深腔零件的工藝分析及數(shù)控加工獨(dú)家優(yōu)秀】

. I 摘 要 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)講述深腔零件的工藝分析及數(shù)控加工，其設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有對(duì)零件進(jìn)行詳細(xì)的分析、工件在機(jī)床上咋樣裝夾、零件加工的工藝流程、零件程序的生成，零件圖紙的加工步驟分析，清楚看清零件圖上的尺寸、所需要的材料種類、技術(shù)要求、零件具體結(jié)構(gòu)等；裝夾有對(duì)毛坯、機(jī)床、夾具的選擇；數(shù)控 的自動(dòng)化程度高、成本不高、有良好的經(jīng)濟(jì)效益、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，所以廣泛的應(yīng)用在我們的生活中?，F(xiàn)代的制造業(yè)中，基本上都采用數(shù)控加工，它的作用已經(jīng)越來(lái)越大，它可以更快更高效的加工零件，為全世界做出了巨大的貢獻(xiàn)。 本文主要以數(shù)控銑床加工為 核心，重點(diǎn)講述法蘭克系統(tǒng)的加工步驟，加工流程，數(shù)控編程過(guò)程以及操作方法。使用 件來(lái)對(duì)零件進(jìn)行平面設(shè)計(jì)和實(shí)體造型，充分的顯示數(shù)控銑床的特征和加工范圍。 關(guān)鍵詞 ： 數(shù)控銑床；零件加工； 3D 造型. 錄 摘要 . I 目錄 . 言 . 1 1 深腔機(jī)構(gòu)的零件圖 . 1 2 深腔零件的造型設(shè)計(jì) . 2 3 零件的工藝規(guī)程 . 11 4 零件的 動(dòng)編程及仿真加工 . 15 結(jié)束語(yǔ) . 34 致 謝 . 35 參 考 文 獻(xiàn) . 36 . 1 深腔零件的工藝分析及數(shù)控加工 引言 數(shù)控技術(shù)：是利用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方向和加工的形狀進(jìn)行控制的方法。數(shù)控機(jī)床的基本設(shè)備； 控機(jī)床的組成：數(shù)控系統(tǒng)，輸出輸入系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)，反饋裝置。數(shù)控編程分為：手工編程，自動(dòng)編程。手工編程指操作人員為了方便編寫(xiě)程序所自己畫(huà)的加工軌跡弄得編程。自動(dòng)編程： 除了人工編寫(xiě)的其他采用 程軟件輸入零件的加工信息，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理自動(dòng)生成的程序?，F(xiàn)在數(shù)控制技術(shù)已經(jīng)非常的流行和普遍了。現(xiàn)在許多東西都是自動(dòng)化了。數(shù)控加工操作簡(jiǎn)單，安全，精度高。 數(shù)控銑削加工中心的特點(diǎn)如下： (1) 加工精度高。 (2) 精度穩(wěn)定性高 (2) 效率高。 (4) 表面質(zhì)量好。 (5) 軟件適應(yīng)性大。 1. 深腔機(jī)構(gòu)的零件圖 本設(shè)計(jì)的零件圖紙如下 . 2 圖 2件圖 根據(jù)圖 要完成以下四項(xiàng)內(nèi)容： （ 1）繪制零件圖形； （ 2）對(duì)深腔加工工藝分析； （ 3）做一個(gè)好的加工方案； （ 4）使用 行仿真加工。 