心形板零件的数控加工设计

心形板零件的数控加工设计,心形板,零件,数控,加工,设计 毕业设计（论文）中期报告 题目： 心形板零件的数控加工 1. 设计（论文）进展状况 本设计已经完成以下内容： （1）对于在开题答辩中，老师对我总设计草图，开题报告中提出的相关问题，我修改了三维立体和二维CAD图，完善了开题报告的内容和格式。 （2）在完成开题报告后，根据加工零件的外形和材料，我选用的机床是XK713A卧式铣床，重量为1200KG，主轴转速范围在2000-6000（rpm），加工尺寸范围是700×400（mm），本机床的可以进行铣，锺，钻等多种典型加工。本机床的主轴采用高性能变频高速技术，数控系统可配置标准RS232接口，因而机床可以进入DNC系统，或进入无人化车间自动运行。 （3）后期还确定了零件的定位和装夹方式 工件装夹情况的好坏，不仅直接影响工件加工精度，还关系到产品质量问题，而且工件装夹的快慢还直接影响到生产效率以及工件成本。在实际的应用中一般是先定位后夹紧，但是也有同时完成的，如三爪卡盘夹持工件。 该零件形状比较复杂、局部尺寸精度要求较高，但轮廓尺寸要求不是很高，所以如图可选用平口虎钳，以底面和两侧面定位，零件先要加工上表面，因此以下平面为装夹面，加工完所需要面后，翻转夹持外轮廓，将夹持面铣掉。平口虎钳如图3-2所示： 图3-2 工件装夹示意图 （4）定位基准的选择 （1）粗基准 用毛坯上未加工过的毛坯面作为定位基准，这种定位基准称为粗基准。粗基准的选择，一般情况下就是第一道工序定位基准的选择，往往是进行后续工序加工的基准。在选择粗基准时应考虑尽量减少装夹次数。粗基准一般情况下只使用一次。 （2）精基准 用已加工过的表面作为定位基准，称为精基准。精基准选择应保证从零件精度出发，同时也要考虑装夹方便，夹具结构简单，应尽可能选择零件设计基准为定位基准，还应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面。如图3-3以A面作为装夹面，翻面夹持，在以B面作为精基准，保证了一次装夹完成所有面的加工减少了换刀次数，定位误差，提高了加工精度，同时体现了基准统一原则。 零件是以A面作为粗基准。以B面作为精基准的装夹面。如图3-3所示： 图3-3 粗精基准图 （5）刀具的选择 铣刀类型应与被加工工件的尺寸与表面形状相适合。加工较大的平面应该选择面铣刀;加工凸台、凹槽及平面轮廓应选择立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔可选择镶硬质合金的玉米铣刀；曲面加工常采用球头铣刀；加工曲面较平坦的部位常采用环形铣刀；加工空间曲面、模具型腔或凸模成型表面多选用模具铣刀；加工封闭的键槽选择键槽铣刀。 下面是我查找的几种刀具的用途 1、球刀，一般是整体式结构，新刀具的尺寸精确，可以加工一些狭小的凹陷区域。但是，无论转速多高，球刀的中心点总是静止的，当该部分与工件接触时不是铣削，而是在磨削，这也是我们经常看到球刀的尖端特别容易磨损的原因。我们还会发现越是相对平坦的区域，用球刀加工出来的光洁度较差。 　　2、圆鼻刀，一般是镶嵌式结构，每次更换刀片都会使刀具尺寸发生细微变化，不存在静止的切削刃，刀片的磨损也较小，刀间距也可加大。但是，由于刀具前端存在盲区，在一些狭小的凹陷区域可能会发生“顶刀”现象。还有，由于现行加工软件的自动清角功能都是依据球刀来侦察，就算你设定的参考刀具为圆鼻刀，但在实际计算过程中总是以同直径的球刀来参考，如果后续直接使用自动清角加工的话，在一些的凹陷区域会加工不到位。 　　所以，要根据具体的工件形状来选用合适的刀具。如果工件较大，曲面变化较小，狭小凹陷区域较少，相对平坦的区域较多，强烈建议用圆鼻刀加工，然后使用二次开粗方式查找需要后续加工的区域。如果工件较小，曲面变化较大，狭小凹陷区域较多，还是可以用球刀。 3、铰刀具有一个或者多个刀齿，用以切除孔已加工表面薄金属层的旋转刀具。经过铰刀加工后的孔可以获得精确的尺寸和形状 铰刀精度有D4，H7，H8，H9等精度等级。 （6）完成UG及mastercam的编程及加工、生成刀轨、完成NC代码 2. 存在问题及解决措施 存在的问题：在本设计里设计到了许多以前没有接触过的一些操作，尤其是在用mastercam加工的过程中，发现自己还有很多不足，在加工的过程中我会认真的参考资料积极的和同学讨论，向老师请教。 解决措施：继续完善计，从图中改进，从加工程序中改进，优化设计，以求更加准确。 3. 后期工作安排 9-10周 夹具总图设计，绘制夹具零件图 11-12周 用CAD/CAM软件进行刀具路径的建立及模拟，自动生成数控加工程序。 13-14周 编写设计说明书，反复修改 15周 毕业答辩 指导教师签字： 2014年03月18日 毕业设计(论文)开题报告 题目：心形板零件的数控加工 1. 毕业（论文）设计综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况） 1.1题目的背景和意义 随着机械制造行业的迅猛发展，铣削加工已经成为很多产品加工的方式，而此类产品加工的精度和质量要求都比较高。因此产品的加工工艺的设计是保证产品质量的一个重要的环节选择典型铣削零件的数控加工工艺，能基本展示数控铣床的基本功能，也是检验学习数控铣床的一个很好的途径。 1.2国内外相关研究情况 李艳芳在《基于UG的凸模零件加工仿真》中提到“利用UG CAM模块，可以改善NC编程和加工过程，极大地减少浪费，大幅度提高生产力”。 李艳霞在《基于UG的数控铣削编程与仿真的应用研究》中提到“通过模拟仿真，可以优化加工轨迹，缩短了产品设计和制造周期，提高了产品的质量”。 金秀慧等人在《基于UG CAM的装配加工技术及其在数控编程中的应用》中提到“采用UG CAM对零件产品进行设计和数控自动编程，可以大大提高产品的设计和制造效率”。 王小瓶在《基于产品特征的数控加工工艺的设计》中提出“在运用数控设备加工产品时，数控加工工序划分赢遵循两个原则：①保证精度的要求；②提高生产率的要求”。 2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 2.1研究的基本内容，拟解决的主要问题： （1） 了解数控加工工艺的特点及内容（包括拟定加工方案，确定加工路线和加工内容，选择合适的刀具和切削用量等）； （2） 明确数控编程中的加工工艺分析及设计（包括选择合适的夹具及装夹方法，以及对一些特殊的工艺问题）； （3） 了解数控铣床在零件加工中的运用； （4） 完成数控铣工艺性分析及编制数控加工工艺文件。 （5） 自动生成零件的数控加工程序。 2.2研究步骤、方法及措施： （1）对零件图样进行数控加工工艺分析，明确加工内容及技术要求； （2）具体设计数控加工工序，如工步的划分、工件的定位、夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等； （3）处理特殊的工艺问题，如对刀点、换刀点确定、加工路线确定、刀具补偿等； （4）编制数控加工工艺卡片和刀具卡片。 （5）自动生成数控加工程序，进行试运行、刀具路径模拟 2.3前期已开展工作 （1）明确设计要求，查阅文献，收集相关资料，撰写开题报告 （2）零件的结构和技术要求分析 （3）绘制零件二维图 （4）绘制零件三维图 3 本课题研究的重点及难点 （1）拟定加工方案，确定加工路线和加工内容，选择合适的刀具和切削用量等 （2）选择合适的夹具及装夹方法，以及对一些特殊的工艺问题的考虑 （3）数控铣工艺性分析及程序编制 （4）完成零件的三维建模，并用CAD/CAM软件进行刀具路径的建立及模拟，自动生成数控加工程序。 