚性和尺寸稳定性、较长的寿命、良好的切削性能外，还要求安装调整方便。选择刀具时，还要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应，即选择的刀具的几何形状应依据加工曲面的具体情况而定。（1）刀具选择的基本要求刀具的刚性要好。为提高生产效率而采用大切削用量时，需要刚性好的刀具，刚性差的刀具在大切削用量时很容易断刀。要保证被加工表面的形状精度，用刚性差的刀具在大切削力的作用下，会产生变形而形成让刀，使加工的型面出现斜面。当被加工的零件表面的加工的余量不一样的时候，若采用刚性好的刀具就可以不必换刀，从而减少了换刀次数。刀具的耐用度要高。由于数控铣床靠程序来控制精度，刀具如果磨损很快，则被加工零件的尺寸精度和型面精度就很难保证，故要用耐用度高的刀具。同时，刀具参数、几何角度、排屑性能等因素也要综合的考虑。（2）数控加工刀具材料高速钢。又称白钢，它含有W 、Cr、Mo、V、Co等元素。它不仅可以用来制造钻头、铣刀，还可以用量制造齿轮刀具、成形铣刀等复杂刀具。但由于其允许的切削速度较低（50m/min），所以大多用于数控机床的低速加工。硬质合金。硬质合金是有硬度和熔点都很高的碳化物（WC TiC等），用co mo ni做粘结剂制成的粉末冶金产品。在中速和大切削中发挥出优良的切削性能。常用的硬质合金有钨钴合金、钨钛合金等。刀具的选择是数控加工工艺中的主要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工的质量。数控机床在选用刀具时，通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。数控机床对刀具的要求比普通机床要高、除了要求较好的刚性和尺寸稳定性、较长的寿命、良好的切削性能外，还要求安装调整方便。选择刀具时，还要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应，即选择的刀具的几何形状应依据加工曲面的具体情况而定。综上所述，根据该零件的加工需求，确定该零件的刀具如表3.2所示。表3.2加工刀具卡片产品名称或代号零件名称零件图号程序编号O0001工号刀具号刀具规格名称数量加工表面 材料1T0180面铣刀1毛坯表面硬质合金2T0220立铣刀1外轮廓硬质合金3T0310立铣刀1凸台、通孔硬质合金4T0414麻花钻12-M16孔高速钢5T05M16丝锥12-M16孔高速钢6T0611.8麻花钻12-12孔高速钢7T0712铰刀12-12孔高速钢8T0818麻花钻118沉头孔高速钢9T096.8麻花钻16-7孔高速钢10T107铰刀16-7孔高速钢11T1110麻花钻16-10沉头孔高速钢12T125.8麻花钻12-6孔高速钢13T136铰刀12-6孔高速钢编制审核共1页第1页3.3.4量具的选择从经济价值选择(经济性)在保证测量精度和测量效率的前提下 ，能用专用量具的，不用万能量具；能用万能量具的，不用精密仪器。由于本论文选择的零件加工精度要求不高，所以选用游标卡尺 、千分尺作为检查的 量具，即可达到加工精度的要求（如图3.4）。图3.4量具3.4切削用量的选择原则粗加工时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。选择切削用量时应首先选取尽可能大的背吃刀量ap，其次根据机床动力和刚性的限制条件，选取尽可能大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度vc。增大背吃刀量ap可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断屑。精加工时，对加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀。选择精车的切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础土尽量提高生产率。因此，精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量和进给量，并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。3.5切削用量的选择切削用量的合理选择直接影响到零件的表面质量以及加工效率，因此切削用量的选择是数控加工工艺编制过程中不可缺少的一部分，根据经验及查表确定该零件在数控加工过程中的切削用量。主轴转速。主轴转速主要根据允许的切削速度选取。而刀具的切削速度主要根据已经选定的背吃刀量、进给量、刀具的耐用度来、工件材料的强度和硬度以及切削加工性来选取。而切削速度与主轴转速的关系如下公式所示：式中:-切削刃选定点处所对应的工件或刀具的最大回转直径,单位为mm n-主轴转速，单位为r/min -切削速度，单位为m/min进给量（mm/min或mm/r）。进给量的选取主要根据零件的加工精度和表面的粗糙度以及刀具、工件材料性质来选取。当零件的加工精度、表面粗糙度要求高时，进给量应该取小值。最大进给量受机床刚度和进给系统的性能限制，并与脉冲当量有关。