2 深腔零件的造型設(shè)計(jì) 件的選擇 選擇 件進(jìn)行造型、生成數(shù)控程序。 腔零件的造型 制零件頂蓋 （ 1）繪制零件的頂蓋圖 使用工具欄中的直線命名，繪制頂蓋外形，圖 2示。 . 3 圖 2蓋外形 （ 2）零件旋轉(zhuǎn) 使用工具欄“旋轉(zhuǎn)”功能，選種頂蓋外形。點(diǎn)擊旋轉(zhuǎn)命令，旋轉(zhuǎn)中心取外面的那條垂直的線，圖 2示。 圖 2蓋實(shí)體 運(yùn)用工具欄中直線功能，畫(huà)出需要的圖形，圖 2示。 . 4 圖 22）頂蓋實(shí)體切割 點(diǎn)擊工具欄里 “擠出”功能，然后選中圖中左側(cè)的曲線，在界面設(shè)置如圖 2示。然后單擊確定，結(jié)果如圖 2示。 圖 2數(shù)設(shè)置 . 5 圖 2維實(shí)體 （ 1）繪制草圖 新建一個(gè)頁(yè)面并創(chuàng)建直角坐標(biāo)系。然后點(diǎn)擊頁(yè)面上方的 按鈕，將圓中心設(shè)置在坐標(biāo)原點(diǎn)，在 出入 個(gè)圓就行成啦。如圖 示 圖 擊頁(yè)面上方的 按鈕，會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，將矩形中心設(shè)置在坐標(biāo)原點(diǎn)，在 中輸入長(zhǎng)度 48，寬度 個(gè)矩形就行成啦，結(jié)果如圖 6 圖 擊工具欄的 按鈕，在 中輸入倒圓角 2，完成倒圓角，圖2示。 圖 2（ 2）拉伸底座實(shí)體 選擇工具欄“擠出”按鈕，對(duì)底座圖進(jìn)行向下拉伸，向下拉伸距離為 102示。 . 7 圖 2選擇工具欄“結(jié)合”功能，分別選擇凸臺(tái)·底座實(shí)體，然后按 ，合為一個(gè)實(shí)體。結(jié)果如圖 示。 圖 2合體 運(yùn)用倒圓角，面與面倒圓角，對(duì)外形進(jìn)行倒圓角，結(jié)果圖 2 . 8 圖 2選擇工具欄“實(shí)體”按鈕，選種抽殼的實(shí)體，如圖 示參數(shù)，單擊 按鈕結(jié)果如圖 示。 圖 2數(shù)設(shè)置 . 9 圖 2 殼后的實(shí)體 （ 1）繪制草圖 按照樣圖中曲線，繪制出切開(kāi)口的曲線，如圖 內(nèi)側(cè)曲線所示。 圖 2（ 2）切割底座實(shí)體 選擇工具欄“擠出”按鈕，選擇底座圖形，點(diǎn)擊實(shí)體里的切割命令，對(duì)底座進(jìn)行切割。圖 2示。 . 10 圖 2（ 1）六邊形凸臺(tái)的繪制 運(yùn)用 按鈕畫(huà)一個(gè)圓，在用多邊形在圓中內(nèi)切一個(gè)六邊形，繪制出六邊形凸臺(tái)的如圖 2示。 圖 1（ 2）拉伸實(shí)體 選擇工具欄“擠出實(shí)體”按鈕，選擇深腔里的六邊形，對(duì)六邊形進(jìn)行拉伸，圖 2 . 11 圖 2選擇工具欄“擠出實(shí) 體”按鈕，選擇深腔里的圓，對(duì)圓進(jìn)行切割，把圓作成通的，圖 2示 。 圖 23 零件的工藝規(guī)程 腔零件的工藝分析 . 12 3件毛坯選擇 根據(jù)實(shí)習(xí)加工所用的材料，把零件毛坯用 45 鋼，毛料尺寸為 60× 45× 25 位基準(zhǔn)的選擇 （ 1）粗基準(zhǔn)的選擇：毛坯上未加工的表面 （ 2）精基準(zhǔn)的選擇：已加工表面。 夾方式的選擇 用專用的夾具 序及工步的劃分 工序 1：毛料 60× 30× 18。 工序 2：銑毛料上，下面， 工序 3：銑型腔、鉆孔。 