4. 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写） 1-2 周 翻译；明确设计要求，查阅文献，收集相关资料，撰写开题报告 3-4周 零件的结构和技术要求分析，进行零件图和三维造型设计 5-6周 进行工艺规程方案设计 7-8周 填写工艺文件，完成中期答辩 9-10周 夹具总图设计，绘制夹具零件图 11-12周 CAD/CAM软件进行刀具路径的建立及模拟，自动生成数控加工程序 13-14周 编写设计说明书 总体修改 15周 毕业答辩 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日 参考文献 [1] 杨丰,黄登红等.数控加工工艺与编程[M].北京：国防工业出版社 [2] 李艳芳主编.基于UG的凸模零件加工仿真[J].山东：潍坊工程职业学院 [3] 李艳霞主编.基于UG的数控铣削编程与仿真的应用研究[J].南京：南京交通职业技术学院 [4] 金秀慧主编.基于UG CAM的装配加工技术及其在数控编程中的应用[J].山东：德州学院机电系 [5] 王志平主编.数控编程与操作[M].北京：高等教育出版社，2003 [6] 淑萍主编.机械加工工艺及设备[M].北京：机械工业出版社 [7] 赵长明.刘万菊主编.数控加工工艺及设备[M].北京：高等教育出版社，2003 [8] 王小瓶主编.基于产品特征的数控加工工艺的设计[J].武汉:武汉电力职业技术学院机电工程系 [9] 徐衡主编.FANUC系统数控铣床和加工中心培训教程[P].北京：化学工业出版社，2006 [10] 徐宏海主编.数控机床刀具及其应用[N].北京：化学工业出版社，2005 [11] 孙德茂主编.数控机床铣削加工直接编程技术[M].北京：机械工业出版社，2004 [12] 杨志勇主编.数控编程与加工技术[M].机械工业出版社出版，2004 [13] 唐应谦主编.数控加工工艺学[J].中国劳动社会保障出版社，2000 [14] 刘长伟主编.数控加工工艺[M].西安：西安电子科技大学出版社，2007 [15] S.Q. Liu a, S.K. Ong, Y.P. Chen, A.Y.C. Nee. “Realtime,dynamic level-of-detail management for three-axisNC milling simulation”, Computer-Aided Design, 38(4),pp.378–391, (2006). [16] Dani Tost, Anna Puig, Llu ´s Pe´rez-Vidal. “Booleanoperations for 3D simulation of CNC machining ofdrilling tools”, Computer-Aided Design, 36 (4), pp.315–323, (2004). [17] M. Zaeh, D. Siedl. “A New Method for Simulation ofMachining Performance by Integrating Finite Elementand Multi-body Simulation for Machine Tools”, CIRPAnnals - Manufacturing Technology, 56(1), pp.383-386,(2007). I本科毕业设计（论文）本科毕业设计（论文）题目：题目：心形板零件的数控加工心形板零件的数控加工III心形板零件的数控加工心形板零件的数控加工 摘摘 要要此次毕业设计主要研究两个典型零件心形板的数控铣削加工，该零件通过两种不同的软件进行铣削加工。首先完成的内容是对这两个典型零件的零件图绘制，分别对两个零件通过UG建模和PRO/E建模并完成其三维图的绘制，继而用UG和MasterCAM分别进行加工铣削，通过对零件图结构和工艺分析、加工设备选择、定位基准和装夹方式确定、毛坯的确定、刀具选择、背吃刀量的确定、进给速度和切削速度的选择、切削用量确定、加工顺序及进给路线的确定、数控加工工序确定以及程序的编制和后置处理等方面全面进行了一个典型零件的数控加工工艺性的分析，最后综合UG加工和MasterCAM的加工方式的不同，并对其这两种方法的加工铣削性能进行分析对比，最终得出UG与MasterCAM加工方法的区别和差距，完成该零件的工艺规程（包括工艺卡片、工序卡和数控刀具卡）的制作。关键词关键词：UG 建模；数控加工；PRO/E 建模；IVHeart Shaped Plate Parts of NC MachiningAbstractThe graduation design mainly studies two typical parts of heart-shaped plate CNC milling, the parts in two different software for milling.Is the content of the first complete detail drawings of the two typical parts, respectively for the two parts by UG modeling and PRO/E modeling and complete the three dimensional figure drawing, and then using UG and MasterCAM for machining milling respectively, based on the detail drawing structure and process analysis, process equipment selection, positioning base and the clamping way to determine, the determination of blank, cutting tool selection, the determination of turning back, the choice of feed speed and cutting speed, cutting parameter determination, the determination of processing order and the feed line, determine nc machining process and program compiled and post processing and so on comprehensive technology of nc machining for a typical components of the analysis, the final comprehensive UG machining and MasterCAM way is different, and these two methods of processing and milling performance analysis comparison, finally it is concluded that the difference