毕业设计——割草机带轮嵌件的数控加工工艺与编程

1、 割草机带轮嵌件的数控加工工 艺分析与编程【摘要】本文通过对企业中带轮嵌件进行加工工艺的分析,分析零件的图纸要求，确定加工内容和要求，合理安排工序，通过NX6.0软件，三维建图，模拟仿真，编程导入，实际操作，最后完成产品的加工。【关键词】：带轮嵌件；工艺分析；建模；仿真编程目录引言1一、制定带轮嵌件的加工工艺2（一）图纸分析2（二）制定工艺路线3（三）加工设备选用3（四）毛坯的选用4（五）夹具选用4（六）刀具和切削用量的选用5二、编制加工程序6（一）零件三维建模6（二）编制加工左端的NC程序17（三）仿真加工与后处理23总结25参考文献26谢辞27引言随着科技生产力和生活水平的提高，机械产品要

2、求也逐渐从简单趋向复杂，人工制作越来越困难。1946年世界上诞生了第一台计算机，在随后的六年中就很快的应用到机床中，一种操作简便、精度高、效率高的加工设备就由此诞生了-数控机床。数控技术就是通过数字来对机床工作实现的一种自动化技术。多年的发展数控技术更加广泛，如NC、CNC，数控系统也很多，通常我们熟知的发那科（FAUNC)、西门子（SINUMERIK)等等。本文介绍的是带轮嵌件的工艺分析与编程，按照零件图纸加工要求，制定加工工艺，选择设备、毛坯、夹具、制作工艺卡、刀具表等等。做好准备要求，使用NX软件建模、模拟加工，导出编程。26一、制定带轮嵌件的加工工艺（一）图纸分析带轮嵌件此零件包含的特

3、征有滚直纹、内螺纹、斜角、外圆，如图1-1所示图纸要求。 图1-1 零件图纸要求 根据图纸要求该零件要求材料为45钢，见表1-1加工内容。 表1-1 加工内容内容要求15.0mm外圆直径为15.0（+0/-0.05）mm的外圆19.0mm外圆直径为19.0：外圆长度23.0（+0.05/-0.05）mm的外圆15.0mm外圆直径为15.0（+0.008/-0）mm的外圆14.0mm外圆直径为14.0（+0.05/-0.05）mm的外圆9.0mm外圆直径为9.0（+0.014/-0.006）mm的外圆内螺纹M8×30螺纹规格M8×30滚直纹1×1滚直纹要求1

4、5;1外沟槽宽2mm；底径17mm外沟槽宽1mm；底径18mm外沟槽宽2mm；底径14mm外沟槽宽2mm；底径8mm外沟槽宽1.3mm;底径8mm总长总长87.6（+0.1/-0.1）mm垂直度外圆直径为15.0mm垂直0.2同心度外圆直径为15.mm0与内螺纹同心值0.05倒角6个1×45°倒角粗糙度外圆直径为14.0mm和19.0mm要求Ra3.2,其他Ra1.6 带轮嵌件的主要加工难点为15mm、19mm、14mm的外圆直径尺寸，外沟槽、内螺纹M8、滚直螺纹1×1，端面的加工精度Ra1.6。此零件较为复杂且要求精度高，所以在操作过程一定要把握好切削速度和进给

5、。（二）制定工艺路线 （1）备料：直径20mm的45#钢棒料，长100mm； （2）右端钻孔：钻7mm长度30mm的孔； （3）粗车左端：用三爪卡盘夹紧毛坯右边，伸出90mm，将零件左边车光，粗车9.0mm、14.0mm、15.0mm、19.0mm、15.0mm外圆和倒角，留0.3mm余量; （4）精车左端：精车尺寸至图纸要求； （5）粗车左端：在左端车出长4mm，角度20的斜角，留0.5mm余量； （6）精车左端：精车斜角； （7）切槽：按图纸上要求切槽； （8）切断：零件掉头装夹，装夹时用铜皮包好，在图纸总长要求下，切断多余的长度； （9）粗车内螺纹：车M8×30的内螺纹，留0.

