数控编程本科论文利用UG软件来设计和加工零件

目 录前言2第一章 零件的三维建模31.1零件图31.2零件三维模型图51.3零件的凸模建模过程51.4零件凹面的建模7第二章 零件加工的工艺分析92.1 零件图的工艺分析92.2工艺要求92.3 选择设备102.4 确定零件的定位基准和装夹方式102.5确定切削量112.5.1 切削用量的选择112.5.2 影响切削用量的因素112. 5.3 铣削参数的计算依据112.6 确定加工顺序及走刀路线152.7刀具选择17第三章 NC加工193.1 进入加工应用和操作导航工具193.2创建几何体父节点组193.2.1 创建MCS和MCS-1193.2.2 创建几何体2035 创建操作213.5.1 打中心孔213.5.2 钻8.6孔223.5.3 钻18孔223.5.4 凹面方形槽粗加工233.5.5 凹面曲面精加工243.5.6 凹面十字槽粗加工253.5.7 凹面十字槽精加工253.5.8 精铣16的沉孔263.5.9粗铣30的沉孔和20的通孔263.5.10精镗加工30的沉孔。273.5.11精镗加工20的通孔273.5.12凸面粗铣六边形台、圆形台273.5.13精铣六边形台、圆形台和4个9孔283.5.14 粗铣螺旋线切槽和U型槽293. 5. 15精铣螺旋线切槽和U型槽303. 5. 16 精镗2个9的通孔303.6输出程序31致 谢32参考文献33附表34前 言此次的毕业设计是利用UG软件来设计和加工零件的,UG是业界公认的最优秀的CAD/CAM软件之一。该软件的功能覆盖了整个产品的开发过程，即覆盖了从概念设计、功能工程、工程分析、加工制造到产品发布的全过程。UG软件是由美国UGS公司开发的Unigaphics开发的一个集CAD/CAM/CAE于一体的大型CAD软件。数控编程是一项实践性很强的技术，对软件的使用只是数控编程中的一个部分。此软件具有的特点是：先进性、实用性、逻辑性强；所以它更有助于我们把零件的实体建模与加工很好的结合在一起，同时也能使我们把产品的加工工艺和加工流程熟练掌握和了解。本次设计共包含三大部分，第一部分是零件的三维建模过程；第二部分为零件的工艺分析；第三部分为零件自动的加工过程。此零件具有双面、多孔、多型腔的特点，在加工过程中需要进行两次装夹，翻面加工，而且零件形状结构复杂，故选用数控加工中心。此零件用曲面的铣削加工，它对工件表面的加工质量要求较高，在设计中要合理地选取产品的加工方案，为此该零件在设计中将会对它的加工过程和工艺分析做重点介绍。在这次的设计难免会出现一些不足之处，恳请读者对书中的不足提出宝贵意见和建议，以便我不断改进。同时我觉得此次的练习和学习也让我确实学到了不少知识，这次华业设计让我受益匪浅，感触很深，我会在今后的学习和工作中将不断提高和完善。第一章 零件的三维建模1.1零件图 该零件由凹凸两面组成，在其凹面有十字槽、通孔、盲孔等、方形槽，凸面有六边形和圆形的凸台和沿阿基米德螺旋线弯曲的切槽和3个U型槽，结构较复杂，尺寸及表面精度要求较高，其零件图如图1.1所示。 图 1.11.2零件三维模型图 图1.2 凸面 图1.3 凹面1.3零件的凸模建模过程进入proe4.0界面后，如图1.4。图1.4先新建实体后，如图1.5。图1.5选取如下FRONT平面，插入基准曲线，画出阿基米德螺，图1.6。 图1.6旋线如图1.6。然后选取先前平面拉伸实体尺寸为120*100*28。然后使用扫描工具切槽。再经过多次拉伸切除后，就可以得到图1.7所示的零件。图1.7最后3个U形槽经过拉伸切除材料最后阵列就可以得到凸面的模型图1.2。1.4零件凹面的建模经过多次简单的拉伸切除材料和拔模，就可以得到图1.8。图1.8最后拉伸切除30盲孔和十字槽的，就得到了该零件的凹面，如图1.9。 图1.9完成三维建模后，保存为igs格式后调入ug4.0保存。第二章 零件加工的工艺分析2.1 零件图的工艺分析本次所要完成的设计任务是一个双面型腔零件的加工，该零件由凹凸两面部分组成，零件材料为45钢，无其他技术要求。在其凹面有十字槽、通孔、盲孔等、方形槽，凸面有六边形和圆形的凸台和沿阿基米德螺旋线弯曲的切槽和3个U型槽，结构较复杂，尺寸及表面精度要求较高。其零件的3D尺寸分别为12010028mm。此零件属于多曲面、槽、孔的复杂曲面型腔类零件，整个零件形状由圆弧和直线组成，零件的敞开性比较好，便于进刀。另外88的凸台和凹面有平行度要求。十字形槽的尺寸精度要求较高。20通孔和30的沉孔有同轴度的要求，整个零件的精度要求较高，20和30的表面粗糙度1.6要求较高，零件中间两个9孔粗糙度1.6要求较高。其余各孔和面的表面粗糙度要求一般。凸面的阿基米德螺旋线的切槽略带薄壁加工的特征。 