between UG and MasterCAM machining method and the gap, to complete the parts of process planning (including process CARDS, process and nc tool).Key Words: UG modeling；CNC programming；PRO/E modeling；V目目 录录1 绪论绪论.11.1 数控机床的加工特点.1 1.2 数控机床的发展趋势.1 1.3 论文概述.12 UG 建模建模.2 2.1 进入 UG NX8.0 界面.3 2.2 新建部件文件.3 2.3 绘制草图.3 2.4 拉伸操作.3 2.5 倒斜角创建.63 PRO/E 建模建模.7 3.1 进入Pro/E4.0界面.7 3.2 新建部件文件.7 3.3 绘制草图.74 典型零件数控加工工艺分析典型零件数控加工工艺分析.84.1 零件图工艺分析.84.2 确定毛坯.84.3 定位基准的选择.84.4 选择加工设备.84.5 刀具的选择.84.5.1 铣刀类型的选择.9 4.5.2 铣刀类参数的选择.10 4.5.3 刀具材料.10 4.6 切削用量的选择.10 4.6.1 背吃刀量的选择.11 4.6.2 进给速度的选择.11 4.6.3 选择切削速度.11 4.6.4 主轴转速.12 4.6.5 切削用量的确定.12 4.7 切削液选择.13 4.8 数控加工刀具卡.13 4.9 工序卡.13VI 4.10 数控加工走刀路线图.195 加工程序的编制加工程序的编制.23 5.1 编程简介.23 5.2 编程方法.23 5.3 加工程序.23 5.4 心形槽、圆弧槽和内槽的自动编程.29 5.4.1 创建程序.29 5.4.2 创建刀具.29 5.4.3 创建几何体.29 5.4.4 创建操作.30 5.4.5 指定切屑区域.31 5.4.6 刀轨生成.31 5.4.7 后置处理.32总总 结结.37参考文献参考文献.38致致 谢谢.39毕业设计（论文）知识产权声明毕业设计（论文）知识产权声明.40毕业设计（论文）独创性声明毕业设计（论文）独创性声明.410 1 绪论绪论1.1 数控加工机床的特点数控加工机床的特点（1）自动化程度高，具有很高的生产效率。 （2）对加工对象的适应性强。 （3）加工精度高，质量稳定。 （4）易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。1.2 数控机床的发展趋势数控机床的发展趋势3随着计算机、微电子、信息、自动控制、精密检测及机械制造技术的高速发展，机床的数控技术有了长足的发展。近几年一些相关技术的发展，如刀具及新材料的发展，主轴伺服和进给系统、超高速切削等技术的发展。目前数控机床正朝着高速度、高精度、高工序集中度、高复合化和高可靠性等方向发展。世界数控技术及其装备的发展趋势主要体现在以下的方面。（1）高速高效高精度（2）柔性化 （3）工艺复合化和多轴化（4）实时智能化（5）结构新型化（6）编程技术自动化（7）集成化（8）开放式闭环控制模式1.3 论文概述论文概述本次毕业设计主要研究两个类似典型零件的数控铣削加工，并通过 UG 建模和 POR/E 建模建立加工零件，通过 UG 和 MasterCAM 进行数控加工工艺分析和加工程序的编制完成本次毕业设计。章节主要内容如下：（1）绪论 （2）UG 建模和 POR/E 建模（3）典型零件数控加工工艺分析 （4）UG 加工和 MasterCAM 加工 （5）UG 加工和 MasterCAM 加工的区别和差异12 UG 建模建模UG 建模主要是通过草图绘制，拉伸，求差以及求和等布尔操作命令，建立零件三维线框模型的过程；而 Pro/E 建模是通过草图绘制、拉伸、倒角、孔、剪切等命令进行三维的建模过程的。典型零件的零件图如图 1.1 所示：图 1.1 零件图22.1 进入进入 UG NX8.0 界面界面62.2 新建部件文件新建部件文件（1）选择菜单命令【文件】/【新建】 ，或者单击新建按钮，弹出【文件新建】对话框。（2）在【文件新建】对话框中选择建模选项卡，并在“名称”文本框中输入“xinxingban”确定存放的路径为“E：/biyesheji”单击【确定】按钮，新建文件进入建模模块。2.3 绘制草图绘制草图 （1）选择菜单命令【插入】/【草图】按钮，系统弹出【创建草图】对话框。 （2）接受系统默认的设置，单击【确定】按钮，进入草图绘制操作环境。 （3）绘制草图曲线并对其进行几何约束和尺寸约束。草图如图 2.1 所示： 图 2.1 草图2.4 拉伸操作拉伸操作3（1）选择菜单命令【插入】/【设计特征】/【拉伸】 ，或者单击拉伸按钮，4弹出【拉伸】对话框。 图 2.2 拉伸 图 2.3 底板 （2）在【拉伸】对话框的下拉列表中选择“相连曲线”。 （3）在【拉伸】对话框的在“开始”和“终点”分别输入“0”和“15”，单击【应用】按钮，生成典型零件的底板。在【拉伸】对话框的在“开始”和“终点”分别输入“0”和“19” ，单击【应用】按钮，生成图形如图 2.4 所示： 图 2.4 外轮廓分别在【拉伸】对话框的在“开始”和“终点”输入“0”和“23” ， “0”和“29” ， “0”和“32”生成图形如图 2.5 所示：5图 2.5 三维模型选择菜单命令【插入】/【组合体】/【求和】 ，或者单击求和按钮，弹出【求和】对话框。如图 2.6 所示： 图 2.6 求和选择求和的部件，单击【确定】按钮。分别在【拉伸】对话框的“开始”和“终点”输入“21”和“23” ， “18”和“21” ， “27”和“32” ， “29”和“32” ，在【拉伸】对话框“布尔”下拉列表中选择“求差”项，生成图形如图 2.7 所示： 图 2.7 心形槽、圆弧槽和内槽的拉伸6沉孔和通孔的拉伸，在【拉伸】对话框的“开始”和“终点”输入“14”和“19” ， “0”和“19” ， “0”和“32”，生成图形如图 2.8 所示： 图 2.8 沉孔和通孔的拉伸（4）单击【确定】按钮，完成拉伸操作。2.5 倒斜角创建倒斜角创建选择菜单命令【插入】/【细节特征】/【倒斜角】 ，弹出【倒斜角】对话框。选择需要倒斜角的边，在距离框中输入“3” ，单击【确定】 ，完成倒斜角的创建。如图 2.9 所示：图 2.9 倒斜角心形板零件的建模完成，三维模型如图 2.10 所示：图 2.10 三维模型7 3 Pro/E 建模建模3.1 进入进入 Pro/E4.0 界面界面3.2 新建部件文件新建部件文件3.3 绘制草图绘制草图 选择菜单命令【插入】/【拉伸】按钮，进入草图绘制操作环境，绘制草图曲线并对其进行几何约束和尺寸约束。如图所示： 图 3.1 草图 图 3.2 三维建模 8 4 典型零件数控加工工艺分析典型零件数控加工工艺分析4.1 零件图工艺分析零件图工艺分析8该零件由平面、孔和凹槽等构成，各凸台的轮廓由直线和圆弧组成，各几何元素之间关系明确，尺寸标注完整、正确。其中对零件的外轮廓尺寸要求比较高（0.02mm） ；零件上表面的表面粗糙度 Ra 为 1.6m,要求也比较高。此零件整体轮廓有一定难度，但对零件加工工艺要求不是很高，各凸台轮廓以及凹槽的尺寸没有公差要求，钻孔的表面粗糙度 Ra=12.5m，未注公差为 IT12 级，该零件对于几何公差也没有要求13。但从零件图可以看出，该零件外轮廓复杂，椭圆凸台、六边形凸台、圆弧槽和心形槽的工艺分析和数控编程有一定难度。