畢業(yè)設(shè)計(jì)酒杯工藝品加工工藝分析與編程設(shè)計(jì)

1、江蘇城市職業(yè)學(xué)院五年制（高職）畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目酒杯工藝品加工工藝分析與編程設(shè)計(jì)學(xué) 校： 江蘇城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院 專業(yè)班級： 07機(jī)電高職一班 學(xué)生姓名： 馬曉柯 學(xué) 號： 0741010108 指導(dǎo)教師姓名 陳太慧 指導(dǎo)教師職稱 中一 二一二 年 四 月 八 日紅酒杯設(shè)計(jì)及加工摘 要：論文通過紅酒杯的設(shè)計(jì)和加工，一方面力求做到按紅酒杯的設(shè)計(jì)理論制定出一套合理的設(shè)計(jì)方案，所設(shè)計(jì)的紅酒杯要符合經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、精美的原則。產(chǎn)品的造型部分將運(yùn)用ug nx4.0和autocad這兩款軟件，前者用于實(shí)體建模，后者用來繪制二維工程圖。在按要求完成產(chǎn)品造型的同時(shí)，也進(jìn)一步了解和熟悉這兩款軟件的各個功能。另一方面，產(chǎn)品

2、零件的加工將在數(shù)控車床上完成，因工件的形狀較規(guī)則，編程簡單，故可采用手工編程加工。加工前將編寫詳盡的生產(chǎn)加工程序單和加工工藝流程表。產(chǎn)品的實(shí)際加工將作為檢驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的有效途徑，最后再根據(jù)加工情況修改和完善產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案，最終生產(chǎn)出符合要求的紅酒杯產(chǎn)品。關(guān)鍵詞： 紅酒杯；手工編程；數(shù)控車削. 目 錄1 緒論12 紅酒杯設(shè)計(jì)12.2材質(zhì)選擇22.3主要品牌22.4設(shè)計(jì)初稿43 紅酒杯實(shí)體造型53.1 零件造型思路53.2 紅酒杯實(shí)體造型63.2.1 新建零件文件63.2.2 繪制截面曲線的草圖63.2.3 利用回旋生成實(shí)體73.2.4 實(shí)體倒圓角83.2.5 隱藏實(shí)體多余輪廓線83.2.6 保

3、存文件94 紅酒杯編程加工94.1 加工工藝分析94.2 分析零件圖樣，確定加工方案104.3 零件材料分析104.4數(shù)控機(jī)床的選擇114.5 工件的定位與裝夾124.6 刀具選擇與安裝124.7 編制數(shù)控加工程序134.8 數(shù)控加工注意事項(xiàng)154.9工件驗(yàn)收與質(zhì)量誤差分析155 結(jié)論176 謝辭18參考文獻(xiàn)18附錄a21附錄b221 緒論進(jìn)入21世紀(jì)，制造業(yè)已成為推進(jìn)社會生產(chǎn)力的重要力量，數(shù)控技術(shù)作為現(xiàn)代制業(yè)的先進(jìn)方式，已得到了廣泛的普及。作為數(shù)控專業(yè)的畢業(yè)生，必須達(dá)到熟練掌握常用數(shù)控機(jī)床的操作，了解不同產(chǎn)品的加工工藝并制定出合理的加工方案，還應(yīng)具備產(chǎn)品設(shè)計(jì)和利用工具軟件造型等技能。因此，本

4、次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是要通過設(shè)計(jì)及加工一款紅酒杯產(chǎn)品，加深對數(shù)控加工的認(rèn)識，培養(yǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)造型的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)包括論文謄寫和產(chǎn)品數(shù)控加工兩部分，產(chǎn)品的數(shù)控加工將是難點(diǎn)。因紅酒杯零件屬于薄壁、細(xì)長的懸伸件，自身結(jié)構(gòu)剛性和承受切削、加緊能力差，加工過程中易產(chǎn)生多種變形。所以必須首要解決如何采取適當(dāng)?shù)拇胧p小和補(bǔ)償形變，保證加工精度的問題。產(chǎn)品的理論設(shè)計(jì)將結(jié)合實(shí)際加工，根據(jù)加工情況將修改和完善產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案，最終生產(chǎn)出符合要求的紅酒杯產(chǎn)品。2 紅酒杯設(shè)計(jì)2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同造型、弧度的紅酒杯對于酒液的香氣與口感所造成的差異與影響很大。喝紅酒要選肚子大一些的酒杯，因?yàn)榧t酒需要和氧氣接觸，才能使香味釋放出來。如果

