毕业设计(论文)-割草机带轮嵌件的数控加工工艺分析与编程

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 引言随着科技生产力和生活水平的提高，机械产品要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。 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Φ15.0mm外圆直径为Φ15.0（+0/-0.05）mm的外圆Φ19.0mm外圆直径为Φ19.0：外圆长度23.0（+0.05/-0.05）mm的外圆Φ15.0mm外圆直径为Φ15.0（+0.008/-0）mm的外圆Φ14.0mm外圆直径为Φ14.0（+0.05/-0.05）mm的外圆Φ9.0mm外圆直径为Φ9.0（+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1×1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Φ15.0mm垂直0.2同心度外圆直径为Φ15.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Φ14.0mm和Φ19.0mm要求Ra3.2,其他Ra1.6带轮嵌件的主要加工难点为Φ15mm、Φ19mm、Φ14mm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。（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Φ7mm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Φ9.0mm、Φ14.0mm、Φ15.0mm、Φ19.0mm、Φ15.0mm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0.3mm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Φ20mm，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10000.50.1T03切槽刀切槽10000.50.1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），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。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.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2-17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【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【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TurnOrient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3-5WORKPIECE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，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】、【NXPost】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4-2NC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最终克服重重困难，完成毕业设计。参考文献[1]吴少华顾涛季业益.首件加工与调试[M].苏州工业职业技术学院.2011.3.[2]张亚力.数控铣床/加工中心编程与零件加工[M].化学工业出版社.2011.9.[3]钱东东.实用数控编程与操作.北京大学出版社[M].2008.12.[4]李建刚.数控铣床和加工中心的编程与操作实例[M].中国电力出版社.2006.[5]徐洪海.数控机床刀具及其应用[M].北京机械工业出版社.2001.[6]戴国洪.SIEMENSNX6.0(中文版）数控加工技术[M].机械工业出版社.2010.2.[7]陈爱平.螺纹加工[M].机械工业出版社.2010.基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压