对于凸台、凹槽和孔的加工分粗、精加工两个阶段进行，以保证其尺寸精度和表面粗糙度要求。零件的材料为 LC4，切削加工性能较好，无热处理和硬度要求。 4.2 确定毛坯确定毛坯 该零件，其材料为 LC4，故选用铝件毛坯，小批量生产，其毛坯的尺寸为185mm135mm35mm（139mm99mm25mm） 。4.3 定位基准的选择定位基准的选择4.4 选择加工设备选择加工设备根据被加工零件的外形和材料等条件，选用 XK713A 数控铣床，其系统为FANUC Series oi Mate.MB。4.5 刀具的选择刀具的选择4.5.1 铣刀类型的选择铣刀类型的选择铣刀类型应与被加工工件的尺寸与表面形状相适合。加工较大的平面应该选择面铣刀；加工凸台、凹槽及平面轮廓应选择立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔可选择镶硬质合金的玉米铣刀；曲面加工常采用球头铣刀；加工曲面较平坦的部位常采用环形铣刀；加工空间曲面、模具型腔或凸模成型表面多选用模具铣刀；加工封闭的键槽选择键槽铣刀11。4.5.2 铣刀类参数的选择铣刀类参数的选择9a. 面铣刀主要参数的选择面铣刀主要参数的选择可转位面铣刀的直径为 16630mm。粗铣时，铣刀直径应小些，精铣时，铣刀直径应大些，尽量包容工件的整个加工宽度。因为铣削加工时冲击力较大，所以刀具前角要小些，硬质合金刀具的前角应更小。铣削加工强度和硬度高的材料可选用负前角。面铣刀的磨损主要发生在后刀面上，因此后角选取应加大。对于单次平面铣削，面铣刀的直径可参照下式选择D=（1.31.6）B (4.1)式中 D.面铣刀直径（mm） B.铣削宽度（mm） b. 立铣刀主要参数的选择立铣刀主要参数的选择根据工件的材料、刀具的加工性质，立铣刀的参数与刀具角度的选取如表3.1 所示。选取立铣刀可按推荐的下述经验数据进行。刀具半径 r 应该小于零件内腔轮廓面的最小曲率半径 ，一般取r=（0.80.9）。1）零件的加工高度 H（1/4 1/6）r，以保证刀具具有足够的刚度。2）对盲孔（深槽） ，选取 L=H+（510）mm（L 为刀具切削部分长度，H为零件高度） 。3）加工外形及通孔（槽） ，选取 L=H + r+（510）mm（r 为刀尖半径） 。4）加工肋时，刀具直径 D=（510）b (b 为肋的厚度)。5）粗加工内腔轮廓面时铣刀最大直径 Dmax 按下式计算： (4.2)DD)2/sin(1)2/sin( 21max式中： D.轮廓的最小凹圆角直径； .圆角邻边夹角等分线上的精加工余量； 1.精加工余量； .圆角两邻边的最小夹角。4.5.3 刀具的材料刀具的材料（1）高速钢 又称白钢，它含有 W、Cr、Mo、V、Co 等元素。它不仅可以用来制造钻头、铣刀，还可以用量制造齿轮刀具、成形铣刀等复杂刀具。但由于其允许的切削速度较低（50m/min） ，所以大多用于数控机床的低速加工。 （2）硬质合金 硬质合金是有硬度和熔点都很高的碳化物（WC、TiC 等） ，10用 co mo ni 做粘结剂制成的粉末冶金产品。在中速和大切削中发挥出优良的切削性能。常用的硬质合金有钨钴合金、钨钛合金等。 （3）陶瓷材料 陶瓷是含有金属氧化物和氮化物的无机非金属材料。陶瓷材料具有高硬度、高强度、耐磨性好、化学性能稳定性好、摩擦因素低、价格低廉等优点。 （4）立方氮化硼（CBN） CBN 是人工合成的高硬度材料，其硬度和耐磨性仅次于金刚石，有极好的高温硬度，与陶瓷材料相比，其耐热性和化学稳定性稍差，但冲击韧度和抗破坏性能较好。 （5）聚晶金刚石（PCD） PCD 作为最硬的刀具材料，硬度很高，具有很好的耐磨性，它能够以高硬度和高精度加工软的有色金属材料，但它对冲击敏感，容易破裂，而且对黑色金属中的铁的亲和力强，容易引起化学反应，一般只能用于加工非铁零件。4.6 切削用量的选择切削用量的选择铣削加工的切削参数包括切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。背吃刀量 ap 为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为 mm。端铣时，ap 为切削层深度；而圆周铣时，ap 为被加工表面的宽度。侧吃刀量 ae 为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为 mm。端铣时，ae 为被加工表面的宽度；而圆周铣时，ae 为切削层深度。切削用量先择的标准是：在保证零件加工精度和表面粗糙度的前提下，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具寿命并充分发挥机床的性能，最大限度的提高生产率，降低成本。从保证刀具寿命的角度出发，铣削切削用量的选择方法是先选择背吃刀量（或侧吃刀量） ，其次确定进给速度，最后确定切削用量。4.6.1 背吃刀量的选择背吃刀量的选择背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定。 （1）粗铣时一般一次进给应尽可能切除全部余量，在中等功率机床上，背吃刀量可达 810mm。在工件表面粗糙度值 Ra 要求为 12.525m 时，如果圆周铣的加工余量小于 5mm，端铣的加工余量小于 6mm，粗铣一次进给就可以达到要求。但在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，应分两次进给完成。 （2） 半精铣时，端铣的背吃刀量或周铣的侧吃刀量一般在 0.52mm 内选取，加工工件的表面粗糙度 Ra 可达 3.212.5m。 （3） 精铣时，端铣的背吃刀量一般取 0.31mm，周铣的侧吃刀量一般取0.20.5mm，加工工件的表面粗糙度 Ra 可达 0.83.2m。114.6.2 进给速度的选择进给速度的选择 铣削加工的进给速度 F 是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量，单位为 mm/min；进给量是铣刀转一周，工件与铣刀沿进给方向的相对位移量，单位 mm/r。对于多齿刀具，其进给速度 F、刀具转速 n、刀具齿数 z、进给量 f及每齿进给量 fz 的关系为：F=fn=fz z n4.6.3 选择切削速度选择切削速度铣削的切削速度 Vc 与刀具的寿命、每齿进给量、侧吃刀量以及铣刀齿数成反比，而与铣刀直径成正比。其原因是当 fz、ap、ae 和 z 增大时，切削刃负荷增加，而且同时工作的齿数也增多，使切削热增加，刀具磨损加快，从而限制了切削速度的提高。为提高刀具寿命允许使用较低的切削速度。但是加大铣刀直径则可改善散热条件，提高切削速度9。表 4.1 铣削加工的切削速度参考值切削速度切削速度/(m/min)cv工件材料工件材料硬度硬度/HBW 高速钢铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀硬质合金铣刀225184266150225325123654120 钢钢3254256213675190 2136661501902609184590铸铁铸铁1603204.5102130铝铝701201002002004004.6.4 主轴转速主轴转速数控铣床一般是以刀具旋转实现主运动，因此，按上述方法确定切削速度后，应把切削速度转换为主轴转速，其转换公式为n=1000（Vc/D） (4.3)式中 D.铣刀直径（mm） 。 Vc.切削速度(mm/min)。