1、摘要本文詳細的論述了導機凸模數控加工的加工工藝，通過分析加工零件的工藝，銑削的工裝，工藝卡的制訂以及編制程序時應注意的問題，解決實際問題。通過運用數控技術加工出導機凸模零件，能使自己在數控技術運用方面得到一次較為系統的訓練，基本上達到了適應工廠的要求。主要介紹包括數控機床簡介，進給路線、加工余量、切削用量、機床夾具的選擇等內容。最終完成零件的機械加工工藝過程卡片，數控加工工序卡片，工件的定位和夾緊方案草圖，數控刀具卡片，數控加工進給路線圖。關鍵詞 導機凸模、數控加工技術加工工藝分析、編程、數控刀具、數控加工進給路線。摘 要 1目錄 2前言 3第一章 課題分析 41.1 設計課題課題分析 41.

2、1.1 設計課題目的 41.2 工件的結構分析 41.2.1 導機凸模加工要求 41.2.2 導機凸模三維造型圖 6第二章 數控銑削加工工藝分析 72.1 數控加工工序 72.2工藝工序安排 723 加工順序 724 裝夾方案和夾具的選擇 825 選擇刀具 826 切削參數及刀具路徑 82 7確定切削用量 19第三章 數控程序編制 193 1Mastercam 自動編程軟件進行加工 19致謝 21參考文獻 22附錄 23數控加工程序單 23刀具卡片 24程序 25、人 前言數控技術在制造業的廣泛運用，使當今的制造業生產面貌渙然一新，在我國，數控技術與裝備的發展也有相當大的進步。以pc 平臺為基

3、礎的國產數控系統及柔性制造系統逐漸運用于生產實踐，通過對數控技術的運用使我們更好的掌握所學的專業知識。隨著我國制造業的發展，數控加工的需求也在增加，它的總的發展趨勢是：高精化、高速化、高效化、柔性化、智能化和集成化，并注重工藝適用性和經濟性。而斜聯結管的加工充分的適應了現代化生產的需要. 。數控加工技術已廣泛應用于機械加工制造業中，如數控銑削、鏜削、 車削、線切割、電火花加工等，其中數控銑削是復雜多變零件的主要加工方法。數控設備為精密復雜零件的加工提供了基本條件，但要達到預期的加工效果，編制高質量的數控程序是必不可少的，這是因為數控加工程序不公包括零件的工藝過程，而且還包括刀具的形狀和尺寸、切

4、削用量、走刀路徑等工藝信息。對于簡單的模具零件，通常采用手工編程的方法，對于復雜的模具零件，往往需要借助于 CAMK件編制加工程序，如 Pro/ENGINEER UG Cimatron、Mastercam等。無論是手工編程或計算機輔助編程，在編制加工程序時，選擇合理的工藝參數，是編制高質量加工程序的前提。在這里我用UG型、UGrn工，充分的學習他們的優點，用于導機凸模的加工。第一章 課題分析1.1 設計課題課題分析設計任務分析：（ 1）計算機繪制零件圖和三維造型圖；（ 2）完成導機凸模的工藝過程卡；（ 3）選擇導機凸模數控加工的工裝設計；（ 4）編制導機凸模的數控加工程序，并進行模擬加工；（

5、5）撰寫畢業設計計算說明書；（ 6）參加畢業設計答辯。1.1.1 設計課題目的本次畢業設計的主要內容是結合導機凸模零件進行編寫數控加工工藝流程，根據材料，合理正確的選擇數控機床和加工的刀具，正確的填寫數控加工程序單、加工工藝過程卡片、數控加工工序卡、數控加工刀具卡片、數控加工進給路線圖表。通過本次課題的完成，熟悉實際生產中加工工程圖的全貌和具體要求，其次熟悉實際生產中加工工藝設計的全部方法。通過本課題的完成， 使學生達到以下目的：學會查閱有關資料，初步掌握編制機械加工工藝規程的方法，能較好的編制數控加工工藝；掌握 UG自動編程軟件，使學生感覺到合作配合工作的重要性，再次熟悉實際生產過程中的程序