5、是陳年的紅酒，就更需要用大杯子，這樣可以快速散掉常年存放的陳腐氣味，避免干擾紅酒的醇香。不同結(jié)構(gòu)的紅酒杯，其酒液的容積和表面積之比不同，表面張力和毛細(xì)管作用也不同，酒中的芳香成分揮發(fā)程度也就大不一樣。如果酒杯的杯身太高，酒液表面離鼻孔太遠(yuǎn)，或者酒杯的喇叭口太大，易吸入外面的空氣，那么杯中顯現(xiàn)的香氣就比較弱；如果用半球形的杯，其杯身短，鼻孔能更貼近酒液表面，香氣雖易被發(fā)覺，但由于開口過大容易吸入外面的空氣。所以只有選擇杯杯體杯身高度適中、大肚收口、倒入酒的量使其在杯中的表面積最大，才能給出香氣成分的最大強(qiáng)度揮發(fā)。品嘗紅酒最簡便最好的工具就是高腳卵形伸長切頂?shù)耐该鞑ＡП?。理想的紅酒杯應(yīng)該是杯身薄、

6、無色透明且杯口內(nèi)縮的郁金香杯。而且一定要有四至五公分長的杯腳，這樣才能避免用手持拿杯身時(shí)，手的溫度間接影響到酒溫，而且也方便觀察酒的顏色。一個好的高腳杯，一般有210225ml的容量。高腳杯的腿要足夠高，腳盤要平，杯身也不能太短。若杯腿不夠高，人們的手會抓住杯身，將加熱杯中的酒，改變酒的原始狀態(tài)；若杯腳盤不夠大和平，就不能平穩(wěn)地放在桌子上；若杯上身太矮，會影響盛酒的量，香味表現(xiàn)不充分。杯壁的厚薄應(yīng)輕薄。普通的紅酒杯，杯體高155±5mm，杯上身高100±2mm，杯大肚直徑65±2mm，杯口直徑46±2mm，杯口壁厚0.8±0.1mm，杯腿高55

7、±3mm，腿粗9±1mm，腳盤直徑65±5mm。此外，不同酸甜度的紅酒對紅酒杯郁金香形的結(jié)構(gòu)要求也有所不同。例如自身酸甜協(xié)調(diào)、酸度適中的紅酒要用含苞欲放的郁金香型紅酒杯盛放。酸度較高、需要特別突出果味的紅酒適合用盛開的郁金香型酒杯盛放，以平衡酒中的果味、甜度和酸度。而果味濃烈而酸度相對較弱的紅酒則適合用圓肚的郁金香型酒杯盛放。2.2材質(zhì)選擇 紅酒杯的材質(zhì)，應(yīng)選擇玻璃或水晶，杯身要輕薄且無色透明，方便判斷酒的顏色和色澤。高檔的紅酒杯當(dāng)然是用水晶玻璃打造的精品，這種酒杯透明度非常高，折射率也很小。水晶之外，也有更便宜的玻璃質(zhì)地的紅酒杯。水晶杯和玻璃杯帶來的香氣與口感會

8、有細(xì)微差別，其原因主要是兩者表面的粗糙程度不同而造成的。通過顯微鏡可以觀察到，水晶的表面的凹凸要比玻璃。水晶根據(jù)它的原材料分為兩種:一種是鉛人造水晶，主要是白水晶玻璃，含24 鉛（或以上）稱為全鉛水晶，低于24者則稱為鉛水晶，它有較好的折射率、硬度，以及較大的比重。但容易折斷、較軟、易磨花，且含鉛水晶杯中的鉛會析出并溶于酒或酸性飲料之中，長期使用會引起鉛蓄積而導(dǎo)致中毒，損害健康。另一種是無鉛人造水晶，就是以其它元素（如光學(xué)玻璃常用的鉀）代替原本生產(chǎn)過程中所使用的鉛加入玻璃中，它既包含了有鉛人造水晶的優(yōu)點(diǎn)，又極富彈性、特別晶瑩透澈，使杯身透光度極佳，呈現(xiàn)晶瑩剔透的質(zhì)感。因不含鉛，所以環(huán)保健康，是

