芯軸套設(shè)計(jì)與數(shù)控加工工藝

芯軸套設(shè)計(jì)與數(shù)控加工工藝,軸套,設(shè)計(jì),數(shù)控,加工,工藝 零件1的數(shù)控加工工序卡 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 夾具名稱 使用設(shè)備 工序號(hào) Ⅰ、Ⅱ 程序編號(hào) O0001 零件1 數(shù)控機(jī)床 工步號(hào) 工序內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具名稱 背吃刀量 mm 零件4轉(zhuǎn)速r/mm 進(jìn)給速度mm/r 備注 1 粗車端面、外圓 T01 90°外圓車刀 1.2 650 150 自動(dòng) 2 車左端圓錐面 T02 84°外圓車刀 0.2 1000 100 自動(dòng) 3 車右端橢圓弧面 T03 75°外圓車刀 1.0 600 80 自動(dòng) 4 車深6內(nèi)孔 T04 75°內(nèi)孔車刀 0.2 1200 100 自動(dòng) 5 車深12.3內(nèi)圓錐面 T05 60°內(nèi)孔車刀 1.0 800 100 自動(dòng) 零件2的數(shù)控加工工序卡 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 夾具名稱 使用設(shè)備 工序號(hào) Ⅲ 程序編號(hào) O0002 零件2 數(shù)控機(jī)床 工步號(hào) 工序內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具名稱 背吃刀量 mm 零件4轉(zhuǎn)速r/mm 進(jìn)給速度mm/r 備注 1 粗車外圓長(zhǎng)69.3，外圓長(zhǎng)18、寬3溝槽以及端面、打中心孔。 T01 90°外圓車刀、溝槽車刀 1 650 80 自動(dòng) 2 調(diào)頭裝夾，粗車外圓至及倒角 T02 90°外圓車刀 350 45 手動(dòng) 3 精車外圓長(zhǎng)69.3和圓錐面 T03 90°外圓車刀 0.8 500 80 自動(dòng) 4 車M16外螺紋 T04 60°外螺紋車刀 0.1 900 100 自動(dòng) 零件3的數(shù)控加工工序卡 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 夾具名稱 使用設(shè)備 工序號(hào) Ⅳ 程序編號(hào) O0003 零件3 數(shù)控機(jī)床 工步號(hào) 工序內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具名稱 背吃刀量 mm 零件4轉(zhuǎn)速r/mm 進(jìn)給速度mm/r 備注 1 粗車端面、外圓至及倒角。 T01 90°外圓車刀 1 750 80 自動(dòng) 2 粗車、精車臺(tái)階外圓至尺寸 84°外圓車刀 650 60 自動(dòng) 3 車內(nèi)圓弧面 T02 75°內(nèi)孔車刀 0.8 800 80 自動(dòng) 4 車主視圖中下部車內(nèi)圓弧面 T03 75°內(nèi)孔車刀 1.2 500 99 自動(dòng) 5 車主視圖中下部深2.5內(nèi)孔 T04 75°內(nèi)孔車刀 0.8 700 85 自動(dòng) 6 粗車、精車主視圖中下部?jī)?nèi)孔至尺寸 T05 75°內(nèi)孔車刀 0.9 650 90 自動(dòng) 7 銑主視圖中頂部缺口 T06 硬質(zhì)合金銑刀 1.3 550 70 自動(dòng) 零件4的數(shù)控加工工序卡 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 夾具名稱 使用設(shè)備 工序號(hào) V 程序編號(hào) O0004 零件4 數(shù)控機(jī)床 工步號(hào) 工序內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具名稱 背吃刀量 mm 零件4轉(zhuǎn)速r/mm 進(jìn)給速度mm/r 備注 1 粗車端面、外圓及倒角 T01 90°外圓車刀 1 750 95 自動(dòng) 2 粗車、精車內(nèi)孔至尺寸 T02 75°內(nèi)孔車刀 1 650 70 自動(dòng) 3 銑缺口 T03 硬質(zhì)合金銑刀 0.8 800 95 自動(dòng) 芯軸套零件1機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 零件名稱 芯軸套零件1 材料 45鋼 毛坯尺寸 Ф40×60mm 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 設(shè)備 工裝 下料 裁剪毛坯 Ⅰ 普車 粗車端面、外圓 金工 CA6140普車 三爪自定心卡盤(pán) Ⅱ 數(shù)車 車左端圓錐面 金工 GS980TD 三爪卡盤(pán) Ⅲ 數(shù)車 車右端橢圓弧面 金工 GS980TD 三爪卡盤(pán) Ⅳ 數(shù)車 車深6內(nèi)孔 金工 GS980TD 三爪卡盤(pán) V 數(shù)車 車深12.3內(nèi)圓錐面 金工 GS980TD 三爪卡盤(pán) 終檢 檢驗(yàn)各尺寸是否合格 檢驗(yàn)室 芯軸套零件2機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 零件名稱 芯軸套零件2 材料 45鋼 毛坯尺寸 Ф35×100mm 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 設(shè)備 工裝 下料 裁剪毛坯 Ⅰ 普車 粗車外圓長(zhǎng)69.3，外圓長(zhǎng)18、寬3溝槽以及端面、打中心孔。 金工 CA6140普車 三爪自定心卡盤(pán) Ⅱ 普車 調(diào)頭裝夾，粗車外圓至及倒角 金工 CA6140 三爪自定心卡盤(pán) Ⅲ 數(shù)車 精車外圓長(zhǎng)69.3和圓錐面 金工 GS980TD 三爪卡盤(pán)、尾座頂尖 Ⅳ 數(shù)車 車M16外螺紋 金工 GS980TD 三爪卡盤(pán)、尾座頂尖 終檢 檢驗(yàn)各尺寸是否合格 檢驗(yàn)室 芯軸套零件3機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 零件名稱 芯軸套零件3 材料 45鋼 毛坯尺寸 Ф60×30mm 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 設(shè)備 工裝 下料 裁剪毛坯 Ⅰ 普車 粗車端面、外圓至及倒角。 