割草机带轮嵌件的数控加工工艺分析与编程大学论文.docx
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割草机带轮嵌件的数控加工工艺分析与编程大学论文
割草机带轮嵌件的数控加工工艺分析与编程
【摘要】
本文通过对企业中带轮嵌件进行加工工艺的分析,分析零件的图纸要求，确定加工内容和要求，合理安排工序，通过NX6.0软件，三维建图，模拟仿真，编程导入，实际操作，最后完成产品的加工。
【关键词】：
带轮嵌件；工艺分析；建模；仿真编程
目录
引言1
一、制定带轮嵌件的加工工艺2
（一）图纸分析2
（二）制定工艺路线3
（三）加工设备选用3
（四）毛坯的选用4
（五）夹具选用4
（六）刀具和切削用量的选用5
二、编制加工程序6
（一）零件三维建模6
（二）编制加工左端的NC程序17
（三）仿真加工与后处理23
总结25
参考文献26
谢辞27
引言
随着科技生产力和生活水平的提高，机械产品要求也逐渐从简单趋向复杂，人工制作越来越困难。
1946年世界上诞生了第一台计算机，在随后的六年中就很快的应用到机床中，一种操作简便、精度高、效率高的加工设备就由此诞生了-----数控机床。
数控技术就是通过数字来对机床工作实现的一种自动化技术。
多年的发展数控技术更加广泛，如NC、CNC，数控系统也很多，通常我们熟知的发那科（FAUNC）、西门子（SINUMERIK）等等。
本文介绍的是带轮嵌件的工艺分析与编程，按照零件图纸加工要求，制定加工工艺，选择设备、毛坯、夹具、制作工艺卡、刀具表等等。
做好准备要求，使用NX软件建模、模拟加工，导出编程。
一、制定带轮嵌件的加工工艺
（一）图纸分析
带轮嵌件此零件包含的特征有滚直纹、内螺纹、斜角、外圆，如图1-1所示图纸要求。
图1-1零件图纸要求
根据图纸要求该零件要求材料为45＃钢，见表1-1加工内容。
表1-1加工内容
内容
要求
Φ15.0mm外圆
直径为Φ15.0（+0/-0.05）mm的外圆
Φ19.0mm外圆
直径为Φ19.0：
外圆长度23.0（+0.05/-0.05）mm的外圆
Φ15.0mm外圆
直径为Φ15.0（+0.008/-0）mm的外圆
Φ14.0mm外圆
直径为Φ14.0（+0.05/-0.05）mm的外圆
Φ9.0mm外圆
直径为Φ9.0（+0.014/-0.006）mm的外圆
内螺纹M8×30
螺纹规格M8×30
滚直纹1×1
滚直纹要求1×1
外沟槽
宽2mm；底径17mm
外沟槽
宽1mm；底径18mm
外沟槽
宽2mm；底径14mm
外沟槽
宽2mm；底径8mm
外沟槽
宽1.3mm;底径8mm
总长
总长87.6（+0.1/-0.1）mm
垂直度
外圆直径为Φ15.0mm垂直0.2
同心度
外圆直径为Φ15.mm0与内螺纹同心值0.05
倒角
6个1×45°倒角
粗糙度
外圆直径为Φ14.0mm和Φ19.0mm要求Ra3.2,其他Ra1.6
带轮嵌件的主要加工难点为Φ15mm、Φ19mm、Φ14mm的外圆直径尺寸，外沟槽、内螺纹M8、滚直螺纹1×1，端面的加工精度Ra1.6。
此零件较为复杂且要求精度高，所以在操作过程一定要把握好切削速度和进给。
（二）制定工艺路线
（1）备料：
直径20mm的45#钢棒料，长100mm；
（2）右端钻孔：
钻Φ7mm长度30mm的孔；
（3）粗车左端：
用三爪卡盘夹紧毛坯右边，伸出90mm，将零件左边车光，粗车Φ9.0mm、Φ14.0mm、Φ15.0mm、Φ19.0mm、Φ15.0mm外圆和倒角，留0.3mm余量;
（4）精车左端：
精车尺寸至图纸要求；
（5）粗车左端：
在左端车出长4mm，角度20的斜角，留0.5mm余量；
（6）精车左端：
精车斜角；
（7）切槽：
按图纸上要求切槽；
（8）切断：
零件掉头装夹，装夹时用铜皮包好，在图纸总长要求下，切断多余的长度；
（9）粗车内螺纹：
车M8×30的内螺纹，留0.3mm余量；
（10）精车内螺纹：
精车至图纸要求；
（三）加工设备选用
加工设备使用CK61361，该设备完全符合图纸加工要求。
见图1-2。
图1-2机床视图
（四）毛坯选用
材料为45#钢，根据零件图纸要求和实际生产状况，毛坯选用Φ20mm，L为100mm的棒料，因为零件最后要求硬度为HB220-280，在此之前需要对毛坯进行调制热处理，毛坯如图1-3所示。
图1-3毛坯图
（五）夹具的选用
在实际生产中发现零件又细又长，因此需要顶尖配合装夹，防止零件在加工过程中晃动导致变形。
如图1-4为三爪卡盘，图1-5为顶尖。
图1-4三爪卡盘