9、目前市場上水晶玻璃杯的主流。選料精良的水晶酒杯，應(yīng)看不到星點(diǎn)狀、云霧狀和絮狀分布的氣液包體，質(zhì)地純凈、光潤、晶瑩。此外，金屬及陶瓷質(zhì)地的紅酒杯也廣受人們的追捧。如純銀、鍍銀紅酒杯一直是西方貴族的餐具及收藏品首選，純錫、純鋁及黃銅鍍金等制成的紅酒杯則常作為工藝品和禮品被人們青睞。而上了彩釉的陶瓷杯在廣大家庭和酒館里比較常見。2.3主要品牌奧地利的riedel致力于水晶與玻璃不同系列的紅酒杯生產(chǎn)，采用手工與機(jī)制的方式生產(chǎn)。riedel的酒杯做工很精細(xì)，當(dāng)然價(jià)格也不菲。其sommelier和vinum兩個系列的水晶酒杯種類都超過了30種。 圖2.3 riedel的酒杯德國的spiegelau牌子的酒

10、杯價(jià)格十分公道，形狀也有很多可供選擇，只不過做工相對粗糙一些，比較適合家用。 圖2.4 spiegelau的酒杯德國的scott zwiesel酒杯做工精細(xì)，杯腿很長，看起來精美優(yōu)雅，只是形狀不如riedel和spiegelau那樣多。 圖2.5 scott zwiesel酒杯另外，也有為適合不同產(chǎn)區(qū)的葡萄品種而量身定做的紅酒杯，多由葡萄產(chǎn)區(qū)命名。如波爾多杯相對深長，適合用來品嘗飲用來自波爾多地區(qū)的葡萄種類，無論是濃郁厚重的cabernet sauvignon還是單寧柔順、酸度較低的merlot，都能很好地表現(xiàn)；而勃根地杯體態(tài)更圓和淺，幾近球形，在品嘗勃根地產(chǎn)區(qū)的酸度較高的黑皮諾葡萄(pino

11、t noir)時(shí)更出色。 圖2.6 不同產(chǎn)區(qū)的葡萄品種特制紅酒杯2.4設(shè)計(jì)初稿通過以上論述，作出紅酒杯的初步設(shè)計(jì)。如圖2.7所示。（詳見附錄工程圖 圖2.7 紅酒杯零件圖主要尺寸:杯體高102±1mm，杯上身高60±1mm，杯大肚直徑62±2mm，杯口直徑52±2mm，杯壁厚3±0.1mm，杯腿高30±3mm，腿粗10±2mm，腳盤高5±0.5mm，腳盤直徑49±1mm?？紤]到本課題重點(diǎn)在通過實(shí)例操作進(jìn)一步了解數(shù)控加工，故材料選用鋼材。3 紅酒杯實(shí)體造型3.1 零件造型思路紅酒杯形狀比較規(guī)范，造型過程相對

12、比較簡單?？上茸鞒黾t酒杯輪廓的截面曲線草圖，再利用回旋命令生成紅酒杯實(shí)體，最后利用邊倒角命令使杯口和底座光滑圓潤。 圖3.1 紅酒杯紅酒杯可通過以下步驟進(jìn)行造型：繪制紅酒杯輪廓截面曲線草圖，利用回旋命令生成紅酒杯實(shí)體，實(shí)體邊倒角，隱藏實(shí)體多余輪廓線。造型過程每一步驟的結(jié)果如圖3.2所示。 圖3.2 紅酒杯造型流程3.2 紅酒杯實(shí)體造型3.2.1 新建零件文件在桌面上雙擊ugs nx 4.0的快捷方式，打開ugs nx 4.0在工具條上單擊“新建文件”按鈕。系統(tǒng)彈出新建文檔對話框。選擇新建文檔的存放位置為盤，“文件名”為hongjiubei，“文件類型”為部件文件（*.prt），“單位”為毫米，