总之切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。（1）80面铣刀粗加工时根据查表及经验，选取Vc=90m/min，f=0.3mm/r，ap=1mm。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（100090）/（3.1480）r/min=358.2r/min取360r/min 进给速度：F =fn =（0.3360）mm/min=108mm/min精加工时根据查表及经验，选取Vc=110m/min，f=0.2mm/r，ap=0.5mm。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（1000110）/（3.1480）r/min=437.8r/min取450r/min 进给速度：F =fn =（0.2450）mm/min=90mm/min（2）20立铣刀粗加工时根据查表及经验，选取Vc=70m/min，f=0.3mm/r，ap=1mm。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（100070）/（3.1420）r/min=1114.6r/min取1100r/min 进给速度：F =fn =（0.31100）mm/min=330mm/min精加工时根据查表及经验，选取Vc=90m/min，f=0.2mm/r，ap=0.5mm。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（100090）/（3.1420）r/min=1433.1r/min取1400r/min 进给速度：F =fn =（0.21400）mm/min=280mm/min（1）10立铣刀粗加工时根据查表及经验，选取Vc=70m/min，f=0.3mm/r，ap=1mm。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（100070）/（3.1410）r/min=2229.3r/min取2200r/min 进给速度：F =fn =（0.32200）mm/min=660mm/min精加工时根据查表及经验，选取Vc=90m/min，f=0.2mm/r，ap=0.5mm。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（100090）/（3.1410）r/min=2866.24r/min取2800r/min 进给速度：F =fn =（0.22800）mm/min=560mm/min（1）14麻花钻加工时根据查表及经验，选取Vc=30m/min，f=0.1mm/r。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（100030）/（3.1414）r/min=682r/min取680r/min 进给速度：F =fn =（0.1680）mm/min=68mm/min（1）M16丝锥（先钻14麻花钻）根据实际加工经验，主轴转速取选取200r/min，进给速度取400mm/min。（1）11.8麻花钻加工时根据查表及经验，选取Vc=25m/min，f=0.1mm/r。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（100025）/（3.1411.8）r/min=674r/min取700r/min 进给速度：F =fn =（0.1700）mm/min=70mm/min（2）12铰刀加工时根据查表及经验，选取Vc=30m/min，f=0.05mm/r。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（100030）/（3.1412）r/min=796r/min取800r/min 进给速度：F =fn =（0.05800）mm/min=40mm/min（1）18麻花钻加工时根据查表及经验，选取Vc=30m/min，f=0.1mm/r。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（100030）/（3.1418）r/min=545r/min取550r/min 进给速度：F =fn =（0.1550）mm/min=55mm/min（1）6.8麻花钻加工时根据查表及经验，选取Vc=25m/min，f=0.05mm/r。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（100025）/（3.147.8）r/min=1020r/min取1000r/min 进给速度：F =fn =（0.051000）mm/min=50mm/min（2）7铰刀加工时根据查表及经验，选取Vc=28m/min，f=0.04mm/r。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（100028）/（3.148）r/min=1114r/min取1100r/min 进给速度：F =fn =（0.041100）mm/min=44mm/min（1）10麻花钻加工时根据查表及经验，选取Vc=25m/min，f=0.1mm/r。