【正文】 圖 22 創(chuàng)建草圖 （ 2） 接受系統(tǒng)默認(rèn)的設(shè)置，單擊【確定】按鈕，進(jìn)入草 圖繪制操作環(huán)境。 第二章 UG 建模 7 圖 24 多邊形對(duì)話框 在圓半徑中輸入 “ 50” ，單擊【確定】按鈕，進(jìn)入【點(diǎn)】對(duì)話框。 在【拉伸】對(duì)話框的在“開始”和“終點(diǎn)”分別輸入“ 0”和“ 19” ，單擊【應(yīng)用】按鈕，生成圖形如圖 210 所示： 圖 210 外輪廓 分別在【拉伸】對(duì)話框的在“開始”和“終點(diǎn)”輸入“ 0”和“ 23” ，“ 0”和“ 29” ，“ 0”和“ 32”生成圖形如圖 211 所示： 第二章 UG 建模 9 圖 211 三維模型 選擇菜單命令 【插入】 /【組合體】 /【求和】，或者單擊 求和按鈕，彈出【求和】對(duì)話框。選擇需要倒斜角的邊，在距離框中輸入“ 3” ，單擊【確定】，完成倒斜角的創(chuàng)建。 圖 31 心形板零件圖 工藝分析 如圖 31 所示，該典型零件由平面、孔和凹槽等構(gòu)成，各凸臺(tái)的輪廓由直線和圓弧組成，各幾何元素之間關(guān)系明確，尺寸標(biāo)注完整、正確。但從零件圖可以看出，該零件外輪廓復(fù)雜，橢圓凸臺(tái)、六邊形凸臺(tái)、圓弧槽和心形槽的工藝分析和數(shù)控 編程有一定難度。 工件裝夾情況的好壞，不僅直接影響工件加工精度，還關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，而且工件裝夾的快慢還直接影響到生產(chǎn)效率以及工件成本。粗基準(zhǔn)的選擇，一般情況下就是第一道工序定位基準(zhǔn)的選擇，往往是進(jìn)行后續(xù)工序加工的基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)選擇應(yīng)保證從零件精度出發(fā)，同時(shí)也要考慮裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)盡可能選擇零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，還應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面。如圖 33 所示： 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 圖 33 粗精基準(zhǔn)圖 根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選用 XK713A 數(shù)控銑床，其系統(tǒng)為FANUC Series oi MateMB。 選擇 （ 1）面銑刀主要參數(shù)的選擇 可轉(zhuǎn)位面銑刀的直徑為 Φ16～ Φ630mm。面銑刀的磨損主要發(fā)生在后刀面上，因此后角選取應(yīng)加大。 小于 10mm 25176。 鋁 10176。 刀具半徑 r 應(yīng)該小于零件內(nèi)腔輪廓面的最小曲率半徑 ρ，一般取 r=（ ～ ）ρ。 4） 加工肋時(shí)，刀具直徑 D=（ 5～ 10） b (b 為肋的厚度 )。 2） 長(zhǎng)度尺寸：在加工中心上，刀具長(zhǎng)度一般是指主軸端面量，刀尖的距離包括刀柄和刃具兩 部分。考慮到加工的效率，接刀痕跡，走刀的重疊量，綜合分析確定粗、精平面采用直徑為 Φ80mm的面銑刀；輪廓采用 Ф20mm 的立銑刀；鍵槽采用 Φ8的鍵槽銑刀；通孔采用 Φ8的麻花鉆。 （ 2）硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金是有硬度和熔點(diǎn)都很高的碳化物（ WC、 TiC 等），用 co mo ni 做粘結(jié)劑制成的粉末冶金產(chǎn)品。陶瓷材料具有高 硬度、高強(qiáng)度、耐磨性好、化學(xué)性能穩(wěn)定性好、摩擦因素低、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。背吃刀量 ap 為平行于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸，單位為 mm。切削用量先擇的標(biāo)準(zhǔn)是：在保證零件加工精度和表面粗糙度的前提下，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具壽命并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度的提高生產(chǎn)率，降低成本。在工件表面粗糙度值 Ra 要求為 ～ 25μm 時(shí)，如果圓周銑的加工余量小于 5mm，端銑的加工余量小于 6mm，粗銑一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。 進(jìn)給速度的選擇 銑削加工的進(jìn)給速度 F 是單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移量，單位為 mm/min；進(jìn)給量是銑刀轉(zhuǎn)一周，工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移量，單位 mm/r。但是加大銑刀直徑則可改善散熱條件，提高切削速度。 計(jì)算出來(lái)的 n 值要進(jìn)行圓整處理，如數(shù)控機(jī)床的主軸速度是 分級(jí)變速的，則要選取最接近 n 值的速度檔位。 每齒進(jìn)給量 zf ： 查 表 銑刀每齒進(jìn)給量參考值 ，取 zmmfz /? 。銑削速度 V ： 查 表 銑削加工的切削速度參考值 ，取 min/150 mV ? 