13、單擊“”按鈕新建一個部件文件。3.2.2 繪制截面曲線的草圖進(jìn)入草圖狀態(tài)。單擊“起始”按鈕，選擇“建?！边M(jìn)入建模界面。再單擊“草圖”按鈕，系統(tǒng)直接以默認(rèn)的xoy平面為繪畫平面，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。繪制截面曲線。利用草圖工具欄上的“直線”、“圓弧”、“圓”等命令繪制截面曲線，利用“約束”命令使各段圓弧光滑連接。完成以上操作后的草圖圖形如圖3.3所示。 圖3.3 截面曲線 退出草圖狀態(tài)。單擊草圖工具欄上的“完成草圖”按鈕，退出草圖繪制狀態(tài)。3.2.3 利用回旋生成實(shí)體選擇回旋功能。選擇主菜單上“插入”“設(shè)計(jì)特征”“回旋”，系統(tǒng)將彈出回旋實(shí)體特征向?qū)?。選擇剛生成的草圖，單擊“自動判斷的矢量”按鈕，選

14、擇草圖上cy方向的直線。單擊“應(yīng)用”按鈕，顯示參數(shù)并自動生成回旋實(shí)體。確認(rèn)生成實(shí)體。在圖形預(yù)覽確定模型正確后，在特征向?qū)谥袉螕簟叭∠卑粹o生成實(shí)體。生成的回旋實(shí)體如圖3.4所示。 圖3.4 回旋實(shí)體3.2.4 實(shí)體倒圓角 選擇倒圓角功能。單擊“邊倒角”按鈕，系統(tǒng)彈出邊倒角特征向?qū)凇?選擇實(shí)體上邊界。在圖形上選擇回旋體的上底面的邊界，在浮動菜單中輸入“半徑值=6”。單擊特征向?qū)谥械摹按_定”按鈕生成實(shí)體圓角。 選擇實(shí)體下邊界。在圖形上至上往下選擇回旋體的四個下底面的邊界，在浮動菜單中依次輸入“半徑值=6”、“半徑值=2”、“半徑值=2”、“半徑值=6”。單擊特征向?qū)谥械摹按_定”按鈕生成實(shí)體

15、圓角。結(jié)果如圖3.5所示。 圖3.5 完成實(shí)體倒圓角3.2.5 隱藏實(shí)體多余輪廓線選擇隱藏功能。選擇主菜單上“編輯”“隱藏”，系統(tǒng)彈出字菜單，選擇隱藏選項(xiàng)，選擇截面曲線和xcyc主平面，單擊浮動菜單中的“確定”按鈕完成操作。生成效果如圖3. 圖3.6 完成實(shí)體多余輪廓線隱藏3.2.6 保存文件完成實(shí)體造型各個特征的建立后，選擇主菜單的“文件”“保存”，系統(tǒng)彈出ugs nx 4.0瀏覽器，選擇需要保護(hù)的文件夾，并輸入文件名“hongjiubei”單擊“保存”按鈕保存文件。4 紅酒杯編程加工4.1 加工工藝分析紅酒杯零件的加工,可按先進(jìn)行零件內(nèi)表面的粗、精車加工,后進(jìn)行外輪廓的粗、精車加工的方式進(jìn)

16、行切削加工。加工時(shí),相關(guān)參數(shù)的選擇,直接關(guān)系零件的加工質(zhì)量。主要參數(shù)有主軸轉(zhuǎn)數(shù)、進(jìn)給速率、刀具切入時(shí)的s進(jìn)給速率、步距寬度和切削深度等。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度來計(jì)算,公式:n=1000 vc/d,式中d為刀具直徑（mm）,vc為切削速度(m/min),切削速度的選擇與刀具的耐用度密切相關(guān)。進(jìn)給速度關(guān)系到零件的加工精度和表面粗糙度,其計(jì)算公式為f=nzf,式中n為主軸轉(zhuǎn)速（r/min）,z為銑刀齒數(shù),f為每齒進(jìn)給量(mm/齒)。在粗加工的時(shí)候需要留有0.20.5mm的精加工余量,通常采用比較節(jié)省時(shí)間的方式；精加工則將粗加工的余量全部加工,選擇的加工方式在達(dá)到要求的前提下采用時(shí)間較少的方式。表4