计算出来的 n 值要进行圆整处理，如数控机床的主轴速度是分级变速的，则要选取最接近 n 值的速度档位。4.6.5 切削用量的选择切削用量的选择该零件材料切削性能较好，铣削平面、台阶面及轮廓时，留 0.2mm 精加工12余量。选择主轴转速时，先查切削用量手册，确定切削速度与每齿进给量，然后按式 Vc=dn/1000,和 Vf=nZfz 计算主轴转速与进给速度。a. 80 铣刀铣刀 1）粗铣：铣削深度 ap：ap =2.8mm。每齿进给量：查表 4.3 铣刀每齿进给量参考值，取。铣削zfzmmfz/1 . 0速度：查表 4.4 铣削加工的切削速度参考值，取。机床主轴转Vmin100mV 速：n min/09.3988014. 3100100010000rdVn（4.5） 取 min/400rn 进给速度 F：F=fn=160mm/min 2）精铣：铣削深度：ap：ap =0.2mm。每齿进给量：查表 4.3 铣刀每齿进给量参考值，取。铣削zfrmmfz/05. 0速度：查表 4.4 铣削加工的切削速度参考值，取。机床主轴转Vmin/150mV 速：n （4.6）min/13.5978014. 3150100010000rdVn取min/600rn 进给速度 F：min/120Fmmfn b. 20 铣刀铣刀 1）粗铣时取 进给速度 F： min/1500rn min300Fmmnf 2）精铣时取 进给速度 F： min/2000rn min200Fmmnf 4.7 切削液的选择切削液的选择常用的冷却液主要有三种表 4.2 所示：表 4.2 常用冷却液冷却液名称冷却液名称主要成份主要成份主要作用主要作用水溶液水溶液水、防锈添加剂冷却乳化液乳化液水、油、乳化剂冷却、润滑、清洗切削油切削油矿物油、动植物油、极压添加剂或油性润滑13 切削液应根据工件材料，刀具材料，加工方法和技术要求等具体情况进行选用。下述几条供参考：（1）高速的刀具红硬性差，需采用切削液，硬质合金刀具红硬性好，一般不加切削液；若硬质合金刀具使用切削液，必须连续、充分的浇注；不能间断。（2）切削铸铁和铝合金时，一般不用切削液。如要使用切削液，选用煤油为宜。（3）粗加工时，以冷却为主，可选用水溶液或低浓度的乳化液，精加工时，主要以润滑为主，可选用切削油或浓度高的乳化液。（4）低速加工时，可选用油性较好的切削油；重切削时，可选用极压切削液。综上所述：根据我选择的材料铸铁我选择乳化液为冷却液。它的主要作用是：冷却、润滑、清洗而且还有一定的防锈作用。4.8 数控加工刀具卡数控加工刀具卡根据零件结构特点，铣削心形凹槽和圆弧凹槽，铣刀直径受槽宽限制，同时考虑到铝的材质，因此对刀具的选用如表 4.3 所示：表 4.3 数控加工刀具卡片工序号程 序编 号 产 品名 称零 件名 称材料零 件图 号单位名称心形板LC4刀具规格序 号刀具号刀具名称直径/mm长度/mm备注1T01面铣刀80实测硬质合金2T02立铣刀20实测高速钢3T03键槽铣刀8实测高速钢4T04麻花钻24实测高速钢5T05麻花钻8实测高速钢6T06麻花钻5实测高速钢编 制审 核批 准年 月 日共 页第 页144.9 工序卡工序卡（1）80 的面铣刀粗精铣工件上平面，如表 4.4 所示表 4.4 工序卡 1单位名称产品名称或代号零件名称零件图号心形板工序号程序编号夹具名称使用设备车间001O0001平口钳数控铣床CNC 工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转数/（r/min）进给速度/（mm/min）切削深度/mm1粗加工T014001602.815上平面2精加工上平面T016001200.2编制审核批 准共 页第 页（2）20 的立铣刀粗精铣外轮廓、椭圆、内耳、圆和六边形，如表 4.5 所示：表 4.5 工序卡 2单位名称产品名称或代号零件名称零件图号心形板工序号程序编号夹具名称使用设备车间002O0002 到 06平口钳数控铣床CNC工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转数/（r/min）进给速度/（mm/min）切削深度/mm1粗铣外轮廓T02150012082粗铣外轮廓T0215001208.83精铣外轮廓T022000800.24粗铣椭圆T0215001203.85精铣椭圆T022000800.26粗铣内耳T0215001201.8167精铣内耳T022000800.28粗铣圆T0215001208.89精铣圆T022000800.210粗铣六边形T0215001205.811精铣六边形T022000800.2编制审核批 准共 页第 页（3）8 的键槽铣刀粗精铣圆弧槽和内槽，如表 4.6 所示：表 4.6 工序卡 3单位名称产品名称或代号零件名称零件图号心形板工序号程序编号夹具名称使用设备车间006O0007平口钳数控铣床CNC工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转数/（r/min）进给速度/（mm/min）切削深度/mm1粗铣圆弧槽T03150012013.8172精铣圆弧槽T032000800.23粗铣内槽T0315001202.84精铣内槽T032000800.2编制审核批 准共 页第 页（4）22 的麻花钻钻 24 的通孔，8 的麻花钻钻 8 的通孔和 6 的麻花钻钻 6 的通孔。如表 4.7 所示：表 4.7 工序卡 4单位名称产品名称或代号零件名称零件图号心形板工序号程序编号夹具名称使用设备车间007O0009平口钳数控铣床CNC工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转数/（r/min）进给速度/（mm/min）切削深度/mm124 通孔T0430020351828 通孔T0510001203536 通孔T06100012035编制审核批 准共 页第 页 （5）8 的键槽铣刀铣六边形 C3 的倒角，如表 4.8 所示：表 4.8 工序卡 8单位名称产品名称或代号零件名称零件图号心形板工序号程序编号夹具名称使用设备车间008O0008平口钳数控铣床CNC工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转数/（r/min）进给速度/（mm/min）切削深度/mm1六边形 C3 的倒角T052500200319编制审核批 准共 页第 页4.10 数控加工走刀路线图数控加工走刀路线图 在数控加工中，常常要注意并防止刀具在运动中与夹具、工件等发生意外的碰撞，为此必须设法告诉操作者关于编程中的刀具路线，使操作者在加工前就有所了解，同时应设计好夹紧位置并控制夹紧元件的高度，这样可以减少事故的发生10。