金工 CA6140普車 三爪自定心卡盤(pán) Ⅱ 數(shù)車 粗車、精車臺(tái)階外圓至尺寸 金工 GS980TD 三爪卡盤(pán)、尾座頂尖 Ⅲ 數(shù)車 車內(nèi)圓弧面 金工 GS980TD 三爪卡盤(pán)、尾座頂尖 Ⅳ 數(shù)車 車主視圖中下部車內(nèi)圓弧面 金工 GS980TD 三爪卡盤(pán)、尾座頂尖 V 數(shù)車 車主視圖中下部深2.5內(nèi)孔 金工 GS980TD 三爪卡盤(pán)、尾座頂尖 VI 數(shù)車 粗車、精車主視圖中下部?jī)?nèi)孔至尺寸 金工 GS980TD 三爪卡盤(pán)、尾座頂尖 VII 數(shù)銑 銑主視圖中頂部缺口 金工 NT850 虎鉗、銑刀 終檢 檢驗(yàn)各尺寸是否合格 檢驗(yàn)室 芯軸套零件4機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 零件名稱 芯軸套零件4 材料 45鋼 毛坯尺寸 Ф60×15mm 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 設(shè)備 工裝 下料 裁剪毛坯 Ⅰ 普車 粗車端面、外圓及倒角 金工 CA6140普車 三爪自定心卡盤(pán) Ⅱ 數(shù)車 粗車、精車內(nèi)孔至尺寸 金工 GS980TD 三爪卡盤(pán)、尾座頂尖 Ⅲ 數(shù)銑 銑缺口 金工 NT850 虎鉗、銑刀 終檢 檢驗(yàn)各尺寸是否合格 檢驗(yàn)室 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目：芯軸套類部件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 英文題目：The design and NC machining process design of core shaft parts 學(xué) 院：________________________ 專 業(yè)：________________________ 姓 名：________________________ 學(xué) 號(hào)：________________________ 指導(dǎo)教師：________________________ 2015年12月5日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 該畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或其他機(jī)構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。其他同志對(duì)本研究的啟發(fā)和所做的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的聲明并表示了謝意。 作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明 本人完全了解青島濱海學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的復(fù)印件，允許被查閱和借閱；學(xué)校可以公布全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存該畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。保密的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）在解密后遵守此規(guī)定。 作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 摘要 文章的主要內(nèi)容為芯軸套類部件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì),并在零件的手工編程中用到了G01 直線插補(bǔ)命令、G02/G03圓弧插補(bǔ)指令；G81鉆孔；M98調(diào)用子程序指令等。本篇畢業(yè)設(shè)計(jì)主要針對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工及編程的介紹，對(duì)芯軸套類部件進(jìn)行工藝性分析，包括加工工藝的選擇和制定，還包括各零件的程序的手工編制。 本次設(shè)計(jì)的題目是芯軸套類部件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)，重點(diǎn)在于對(duì)芯軸套類部件加工的工藝性和力學(xué)性能分析，對(duì)芯軸套類部件的加工工藝規(guī)程進(jìn)行合理分析，對(duì)芯軸套類部件進(jìn)行加工工藝的規(guī)程設(shè)計(jì)，包括了芯軸套類部件的數(shù)控銑削加工和數(shù)控車削加工，并且介紹了數(shù)控加工工藝及數(shù)控編程。 關(guān)鍵詞：芯軸套類部件；編程；工藝；數(shù)控加工 Abstract This paper mainly introduces the current situation and development prospect of automotive beauty decoration industry, car beauty industry is experiencinga hitherto unknown development opportunity, there are good prospects for development. But due to the current situation of enterprise development disorder, not standardized, quality of personnel is low, which seriously restrict the development of the industry. Through the professional knowledge of the