6、設計過程及方法，最后學會獨立分析解決問題、編寫畢業設計說明書以及查找參考資料的方法。1.2 工件的結構分析1.2.1 導機凸模加工要求所加工零件為導機凸模，加工方式是單件生產。如圖 1-1 所示零件為導機凸模零件，結構形狀復雜，是適合數控銑削加工 的一種典型零件。下面就該零件的工藝分析過程進行分析圖1-1導機凸模a.結構分析如圖1-1所示零件由一凸臺，兩個型腔及三個通孔構成，凸臺是由圓弧面 和平面組成。b.精度分析上表面相對于輪廓面的平行度為 0.05 ;輪廓面的平面度為0.05;2-410通孔的精度等級為H8;24通孔的的精度等級為H7。c.毛坯、余量分析毛坯的材料為A3,毛坯為120X10

7、0X25;各邊均有加工余量0.5mni d.結構工藝性分析零件尺寸的標準較統一，且無封閉尺寸；構成該零件輪廓形狀的各幾何元素條件充分無相互矛盾之處，有利于編程。1.2.2 定位基準選擇加工外輪廓及型腔以下表面和四側面為定位基準。1.2.3 工藝方案擬定通過查閱機械手冊，根據導機凸模的結構特點，得出各表面的加工方案 如下:外形上下表面線割粗磨-精磨2- 6 10的通孔線割點鉆絞24H7通孔線割外輪廓粗銃-精銃型腔粗銃-精銃1.3導機凸模三維造型圖根據老師給我們的二維圖紙，設計我們所要繪制的三維圖，我用UG圖第二章數控銃削加工工藝分析2.1數控加工工序第一道工序為：銃底部打開型腔第二道工序為：點鉆

8、絞孔鉆 擴 鏜第三道工序為：銑外輪廓和型腔。2 2 工藝工序安排1、對導機凸模進行工藝安排：下料-磨削-線割-銃削-去毛刺-檢驗-油封下料：線割120x100x25板塊，單邊0.2mm余量。磨削：磨外形尺寸達圖要求。線割：線割2-10和24H7的通孔。銑削；銑外輪廓及型腔。鉗工：去毛刺。檢：檢驗。油封：清理、油封、入庫。2.3 加工順序（工步順序）該工序的工步有六步：粗、精銑削加工打開型腔及外輪廓和型腔。根據基準先行，先面后孔，先主后次，先粗后精原則，工步1：粗銑打開型腔加工內容是打開狀型腔 ，根據平面加工方案，以裝夾的上表面為基準。考慮到精加工，根據零件的材料和刀具的剛性留0.1mm的精加工

9、余量。工步2：精銑削打開狀型腔加工內容是打開狀型腔，根據平面加工方案，以裝夾的上表面為基準。為保證零件的精度和粗造度，提高主軸轉速和切削速度。工步3：粗銑削外輪廓加工內容是：銑削外輪廓，以下表面為基準確定平面高度，銑削加工外輪廓。考慮到精加工，根據零件的材料和刀具的剛性留0.1mm的精加工余量。工步4：精銑削外輪廓加工內容是：銑削加工外輪廓，以下表面為基準確定平面高度，銑削加工平面，為保證零件的精度和粗造度，提高主軸轉速和切削速度。工步5： 粗銑削型腔加工內容型腔，以底面為基準確定各側面的垂直度，進行粗加工，為保證精加工的余量及粗造度要求，表面留 0.1mm的精加工余量工步6:精銃削加工型腔加

10、工內容型腔，以底面為基準確定各側面的位置精度，進行精加工，為保 證加工粗造度要求，提高主軸轉速。2.4 裝夾方案和夾具的選擇根據工件的加工要求，可以看出關鍵只有厚度、平面度和垂直度要求，并 不需要限制工件的全部自由度，只要限制 X, Y方向的旋轉和Z軸的移動，所 以我們選擇不完全定位原理。綜上所述，夾具我選擇平口鉗。2.5 選擇刀具在上述分析的基礎上編寫相應的機械加工工藝過程卡片，具體見附表12.6 切削參數及刀具路徑2.6.1 以下是底部打開狀型腔的切削加工：以平面銃加工底部型腔，調出圖形文件：底部型腔粗精加工圖3圖2-1底部型腔精加工選擇“創建操作一 PLANAR_MIL加工（如圖所示、圖