（1）铣上平面走刀路线如表 4.9 所示：表 4.9 走刀路线图 1数控加工走到路线图工序号001机床型号XK713A程序号O0001加工内容上平面符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向 20（2）铣外轮廓走刀路线如表 4.10 所示：表 4.10 走刀路线图 2数控加工走到路线图工序号002机床型号XK713A程序号O0002加工内容外轮廓符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向（3）铣外轮廓走刀路线如表 4.11 所示：表 4.11 走刀路线图 3控加工走到路线图工序号003机床型号XK713A程序号O0003加工内容椭圆21符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向（4）铣内耳走刀路线如图 4.12 所示：表 4.12 走刀路线图 4数控加工走到路线图工序号004机床型号XK713A程序号O0004加工内容内耳符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向（5）铣圆走刀路线如图 4.13 所示：表 4.13 走刀路线图 5数控加工走到路线图工序号00522机床型号XK713A程序号O0005加工内容圆符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向（6）铣六边形走刀路线如图 4.14 所示：表 4.14 走刀路线图 6数控加工走到路线图工序号006机床型号XK713A程序号O0006加工内容六边形符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向（7）铣心形槽走刀路线如图 4.15 所示：表 4.15 走刀路线图 7数控加工走到路线图工序号00723机床型号XK713A程序号O0007加工内容心形槽符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向245 加工程序的编制加工程序的编制5.1 编程简介编程简介数控编程分手工编程和自动编程。手工编程是由人工完成刀具轨迹计算及加工程序的编制工作。当零件形状不十分复杂或加工程序不太长时，采用手工编程方便、经济。自动编程是利用计算机通过自动编程软件完成对刀具运动轨迹的计算、加工程序的生成及刀具加工轨迹的动态显示等。对于加工零件形状复杂，特别是涉及三维立体形状或刀具运动轨迹计算繁琐时，常采用自动编程。本文中所设计的心形板零件难度适中，局部加工工艺繁琐，所需的程序多，因此选择用手工和自动编程编制。5.2 编程方法编程方法（1）手工编程手工编程就是指数控编程内容的工作全部由人工完成。对加工形状较简单的工件，其计算量小，程序短，手工编程快捷、简单。对形状复杂的工件采用手工编程有一定的难度，有时甚至无法实现。一般来说，由直线和圆弧组成的工件轮廓采用手工编程，非圆曲线、列表曲线组成的轮廓采用自动编程。（2）自动编程自动编程就是利用计算机专用软件完成数控机床程序编制工作。常用的自动编程软件有 Mastercam，UG，Pro/E，Cimatron，CAXA 等。程序编制人员只需根据零件图样的要求使用数控语言，由计算机进行数值计算和工艺参数处理，再通过通信方式传入数控机床12。 25 5.3 加工程序加工程序（1）铣外轮廓程序如表 5.1 所示：表 5.1 铣外轮廓程序加工程序程序注释O0002主程序名（20 立铣刀铣外轮廓）N10 G54 G94 G90 G40 G69 G15 M03 S1500设定工件坐标系N20 G00 X.85 Y.100快速移动点定位N30 G00 Z20快速下降至 Z20mmN40 G01 Z.9.9 F120下降至 Z.9.9mmN50G01G41X.95Y.75D01F120(D01=10.2)建立刀具半径左补偿，D01=10.2N60 M98 P0003调用外轮廓子程序N70 G40 G00 X.85 Y.100回起刀点N80 G01 Z.19.8 F120N90G01G41X.95Y.75D01F120(D01=10.2)N100 M98 P0003N110 G40 G00 X.85 Y.100N120 M03 S2000N130 G01 Z.20 F80N140 G01G41X.95Y.75D01F120(D02=10)N150 M98 P0003N160 G00 Z150N170 G40 X0 Y0取消刀具半径补偿N180 M05N190 M30O0021子程序名（20 立铣刀铣外轮廓）N10 Y60，R15N20 X65N30 X85 Y40N40 Y.60, R15N50 X.65N60 G03 X.85 Y.40 R20逆时针圆弧插补铣削N70 Y.15N80 G00 Z2026根据程序 O0002 加工出心形板外轮廓如图 5.1 所示：图 5.1 （2）铣椭圆程序如表 5.2 所示：用 20 立铣刀粗精铣长轴为 150，短轴为 110 的椭圆。粗铣程序，刀具补偿 D03=35mm，D01=10.2mm，第一次下刀 Z=.6.4mm，第二次下刀Z=.12.8mm。精铣程序，刀具补偿 D02=10mm，Z=.13mm。每层铣削调用椭圆子程序，需要调用子程序 6 次。如表 5.2 所示：表 5.2 铣椭圆程序加工程序程序注释O0003主程序名（20 立铣刀铣椭圆）N10 G54G94G90G40G69G15M03S1500N20 G00 X.75 Y.100 Z50N30 G01 Z.6.4 F500N40 G01G41X.75Y.60D01F120(D03=35)建立刀具半径左补偿，D01=35N50 G01 Y0N60 G65 P0005调用椭圆外轮廓子程序N70 G00 G40 X0 Y0N80 M05N90 M30O0031子程序名（20 立铣刀铣椭圆）N10 #1=180设置变量#1N20 WHILE#1GE.180DO1#1 变量大于等于.180时执行循环N30 #2=75*COS#1设置变量#2N40 #3=55*SIN#1设置变量#3N50 G01 X#2 Y#3直线插补切削N60 #1=#1.0.5每次切削变量递减 0.5N70 END1循环结束N80 G01 Y5Y 轴直线插补进给N90 G00 Z50Z 轴抬刀N100 M99子程序结束，返回到主程序27根据程序 O0003 加工出心形板椭圆轮廓如图 5.2 所示：图 5.2 椭圆（3）铣内耳程序如表 5.3 所示：用 20 立铣刀粗精铣内耳。粗铣内耳刀补 D01=10.2mm。精铣内耳刀补D01=10mm，转速 S=2000r/min。表 5.3 铣内耳程序加工程序程序注释O0004主程序名（20 立铣刀铣内耳）N10 G54G94G90G69G15G40M03S1500N20 G00 X.65 Y.92.5N30 G00 Z20N40 G01 Z.10.8 F120N50 G01G41X.55Y.60D01(D01=10.2)建立刀具半径左补偿，D01=10.2N60 Y72.5N70 G00 X65N80 Y72.5N90 G00 G40 X.65 Y.92.5取消刀具半径补偿N100 G00 Z100N110 G41 X0 Y0N120 M05;N130 M30根据程序 O0004 加工出心形板内耳如图 5.3 所示：图 5.3 内耳28（4）铣削六边形凸台程序如表 5.4 所示：表 5.4 六边形凸台程序加工程序程序注释O0006主程序名（铣六边形凸台）N10 G54G90G94G15G40M03S1500N20 G00 X50 Y.80N30 Z20N40 G01 Z.5.8 F120N50 G42X50Y.70D01(D01=10.2)N60 M98 P0009N70 G15 G40 G00 X50 Y.80N80 G01 Z.6 F80N90 G42X50Y.70D02(D02=10)N100 M98 P0009N110 G00 Z150 N120 G15 G40 X0 Y0N130 M05N140 M30O0061子程序名（铣六边形凸台）N10 G16 G01 X50 Y0N20 Y60N30 Y120N40 Y180N50 Y240N60 Y300N70 Y0N80 G00 Z20N90 M99根据程序 O0006 加工出心形板六边形凸台如图 5.4 所示：图 5.4 六边形凸台29（5）8 键槽铣刀铣削 C3 倒角程序如表 5.5 所示：表 5.5 铣 C3 倒角程序加工程序程序注释O0008主程序名（铣削 C3 倒角）N10 G54G94G90G40G69G15M03S2500N20 G00 X50 Y0N30 Z20N40 G01 Z0 F200N50 G65 P0011N60 G00 Z150N70 X0 Y0N80 M05N90 M30O0009子程序名（铣削 C3 倒角）N10 #1=0设置变量#1N20 WHILE#1LE4DO1#1 变量小于等于 4mm,并开始执行 1N30 #2=42.38+#1*1.155设置变量#2N40 G16极坐标指令N50 G01 Z.