【正文】 件”的區(qū)域，一般情況下這些區(qū)域正好就是型腔中的根區(qū)和拐角。當(dāng)出現(xiàn)復(fù)雜的型芯或型腔加工時，該模塊可減少精加工或半精加工的工作量。該模塊提供經(jīng)多年工程使用驗(yàn)證的 3～5 軸銑削功能，提供刀軸控制、走刀方式選擇和刀具路徑生成功能。它提供的循環(huán)功能使用戶可以僅定義某個曲面上最內(nèi)和最外的刀具路徑，由該模塊自動生成中間的步驟。 (7) 高速銑削加工的支持 系統(tǒng)提供的等高分層加工應(yīng)用于高速銑削場合，在轉(zhuǎn)角處以圓角的形式過渡，避免90176。 刀具軸的導(dǎo)動方式空間曲面軸加工涉及的內(nèi)容比較多，尤其是五軸加工時更明顯。四軸五軸加工的關(guān)鍵技術(shù)之一是理解刀具軸的矢量(刀具軸的軸線矢量 )在空間的變化。對于矢量不發(fā)生變化的固定軸銑削場合，一般用三軸銑削即可加工出產(chǎn)品。 刀具軌跡編輯的修改該模塊可在圖形方式下觀測刀具沿軌跡運(yùn)動的情況并進(jìn)行圖形化修改，具有刀位文件復(fù)制、編輯和修改，定義刀具、機(jī)床和切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫等功能（如對刀具軌跡進(jìn)行延伸、縮短或修改等） ，可按用戶需求進(jìn)行靈活的用戶化修改和剪裁等。由于省去了試切樣件的步驟，可節(jié)省機(jī)床調(diào)試時間，減少刀具磨損和機(jī)床清理工作。UG/VERICUT 可以顯示出加工后并著色的零件模型，用戶可以容易地檢查出不正確的加工情況。VERICUT 提供了許多功能，其中有對毛坯尺寸、位置和方位的完全圖形顯示，可模擬 2～5 軸聯(lián)動的銑削和鉆削加工。通用后置處理程序是在標(biāo)準(zhǔn)的刀位軌跡以及通用的 CNC 系統(tǒng)的運(yùn)動配置及控制指令的基礎(chǔ)上進(jìn)行處理。只有采用正確的后置處理系統(tǒng)才能將刀位軌跡輸出為相應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床能正確進(jìn)行加工的數(shù)控程序，因此，編制正確的后置處理系統(tǒng)模板是數(shù)控編程與加工的前提條件之一。 (1)數(shù)控系統(tǒng)控制指令的輸出 　　主要包括機(jī)床種類及機(jī)床配置、機(jī)床的定位、插補(bǔ)、主軸、進(jìn)給、暫停、冷卻、刀具補(bǔ)償、固定循環(huán)和程序頭尾輸出等方面的控制。 (3)算法處理 　　主要針對多坐標(biāo)加工時的坐標(biāo)變換、跨象限處理和進(jìn)給速度控制等。用戶通過修改庫中的數(shù)據(jù)，使其滿足本企業(yè)的需要。其提供的 C 語言頭函數(shù)位于 UG OPEN 目錄下，包括 、 、 等頭文件。 1) 　　 主要定義系統(tǒng)加工的一些信息，如枚舉、結(jié)構(gòu)體和系統(tǒng)起動入口設(shè)置，對用戶應(yīng)用程序完成初始化設(shè)置加載應(yīng)用程序，訪問系統(tǒng)機(jī)床、刀具、加工對象等數(shù)據(jù)庫的方法函數(shù)。 (3) 　　 用于定義設(shè)置、獲取邊界信息。 UG NX/CAM 數(shù)控編程流程UG NX/CAM 用于產(chǎn)品零件的數(shù)控加工，其流程一般如下。UG NX/CAM 系統(tǒng)提供了多種加工對象的定義方式，刀具軸的導(dǎo)動方式和刀具軌跡的多樣化設(shè)計(jì)。 零件圖分析 讀圖和審圖如零件圖圖 2及圖 22 三維造型圖所示零件：江西冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院 08 級自考畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10 圖 21 零件圖江西冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院 08 級自考畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11 圖 22 三維造型圖（1）該零件毛坯尺寸為 160x120x30，且不需要加工。（3）該零件表面粗糙度內(nèi)輪廓及通孔 和其余 ，參數(shù)合理便于加工。該復(fù)雜零件技術(shù)要求有：177。；除毛刺。主要加工項(xiàng)目有上下平面、主視圖中對稱腔槽60176。、位置尺寸136177。 零件結(jié)構(gòu)的工藝性零件的工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。