麻花钻四轴加工-工贸技工学校论文

论文题目：麻花钻四轴的加工作者姓名：xxx单位：常州市工贸技工学校通讯地址：新冶路489号邮政编码：213000联系电话：1377527xxxx

麻花钻四轴的加工摘要铣削加工、流线加工、四轴程序的编写、后置处理（POST）、UG/ISV仿真验证。本文利用德国SIEMENS公司UGNX７.５提供的多轴编程功能，规划麻花钻头的粗、精加工工艺，编制加工轨迹，利用ＵＧ仿真验证加工轨迹的合理性。最后利用配备FANUC系统的机床完成模拟加工。关键词多轴数控编程UGISV仿真引言近年来四轴或多轴联动加工在我国得了很大的发展，主要应运在航空、造船、医学、汽车工业、模具。较为典型的凸轮、涡轮、蜗杆、螺旋桨、鞋模、立体公、人体模型、汽车配件、其他精密零件加工都可以在多轴机床上实现。麻花钻是机械加工中常用的钻削孔类工具，其制造性能直接影响加工工件的表面质量和精度。如下图所示。基本形状是一外圆体，内部螺旋槽形状比较复杂，容易发生加工干涉，因此其加工的难点在于螺旋槽的粗、精加工。本文中将利用UGNX、UG/PostBuilder、UG/ISV对四轴麻花钻（刀路轨迹的编写、后置POST的编写、ISV仿真验证）进行详细的说明。加工工艺分析（１）加工区域划分根据该零件的形状，加工大概分四个区域。（２）刀具的选择对于四个区域的划分采用不同的刀具，铣削外圆采用Ｄ10的平底刀对于螺旋槽部分要采用ＵＧ的分析命令来确定球刀的大小。（３）安装夹具采用三轴自定心卡盘（旋转轴附带）（４）机床的选择XYZ+A、XYZ+B、两种形式四轴XYZ+A适合加工旋转类工件、车铣复合加工XYZ+B工作台相对较小、主轴刚性差、适合加工小产品四轴可以实现产品除底面外5个面都可以做加工，加工前我们必须对产品进行分析，确定四轴机床。麻花钻的加工使用FANUC控制系统的三轴机床，该机床配备有X、Y、Z三个线性轴，旋转Ａ轴。具体机床结构如下图所示：（５）加工注意事项零件的开粗都采用分层进行，可采用多重深度切削或进行偏置。不要加工的位置做辅助曲面保护。如果零件的直径比较大时，可以预先采用车削加工完成，或者在铣削上采用定轴开粗。每个面的ＵＶ向要一致，如果不一致的话要进行抽取或者采用其它形式，然后通过曲线组进行补面。这样才能保证做出正确的驱动路径。刀轴的初始进刀要相切入，定义好安全距离的起始位置，把光顺命令打开圆滑连接。在有些曲面不是太光顺的时候，可做较大辅助驱动面来投射驱动体。对于零件形状要选用合格的驱动方法，刀轴与投影矢量要合理搭配。表面的质量的控制好通过步距值、内外公差值缩小、余量的均匀分配。在实际加工时，因工件比较长，控制第一刀切深，如果Ｚ轴的切削深度比较大，这样会给零件的垂直方向带来冲击载荷，导致零件弯曲变形。工件属于回转体零件，对于ＭＣＳ的定位通常放在Ａ轴的中心，或者放零件的端面中心，在加工之前要校正好中心点的位置，防止加工出来偏位，零件报废加工之前通过仿真功能，校验下刀具的主轴会不会与Ａ轴夹台相碰撞，刀具的伸出长短在ＵＧ中可进行分析，所有刀路做完后，通过过切检查来整体２D或者3D进行观察。具体的刀具轨迹如下图：加工路径的编制对于三轴加工机床无法加工到的或需要装夹过长，为了提高自由空间曲面的精度、质量和效率。在工作台面上增加Ａ轴，产生四轴后要与合适的CAM编程软件相结合也是至关重要的。多轴加工CAM编程系统应具有很高的计算速度、较强的插补功能、全程自动过切检查及处理能力、自动刀柄与夹具干涉检查、进给率优化处理功能、刀具轨迹编辑优化功能、加工残余分析功能等。数控编程时应首先要注意加工方法的安全性和有效性；其次要尽一切可能保证刀具轨迹光滑平稳，这会直接影响加工质量和机床主轴等零件的寿命；最后要尽量使刀具载荷均匀，这会直接影响刀具的寿命。国内外比较成熟适用于多轴加工编程的有德国SIEMENS公司UnigraphicsNX、英国DelCAM公司的PowerMill、以色列的Cimatron软件。本课题程序编写采用德国SIEMENS公司UGNX７.５。此螺旋槽内侧扭曲大，发生加工干涉的概率很高，这主要是影响多轴编程质量的因素；即便很好的解决了以上的问题，还有一个比较重要的就是要控制刀轴在运动过程中的突然变化，因为刀轴的突变带来的直接影响就是机床在加工过程中坐标轴方向的位移突然加大，甚至超出机床的运动极限，这是另一个比较重要的地方。UGNX多轴程序的编写，绝大部分依赖辅助驱动曲面的构建。这其中最重要的就是螺旋槽开粗分层辅助曲面的建立。建立外圆开粗刀路，利用VARIABLE_CONTOUR操作，四轴垂直于驱动体。