图1-5顶尖
因为此零件需要掉头装夹，通常我们需要使用弹性套。
它主要能起到提高零件装夹时与机床主轴的同轴度，并且能保护已加工表面不受到破坏，此零件所需弹性套如图1-6所示。
图1-6弹性套
（六）刀具和切削用量的选用
刀具卡片如表1-2所示。
表1-2图表
工序
刀号
刀具规格
加工内容
转速
（r/min）
切深
（mm）
进给
（mm/r）
加工孔
T01
麻花钻
钻孔
700
40
0.25
加工左端
T02
外圆刀
粗车
700
1.5
0.2
精车
1000
0.5
0.1
T03
切槽刀
切槽
1000
0.5
0.1
2、编制加工程序
（一）零件三维建模
1.使用NX6.0软件新建文件，选择模型建模，单位毫米，将文件命名为11c6-chenzhuo.prt，完成创建。
2.点击草图，指点圆点为（0，0，0），直径为15mm的圆，设置约束，如图2-1所示，完成创建。
图2-1草图
3.选择【拉伸】，选择直径为15mm的圆，在限制对话框中拉伸距离17.3mm，如图2-2所示，完成创建。
图2-2拉伸对话框
4.选择【草图】，在之前创建的圆柱上指定平面方向，创建直径为19mm的圆，设置约束，如图2-3所示，完成创建。
图2-3草图
5.选择【拉伸】，选择直径为19mm的曲线，在限制对话框中开始值为0mm，结束值为8mm。
布尔求和选择体全选，如图2-4所示，完成创建。
图2-4拉伸对话框
6.选择【草图】，在之前创建的圆柱上指定平面方向，创建直径为17mm的圆，设置约束，如图2-5所示，完成创建。
图2-5草图
7.选择【拉伸】，选择直径为17mm的曲线，在限制对话框中开始值0mm，结束值2mm。
布尔求和选择体全选，如图2-6所示，完成创建。
图2-6拉伸对话框
8.选择【拉伸】，选择直径为17mm的曲线，在限制对话框中开始值10mm，结束值20mm。
布尔求和选择体全选，如图2-7所示，完成创建。
图2-7拉伸对话框
9.选择【草图】，在之前创建的圆柱上指定平面方向，创建直径18mm的圆，设置约束，如图2-8所示，完成创建。
图2-8草图
10.选择【拉伸】，选择直径为18mm的曲线，在限制对话框中开始值0mm，结束值1mm。
布尔求和选择体全选，如图2-9所示，完成创建。
图2-9拉伸对话框
11.选择【拉伸】，选择直径为18mm的曲线，在限制对话框中开始值21mm，结束值23mm。
布尔求和选择体全选，如图2-10所示，完成创建。
图2-10拉伸对话框
12.选择【草图】，在之前创建的圆柱上指定平面方向，创建直径为14mm的圆，设置约束，如图2-11所示，完成创建。
图2-11草图
13.选择【拉伸】，选择直径为14mm的曲线，在限制对话框中开始值0mm，结束值2mm。
布尔求和选择体全选，如图2-12所示，完成创建。
图2-12拉伸对话框
14.选择【草图】，在之前创建的圆柱上指定平面方向，创建直径为15mm的圆，设置约束，如图2-13所示，完成创建。
图2-13草图
15.选择【拉伸】，选择直径为15mm的曲线，在限制对话框中开始值0mm，结束值7mm。
布尔求和选择体全选，如图2-14所示，完成创建。
图2-14拉伸对话框
16.选择【拉伸】，选择选择直径为15mm的曲线，在限制对话框中开始值9mm，结束值34.3mm。
布尔求和选择体全选，如图2-15所示，完成创建。
图2-15拉伸对话框
17.选择【草图】，在之前创建的圆柱上指定平面方向，创建直径为8mm的圆，设置约束，如图2-16所示，完成创建。
图2-16草图
18.选择【拉伸】，选择直径为8mm的曲线，在限制对话框中开始值0mm，结束值13mm。
布尔求和选择体全选，如图2-17所示，完成创建。
图2-17拉伸对话框
19.选择【草图】，在之前创建的圆柱上指定平面方向，创建直径为9mm的圆，设置约束，如图2-18所示，完成创建。
图2-19草图
20.选择【拉伸】，选择直径为9mm的曲线，在限制对话框中开始值2mm，结束值7mm。
布尔求和选择体全选，如图2-20所示，完成创建。
图2-20拉伸对话框
21.在菜单中点击【插入】，在细节特征中找到【倒斜角】，弹出对话框，选择好边，点击偏置和角度，距离4mm，角度20度，如图2-21所示，完成创建。
图2-21倒斜角对话框
22.按照以上操作将1×45°、0.5×45°所需倒角完成。
23.在菜单中点击【插入】，在设计特征中找到【孔】这一选择，点击进入。
弹出创建孔的对话框，在直径为15mm的圆柱上指定为圆心位置，尺寸要求直径8mm,深度30mm，布尔求差选择体全选，如图2-22所示，完成孔的创建。