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（100025）/（3.1410）r/min=796r/min取800r/min 进给速度：F =fn =（0.1800）mm/min=80mm/min（1）5.8麻花钻加工时根据查表及经验，选取Vc=20m/min，f=0.05mm/r。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（100020）/（3.145.8）r/min=1326r/min取1300r/min 进给速度：F =fn =（0.051300）mm/min=65mm/min（1）6铰刀加工时根据查表及经验，选取Vc=23m/min，f=0.04mm/r。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（100023）/（3.146）r/min=1220r/min取1200r/min 进给速度：F =fn =（0.041200）mm/min=48mm/min 第四章 加工工艺文件制定4.1制定数控加工工艺过程卡片见附录-数控加工工艺过程卡4.2数控加工工艺卡片见附录-数控加工工艺卡片第五章 零件的数控程序编制5.1编程方法的选择数控编程方法可分为手工编程和自动编程两种。（1）手工编程手工编程是指主要由人工来完成数控机床程序编制各个阶段的工作。当被加工零件形状不十分复杂和程序较短时，都可以采用手工编程的方法。手工编程在目前仍是广泛采用的编程方式，即使在自动编程高速发展的将来，手工编程的重要地位也不可取代，仍是自动编程的基础。在先进的自动编程方法中，许多重要的经验都来源于手工编程，并不断丰富和推动自动编程的发展。（2）自动编程自动编程是指借助数控语言编程系统或图形编程系统，由计算机来自动生成零件加工程序的过程。编程人员只需根据加工对象及工艺要求，借助数控语言编程系统规定的数控编程语言或图形编程系统提供的图形菜单功能，对加工过程与要求进行较简便的描述，而由编程系统自动计算出加工运动轨迹，并输出零件数控加工程序。由于在计算机上可自动地绘出所编程序的图形及进给轨迹，所以能及时地检查程序是否有错，并进行修改，得到正确的程序。综合考虑该零件的外形，确定该零件采用UG软件自动编程的方法进行编制，这样做可以通过加工仿真更明确的发现程序是否有错误。5.2.确定编程原点铣床编程坐标原点的位置是任意的，它是编程人员在编制程序时根据零件的特点选定的，为了编程方便，一般要根据工件的形状和标注尺寸的基准以及计算最方便的原则来确定工件上某一点为编程坐标原点，具体选择应注意以下几点：1.编程的坐标原点应选在零件图的尺寸基准上，这样便于坐标值的计算。2.编程坐标原点应尽量选择在精度较高的精度表面，以提高被加工零件的加工精度。3.对称的零件，编程坐标原点应设在对称中心上;不对称的零件，编程原点应设在外轮廓的某一角点上。4.Z轴方向的零点一般设在工件表面。本设计根据零件图的对称特点，编程原点设在工件的中心，Z轴坐标原点在工件毛坯的表面。图5.1工件坐标系5.3 UG软件介绍UG NX加工模块提供了连接基于UG的加工处理模块UG NX所有加工模块提供了相同的图形窗口环境，用户可以在沿运动轨迹的图形观察工具和图形的修改，如延长和缩短或修改刀具路径。该模块还提供了一个共同点的加工编程功能，可用于钻削、镗削和镗削加工。根据用户对灵活用户的需求进行修改和裁剪模块的接口，并对标准化工具库的定义、模型库的处理参数进行了早期处理、半精加工和精加工等常用参数的归一化处理，减少了训练时间和优化处理技术。UG软件的所有模块，可以直接生成的物理模型的处理程序，使整个模型。UG NX加工后置处理模块，用户可以方便地建立自己的后置处理程序，该模块在数控机床和加工中心的世界主流，在多年的实践中的模块已被证明在2至5轴或更多轴铣、2 4轴车削和电火花线切割。5.4 UG软件编程操作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5.2），准备加工零件图5.2加工页面1. 选择创建刀具，弹出对话框（图5.3）选中，输入刀具体名称（图5.3）。点击选择进入对话框，输入刀具参数（图5.3）刀具直径为20mm，长度为75mm，刀刃为4。后面的刀具以这种方法继续创建。 图5.3刀具参数对话框2. 选择创建几何体，弹出对话框（图5.4）。选中 ，输入几何体名称。点击确定，进入对话框（图5.5），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5.6）图5.4对话框 图5.5MCS图5.6工件坐标系3.选择创建几何体，弹出对话框（图5.7）。选中，输入几何体名称。点击确定，进入对话框（图5.8） 图5.7几何体 图5.8对话框点击指定部件，进入对话框，选择几何体，选中要加工的零件。点击指定毛坯，进入对话框图5.9 选中自动块，毛坯创建完成。 