机械毕业设计1173配合件数控加工工艺分析与仿真

机械毕业设计1173配合件数控加工工艺分析与仿真
机械毕业设计1173配合件数控加工工艺分析与仿真

本科毕业设计论文题目:配合件数控加工工艺分析与仿真

专业名称机械设计制造及其自动化

学生姓名

指导教师

毕业时间2014.06

摘要

数控编程是一种可编程的柔性加工方法,它的普及大大提高了加工效率。但是在加工技术方面,除要求数控机床具有较强的运动控制能力之外,更重要的是如何有效地获得高效优质的数控加工程序,并从加工过程整体上提高生产效率。由于零件复杂性的增加,而且工人技术水平有限,手工编程越来越困难。

应用数控编程可大大提高生产率、稳定加工质量、缩短加工周期、增加生产柔性、实现对各种复杂精密零件的自动化加工,易于在工厂或车间实行计算机管理,使车间设备总数减少、节省人力、改善劳动条件,有利于加快产品的开发和更新换代,提高企业对市场的适应能力并提高企业综合经济效益。

本文以UG NX 7.5为工具,完成了配合件三维造型及仿真加工。内容包括:首先,根据配合件的结构特点和技术要求,在对其进行加工工艺分析之后,确定了零件的加工方法。然后,利用UG/CAD模块完成了零件几何体的参数化建模。在此基础上,利用UG/CAM模块进行数控编程,设计了加工路线、刀具轨迹,切削方式等工艺参数,生成了零件的NC程序。

关键词:,三维建模,加工仿真,UG软件

ABSTRACT

CNC machining is a programmable flexible processing methods, its popularity greatly improve the processing efficiency. But in the processing technology, in addition to requirements of CNC machine tools has a strong ability to control movement and, more importantly, how to efficiently obtain high-quality CNC machining process, and from the process as a whole to improve production efficiency. As part of the increased complexity and limited skills of workers, manual programming more difficult.

CNC machining applications can greatly improve productivity, stability, processing quality, shorten the processing cycle, increasing the production of flexible, to achieve a variety of complex precision components for the automation of processing, easy to implement in a factory or workshop computer management, reducing the total number of workshop equipment, saving manpower, improve labor conditions, help speed up product development and upgrading, and improving the ability of the market to adapt and improve their overall economic efficiency.

In this paper, UG NX 7.5as a tool,complete the adjust frame three-dimensional modeling . Include: First, based on the adjusted frame structural features and technical requirements, in its process analysis, to determine the part of the processing methods. Then, using UG / CAD module to complete the part geometry parametric modeling. On this basis, the use of UG / CAM module for NC programming, design the machining line, the tool path, cutting mode and other parameters, to generate a part of the NC program.

KEYWORDS: CNC technology, UG ,three-dimensional modeling

目录

第一章绪论 (5)

1.1 课题研究的背景及意义 (5)

1.2计算机辅助设计、计算机辅助制造(CAD/CAM) (6)

1.3论文的章节安排 (7)

第二章数控编程的关键技术 (8)

2.1 数控程编的定义 (8)

2.2 数控程编研究的内容 (9)

2.3数控程编的步骤 (11)

2.4 数控程编的方法 (12)

2.5数控编程常用软件介绍 (13)

第三章配合件加工的工艺分析及三维建模 (16)

3.1配合件工艺分析 (16)

3.2配合件的三维模型建立 (16)

第四章配合件仿真加工的编程 (21)

4.1 分析部件 (21)

4.2 设置加工环境 (22)

4.3 配合件数控加工仿真 (23)

4.3.1 设置加工方法 (23)

4.3.2 定义加工坐标系 (23)

4.3.3 定义几何体 (24)

4.3.4 创建刀具 (24)

4.3.5 创建操作1 (25)

4.3.6 创建操作2 (26)

4.3.7 创建操作3 (27)

4.3.8 创建操作4 (28)

4.3.9 创建操作5 (28)

4.3.10 创建操作6 (30)

4.3.11 创建操作7 (31)

4.3.12 创建操作8 (32)

4.4 详细加工步骤 (33)

4.5配合件加工模型的输出 (33)

第五章后处理及程序输出 (35)

5.1后处理 (35)

5.2程序输出 (36)

第六章总结与展望 (39)

6.1论文总结 (39)

6.2后续展望 (40)

参考文献 (41)

致谢 (42)

毕业设计小结 (43)

附录 (45)

西北工业大学明德学院本科毕业设计论文

第一章绪论

1.1 课题研究的背景及意义

数控加工是一种现代化的加工手段,数控加工技术也成为一个国家制造业发展的标志,利用数控加工技术可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工,而且加工的准确性和精度都可以得到很好的保证,数控加工是机械加工的一种,是新型加工技术,主要工作是编制加工程序,即将原来手工活转为电脑编程。总体上说,和传统的机械加工手段相比数控加工技术具有以下优点:

1)具有较大的柔性

数控机床是按照记录在载体上的信息指令自动进行加工的,当加工对象改变时只需要重新编制数控加工程序,而无需对机床结构进行调整,也不需要制造凸轮、靠模一类的辅助机械装置。这样,便可以快速地从一种零件的加工变到另一种零件的加工,使生产准备周期大为缩短。

2)加工效率高

利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。而加工过程是由计算机控制,所以零件的互换性强,加工的速度快。

3)加工精度高

同传统的加工设备相比,数控系统优化了传动装置,提高分辨率,减少为误差,因此加工的效率可以得到很大的提高。

4)有力于加工复杂形状的零件

数控机床能同时控制多个坐标联动,可以加工其他机床难以加工甚至不可能加工的复杂零件,如曲线的二维复杂轮廓零件、含曲面的三维实体零件。

5)劳动强度低

由于采用了自动控制方式,也就是说加工的全部过程是由数控系统完成,传统加工手段那样烦琐,操作者在数控机床工作时,只需要监视设备的运行状态。所以劳动强度很低。

西北工业大学明德学院本科毕业设计论文

6)适应能力强

数控加工系统就象计算机一样,可以通过调整部分参数达到修改或改变其运作方式,因此加工的范围可以得到很大的扩展。而本文所要研究的内容就是在UG软件平台上,进行回转体带腔体类清根零件的加工模拟仿真,提高回转体带腔体类零件的加工效率[1]。通过计算机模拟五坐标机床实际加工过程,达到对数控加工程序验证、切削过程优化和加工结果预测的目的。

1.2计算机辅助设计、计算机辅助制造(CAD/CAM)

计算机辅助设计指工程技术人员以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作,如草图绘制、零件设计、装配设计、工程分析等,并达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品成本的目的。计算机辅助工艺过程设计指在工艺人员借助于计算机,根据产品设计阶段给出的信息和产品制造工艺要求,交互地或自动地确定产品加工方法和方案,如加工方法选择、工艺路线确定、工序设计等。计算机辅助制造有广义和狭义两种定义。广义CAM是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来的过程中的各项活动,包括工艺过程设计(CAPP)、工装设计、计算机辅助数控加工编程、生产作业计划、制造过程控制、质量检测与分析等。狭义CAM通常是指NC程序编制,包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成等。

随着计算机的高速发展数控加工仿真技术得到了广泛应用,数控技术是应用计算机自动控制、自动检验及精密机器等高科技术的产物。数控加工仿真是利用计算机技术模拟实际的机床加工过程,它验证数控加工程序的可靠性和预测切削过程的作用,减少工件的试切,提高工作效率。典型零件的数控加工研究非常普遍,但是在实际的加工中,却存在很多问题。因此,还有很大的探索空间。鉴于此,选择本课题主要是根据在数控加工中,典型零件数控编程及加工仿真进行研究。使我们对加工典型零件采用更加形象、经济、科学、安全的加工方法进行加工,在此基础上使自己的理论水平和实际操作水平得到进一步的巩固和完善。