11、4）加工”命令，并設置參數，選擇加工刀具，進給速度選擇 加工部位，并生成刀軌，設置主軸轉速。 如圖所示4、5所示：圖5底部型腔加工部位選擇選取12.0的平刀除去毛坯材料。在彈出的加工界面視窗口，設置部件余量和底面余量為0.1。單擊“生成”。系統計算出刀具加工軌跡，如圖6所示。可以看 出開始刀具從定義的切削范圍外下刀，然后在等 Z值高度一層層加工，每層間 下降的距離不大于設定的最大 Z軸進給量0.1。圖6底面型腔粗加工刀具路徑圖7、實體仿真底部型腔精加工底部型腔精加工，分為光底和光側兩部分，可以沿著型腔輪廓生成 光滑和流線型的刀具路徑，平滑的刀具路徑。選擇“創建操作加工”命令。選擇 PLANAR

12、_MILL選取12.0的 平面銃刀，在“ PLANAR_MIl：L菜單中，參數設置如圖8、9所示。2 PLAIAK.IILLX PLANAR_IILL主界面更咨鋁口保存加處理中的工件主界面轉組幾何體編輯/_重新選擇II顯示保存2D處理中的工件崩妨式切削方式步進 百分比 附地跪 部件余量最顏而余量切削值 度數萬具直注*| 30,0000 0步進 可變的 附加刀路 部件余量可變的-Q.QJ00IJ最終底面余量0.0000顯示切削方向切削角聲獨自動顯示切削方向二二一|一_ 廣口 口|011旦 nru圖8、光整底部與側面的加工參數刀具路徑如圖9所示:圖9、底部型腔精加工路徑2.6.2 以下是外輪廓和型

13、腔的粗精加工參數及路徑：以面銃及平面銃加工外輪廓和型腔型腔，調出圖形文件：外輪廓及型腔 粗精加工圖10。圖10選擇“創建操作一 FACE_MIL加工（如圖所示、圖11）加工”命令并設 置各項加工參數*創建模作類型17ZF*子類型噓造陛沖電4氤e mlli忘確定j 反用I I取泊膽 FACE_IILLIHG主界面組幾何體哈國哈編輯II重新選擇|顯示帽方式步進百分比 鈕距靄 妖萬的深度 翩底面余量 附加刀路 部件余量刀具直輕控制點進萬質R曲定 應用取m 4HUUMM0 -圖11外輪廓及型腔粗加工參數設置圖12外輪廓及型腔加工部位選擇選取12.0的平刀除去毛坯材料。在彈出的加工界面視窗口，設置部件余

14、量和底面余量為0.1。單擊“生成”。系統計算出刀具加工軌跡，如圖6所示。可以看 出開始刀具從定義的切削范圍外下刀，然后在等 Z值高度一層層加工，每層間 下降的距離不大于設定的最大 Z軸進給量0.1。圖13外輪廓及型腔加工路徑QZM圖14實體仿真外輪廓及型腔精加工外輪廓及型腔精加工，分為光底和光側兩部分，可以沿著型腔輪廓生 成平滑的刀具路徑。選擇“創建操作加工”命令。選擇 FACE_MILL,選取12.0的平面銃刀, 在FACE_MILL菜單中，參數設置如圖15所示。圖15光整底面參數設置選擇“創建操作加工”命令。選擇 PLANAR_MILL選取12.0的平面銃刀，在PLANAR_MYL菜單中，

15、參數設置如圖16所示圖16光整側面參數設置外輪廓及型腔精加工路徑如圖17所示:圖17外輪廓及型腔精加工路徑2.7 確定切削用量2.7.1 .打開狀型腔的加工(1)粗銃型腔所用刀具為T01,四刃平刀，刀具直徑為(I)12,加工深度為10 mm。因為加工量較大，所以采用螺旋下刀切除全部余量，背吃刀量為10,平面銃刀銃平面，選擇刀具重合度為 80%則側吃刀量為14mm根據機械加工 切削數據手冊書上表查得：V=30m/min.(2)精加工型腔所用刀具為T02,小12四刃平面銃刀，刀具直徑為(I)12,加工深度為10mm平面銃刀銃平面，選擇刀具重合度為 80%,則側吃刀量為14mm根據機械加工切削數據手