2.2工艺要求铣削加工是机械加工中最常见的加工方法之一，它主要包括平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰、镗、锪加工等，而该零件属于平面铣削类零件。由于该工件被加工部分的尺寸、形位、表面粗造度要求较高。通过分析零件的结构形状和大小由于该零件为双面型腔，所以要分两次装夹与加工，考虑到该零件的外形与装夹，均选取20的通孔为两次装夹的定位基准。另外88的凸台和凹面有平行度要求，在加工时应该先加工该零件的凹面型腔用作第二面加工的基准，由于20通孔和30的沉孔有同轴度的要求，应先在凹面完成打孔任务，且根据零件图的设计要求，应对20的通孔和30的沉孔进行精镗，对粗糙度要求较高的9的小孔采用精铰的方式，其余的孔精铣即可达到表面粗糙度的要求。加工完凹面后，再翻面装夹，加工该零件的凸面型腔，以保证工件的技术要求与装夹方便，并不违背加工工艺要求。凹面的十字槽和方形槽应单独加工。凸面的阿基米德螺旋线的切槽略带薄壁加工的特征，应使用较小的进给量，切削量，防止刀具的震动将工件的表面划伤，而且加工内轮廓时要注意刀具的大小的选择，避免加工小口时产生过切。在加工编程中做如下工艺处理：一是对编程坐标采用四边分中的方法，取其几何中心为X、Y坐标原点，而Z坐标原点设置在同一个点，即首先零件的20的通孔中心。二是要求工人在加工过程尽可能在一台机床上完成，装夹找正时尽可能准确。三是对于表面质量要求较高的型腔，在精加工时注意设置合理的主轴转速和切削速度，要求精加工刀具选用新且好的刀具。2.3 选择设备加工平面凸（凹）模的数控铣削，一般采用两轴以上联动的数控机床，因此首先考虑的是零件的外形尺寸和重量，使其在机床的允许范围内。其次考虑数控机床的精度是否能满足该该加工件的设计要求。外轮廓中最大圆弧半径应在数控系统允许的范围内。根据以上条件即可确定本次加工的工件所要使用的数控机床为两轴以上联动的数控机床。本次加工的工件可以使用数控铣床加工，但因零件加工表面的粗糙度要求较高，选用普通机床加工，工序分散，工序数目较多；采用加工中心可以将普通机床加工的多个工序在以一个工序中完成，提高生产率，降低生产成本，因此选用立式数控铣加工中心。2.4 确定零件的定位基准和装夹方式 (1)定位基准的确定 选择定位基准 ，一方面应遵循定位基准的选择原则，并且统一定位基准，防止工件的重新安装而导致加工后的两个面上的轮廓位置及尺寸发生不协调的现象；另一方面要满足加工中心工序集中的特点，即一次安装尽可能完成零件上较多表面或轮廓的加工，定位基准最好选择零件上已有的面或者孔，若没有合适的面或者孔，也可以专门设置工艺孔或者工艺凸台等作为定位基准，根据该零件的形状特点，可以选用20的通孔中心，作为定位基准，以提高装夹精度和满足加工中心工序集中的特点。(2) 装夹方式的选择 工件的正确装夹，对充分发挥加工中心的高精度、高效率起着重要作用；同时，对加工中心的效率和精度的稳定性与可靠性有着直接的影响。在加工中心上加工，采用工序集中的原则，即工件的每面加工只需一次装夹，就可以完成各面各个工序任务，所以，为了翻面装夹简单，采用平口虎钳进行装夹,工件的上表面要高出虎钳15mm20mm，保证加工时的安全性，刀具不会铣削到虎钳。工件的下表面使用等高垫铁，夹持零件的两长边并且避开零件打孔的地方。图2.12.5确定切削量2.5.1 切削用量的选择数控铣削用量即铣削参数，包括铣削深度a（也叫背吃刀量）与宽度a、主轴转速（切削速度）、进给量、行距、残留高度、层高等。本次设计考虑前三个参数即可。2.5.2 影响切削用量的因素机床：机床刚性、最大转速、进给速度等；刀具：刀具长度、刃长、刀具刃口、刀具材料、刀具齿数、刀具直径等；工件：毛坏材质、热处理性能等；装夹方式：（工件坚固程度）压板、平口钳、托盘等；冷却情况：油冷、汽冷、水冷等。2. 5.3 铣削参数的计算依据（1）铣削深度a与宽度a分别指铣刀在轴向和径向的切削深度, a也称背吃刀量。如果机床功率和刀具刚性允许,加工质量要求不高(Ra值不小于5um)且加工余量又不大(一般不超过6mm), a可以等于加工余量,一次铣去全部余量。若加工质量要求高或加工余量太大,铣削则分多次进行。在数控机床上,精加工余量可小于普通机床,一般取0.20.5mm.在工件宽度方向上,一般应将余量一次切除。（2）主轴转速nn =从上式看出,主轴转速由切削速度Vc和切削直径Dc决定.切削速度Vc由刀具和工件材料决定, Dc为刀具直径(mm)。对于圆柱铣刀可以直接用Dc计算出主轴转速，但对于球头立铣刀或R角立铣刀，则必须应用“有效切削速度V”这一概念，由于球头立铣刀或R角立铣的有效切削直径D和平底立铣床刀不同，所以对于同样直径的球头刀和圆柱刀，如果需要保持切削速度一致，那么意味着球刀的主轴转速更大，进给速度也更大。