西北工业大学明德学院本科毕业设计论文

1.3论文的章节安排

根据论文选题的要求,在近三个月的论文阶段,基于UG软件的仿真平台,在导师的认真指导下完成了大量的工作,对计算机辅助数控加工进行了深入的研究,在此基础上并对典型零件进行仿真模拟加工。这些内容在论文中都得到了反映,论文内容的章节安排如下:

首先是数控加工研究的背景及其意义,以及数控加工研究所必须的软件—计算机辅助设计、计算机辅助制造(CAD/CAM)的大体情况。然后了解本课题的中心一环—数控编程的关键技术,包括数控编程的定义、内容、步骤、方法以及常用软件。接着,就开始对零件进行工艺分析,三维建模以及加工编程,加工编程需注意加工顺序,严格按照加工顺序加工零件。最后,对加工步骤进行后处理,导出程序。

第二章数控编程的关键技术

计算机辅助制造CAM的含义有广义和狭义之分:从广义上讲,计算机辅助制造是指利用计算机辅助完成制造过程的全部工作环节,即从原材料到产品的全部制造过程,包括直接制造过程和间接制造过程。内容涉及计算机辅助制造的环境,辅助设计和辅助制造的衔接,计算机辅助零件信息分类和编码的成组技术(GT),计算机辅助工艺设计和工艺规划(CAPP),计算机数控技术(CNC),计算机辅助工装设计,计算机辅助质量管理和质量控制,计算机辅助数控编程,计算机加工过程仿真,数控加工工艺,计算机辅助加工过程监控等。从狭义上讲,计算机辅助制造就是计算机辅助机械加工,也就是数控加工,其核心是数控编程和数控加工工艺的设计。在这一章中介绍与数控加工技术有关的内容。

2.1 数控程编的定义

生成数控机床进行零件加工的数控程序的过程,称为数控程编(NC programming),有时也称为零件程编(part programming)。数控程编可以手工完成,即手工程编(manual programming),也可以由计算机辅助完成,即计算机辅助数控程编(computer aided NC programming)。

采用计算机辅助数控程编需要一套专用的数控编程软件,现在数控编程软件主要分为批处理命令方式为主的各种类型的APT语言和以CAD/CAM软件为基础的图形交互式自动程编如UG软件、CATIA等软件。编程方式分为手工和自动两种类型。

手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具,通过各种数学方法,人工进行刀具轨迹的运算,并进行指令编制。这种方式比较简单,很容易掌握,适应性较大。适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程,对机床操作人员来讲必须掌握。对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序,经过处理后生成加工程序,称为自动编程。

随着数控技术的发展,先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能,而且为编程提供了扩展数控功能的手段。FANUC6M数控系统的参数编程,应用灵活,形式自由,具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程,使加工程序简练易懂,实现普通编程难以实现的功能。

2.2 数控程编研究的内容

数控程编研究的内容主要有六部分工作组成:

1)数控加工工艺分析及规划

(1)加工对象的确定:

通过对模型的分析,确定工件的哪些部位需要在数控机床或在数控加工中心加工。数控铣削加工的工艺适用性也是有一定限制的,对于尖角、细小的筋条部位是不适合数控铣削加工的,应使用线切割或者电火花加工。而某些部位使用普通机床有更好的经济效益(如飞机起落架的耳片部位)。

(2)加工区域的规划:

即对加工对象进行分析,按其形状特征、功能特征及精度、光洁度要求将加工对象分成若干个加工区域。对加工区域的合理规划,可以达到提高加工效率和加工质量的目的。

(3)加工工艺路线的规划:

从粗加工到半精加工、精加工、再到清根加工的加工流程规划(其中包括加工余量的分配及残留余量的在现加工)。目的是提高加工效率、控制加工表面质量,防止加工变形。

2)完善零件加工模型:

由于CAD造型人员更多地考虑零件设计的完整性,较少地考虑地零件模型对CAM加工的影响,因此,要根据加工对象的确定及加工区域划分对模型进行一些完善。其内容如下:

(1)定义加工坐标系:

加工坐标系是加工的基准,将坐标系定位在适合机床操作人员确定的位置(即找正方便的位置)。同时,最好保持模型坐标系与加工坐的统一。

(2) 清理隐藏对加工不产生影响的体素。

(3) 修补部分曲面:

如钻孔的曲面,狭小的凹槽部等,必要时重新构造三维曲面(重新构造U、V参数线)。以便有利参数线曲面的刀位轨迹生成。

(4) 几何分析模块:

其作用是分析零件的图形文件,得到图形的一些特征参数,并将这些参数传递给需要它的加工子程序,用以协助加工的自动完成。

(5) 增加虚面、约束面、检查面、导引面等,提高加工质量防止刀具过切。

(6) 构造刀路边界、裁剪边界、检查边界、构造毛坯模型,防止刀具与夹具干涉、计算加工的工时。

3)加工参数的优化:

加工参数的设置可视为利用UG软件进行数控程编的主要内容,它直接影响生成数控程序的质量,它是根据所输入的零件工艺过程设计的工艺文件,对各工序设定切削用量,刀具补偿,加工坐标原点(刀具起点)等,其所需原始数据均取至工艺文件,按实际所选数控机床的情况进行设置。其主要内容如下:(1) 创建程序组、创建刀具组、创建几何组(指定零件、毛坯、卡具、压板等检查体)、创建方法组(设置部件余量、部件的内外公差等)

(2) 选择程编方法(指UG软件中的加工类型)。

(3) 设置切削方式及参数:即刀具轨迹的类型及相关参数(如:进退刀方式、切削用量、刀路的行间距、切深。、安全高度等)。

(4) 设置机械参数包括主轴转速、切削进给量、冷却液的控制等。

4) 刀位轨迹生成:

其作用是设计刀具的运动轨迹,产生历史文件和刀位文件。根据加工工艺调用相应加工程序,自动产生加工的详细描述,这些描述及零件的图形被纪录为历史文件(类似数控APT语言的描述),同时也产生了刀位文件(二进制或ASCII格式)。加工子程序是各种加工方法的处理程序,它是对各种加工方法的具体描述,所提供的加工方法越多,软件应用的范围越广。

5) 刀位轨迹验证

为了保证数控程序的安全性,必须对生成的刀位轨迹进行检查效验,检查刀轨是否过切或者加工不到位,同时检查是否发生与工件及夹具干涉。对检查中发现的问题,应该进行参数调整,再进行重新计算、效验,直到准确无误(可通过可视化仿真软件VERICUT来实现)。

6) 生成数控代码指令(后置处理):

UG软件生成的只是数控刀位源文件,还需要将刀位源文件转换成数控机床代码指令。

2.3数控程编的步骤

在数控程编之前,程编员应了解所用数控机床的规格、性能、CNC系统所具备的功能及程编指令格式等。编制程序时,应先对图样规定的技术特性、零件的几何形状、尺寸及工艺要求进行分析,确定加工方法和走刀路线,在进行数值计算,获得刀位数据。然后按数控机床规定的代码和程序格式,将工件的尺寸、刀位数据、加工路线、切削参数(主轴转速、进给速度、切削深度等)以及辅助功能(换刀、主轴正转、反转、冷却液开、关等)编制成加工程序,并输入数控系统,由数控系统控制数控机床自动地进行加工。[8]

一般来说,数控程编过程主要包括:分析零件图样、工艺处理、数学处理、编写程序单、输入数控系统及程序检查,如图2—1所示。

图2-1数控编程过程

2.4 数控程编的方法

数控程编的分类方法有多种,大致可归纳为:

1) 根据程编地点进行分类:办公室或车间。

2) 根据程编计算机进行分类:CNC内部计算机,个人计算机(PC)或工作站(workstation)等。

3) 根据程编软件进行分类:CNC内部编程软件,APT语言或图形交互式自动编程软件。

下面探讨手工编程、APT语言自动编程和图形交互式自动编程:

1、手工编程是指编制零件数控加工程序的各个步骤,即从零件图样分析、工艺处理、确定加工路线和工艺参数、几何计算、编写零件的数控加工程序清单直至程序的检验,均由人工来完成。