图2-22孔对话框
24.在菜单中点击【插入】，在设计特征中找到【螺纹】这一选择，点击进入。
弹出创建螺纹对话框，选择以上创建直径为8mm的孔为加工面，在编辑螺纹中设置螺纹参数，如图2-23所示，完成操作。
图2-23螺纹对话框
25.将不需要的草图创建、坐标系隐藏，零件的建模就此完成，如图2-24所示。
图2-24完成零件
（二）编制加工左端的NC程序
1.打开以上创建零件图，点击【开始】，选择【加工】，如图3-1所示，进入加工模块。
图3-1加工环境设置对话框
2.选择【几何视图】，如图3-2所示。
图3-2操作导航器
3.在操作导航器中找到【MCS_MILL】，双击操作。
弹出TurnOrient对话框，指定MCS方向，车床工作平面指定为XM-YM，其他设置默认状态，如图3-3所示。
图3-3加工坐标系对话框
4.如图3-4所示，选择参考坐标系中的WCS，完成加工坐标系设置。
图3-4加工坐标系设置
5.如图3-5所示，PORKPIECE设置对话框，指定部件、指定毛坯，完成操作。
图3-5WORKPIECE设置对话框
6.选择【指定部件】，选择建模时所画零件如图3-6所示，完成指定部件操作。
图3-6部件几何体对话框
7.选择【指定毛坯】，选择在建模中预先建好的毛坯，如图3-7所示，完成指定毛坯。
图3-7毛坯几何体对话框
8.在操作导航器中找到MCS_SPINDLE，在WORKPIECE中找到RUENING_WORKPIECE，生成车加工截面和毛坯界面。
9.【机床视图】状态下，在菜单中点击创建刀具，如图3-8所示，选择drill刀具子类型，名称改为T1D8，钻刀参数设置如下图3-9所示，完成刀具创建。
图3-8创建刀具选择对话框图3-9刀具选择对话框
10.创建刀具，如图3-10所示选择turning刀具子类型择，刀具名称为命名为T2。
车刀参数设置如图3-11所示，完成刀具创建。
图3-10刀具选择框图3-11车刀-标准
11.创建刀具，如图3-12所示选择turning刀具子类型，刀具名称改为T3。
如下图3-13所示完成参数设置，刀具创建完成。
图3-12刀具选择框图3-13螺纹刀选择框
12.【创建操作】，如图3-14所示，选择操作类型为turning，选择刀具，几何体，粗加工，完成操作。
图3-14创建操作对话框
13.在粗车OD情况下选择几何体，确认后出现指定部件边界、指定毛坯边界如图3-15所示。
图3-15粗加工对话框
14.在粗车OD情况下点击部件边界，如图3-16所示。
图3-16编辑指定部件边界
15.在粗车OD情况下点击切削区域，如图3-17所示。
图3-17指定切削区域
16.【切削参数】，余量留0.5mm，如图3-18所示。
图3-18切削参数对话框
17.选择3D动态播放，刀轨生成，点击【确定】，粗加工完成。
18.精加工方式同以上粗加工方式操作，设置余量修改为0，3D动态播放，刀轨生成，精加工完成。
19.因为考虑到企业节约成本，镗孔、车内螺纹直接手动加工，不需编程。
（三）仿真加工与后处理
1.点击程序顺序图找到PROGRAM，刀轨确认，完成操作。
在菜单工具中找到【操作导航器】、【输出】、【NXPost】开始后处理如图4-1所示操作。
图4-1后处理对话框
2.后处理器选择LATHE_AXIS_TOOL_TIP,如图4-2所示导出程序。
图4-2NC程序
总结
这一次的毕业设计，接触到许多课堂上学不到的东西，比如一些加工操作方法，工序的安排，并且把老师课堂上的理论与企业实际操作紧密地结合了在一起。
在企业实习的时候，不仅增强了自己的动手能力，还教会我在编制工艺时更加合理地安排加工工艺，避免一些重复操作来节省加工时间。
在企业领导和季老师的帮助最终克服重重困难，完成毕业设计。
参考文献
[1]吴少华顾涛季业益.首件加工与调试[M].苏州工业职业技术学院.2011.3.
[2]张亚力.数控铣床/加工中心编程与零件加工[M].化学工业出版社.2011.9.
[3]钱东东.实用数控编程与操作.北京大学出版社[M].2008.12.
[4]李建刚.数控铣床和加工中心的编程与操作实例[M].中国电力出版社.2006.
[5]徐洪海.数控机床刀具及其应用[M].北京机械工业出版社.2001.
[6]戴国洪.SIEMENSNX6.0（中文版）数控加工技术[M].机械工业出版社.2010.2.
[7]陈爱平.螺纹加工[M].机械工业出版社.2010.
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