（3）切削速度VV也称单齿切削速度，单位为m/min。提高V值是提高生产率的一个有效措施，但V与刀具耐用度的关系比较密切。随着V的增大，刀具耐用度急剧下降，故V的选择方根取决于刀具耐用度。名牌刀具供应商都会向用户提供各种规格刀具的切削速度推荐参数V。切削速度V和工件的材料硬度有很大关系。 （4）进给量（进给速度）V进给量是机床工作台的进给速度，单位mm/min或mm/r。根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。加大V也可以提高生产率，但刀具耐用度会降低。加工表面粗糙度要求低时，一般在2050mm/min范围内选取。最大进给量则受机床刚度和进给系统的性能限制，并与脉冲当量有关。小直径钻头进给量的选取，主要受钻头刚性的限制，大直径钻头进给量的选取，主要受机床进给机构强度及机床刚性限制。在条件允许的情况下，应取较大的进给量，以降低加工成本，提高生产效率。普通麻花钻按以下经验公式估算：f=(0.010.02)d式中：d为孔的直径。（5）切削层高H粗加工时立铣刀在高度方向一层一层向下切削，每一层的切削即为层高。对于平底立铣刀，层高H=a；对于球头刀，层高和零件加工部位的表面陡峭程度有关，平坦表面层高要小于陡峭表面的。 为保证刀具的耐用度，铣削用量的选择时先确定背吃刀量，其次确定进给量，最后确定切削速度。合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本，具体数值应根据机床说明书、刀具切削手册，并结合经验而定。铣削参数的计算依据如表2.1所示。表2.1铣削参数符号术语单位公式V切削速度m/minV=n主轴转速r/minn=V工件台进给（进给速度）mm/minV=fnZmm/rV=fnf每齿进给量mmf=f每转进给量mm/rf=Q金属进给量cm/minQ=说明:a:切削深度(mm)；a:切削宽度(mm)；D:切削直径(mm)；Z:刀具上切削刃总数(个)；d:R角立铣刀刀角圆直径(mm)。（1）背吃刀量的选择背吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定。经过查阅切削用量手册粗加工时，中等功率的机床，背吃刀量可达到310mm。半精加工时，背吃刀量一般为0.52mm。精加工时，背吃刀量为0.10.4mm。根据刀具的性能和加工时的实际情况粗加工时选取ap=2mm，半精加工时选取ap=1mm，精加工时选取ap=0.5mm。精铰精镗选取0.2mm.（2）进给量的选择进给量是指刀具转一周，工件与刀具沿时给运动方向的相对位移量。再根据公式f=Zfz计算进给量f的值。式中： Z为所选刀具的齿数；fz为所选刀具的进给量；查附录“铣刀每齿进给量(fz)参考值”可知，铣刀材料为硬质合金时，取 fz=0.1mm/z。f1=Zfz=20.1= 0.2mm/r；f2=Zfz=30.1= 0.3mm/r。（3）切削速度的选择根据公式计算主轴转速n，再根据公式计算进给速度F。式中： d铣刀直径 单位（mm）Vc切削速度 单位 (m/min)查附录“铣刀切削参数表”可知，铣刀材料为硬质合金时，Vc=(66150)m/min，取Vc=100m/min。当d=10，f=f1时： 当d=5，f=f1时：；。精镗孔时，选取Vc=120m/min，f=0.1mm/r，ap=0.2mm，精加工时取直径27mm。则：主轴转速：n =1000Vc/d=（1000120）/（3.1427）r/min=1415r/min进给速度：F =fn =（0.11415）mm/min=141mm/min考虑刀具强度，机床刚度等实际情形，选择n=1000r/min，F=80mm/min，ap=0.2mm。将所计算的理论值与在加工实习中得到的经验值相对比，现将其切削用量修改如表2.2所示。2.6 确定加工顺序及走刀路线整个零件的加工顺序的拟定按照基面先行、先粗后精、先面后孔、的原则确定，安排好各表面的切削加工，热处理，辅助工序的先后次序。因此首先应先将毛坯的各表面在普通机床上铣平，然后再进入加工阶段。走刀路线的确定：铣削型腔轮廓时，一般采用立铣刀侧刃进行切削。为减少接刀痕迹，保证零件表面质量，对刀具的切入和切出程序需要精心设计。铣刀的切入和切出点应沿零件轮廓曲线的延长线上切入和切出零件表面，而不应沿法向直接切入零件，以避免加工表面产生划痕，保证零件轮廓的光滑。为提高工件表面的精度和减小表面粗糙度，可以采用多次走刀的方法，且精铣时宜采用顺铣，以减小工件表面粗糙度值。同时，在确定走刀路线时，应使走刀路线最短，减少刀具空行程的时间，有利于提高加工效率。粗加工整个型腔，除去大部分加工余量。结合工件实际情况如下图为十字槽的走刀路线。图2.2 粗精加工型腔，最终达到尺寸要求。