对于点位加工和几何形状不复杂的零件,数控编程计算较简单,程序段不多,手工编程即可实现。但对轮廓形状不是由简单的直线、圆弧组成的复杂零件,计算机编写程序则相当繁琐,工作量大,容易出错,且很难校对,采用手工编程是难以完成的。因此,为了缩短生成周期,提高数控机床的利用率,有效的解决各种模具及复杂零件的加工问题,采用手工程编不能满足要求,而必须采用自动程编方法。

2、APT语言自动编程 APT是一种自动编程工具(Automatically Programmed Tool)的简称,是一种对工件、刀具的几何形状及刀具相对于工件的运动等进行定义时所用的一种接近于英语的符号语言。把用APT语言书写的零件加工程序输入计算机,经过计算机的APT语言编程系统编译

产生刀位文件(CL DATA file),然后进行数控后置处理,生成数控系统能

接受的零件数控加工程序的过程,称为APT语言自动编程。

采用APT语言自动编程,由于计算机(或编程机)自动编程代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算工作,并省去了编写程序单的工作量,因而可将程编效率提高数倍到数十倍,同时解决了手工程编中无法解决的许多复杂零件的程编难题。

3、图形交互式自动编程是以待加工零件CAD模型为基础的一种集成加工工艺

规划及数控程编为一体地自动编程方法。其中零件CAD模型的描述方法多种多样,适用于数控编程的主要有线框模型、表面模型和实体模型,其中以表面模型和实体模型在数控编程中应用较为广泛。

2.5数控编程常用软件介绍

(1)UG

Unigraphics 是美国Unigraphics Solution公司开发的一套集CAD、CAM、CAE功能于一体的三维参数化软件,是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件,用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。UG软件在CAM领域处于领先的地位,产生于美国麦道飞机公司,是飞机零件数控加工首选编程工具。UG 优点:提供可靠、精确的刀具路径,能直接在曲面及实体上加工,良好的使用者界面,客户也可自行化设计界面,多样的加工方式,便于设计组合高效率的刀具路径,完整的刀具库,加工参数库管理功能,包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割,大型刀具库管理,实体模拟切削,泛用型后处理器等功能,高速铣功能,CAM客户化模板。

(2)Catia

Catia是法国达索(Dassault)公司推出的产品,法制幻影系列战斗机、波音737、777的开发设计均采用Catia。CATIA 据有强大的曲面造型功能,在所有的CAD三维软件位居前列,广泛应用于国内的航空航天企业、研究所,以逐步取代UG成为复杂型面设计的首选。CATIA具有较强的编程能力,可满足复杂零件的数控加工要求。目前一些领域采取CATIA设计建模,UG编程加工,二者结合,搭配使用。

(3)Pro/E

Pro/E是美国 PTC (参数技术有限公司)开发的软件,是全世界最普及的三维 CAD/CAM (计算机辅助设计与制造)系统。广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等民用行业。具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能。Pro/E在我国南方地区企业中被大量使用,设计建模采用PRO-E ,编程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是目前通行的做法。

(4)Cimatron系统

以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM产品,是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户界面,优良的三维造型、工程绘图,全面的数控加工,各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。 CimatronCAD/CAM系统在国际上的模具制造业备受欢迎,国内模局制造行业也在广泛使用。

(5)Mastercam

美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件,它具有方便直观的几何造型 Mastercam提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。 Mastercam具有较强的曲面粗加工及的曲面精加工的功能,曲面精加工有多种选择方式,可以满足复杂零件的曲面加工要求,同时具备多轴加工功能。由于价格低廉,性能优越,成为国内民用行业数控编程软件的首选。

(6)FeatureCAM

美国DELCAM公司开发的基于特征的全功能CAM软件,全新的特征概念,超强的特征识别,基于工艺知识库的材料库,刀具库,图标导航的基于工艺卡片的编程模式。全模块的软件,从2~5轴铣削,到车铣复合加工,从曲面加工到线切割加工,为车间编程提供全面解决方案。 DELCAM软件后编辑功能相对来说是比较好的。近年来国内一些制造企业正在逐步引进,以满足行业发展的需求,属新兴产品。

(7)CAXA制造工程师

CAXA制造工程师是北京北航海尔软件有限公司推出一款全国产化的CAM产品,为国产CAM软件在国内CAM市场中占据了一席之地。作为我国制造业信息化领域自主知识产权软件优秀代表和知名品牌,CAXA已经成为我国

CAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供应商。CAXA制造工程师是一款面向二至五轴数控铣床与加工中心、具有良好工艺性能的铣削/钻削数控加工编程软件。该软件性能优越,价格适中,在国内市场颇受欢迎。

(8)EdgeCAM

英国Pathtrace公司出品的具有智能化的专业数控编程软件,可应用于车、

铣、线切割等数控机床的编程。针对当前复杂三维曲面加工特点,EdgeCAM设计出更加便捷可靠的加工方法,目前流行于欧美制造业。英国路径公司正在进行中国市场的开发和运作,为国内的制造业的客户提供更多的选择。

(9)VERICUTVERICUT

美国CGTECH公司出品的一种先进的专用数控加工仿真软件。VERICUT 采用了先进的三维显示及虚拟现实技术,对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。不仅能用彩色的三维图像显示出刀具切削毛坯形成零件的全过程,还能显示出刀柄、夹具,甚至机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来,其效果就如同是在屏幕上观看数控机床加工零件时的录像。

第三章配合件加工的工艺分析及三维建模

3.1配合件工艺分析

1、本零件为一个复杂多样的箱体结构

2、表面类型有凸台,凹面,形状特殊的曲面,以及具有一定形位要求的槽,并且中心存在直径为20mm的通孔。

3、主要定位精度要求较高,如双凸台孔的平行度误差仅为0.05MM,孔径大小误差仅为0.018MM,双孔间距离误差仅为0.02MM,如此严格的定位,保证两个凸台的形位准确,确保了该零件在配合时的严密,同时由于和其他零件配合,所以凸台直径误差也必须保证在0.04MM,而且中心特殊曲面的上下、左右平行度误差也为0.05MM,同时尺寸误差为0.039MM。而另外一面,零件内外表面的圆心误差为0.05MM,半径误差为0.054MM。同时本零件要求未标注尺寸按GB/T-1804M执行加工以及尖角倒钝。而配合完成则要求装配完成后,保证装配尺寸3705.001.0+-MM,合装完好后加工两侧沟槽,并保证其相关尺寸及公差要求。

4、工序间合理安排时效处理。本零件结构复杂,壁厚不均匀,铸造残留内应力大。为消除内应力,减少本零件在使用过程中的变形以保持精度稳定,铸造后一般需进行时效处理。

3.2配合件的三维模型建立

1、执行工具栏【文件】“新建”按钮,在新建对话框中输入零件名称“fagai”,单击“确定”按钮。

2、选择X-Y面,进入草图中,在其中绘制图形(如图3-1,图3-2,图3-3,

图3-4所示),绘制完成后点击完成草图。

图3-1草绘

图3-2 草绘

图3-3 草绘

图3-4 草绘

3、对图3-2 图3-3图3-4进行拉伸,图3-2拉伸-11mm 图3-3,图3-4拉伸-17mm (如图3-5所示)

图3-5 拉伸

4、画出一根长19mm并由原点向Z负半轴的直线,然后以(x:0 y:0 z:81)为圆心100mm为半径画圆,并且在图1两圆之间画出一条两圆的切线(如图3-6所示).在直线两头画出两条向Z轴负方向的直线,连接两条直线和圆弧的交点(如图3-7所示),然后使用修剪指令,得到图形(如图3-8所示),对其使用拉伸命令,拉伸范围为-35mm-35mm对图1也使用拉伸命令,拉伸方法为片体,拉伸距离为20mm用片体对拉伸体进行切割(图3-9所示)

图3-6草绘图3-7草绘图3-8剪切

图3-9 切割体图3-10 草绘

5、对图2进行拉伸,拉伸距离为15mm,并在Z轴15mm处建立一个基准面,以基准面为草图平面,画出图形(如图3-10所示),对图形进行拉伸,拉伸长度为-15mm,然后使用求差指令如(图3-11所示)

图3-11 求差图3-12 切割球面

6、以(x:0 y:0 z:-10)为球心,直径为52mm画球,并在Z轴为0处,12处建立两个基准面,用基准面对球体进行切割,如图3-12所示.

