【正文】 速切削技術(shù)逐漸成熟階段（ 1990 年至今）高速切削相關(guān)技術(shù)設(shè)備的研究投入加大、發(fā)展迅速、成果不斷。 高速切削發(fā)展歷程 高速切削加工發(fā)展可分為五個階段 1）設(shè)想和理論探索階段（ 1924~1957 年） 1924~1931 年， Salomon 進行了大量高速切削實驗，最終于 1931 年 4 月向德國專利局申請了專利。 （ 5）工序集約化。材料去除率有了較大提高，適合材料去除率大的場合。 高速切削技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及在航空零件中的應(yīng)用 高速切削技術(shù)定義 高速切削定義眾多，例如高切削速度切削、高主軸速度切削、高進給切削、高速和高進給切削、高生產(chǎn)率切削等。智能生產(chǎn)中心通過機床的數(shù)控系統(tǒng)、生產(chǎn)線上的網(wǎng)絡(luò)管理 Pc 機、立體倉庫的計算機進行管理。 作為數(shù)控機床的大腦 —— 數(shù)控系統(tǒng)，在 21 世紀(jì)將具有最大限度的柔性，能 實現(xiàn)多種用途，具體指具有開放性體系結(jié)構(gòu)。其精度從微米級到亞微米級，乃至納米級（ 10nm），其應(yīng)用范圍日趨廣泛。 機床向高速化方向發(fā)展，可充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率、降低加 工成本，而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。 關(guān)鍵詞 ： 儀表車床 ； UG 軟件 ； 三維建模 ； 工藝規(guī)程 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 Abstract The main task of this theis is the threedimensional modeling design and assembly of the nonstandard ponents which are in the headstock of the instrumentation lathe C620 and to make the process planning for some part. I decide to plete my graduation design with the help of UG software after reading some information about C0620 Instrument lathe and learning several 3D graphics software. There are a lot of parts in the headstock of C0602 instrumentation lathe most of which are gotten by casting. They used to have plicated structures with much difficulty to be mapped and plex structure and assembly relationship of various kinds of parts which needs to modeled for many times. A series of mechanical expertise are used in this design, such as design surveying, mapping, solid modeling by threedimensional software, assembly, process planning for ponents ,all of which enriched my practice segment through applying my professional knowledge into production. Keywords: Instrumentation lathe。 UG software。超高速加工技術(shù)對制造業(yè)實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)有廣泛的適用性。超精密加工主要包括超精密切削（車、銑）、超精密磨削、超精密研磨拋光以及超精密特種加工（三束加工及微細電火花加工、微細電解加工和各種復(fù)合加工等）。通過重構(gòu)，編輯，系統(tǒng)的組成視需要可大可小；功能可專用也可通用，功能價格比可調(diào)；可以集成用戶的技術(shù)訣竅，形成名牌產(chǎn)品。智能生產(chǎn)中心由 CAM— WARE 輔助制造編程系統(tǒng)、智能化日程管理系統(tǒng)、智能化工具管理系統(tǒng)、智能化監(jiān)控系統(tǒng)組成。