好的工藝性會使零件加工容易，節(jié)省工時，降低消耗；差的工藝性使零件加工困難，多耗工時，增大消耗。該零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但就加工來說，還是易于加工的。 毛坯、余量分析 毛坯的種類常用毛坯的種類有鑄件、鍛件壓制件、沖壓件、焊接件、型材和板材等。薄壁零件不可用砂型鑄造；尺寸大的鑄件宜用砂型鑄造；中、小型零件可用較先進(jìn)的鑄造方法。尺寸大的零件因受設(shè)備限制，故一般用自由鍛；中、小型零件可選用模鍛；形狀復(fù)雜的零件不宜用自由鍛。冷軋型材尺寸較小，精度較高，多用于毛坯精度要求較高的中、小零件，適用于自動機(jī)床加工。但焊接后變形大，需經(jīng)時效處理。該零力選用 45 鋼，45 鋼屬于中碳鋼，這類鋼調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)性能，即既具有較高的強(qiáng)度、硬度，又具有較好的塑性、韌性，是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中應(yīng)用最廣泛的一類。 加工余量加工余量大小，直接影響零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。但若加工余量過小，又不能消除前工序的各種誤差和表面缺陷，甚至產(chǎn)生廢品。其確定的方法有：經(jīng)驗(yàn)估算法、查表修正法、分析計(jì)算法。為避免產(chǎn)生廢品，所確定的加工余量一般偏大。江西冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院 08 級自考畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12該零件的加工余量如下：粗加工上下平面余量 ，半精加工內(nèi)輪廓單邊留 余量，半精加工外輪廓單邊留 余量。 機(jī)床及工藝裝備的選擇對于某個零件而言，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床上完成，而往往只是其中的一部分適合于數(shù)控加工。在選擇時，應(yīng)考慮各方面因素，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。 （2）通用機(jī)床難加工、質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇的內(nèi)容。從精度和效率兩方面對數(shù)復(fù)雜零件的加工藝進(jìn)行分析，加工精度必須達(dá)到圖紙的要求，同時又能充分合理地發(fā)揮機(jī)床的功能，提高生產(chǎn)效率。本零件選用大連機(jī)床廠 XD40A 型數(shù)控銑床，采用 FANUC0iMB 系統(tǒng)。表 31 XD40A 型數(shù)控銑床基本參數(shù)機(jī)床重 4400Kg最大載重 500kg800mm 長工作臺400mm 寬X600mmY420mm坐標(biāo)范圍Z520mm軸承錐孔 (7:24)最大鉆孔直徑 φ22最大鏜孔直徑 φ100主軸最高轉(zhuǎn)速 8000r\min主軸功率 江西冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院 08 級自考畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13X、Y、Z 向切削進(jìn)給速度 010000 mm\minX24 m\minY24 m\min快速進(jìn)給速度Z20 m\min工作電源 380V 夾具的選擇機(jī)床夾具的種類很多，按使用的機(jī)床類型分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、加工中心夾具等。零件又屬于平面類零件，應(yīng)使用通用夾具，通用夾具是已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用來裝夾不同工件的夾具。 刀具選擇刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。選擇合適的刀具和參數(shù)，對于金屬切削加工，能起到事半功倍的效果。且切削速度比高速鋼高 4~10 倍，但其沖擊韌性與抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)比高速鋼差。標(biāo)準(zhǔn)可轉(zhuǎn)位面銑刀的直徑為 16630 mm。