designer to master the relevantinformation on the Internet, as well as the current situation at home and abroad, the design scheme, after a detailed investigation, this graduation design is to design a set of practical multifunctional baby chair.This design is begins with the argument, introduces in detail the scheme analysis, design process and calculating process. Key words：Machine manufacture;Crankshaft;Processing craft;Fixture; 目 錄 摘 要 I Abstract II 1 緒論 1 1.1制造工業(yè)的重要性 2 2 零件結(jié)構(gòu)工藝分析 3 2.1零件的分析 4 2.1.1零件的作用 6 2.1.2零件的尺寸工藝分析 8 2.2零件的主要技術(shù)要求 10 2.2.1內(nèi)孔的精度及位置精度 12 2.2.2其他要求 15 2.3時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 16 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 18 3.1選擇定位基準(zhǔn) 20 3.2選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 22 3.3機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 23 4 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 24 4.1 數(shù)控編程的定義及分類 26 4.1.1數(shù)控編程的定義 28 4.1.2數(shù)控編程的分類 30 4.1.3編程方法的選擇 32 4.2 編程原點(diǎn)的確定 34 4.3 零件造型及加工 36 4.4 芯軸套類部件的仿真加工 38 4.5 加工程序清單 39 結(jié)論 40 致謝 41 參考文獻(xiàn) 42 1 緒論 1.1 制造工業(yè)的重要性 機(jī)械制造工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)十分重要的產(chǎn)業(yè)，它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)科學(xué)研究、國(guó)防建設(shè)和人民生活提供各種技術(shù)裝備，在社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)中起著中流砥柱的作用。從農(nóng)業(yè)機(jī)械到工業(yè)機(jī)械，從輕工業(yè)機(jī)械到重工業(yè)機(jī)械，從航空航天設(shè)備到機(jī)車車輛、汽車、船舶等設(shè)備，從機(jī)械產(chǎn)品到電子電器、儀表產(chǎn)品等，都必須有機(jī)械及其制造。減速器也是有些設(shè)備中所不可缺少的，我們應(yīng)該了解減速器的機(jī)械制造工藝過(guò)程才能把產(chǎn)品制造出來(lái)。 2 零件結(jié)構(gòu)工藝分析 本文首先對(duì)芯軸套類部件進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)芯軸套類部件進(jìn)行研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、機(jī)械加工余量、基準(zhǔn)選擇、工序尺寸和毛坯尺寸的確定，以及切削用量和工時(shí)的計(jì)算等相關(guān)內(nèi)容。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，與指導(dǎo)老協(xié)商后，感覺(jué)用數(shù)控編程比較合適。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術(shù)要求，通過(guò)查閱相關(guān)資料和書(shū)籍，了解和掌握了的機(jī)械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運(yùn)用這些方法和步驟進(jìn)行了夾具設(shè)計(jì)，整個(gè)設(shè)計(jì)得指導(dǎo)思想“簡(jiǎn)便、效率高、非常經(jīng)濟(jì)”。 窗體底端 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 題目給出的零件是芯軸套類部件，芯軸套類部件主要是作為機(jī)械結(jié)構(gòu)零件來(lái)使用的，一個(gè)設(shè)備是通過(guò)各種不同零件組成的，其中包括各種機(jī)構(gòu)，例如傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及一些其他結(jié)構(gòu)，故芯軸套類部件零件的加工精度和表面光潔度直接影響著裝配的精度和機(jī)械設(shè)備的使用性能，可以說(shuō)，一個(gè)加工精度高的芯軸套類部件與加工精度的低的芯軸套類部件相比，其傳動(dòng)效果很明顯。所以研究和制定芯軸套類部件零件的數(shù)控加工工藝規(guī)程和編程就尤為重要。圖1，2，3，4分別為芯軸套類部件零件三維圖紙肯CAD圖紙。 圖1 芯軸套類部件零件1零件圖 圖2 芯軸套類部件零件2零件圖 圖3 芯軸套類部件零件3零件圖 圖4 芯軸套類部件零件4零件圖 2.1.2 零件的尺寸標(biāo)注分析 零件圖上的尺寸是制造、檢驗(yàn)零件的重要依據(jù)，生產(chǎn)中要求零件圖中的尺寸不允許有任何差錯(cuò)。在零件圖上標(biāo)注尺寸，除要求正確、完整和清晰外，還應(yīng)考慮合理性，既要滿足設(shè)計(jì)要求，又要便于加工、測(cè)量。 關(guān)于尺寸標(biāo)注主要包括功能尺寸、非功能尺寸、公稱尺寸、基本尺寸、參考尺寸、重復(fù)尺寸等等。 