工 序 4：銑六邊形凸臺(tái)和深腔外形。 工序 5：去掉零件四周毛刺。 工序 6：檢驗(yàn)零件尺寸是否正確。 具的選擇 刀具選擇如表 示。 . 13 表 控刀具卡片 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具名稱 刀具個(gè)數(shù) 加工步驟 刀具半徑 / 16 立銑刀 1 粗加工 8 6 立銑刀 1 精加工深腔壁邊，型腔內(nèi)六邊形凸臺(tái)輪廓 2 4 平底刀 1 精加工深腔底面及六邊形凸臺(tái)上表面 4 立銑刀 1 精加工深腔四周壁邊，半精加工型腔錐面 1 1 鍵槽刀 1 精修型腔內(nèi)六邊 形凸臺(tái)輪廓 3 球刀 1 精加工深腔內(nèi)喇叭形狀錐面 1 8 中心鉆 1 鉆 六邊形凸臺(tái)內(nèi) 中心孔 花鉆 1 鉆深腔底孔 6 鉸刀 1 鉸內(nèi)孔 2 16 立銑刀 1 粗加工 8 6 鍵槽刀 1 精加工外輪廓及四周交接面 4 球刀 1 精加工內(nèi)輪廓六邊形凸臺(tái)及圓角 6 立銑刀 1 精加工六邊形凸臺(tái)輪廓 具切削用量的選擇 (1) 大的背吃刀量 (2) 大的 進(jìn)給量 f (3)銑削速度 確定 根據(jù) f 來(lái)確定 藝卡片的制定 藝卡片 工藝過(guò)程零件名稱及型號(hào) 零 件 名 稱 深腔 圖 號(hào) . 14 片卡 材 料 名 稱 45 鋼 毛坯 種 類 鑄件 牌 號(hào) 尺 寸 55× 25× 25功 能 序號(hào) 工 序 步 驟 加工工種 設(shè)備名稱 專用夾具 1 銑削毛坯 55× 25× 25 銑工 數(shù)控銑床 2 銑零件上下表面，尺寸控制到 工 數(shù)控銑床 機(jī)床自帶平口虎鉗 3 銑內(nèi)型腔、鉆 內(nèi)孔 銑工 加工中心 機(jī)床自帶平口虎鉗 4 銑六邊形凸臺(tái)及外形 銑工 加工中心 機(jī)床專用夾具 5 去除零件四周毛刺 鉗工 6 檢驗(yàn)尺寸是否合格 數(shù)控銑床加工工藝卡 序號(hào) 編號(hào) 夾具的名稱 使用的設(shè)備 工作車(chē)間 9 床專用平口虎鉗 數(shù)控加工中心 序號(hào) 內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具尺寸 /軸轉(zhuǎn)速/(r/進(jìn)給速度(mm/背吃刀量 /注 1 粗加工毛坯 16 外圓刀 1200 100 1 自動(dòng) 2 半精加工壁邊及型腔內(nèi)的凸臺(tái)輪 廓 4 外圓刀 1600 50 動(dòng) 3 精加工腔底及六邊形凸臺(tái)表面 6 鍵槽刀 1200 50 1 自動(dòng) 4 精加工內(nèi)壁及半精加工型腔喇叭形錐面 2 外圓刀 1200 60 動(dòng) 5 精修六邊形凸臺(tái)輪廓 1 鍵槽刀 1200 40 動(dòng) 6 精加工喇叭形錐面 2 球頭刀 800 50 7 鉆六邊形凸臺(tái)內(nèi)中心孔 8 中心鉆 500 30 2 8 鉆底孔 花鉆 600 20 10 鉸孔 8 鉸刀 600 60 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具類型 機(jī)床設(shè)備 車(chē)間 8 床專用夾具 數(shù)控加工中心 . 