毕业设计(论文)-割草机带轮嵌件的数控加工工艺分析与编程.doc
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1、 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
2、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。27一、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
3、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15.0mm外圆直径为15.0(+0/-0.05)mm的外圆19.0mm外圆直径为19.0:外圆长度23.0(+0.05/-0.05)mm的外圆15.0mm外圆直径为15.0(+0.008/-0)mm的外圆14.0mm外圆直径为14.0(+0.05/-0.05)mm的外圆9.0mm外圆直径为9.0(+0.014/-0.006)mm的外圆内螺纹M830螺纹规格M830滚直纹11滚直纹要求11外沟槽宽2mm;底径17mm外沟槽宽1mm
4、;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15.0mm垂直0.2同心度外圆直径为15.mm0与内螺纹同心值0.05倒角6个145倒角粗糙度外圆直径为14.0mm和19.0mm要求Ra3.2,其他Ra1.6 带轮嵌件的主要加工难点为15mm、19mm、14mm的外圆直径尺寸,外沟槽、内螺纹M8、滚直螺纹11,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)
5、右端钻孔:钻7mm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9.0mm、14.0mm、15.0mm、19.0mm、15.0mm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M830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
6、,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20mm,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
7、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700400.25加工左端T02外圆刀粗车7001.50.2精车10000.50.1 T03切槽刀切槽10000.50.1二、 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】,
8、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2
9、mm。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23m
10、m。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
11、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
12、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145、0.545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,
13、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
14、找到【MCS_MILL】,双击操作。弹出Turn Orient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3-5 WORKPIECE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.
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