数控车床加工工艺分析

数控车床加工工艺分析 摘要:随着数控加工的日益成熟越来越多的零件产品都用数控机床来加工,因此如何改进数控加工的工艺问题就越来越重要。在数控机床上由于机床空间及机床的其他局限了数控加工的灵活性,这样就要求我们要懂得如何改进加工工艺,提高数控机床的应用范围和加工性能。从而达到提高生产效率和产品质量。 关键词:数控加工加工工艺薄壁套管、护轴 前言:数控加工作为一种高效率高精度的生产方式,尤其是形状复杂精度要求很高的模具制造行业,以及成批大量生产的零件。因此数控加工在航空业、电子行业还有其他各行业都广泛应用。然而在数控加工从零件图纸到做出合格的零件需要有一个比较严谨的工艺过程,必须合理安排加工工艺才能快速准确的加工出合格的零件来,否则不但浪费大量的时间,而且还增加劳动者的劳动强度,甚至还会加工出废品来。下面我将结合某一生产实例对数控加工的工艺进行分析。以便帮助大家进一步了解数控加工,对实际加工起到帮助作用。 一般数控机床的加工工艺和普通机床的加工工艺是大同小异的,只是数控机床能够通过程序自动完成普通机床的加工动作,减轻了劳动者的劳动强度,同时能比较精准的加工出合格的零件。由于数控加工整个加工过程都是自动完成的,因此要求我们在加工零件之前就必须把整个加工过程有一个比较合理的安排,其中不能出任何的差错,

否则就会产生严重的后果。 1、1 零件图样分析 因为薄壁加工比较困难,尤其是内孔的加工,由于在切削过程中,薄壁受切削力的作用,容易产生变形。从而导致出现椭圆或中间小,两头大的“腰形”现象。另外薄壁套管由于加工时散热性差,极易产生热变形,使尺寸和形位误差。达不到图纸要求,需解决的重要问题,是如何减小切削力对工件变形的影响。薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题,原因是薄壁零件刚性差,强度弱,在加工中极容易变形,使零件的形位误差增大,不易保证零件的加工质量。可利用数控车床高加工精度及高生产效率的特点,并充分地考虑工艺问题对零件加工质量的影响,为此对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验,有效地克服薄壁零件加工过程中出现的变形,保证了加工精度,为今后更好的加工薄壁零件提供了好的依据及借鉴。 无论用什么形式加工零件,首先都必须从查看零件图开始。由图看见该薄壁零件加工,容易产生变形,这里不仅装夹不方便,而且所要加工的部位也那难以加工,需要设计一专用薄壁套管、护轴。

数控机床课程设计指南(doc 9页)

数控机床课程设计指南(doc 9页)

数控机床课程设计指导书应用专业:机械设计制造及其自动化 班级 学号 姓名

1.设计任务 本次课程设计是通过分析零件图,合理选择零件的数控加工工艺过程,对零件进行数控加工工艺路线进行设计,从而完成零件的数控加工程序的编写。使零件能在数控机床上顺利加工,并且符合零件的设计要求。 2.设计要求 1 绘制二维、三维零件图各一张; 2 数控加工工序卡一份; 3 走刀路线图一份; 4 数控加工程序清单一份(含注释); 5 设计说明书一份。(分析零件结构;选择机床设备、刀具;编 写数控加工工艺;写出数值计算过程) 3.零件图的分析 在数控车床上加工如图所示的带螺纹的轴类零件,该零件由外圆柱面,槽和螺纹所构成,零件的最大外径为Φ56,加工粗糙度要求较高,并且需要加工M30×1.5的螺纹,其材料为45﹟,分析其形状为不规范的阶梯轴类零件,可以采用端面粗车循环加工指令,选择毛坯尺寸为Φ60mm×150mm的棒料。

4.机床设备的选择 根据该零件图所示为轴类零件,需要的加工的为外轮廓和螺纹,以及毛坯的尺寸大小,查机械设计手册选择FANUC系统的CK7815型数控车床来加工此零件。 5.确定工件的装夹方式 由于这个工件时一个实心轴类零件,并且轴的长度不是很长,所以采用工件的左端面和Φ60的外圆为定位基准。使用普通三爪卡盘加紧工件,取工件的右端面中心为工件的坐标系的原点。 6.确定数控加工刀具及加工工序卡片 根据零件的加工要求,T01号刀为450硬质合金机夹粗切外圆偏刀;T02号刀为900硬质合金机夹粗切外圆偏刀;T03号刀为900硬质合金机夹精切外圆偏刀;T04号刀为硬质合金机夹切槽刀,刀片宽度为5mm,用于切槽、切断车削加工;选择5号刀为硬质合金机夹螺纹刀,用于螺纹车削加工。该零件的数控加工工艺卡片如表1-1所示。 加工流程:加工右端面→粗车外轮廓→精车外轮廓→切螺纹退刀槽→车螺纹→切断 表1-1数控加工工序卡片

数控加工工艺的分析和处理

数控加工工艺的分析和处理 姓名: 专业:机械加工与自动化 班级:

前言: 数控加工作为一种先进的加工方法, 被广泛地用于航空工业、舰船工业以及电子工业等高精度、复杂零件的加工生产。在数控加工中,影响数控加工质量的因素很多,即工艺系统中的各组成部分,包括机床、刀具、夹具的制造误差、安装误差以及刀具使用中的磨损等都直接影响工件的加工精度。也就是说,在加工过程中整个工艺系统会产生各种误差,从而改变刀具和工件在切削运动过程中的相互位置关系而影响零件的加工精度及质量。

摘要 从加工工艺角度论述了提高数控加工精度,表面加工质量的解决措施,只在提高数控加工质量,利于更高效的使用数控机床,提高数控车床质量,第一要合理考虑工艺因素;第二要掌握数控车床的三大操作技巧,即一刀多尖、刀具圆弧半径补偿和刀具磨损参数的有效运用。 浅谈提高数控车床加工质量的措施 一:机床的合理选择 数控加工在中国制造业中已经有了较长的使用时间,虽然有严格的数控机床操作规范、良好的机床维护保养,但是其本身的精度损失是不可避免的。为了控制产品的加工质量,我们定期对数控设备进行检测维修,明确每台设备的加工精度,明确每台设备的加工任务。对于大批量成批生产的零件加工工厂,应严格区分粗、精加工的设备使用,因为粗加工时追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度,精加工则相反,要求高的加工精度。而粗加工时对设备的精度损害是最严重的,因此我们将使用年限较长、精度最差的设备定为专用的粗加工设备,新设备和精度好的设备定为精加工设备,做到对现有设备资源的合理搭配、明确分工,将机床对加工质量的影响降到了最低,同时又保护了昂贵的数控设备,延长了设备的寿命。 二:图纸分析 1确定正确的加工工艺方案 (1)合理实际切入切出路线。在数控机床上加工零件时,为减少接到痕迹,保证轮廓的表面质量,对刀具的切入和切除的程序要仔细设计。刀具 的切入切点要沿零件周边外延,以保证工件的轮廓光滑,如刀具沿零 件轮廓直接垂直切入零件,将在零件的外形上留下明显的痕迹,刀具 要沿零件轮廓的法线切入和切除。在轮廓加工过程中应避免进给停顿, 否则由于切削力的变化也会产生刀痕,刀具切入过程一般需要采取较 小的进给速度,为提高切削效率。切入时从一个切削层换到另一个切 削层,比切除后在突然切入好,这样可以保证恒定的切削参数,包括 切削速度,进给量与切削速度的一致性,要尽量的提高毛培的成型精 度,使表面加工余量均匀。 (2)例如