15 序號(hào) 工步步驟 刀具號(hào) 刀具名稱 / S F 注 1 開(kāi)粗 16 外圓刀 1200 100 1 自動(dòng) 2 精加工外輪廓 3 鍵槽刀 1200 50 動(dòng) 3 半精加工凸臺(tái)輪廓 6 外圓刀 1400 100 動(dòng) 4 精加工凸臺(tái)交接面 3 鍵槽刀 1600 50 動(dòng) 5 精加工凸臺(tái)及圓角 2 球刀 1800 100 動(dòng) 4 零件的 動(dòng)編程及仿真加工 路軌跡設(shè)計(jì) 做凹圓弧曲面加工時(shí)需要用到。此部分的具體操作步驟，就不再詳細(xì)論述，圖 4 坯的尺寸設(shè)置 （ 1）加工需要的機(jī)床選擇 選擇工具欄中的：機(jī)床類型點(diǎn)擊銑床點(diǎn)擊默認(rèn)，完成設(shè)置。 （ 2）加工需要的毛坯數(shù)值 點(diǎn)擊操作管理面板中設(shè)置所需要的參數(shù)，圖 示。 . 16 圖 4 圖 4選擇圖 對(duì)話框中設(shè)置參數(shù)，毛料的尺寸為 50 乘 40 乘 果圖 示。 具的設(shè)置 選擇“刀具路徑”點(diǎn)擊“刀具管理器”點(diǎn)擊對(duì)號(hào)，結(jié)果圖 示 圖 工型腔部分的刀路軌跡 加工的刀路設(shè)計(jì) （ 1）單擊左側(cè)對(duì)話框內(nèi)的“刀具路徑”“外輪廓加工”“挖槽粗加工”，完成以上的設(shè)置，選種圖 示圖形的外輪的線，要保證零件是封閉的，按下 擊 按鈕；如圖 示的深腔內(nèi)輪廓挖槽粗加工刀具軌跡，選擇 6鍵槽刀車(chē)刀，進(jìn)給速 度 80，主軸轉(zhuǎn)速 1600，下刀速率 160，提刀速。 . 17 圖 4圖 4（ 2）單擊“外輪廓加工”，加工余量為 （ 3）單擊“挖槽內(nèi)輪廓”，圖 示。 . 18 圖 4槽參數(shù)設(shè)置 （ 4）這弄好上面的問(wèn)題，單擊 按鈕，圖 圖 4精加工壁邊和六邊形凸臺(tái)輪廓的刀路軌跡 （ 1）單擊左側(cè)對(duì)話框內(nèi)“刀具路徑”“深腔內(nèi)輪廓粗加工”，點(diǎn)中圖 4腔內(nèi)輪廓作為要被加工表面，點(diǎn)中圖 4輪廓作為在此被加工干澀面，按下 擊確認(rèn) 按鈕，顯示圖 具加工軌 跡的數(shù)值，在對(duì)話框中，首先選擇鍵槽刀，刀直徑 6給率 80，主軸轉(zhuǎn)速 1000，下刀率 100，快速提刀。 . 19 圖 4工曲面 圖 4圖 4（ 2）單擊“外輪廓加工參數(shù)”選項(xiàng)，將其中的“加工余量”設(shè)置為 它數(shù)值不改變。 （ 3）單擊“等高外形粗加工參數(shù)”這個(gè)選項(xiàng)，將 Z 軸粗加工進(jìn)給量設(shè)為 （ 4）設(shè)置以上完成后，單擊 按鈕，圖 4 . 20 圖 加工腔底和六邊形凸臺(tái)表面的刀路軌跡 （ 1）單擊左側(cè)界面內(nèi)“刀具路徑”“外輪廓加工 ”精加工深腔零件的外輪廓，點(diǎn)擊如 擊 下 擊 按鈕，圖 具路徑對(duì)話框內(nèi)，選擇 4 號(hào)刀，進(jìn)給率 50，主軸轉(zhuǎn)速 1200，下刀率 100，提刀速率 200?？焖偬岬?。 圖 4工面的拾取圖 圖 4澀面的拾取 . 21 圖 4（ 2）選擇 ，將加工需要的數(shù)值，整體誤差 數(shù)值，輸入圖 4 圖 4 3）以上數(shù)值的輸入完成，檢查沒(méi)有錯(cuò)誤后，單擊 按鈕，圖 示。 . 22 圖 加工壁邊及型腔喇叭錐面的刀路軌跡 在根據(jù)以上的方法，運(yùn)用外輪廓等高外形加工的方法，生成出精加工壁邊和半精加工型腔喇叭形錐面刀具軌跡結(jié)果如圖 示。 圖 4加工壁邊和半精加工型腔喇叭形錐面的刀具軌跡 . 