17、.1所示為加工中工藝參數(shù)。加工方式刀具選擇切削量主軸轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)給倍率切端面外圓刀/8000.2鉆孔中心鉆/200/20mm鉆頭/200/內(nèi)輪廓加工粗車內(nèi)孔刀13000.15精車內(nèi)孔刀0.53500.05外表面加工粗車外圓刀1.58000.2精車外圓刀112000.08切斷切槽刀/4000.2 表4.1 工藝參數(shù)4.2 分析零件圖樣，確定加工方案零件輪廓幾何要素分析：紅酒杯零件主要由直線、圓弧及曲線組成。考慮到加工所使用的數(shù)控車床沒有曲線插補(bǔ)功能，所以設(shè)計(jì)時(shí)紅酒杯杯身的曲線部分采用圓弧相切的方式連接而成，各切點(diǎn)坐標(biāo)已知。零件中各節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)都已知，便于手工編程。零件結(jié)構(gòu)工藝性分析：紅酒杯零件屬于薄壁、

18、細(xì)長的懸伸件。自身結(jié)構(gòu)剛性差，易產(chǎn)生振動變形；承受切削和加緊能力差，易引起熱變形。所以在切削過程中，必須采取適當(dāng)?shù)拇胧?，如正確選擇刀具和切削余量，合理安排加工工序，以減小和補(bǔ)償形變，保證加工精度。精度及技術(shù)要求分析：通過以上對零件的分析，初步確定紅酒杯的加工方案：零件毛坯采用鋼材。機(jī)床采用cync-400ta數(shù)控車床，系統(tǒng)為fanuc series oi mate-tc。刀具選擇：外圓車刀、內(nèi)孔車刀、切槽刀及中心鉆、20mm鉆頭。夾具為三爪自定心卡盤。加工工序?yàn)橄冗M(jìn)行零件內(nèi)表面的粗、精車加工，后進(jìn)行外輪廓的粗、精車加工。進(jìn)給路線采用g00快速引刀，g01切點(diǎn)切入。內(nèi)表面加工結(jié)束采用軸徑向退刀，

19、避免撞刀；外輪廓采用斜線退刀，提高加工效率。編程選擇手工編程。4.3 零件材料分析金屬材料的性能主要是指力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能和工藝性能，其中金屬材料是否易于加工成形的性能稱為工藝性，如鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、可切削加工性能和熱處理工藝性能等。紅酒杯加工，零件材料選用45號鋼材。45號鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼,硬度不高易切削加工,廣泛用于機(jī)械制造，機(jī)械性能好。模具中常用來做模板,梢子,導(dǎo)柱等,但須熱處理。 45鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜，經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）處理后，可得到較好的切削性能，能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)4552hrc。gb/t699-199

20、9標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定45鋼抗拉強(qiáng)度為600mpa，屈服強(qiáng)度為355mpa，伸長率為16，斷面收縮率為40，沖擊功為39j。圖4.1為45號鋼工件毛胚。 圖4.1 45號鋼工件毛胚4.4數(shù)控機(jī)床的選擇數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代制造行業(yè)不可缺少的加工手段，數(shù)控車床是普及最廣泛的一種數(shù)控加工機(jī)床，主要由車床主體、數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、輔助裝置等幾部分組成。數(shù)控車削加工是在數(shù)控加工程序控制下，以工件旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動，車刀作進(jìn)給運(yùn)動的方式進(jìn)行切削加工的。在車床上除了進(jìn)行車削加工外，還可以進(jìn)行鉆削、鉸削、和液壓加工等。紅酒杯零件為薄壁、細(xì)長的懸伸件,適用數(shù)控車床加工。車床采用學(xué)校數(shù)控車實(shí)訓(xùn)室提供的cync-400ta臥式數(shù)控