高速切削加工技術(shù)中的“高速”，通常用切削線速度進行界定，是一個相對的概念，不能簡單地定義為某一具體的切削速度。 （ 2）切削力小?？色@得高的加工精度和低的表面粗糙度，在一點 條件下，還可對硬表面進行加工，從而使工序集約化。 1949 年，美國工程師 Willian Coomly 發(fā)現(xiàn)切削功率歲轉(zhuǎn)速下降的現(xiàn)象。隨著高速高性能機床、超硬耐磨和耐熱刀具材料等關(guān)鍵技術(shù)的進步，高速切削技術(shù)作為一項高新技術(shù)得到了迅速發(fā)展。國外在 高速切削加工時，采用小切削量、高切削速度代替?zhèn)鹘y(tǒng)大切削量、低切削速度，提高了加工效率和加工精度，加工時間約減少 80%，而尺寸精度和表面質(zhì)量都大幅度提高。關(guān)于難加工材料高速切削的研究，對推動我國金屬加工業(yè)、機床和刀具制造業(yè)的發(fā)展具有重要意義。大型客機機翼梁、長桁、椽條、框肋、沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 大型帶肋壁板、接頭和骨架等主承力構(gòu)件均采用整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。前角增大時，刀屑接觸面積減少，積屑瘤和刀尖黏附現(xiàn)象減小。在航空整體薄壁零件加工過程中，選擇較高的切削速度有利于降低切削力，減小加工變形，并獲得較大的進給沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 速度，有利于切削熱的迅速釋放，降低工件溫度，控制加工熱變形。在銑削過程中，走刀路徑以圓弧走刀路徑為主，可以獲得平穩(wěn)的切削力。在兩次插銑走刀之間留下尖端，需要用另一把立 銑刀清除。 2. 對剛性較差的零件采用超定位方式定位，特別是在共性薄弱處要加支撐，以提高工件的工藝剛度。 2. HS664 高速銑削中心是床身及工作臺固定式機床，寬刀軌和低重心，實現(xiàn)機床的高剛性，適合線軸的高速運動，坐標(biāo)采用精密的線性刀軌和滾珠絲杠，并采用全數(shù)字交流驅(qū)動技術(shù)，可在 秒內(nèi)使坐標(biāo)的移動速度由 0 曾加至 30m/min。價格高，市場占有率比較少。 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 來自 UGS PLM 的 NX 使企業(yè)能夠通過新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)向產(chǎn)品全生命周期管理轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。通過再一次將注意力集中于跨越整個產(chǎn)品生命周期的技術(shù)創(chuàng)新， NX 的成功已經(jīng)得到了充分的證實。通過在開發(fā)周期中較早地運用數(shù)字化仿真性能，制造商可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時減少或消除對于物理樣機的昂貴耗時的設(shè)計、構(gòu)建，以及對變更周期的依賴。 CAD 模塊 實體建模是集成了基于約束的特征建模和顯性幾何建模兩種方法，提 供符合建模的方案，使用戶能夠方便地建立二維和三維線框模型、掃描和旋轉(zhuǎn)實體、布爾運算及其表達式。 UG 工程制圖模塊是以實體模型自動生成平面工程圖，也可以利用曲線功能繪沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 制平面工程圖。 產(chǎn)品分析模塊 UG 產(chǎn)品分析模塊集成了有限元分析的功能，可用于對產(chǎn)品模型進行受力、受熱后的變形分析，可以建立有限元模型、對模型進行分析和對分析后的結(jié)果進行處理。 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 對于復(fù)雜的模型，模型分解也是建模的關(guān)鍵。 困難的造型特征盡可能早實現(xiàn)。零件較大、較復(fù)雜的時候，加工一般用ug 做好數(shù)模， cimatron 做粗加工， ug 精加工。 關(guān)于 curve 和 Sketch 在 Pro/e 中所有草繪的截面都是參數(shù)化尺寸驅(qū)動的，而在 UG 中只有 Sketch 草繪的截面才是參數(shù)化的，而 curve 則是非參數(shù)化特征。 綜上所述，由于 UG 的綜合能力是很強大的，從產(chǎn)品設(shè)計到模具設(shè)計到加工到分析到渲染幾乎無所不包； UG 為混合 建模，可以局部參數(shù)化，對于模型更新有利；UG 入門及自學(xué)能更快上手等??所以選擇 UG 完成此次畢業(yè)設(shè)計。 