精銑時，銑刀直徑要選大些，盡量包容工件整個加工寬度，以提高加工精度和效率，并減小相鄰兩次進(jìn)給之間的接刀痕跡。一般由專業(yè)廠家按照一定的規(guī)范制造成統(tǒng)一形式、尺寸的刀柄。立銑刀的有關(guān)尺寸參數(shù)，推薦用下述經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選?。? ①刀具半徑 R 應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑， R 一般取 R=(~)R。 ③對于深槽，選取 l=H+(5~10)mm(l 為刀具切削部分長度)。選擇的刀具如下：φ80 盤銑刀，用于外輪廓粗、精加工。φ16 立銑刀，用于內(nèi)輪廓粗精加工。Φ20 鉆頭，用于預(yù)鉆 φ32mm 孔。 鉆頭，用于 4M10 鉆孔。φ10H7 鉸刀，用于鉸 φ10H7 孔。M10 絲錐，用于螺紋加工。所謂調(diào)整法，是在預(yù)先調(diào)整好刀具與機(jī)床的相對位置，并在一批零件的加工過程中保持這種相對位置的加工方法。試切法適用于單件小批生產(chǎn)下的逐個零件加工。以避免基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換帶來的誤差，利于保證各表面的位置精度,簡化工藝規(guī)程,夾具設(shè)計(jì)和制造縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。軸的精基準(zhǔn)為軸兩端的中心孔，齒輪是典型的盤類零件，常以中心孔及—個端面為精加工基準(zhǔn)，而箱體類常以一個平面及平面上的兩個定位用工藝孔為精基準(zhǔn)。（4）互為基準(zhǔn)原則能夠提高重要表面間的相互位置精度，或使加工余量小而均勻。該零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在毛坯料右下角。為使數(shù)控編程方便，將圖紙轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)。側(cè)吃刀量 為垂直于銑刀軸線pa ca測量的切削層尺寸，單位為 mm，端銑時 為被加工表面寬度，圓周銑削時 為切削層深c度。（1）工件表面粗糙度要求為 ～，分粗銑和半精銑兩步銑削加工，粗銑后留半精銑余量 ～ 。半精銑時端銑背吃刀量或圓周銑削側(cè)吃刀量取 ～2mm，精銑時圓周銑側(cè)吃刀量取～，端銑背吃刀量取 ～1mm。應(yīng)采用半精銑、精銑， 半精銑吃刀量 2mm，精銑吃刀量 1mm。它與銑刀轉(zhuǎn)速 n、銑刀齒數(shù) Z 及每齒進(jìn)給量 (單位為 mm/z)有關(guān)。當(dāng)工件材料的強(qiáng)度和硬度高，工件表面粗糙度的要求高，工件剛性差或刀具強(qiáng)度低， 值取小值,每齒進(jìn)給量的選用參考表見表 32。其原因是 、 、 、Z 增大時，使同時工作zpe江西冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院 08 級自考畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16齒數(shù)增多，刀刃負(fù)荷和切削熱增加，加快刀具磨損，因此刀具耐用度限制了切削速度的提高。cV而具體選用公式為 = /1000 （32）d??例舉 16 的立銑刀計(jì)算過程：?10 的立銑刀選擇的切削速度 =100m//min，每齒進(jìn)給量 =。根據(jù)公式（31）、?cVzf（32）可得：主軸轉(zhuǎn)速：n=1000 / =1000x100/=1990r/mincd?進(jìn)給速度： = Z n ==796mm/min fvz 選用的參數(shù)如表 34。它可有效地減小摩擦，改善散熱條件，從而降低切削力、切削溫度和刀具磨損，提高生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量。切削該工件時使用的是硬質(zhì)合金刀具，由于它的耐熱性好，所以一般不使用切削液。 確定工藝路線（1）工序的劃分 在數(shù)控機(jī)床上加工零件與普通機(jī)加工相比，工序可以比較集中。 加工該零件按粗、精加工劃分工序，根據(jù)工件的加工精度要求、剛度和變形等因素，將零件的粗、精加工分開，先粗加工，后精加工。合理的工藝不僅要保證加工出符合圖樣要求的工件，同時應(yīng)使機(jī)床的功能得到充分發(fā)揮。②對于既要加工平面又要加工孔的地方，可以采用“先面后孔“原則劃分工步。反之，如先鏜孔后銑面，則銑削平面時極易在孔口產(chǎn)生飛邊、毛刺，進(jìn)而破壞孔的精度。