【正文】 科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 IV 頁 授人以漁 能力為本 四川科技職業(yè) 學院畢業(yè)設計 (論文 )任務書 學生姓名 學號 指導教師 學院名稱 專業(yè)名稱 論文題目 題目來源 實習實踐（ ）理論研究（ ） 一、基本任務與要求 基本任務： 要求： 二、工作內(nèi)容及時間安排 1．選題： 20 年 月 日前 2．開題報告： 20 年 月 日前 3．收集資料及實施研究： 20 年 月 日前 4．完成初稿： 20 年 月 日前 5．完成修改稿： 20 年 月 日前 6．完成定稿： 20 年 月 日前 7．答辯： 20 年 月 日前 工作量及 工作態(tài)度 按期圓滿完成規(guī)定的任務，工作量飽滿，難度較大；工作努力，遵守紀律；工 作作風嚴謹務實。 指導教師 (簽名 )： 年 月 日 畢業(yè)設計 (論文 ) UG 軟件在球身螺紋軸 零件加工中的應用 學 院 工業(yè)制造與管理 學院 年 級 專 業(yè) 數(shù) 控 技 術 學 號 學生姓名 指導教師 20 年 月 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 III 頁 授人以漁 能力為本 四川科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）評審表（指導教師用） 姓名 學號 題目 評價項目 具體要 求 權重 A B C D E 調(diào)查論證 能獨立查閱文獻和從事其他調(diào)研；能正確翻譯外文資料；能提出并較好地論述課題的實施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識的能力。 質(zhì)量 綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結論嚴謹合理；試驗正確，分析處理科學；文字通順，技術用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全，書寫工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確；論文結果有應用價值。四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 V 頁 授人以漁 能力為本 摘 要 數(shù)控技術是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，它是集傳統(tǒng)的機械制造技術、計算機技術、現(xiàn)代控制技術、傳感檢測技術，網(wǎng)絡通信技術和光機電技術等于一體的現(xiàn)代制造業(yè)的基礎技術，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化和智能化起著舉足輕重的作用。 其后處理程序支持多種類型數(shù)控機床。編制數(shù)控程序在 UG NX 里面進行模擬加工，完善加工工藝，刀具路徑，完成球頭軸的加工工藝分析和曲面軸零件的加工。它是一種高效能自動或半自動機床，與普通機床相比，具有加工精度高、加工穩(wěn)定可靠、高柔性、高生產(chǎn)率等特點。數(shù)控機床是現(xiàn)代化制造技術的核心設備，其先進程度和擁有數(shù)量代表了一個國家制造工業(yè)的現(xiàn)代化水平。對于計算機數(shù)字控制而言，不論是運算速度、精度，還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，都比以前的數(shù)控系統(tǒng)有很大的提高，為數(shù)控技術的發(fā)展提供了強大的生命力。 5． 數(shù)控加工 數(shù)控加工是把根據(jù)工件圖樣和工藝要求等 原始條件 編好的加工程序輸入數(shù)控裝置，數(shù)控裝置再將 輸入的信息進行運算處理后轉(zhuǎn)換成驅(qū)動伺服機構的指令信號，最后由伺服機構控制機床 刀具與工件的相對運動，實現(xiàn)工件自動加工。 根據(jù)零件的加工工藝性與結構工藝性，選擇 合適的刀具材料與刀具種類，完成刀具在機床中的安裝與對刀，并將對刀所得參數(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中進行正確設定。 對所輸入的程序進行試運行，并進行首件 的試切削。 （ 7） 工件驗收和質(zhì)量誤差分析 。 1. 數(shù)控銑床及加工中心組 成 數(shù)控 銑床及加工中心 的種類繁多，但從組成 一 臺完整的數(shù)控 銑床及加工中心的角度講，主要由 輸入輸出設備 、數(shù)控 裝置 、伺服系統(tǒng) 、 反饋系統(tǒng) 和機床本體 5 大部分以及輔助裝置組成 ， 如 圖 13 所示 。 (3) 伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)與機床本體之間的電傳動聯(lián)系環(huán)節(jié)，主要由伺服電動機、驅(qū)動控制系統(tǒng)及位置檢測系統(tǒng)組成。 (4) 反饋系統(tǒng) 反饋系統(tǒng)主要是對機床的運動速度、方向、位移以及加工 狀態(tài)加以檢測并將其結果轉(zhuǎn) 化為電信號反饋給數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)反饋回來的信息調(diào)整機床的運動，實現(xiàn)誤差 補償。 2. 數(shù)控銑床及加工中心的特點 在批量生產(chǎn)條件下，利用數(shù)控 銑床或加工中心自動化加工，可以取得良好的經(jīng)濟效益。 (4) 加工重復性好 數(shù)控加工中編制好的程序可以在加工中重復使用，還可以對已有的程序進行適當?shù)男薷暮屯晟?，以適應相似的加工對象，特別是隨著 CAD/CAM 技術的不斷發(fā)展和進步，復雜數(shù)控程序的編制變得越來越簡單，這為高效地加工出高精度的復雜零件創(chuàng)造出良好的條件。主要包括加工區(qū)域的劃分和規(guī)劃，刀軌形式與走刀方式的選擇，刀具及機械參數(shù)、加工工藝參數(shù)的設置。相對而言，手工編程的數(shù)控程序較短，對于復雜的零件，特別是具有非圓曲線曲面的加工表面，或者零件的幾何形狀 并不復雜，但是程序編制的工作量很大，或者是需要進行復雜的工藝及工序處理的零件，由于這些零件在編制程序和加工過程中，數(shù)值計算非常繁瑣，程序量很大。 數(shù)控程序的特點 數(shù)控機床是一種用計算機實施控制的機床，用來控制機床的系統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。 數(shù)控程序是從零件設計圖紙或零件三維模型直到獲得數(shù)控加工程序的全過程，在輸出數(shù)控程序前，往往要進行多次驗證檢查和相應的程序調(diào)整，通過仿真加工或試切加工，以觀察零件的全加工過程，校驗刀位計算是否正確，加工過程是否存在過切現(xiàn)象，所選刀具、走刀路線、進退刀方式是否合理，刀具、刀柄、夾具之間是否存在干涉與碰撞現(xiàn)象等，以 及根據(jù)仿真加工和試切的結果所需的反復修改或調(diào)整程序的時間，從而降低所 在計算機上通過 UG/CAM 所實現(xiàn)數(shù)控編程的全過程，生成并保存為一個文本文件，然后輸入到數(shù)控機床的整個過程稱為離線編程。 數(shù)控工藝方案是加工的靈魂，對于一般的工件，工藝方案的重點在于提高效率，降低成本。 1) 零件數(shù)控加工工藝性分析 根據(jù)加工零件的設計圖紙及相關技術文件，對零件的材料、毛坯種類、形狀、尺寸、精度、表面質(zhì)量以及熱處理要求等進行綜合分析。 在利用以上所有原始信息的基礎上，綜合考慮其他的相關因素，以確定合理的數(shù)控加工方案和數(shù)控加工方法。 首先考慮的是數(shù)控機床的工作區(qū)域或工作空間 能否滿足零件的數(shù)控加工要求，零件必須安裝在夾具里，所以數(shù)控機床應該足夠大，零件及其工裝夾具總的重量也不應超過機床的規(guī)定值。 控制系統(tǒng)作為數(shù)控機床的核心部分，在進行數(shù)控程序規(guī)劃時，編程人員必須對控制系統(tǒng)的標準指令有一個清晰的了解，只有這樣，才能使用數(shù)控系統(tǒng)的特有功能和科學的編程方法，比如加工循環(huán)、子程序、宏指令和其他功能。這反映在以下方面。 處理零件加工圖形主要考慮零件的數(shù)控加工工藝性，對零件圖形進行必要的數(shù)學處理和數(shù)值計算。增加一些加工輔助線或輔助面，構建刀具軌跡限制邊界。 5) 數(shù)控工藝路線設計 數(shù)控工藝路線設計是指程序員結合機床具體情況，考慮工件的定位，設計夾具或選用夾具和輔助工裝及數(shù)控加工方案設計的整個構思過程。 數(shù)控編程的過程是逐步完善數(shù)控工藝方案的過程，由于工藝方案是預先設想的，不一定全面，因此在數(shù)控編程 中要不斷調(diào)整和改進。四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 10 頁 授人以漁 能力為本 (1) 數(shù)控程序是否存在語法錯誤，輸入數(shù)據(jù)是否有效，即數(shù)控系統(tǒng)能否識別。 