6、3mm余量； （10）精车内螺纹：精车至图纸要求；（三）加工设备选用 加工设备使用CK61361，该设备完全符合图纸加工要求。见图1-2。 图1-2 机床视图（四）毛坯选用 材料为45#钢，根据零件图纸要求和实际生产状况，毛坯选用20mm，L为100mm的棒料，因为零件最后要求硬度为HB220-280，在此之前需要对毛坯进行调制热处理，毛坯如图1-3所示。 图1-3 毛坯图（五）夹具的选用在实际生产中发现零件又细又长，因此需要顶尖配合装夹，防止零件在加工过程中晃动导致变形。如图1-4为三爪卡盘，图1-5为顶尖。图1-4 三爪卡盘图1-5 顶尖 因为此零件需要掉头装夹，通常我们需要使用弹性套。它

7、主要能起到提高零件装夹时与机床主轴的同轴度，并且能保护已加工表面不受到破坏，此零件所需弹性套如图1-6所示 。 图1-6 弹性套（六）刀具和切削用量的选用 刀具卡片如表1-2所示。 表1-2 图表工序刀号刀具规格加工内容转速（r/min）切深(mm)进给(mm/r)加工孔T01麻花钻钻孔700400.25加工左端T02外圆刀粗车7001.50.2精车10000.50.1 T03切槽刀切槽10000.50.12、 编制加工程序 （一）零件三维建模1.使用NX6.0软件新建文件，选择模型建模，单位毫米，将文件命名为11c6-chenzhuo.prt，完成创建。 2.点击草图，指点圆点为（0，0，0

8、），直径为15mm的圆，设置约束，如图2-1所示，完成创建。 图2-1 草图 3.选择【拉伸】，选择直径为15mm的圆，在限制对话框中拉伸距离17.3mm，如图2-2所示，完成创建。 图2-2 拉伸对话框 4.选择【草图】，在之前创建的圆柱上指定平面方向，创建直径为19mm的圆，设置约束，如图2-3所示，完成创建。 图2-3 草图5.选择【拉伸】，选择直径为19mm的曲线，在限制对话框中开始值为0mm，结束值为8mm。布尔求和选择体全选，如图2-4所示，完成创建。 图2-4 拉伸对话框6.选择【草图】，在之前创建的圆柱上指定平面方向，创建直径为17mm的圆，设置约束，如图2-5所示，完成创建。

9、 图2-5 草图7.选择【拉伸】，选择直径为17mm的曲线，在限制对话框中开始值0mm，结束值2mm。布尔求和选择体全选，如图2-6所示，完成创建。 图2-6 拉伸对话框8.选择【拉伸】，选择直径为17mm的曲线，在限制对话框中开始值10mm，结束值20mm。布尔求和选择体全选，如图2-7所示，完成创建。 图2-7 拉伸对话框9.选择【草图】，在之前创建的圆柱上指定平面方向，创建直径18mm的圆，设置约束，如图2-8所示，完成创建。 图2-8 草图10.选择【拉伸】，选择直径为18mm的曲线，在限制对话框中开始值0mm，结束值1mm。布尔求和选择体全选，如图2-9所示，完成创建。 图2-9 拉

10、伸对话框11.选择【拉伸】，选择直径为18mm的曲线，在限制对话框中开始值21mm，结束值23mm。布尔求和选择体全选，如图2-10所示，完成创建。 图2-10 拉伸对话框12.选择【草图】，在之前创建的圆柱上指定平面方向，创建直径为14mm的圆，设置约束，如图2-11所示，完成创建。 图2-11 草图13.选择【拉伸】，选择直径为14mm的曲线，在限制对话框中开始值0mm，结束值2mm。布尔求和选择体全选，如图2-12所示，完成创建。 图2-12 拉伸对话框14.选择【草图】，在之前创建的圆柱上指定平面方向，创建直径为15mm的圆，设置约束，如图2-13所示，完成创建。 图2-13 草图15

11、.选择【拉伸】，选择直径为15mm的曲线，在限制对话框中开始值0mm，结束值7mm。布尔求和选择体全选，如图2-14所示，完成创建。 图2-14 拉伸对话框16.选择【拉伸】，选择选择直径为15mm的曲线，在限制对话框中开始值9mm，结束值34.3mm。布尔求和选择体全选，如图2-15所示，完成创建。 图2-15 拉伸对话框17.选择【草图】，在之前创建的圆柱上指定平面方向，创建直径为8mm的圆，设置约束，如图2-16所示，完成创建。 图2-16 草图18.选择【拉伸】，选择直径为8mm的曲线，在限制对话框中开始值0mm，结束值13mm。布尔求和选择体全选，如图2-17所示，完成创建。 图2-

12、17 拉伸对话框 19.选择【草图】，在之前创建的圆柱上指定平面方向，创建直径为9mm的圆，设置约束，如图2-18所示，完成创建。 图2-19 草图20.选择【拉伸】，选择直径为9mm的曲线，在限制对话框中开始值2mm，结束值7mm。布尔求和选择体全选，如图2-20所示，完成创建。 图2-20 拉伸对话框21.在菜单中点击【插入】，在细节特征中找到【倒斜角】，弹出对话框，选择好边，点击偏置和角度，距离4mm，角度20度，如图2-21所示，完成创建。 图2-21 倒斜角对话框22.按照以上操作将1×45°、0.5×45°所需倒角完成。 23.在菜单中点击【