該零件圖說(shuō)標(biāo)注的尺寸均完整，符合國(guó)家要求，位置準(zhǔn)確，表達(dá)清楚。 2.2零件的主要技術(shù)要求 由以上分析可知，該芯軸套類部件的主要加工表面是外端面和孔系。因此，對(duì)于芯軸套類部件來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證孔，處理好孔和平面。 2.2.1內(nèi)孔的精度及位置精度 零件1的主要加工面為內(nèi)孔的數(shù)控車削加工，其表面粗糙度要求分別為。 零件2的主要加工工序?yàn)橥鈭A面的數(shù)控車削加工，其表面粗糙度要求分別為。 零件3的主要加工面為內(nèi)孔的數(shù)控車削加工，其表面粗糙度要求分別為。 零件4的主要加工面為內(nèi)孔的數(shù)控車削加工，其表面粗糙度要求分別為。 2.2.2其它要求 芯軸套類部件加工方案，應(yīng)該選擇能夠滿足較為復(fù)雜類零件平面加工的加工設(shè)備，例如數(shù)控機(jī)床。除了從加工精度和加工效率方面考慮外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。依據(jù)零件圖我們確定芯軸套類部件的加工工藝及加工路線，對(duì)于關(guān)鍵工序，我們應(yīng)該在數(shù)控銑床上面進(jìn)行加工比較合適。 2.3 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 假設(shè)該零件年產(chǎn)量為30萬(wàn)件。設(shè)每天的產(chǎn)量為1300件。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)零件的加工批量為中小批量的時(shí)候，時(shí)間定額的計(jì)算公式為： （大量生產(chǎn)時(shí)） 故，相對(duì)于大批量生產(chǎn)，其計(jì)算公式如下： 其中： —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間） —輔助時(shí)間。 —一些除了加工工件以外時(shí)間的總和。 工序：粗、精銑結(jié)合面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)相關(guān)計(jì)算切削時(shí)間的資料有， 單間時(shí)間定額： 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)， 即能滿足生產(chǎn)要求。 （1）、銑削寬度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1—27有 半精銑— 這里取 （2）、銑削每齒給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28有 （3）、銑削深度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—29有 （4）、銑削速度的選擇 查相關(guān)計(jì)算切削時(shí)間的資料有 所以： （5） 計(jì)算切削時(shí)間 查相關(guān)計(jì)算切削時(shí)間的資料》表1.4—15 可知： 所以， （6）計(jì)算銑削力 相關(guān)計(jì)算切削時(shí)間的資料有 ： 式中： 所以，=93n。 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 選擇定位基準(zhǔn) 芯軸套類部件胡加工工序較為簡(jiǎn)單，主要粗基準(zhǔn)選擇毛坯的左右端面，精基準(zhǔn)選擇已經(jīng)銑削好的左右端面。 3.2 制定工藝路線 本次設(shè)計(jì)的零件是芯軸套類部件，根據(jù)先面后孔原則，本次先以內(nèi)孔定位加工芯軸套類部件的各個(gè)面，然后再是孔。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵則。先粗加面，再粗加工孔。對(duì)于滾刀支架加工，需要精加面。按上述原則亦應(yīng)工孔系，但在實(shí)際生產(chǎn)中互垂直。加工工后，將工件清凈。清洗后用壓凈。保證零件于。 根據(jù)以上分析，現(xiàn)將芯軸套類部件的工藝路線制定如下： 3.3 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 由圖樣分析，該圖樣需要數(shù)控車削，銑削上下左右?guī)讉€(gè)端面，車外圓 ，鉆孔，攻牙，車退刀槽等，在這里我們?cè)阢娸喞獣r(shí)選用外圓車刀，溝槽車刀，鉆頭，絲攻等等。而鉆削加工時(shí)我們可以選用麻花鉆頭，量具可選用0--150mm為75-100mm的測(cè)量游標(biāo)卡尺，外徑千分尺，游標(biāo)深度卡尺、 塞規(guī)等。 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 (1)毛坯種類的選擇 由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用鍛造作為毛坯的制作形式，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本。 (2)確定毛坯的加工余量 根據(jù)毛坯制造方法采用的砂型鍛造，查取《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2.5，“芯軸套類部件”零件材料采用鍛造。材料為45，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。 4 數(shù)控車加工工藝設(shè)計(jì) 4.1 數(shù)控編程的定義及分類 4.1.1數(shù)控編程的定義 編程是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開(kāi)關(guān)、刀具夾緊松開(kāi)等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼，按一定格式編寫(xiě)成加工程序。 4.1.2數(shù)控編程的分類 數(shù)控編程又可分為手工編程和自動(dòng)編程兩類。 