根據(jù)實際驗證的內(nèi)容 如干涉、過切區(qū)域，刀具、工件和夾具的剛度與彈性變形情況，以及刀具的磨損情況等因素進行必要的處理和調(diào)整。 UG CAM 模塊的加工類型有銑削加工、車削加工、點位加工和線切割加工四大類型。固定軸銑又可分為平面銑、型腔銑和固定輪廓銑；可變軸銑又可分為可變輪廓銑和順序銑。該模塊包括多次走刀輪廓銑、仿型內(nèi)腔銑和 Z 字型走刀銑削，用戶可規(guī)定避開夾具和進行內(nèi)部移動的安全余量。 （ 2）型腔銑（ MillCavity） 型腔銑根據(jù)型腔的形狀，將要切除的部位在深度方向上分成多個切削層進行切削。 型腔銑模塊對加工汽車和消費品工業(yè)中普遍使用的注塑模具和沖壓模特別有用。當該模塊發(fā)現(xiàn)型面異常時，它可以自行更正，或者在用戶規(guī)定的公差范圍內(nèi)加工出型腔。固定軸銑主要用于曲面的半精加工和精加工，也可以進行多層銑削。此外，它還提供逆銑、順序銑控制以及螺旋進刀方式 ；還可以容易地識別前道工序未能切除的加工區(qū)域和陡峭區(qū)域，以便用戶進一步清理這些地方。 （ 5）順序銑（ SequentialMill） 順序銑模塊適用于需要完全控制刀具路徑生成過程的每一步驟的情況，支持 2～ 5 2. 車削加工 車削加工也是較為常見的加工方式，主要應用于旋轉(zhuǎn)結構零件的加工，可以完成復雜形狀的軸類和盤類零件的加工。車削粗加工依賴于系統(tǒng)的剩余材料自動去除功能。 （ 4）車螺紋 車螺紋加工用于加工直螺紋、錐 螺紋、單頭或多頭螺紋、內(nèi)外螺紋的切削。 4. 線切割加工 線切割加工是 用線狀電極 （ 鉬絲或銅絲 ） 靠火花放電對工件進行切割 ，所以應該稱為電火花線切割，也可以簡稱為線切割。 UG NX5 的工作環(huán)境 在 Windows 系統(tǒng)平臺的桌面上雙擊【 NX 】圖標或依次選擇【開始】 /【所有程序】 /【 UGS NX 】 /【 NX 】命令，進入 UG NX 5 歡迎界面，等待軟件初始化，然后進入 UG NX 5 的界面，如 圖 1 4 所示。 用戶可以根據(jù)零件結構、加工表面形狀和加工精度要求選擇合適的加工類型。完成操作創(chuàng)建后，可以應用后置處理功能生成指定機床可以識別的 NC 程序。軸上細微結構如圓角、倒角、槽、螺紋等都可以運用相應的特征工具創(chuàng)建。啟動 UG NX ，并設置角色為“具有完整菜單高級功能”。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 18 頁 授人以漁 能力為本 圖 2 4 在 UG NX 窗口中選擇【首選項】→【用戶界面】→【常規(guī)】，取消追蹤在追蹤條中的光標位置→【確定】，完成用戶界面的設置。如 圖 2 6 所示。 圖 2 7 1 繪制草圖 選擇繪圖按鈕 ，繪制出零件的基本輪廓。如 圖 2 9 所示。四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 22 頁 授人以漁 能力為本 選擇零件的外輪廓曲線，再選擇回轉(zhuǎn)軸 X 軸，指定旋轉(zhuǎn)角度為 360176。 圖 2 11 2 繪制螺紋 再用建立好的外輪廓模型攻出零件的螺紋，選擇【插入】→【特征設計】→【螺紋 】→【選擇放置面】→【設置螺紋類型】→“詳細” → 【輸入?yún)?shù)】→【選擇起始面 】→【確定】→完成螺紋的繪制。四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 23 頁 授人以漁 能力為本 圖 2 12 3 完成零件實體建模，并保存。 機床和夾具的選擇 該零件屬于典型的軸類零件，適合采用數(shù)控車床進行加工。如下表所示。 表 32 車削左端輪 廓數(shù)控加工工序卡 單位 名稱 實習工廠 產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件圖號 數(shù)控車床綜合訓練 生產(chǎn)零件綜合加工 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設備 數(shù)控系統(tǒng) 車間 001 三爪自定心卡盤 廣州數(shù)控 實習車間 工步號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)格 /mm mm 轉(zhuǎn)速n/(r/min) 進給量f/(mm/r) 背吃刀量ap/mm 備注 1 車端面 T03 20 20 500 手動 2 粗車外輪廓留余量 T03 20 20 500 自動 3 精車外輪廓至 尺寸 T04 20 20 700 自動 審核 批準 共 頁 第 頁 （ 2）車削零件左端輪廓，數(shù)控加工工序卡見表 33。 圖 3 1