21、車床,系統(tǒng)為fanuc series oi mate-tc。床身上最大回轉(zhuǎn)直徑:400mm，過拖板最大回旋直徑:230mm,最大工件長度:750mm,x軸最大行程:210mm,z軸最大行程:630mm,主軸頭型號:isoa2-6,主軸通孔直徑:52mm,變速方式:無級,主軸轉(zhuǎn)速:200300rpm/min,主軸電極功率:7.5kw,尾座套筒直徑與行程:52mm、100mm,尾座錐度孔:mt4,刀架:四工位電動刀架,冷卻電機(jī):90w,冷卻流量:20l/min,潤滑電機(jī):20w,潤滑排量和時(shí)間:36ml/次、15min/次,電源電壓:380v,相數(shù):3,頻率:50hz,熔斷器額定電壓:50a,設(shè)備

22、容量:20kva,加工精度:it5it6。圖4.2為由云南機(jī)床廠云南cy航天數(shù)控機(jī)床有限公司出廠。 圖4.2 cync-400ta臥式數(shù)控車床4.5 工件的定位與裝夾機(jī)械加工中必須使工件相對刀具和機(jī)床處于正確的位置，這包括工件在夾具中的定位、夾具在機(jī)床上的安裝以及夾具相對于刀具和整個工藝系統(tǒng)的調(diào)整等工作過程。工件的定位能保證工件在夾具中占有正確的位置，對保證被加工表面的技術(shù)要求有著重要影響。夾具是以定位元件的工作面與工件的定位面接觸或配合來實(shí)現(xiàn)工件定位的。夾具能迅速把工件固定在準(zhǔn)確的位置，直接影響加工的質(zhì)量、操作者的勞動強(qiáng)度、生產(chǎn)效率和成本。任何工件在直角坐標(biāo)系中都有六個自由度，要使工件在空間

23、中有唯一確定的位置，必須限制這六個自由度。紅酒杯零件屬于圓柱面定位，可用三爪自定心卡盤裝夾。三爪自定心卡盤裝夾方便，有自定心作用，適應(yīng)性強(qiáng)，可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，成本低。但定心精度不高、夾緊力小。用三爪自定心卡盤裝夾適用于生產(chǎn)中小尺寸、形狀規(guī)則的單件工件。三爪自定心卡盤如圖4.3所示。 圖4.3 三爪自定心卡盤4.6 刀具選擇與安裝切削加工所得到的工件表面是由刀具的切削刃與工件作相對切削加工運(yùn)動而形成的。切削運(yùn)動分主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動，主運(yùn)動是直接切削工件上的切削層，以形成工件新表面的基本運(yùn)動。一般速度最高，耗能最大，且主運(yùn)動只有一個。進(jìn)給運(yùn)動是指不斷把切削層投入切削的運(yùn)動。進(jìn)給運(yùn)動速度較低，切削加

24、工中可有一個或幾個進(jìn)給運(yùn)動同時(shí)存在。切削速度(vc)是主運(yùn)動的速度，數(shù)控車床的切削速度方向?yàn)楣ぜA周上選定的切線方向，大小為該點(diǎn)的圓周線速度。進(jìn)給速度(vt)是進(jìn)給運(yùn)動的速度。切削中要注意切削用量，包括切削速度、進(jìn)給量和切削深度。切削過程是通過切削刀具來完成的，刀具的種類很多。數(shù)控車刀是應(yīng)用廣泛的切削刀具，主要由刀桿和刀頭組成，刀頭用于切削，刀桿用來裝夾刀具。不同的零件加工中應(yīng)根據(jù)需要選用不同的刀具，以滿足加工要求。在紅酒杯零件加工中主要要進(jìn)行外圓和內(nèi)孔的加工，所以應(yīng)有合適的外圓刀和內(nèi)孔刀。另外，中心鉆和麻花鉆用于打孔，切斷刀用于零件加工成形后從毛胚上切斷取下。刀架選用四工位電動刀架，分別裝夾