手工編程時(shí)，整個(gè)程序的編制過(guò)程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備有機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。 自動(dòng)編程是用計(jì)算機(jī)把人們輸入的零件圖紙信息改寫(xiě)成數(shù)控機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說(shuō)數(shù)控編程的大部分工作有計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 4.1.3編程方法的選擇 該零件的刀具軌跡路徑主要由直線、圓弧組成，坐標(biāo)點(diǎn)尺寸計(jì)算方便，故采用手工編程的方式編制其加工程序。 4.2編程原點(diǎn)的確定 該芯軸套類部件均為規(guī)則的回轉(zhuǎn)型零件，其坐標(biāo)原點(diǎn)可設(shè)在兩端面中心上，這樣方便編程坐標(biāo)的計(jì)算。其坐標(biāo)原點(diǎn)如圖3.2所示。 零件1編程原點(diǎn) 零件2編程原點(diǎn) 零件3編程原點(diǎn) 零件4編程原點(diǎn) 4.3 零件造型及加工 UG制造工程師是在Windows環(huán)境下運(yùn)行CAD/CAM一體化的數(shù)控加工編程軟件。軟件集成了數(shù)據(jù)接口、幾何造型、加工軌跡生成、加工過(guò)程仿真檢驗(yàn)、數(shù)控加工代碼生成、加工工藝單生成等一整套面向復(fù)雜零件和模具的數(shù)控編程功能。 實(shí)體曲面結(jié)合 3.3.1 方便的特征實(shí)體造型 采用精確的特征實(shí)體造型技術(shù)，可將設(shè)計(jì)信息用特征術(shù)語(yǔ)來(lái)描述，簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確。通常的特征包括孔、槽、型腔、凸臺(tái)、圓柱體、球體、管子等，UG制造工程師 可以方便地建立和管理這些特征信息。 先進(jìn)的“精確特征實(shí)體造型”技術(shù)完全拋棄了傳統(tǒng)的體素拼合和交并差的繁瑣方式，使整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程直觀，簡(jiǎn)單。 實(shí)體模型的生成可以用增料方式，通過(guò)拉伸，旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)動(dòng)，放樣或加厚曲面來(lái)實(shí)現(xiàn)；也可以通過(guò)減料方式，從實(shí)體中減掉實(shí)體或用曲面裁剪來(lái)實(shí)現(xiàn)。還可以用等半徑過(guò)渡，變半徑過(guò)渡，倒角，打孔，增加拔摸斜度和抽殼等高級(jí)特征功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。 3.3.2 強(qiáng)大的NURBS自由曲面造型 UG制造工程師繼承和發(fā)展了前一代版本的曲面造型功能。從線框到曲面，提供了豐富的建模手段，可通過(guò)列表數(shù)據(jù)，數(shù)學(xué)模型，字體文件及各種測(cè)量數(shù)據(jù)生成樣條曲線；通過(guò)掃描，放樣，拉伸，導(dǎo)動(dòng)，等距，邊界，網(wǎng)格等多種形式生成復(fù)雜曲面；并可對(duì)曲面進(jìn)行任意裁剪，過(guò)渡，延伸，縫合，拼接，相交，變形等，建立任意復(fù)雜的零件模型。通過(guò)曲面模型生成的真實(shí)感圖，可直觀顯示設(shè)計(jì)結(jié)果。 3.3.3 靈活的曲面實(shí)體復(fù)合造型模式 利用這一模式，可實(shí)現(xiàn)曲面裁剪實(shí)體，曲面生成實(shí)體曲面約束實(shí)體等混合操作，是用戶設(shè)計(jì)產(chǎn)品和模具的有利工具。UG制造工程師 快速高效的加工功能涵蓋了從2軸到3軸的數(shù)控銑削加工功能。UG制造工程師 將CAD模型與CAM加工技術(shù)無(wú)縫集成，可直接對(duì)曲面，實(shí)體模型進(jìn)行一致的加工操作。支持先進(jìn)實(shí)用的軌跡參數(shù)化和批處理功能，明顯提高工作效率。支持高速切削，大幅度提高加工效率和加工質(zhì)量。通過(guò)的后置處理可向任何數(shù)控系統(tǒng)輸出加工代碼。 3.3.4 2軸到3軸的數(shù)控加工功能 2軸到2.5軸加工方式:可直接利用零件的輪廓曲線生成加工軌跡指令,而無(wú)需建立其三維模型:提供輪廓加工和區(qū)域加工功能,加工區(qū)域內(nèi)允許有任意形狀和數(shù)量的島.可分別指定加工輪廓和島的拔模斜度,自動(dòng)進(jìn)行分層加工。3軸加工方式：多樣化的加工方式可以安排從粗加工，半精加工到精加工的加工工藝路線 3.3.5 支持高速加工 支持高速切削工藝，提高產(chǎn)品精度，降低代碼數(shù)量，使加工質(zhì)量和效率大大提高。 3.3.6 參數(shù)化軌跡編輯和軌跡批處理 UG制造工程師的“軌跡再生成”功能可實(shí)現(xiàn)參數(shù)化軌跡編輯。只需選中已有的數(shù)控加工軌跡，修改原定義的加工參數(shù)表，即可重新生成加工軌跡。 UG制造工程師 可以先定義加工軌跡參數(shù)，而不立即生成軌跡。工藝設(shè)計(jì)人員可先將大批加工軌跡參數(shù)事先定義，而在某一集中時(shí)間批量生成。這樣，合理地優(yōu)化了工作時(shí)間。 3.3.7 加工工藝控制 UG制造工程師 提供了豐富的工藝控制參數(shù)，可以方便地控制加工過(guò)程，使編程人員的經(jīng)驗(yàn)的到充分的利用。 3.3.8 加工軌跡仿真 UG制造工程師 提供了軌跡仿真手段以檢驗(yàn)數(shù)控代碼的正確性?？梢酝ㄟ^(guò)實(shí)體真實(shí)感仿真如實(shí)地模擬加工過(guò)程，展示加工零件的任意截面，顯示加工軌跡。 3.3.9 通用后置處理 UG制造工程師 提供的后置處理器無(wú)需生成中間文件就可直接輸出G代碼控制指令。系統(tǒng)不僅可以提供常見(jiàn)的數(shù)控系統(tǒng)后置格式，用戶還可以定義專用數(shù)控系統(tǒng)的后置處理格式。 