零件的数控加工工艺分析

三.零件的数控加工工艺分析 (一)数控加工的基础知识 1.概述零件的数控加工过程 在数控机床上加工零件时,首先要将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化。先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数、刀具参数,再按数控机床规定采用的代码和程序格式,将与加工零件有关的信息如工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、位移量、切削参数(主轴转速、切削进给量、背吃刀量)以及辅助操作(换刀、主轴的正转与反转、切削液的开与关)等编制成数控加工程序,然后将程序输入到数控装置中,经数控装置分析处理后,发出指令控制机床进行自动加工。 数控车床工作过程:如图所示。数控车床工作大致分为下面几个步骤: 1)根据零件图要求的加工技术内容,进行数值计算、工艺处理和程序设计。 2)将数控程序按数控车床规定的程序格式编制出来,并以代码的形式完整记录在存储介质上,通过输入(手工、计算机传输等)方式,将加工程序的内容输送到数控装置。 3)由数控系统接收来的数控程序(NC代码),NC代码是由编程人员在CAM软件上生成或手工编制的,它是一个文本数据,表现比较直观,较容易地被编程人员直接理解,但却无法为软件直接利用。 4)根据X、Z等运动方向的电脉冲信号由伺服系统处理并驱动机床的运动结构(主轴电动机、进给电动机等)动作,使机床自动完成相应零件的加工。 2.切削加工必须具备的两种运动 1)主运动:主运动是切除工件多余金属层,形成工件新表面的必要运动。它是由机床提供的主要运动。主运动的特点是速度最高,消耗功率最多。切削加工中只有一个主运动,它可由工件完成,也可由刀具完成。如车削时工件的旋转运动、铣削和钻削时和钻头的旋转运动等都是主运动。 2)进给运动:进给运动是把切削金属层间断或连续投入切削的一种运动,与主运动相配合即可 不断切削金属层,获得所需的表面。进给运动的特点是速度小、消耗功率少。切削加工中进给运动可以是一个、两个或多个。它可以是连续的运动,如车削外圆时,

数控加工工艺课程设计》课程设计说明书

设计计算过程 结 果一、设计课题 二、零件图纸分析 1. 毛坯的选择,长度为150MM,宽度为90mm,高度为40mm长方体毛坯。 2. 机床选择: 根据该零件加工的数控机床类型和型号。包括主要参数及工作台尺寸。确定定 位方案,夹紧方案等可选择数控铣床机床。 3、刀具及夹具选择 夹具:毛坯为规则的长方体,选用平口钳夹具夹紧即可。 刀具: (1) T06、直径50的飞刀开粗两边的大平面; (2) T01、Φ6的钻头,钻孔6-Φ6的通孔; (3) T02、Φ10的钻头,钻4-Φ10的盲孔; (4) T03、Φ29的钻头,钻2-Φ30的镗刀底孔; (5) T04、Φ30的镗刀,镗孔。 4、切削参数的确定 (1)背刀吃量。飞刀F200, Φ6的钻头F150,Φ10的钻头F150, Φ26Φ钻头 F60, Φ30的镗刀F60.

(2)主轴转速。 主轴转速:主轴转速设为400r/min. 5、走刀路线 四、工艺规程设计 1、工艺路线的拟定 工步1:下料; 工步2:用平口钳夹紧工件,用D50的飞刀加工两边平面; 工步3:用平口钳夹紧工件;用Φ6的钻头,钻孔6个Φ6的通孔; 工步4:用平口钳夹紧工件;用Φ10的钻头,钻4个Φ10深15的盲孔;工步5:用平口钳夹紧工件;用Φ29的钻头,钻2个Φ30镗刀底孔通孔;工步6:用平口钳夹紧工件;用Φ30镗刀,镗2个Φ30镗刀通孔; 工步7:钳工去毛刺; 工步8:检验员检验; 工步9:清洗,封装入库。 2、热处理工艺 零件材料为碳素钢,热处理采用淬火的方式。 3、工艺路线的最终确定 工步1:下料; 工步2:用平口钳夹紧工件,用D50的飞刀加工两边平面; 工步3:用平口钳夹紧工件;用Φ6的钻头,钻孔6个Φ6的通孔;

毕业论文数控铣床零件加工工艺分析与程序设计[1]

届毕业设计 系 别: 信息与工程系 专业名称: 机械设计与制造 姓 名: 学 号: 班 级: 指导教师: 2012 年 月 日 MinBei Vocational And Technical College XXXXXXXXXXXXXXX

目录 一、摘要…………………………………………………… 二、配合件设计的内容及步骤…………………………… 1、零件加工工艺的分析…………………………… 1.1 零件的技术要求分析…………………………… 1.2 零件的结构工艺分析………………………… 2、编程尺寸的确定………………………………… 2.1 计算各节点的坐标尺寸……………………… 3、毛坯的选择…………………………………… 4、工艺过程设计…………………………………… 4.1 板料凸件加工工步顺序的安排……………… 4.2 板料凹件加工工步顺序的安排……………… 5、选择机床、工艺装备等………………………… 5.1 刀具的选择方案……………………………… 5.2 铣削用量的确定……………………………… 6、确定切削用量…………………………………… 7、工艺文件………………………………………… 7.1 工序卡片……………………………………… 7.2 刀具卡…………………………………………… 8、编制加工程序单………………………………… 三、小结………………………………………………… 四、参考文献……………………………………………

摘要 数控机床的出现以及带来的巨大利益,引起世界各国科技界和工业界的普遍重视。发展数控机床是当前我国机械制造业技术改造的必由之路,是未来工厂自动化的基础。数控机床的大量使用,需要大批熟练掌握现代数控技术的人员。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。 随着科技的发展,数控技术也在不断的发展更新,现在数控技术也称计算机数控技术,加工软件的更新快,CAD/CAM的应用是一项实践性很强的技术。如像UG , PRO/E , Cimitron , MasterCAM ,CAXA制造工程师等。 数控技术是技术性极强的工作,尤其在模具领域应用最为广泛,所以这要求从业人员具有很高的机械加工工艺知识,数控编程知识和数控操作技能。本文主要通过铣削加工薄壁配合件的数控工艺分析与加工,综合所学的专业基础知识,全面考虑可能影响在铣削、钻削、绞削加工中的因素,设计其加工工艺和编辑程序,完成配合要求。 关键词: 铣削、钻削、绞削、 CAD/CAM 薄壁板类配合件零件加工

数控加工工艺课程设计指导书

数控加工工艺课程设计指导书 一.设计目的 通过数控加工工艺课程设计,掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。二.设计内容 编制中等复杂程度典型零件的数控加工工艺。 三.设计步骤 (一)零件的工艺分析 无论是手工编程还是自动编程,在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析,拟定加工方案,选择合适的刀具,确定切削用量。在编程中,对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。因此程序编制中的零件的工艺分析是一项十分重要的工作。 1.数控加工工艺的基本特点 数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同,但数控加工的整个过程是自动进行的,因而又有其特点。 1)数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。这是因为数控机床价格昂贵,若只加工简单的工序,在经济上不合算,所以在数控机床上通常安排较复杂的工序,甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。 2)数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题,如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题,在数控加工时,这一切都无例外地都变成了固定的程序内容,正由于这个特点,促使对加工程序的正确性和合理性要求极高,不能有丝毫的差错,否则加工不出合格的零件。 2.数控加工工艺的主要内容 根据数控加工的实践,数控加工工艺主要包括以下方面: 1)选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容; 2)零件图纸的数控工艺性分析; 3)制订数控工艺路线,如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等; 4)数控工序的设计,如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等; 5)调整数控加工工艺程序,如对刀、刀具补偿等; 6)分配数控加工中的容差; 7)处理数控机床上部分工艺指令。 3.数控加工零件的合理选择 程序编制前对零件进行工艺分析时,要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料,方能进行如下一些问题的研究。 在数控机床上加工零件时,一般有两种情况。第一种情况:有零件图样和毛坯,要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况:已经有了数控机床,要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况,考虑的主要因素主要有,毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点,即零件技术要求能否保证,对提高生产率是否有利,经济上虽否合算。 根据国内外数控技术应用实践,数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件:

数控铣削加工工艺分析

目录 一、零件图的工艺分析 二、零件设备的选择 三、确定零件的定位基准和装夹方式 四、确定加工顺序及进给路线 五、刀具选择 六、切削用量选择 七、填写数控加工工艺文件

1、如图1所示,材料为45钢,单件生产,毛坯尺寸为 84mm×84mm×22mm),试对该零件的顶面和内外轮廓进行数控铣削加工工艺分析。 图1带型腔的凸台零件图 一零件图的工艺分析 1、图形分析 (1)分析零件图是否完整、正确,零件的视图是否正确、清楚,尺寸、公差、表面粗糙度及有关技术要求是否齐全、明确。从上图可以看出该零件图的尺寸符合了这一要求。 (2)分析零件的技术要求,包括尺寸精度、形位公差、表面粗糙度及热处理是否合理。过高的要求会增加加工难度,提高成本;过低的技术要求会影响工作性能,两者都是不允许的。上图的精度为IT8级,技术要求和尺寸精度都能满足加工要求。 (3)该零件图上的尺寸标注既满足了设计要求,又便于加工,各图形几何要素间的相互关系(相切、相交、垂直和平行)比较明确,条件充分,并且采用了集中标注的方法,满足了设计基准、工艺基准与编程原点的统一。因此该图的尺寸标注符合了数控加工的特点。 2、零件材料分析 由题目提供,材料为45钢。 3、精度分析

该零件最高精度等级为IT8级,所以表面粗糙度均为Ra3.2um。加工时不宜产生震荡。如果定位不好可能会导致表面粗糙度,加工精度难以达到要求。 4、结构分析 从图1上可以看出,带型腔的凸轮零件主要由圆弧和直线组成,该零件的加工内容主要有平面、轮廓、凸台、型腔、铰孔。需要粗精铣上下表面外轮廓内轮廓凸台内腔及铰孔等加工工序。 二、选择设备 由该零件外形和材料等条件,选用XK713A数控铣床。 三、确定零件的定位基准和装夹方式 由零件图可得,以零件的下端面为定位基准,加工上表面。把零件竖放加工外轮廓。 零件的装夹方式采用机用台虎钳。 四、确定加工顺序及进给路线 1、确定加工顺序 加工顺序的拟定按照基面先行,先粗后精的原则确定,因此先加工零件的外轮廓表面,加工上下表面,接着粗铣型腔,再加工孔,按照顺序再精铣一遍即可。 加工圆弧时,应沿圆弧切向切入。 2、进给路线

数控加工工艺课程设计说明书(DOC 22页)

数控加工工艺课程设计说明书(DOC 22页)

《数控加工工艺》课程设计说明书 班级: 学号: 姓名】 指导老师:】

1.设计任务 本次课程设计是通过分析零件图,合理选择零件的数控加工工艺过程,对零件进行数控加工工艺路线进行设计,从而完成零件的数控加工程序的编写。使零件能在数控机床上顺利加工,并且符合零件的设计要求。 2.设计目的。 《数控加工工艺课程设计》是一个重要的实践性教学环节,要求学生运用所学的理论知识,独立进行的设计训练,主要目的有: 1 通过本设计,使学生全面地、系统地了解和掌握数控加工工艺和数控编程的基本内容和基本知识,学习总体方案的拟定、分析与比较的方法。 2 通过对夹具的设计,掌握数控夹具的设计原则以及如何保证零件的工艺尺寸。 3 通过工艺分析,掌握零件的毛坯选择方式以及相关的基准的确定,确定加工顺序。 4 通过对零件图纸的分析,掌握如何根据零件的加工区域选择机床以及加工刀具,并根据刀具和工件的材料确定加工参数。 5 锻炼学生实际数控加工工艺的设计方法,运用手册、标准等技术资料以及撰写论文的能力。同时培养学生的创新意识、工程意识和动手能力。 3.设计要求: 1、要求所设计的工艺能够达到图纸所设计的精度要求。 2、要求所设计的夹具能够安全、可靠、精度等级合格,所加工面充分暴露出来。 3、所编制的加工程序需进行仿真实验,以验证其正确

4.设计内容 4.1分析零件图纸 零件图如下: 1.该零件为滑台工作台,是一个方块形的零件。图中加工轮廓数据充分,尺寸 清晰,无尺寸封闭等缺陷。 2.其中有多个孔有明确的尺寸公差要求和位置公差要求,而无特殊的表面粗糙 度要求,如70+0.1、102+0.1、80+0.1、100+0.1、13.5+0.05、26+0.05.

数控加工工艺规程编制与实施2

江苏开放大学 形成性考核作业 学号2015050000143 姓名吴畏 课程代码 110045 课程名称数控加工工艺规程编制与实施评阅教师 第 2 次任务 共 4 次任务 江苏开放大学

任务内容: 一、选择题(每题2分,共30分) 1、切削刃形状复杂的刀具宜采用( D )材料制造较合适。 (A)硬质合金(B)人造金刚石(C)陶瓷(D)高速钢 2、YG类硬质合金主要用于加工(A)材料 (A)铸铁和有色金属(B)合金钢(C)不锈钢和高硬度钢(D)工具钢和淬火钢 3、刀具材料在高温下能够保持较高硬度的性能称为(B )。 (A)硬度(B)红硬性(C)耐磨性(D)韧性和硬度 4、JT/BT/ST刀柄柄部锥度为( A )。 (A)7:24;(B)1:10;(C)1:5;(D)1:12 5、过定位是指定位时,工件的同一(B)被多个定位元件重复限制的定位方式。 (A)平面(B)自由度(C)圆柱面(D)方向 6、若工件采取一面两销定位,限制的自由度数目为( A ) (A)六个(B)二个(C)三个(D)四个 7、在磨一个轴套时,先以内孔为基准磨外圆,再以外圆为基准磨内孔,这是遵循( D )的原则。 (A)基准重合(B)基准统一(C)自为基准(D)互为基准 8、采用短圆柱芯轴定位,可限制( D )个自由度。 (A)二(B)三(C)四(D)一 9、在下列内容中,不属于工艺基准的是( D )。 (A)定位基准(B)测量基准(C)装配基准(D)设计基准 10、( B )夹紧机构不仅结构简单,容易制造,而且自锁性能好,夹紧力大,是夹具上用得最多的一种夹紧机构。 (A)斜楔形(B)螺旋(C)偏心(D)铰链 11、精基准是用( D )作为定位基准面。 (A)未加工表面(B)复杂表面(C)切削量小的(D)加工后的表面 12、夹紧力的方向应尽量垂直于主要定位基准面,同时应尽量与( D )方向一致。 (A)退刀(B)振动(C)换刀(D)切削 13、通常夹具的制造误差应是工件在该工序中允许误差的( C )。 (A)1~3倍(B)1/10~1/100 (C)1/3~1/5 (D)同等值 14、铣床上用的分度头和各种虎钳都是( B )夹具。

数控加工工艺毕业设计论文

日照职业技术学院毕业设计(论文) 数控加工工艺 姓名 : 付卫超 院部:机电工程学院 专业:数控设备应用与维护 指导教师:张华忠 班级: 11级数控设备应用与维护二班 2014年05月

随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,数控加工技术对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为效率和质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程,在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析,拟定加工方案,选择合适的刀具,确定切屑用量,对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需要做一些处理,并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点。针对具体的零件,进行了工艺方案的分析,工装方案的确定,刀具和切屑用量的选择,确定加工顺序和加工路线,数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定,充分体现了数控设备在保证加工精度、加工效率、简化工序等方面的优势。 关键词工艺分析加工方案进给路线控制尺寸