具体工序如下：钻中心孔，钻9孔，钻20孔，粗铣大方形槽，精铣大方形槽，精铣16的沉孔，粗铣30和20孔，精镗30的孔，精镗20的沉孔，粗铣六边形台、圆形台，粗铣螺旋线切槽和U型槽，精铣六边形台、圆形台和4个9孔，精铣螺旋线切槽和U型槽，精铰2个9孔。表2.2零件的数控加工工序卡片单位名称产品名称和代号零件名称零件图号双面型腔零件工序号程序编号夹具名称使用设备立式数控铣加工中心O0001平口钳数控加工中心数控中心工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速/r.min-1进给速度/mm.min-1背吃刀量/mm备注1钻中心孔T01315001002钻9孔T028.67001203钻20孔T03184001104粗铣大方形槽T0412150029015精铣大方形槽T055R1.535008000.56粗铣十字形槽T066350075027精铣十字形槽T06635007500.58精铣16的沉孔T066300070029粗铣30和20孔T0663000700210精镗30的孔T073015001300.211精镗20的沉孔T082014001400.212调头装夹重新对刀13粗铣六边形台、圆形台T0663500800214粗铣螺旋线切槽和U型槽T0663500800115精铣六边形台、圆形台和4个9孔T091019003800.516精铣螺旋线切槽和U型槽T06635008000.217精铰2个9孔T1096001000.2编制李顺成审核批准年 月 日2010-7-152.7刀具选择选根据零件的结构特点，铣刀直径受圆弧限制，同时考虑45钢属于一般材料，加工性能好，故用硬质合金钢刀具。要提高数控机床的加工效益，刀具的选择是一个关键的因素。数控机床在选用刀具时，通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等方面的因素。一般来说刀具除了要求较好的刚性的尺寸稳定性，较长的寿命，良好的断屑性能外，还要求安装调整方便而根据数控加工对刀具的要求，选择刀具材料的一般原则是尽可能选用硬质合金刀具，再者根据所加工的零件结构和材料的加工性能。对于刀具直径的选取则根据大刀粗加工，小刀半精加工精加工的原则。综上所述，结合零件图样，所选刀具如表2-3所示。表2.3加工刀具卡产品名称或代号零件名称双面型腔图号01序号刀具编号刀具规格刀具名称数量刀具材料备注1T013中心钻1硬质合金钢自动2T028.6钻头1硬质合金钢自动3T0318钻头1硬质合金钢自动4T0412平底刀1硬质合金钢自动5T055R1.5圆鼻刀1硬质合金钢自动6T066平底刀1硬质合金钢自动7T0730单刃镗刀1硬质合金钢自动8T0820单刃镗刀1硬质合金钢自动9T0910平底刀1硬质合金钢自动9T109铰刀1硬质合金钢自动第三章 NC加工加工前的模型处理与加工装备（包括零件结构上的处理、毛坯的设定、工件坐标系的设置或刀具的创建等）3.1 进入加工应用和操作导航工具选择主菜单“起始”“加工”，系统弹出“加工环境”对话框，在“CAM会话配置”中选择“cam general”,在“CAM设置”中选择“mill planar”,然后单击“初始化”进入加工环境。 图3.1单击“加工创建”工具栏中的“创建程序”图标，（或选择主菜单“Insert”（插入）“Program”（程序），出现“创建程序”对话框，在“类型”选项中，选择“mill_planar”，在“父级组”选项中，选择“NC_PROGRAM”,它是将要创建的程序名的父节点组，在“Name”文本框中输入程序名称为“027”后，单击“确定”按钮，在“操作导航工具”显示了所创建的程序名。3.2创建几何体父节点组3.2.1 创建MCS和MCS-1单击“加工创建”中的“几何体视图”图标（或选择主菜单中的“插入”“几何体”，出现“创建几何体”对话框，在“子类型”选项中，选择“WORKPIECE”; 在“父级组”选项中，选择“MCS_MILL”；在“名称”文本框中输入“MCS”，单击“确定”按钮，出现 “MCS”对话框， 选择“构造器”图标，单击“确定”按钮，系统弹出“CSYSG构造器”选择“对象的CSYSG” 图标，选择工件下表面，单击“确定”按钮。在 “更多选项”对话框中，指定装夹偏置打开，在其后输入“1” 表示选择“G54”。在 “间隙”对话框中，指定间隙为打开，单击“指定”按钮，出现图 “平面构造器”对话框，在偏置中输入30，并选择工件的下表面，单击“确定”按钮，结果在工件下表面30mm处生成一个安全平面，单击“确定”按钮，完成结果如图3.2所示。按照上面同样的方法完成MCS-1的创建，结果如图3.3所示。 图3.2 图3.33.2.2 创建几何体 单击工具栏中的“创建几何体”图标，进入创建几何体对话框。