#1 X#2 Y0 F100直线插补切削N60 Y.60 F2000N70 Y.120N80 Y180N90 Y120N100 Y60N110 Y0N120 #1=#1+0.05每次切削变量增加 0.05mmN130 G15极坐标指令取消N140 END1结束执行N150 M99子程序结束，返回到主程序根据程序 O0003 加工出心形板 C3 倒角如图 5.2 所示：图 5.4 C3 倒角305.4心形槽、圆弧槽和内槽的自动编程心形槽、圆弧槽和内槽的自动编程5.4.1创建程序创建程序在【插入】工具栏上单击【创建程序】图标，系统将弹出的“创建程序”对话框，单击“确定”按钮。5.4.2创建刀具创建刀具在【插入】工具栏上单击【创建刀具】按钮，系统弹出如图附.3 所示的“创建刀具”对话框，选择“类型”为“mill.contour”（轮廓铣） ，在“刀具子类型”下选择“MILL”（铣刀） ，在“名称”文本框中输入“D20”，单击对话框中的“确定”按钮，系统弹出如图所示的“铣刀.5 参数”对话框，在“直径”文本框中输入“20”，在“底圆角半径”文本框中输入“0”，在“长度”文本框中输入“75”，在“刀刃长度”文本框中输入“50”。如图 5.5 所示。图 5.5 创建刀具5.4.3创建几何体创建几何体在操作导航器的空白处单击鼠标右键，系统弹出快捷菜单，在该快捷菜单中选择“几何视图”命令，在操作导航器中出现图标，用鼠标左键双击该图标，系统弹出对话框。在对话框中的“安全设置选项”选择“自动”、 “安全距离”文本框内输入“20”。在“Mill orient”对话框中单击“CSYS 对话框”按钮，系统弹出如图 4.4 所示的“CSYS”对话框，在该对话框中的“参考”下拉列表框中选择“WCS”选项，使加工坐标系与工作坐标系重合。分别单击两个对话框中的“确定”按钮。31 图 5.6 Mill Orient 图 5.7 铣削几何体在操作导航器中双击图标，系统弹出如图 4.5 所示的“铣削几何体”对话框。（1）在该对话框中单击“指定部件”按钮，系统弹出“部件几何体”对话框，在该对话框中选中“几何体”单选按钮，在“过滤方法”下拉列表框中选择“体”选项，单击“全选”按钮，选择图形区所有可见的零件几何体模型，单击鼠标中键，返回“铣削几何体”对话框。（2）指定毛坯。在如图 4.5 所示的“铣削几何体”对话框中单击“指定毛坯”钮，系统弹出如图所示的“毛坯几何体”对话框，在该对话框选中“自动块”单选按钮，单击鼠标中键，返回“铣削几何体”对话框，单击鼠标中键，结束几何体的选择。 5.4.4创建操作创建操作在操作导航器的空白处单击鼠标右键，系统弹出快捷菜单，在该快捷菜单中选择“加工方法视图”命令，用鼠标左键双击图标，系统弹出如图所示的“铣削方法”对话框，设置“部件余量”为 0.5mm、 “内公差”为 0.05mm、 “外公差”为0.12mm：用鼠标左键双击图标，系统弹出“铣削方法”对话框，设置“部件余量”为 0mm、 “内公差”为 0.01mm、 “外公差”为 0.01mm。如图 4.6 所示。单击【插入】工具栏上的【创建操作】图标，系统自动弹出如图 4.7 所示的“创建操作”对话框，选择“类型”为“mlii.contour”，选择“操作子类型”为“CAVITY.MILL”（型腔铣） ， “程序”、 “刀具”、 “几何体”、 “方法”和名称分别设置为“PROGRAM”、 “D20”、 “WORKPIECE”、 “MILL.ROUGH”、 “CU”，单击对话框中的“确定”按钮将打开如图所示的“型腔铣”对话框。32 图 5.8 铣削方法 图 5.9 创建操作5.4.5指定切屑区域指定切屑区域在“型腔铣”对话框中单击【指定切削区域】图标，系统弹出“切削区域”对话框，选择切削区域，单击确定键，返回“型腔铣”对话框。如图 4.8 所示。图 5.10 指定切削区域5.4.6刀轨生成刀轨生成（1）切削模式。在“切削模式”下拉列表中选择“跟随周边”。（2）歩距。在“歩距”下拉列表选择“%刀具平直”。（3）全局每刀深度。在“全局每刀深度”文本输入框中输入“4.8”。（4）切削参数。在“型腔铣”对话框中单击【切削参数】图标，系统弹出“切削参数”对话框， “策略”选项卡参数如图所示，设置“切削方向”为“逆铣”、 “切削顺序”为“层优先”、 “图样方向”为“向外”、 “壁清理”为“自动”，并选中“岛清理”， “余量”33选项卡参数如图所示，选中使用“底部面和侧壁余量一直”，部件侧面余量采用继承自 MILL.ROUGH 为“0.5”， “内公差”为“0”。（5）非切削移动。在“型腔铣”对话框中单击【非切削移动】图标，系统弹出“非切削移动”对话框，倾斜角度设为“5”。 .（6）进给和速度。在“型腔铣”对话框中单击【进给和速度】图标，系统弹出如图所示的“进给和速度”对话框，设置主轴速度（rpm）为“1000”、 “进给率”的“切削”为“120mmpr”。单击鼠标中键，返回“型腔铣”对话框。（7）在“型腔铣”对话框中指定了所有的参数后，单击对话框底部操作组的【生成】图标，生成如图 4.9 所示的型腔铣粗加工刀轨。图 5.11 粗加工刀轨 图 5.12 粗加工效果图单击“型腔铣”对话框底部操作组的【确认】图标。系统弹出“刀轨可视化”对话框，选择“2D 动态”，单击播放按钮，型腔铣粗加工效果如图 4.10 所示。确认刀轨正确后，单击对话框中的“确定”按钮关闭对话框，完成型腔铣操作的创建。5.4.7后处理后处理在操作导航器中选择，再单击加工【操作】工具栏上的【后处理】图标，系统弹出“后处理”对话框。 图 5.13 后处理 图 5.14 程序34 在对话框的“后处理器”下选择“Fanuc_0i_mate”，在“输出文件”下设置好文件的存放路径和文件名，在“单位”下拉菜单中选择“公制/部件”，选中“列出输出”单选项，单击对话框中的“确定”按钮，在文件的存放目录下找到产生的 NC 程序文件，用记事本打开如图 4.12 所示的心形槽粗加工的 NC 程序。精铣心形槽程序的自动编程在操作导航器中选择下的“MILL_ROUGH”下的“CU”，单击鼠标右键，在系统弹出的快捷菜单中选择“复制”命令。在“MILL_FINISH”下粘贴。全局每刀深度为“5”。（1）切削参数。在“轮廓区域”对话框中单击【切削参数】图标，系统弹出“切削参数”对话框， “策略”选项卡下的“切削方向”选择“顺铣”、 “图样方向”选择“外向”，余量设为“0”其余参数不变。（2）非切削移动。倾斜角度设为“5”。（3）进给和速度。