图5.9毛坯的设定5、创建型腔铣操作（1）单击【插入】工具栏上的【创建操作】图标，系统自动弹出如图5.10所示的“创建操作”对话框，选择“类型”为“mlii-contour”，选择“操作子类型”为“CAVITY-MILL”（型腔铣），“刀具”选择“D20”、“几何体”设置为“WORKPIECE1”、“方法”设置为 “MEHOD”、“名称”设置为“CAVITY-MILL-1”，单击对话框中的“确定”按钮将弹出“型腔铣”对话框。图5.10创建操作（2）指定切屑区域在“型腔铣”对话框中单击“指定切削区域”图标，系统弹出“切削区域”对话框，选择切削区域，单击确定键，返回“型腔铣”对话框。（3）刀轨生成切削模式。在“切削模式”下拉列表中选择“跟随部件”。歩距。在“歩距”下拉列表选择“%70刀具平直”。全局每刀深度。在“全局每刀深度”文本输入框中输入“1”。如图5.11参数设置。图5.11参数设置切削参数。在“型腔铣”对话框中单击【切削参数】图标，系统弹出“切削参数”对话框，“策略”选项卡参数中设置“切削方向”为“顺铣”、“切削顺序”为“层优先”、如图5.11参数设置。“余量”选项卡参数中设置使用“底部面和侧壁余量一直”，“毛坯余量”为0.3，“部件侧面余量”采用继承自MILL-ROUGH为“0.5”，“内公差”为0.03、“外公差”为0.12。非切削移动。在“型腔铣”对话框中单击【非切削移动】图标，系统弹出“非切削移动”对话框，倾斜角度设为“5”，“传递/快速”中的“区域之间”和“区域内”均设置为“前一平面”。 进给和速度。在“型腔铣”对话框中单击【进给和速度】图标，系统弹出如图所示的“进给和速度”对话框，设置主轴速度（rpm）为“1200”、“进刀”为480 mmpm。单击鼠标中键，返回“型腔铣”对话框。在“型腔铣”对话框中指定了所有的参数后，单击对话框底部操作组的【生成】图标，生成如图5.12所示的型腔铣粗加工刀轨。图5.12外轮廓粗加工走刀路线图图5.13外轮廓精加工走刀路线图图5.14上表面粗加工走刀路线图图5.15上表面精加工走刀路线图6.钻孔加工（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5.16所示。 图5.16参数设置（3）生成操作，如图5.17所示。图5.17钻2-M12孔刀路图图5.18钻12沉头孔刀路图图5.19钻6-7沉头孔刀路图图5.20钻2-6沉头孔刀路图5.5数控仿真加工在文章的最后，为了效验本次设计，安排的切削参数，工艺路线，机床选择，刀具选择等，是否合理，我们使用UG软件的仿真加工功能，确定刀路是否合理，是否有过切，撞刀等问题。选中所有加工程序，点击软件上的确定刀轨，选择2D动态仿真。点击开始，得如下图。 图5.21加工仿真5.6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。图5.22程序后处理部分加工程序%N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0N0030 T00 M06N0040 G00 G90 X-3.9762 Y1.1227 S0 M03N0050 G43 Z.3937 H00N0060 Z.0787N0070 G01 Z-.0394 F9.8 M08N0080 X-3.5825 Y1.6841N0090 G02 X-2.8651 Y2.4015 I2.4014 J-1.6841N0100 G01 X-2.3037 Y2.7952N0110 Z.0787N0120 G00 Z.3937N0130 Y-2.7952N0140 Z.0787N0150 G01 Z-.0394N0160 X-2.8651 Y-2.4015N0170 G02 X-3.5825 Y-1.6841 I1.684 J2.4015N0180 G01 X-3.9762 Y-1.1227N0190 Z.0787N0200 G00 Z.3937N0210 X3.9762N0220 Z.0787N0230 G01 Z-.0394N0240 X3.5825 Y-1.6841N0250 G02 X2.8651 Y-2.4015 I-2.4014 J1.6841N0260 G01 X2.3037 Y-2.7952N0270 Z.0787N0280 G00 Z.3937N0290 Y2.7952N0300 Z.0787N0310 G01 Z-.0394N0320 X2.8651 Y2.4015N0330 G02 X3.5825 Y1.6841 I-1.684 J-2.4015N0340 G01 X3.1312 Y1.3676N0350 G02 X1.1811 Y-2.3819 I-1.9501 J-1.3676N0360 G01 X-1.1811N0370 G02 Y2.3819 I0.0 J2.3819N0380 G01 X1.1811N0390 G02 X3.1312 Y1.3676 I0.0 J-2.3819N0400 G01 X3.9762 Y1.9602N0410 Z.0787.N7190 G00 Z.3937N7200 Y2.7834N7210 Z-.3937N7220 G01 Z-.51