类型选“mill_planar”，子类型选择“WORKPIECE”，在“父级组”选项中，选择“MCS”；在“名称”文本框中输入“WORKPIECE1” ，单击“确定”，进入“工件”菜单，选中“部件”，单击“选择”，选中所要加工的工件，如图3.4所示，再单击“确定”，返回“工件”菜单，再选择“隐藏”，单击“选择”，选中毛坯，单击“确定”，完成几何体创建。图3.435 创建操作3.5.1 打中心孔单击工具栏中的“创建操作”图标，系统弹出“创建操作”对话框，在“类型”选项中选择“drill”，在“子类型”中选择“SPORT_DRILLING”，在“程序”中选择 “027”，在“使用几何体”中选择“MCS”，在“使用刀具”中选择zuan3，在“使用方法”中选择“METHOD”,单击“确定”按钮，系统弹出“SPORT_DRILLING”对话框。 选择“孔”图标，单击“选择”按钮，然后依次选择所要打中心孔的位置，单击“确定“按钮，选择“部件表面”图标，单击“选择”按钮，选择毛胚的上表面，单击“确定“按钮，接着选择“编辑参数”图标，确定刀尖的深度为3mm，进给率为100。最小安全距离设置10。再设置主轴转速为1500r/min，剪切设置为“100”，单击“生成”图标，生成刀轨，完成中心孔的操作。如图3.5所示。 图3.53.5.2 钻8.6孔单击工具栏中的“创建操作”图标，系统弹出“创建操作”对话框，在“类型”的下拉选项中选择“drill”，在“子类型”中选择“DRILLING”图标，在“程序”中选择开始创建的程序名“027”，在“使用几何体”中选择创建的“MCS”，在“使用刀具”中选择开始创建的zuan8.6，在“使用方法”中选择“METHOD”,单击“确定“按钮，系统弹出“钻孔”对话框。选择“孔”图标，然后依次选择所要加工的直径为9的孔的位置，单击“确定“按钮。选择“部件表面”图标，单击“选择”按钮，选择毛胚的上表面，单击“确定“按钮，再选择“底面”图标，单击“选择”按钮，选择毛胚的底面，单击“确定“按钮。接着选择“编辑参数”图标，再单击“指定参数组”按钮，设置好参数组，最后单击“确定”按钮，返回主界面。最小安全距离设置“10”。再选择”进给率”图标,设置主轴转速为700r/min，剪切设置为“120”，单击“生成”图标，生成刀轨。完成9孔的加工操作，如图3.6所示。图3.63.5.3 钻18孔单击工具栏中的“创建操作”图标，系统弹出“创建操作”对话框，在“类型”的下拉选项中选择“drill”，在“子类型”中选择“DRILLING”图标，在“程序”中选择开始创建的程序名“027”，在“使用几何体”中选择创建的“MCS”，在“使用刀具”中选择开始创建的zuan18，在“使用方法”中选择“METHOD”,单击“确定“按钮，系统弹出“钻孔”对话框。选择“孔”图标，然后依次选择所要打的直径为18的孔的位置，单击“确定“按钮。选择“部件表面”图标，单击“选择”按钮，选择毛胚的上表面，单击“确定“按钮，再选择“底面”图标，单击“选择”按钮，选择毛胚的底面，单击“确定“按钮。接着选择“编辑参数”图标，再单击“指定参数组”按钮，设置好参数组，最后单击“确定”按钮，返回主界面。最小安全距离设置“10”。再选择”进给率”图标,设置主轴转速为400r/min，剪切设置为“110”，单击“生成”图标，生成刀轨。完成18孔的加工操作，如图3.7所示。图3.73.5.4 凹面方形槽粗加工单击工具栏中“创建操作”图标，系统弹出“创建操作”对话框，在“类型”的下拉选项中选择“mill_contour”，在“子类型”选择“CAVITY_MILL”图标；在“程序”中选择开始创建的程序名“027”，在“使用几何体”中选择创建的“MCS”，在“使用刀具”中选择开始创建的D12，在“使用方法”中选择“METHOD”,单击“确定“按钮，系统弹出“CAVITY_MILL”对话框。选择“切削区域”图标，单击“选择”按钮，然后依次选择所要加工的槽表面，然后单击“确定”按钮，返回主界面。参数设置例如速度、进给、等等取照上面表2.2中的参数设置。单击“生成”图标，生成刀轨，完成粗加工的操作，如图3.8所示。图3.83.5.5 凹面曲面精加工单击工具栏中“创建操作”图标，系统弹出“创建操作”对话框，在“类型”的下拉选项中选择“mill_contour”，在“子类型”选择“CONTOUR-AREA”图标；在“程序”中选择开始创建的程序名“027”，在“使用几何体”中选择创建的“MCS”，在“使用刀具”中选择开始创建的BALL-MILL，在“使用方法”中选择“METHOD”,单击“确定“按钮，系统弹出“CONTOUR-AREA”对话框。选择“部件”图标，单击“选择”按钮，然后依次选择所要加工的槽表面，然后单击“确定”按钮，返回主界面。