非圓凸臺CAXA數(shù)控編程及加工仿真設計說明書

1、 畢業(yè)設計（論文） 類 型：畢業(yè)設計說明書題 目：非圓凸臺數(shù)控編程及加工仿真設計指導教師：學生姓名：專 業(yè)：班 級：學 號：時 間：2016年月目錄目錄2摘要3Abstract41、緒論52、零件數(shù)控加工工藝分析62.1零件圖分析62.2 零件的加工工藝分析72.2.1 加工設備的選擇72.2.2 加工路線的制定72.2.3 主要機加工刀具和量具的選用92.2.4 切削用量的選擇102.2.5 確定定位方式112.2.6 數(shù)控加工工藝文件113 數(shù)控加工程序的編制123.1 自動編程的實現(xiàn)123.1.1 CAXA制造工程師環(huán)境下的三維建模123.1.2 CAXA制造工程師環(huán)境下的數(shù)控自動編程1

2、33.1.2.1 非圓凸臺1中間凸臺輪廓143.1.2.2非圓凸臺1中間輪廓153.1.2.3 非圓凸臺1中間凹槽163.1.2.4 非圓凸臺1中間孔173.1.2.5 非圓凸臺1四個孔的加工183.1.2.6 非圓凸臺2中間兩個凹槽203.1.2.7 非圓凸臺2側邊兩個腰槽加工213.1.2.8側邊圓弧槽233.1.2.9 非圓凸臺2孔的加工243.2程序編制25致 謝29參考文獻30摘要本文工藝的設計結合具體的凹凸類零件數(shù)控銑削加工過程，介紹了數(shù)控技術、數(shù)控技術的發(fā)展趨勢、數(shù)控技術的運用。主要用了大學三年學習的各學科的知識以及查閱課外書籍，通過對零件圖紙的分析、工藝參數(shù)的設計，最后在用學習

3、過的CAXA軟件進行零件的加工模擬與仿真，并用軟件生成程序。本次我的畢業(yè)設計的內(nèi)容主要是關于非圓凸臺數(shù)控編程及加工仿真設計，之后還要用CAXA制造工程師對我的設計進行仿真程序編制并且加工。在零件的編程中用到了G01直線插補，G02和G03圓弧插補指令，G81鉆孔等指令。通過零件編制過程，體現(xiàn)了數(shù)控技術在加工精度、速率、流程等方面的優(yōu)勢。關鍵字：數(shù)控技術、CAXA制造工程師、仿真程序編制。AbstractIn this paper, the design of process combined with the specific concave and convex parts CNC mill

4、ing process, and introduces the trend of the development of numerical control technology, numerical control technology, the use of numerical control technology. Major in the university three years study interdisciplinary knowledge and refer to the extracurricular books, through the analysis of the d

5、rawings, the design of the process parameters, and finally the CAXA software in studied parts of process modeling and simulation, and software to generate the program.This my graduation design is mainly about the content of the non-circular convex platform design, CNC programming and machining simul

6、ation with CAXA design to me after simulation programming and machining. In parts of program used to G01 linear interpolation, G02 or G03 instruction of circular interpolation, G81 drilling and other instructions. Through the parts preparation process, reflected the CNC technology in the processing

7、precision, strong rate, process, etc.Key words: Numerical control technology, CAXA manufacturing engineers, simulation programming1、緒論 數(shù)控加工（numerical control machining），指的是一種在數(shù)控機床零件加工方法技術，數(shù)控機床及特種加工過程總體上是一致的，但也顯著都發(fā)生了變化。隨著數(shù)字化信息控制部件和位移的刀具加工方法。這是解決不斷變化的部分品種，小批量和形狀復雜，精度高，實現(xiàn)有效的方式自動處理。數(shù)控技術數(shù)控技術也叫計算機數(shù)控技術（Com

8、puterized Numerical Control 簡稱：CNC），它是利用數(shù)字計算機控制技術。這項技術的預先存儲控制過程是由計算機來執(zhí)行控制功能的設備?，F(xiàn)在依靠電腦來替換從前使用的數(shù)控設備的硬件邏輯電路,存儲數(shù)據(jù)、輸入數(shù)值、運算。這些功能都由計算機軟件來整理統(tǒng)合?，F(xiàn)代的數(shù)控技術為制造業(yè)的興起與發(fā)展提供了必不可少的動力。數(shù)控技術的發(fā)展趨勢20世紀中期伴隨著數(shù)控技術的出現(xiàn)與科學技術的發(fā)展。數(shù)控技術,極大的改進了落后的傳統(tǒng)制造業(yè),因為數(shù)控技術的發(fā)展使得制造業(yè)開始邁向工業(yè)化,而且隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展應用的增長,在國家一些重要部門，例如醫(yī)療、IT、輕工業(yè)等的發(fā)展壯大中發(fā)揮著越來越重要的作用,因為