23 加工六邊形凸臺(tái)輪廓的刀具軌跡 同理，生成精加工六邊形凸臺(tái)輪廓的刀具軌跡圖 4示 。 圖 4加工喇叭錐面的刀具軌跡 （ 1）選擇“刀具路徑”“外輪廓加工”，加工深腔內(nèi)的喇叭面，拾取圖 示的內(nèi)輪廓，拾取圖 示的 外輪廓。 圖 4 圖 4（ 2） 然后將刀具編號(hào)改為 2號(hào)，刀具 直徑 4給率為 100，主軸 轉(zhuǎn)速 1000。選擇圖 4出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，選擇其中的編輯刀具，會(huì)又出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，所謂編輯刀具就是把刀具的各種參數(shù)設(shè)定好，一般刀具的參數(shù)采用常用值就可以了，所以這里不必做過(guò)多的修改。它適用于粗加工和精加工。 . 24 圖 43）單擊， ，將做零件需要的數(shù)值出入進(jìn)去，起始補(bǔ)正距離 5 等數(shù)值，圖 4示。 圖 45） 把需要進(jìn)行設(shè)定的參數(shù)都輸完以后，就會(huì)出現(xiàn)如圖 4就是加工軌跡。 . 25 圖 4孔的刀具軌跡 （ 1）單擊“刀具路徑”“鉆孔”，選中需要加工孔的中心，按下回 會(huì)出如圖 示刀路參數(shù)設(shè)置的一個(gè)對(duì)話框，在界面中選擇 刀，即直徑為 3置進(jìn)給率為 60，主軸轉(zhuǎn)速 500，結(jié)果如圖 示。 圖 4 2） 編輯刀具的參數(shù)一般都使用默認(rèn)的值，具體根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修改，最后單擊對(duì)話框 4鈕。 . 26 圖 4（ 3） 把需要進(jìn)行設(shè)定的參數(shù)都輸完以后，就會(huì)出現(xiàn)如圖 4就是加工軌跡。 圖 4凸臺(tái)及外形的刀具軌跡 . 27 加工外輪廓刀路軌跡 圖 4步 2 精加工外輪廓的刀路設(shè)計(jì) （ 1）單擊左側(cè)對(duì)話框內(nèi)“刀具路徑”“外形銑削”，選中零件的外輪廓曲線，然后按下 ，圖 擇 2 號(hào)刀，即 3平底刀，設(shè)置進(jìn)給速率為 80，主軸轉(zhuǎn)速為 1600，下刀速率為 100，快速提刀，單擊。 按鈕，結(jié)果如圖 示。 圖 形銑削參數(shù)設(shè) 置 . 28 （ 2）在對(duì)話框內(nèi)點(diǎn)擊“深度切削”，最大粗切步進(jìn)量為 修量為 1，圖 圖 4（ 3）在對(duì)話框內(nèi)點(diǎn)擊 編輯刀具就是把刀具的各種參數(shù)設(shè)定好，一般刀具的參數(shù)采用常用值就可以了，所以這里不必做過(guò)多的修改。這次改下深度的數(shù)值 為是通孔要大于工件的厚度， 圖 4示。 圖 4（ 4） 把需要進(jìn)行設(shè)定的參數(shù)都輸完以后，就會(huì)出現(xiàn)如圖 4就是加工軌跡。 . 29 圖 輪廓的刀具路徑 精加工六邊形凸臺(tái)輪廓 圖 . 30 加工凸 臺(tái)交接面 圖 4加工凸臺(tái)及圓角 圖 處理設(shè)置 把制作好的的所有刀具路徑全部選中，勾上對(duì)號(hào)，點(diǎn)擊 按鈕，出現(xiàn)圖 4. 31 圖 直接按 按鈕，然后選擇保存的目錄，結(jié)果圖 示。 圖 真加工 單擊左如圖 4加工的所有的刀具路徑選種，然后單擊 按鈕進(jìn)入仿真界面，如圖 4示。 . 