在“轮廓区域”对话框中单击【进给和速度】图标，系统弹出如图所示的“进给和速度”对话框，设置主轴速度（rpm）为“1200”、 “进给率”的“切削”为“80mmpr”。单击鼠标中键，返回“轮廓区域”对话框。 生成刀轨在“轮廓区域”对话框中指定了所有的参数后，单击对话框底部操作组的【生成】图标 生成如图 5.15 所示的型腔精加工刀轨。图 5.15 精加工刀轨检验刀轨单击“轮廓区域”对话框底部操作组的【确认】图标。系统弹出“刀轨可视化”对话框，选择“2D 动态”，单击播放按钮。 确认刀轨正确后，单击对话框中的“确定”按钮关闭对话框，完成轮廓区域操作的创建。35 图 5.16 精加工效果图 图 5.17 程序后处理在操作导航器中选择 ，再单击加工【操作】工具栏上的【后处理】图标，系统弹出“后处理”对话框，在对话框的“后处理器”下选择“Fanuc_0i_mate”，在“输出文件”下设置好文件的存放路径和文件名，在“单位”下拉菜单中选择“公制/部件”，选中“列出输出”单选项，单击对话框中的“确定”按钮，在文件的存放目录下找到产生的 NC 程序文件，用记事本打开如图 4.15 所示的心形槽精加工的NC 程序。 粗精铣内槽和圆弧槽程序的自动编程在操作导航器中选择下的“MILL_ROUGH”下的“CU”，单击鼠标右键，在系统弹出的快捷菜单中选择“复制”命令。在“MILL_ROUGH”和在“MILL_FINISH”下粘贴。a. 指定切削区域指定切削区域在“型腔铣”对话框中单击【指定切削区域】图标，系统弹出“切削区域”对话框，选择切削区域，单击确定键，返回“型腔铣”对话框。如图 5.18 所示。图 5.18 指定切削区域在“切削模式”下拉列表中选择“跟随周边”。粗铣全局每刀深度为“2”，精铣全局每刀深度为“3”。 36 （1）打开面铣削区域对话框，在“面铣削区域”对话框的“刀具”选项下选择刀具为“D8”。 （2）切削参数。在“轮廓区域”对话框中单击【切削参数】图标，系统弹出“切削参数”对话框，粗加工“策略”选项卡下的“切削方向”选择“逆铣”、 “图样方向”选择“外向”，余量设为“0.2”其余参数不变。精加工“策略”选项卡下的“切削方向”选择“顺铣”、 “图样方向”选择“外向”，余量设为“0”其余参数不变。单击鼠标中键，返回“轮回区域”对话框。（3）非切削移动。倾斜角度设为“5”。 （4）进给和速度。在“轮廓区域”对话框中单击【进给和速度】图标，系统弹出如图所示的“进给和速度”对话框，设置主轴速度（rpm）粗加工为“1000”，精加工为“1200”、 “进给率”的“切削”粗加工为“120mmpr”，精加工为“80mmpr”。单击鼠标中键，返回“轮廓区域”对话框。 b. 生成刀轨生成刀轨在“轮廓区域”对话框中指定了所有的参数后，单击对话框底部操作组的【生成】图标 生成如图 4.17 所示的圆弧槽和内槽的加工刀轨。 图 5.19 加工刀轨 图 5.20 加工效果图c. 检验刀轨检验刀轨单击“轮廓区域”对话框底部操作组的【确认】图标。系统弹出“刀轨可视化”对话框，选择“2D 动态”，单击播放按钮。如图 4.18 所示。 确认刀轨正确后，单击对话框中的“确定”按钮关闭对话框，完成轮廓区域操作的创建。d. 后处理后处理在操作导航器中选择，再单击加工【操作】工具栏上的【后处理】图标，系统弹出“后处理”对话框，在对话框的“后处理器”下选择“Fanuc_0i_mate”，在“输出文件”下设置好文件的存放路径和文件名，在“单位”下拉菜单中选择“公制/部件”，选中“列出输出”单选项，单击对话框中的“确定”按钮，在文件的存放目37录下找到产生的 NC 程序文件，用记事本打开如图 4.19 和图 4.20 所示的粗精加工的 NC 程序。Mastercam 和 UG 的区别如下: 图 5.21 粗加工程序 图 5.22 精加工程序Unigraphics( 简称 UG)同样是当今世界上最先进、面向制造行业的高端软件 CAD/CAE/CAM。UG 软件被当今许多世界领先的制造商用来从事工业设计、详细的机械设计以及工程制造等各个领域。如今 UG 在全球已拥有 17000 多个客户。UG 自 90 年进入中国市场以来，发展迅速，已经成为汽车、机械、计算机及家用电器、模具设计等领域的首选软件。 这两者软件相比较下来的话：UG 还是比较好用的，就是上手要有点耐心。MasterCAM 之前也只是用在模具设计上（与现在 UG 也是没有办法去相比，用过的人也都知道，做出来的造型等等一些都与 UG 不可比拟！）而且它能做到的，UG 肯定能做到，精确曲面用 UG 是很好的。说白了，工多手熟。用 MasterCAM 觉得没有太大的必要，因为两个软件可以相互转档，虽然世上没有完美的转档，但是也不会有太大的问题。如果用 UG 来做模具，它绝对是一款非常好的软件，今后模具软件的发展方向肯定被 UG 取代，这是由软件本体决定的，别的不说，光它的坐标优势是其它软件没有的，综合能力很强大，做模具使用 UG 和AUTOCAD 就够了。总结38 总总 结结经过 3 个月的时间，毕业设计的工作已经完成。通过对典型零件的数控加工课题的认真学习和研究，基本掌握了零件数控铣加工工艺分析的方法和编程的技巧。毕业设计前期，通过对数控铣加工工艺和编程知识的储备，学习到了关于数控铣发展的方向及其特点，并且通过对加工工艺的学习，较好的掌握了数控铣加工工艺的特点，及其在编写加工工艺时，应该注意那些问题等等。而且通过对数控铣编程指令的熟悉和简单的应用，掌握了一些常用的编程指令。在毕业设计的中期，通过对 FANUC 系统的学习，进一步的掌握了数控编程的方法和编程指令，毕业设计的后期，通过对具体零件的分析和编程，更进一步的掌握了数控加工工艺和编程的特点。 在本次毕业设计的过程中，也遇到了很多的困难，充分体会到了理论必须与实际相结合。虽然在毕业设计的前期和设计过程中，搜集了大量关于数控铣加工工艺和编程的资料，但是在实际的工艺分析和数控编程中还是遇到了很多的理论与实际不同的困难。许多问题在书本上都是这样，而在实际运用中却是那样，但幸运的是通过老师的帮助和多次分析修改后，最终完成了加工工艺的分析和编程。在毕业设计的过程中，要边学习，边实践，每当遇到新的问题时，就要不断的努力和探索，切忌心浮气躁。39参考文献参考文献1 刘俊,徐四红.毕业设计指导与案例分析M. 北京：理工大学出版社，2009.8 2 张海波.AutoCAD 制图快捷命令速查通M. 北京：人民邮电出版社，2010.83 徐建高,易玉珍.FANUC 系统数控铣床（加工中心）编程与操作实用教程M.北京：化学工业出版社，2007.7.4 杨丰，宋宏明.数控加工工艺M. 北京：机械工业出版社，2010.45 朱立义.AutoCAD 项目化教程M. 苏州：苏州大学出版社，2010.16 胡仁喜，康士廷，刘昌丽.UG NX 6.0 中文版入门与提高M. 北京：化学工业出版社，2009.97 高凤英.数控机床编程与操作切削技术M.南京：东南大学出版社，2005.18 中国机械工业教育协会组编.数控加工工艺及编程M. 北京：机械工业出版社，2001.69 李艳芳主编.基于 UG 的凸模零件加工仿真J.山东：潍坊工程职业学院.10 金秀慧主编.基于 UG CAM 的装配加工技术及其在数控编程中的应用J.山东：德州 学院机电系.11 淑萍主编.机械加工工艺及设备M.北京：机械工业出版社.12 孙德茂主编.数控机床铣削加工直接编程技术M.北京：机械工业出版社，2004.13 唐应谦主编.数控加工工艺学J.中国劳动社会保障出版社，2000.14 S.Q. Liu a, S