銑削工序 工序 80 數(shù)控銑削零件側(cè)面 按圖 510 銑削零件側(cè)面 加工內(nèi)容 工步 804 精銑零件另一側(cè)面 Φ 6 立銑刀 圖 519 其他數(shù)據(jù)和 上一步驟一樣 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 45 銑削側(cè)面凹槽的四個斜面 這部分銑削刀軌如圖 520 所示，用Φ 6 銑刀進行面銑，銑削過程參數(shù)如圖 521所示。 銑削工序 工序 130 數(shù)控銑削零件側(cè)壁小孔 按圖 44 銑削零件側(cè)面 加工內(nèi)容 工步 130 精銑零件側(cè)壁小孔 Φ 1 立銑刀 圖 537 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 58 圖 538 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 59 銑削另一側(cè)面 2 個小孔 這部分銑削刀軌如圖 539 所示，用Φ 1 銑刀進行銑削孔，銑削過程參數(shù)如圖540 所示，銑削效果圖如圖 541 所示。為我即將從事的機械設(shè)計做好了鋪墊。 但我不會消沉，這里的終結(jié)，預(yù)示著另一個開始 。 銑削工序 工序 150 數(shù)控銑削零件倒角 按圖 44 銑削零件側(cè)面 加工內(nèi)容 工步 1501 精銑零件倒角 Φ 6 立銑刀 圖 541 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 62 圖 542 銑削工序 工序 150 數(shù)控銑削零件倒角 按圖 44 銑削零件側(cè)面 加工內(nèi)容 工步 1502 精銑零件倒角 Φ 6 立銑刀 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 63 圖 543 圖 544 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 64 銑削工序 工序 150 數(shù)控銑削零件倒角 按圖 44 銑削零件側(cè)面 加工內(nèi)容 工步 1503 精銑零件倒角 Φ 6 立銑刀 圖 545 圖 546 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 65 銑削兩側(cè)圓弧 圖 547 這部分銑削刀軌如圖 548 所示，用Φ 6 銑刀進行精加工壁，銑削過程參數(shù)如圖所示，銑削效果圖如圖 549 所示。 銑削工序 工序 90 數(shù)控銑削零件倒圓角 按圖 510 銑削零件側(cè)面 加工內(nèi)容 工步 901 精銑零件前面型腔內(nèi)的部分倒圓角 Φ 6 立銑刀 工步 902 精銑 零件前面型腔內(nèi)剩余倒圓角 Φ 6 立銑刀 工步 903 精銑零件后面型腔內(nèi)的部分倒圓角 Φ 6 立銑刀 工步 904 精銑零件后面型腔內(nèi)剩余倒圓角 Φ 6 立銑刀 固定輪廓銑銑削如下圖部分拐角 這部分銑削刀軌如圖 524 所示，用Φ 6 銑刀進行固定輪廓銑，銑削過程參數(shù)如圖 525 所示，銑削效果圖如圖 526 所示。沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 圖 53 銑削工序 工序 60 銑削零件上表面及側(cè)面 按圖 43 銑削零件上表面及側(cè)面 加工內(nèi)容 工步 60 銑削零件上表面及側(cè)面 Φ 10 立銑刀 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 圖 54 銑削過程采用型腔銑，切削模式為跟隨部件，主軸轉(zhuǎn)數(shù)為 4000rmp，采用螺旋進刀，每刀的公共深度恒定，切削策略為層優(yōu)先順銑，保留工件底部面余量 ，詳情參見下圖。另外，UG 的曲面分析工具也極其豐富。如在建模過程 中，可以通過移動、旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系創(chuàng)建特征構(gòu)造的基點。一般來說，這些特征會出現(xiàn)在 hollow、 thicken、 plex blending??特征上。然后用拉伸旋轉(zhuǎn)掃描的方法，或者自由形狀特征去建立模型。運動分析 模塊用于對簡化的產(chǎn)品模型進行運動分析。制圖模塊提供自動的視圖布局（包括基本視圖、剖視圖、向視圖和細節(jié)視圖等），可以自動、手動尺寸標(biāo)注，自動繪制剖面線、形位公差和表面 粗糙度標(biāo)注等。 UG 特征建模模塊提供了對建立和編輯標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計特征的支持，常用的特征建模方法包括圓柱、圓錐、球、圓臺、凸墊及孔、鍵槽、腔體、倒圓角、倒角等。 NX 與 UGS PLM 的其他解決方案的完整套件無縫結(jié)合。 NX 為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技