9、這個行業(yè)需要數(shù)字設備是現(xiàn)代發(fā)展的趨勢。世界先進制造技術的成熟，為數(shù)控超高速切削加工技術提出了更高的要求。超精密加工技術的應用,對于今天的數(shù)控機床數(shù)控機床各種更高性能的組件經(jīng)常使用最新的技術成果向高速、高精度、多功能和智能化,系統(tǒng)化的方向起到了推動作用。，如高可靠性，重視建立新的技術標準和規(guī)范的重要性。數(shù)控技術的運用數(shù)控技術主要為了輕工、電氣、模具、機械、等行業(yè)而服務，它主要在生產(chǎn)中可以設計加工產(chǎn)品、數(shù)控機床操作、數(shù)控編程、數(shù)控設備調(diào)試與維修、計算機輔助設計與制造等相關工作。通過運用數(shù)控技術來簡化繁雜的操作流程，使操作更加精確。2、零件數(shù)控加工工藝分析2.1零件圖分析 非圓凸臺1零件圖分析非圓凸

10、臺2零件圖分析通過研究上方非圓凸臺的兩個零件分析圖，這個工件是板狀型，開始要氣割毛坯，把毛坯的各個表面銑光，然后用數(shù)控機床對毛坯進行處理。兩個零件的制造步驟全是大概為一開始先銑外表面和內(nèi)腔還有中間的小孔，接著銑槽和角落，最后穿銷釘螺栓的孔、攻螺紋。銑光后可用普通設備處理，最后精加工用數(shù)控銑床。材料：45號鋼2.2 零件的加工工藝分析2.2.1 加工設備的選擇它由兩部分組成的非圓的老板，在和周圍的銑削可以在普通銑床上銑削加工完成，一般用X5032型立式銑床的選擇。中間凸輪廓和腰槽，內(nèi)部結構，選擇普通的數(shù)控銑床加工孔。2.2.2 加工路線的制定通過工藝的解析，可以得到加工非圓凸臺1的步驟劃分如下面

11、所示：1、手動處理表面上或普通銑削平面 1）第一步放置 端面銑刀并對刀。第二步設置刀具參數(shù)，銑上表面達要求精度。2）第一步放置20mm立銑刀并對刀。第二步設置刀具參數(shù)，銑四周輪廓直到所要求尺寸。2、 鉆銑中間的孔 1）放置20鉆頭，并對刀設置刀具參數(shù)，鉆中間30孔的底孔。 2）安裝25鉆頭，擴中間孔20至25。 3）安裝10立銑刀，銑中間孔至最后30。3、銑凸臺輪廓1）安裝10mm銑刀并對刀，設定刀具參數(shù)，銑外凸臺輪廓100x80高度24.5。2）安裝10mm銑刀并對刀，設定刀具參數(shù)，銑深度6mm的內(nèi)凸臺輪廓。4、銑內(nèi)凹平面1）首先放置10mm銑刀并對刀，設置刀具參數(shù)，然后銑深4mm的內(nèi)凹平面

12、。5、銑腰槽1）放置12mm鍵槽銑刀并對刀，設置刀具參數(shù)，銑18寬和20寬的鍵槽。6、鉆4-M10孔1）安裝8.2孔并對刀，鉆4-M10的底孔8.2。2）安裝M10絲錐并攻絲4-M10孔。加工非圓凸臺2的加工步驟劃分如下面所示：1、手動處理表面上或普通銑削平面 1）第一步放置 端面銑刀，接著對刀，設置參數(shù)，第二步銑上表面達到要求精度。2）第一步放置20mm立銑刀，接著對刀，設置參數(shù)，第二步銑四周輪廓到要求尺寸。2、 銑中間凸臺 1）第一步安裝10鍵槽銑刀并對刀，第二步設置刀具參數(shù)，銑中間100內(nèi)凹凸臺深6mm。1）首先安裝10鍵槽銑刀并對刀，然后設置刀具參數(shù)，銑中間80內(nèi)凹凸臺深12mm。3、