3.3.10 豐富流行的數(shù)據(jù)接口 UG制造工程師是一個(gè)開(kāi)放的設(shè)計(jì)/加工工具，具有豐富的數(shù)據(jù)接口，它包括直接讀取三維CAD軟件如CATIA，Pro/E的數(shù)據(jù)接口；基于曲面的DXF和IGES標(biāo)準(zhǔn)圖形接口；基于實(shí)體的STEP標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口；基于Parasolid幾何核心的X_T,X_B格式文件；面向快速成型設(shè)備的STL以及面向Internet和虛擬現(xiàn)實(shí)的VRML（虛擬現(xiàn)實(shí)標(biāo)記語(yǔ)言）接口。這些保證了與目前流行的CAD軟件進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換，使企業(yè)可以跨平臺(tái)和跨地域與合作伙伴實(shí)現(xiàn)虛擬產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。 4.4 芯軸套類部件的仿真加工 通過(guò)制造工程師軟件，對(duì)芯軸套類部件進(jìn)行三維實(shí)體建模，得出建模后的圖形分別如下： 零件1 零件2 零件3 零件4 4.4.1 零件1的車削加工 1、 刀具軌跡 2、 加工參數(shù) 4.4.2 零件2的車削加工 2、 加工參數(shù) 4.4.3 零件3的銑削加工 1、刀具軌跡 2、 加工參數(shù) 4.4.4 零件4的銑削加工 2、 加工參數(shù) 4.5 加工程序清單 1、零件1加工程序 程序 解釋說(shuō)明 O0001 程序號(hào) N1 G92 X100 Z10 （設(shè)立坐標(biāo)系，定義對(duì)刀點(diǎn)的位置） N2 G00 X16 Z2 M03 （移到倒角延長(zhǎng)線，Z 軸 2mm 處） N3 G01 U10 W-5 F300 （倒 3×45°角） N4 Z-48 （加工Φ28外圓） N5 U34 W-10 （切第一段錐） N6 U20 Z-73 N8 G00 X100 Z10 （回對(duì)刀點(diǎn)） N9 M05 （主軸停） N10 M30 （主程序結(jié)束并復(fù)位） T0101（90°外圓車刀） 換1號(hào)刀 M03 S500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500 M08 切削液開(kāi) G00 X60 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至切削起點(diǎn) G90 X58 Z-112 F120 粗車內(nèi)孔至Ф23mm X57 Z0 粗車外圓至Ф21mm G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 T0202（84°外圓車刀） 換2號(hào)刀 M03 S800 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800 G00 X55.99 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至切削起點(diǎn) G01 Z-112 F80 精車內(nèi)孔至mm X56 退刀 G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 T0303（6mm槽刀） 換3號(hào)槽刀 M03 S350 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速350 G00 X56 Z44 快速運(yùn)動(dòng)至切削位置 G01 X28 F30 切槽 G00 X100 徑向退刀 Z100 軸向退刀 T0404（70°外圓車刀） 換4號(hào)刀 M03 S500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500 G00 X56 Z-71 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) G73 U8.5 W0.5 R7 建立G73外圓車削循環(huán) G73 P100 Q200 U0.2 W0.2 F100 設(shè)定起終程序段、精加工余量 N100 G01 X34.7 F120 徑向進(jìn)刀 Z-72 軸向進(jìn)刀 G03 X44.592 Z-101.31 R25 車外圓臺(tái)階面 G02 X52 Z-111 R7 車右邊臺(tái)階面 N200 G01 X53 退刀 M03 S750 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速750 G70 P100 Q200 精車圓弧面 G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 M05 主軸停止 M09 切削液關(guān) N1 G92 X50 Z120 （設(shè)立坐標(biāo)系，定義對(duì)刀點(diǎn)的位置） N2 M03 S650 （主軸以650r/min 旋轉(zhuǎn)） N3 G00 X29.2 Z101.5 （到螺紋起點(diǎn)，升速段 1.5mm，吃刀深 0.8mm） N4 G32 Z19 F1.5 （切削螺紋到螺紋切削終點(diǎn)，降速段 1mm） N5 G00 X40 （X 軸方向快退） N6 Z101.5 （Z 軸方向快退到螺紋起點(diǎn)處） N7 X28.6 （X 軸方向快進(jìn)到螺紋起點(diǎn)處，吃刀深 0.6mm） N8 G32 Z19 F1.5 （切削螺紋到螺紋切削終點(diǎn)） N9 G00 X40 （X 軸方向快退） N10 Z101.5 （Z 軸方向快退到螺紋起點(diǎn)處） N11 X28.2 （X 軸方向快進(jìn)到螺紋起點(diǎn)處，吃刀深 0.4mm） N12 G32 Z19 F1.5 （切削螺紋到螺紋切削終點(diǎn)） N13 G00 X40 （X 軸方向快退） N14 Z101.5 （Z 軸方向快退到螺紋起點(diǎn)處） N15 U-11.96 （X 軸方向快進(jìn)到螺紋起點(diǎn)處，吃刀深 0.16mm） N16 G32 W-82.5 F1.5 （切削螺紋到螺紋切削終點(diǎn)） N17 G00 X40 （X 軸方向快退） N18 X50 Z120 （回對(duì)刀點(diǎn)） N19 M05 (主軸停) N20 M30 （主程序結(jié)束并復(fù)位） 2、零件2加工程序 程序 解釋說(shuō)明 O0002 程序號(hào) T0101（90°外圓車刀） 換1號(hào)刀 M03 S500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500 M08 切削液開(kāi) G00 X54 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) G71 U2 R2 建立G71車削循環(huán) G71 P100 Q200 U0.2 W0.2 F120 設(shè)定起終程序段，精車余量 N100 G00 X22.4 徑向進(jìn)刀 G01 Z0 F100 靠近工件 X26.4 Z-2 F80 倒角 N200 W-7 粗車外圓至Ф21 G00 Z-75 快速運(yùn)動(dòng)至下一切削點(diǎn) G71 U2 R2 建立G71車削循環(huán) G71 P300 Q400 U0.2 W0.2 F120 設(shè)定起終程序段，精車余量 N300 G00 X42.5 快速進(jìn)刀 G01 Z-78 F100 切削進(jìn)刀 X51.99 Z-105 車錐面 N400 Z-106 退刀 G00 X100 徑向退刀 Z100 軸向退刀 T0202（84°外圓車刀） 換2號(hào)刀 M03 S800 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800 G00 X54 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) G00 X29 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) G76 P010060 Q100 R100 精車外圓至 G76 X24.4 Z-17 P1200 Q500 F2 設(shè)定參數(shù) G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀點(diǎn) M05 主軸停止 M09 切削液關(guān) N10 G92 X70 Z10 （設(shè)立坐標(biāo)系，定義對(duì)刀點(diǎn)的位置） N20 G00 U-70 W-10 （從編程規(guī)劃起點(diǎn)，移到工件前端面中心處） N30 G01 U26 C3 F100 （倒 3×45°直角） N40 W-22 R3 （倒 C1 圓角） N50 U39 W-14 C3 （倒非45度角） N60 W-34 （加工Φ16 外圓） N70 G00 U5 W80 （回到編程規(guī)劃起點(diǎn)） N80 M30 （主軸停、主程序結(jié)束并復(fù)位） N1 G92 X50 Z120 （設(shè)立坐標(biāo)系，定義對(duì)刀點(diǎn)的位置） N2 M03 S300 （主軸以 300r/min 旋轉(zhuǎn)） N3 G00 X29.2 Z101.5 （到螺紋起點(diǎn)，升速段 1.5mm，吃刀深 0.8mm） N4 G32 Z19 F1.5 （切削螺紋到螺紋切削終點(diǎn)，降速段 1mm） N5 G00 X40 （X 軸方向快退） N6 Z101.5 （Z 軸方向快退到螺紋起點(diǎn)處） N7 X28.6 （X 軸方向快進(jìn)到螺紋起點(diǎn)處，吃刀深 0.6mm） N8 G32 Z19 F1.5 （切削螺紋到螺紋切削終點(diǎn)） N9 G00 X40 （X 軸方向快退） N10 Z101.5 （Z 軸方向快退到螺紋起點(diǎn)處） N11 X28.2 （X 軸方向快進(jìn)到螺紋起點(diǎn)處，吃刀深 0.4mm） N12 G32 Z19 F1.5 （切削螺紋到螺紋切削終點(diǎn)） N13 G00 X40 （X 軸方向快退） N14 Z101.5 （Z 軸方向快退到螺紋起點(diǎn)處） N15 U-11.96 （X 軸方向快進(jìn)到螺紋起點(diǎn)處，吃刀深 0.16mm） N16 G32 W-82.5 F1.5 （切削螺紋到螺紋切削終點(diǎn)） N17 G00 X40 （X 軸方向快退） N18 X50 Z120 （回對(duì)刀點(diǎn)） N19 M05 (主軸停) N20 M30 （主程序結(jié)束并復(fù)位） 3、零件3加工程序 程序 解釋說(shuō)明 O0003 程序號(hào) T0101（90°外圓車刀） 換1號(hào)刀 M03 S500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500 M08 切削液開(kāi) G00 X54 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) G71 U1 R1 建立G71車削循環(huán) G71 P100 Q200 U0.5 W0.5 F120 設(shè)定起終程序段，精加工余量 N100 G00 X0 快速進(jìn)刀 G01 Z0 F80 靠近工件 X33 平端面 X35 Z-1 倒角 Z-15 車外圓至Ф21 G02 X45 Z-20 R5 倒圓角 G01 X47.99 平端面 X51.99 W-2 倒角 N200 X54 退刀 G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀點(diǎn) T0202（60°鏜刀） 換2號(hào)刀 M03 S400 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速400 M08 切削液開(kāi) G00 X19.8 Z2 快速運(yùn)動(dòng)切削起點(diǎn) M03 S800 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800 G00 X54 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) G70 P100 Q200 精車外圓至 G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 M05 主軸停止 M09 切削液關(guān) N1 G92 X100 Z80 （設(shè)立坐標(biāo)系，定義對(duì)刀點(diǎn)的位置） N2 M03 S400 （主軸以 400r/min 正轉(zhuǎn)） N3 G00 X6 