某些機(jī)床工作臺回轉(zhuǎn)時間比換刀時間短，可采用刀具集中的6 銑曲面 1000 30 R5 的球頭銑刀7 鉆 4 個通孔 8 1315 60 的鉆頭?8 預(yù)鉆 10 通孔?8 1420 60 的鉆頭9 預(yù)鉆 32 通孔 15 1560 40 20 的鉆頭?10 銑孔 32?2 1500 600 16 的立銑刀11 精鏜孔 32 500 60 32 的精鏜刀?12 對孔進(jìn)行精加 工 50 10 10H7 的鉸刀江西冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院 08 級自考畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18方法劃分工步，以減少換刀次數(shù)，縮短輔助時間，提高加工效率。（3）加工順序的安排加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛皮狀況，結(jié)合定位和夾緊的需要一起考慮，重點(diǎn)應(yīng)保證工件的剛性不被破壞，盡量減少變形。上道工序的加工能為后面的工序提供精基準(zhǔn)和合適的夾緊表面。③先粗后精，粗、精分開。以相同定位、夾緊方式安裝的工序，最好接連進(jìn)行，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀和夾緊次數(shù)。主要是確定粗加工及空行程的進(jìn)給路線，因?yàn)榫庸さ倪M(jìn)給路線基本上是按零件的輪廓進(jìn)行的。（2）尋求最短的進(jìn)給路線，以提高加工效率。（4）完工時的最后一刀應(yīng)一次走刀連續(xù)加工，以免產(chǎn)生刀痕等缺陷。該零件的加工路線按照上面的原則，首先我們要保證內(nèi)外型面孔 φ10H7 位置精度。 （φ80 盤銑刀）(2).鉆：鉆通孔 φ10H7。 （φ20 鉆頭）(4).鉆：4M10 的螺紋孔。 （φ16 立銑刀）(6).精銑內(nèi)輪廓：精銑內(nèi)輪廓至尺寸。 （φ16 立銑刀）(8).鏜孔：鏜 φ32 的孔至尺寸要求。 （φ10 立銑刀）(10).精銑外輪廓：精銑外輪廓至尺寸。 （φ10 鉸刀）(12).攻螺紋：攻 4M10 螺紋孔。(14).銑曲面：加工曲面 R25 至尺寸。表 35 復(fù)雜零件加工生產(chǎn)加工工藝卡材料名 夾具名稱 使用設(shè)備江西冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院 08 級自考畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19稱45鋼 機(jī)用平口 鉗 數(shù)控銑床 XD40A工序號 工種 工序內(nèi)容 刀具規(guī)格／ mm 備注1 粗精銑下 表面粗精銑零件下表面至150mm 面銑刀?2 粗精銑上 表面粗精銑零件下表面至，保證：上下表面的平行度150mm 面銑刀3 鉆中心孔鉆 φ10Hφ34M10的中心孔A2 中心鉆3 鉆孔鉆通孔 φ10H7。7mm。保證：136177。保證：96177。 的麻花鉆?6 銑內(nèi)輪廓保證： ，?。.?8177。?32 的鏜刀?10 倒角 倒 R3 圓角。保證： R5 的球頭刀江西冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院 08 級自考畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20第四章 UG 加工和編程設(shè)計(jì)UG 是一種功能強(qiáng)大的軟件，在本零件的造型中我們用到的是 UG 的建模和加工模塊。因?yàn)樵摾L圖原點(diǎn)在圖形的底平面上，所以毛坯中心的坐標(biāo)值設(shè)定值為（0,0,0） 。例如 φ12 立銑刀參數(shù)及圖形如圖 442 所示，其它刀具按照各自參數(shù)設(shè)定。在該零件的加工中，我們也用到上述四種加工方法。內(nèi)型腔加工粗加工時選用一般平面銑，刀具選擇 φ16,主軸轉(zhuǎn)速為 800r/min.該零件所有加工軌跡完成后如圖 45 所示，并要對其軌跡進(jìn)行 3D 仿真加工，看看還有哪些地方未加工到。江西冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院 08 級自考畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22圖 45 刀軌 生成部分程序 所有加工軌跡完成后，要對其進(jìn)行后置處理，生成加工程序。 例舉自動生成的程序 本節(jié)只例舉圓弧曲面的自動加工程