13、插入】，在设计特征中找到【孔】这一选择，点击进入。弹出创建孔的对话框，在直径为15mm的圆柱上指定为圆心位置，尺寸要求直径8mm,深度30mm，布尔求差选择体全选，如图2-22所示，完成孔的创建。 图2-22 孔对话框 24.在菜单中点击【插入】，在设计特征中找到【螺纹】这一选择，点击进入。弹出创建螺纹对话框，选择以上创建直径为8mm的孔为加工面，在编辑螺纹中设置螺纹参数，如图2-23所示，完成操作。 图2-23 螺纹对话框 25.将不需要的草图创建、坐标系隐藏，零件的建模就此完成，如图2-24所示。 图2-24 完成零件（二）编制加工左端的NC程序1.打开以上创建零件图，点击【开始】，选择【

14、加工】，如图3-1所示，进入加工模块。图3-1 加工环境设置对话框2.选择【几何视图】，如图3-2所示。 图3-2 操作导航器3.在操作导航器中找到【MCS_MILL】，双击操作。弹出Turn Orient对话框，指定MCS方向，车床工作平面指定为XM-YM，其他设置默认状态，如图3-3所示。图3-3 加工坐标系对话框4.如图3-4所示，选择参考坐标系中的WCS，完成加工坐标系设置。 图3-4 加工坐标系设置5.如图3-5所示，PORKPIECE设置对话框，指定部件、指定毛坯，完成操作。图3-5 WORKPIECE设置对话框6.选择【指定部件】，选择建模时所画零件如图3-6所示，完成指定部件操

15、作。 图3-6 部件几何体对话框7.选择【指定毛坯】，选择在建模中预先建好的毛坯，如图3-7所示，完成指定毛坯。 图3-7 毛坯几何体对话框8.在操作导航器中找到MCS_SPINDLE，在WORKPIECE中找到 RUENING_WORKPIECE，生成车加工截面和毛坯界面。9.【机床视图】状态下，在菜单中点击创建刀具，如图3-8所示，选择drill刀具子类型，名称改为T1D8，钻刀参数设置如下图3-9所示，完成刀具创建。 图3-8 创建刀具选择对话框 图3-9 刀具选择对话框 10.创建刀具，如图3-10所示选择turning刀具子类型择，刀具名称为命名为T2。车刀参数设置如图3-11所示，

16、完成刀具创建。 图3-10 刀具选择框 图3-11 车刀-标准11.创建刀具，如图3-12所示选择turning刀具子类型，刀具名称改为T3。如下图3-13所示完成参数设置，刀具创建完成。 图3-12 刀具选择框 图3-13 螺纹刀选择框 12.【创建操作】，如图3-14所示，选择操作类型为turning，选择刀具，几何体，粗加工，完成操作。 图3-14 创建操作对话框13.在粗车OD情况下选择几何体，确认后出现指定部件边界、指定毛坯边界如图3-15所示。 图3-15 粗加工对话框 14.在粗车OD情况下点击部件边界，如图3-16所示。图3-16 编辑指定部件边界15.在粗车OD情况下点击切削

17、区域，如图3-17所示。图3-17 指定切削区域16.【切削参数】，余量留0.5mm，如图3-18所示。图3-18 切削参数对话框17.选择3D动态播放，刀轨生成，点击【确定】，粗加工完成。18.精加工方式同以上粗加工方式操作，设置余量修改为0，3D动态播放，刀轨生成，精加工完成。19.因为考虑到企业节约成本，镗孔、车内螺纹直接手动加工，不需编程。（三）仿真加工与后处理 1.点击程序顺序图找到PROGRAM，刀轨确认，完成操作。在菜单工具中找到【操作导航器】、【输出】、【NX Post】开始后处理如图4-1所示操作。图4-1 后处理对话框 2.后处理器选择LATHE_AXIS_TOOL_TIP,如图4-2所示导出程序。图4-2 NC程序总结 这一次的毕业设计，接触到许多课堂上学不到的东西，比如一些加工操作方法，工序的安排，并且把老师课堂上的理论与企业实际操作紧密地结合了在一起。在企业实习的时候，不仅增强了自己的动手能力，还教会我在编制工艺时更加合理地安排加工工艺，避免一些重复操作来节省加工时间。在企业领导和季老师的帮助