参数设置例如速度、进给、等等取照上面凹面型腔轮廓粗加工中的参数设置。单击“生成”图标，生成刀轨，完成加工的操作，如图3.9所示。图3.93.5.6 凹面十字槽粗加工单击工具栏中“创建操作”图标，系统弹出“创建操作”对话框，在“类型”的下拉选项中选择“mill_contour”，在“子类型”选择“CAVITY_MILL”图标；在“程序”中选择开始创建的程序名“027”，在“使用几何体”中选择创建的“MCS”，在“使用刀具”中选择开始创建的D6，在“使用方法”中选择“METHOD”,单击“确定“按钮，系统弹出“CAVITY_MILL”对话框。选择“部件”图标，单击“选择”按钮，然后依次选择所要加工的凹面型腔轮廓面，然后单击“确定”按钮，返回主界面。参数设置安照表2.2参数，最后单击“确定”按钮，返回主界面。单击“切削”按钮，在弹出的切削参数对话框中策略选项下设置切削顺序为“深度优先”，切削方向为“顺铣切削”，在毛坯选项下设置余量为0.2，其他为默认。单击“生成”图标，生成刀轨，完成底面型腔轮廓粗加工的操作，如图3.10所示。图3.103.5.7 凹面十字槽精加工操作过程同上，进给参数等设置按照表2.2。在弹出的切削参数对话框中策略选项下设置切削顺序为“深度优先”，切削方向为“顺铣切削”，在毛坯选项下设置余量为0，其他为默认。单击“生成”图标，生成刀轨，完成凹面十字槽精加工的操作。3.5.8 精铣16的沉孔单击工具栏中“创建操作”图标，系统弹出“创建操作”对话框，在“类型”的下拉选项中选择“mill_contour”，在“子类型”选择“CAVITY_MILL”图标；在“程序”中选择开始创建的程序名“027”，在“使用几何体”中选择创建的“MCS”，在“使用刀具”中选择开始创建的D6，在“使用方法”中选择“METHOD”,单击“确定“按钮，系统弹出“CAVITY_MILL”对话框。参数设置按照表2.2。单击“切削”按钮，在弹出的切削参数对话框中策略选项下设置切削顺序为“深度优先”，切削方向为“顺铣切削”，在毛坯设置余量为0。单击“生成”图标，生成刀轨，完成加工的操作。如图3.11。图3.113.5.9粗铣30的沉孔和20的通孔单击工具栏中“创建操作”图标，系统弹出“创建操作”对话框，在“类型”的下拉选项中选择“mill_contour”，在“子类型”选择“CAVITY_MILL”图标；在“程序”中选择开始创建的程序名“027”，在“使用几何体”中选择创建的“MCS”，在“使用刀具”中选择开始创建的D6，在“使用方法”中选择“METHOD”,单击“确定“按钮，系统弹出“CAVITY_MILL”对话框然后依次选择所要加工的面，然后单击“确定”按钮，返回主界面，修剪，选取曲线边界，忽略岛，修剪侧选取外部。参数设置参照表2.2。单击“切削”按钮，在弹出的切削参数对话框中策略选项下设置切削顺序为“深度优先”，切削方向为“逆铣切削”，在毛坯设置余量为0.2，其他为默认。单击“生成”图标，生成刀轨，完成加工的操作。3.5.10精镗加工30的沉孔。单击工具栏中“创建操作”图标，系统弹出“创建操作”对话框，在“类型”的下拉选项中选择“drill”，在“子类型”选择“BORING”图标；在“程序”中选择开始创建的程序名“027”，在“使用几何体”中选择创建的“MCS”，在“使用刀具”中选择开始创建的BORING_BAR，在“使用方法”中选择“METHOD”,单击“确定“按钮，系统弹出“BORING”对话框。然后依次选择所要加工的孔，然后单击“确定”按钮，返回主界面。参数设置同表2.2。单击“切削”按钮，在弹出的切削参数对话框中策略选项下设置切削顺序为“深度优先”，切削方向为“顺铣切削”，在毛坯选项下设置余量为0，其他为默认。单击“生成”图标，生成刀轨，完成加工的操作，如图3.12所示。图3.123.5.11精镗加工20的通孔该操作的过程参照精镗30的沉孔，设置参数按照表2.2设置。即可完成该加工操作。3.5.12凸面粗铣六边形台、圆形台单击工具栏中“创建操作”图标，系统弹出“创建操作”对话框，在“类型”的下拉选项中选择“mill_contour”，在“子类型”选择“CAVITY_MILL”图标；在“程序”中选择开始创建的程序名“027”，在“使用几何体”中选择创建的“MCS-1”，在“使用刀具”中选择开始创建的D6，在“使用方法”中选择“METHOD”,单击“确定“按钮，系统弹出“CAVITY_MILL”对话框。选择“切削区域”图标，单击“选择”按钮，然后依次选择所要加工的轮廓表面，然后单击“确定”按钮，返回主界面。单击“切削”按钮，在弹出的切削参数对话框中策略选项下设置切削顺序为“深度优先”，切削方向为“逆铣切削”，在毛坯选项下设置余量为0.2，其他为默认。单击“生成”图标，生成刀轨，完成粗加工的操作。