第1章前言-----------------------------------第2页第2章工艺方案的分析-------------------------第3页 2.1 零件图-------------------------------第3页 2.2 零件图分析---------------------------第3页 2.3 零件技术要求分析---------------------第3页 2.4 确定加工方法-------------------------第3页 2.5 确定加工方案-------------------------第4页第3章工件的装夹-----------------------------第5页 3.1 定位基准的选择-----------------------第5页 3.2 定位基准选择的原则-------------------第5页 3.3 确定零件的定位基准-------------------第5页 3.4 装夹方式的选择-----------------------第5页 3.5 数控车床常用的装夹方式---------------第5页 3.6 确定合理装夹方式---------------------第5页第4章刀具及切削用量-------------------------第6页 4.1 选择数控刀具的原则-------------------第6页 4.2 选择数控车削刀具---------------------第6页 4.3 设置刀点和换刀点---------------------第6页 4.4 确定切削用量-------------------------第7页第5章轴类零件的加工-------------------------第8页 5.1 轴类零件加工工艺分析-----------------第8页 5.2 轴类零件加工工艺---------------------第11页 5.3 加工坐标系设置-----------------------第13页 5.4 保证加工精度方法---------------------第14页 参考文献 ---------------------------------第15页

典型零件数控加工工艺分析及编程

典型零件数控加工工艺分析及编程 姓名: 班级: 学号: 指导老师: (单位:江苏省盐城技师学院邮编:224002) 2009-4-10

典型零件数控加工工艺分析及编程 【摘要】针对典型零件选择机床、夹具、刀具及量具,拟定加工工艺路线、切削用量等,编写数控加工的程序。 【关键词】工艺编程 一、数控加工工艺路线的设计 工艺路线是指零件加工所经过的整个路线,也就是列出工序名称的简略工艺过程。工艺路线的拟定是制订工艺规程的重要内容,其主要任务是选择各个表面的加工方法,确定各个表面的加工顺序及整个工艺过程的工序数目和工序内容。 数控加工工艺路线的设计与通用机床加工工艺路线的设计的主要区别在于它往往不是只从毛坯到成品的整个过程,而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。因此在工艺路线设计中一定要注意到,由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中,因而要与其它加工工艺衔接好。 ⒈工序的划分 根据数控加工的特点,数控加工工序的划分一般可按下列方法进行: ⑴以一次安装、加工作为一道工序。这种方法适合于加工内容较少的零件,加工完后就能达到待检状态。 ⑵以同一把刀具加工的内容划分工序。有些零件虽然能再一次安装加工中加工很多代加工表面,但考虑到程序太长,会受到某些限制(主要是内存容量),机床连续工作时间的限制(如一道工序在一个工作班内不能结束)等,此外,程序太长会增加出错与检索的困难。因此程序不能太长,一道工序内容

不能太多。 ⑶以加工部位划分工序。对于加工内容很多的工件,可按其结构特点将加工部位分成几个部分,如内腔、外形、曲面或平面,并将每一部分的加工作为一道工序。 ⑷以粗、精加工划分工序。对于加工后易发生变形的工件,由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形,故一般来说,凡要进行粗、精加工的过程,都要将工序分开。 ⒉顺序的安排 顺序的安排应根据零件的结构和毛坯,以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则进行: ⑴上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧,中间穿插于通用机床加工工序的也应综合考虑; ⑵先进性内腔加工,后进行外形加工; ⑶以相同定位、夹紧方式或用同一把刀具加工的工序,最好连续加工,以减少重负定位次数和换刀次数。 ⑷同时还应遵循切削加工顺序的安排原则:先粗后精、先主后次、先面后孔、基准先行。 二、数控编程 数控编程就是生产用数控机床进行零件加工的数控程序的过程。数控程序是由一系列程序段组成,把零件的加工过程、切削用量、位移数据以及各种辅助操作,按机床的操作和运动顺序,用机床规定的指令及程序各式排列而成的一个有序指令集。 零件加工程序的编制是实现数控加工的重要环节,特别是对于复杂零件的加工,其编程工作的重要性甚至超过数控机床

数控加工工艺课程设计报告书

目录 一、数控车床加工工艺 1.1数控车床加工工艺特点 (2) 1.2数控车床加工工艺容 (2) 二、图纸的分析及工艺处理 2.1 工艺分析 (2) 2.2 工艺处理 (3) 2.3 选择设备 (3) 2.4 确定零件的定位基准和装夹方式 (3) 2.5确定加工顺序及进给路线 (3) 2.6刀具选择 (3) 2.7切削用量选择 (4) 2.8数控车零件程序清单 (7) 2.9数控仿真截图 (8) 三、数控铣床加工工艺 3.1 零件图工艺分析 (9) 3.2确定装夹方案 (10) 3.3确定加工顺序 (10) 3.4刀具选择 (10) 3.5 切削用量选择 (13) 四、主要加工程序 4.1 确定编程原点 (13) 4.2 机床的选择 (14) 4.3 数控铣XKG-028零件程序清单 (14) 4.4 数控仿真截图 (18) 五、设计总结 (19) 六、参考文献 (20)

一、数控车床加工工艺 1.1、数控车床加工的工艺特点 数控车床加工与普通车床加工在许多方面遵循的原则基本上是一致的。但数控车床加工自动化程度高,控制功能强,设备费用高,因此也就相应形成了数控车床加工工艺的自身特点。 1.2、数控车床加工工艺容 (1)选择并确定适合在数控车床上加工的零件并确定工序容。 (2)分析被加工零件图纸的数控加工工艺,明确加工容与技术要求。 (3)确定零件加工反感,制定数控加工工艺路线,如划分工序、安排加工顺序等。 (4)设计数控加工工序,制定定位夹紧方案,划分工步,规划走刀路线,选择刀辅具,确定切削用量,计算工序尺寸及工差等。 (5)数控加工专用技术文件的编写。 二、图纸的分析及工艺处理 2.1、工艺分析 轴类零件是机械加工中不可缺少的一类零件,在机械装配中起着举足轻重的作用。工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定的合理与否,对程序编制、机床的加工效率和零件加工精度都有重要影响。该零件右端有两

轴类零件数控加工工艺及编程分析

毕业论文 题目:轴类零件数控加工工艺及编程

轴类零件数控加工工艺及编程 摘要:数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同,但数控加工的整个过程是自动进行的。数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂,这是因为数控机床价格昂贵,若只加工简单的工序,在经济上不合算,所以在数控机床上通常安排较复杂的工序,甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂,这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题,如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题,在数控加工时,这一切都无例外地都变成了固定的程序内容。正由于这个特点,促使对加工程序的正确性和合理性要求极高,不能有丝毫的差错,否则加工不出合格的零件。 关键词:轴类零件数控车削工艺设计

一、零件加工工艺分析 1.零件图分析 如图1.1所示该零件从结构上来看包括内﹑外表面:内表面主要是孔,外表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成,其中多个直径以及宽度尺寸有较严格的尺寸精度和表面粗糙度要求,适合数控车削加工;球面Sφ48㎜的尺寸公差还兼有控制该球面形状(线轮廓)误差的作用;零件材料为45钢,该材料具有较高的强度以及较好的韧性﹑塑性;无热处理和硬度要求。 图1.1 2.工艺分析 (1)如图1.1所示内孔直径φ28,圆柱尺寸φ35﹑φ42和φ52,宽度尺寸4和3,取中值作为编程的尺寸依据。其他尺寸皆取基本尺寸作为编程尺寸依据。 (2)φ52的圆柱与φ28的孔有较高的同轴度要求,加工时必须以同一个定位基准进行加工。

(3)φ28的公差等级为IT8表面粗糙度Ra为1.6,宜采用钻→扩→铰进行加工以保证尺寸和表面粗糙度的要求。 (4)在轮廓曲线上,有三处为圆弧,其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线,因此在加工时应进行机械间隙补偿,以保证轮廓曲线的准确性。 (5)零件中有比较大的圆弧需要进行加工,为了不使加工过程中出现过切现象选择较大副偏角的车刀进行加工。 3.编程原点选择 零件在加工中需要二次掉头装夹,从图纸上进行尺寸坐标分析,应设置两个编程原点。两个工件坐标系的编程原点均应选在零件装夹后的右端面(精加工面),如图1.2、1.3所示。 1.2 第一次装夹工件原点 1.3 第二次装夹工件原点 二、零件毛坯选择 由图1.1可知该零件为45钢,生产类型为单件小批量生产。根据上述原始资料以及加工工艺,确定毛坯尺寸如下:该零件最大外圆直径为Ф52mm,查《机械制造工艺设计简明手册》(以下简称《工艺手