。下述幾條供參考： （ 1）高速的刀具紅硬性差，需采用切削液，硬質(zhì)合金刀具紅硬性好，一般不加切削液；若硬質(zhì)合金刀具使用切削液，必須連續(xù)、充分的澆注；不能間斷。 （ 4）低速加工時(shí)，可選用油性較好的切削油；重切削時(shí)，可選用極壓切削液。如表 所示： 表 工序卡 4 單位 名稱 產(chǎn)品名稱 或代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào) 心形板 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 007 O0009 平口鉗 數(shù)控銑床 CNC 工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)格 /mm 主軸轉(zhuǎn)數(shù) /（ r/min） 進(jìn)給速度 /（ mm/min） 切削深度 /mm 1 Φ24通孔 T04 300 20 35 2 Φ8通孔 T05 1000 120 35 3 Φ6 通孔 T06 1000 120 35 編制 馬龍 審核 批 準(zhǔn) 共 頁(yè) 第 頁(yè) 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 26 （ 8） Φ8 的鍵槽銑刀銑六邊形 C3 的倒角，如表 所示： 表 工序卡 8 單位 名稱 產(chǎn)品名稱 或代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào) 心形板 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 008 O0008 平口鉗 數(shù)控銑床 CNC 工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)格 /mm 主軸轉(zhuǎn)數(shù) /（ r/min） 進(jìn)給速度 /（ mm/min） 切削深度 /mm 1 六邊形 C3 的倒角 T05 2500 200 3 編制 馬龍 審核 批 準(zhǔn) 共 頁(yè) 第 頁(yè) 第三章 典型零件數(shù)控加工工藝分析 27 在數(shù)控加工中，常常要注意并防止刀具在運(yùn)動(dòng)中與夾具、工件等發(fā)生意外的碰撞，為此必須設(shè)法告訴操作者關(guān)于編程中的刀具路線，使操作者在加工前就有所了解，同時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)好夾緊位置并控制夾緊元件的高度，這樣可以減少事故的發(fā)生。自動(dòng)編程是利用計(jì)算機(jī)通過(guò)自動(dòng)編程軟件完成對(duì)刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的計(jì)算、加工程序的生成及刀具加工軌跡的動(dòng)態(tài)顯示等。對(duì)加工形狀較簡(jiǎn)單的工件，其計(jì)算量小，程序短，手工編程快捷、簡(jiǎn)單。常用的自動(dòng)編程軟件有 Mastercam， UG， Pro/E， Cimatron， CAXA 等。精銑程序，刀具補(bǔ)償 D02=10mm， Z=13mm。 N70 END1 循環(huán)結(jié)束 N80 G01 Y5 Y 軸直線插補(bǔ)進(jìn)給 N90 G00 Z50 Z 軸抬刀 N100 M99 子程序結(jié)束，返回到主程序 根據(jù)程序 O0003 加工出心形板橢圓輪廓如圖 42 所示： 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 圖 42 橢圓 （ 3）銑內(nèi)耳程序如表 所示： 用 Φ20 立銑刀粗精銑內(nèi)耳。 N130 M30 根據(jù)程序 O0004 加工出心形板內(nèi)耳如圖 43 所示： 第四章 加工程序 的編制 35 圖 43 內(nèi)耳 （ 4） 銑削六邊形凸臺(tái)程序如表 所示： 表 六邊形凸臺(tái)程序 加工程序 程序注釋 O0006 主程序名（銑六邊形凸臺(tái)） N10 G54G90G94G15G40M03S1500 N20 G00 X50 Y80 N30 Z20 N40 G01 F120 N50 G42X50Y70D01(D01=) N60 M98 P0009 N70 G15 G40 G00 X50 Y80 N80 G01 Z6 F80 N90 G42X50Y70D02(D02=10) N100 M98 P0009 N110 G00 Z150 N120 G15 G40 X0 Y0 N130 M05 N140 M30 O0061 子程序名（銑六邊形凸臺(tái)） N10 G16 G01 X50 Y0 N20 Y60 N30 Y120 N40 Y180 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 36 續(xù)表 N50 Y240 N60 Y300 N70 Y0 N80 G00 Z20 N90 M99 根據(jù)程序 O0006 加工出心形板六邊形凸臺(tái)如圖 44 所示： 圖 44 六邊形凸臺(tái) （ 5） Φ8 鍵槽銑刀銑削 C3 倒角 程序 如表 所示： 表 銑 C3倒角 程序 加工程序 程序注釋 O0008 主程序名（ 銑削 C3 倒角 ） N10 G54G94G90G40G69G15M03S2500 N20 G00 X50 Y0 N30 Z20 N40 G01 Z0 F200 N50 G65 P0011 N60 G00 Z150 N70 X0 Y0 N80 M05 N90 M30 O0009 子程序名（ 銑削 C3 倒角 ） N10 1=0 設(shè)置變量 