参数设置例如速度、进给、等等表2.2的参数设置。单击“生成”图标，生成刀轨，完成加工操作，如图3.13所示。图3.133.5.13精铣六边形台、圆形台和4个9孔操作过程参照上面凸面粗铣六边形台、圆形台，参数设置按照表3.3的参数设置。单击“切削”按钮，在弹出的切削参数对话框中策略选项下设置切削顺序为“深度优先”，切削方向为“顺铣切削”，在毛坯选项下设置余量为0，其他为默认。单击“生成”图标，生成刀轨，完成底面型腔轮廓粗加工的操作生成的刀轨如图3.14。图3.143.5.14 粗铣螺旋线切槽和U型槽单击工具栏中“创建操作”图标，系统弹出“创建操作”对话框，在“类型”的下拉选项中选择“mill_contour”，在“子类型”选择“CAVITY_MILL”图标；在“程序”中选择开始创建的程序名“027”，在“使用几何体”中选择创建的“MCS”，在“使用刀具”中选择开始创建的D6，在“使用方法”中选择“METHOD”,单击“确定“按钮，系统弹出“CAVITY_MILL”对话框。选择“切削区域”图标，单击“选择”按钮，然后依次选择所要加工的槽表面，然后单击“确定”按钮，返回主界面。参数设置例如速度、进给、等等取照表3.2的参数设置。单击“生成”图标，生成刀轨，完成加工的操作，如图3.15所示。图3.153. 5. 15精铣螺旋线切槽和U型槽操作过程如上，但是切削方向为“顺铣切削”， 在毛坯选项下设置余量为0，其他为默认。参数的设置按照表3.2，生成的刀轨如图3.16。图3.163. 5. 16 精镗2个9的通孔单击工具栏中“创建操作”图标，系统弹出“创建操作”对话框，在“类型”的下拉选项中选择“dirll”，在“子类型”选择“REANINGL”图标；在“程序”中选择开始创建的程序名“027”，在“使用几何体”中选择创建的“MCS”，在“使用刀具”中选择开始创建的铰刀，在“使用方法”中选择“METHOD”,单击“确定“按钮，系统弹出“REANINGL”对话框。参数设置参照表3.3。选取要加工的孔，其余的默认。生成的刀轨如图3.17。图3.173.6输出程序在仿真完成之后，我们需要进行后处理，输入程序。首先单击“后处理”按钮，系统弹出“后处理”对话框，在可用机床中选择“MILL_3_AXIS”,确定一个文件名，如图3.18所示,选择单位为“公制/部件”，然后单击“确定”按钮，生成仿真加工的程序。如图3.19所示。图3.18图3.19致 谢此次毕业设计是以培养我们知识综合运用能力为主。从最初的选题，到绘图、工艺分析直到完成设计。通过这次实践，我熟练掌握了软件的应用技巧以及简单的工艺分析。此次设计是对我基础知识和专业知识一次实际检验和巩固。通过此设计我收获很多，例如学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了自己的绘图能力，培养了从文献、科学实验、生产实践和调查研究中获取知识的能力。扩展所学的基本理论和专业知识，同时，培养学生综合运用所学知识独立完成课题的工作能力以及严谨推理、实事求是、用实践来检验理论的科学素质。 这次毕业设计搜集了多方面的资料，请教了老师和同学们有关刀具选择和刀路生成等方面的问题，特别是在实际中可能遇到的具体问题，使我在这短暂的时间里对新型设计的各种成型方法，成型零件的设计，成型零件的加工工艺，主要工艺参数的更改，刀路缺陷及其解决办法等都有了进一步的理解和掌握。但是毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解，等等。这次设计是对自己大学三年所学的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力使自己，成为一个对社会有所贡献的人。通过自己的努力，以及老师和同学的帮助很高兴自己能独立的完成这次设计，经过这次努力使我的专业知识又上了一个新台阶。要感谢在此次课程设计中帮助过我的鲁淑叶老师，是他们在我遇到困难的时候大力帮助，为我的专业知识打下了更牢靠的基础，正因为有你们的帮助我才能顺利的完成设计任务。这次设计算得上是对自己大学三年所学知识的一次大检阅，让我在设计的过程中发现了许多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解，等等。虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路，人生之路还很长，我一定要在以后的工作学习中勤奋努力，使自己成为一个对社会有所贡献的人。参考文献【1】 杜立彬 石勇 郭旭伟精通UG NX 4.0电子工业出版社.2006年9月第一次印刷.【2】 王卫兵.UG NX 数控编程实用教程清华大学出版社.2004年5月第一版.【3】 张安全.