13、銑腰槽1）首先安裝12mm鍵槽銑刀并對刀，然后設置刀具參數(shù)，銑2個寬18mm深7mm的腰槽。4、鉆鉸4-12孔1）安裝11.8刀并對刀，鉆4-12的底孔11.5。 2.2.3 主要機加工刀具和量具的選用通過上面的零件圖，我們可以得知圓形槽圖樣的輪廓的最小半徑均為R6，依據(jù)本文的零件可知我們應選用立銑刀和的鍵槽銑刀。剛開始我們加工毛坯表面時用90mm面銑刀，接著用20mm立銑刀粗和精加工外輪廓。刀具材料選用高速鋼。在量具方面我們選用150mm的游標卡尺，還有200mm的長度尺等等。2.2.4 切削用量的選擇進給速率、切割深度、主軸速度。數(shù)控銑削加工中刀具耐用度，以保證一個合理的選擇，所謂合理的切

14、削是指充分利用刀具和機器性能,確保加工質量的前提下,達到用切屑參數(shù)來實現(xiàn)提高生產(chǎn)速度和效率。我們在實際生產(chǎn)中選擇切屑用量時，我們要視情況而定用量。當粗加工的時候，我們要先提高生產(chǎn)率，不過也要考慮成本與可執(zhí)行性。而當我們半精加工與精加工時，首要而且必要的必先保證產(chǎn)品的質量，在此基礎上我們才可以考慮加工的成本和收益。而我們選擇用量，有時不僅要查閱書籍，更需要結合自己的經(jīng)驗。選擇切屑用量須先選擇背吃刀量，其次進給速度，最后確定主軸轉速。剛度允許的情況下，料的加工余量切除數(shù)最少，減少凈利潤的最佳時間，使工作效率得到顯著提升。如果選用數(shù)控機床，一般情況下精加工余量可高0.2mm 0.5mm。1、進給速度

15、的主要依據(jù)是加工精度和表面粗糙度要求和材料特性，不論選擇什么樣的刀具與工件,要保證處理的零件的質量，一般在100 200毫米/分鐘，高速鋼刀具，且加工精度高，應選擇進給率很低，一般為20毫米/分鐘。刀具自由的過程，特別是從后面或回零，你可以選擇進給速度。2、主軸轉速。主軸轉速n主要根據(jù)允許的切削速度v(m/min)選取。 n=1000v/D 主軸轉速n要根據(jù)計算值在機床說明中選取標準值（無級調(diào)速除外），并填入程序單中。在現(xiàn)實的生產(chǎn)活動中,一般是靠經(jīng)驗來確定數(shù)值。查表得知20mm銑刀切削速度v范圍為10-20m/min.設，則主軸轉速 查表得知10mm銑刀切削速度v范圍為10-25m/min.設

16、，則主軸轉速 按說明書，可選擇根據(jù)每齒進給，齒數(shù)和已知的轉速可計算出進給速度其余刀具的進給速度如下所示：切削用量表2.2.5 確定定位方式選擇表為定位面，在上部夾持表面的兩個，在第一銑，底面數(shù)據(jù)處理，機用虎鉗的固定鉗口面位置指示器，機用虎鉗是平的，我們必須考慮墊鐵，機床零件加工的干擾，輪廓，最后的四側用平口鉗，注意在身邊的過程中，不使用軟材料保護劃傷工件輪廓，注意不要鉆墊鐵。2.2.6 數(shù)控加工工藝文件 見相應的工藝卡和刀具卡。3 數(shù)控加工程序的編制3.1 自動編程的實現(xiàn)3.1.1 CAXA制造工程師環(huán)境下的三維建模 根據(jù)我們所學習的內(nèi)容，這次建模選用CAXA制造工程師電腦軟件。對于圓形槽板的

17、三維實體模型，大體先畫出零件的外形，接著用CAXA軟件繪制成3D模型的圓形槽，下面的圖3D固體模型： 圖3-1非圓凸臺1的CAXA三維模型3.1.2 CAXA制造工程師環(huán)境下的數(shù)控自動編程 繪制好圓形槽板的三維模型后就要對圓形槽板進行CAXA的自動編程。我們必須首先建立粗加工的一部分,加工零件也設置坐標系統(tǒng)。設置毛坯按照模型參照來設置，坐標系需要重新建立設置，選擇新的單點坐標系統(tǒng)選擇，坐標點為工件的上表面，即非圓凸臺1為（0,0,24.5），非圓凸臺2為（0,0,19.5）。3.1.2.1 非圓凸臺1中間凸臺輪廓圖3-3 非圓凸臺1中間凸臺輪廓刀具路徑圖3-4 中間凸臺輪廓平面區(qū)域粗加工參數(shù)刀