1 N20 WHILE[1LE4]DO1 1 變量小于等于 4mm,并開始執(zhí)行 1 第四章 加工程序 的編制 37 續(xù)表 N30 2=+1* 設(shè)置變量 2 N40 G16 極坐標(biāo)指令 N50 G01 Z[1] X[2] Y0 F100 直線插補(bǔ)切削 N60 Y60 F2020 N70 Y120 N80 Y180 N90 Y120 N100 Y60 N110 Y0 N120 1=1+ 每次切削變量增加 N130 G15 極坐標(biāo)指令取消 N140 END1 結(jié)束執(zhí)行 N150 M99 子程 序結(jié)束，返回到主程序 根據(jù)程序 O0003 加工出心形板 C3 倒角如圖 42 所示： 圖 44 C3倒角 、圓弧槽和內(nèi)槽的自動(dòng)編程 心形槽、圓弧槽和內(nèi)槽的加工很難確定刀具走刀路線的坐標(biāo)，手工編程繁瑣，計(jì)算量大，因此選用自動(dòng)編程。在主菜單中選擇【文件】 /【打開】命令，在系統(tǒng)自動(dòng)彈出的 “ 打開 ” 對(duì)話框中選擇正確的路徑和文件名，單擊 “ OK” 按鈕，打開零件模型。 （ 4）進(jìn)入加工模塊。在【插入】工具欄上單擊【創(chuàng)建程序】圖標(biāo) ， 系統(tǒng)將彈出的 “ 創(chuàng)建程序 ” 對(duì)話框， 單擊“確定”按鈕。 第四章 加工程序 的編制 39 圖 43 創(chuàng)建刀具 在操作導(dǎo)航器的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，系統(tǒng)彈出快捷菜單，在該快捷菜單中選擇 “ 幾何視圖 ” 命令，在操作導(dǎo)航器中出現(xiàn)圖標(biāo)，用鼠標(biāo)左鍵雙擊該圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出對(duì)話框 。 在操作導(dǎo)航器中雙擊圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出如 圖 45 所示的 “ 銑削幾何體 ” 對(duì)話框 。 在操作導(dǎo)航器的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，系統(tǒng)彈出快捷菜單，在該快捷菜單中選擇 “ 加工方法視圖 ” 命令，用鼠標(biāo)左鍵雙擊圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出如圖所示的 “ 銑削方法 ” 對(duì)話框，設(shè)置 “ 部件余量 ” 為 、 “ 內(nèi)公差 ” 為 、 “ 外公差 ”為 ：用鼠標(biāo)左鍵雙擊圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出 “ 銑削方法 ” 對(duì)話框，設(shè)置 “ 部件余量 ” 為 0mm、 “ 內(nèi)公差 ” 為 、 “ 外公差 ” 為 。 如圖 48 所示。在 “ 歩距 ” 下拉列表選擇 “ %刀具 平直”。在 “ 型腔銑 ” 對(duì)話框中單擊【切削參數(shù)】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出 “ 切削參數(shù) ” 對(duì)話框， “ 策略 ” 選項(xiàng)卡參數(shù)如圖所示，設(shè)置 “ 切削方向 ” 為 “逆 銑 ” 、“ 切削順序 ” 為 “層 優(yōu)先 ” 、 “ 圖樣方向 ” 為 “向外” 、 “ 壁清理 ” 為 “ 自動(dòng) ” ，并選中 “ 島清理 ”，“ 余量 ” 選項(xiàng)卡參數(shù)如圖所示，選中使用 “ 底部面和側(cè)壁余量一直 ” ，部件側(cè)面余量采用繼承自 MILLROUGH 為 “ ” ， “ 內(nèi)公差 ” 為 “ 0”。在 “ 型腔銑 ” 對(duì)話框中單擊【進(jìn)給和速度】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出如圖所示的 “ 進(jìn)給和速度 ” 對(duì)話框，設(shè)置主軸速度（ rpm）為 “ 1000” 、 “ 進(jìn)給率 ” 的 “ 切削 ” 為 “ 120mmpr” 。系統(tǒng)彈出 “ 刀軌可視化 ”對(duì)話框，選擇 “ 2D 動(dòng)態(tài) ” ，單擊播放按鈕，型腔銑粗加工效果如圖 410 所示。 第四章 加工程序 的編制 43 精銑心形槽程序的自動(dòng)編程 在操作導(dǎo)航器中選擇下的 “ MILL_ROUGH”下的“ CU” ，單擊鼠標(biāo)右鍵，在系統(tǒng)彈出的快捷菜單中選擇 “ 復(fù)制 ” 命令。在 “ 輪廓區(qū)域 ” 對(duì)話框中單擊【切削參數(shù)】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“ 切削參數(shù) ” 對(duì)話框， “ 策略 ” 選項(xiàng)卡下 的 “ 切削方向 ” 選擇 “ 順銑 ” 、 “ 圖樣方向 ” 選擇 “外 向 ”，余量設(shè)為“ 0” 其余參數(shù)不變。在 “ 輪廓區(qū)域 ” 對(duì)話框中單擊【進(jìn)給和速度】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出如圖所示的 “ 進(jìn)給和速度 ” 對(duì)話框，設(shè)置主軸速度（ rpm）為 “ 1200” 、 “ 進(jìn)給率 ” 的 “ 切削 ” 為 “ 80mmpr” 。系統(tǒng)彈出 “ 刀軌可視化 ” 對(duì)話框，選擇 “ 2D 動(dòng)態(tài) ” ，