大作业一轴类零件的数控加工工艺分析

大作业一:轴类零件的数控加工工艺分析 要求:1. 用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸; 2. 对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值; 3. 对零件进行数控加工工艺分析; 4. 编制数控加工工艺规程文件; 5. 以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。 下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

要求:1. 用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸; 2. 对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值; 3. 对零件进行数控加工工艺分析; 4. 编制数控加工工艺规程文件; 5. 以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。 下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

要求:1. 用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸; 2. 对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值; 3. 对零件进行数控加工工艺分析; 4. 编制数控加工工艺规程文件; 5. 以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。 下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

要求:1. 用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸; 2. 对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值; 3. 对零件进行数控加工工艺分析; 4. 编制数控加工工艺规程文件; 5. 以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。 下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

要求:1. 用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸; 2. 对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值; 3. 对零件进行数控加工工艺分析; 4. 编制数控加工工艺规程文件; 5. 以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。 下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

数控加工工艺分析的一般步骤与方法

数控加工工艺分析的一般步骤与方法 程序编制人员在进行工艺分析时,要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料,根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床,制定加工方案,确定零件的加工工序,各工序所用刀具、夹具和切削用量等。此外,编程人员应不断总结、积累工艺分析方面的实际经验,编写出高质量的数控加工工序。 一、机床的合理选用 在数控机床上加工零件时,一般用两种情况。第一种情况:有零件图样和毛坯,要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况:已有了数控机床,要选择适合在该机床上加工的零件。无论何种情况,考虑的主要因素有,毛坯的材料种类、零件轮廓复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点:①要保证加工零件的技术要求,加工出合格产品。②有利于提高生产率。③尽可能降低生产成本及加工费用。 二、数控加工零件工艺性分析 数控加工工艺分析涉及面广,在此仅从数控加工的可能性和方便性两方面加以分析。 ㈠零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则

1.零件图尺寸标注方法应适应数控加工的特点,在数控加工零件图上,应以同一基准引注尺寸或是直接给出坐标尺寸。这种标注方法即便于编程,也便于尺寸间的相互协调,在保持设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。由于零件设计人员一般在尺寸标注中较多的考虑装配等使用性能方面,而不得不采用局部分散的标注方法,这样就会给工序安排与数控加工带来许多不便。由于数控加工精度和重复定位精度都很高,不会因产生较大的积累误差而破坏使用性能,因此可以将局部的分散标注法改为同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。 2.构成零件轮廓的几何要素的条件应充分 在手工编程时,要计算基点或节点坐标。在自动编程时,要对构成零件轮廓的所有几何要素进行定义。因此在分析零件图时,要分析几何要素的给定条件是否充分。如圆弧与直线、圆弧与圆弧在图样上相切,但根据图上给定尺寸,在计算相切条件时,变成了相交或相离状态。由于构成零件几何元素条件的不充分,使编程时无法下手。遇到这种情况,应与零件设计者协商解决。 (二)零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点⑴零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具的规格和换刀次数,使编程方便,生产效益提高。

数控铣床课程设计

机械工程学院 《数控机床编程》课程设计 题目:“王”字凸台 专业:机械设计制造及其自动 班级:机制1201 姓名:王超 学号:1209331031 成绩: 指导教师:张丽娟 2015年4月25日

目录 一、任务书 (1) 二、设计零件 (2) 三、数控加工工艺分析 (4) 四、程序清单 (5) 五、零件加工 (6) 六、设计小结 (7) 七、参考文献 (8) 八、感想 (9)

一、任务书 1.课程设计概述 《数控机床编程》课程设计是机械设计制造及其自动化专业的必修课程之一,它可以提高学生的动手能力,丰富学生的理论知识。是一门理论与实践相结合的综合性专业基础课。通过《数控机床编程》课程设计的学习,要求学生能够设计常用的轴类零件和型腔壳体类零件,并能够合理的选择卡具和加工设备,独立分析工艺,独立编程及完成其加工。通过数控机床编程课程设计,使学生提高数控机床实际操作和手工编程能力。同时还要求学生掌握数控机床的组成及其控制原理和方法。为以后的工作和学习打下坚实的基础。 2.课程设计目的 通过本次课程设计,掌握数控机床进行机械加工的基本方法,巩固数控加工编制的相关知识,将理论知识与实际工作相结合,并最终达到独立从事数控加工程序编制的工作能力。 3.课程设计任务 根据本任务书相关技术要求,完成零件设计,零件工艺分析,加工工序卡的编制,数控加工程序的编制,最后用HNC-21M数控系统机床加工出所设计的工件。

二、设计零件 我要做的零件是在金属块上刻一个“王”字。由于我是第一次将所学理论用于实践,因此我选择笔画相对较少的“王’字来做。本次编程我打算用顺时钟圆弧指令G02和直线指令G01来刻画这个字。

数控机床轴类零件加工工艺分析

数控机床轴类零件加工工 艺分析 Prepared on 22 November 2020

X X X学院 毕业 设计 任务书 论文 机械工程系数控技术专业 XX 班 毕业设计 题目 数控机床轴类零件加工工艺分析论文 专题题目 数控机床轴类零件加工工艺分析 发题日期:2010年11月15日设计、论文自2010年11月20日完成期限:至2010年月日答辩日期:2010年月日 学生姓名: 指导教师: 系主任:

毕业设计版权使用授权书 本人完全了解云南机电职业技术学院关于收集、保存、使用毕业设计的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交毕业设计的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存毕业设计;学校有权提供目录检索以及提供本

毕业设计全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交毕业设计的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制毕业设计的部分或全部内容用于学术活动。 作者签名: 年月日 作者签名: 年月日 摘要 世界制造业转移,中国正逐步成为世界加工厂。美国、德国、韩国等国家已经进入发展的高技术密集时代与微电子时代,钢铁、机械、化工等重化工业发展中期。 由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服系统、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果,具有高的高柔性、高精度与高度自动化的特点,因此,采用数控加工手段,解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的单件、小批量,特别是复杂型面零件的加工,应用数控加工技术是机械制造业的一次技术革命,使机械制造的发展进入了一个新的阶段,提高了机械制造业的制造水平,为社会提供高质量,多品种及高可靠性的机械产品。 本次设计主要是对数控加工工艺进行分析与具体零件图的加工,首先对数控加工技术进行了简单的介绍,然后根据零件图进行数控加工分析。第一,根据本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相关因素选用刀具及

数控加工工艺毕业设计论文

毕业设计说明书 (格式) 课题名称 系别 专业 班级 姓名 学号 指导教师

随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,数控加工技术对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为效率和质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程,在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析,拟定加工方案,选择合适的刀具,确定切屑用量,对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需要做一些处理,并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点。针对具体的零件,进行了工艺方案的分析,工装方案的确定,刀具和切屑用量的选择,确定加工顺序和加工路线,数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定,充分体现了数控设备在保证加工精度、加工效率、简化工序等方面的优势。 关键词工艺分析加工方案进给路线控制尺寸

第1章前言 第2章工艺方案的分析 2.1 零件图 2.2 零件图分析 2.3 零件技术要求分析 2.4 确定加工方法 2.5 确定加工方案 第3章工件的装夹 3.1 定位基准的选择 3.2 定位基准选择的原则 3.3 确定零件的定位基准 3.4 装夹方式的选择 3.5 数控车床常用的装夹方式 3.6 确定合理装夹方式 第4章刀具及切削用量 4.1 选择数控刀具的原则 4.2 选择数控车削刀具 4.3 设置刀点和换刀点 4.4 确定切削用量 第5章轴类零件的加工

5.1 轴类零件加工工艺分析 5.2 轴类零件加工工艺 5.3 加工坐标系设置 5.4 保证加工精度方法 第6章数控加工程序 第6章结束语 第7章致谢词 参考文献

相关文档
最新文档