生成开粗刀路如下图：建立刀刃精加工刀路，利用VARIABLE_CONTOUR操作，驱动方法采用流线型，投影矢量为刀轴，刀轴为四轴垂直于驱动体。精加工刀路如下图：用VARIABLE_CONTOUR操作，————加工另外一条槽，用同样方法进行。建立清角刀路，如下图所示：后置处理的编写（POST）后处理（POST）编写是多轴加工中极其重要的一个环节，因为如果你的刀具路径轨编写正确，但你没有正确、可靠的后处理的话，你的工作仍旧是没法完成下去。编写后处理首先要求对机床的控制器有很深入的了解，对UG的多轴编程很熟练，对UG/PostBuilder的结构、程序处理过程、相关设置要熟练，对TCL语言要有很深入的了解，这些都要熟练掌握。这样才具备了编写后处理的基本条件。四轴后处理修改第一步：进入UG7.5后处理构造器.def.tcl.pui文件第二步：打开我们要修改的程序→描述你的后处理（英文）→此区域Inches英制单位Millimeters公制设定→轴选项3-轴4-轴或5轴→机床类型设定Generic通用的、Library浏览自带机床、User’s用户自定义→单击OK第三步：yes\no所输出是否记录选项（圆弧形式、直线形式）→设置行程（左边为机床行程数据右边为机床原点数据）→精度、G00速度（左边为机床精度小数公差、右边为机床快速进给G00最大速度）→其余默认然后进入下一页面ok第四步：设置FourthAxisr的配置及参数值。第四步：修改程序头程序尾中间换刀程序衔接刀具号第四步：修后修改钻孔一些参数UG/PostBuilder设置过程：打开PostBuilder后新建一个机床结构的POSTMachineTool中设置如下：定义第四轴：定义StartofProgram：定义StartofPath：定义AutoToolChange：定义LinearMove：定义EndOfProgram：POST编写完成后要测试正确性。测试输出的程序如下(部分)：%N0010G40GN0020G91GN0040G0G90X2.2568Y.0275A275.698S500N0050Z.3347N0060Z.2143N0070G1X2.2602Y.0257Z.1916F1500N0080X2.2709Y.0198Z.172N0090X2.2874Y.0108Z.1587N0100X2.3071Y0.0Z.1535N0110X2.3411Y.0034A283.935N0120X2.3748Y.0073Z.1534A292.541N0130X2.4081Y.0107Z.1533A301.186N0140X2.4412Y.0132Z.1531A309.772N0150X2.4739Y.0156Z.153A318.554N0160X2.5063Y.0179Z.1528A327.448N0170X2.5388Y.0212Z.1525A336.729N0180X2.5711Y.0259Z.152A346.464N0190X2.6036Y.0322Z.1511A356.588N0200X2.6358Y.0394Z.1499A7.039N0210X2.6679Y.0472Z.1482A17.716N0220X2.6999Y.0549Z.1463A28.48N0230X2.7317Y.0623Z.1442A39.224N0240X2.7632Y.069Z.142A49.955N0250X2.7951Y.0751Z.1398A60.55………..………..M05M30ISV仿真验证通过ＵＧ内的机床视图里找出MILL4Axis的机床结构，进行装配。然后定义参数内容，在加工导航里找出机床仿真器点击所选程序进行实际模拟，观察加工的安全性、合理性。参考文献：[1]曹利新三元整体叶轮曲面造型及其计算机辅助制造技术.大连理工大学学报[2]UGSPLM应用指导系列丛书清华大学出版社[3]孙春华，陈皓晖，刘华明.复杂曲面整体叶轮CAD/CAM技术研究[4]李云龙加工仿真系统VERICUT西安交通大学出版社基于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计的设计基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发锅炉的单片机控制系统基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制一种RISC结构8位单片机的设计与实现HYPERLINK"/