32 圖 4圖 4接下來(lái)就是進(jìn)行實(shí)體加工，把速度調(diào)到最大，然后就會(huì)有刀具自動(dòng)進(jìn)行仿真加最后就把深腔零件完美的加工 出來(lái)啦， 圖 4 . 33 圖 工后的仿真效果圖 圖 工后的仿真效果圖 . 34 結(jié)束語(yǔ) 完成事情過(guò)程是辛苦的，但結(jié)果是幸福的，想想從開(kāi)始的為難到最后的寫(xiě)完，體會(huì)了在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中的困難，看著自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)一步的完善的歡笑，面臨困難感到自己不足而感到難過(guò)。畢業(yè)設(shè)計(jì)寫(xiě)完感覺(jué)滿滿的幸福，很開(kāi)心自己完成了自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過(guò)深腔的設(shè)計(jì)丶加工完成這一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程中，讓我對(duì)數(shù)控銑床以及 件有了更佳一步的了解和應(yīng)用， 數(shù)控加工是零件加工技術(shù)的主流。 畢業(yè)設(shè)計(jì)加強(qiáng)了同學(xué)之間的 關(guān)系，以前不會(huì)的同學(xué)也知道問(wèn)了，同學(xué)之間互相幫忙，自己不會(huì)的可以問(wèn)小伙伴，同學(xué)不會(huì)的也可以問(wèn)我，加強(qiáng)同學(xué)的交流能力。 這次設(shè)計(jì)我有許多不足的地方，許多地方不會(huì)，希望步入社會(huì)之后能提高自己的能力，讓自己可以獨(dú)自的完成工作需要的零件的設(shè)計(jì)，盡自己的努力改變自己。讓自己成為一個(gè)有能力的設(shè)計(jì)師。 . 35 致 謝 這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)寫(xiě)完了，也意味著我的 3 年大學(xué)生活要結(jié)束了，在此要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師姚老師，在我寫(xiě)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候給俺們他帶的學(xué)生很大很大的幫助，每次俺們問(wèn)老師他 都非常非常耐心的給俺們說(shuō)，也一直在鼓勵(lì)俺說(shuō)不要著急來(lái)的急完成，時(shí)間夠，不要著急，穩(wěn)住自己的心慢慢去做自己的設(shè)計(jì)，時(shí)間來(lái)的及，感謝姚老師帶俺們這次設(shè)計(jì)，給我們的幫助，還有給俺們的關(guān)懷，在此向姚老師致以誠(chéng)摯的謝意和敬意。 此篇設(shè)計(jì)能順利完成不離老師的幫助還有朋友之間的幫忙以及自己的努力，還這次設(shè)計(jì)中令我熟練的掌握和使用書(shū)上學(xué)習(xí)的知識(shí)同時(shí)也我擴(kuò)展了我書(shū)上學(xué)不到的知識(shí)。 在此，向那些幫助過(guò)我的同學(xué) 謝. 36 參 考 文 獻(xiàn) 1 余英良 M 2 蔡漢明 教程 M 3 周益軍 M 4 周?chē)?guó)萍 統(tǒng)宏程序編程方法、技巧與實(shí)例 M 5 李 鋒 M6 陳宏鈞 M7 吳宗澤 M8 肖繼德 M9 高邑陳 M1995.8