数控加工与编程中国轻工业出版社.2007年2月.第一版.【4】 邹新宇.数控编程清华大学出版社.2006年6月.第一版【5】赵长明 ,刘万菊.数控加工工艺及设备.北京高等教育出版社.2003.10【6】 孙祖和、姚振强主编.UG NX CAD/CAM与数控加工应用实践教程.2005年第一版.： 【7】 卫兵工作室编著.UG NX数控加工实例教程.1980年第一版.北京：清华大学出版社【8】 杨伟群主编.数控工艺培训教程.2006年第二版.北京：清华大学出版。附 表参数刀具铝钢铜S(r/mm)F(mm/min)S(r/mm)F(mm/min)S(r/mm)F(mm/min)25平底刀750110070090070095020平底刀80018007501000700100016平底刀16002000130020001800180012平底刀20003000180025002200200010平底刀2700280025001800250020008平底刀3000280028001800280022006平底刀3500280035001800300020004平底刀3500200035001500320016002平底刀350015003500100032008001平底刀3500500350050035005000.5平底刀35001000350010003500100025球头刀10001800750100075090020球头刀16001800800100080090016球头刀35001800（精）32001800（精）18001000（精）12球头刀3500150032001200（精）20001000（精）10球头刀35001500（精）35001200（精）25001000（精）8球头刀3500120035001000280015006球头刀35008003500800300010004球头刀350010003500800320010003球头刀350010003500800350015002球头刀350010003500600350010001球头刀3500350350030035003500.5球头刀3500600035001000350010000.1尖刀150030001500300015003000钻孔切削用量参考值中心钻直径（D）刀具长度（L）转速（S）进给量（F）3(中心尖90度)401001005(中心尖90度)6015001006(中心尖90度)701500100麻花钻直径柄部型式工作部分长度转速S进给速度F抽削深度Q2直身252400551.52.5直身321900651.53直身6515507523.5直身3514009025直身120115010027直身10080012029直身12067013029.5直身1006301252131#莫氏1205001202141#莫氏1204801202192#莫氏170400110319.52#莫氏1404001103202#莫氏1403801103铣削加工的切削速度(Vc)参考值工件材料硬度/HBSVc/m.min-1高速钢铣刀硬质合金铣刀钢2551842661502553251236541203254256213675铸铁19021366615019026091845902603204.5102130铣刀每齿进给量(fz)参考值刀具材料工件材料粗铣精铣高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀钢0.10.150.10.250.020.050.10.15镗孔切削用量参考值硬质合金刀粗镗铸铁钢铜、铝、及其合金VfVfVf40800.31.040600.31.02002500.41.5精镗50800.150.5601000.150.52002500.150.5各种铣刀进给量（单位：mm/z）表4铣刀工件材料圆柱形铣刀圆柱铣刀面铣刀成形铣刀高速钢镶齿铣刀硬质合金铸铁0.20.070.050.040.30.1可锻铸铁0.20.070.050.040.30.09低炭钢0.20.070.050.040.30.09中高炭钢0.150.060.040.030.20.08铸钢0.150.070.050.040.20.08镍铬钢0.10.050.020.020.150.06高镍铬钢0.10.040.020.020.10.05黄铜0.20.070.050.040.030.21青铜0.150.070.050.040.030.1铝0.10.070.050.040.020.1Al-Si合金0.10.070.050.040.180.08Mg-Al-Zn0.10.070.040.030.150.08Al-Cu-Mg0.150.070.050.040.020.1Al-Cu-Si