25、外圓刀、內(nèi)孔刀和切斷刀；麻花鉆及中心鉆裝于尾座。加工中使用刀具如圖4.4所示。圖4.4 加工中使用刀具4.7 編制數(shù)控加工程序紅酒杯杯身的曲線部分采用圓弧相切的方式連接而成，各切點(diǎn)坐標(biāo)已知。故可采用手工編程。加工程序如下： o0001; n1; （粗加工內(nèi)孔） g99 m03 s400 t0101 f0.2； g00 x25 z2； g71 u2 r0.5； g71 p10 q11 u-0.3 w0.05 f0.15； n10 g01 g42 z0 f0.1； x52.3867； g02 x51.1196 z-4.285 r6.25； g03 x56.065 z-26.2884 r116.78

26、76； g03 x26.0412 z-61.8762 r41.852； n11 g01 g40 x0 f0.2； g00 z50； x100； m05； m00； n2 （精加工內(nèi)孔） m03 s800 t0101 f0.08； g00 x25 z2； g70 p10 q11； g00 z50； x100； m05； m30； o0002; n1; （粗加工外圓） g99 m03 s400 t0303 f0.2； g00 x75 z2； g73 u26 r15； g73 p10 q11 u0.3 w0.05 f0.15； n10 g00 x0； g01 g42 z0 f0.1； x52.386

27、7； g03 x56.978 z-3.6682 r6； g03 x62.0639 w-26.9964 r119.7876； g03 x27.7959 w-34.3942 r44.852； g02 x16.0404 w-28.9792 r22.8215； g02 x26.5447 w-3.0991 r6； g01 x33.5748； g03 x37.0389 w-1 r2； g02 x39.8816 w-0.9757 r2； g03 x48.4363 w-3.0773 r6； g01 x49.0922 w-0.574； n11 g01 g40 x75 f0.2； g00 z50； x100； m

28、05； m00； n2； （精加工外圓） m03 s800 t0303 f0.08； g00 x75 z2； g70 p10 q11； g00 x100； z50； m05； m30；4.8 數(shù)控加工注意事項(xiàng) 紅酒杯零件屬于薄壁細(xì)長工件，加工中徑向受力容易增大圓度誤差和直線度誤差。故應(yīng)做到粗車時(shí)加緊力大，精車時(shí)適度減小夾緊力；孔內(nèi)用撐桿支撐，使工件的承受力增強(qiáng)；刀具采用較大主偏角和刀刃鋒利的車刀，選用切削用量時(shí)以減小切削力和切削熱為原則，切削深度和進(jìn)給量應(yīng)減小。防止工件溫度過高，工件受熱伸長會引起彎曲變形，切削用量不宜過大，要注意充分冷卻。如圖4.5所示為加工零件內(nèi)孔和外圓。 圖4.5 加工零

29、件內(nèi)孔（左）和外圓（右）4.9工件驗(yàn)收與質(zhì)量誤差分析 工件的驗(yàn)收主要指工件的尺寸測量。測量是將被測量與單位或標(biāo)準(zhǔn)的量進(jìn)行比較，從而確定其比值的實(shí)驗(yàn)過程，可由公式l=qx e表示。即被測量l與作為單位的標(biāo)準(zhǔn)量e比較，所得比值為q。 一個完整的測量過程包括測量對象、測量單位、測量方法和測量精度四個要素，其中測量方法指測量時(shí)所采用的測量原理、測量儀器和測量條件。紅酒杯工件為單件，測量時(shí)采用直接手工接觸性靜態(tài)測量的方式。此外合理選擇測量器具是獲得所需精度的測量結(jié)果、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高測量效率和降低費(fèi)用的重要條件。紅酒杯工件的測量主要是測量其各軸向的長度、外徑值及內(nèi)外圓弧圓度。因整體尺寸精度要求不高，故