16、冊書上表2.1 查得，V=40m/min.2.7.2 粗、精銑外輪廓及形腔所用刀具T01和T02,平底立銃刀，刀具直徑均為小12。粗加工7知變為10mm 因為為平底立銃刀銃平面，選擇刀具重合度為 80%,則側吃刀量為14mm即行 距為16mm根據機械加工切削數據手冊書上表 2.5 (P2-122)查得：V取 17m/min因此根據公式：Dtt n=1000V求得轉速n=600r/min.精加工深度為10mm根據機械加工切削數據手冊書上表2.5 (P2-122) 查得：V取 20m/min.同理可得：n=800r/min.第三章 數控程序編制數控編程一般分為手工編程和自動編程兩種。1 手工編程手

17、工編程就是從分析零件圖樣、確定加工工藝過程、數值計算、編寫零件加工程序單、制作控制介質到程序校驗都是人工完成。它要求編程人員不僅要熟悉數控指令及編程規則，而且還要具備數控加工工藝知識和數值計算能力。對于加工形狀簡單、計算量小、程序段數不多的零件，采用手工編程較容易，而且經濟、及時。因此，在點位加工或直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應用。對于形狀復雜的零件，特別是具有非圓曲線、列表曲線及曲面組成的零件，用手工編程就有一定困難，出錯的概率增大，有時甚至無法編出程序，必須用自動編程的方法編制程序。2自動編程自動編程是利用計算機專用軟件來編制數控加工程序。編程人員只需根據零件圖樣的要求，使用

18、數控語言，由計算機自動地進行數值計算及后置處理，編寫出零件加工程序單，加工程序通過直接通信的方式送入數控機床，指揮機床工作。自動編程使得一些計算繁瑣、手工編程困難或無法編出的程序能夠順 利地完成。3. 1采用UG自動編程軟件進行加工,加工程序如下：O0001 (Sun Apr 18 17:52:41 2010)(D12)G40 G17 G49 G80 G90G28 G91 Z0.0S3000 M03G54G03 X29.9 Y-12.5 I0.0 J8.X26. Y-8.6 I-3.9 J0.0 F2200.G01 X-26.G03 X-29.9 Y-12.5 I0.0 J-3.9X-21.9

19、 Y-20.5 I8. J0.0G00 Z-2.956X21.9Z-3.153X26. Y-8.6 I-3.9 J0.0 F2200.G01 X-26.G03 X-29.9 Y-12.5 I0.0 J-3.9X-21.9 Y-20.5 I8. J0.0G00 Z10.Z50.X0.0 Y0.0(LSJKK)G28 G91 Z0.0M05M09M30%（詳見NC代碼，與實體加工）謝辭短暫二個月的畢業設計在匆匆忙忙中過去了，這次的畢業設計讓我受益非淺，學到了很多新的東西，比如工藝設計的流程，加工的方案，加工的順序，刀柄刀具的選擇，切削用量的選擇，以前這些數據都是隨便定的，通過這次的實習才知道真正設

20、計的時候都是要通過查閱相關的手冊得來的。在三個月的時間中，我們學習了零件的工藝分析、數控機床的選用，零件工藝方案設計，包括進給路線、加工余量、切削用量、機床夾具的選擇等內容。在學習以上知識的同時也練習了CAD、 UG、 數控仿真加工、數控機床加工等知識，既完成了課程，又對以往學習的知識進行了完整的復習，可以說是一舉多得。大大提高了我們的專業水平，使我們掌握有關工程設計的程序、方法與技術規范，提高工程設計計算、圖紙繪制、編寫技術文件的能力；培養我們掌握實驗、測試等科學研究的基本方法；鍛煉我們分析與解決工程實際問題的能力。使我們樹立了正確的設計思想和培養了我們嚴肅認真的科學態度以及嚴謹求實的工作作風。我們即將正式步入工作崗位，這次的畢業設計正好為我們的工作打下堅實的基礎，讓我們能夠更好的適應工作環境，同時也鍛煉了我們堅韌不拔，迎難而上的精神。鍛煉了我們發現問題，解決問題的能力。使我們的專業知識和水平更加的完善。我們要發揚實習期間的能力和精神，成為社會有用的人才，為自己開創美好的未來。在