Z3 （到循環(huán)起點(diǎn)位置） G72W1.2R1P5Q15X-0.2Z0.5F100（內(nèi)端面粗切循環(huán)加工） N5 G00 Z-61 （精加工輪廓開(kāi)始，到倒角延長(zhǎng)線處） N6 G01 U6 W3 F80 （精加工倒 1×45°角） N7 W10 （精加工Φ20 內(nèi)孔） N8 G03 U4 W2 R2 N9 G01 X30 （精加工 Z45 處端面） N10 Z-34 （精加工Φ20 外圓） N11 X46 N12 G02 U8 W4 R4 （精加工 R4 圓?。?N13 G01 Z-20 （精加工Φ54 外圓） N14 U20 W10 （精加工錐面） N15 Z3 （精加工Φ20 內(nèi)孔，精加工輪廓結(jié)束） N16 G00 X100 Z80 （返回對(duì)刀點(diǎn)位置） N17 M30 （主軸停、主程序結(jié)束并復(fù)位 零件4加工程序 T0202（84°外圓車刀） 換1號(hào)刀 M03 S800 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800 G00 X54 Z2 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) G70 P100 Q200 粗車內(nèi)孔至Ф21 G00 X51.99 Z-75 快速運(yùn)動(dòng)至下一個(gè)循環(huán)起點(diǎn) G70 P300 Q400 粗車內(nèi)孔至 G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀位置 T0303（2.5mm槽刀） 換3號(hào)刀 M03 S400 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速400 G00 X54 Z-99 快速運(yùn)動(dòng)至第一個(gè)切槽點(diǎn) G01 X36 F30 切第一個(gè)槽第一刀 X54 F100 退刀 W0.49 運(yùn)動(dòng)至第二刀起刀點(diǎn) X36 F30 切第一個(gè)槽第二刀 X54 F100 退刀 G00 X52 Z-92 快速運(yùn)動(dòng)至第二個(gè)切槽點(diǎn) G01 X36 F30 切第二個(gè)槽第一刀 X52 F100 退刀 W0.49 運(yùn)動(dòng)至第二刀起刀點(diǎn) X36 F30 切第二個(gè)槽第二刀 X52 F100 退刀 N10 G54 G17 G94 G90 設(shè)定加工參數(shù) N20 T01 M06 換T01號(hào)刀 N30 M03 S1000 N40 G00 X0 Y0 Z100 設(shè)定退刀點(diǎn) N50 Z10 N60 G01 Z-2.5F150 第一刀下刀量 N70 M98 P0001 調(diào)用O0001號(hào)子程序 N80 Z-5 F150 第二刀下刀量 N90 M98 P0001 N100 Z-5 F100 N110 M98 P0002 主軸停 N120 G00 Z100 N130 M05 M02 主程序結(jié)束并復(fù)位 結(jié) 論 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度，本文所設(shè)計(jì)的是芯軸套類部件造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)，通過(guò)初期的方案的制定，查資料和開(kāi)始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門(mén)學(xué)問(wèn)不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最感謝幫助過(guò)我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過(guò)。 致 謝 直到今天，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動(dòng)，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因?yàn)橛辛死蠋煹恼佌伣虒?dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識(shí)和做人的道理，由衷地感謝我親愛(ài)的老師，您不僅在學(xué)術(shù)上對(duì)我精心指導(dǎo)，在生活上面也給予我無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)，也學(xué)到了很多有用的知識(shí)，同時(shí)我的生活中的也有了一個(gè)明確的目標(biāo)。知道想要什么，不再是過(guò)去的那個(gè)愛(ài)玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風(fēng)格，認(rèn)真負(fù)責(zé)，無(wú)私奉獻(xiàn)，寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過(guò)近半年的設(shè)計(jì)計(jì)算，查找各類典型零件的加工工藝設(shè)計(jì)及編程的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因?yàn)槲沂窃趺聪氲?，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學(xué)四年的知識(shí)和反映。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是來(lái)自老師和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識(shí)，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。 參考文獻(xiàn) [1] 劉德榮．組合夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的初步探討．組合夾具，1982. 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