18、具參數(shù)3.1.2.2非圓凸臺1中間輪廓圖3-5 非圓凸臺1中間輪廓加工路徑圖3-6 非圓凸臺1 中間輪廓加工參數(shù)3.1.2.3 非圓凸臺1中間凹槽圖3-7非圓凸臺1中間凹槽加工路徑圖3-8 非圓凸臺1中間凹槽加工參數(shù)3.1.2.4 非圓凸臺1中間孔 圖3-9非圓凸臺1中間孔圖3-10 非圓凸臺1中間孔3.1.2.5 非圓凸臺1四個孔的加工圖3-11 非圓凸臺1 中間四個孔加工路徑圖3-12 非圓凸臺1中間孔加工參數(shù)孔加工刀具參數(shù)3.1.2.6 非圓凸臺2中間兩個凹槽圖3-13 非圓凸臺2中間兩個凹槽加工刀具路徑圖3-14 非圓凸臺2中間兩個凹槽加工參數(shù)3.1.2.7 非圓凸臺2側邊兩個腰槽加工

19、圖3-15 非圓凸臺2 側邊兩個腰槽加工路徑圖3-16 非圓凸臺2 側邊兩個腰槽加工參數(shù)刀具參數(shù)3.1.2.8側邊圓弧槽圖3-17 非圓凸臺2側邊圓弧槽加工路徑圖3-18 非圓凸臺2側邊圓弧槽加工參數(shù)3.1.2.9 非圓凸臺2孔的加工圖3-19 非圓凸臺2四孔加工路徑3.2程序編制1、外輪廓加工程序N10 G0 G90 G54 X-50.Y-50. .S300 M3 快速移動到起始點，主軸轉速300r/minN20 G43 H0 Z100. M07N30 Z50. 安全高度N40 Z10 N50 G1 Z14. F150. 直線插補下刀，進給速度150mm/minN60 X50. F30. 進

20、給速度30mm/minN70 G3 X59.Y39.R10. 圓弧插補，半徑R10N80 G1 Y40. 直線插補N90 G3 X50.Y50. R10. N100 G1 X49 N110 G3 X-50.Y-50.R10. 圓弧插補，半徑R10N120 G1Z-5.F1000 快速抬刀，進給速度1000mm/minN130 G0 Z50. N140 X0 Y0. N150 M09N160 M5 主軸停止2、圓槽加工程序N10 G90 G54 -25. Y0. S600 M3 快速移動到起始點，主軸轉速600r/minN20 Z50. 安全高度N30 Z9 N40 G1 Z5. F200. 直

21、線插補下刀，進給速度200mm/min N50 G2 X-39. R7. F50. 順時針圓弧插補，半徑R7，進給50mm/minN60 X-25.R7. 圓弧插補，半徑R7，N70 G1Z5.F800. N80 G0 Z50. N90G99 G81 X-15. Z60.5 I40. K1. F100N100X0. Y25. N110X40. Y0. N120 X0. Y25. N130 G80N140 Z100. N150 X0. Y0. N160 M09N170 M5 主軸停止3、矩形槽加工程序N10 G90 G54 X20. Y25. S500 M03 快速到起始點，轉速500r/min

22、N20 Z50. 安全高度N30 Z10.N40 G1 Z1 F100N50 G1 Z5. F150. 直線插補下刀，進給速度150mm/minN60 X25.F20. N70 G2 X30. Y20. R5. 圓弧插補，半徑R5N80 G1 Z5. F700. 快速抬刀，進給速度700mm/minN90 G0 Z50. N100 Y10. N110 Z11.N120 G1Z-1.F100.N130 G1Z-5.F150. N140 Y-10.F30. 直線插補，進給速度30mm/minN150 Z5.F700. N160 G0Z50. N170 Y-20.N180 Z10.N190 G1 Z

23、-5.F100. N200 G2 X25.Y-25.R5.F30. N210 G1 Z5.F800. N220 G0Z50. N230 X20.N240 Z10.N250 G1 Z-5.F100. 直線插補下刀，進給速度100mm/minN260 G2X15.Y-20.R5.F40. 圓弧插補，半徑R5，進給速度40mm/minN270 G1F100. N280 Y20.F20. 直線插補，進給速度20mm/minN290 Z5.F800.N300 G0Z50. N310 Y-20.N320 Z10.N330 G1Z-5.F100. 直線插補下刀，進給速度100mm/min N340 Y20.F20. 直線插補，進給速度20mm/minN350 Z5.F800. 快速抬刀，進給速度800mm/min N360 G0Z50. 安全高度N370 X0. Y0. N380 M09 N390 M05N400 M5 主