30、可采用實(shí)訓(xùn)室提供的量具，如圖4.6所示。 圖4.6 測量用量具 紅酒杯零件的成品經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)各軸向尺寸合格，杯腳部分的徑向尺寸也在控制范圍內(nèi)，但圓弧尺寸不正確，尤其是內(nèi)圓弧誤差較大。另外杯肚底因鉆頭鉆的過深，留下明顯凹陷部分?？偨Y(jié)原因：主要是由于裝夾時(shí)定位精度不高，加工內(nèi)圓弧時(shí)因無法使用頂尖定位，使工件加工時(shí)振動強(qiáng)烈，影響精度。其次，刀具刀尖有磨損，也直接影響著工件的加工精度。 紅酒杯零件成品如圖4.6所示。 圖4.7 紅酒杯零件成品 5 結(jié)論畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)階段最重要的課程，是大學(xué)五年所學(xué)的總結(jié)。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)包括畢業(yè)論文的謄寫和設(shè)計(jì)產(chǎn)品的數(shù)控加工。這一項(xiàng)理論聯(lián)系實(shí)際的課程，使我擺脫了單純的理論知

31、識學(xué)習(xí)狀態(tài)，進(jìn)入到跟實(shí)際加工相結(jié)合的階段。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我初步了解了紅酒杯的結(jié)構(gòu)原理，可以按理論設(shè)計(jì)簡單的紅酒杯；同時(shí)也了解了紅酒、紅酒杯的特性和歷史，體會到了濃郁的紅酒文化。在造型環(huán)節(jié)中，我使用了ug nx4.0和autocad兩款軟件，前者用于紅酒杯的實(shí)體建模，后者用來繪制二維工程圖。在這過程中，我進(jìn)一步了解和掌握了這兩款軟件的各個常用功能，也讓我對沒有接觸過的新功能有了初步了解。在實(shí)際加工中，我充分運(yùn)用了以往數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)所積累下來的知識和經(jīng)驗(yàn)，在指導(dǎo)老師的幫助下，順利完成了紅酒杯零件的加工。零件的各部分尺寸精度和表面質(zhì)量都基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)工藝方案制定的較合理，程序編制正確，實(shí)

32、際加工過程順利。畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對產(chǎn)品設(shè)計(jì)、車床手工編程和數(shù)控車削加工都有了深入的認(rèn)識。充分鍛煉了我運(yùn)用所學(xué)知識，解決實(shí)際問題的能力；提高了我查閱文獻(xiàn)，收集資料及電腦繪圖等專業(yè)技能，并培養(yǎng)了我堅(jiān)韌不拔的意志和嚴(yán)謹(jǐn)塌實(shí)的為學(xué)作風(fēng)。論文中也不可避免的還存在著許多的不足，是需要進(jìn)一步改進(jìn)的，但這次的實(shí)物設(shè)計(jì)及加工確實(shí)給我留下了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。相信在今后的學(xué)習(xí)和工作中一定能給予我極大的幫助，讓我勇于去挑戰(zhàn)一切困難。6 謝辭經(jīng)過兩個月的努力，畢業(yè)論文的寫作到此已接近尾聲。通過這次論文寫作，我學(xué)到了很多東西。從資料收集到各方面材料的整理、從理論設(shè)計(jì)到實(shí)際加工，再完善理論，論文經(jīng)過了反復(fù)的修改。這過程中我成長了許多，不僅增長了知識，各方面的能力也得到了極大地提升。論文的順利完成，包含著眾多人的幫助，首先要感謝我的指導(dǎo)老師，論文是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。從最初的選題到最終論文完成，都是在老師的指導(dǎo)下完成的，傾注了老師大量的心血。陳老師除了要完成每日繁重的教學(xué)工作外，還要指導(dǎo)同組其他同學(xué)的論文寫作，工作量很大。但每次老師都會安排出自己大量的休息時(shí)間來指導(dǎo)我們的論文寫作，指導(dǎo)內(nèi)容從論文的寫作方向，精確到每個字的批改。在零件加工方面，老師也給于了我極大的幫助。這一切使我明白了為學(xué)所應(yīng)有的態(tài)度和為人師表的含義。在以后的學(xué)習(xí)和工作中，我將繼承和發(fā)揚(yáng)這嚴(yán)謹(jǐn)