ug_減速器軸類零件加工工藝畢業(yè)設(shè)計說明書

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要</p><p>　基于UG的CAD/CAM/PDM系統(tǒng)成平臺開發(fā)-軸類零件數(shù)控加工摘要隨著計算機技術(shù)和機床制造業(yè)的不斷發(fā)展，CAD/CAM圖形交互式的應(yīng)用成為數(shù)控技術(shù)發(fā)展的新趨勢。數(shù)控編程在CAD /CAM系統(tǒng)在中最能明顯發(fā)揮效益的環(huán)節(jié)之一，而PDM與UG的結(jié)合，讓CAD/CAM的設(shè)計

2、過程變得容易管理和控制，實現(xiàn)了時間的節(jié)約，大大的有助于實現(xiàn)設(shè)計加工自動化，提高加工精度和加工質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研制周期等。關(guān)鍵詞 UG CAD/CAM   車床加工 數(shù)控工藝 夾具 仿真加工 PDM</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p

3、><p>　　第一章減速箱零件三維建模與裝配3</p><p>　　1.1 UG NX簡介3</p><p>　　1.1.1 UG技術(shù)概述3</p><p>　　1.1.2 UG軟件的特點3</p><p>　　1.2軸類零件建模5</p><p>　　1.2.1中間軸的建模5</

4、p><p>　　1.2.2低速軸和高速軸的建模9</p><p>　　1.3減速箱零件建模及裝配9</p><p>　　1.3.1軸類零件的裝配9</p><p>　　1.3.2整個減速箱的裝配12</p><p>　　第二章 減速箱各個軸的加工工藝設(shè)計14</p><p>　　2.1數(shù)控

5、加工工藝概述14</p><p>　　2.1.1 數(shù)控加工工藝設(shè)計的內(nèi)容14</p><p>　　2.1.2 數(shù)控加工工藝的特點14</p><p>　　2.1.3 數(shù)控機床的主要加工對象15</p><p>　　2.2數(shù)控加工工藝制定15</p><p>　　2.2.1 加工中心簡介15</p>

6、;<p>　　2.2.2 加工中心加工工藝路線的確定原則16</p><p>　　2.3 各個軸的加工工藝的制訂17</p><p>　　2.3.1零件的工藝分析17</p><p>　　2.3.2毛胚的選擇17</p><p>　　2.3.3基準(zhǔn)的選擇17</p><p>　　2.3.4擬訂機

7、械加工工藝路線18</p><p>　　2.4各個軸的加工工藝的制定19</p><p>　　2.4.1低速軸的工藝擬定19</p><p>　　2.4.2中間軸的工藝擬定21</p><p>　　2.4.3高速軸加工工藝擬定24</p><p>　　第三章軸鍵槽數(shù)控加工夾具設(shè)計27</p>

8、<p>　　3.1夾具概述27</p><p>　　3.1.1 夾具的功能與組成27</p><p>　　3.1.2 夾具的設(shè)計基本要求27</p><p>　　3.2夾具設(shè)計28</p><p>　　3.2.1 夾具設(shè)計一般過程28</p><p>　　3.2.2 變速箱各個軸的夾具設(shè)計28&l

9、t;/p><p>　　3.3校核夾緊力29</p><p>　　3.4 夾具實體建模31</p><p>　　第四章 軸的數(shù)控加工仿真34</p><p>　　4.1 NX數(shù)控加工概述34</p><p>　　4.1.1 加工功能介紹34</p><p>　　4.1.2 加工術(shù)語和定義3

10、5</p><p>　　4.1.3 加工類型36</p><p>　　4.2 數(shù)控加工工藝37</p><p>　　4.2.1數(shù)控加工工藝特點37</p><p>　　4.2.2 數(shù)控程序編制中的工藝分析37</p><p>　　4.3數(shù)控加工刀具的選擇38</p><p>　　4.4

11、軸的數(shù)控加工過程38</p><p>　　第五章 PDM平臺開發(fā)44</p><p>　　5.1PDM簡介44</p><p>　　5.2PDM的發(fā)展45</p><p>　　5.3PDM的功能特點45</p><p>　　5.4 PDM的應(yīng)用47</p><p>　　5.5在PDM

12、的管理下進行工藝設(shè)計47</p><p>　　第六章 結(jié) 論51</p><p><b>　　致 謝51</b></p><p><b>　　參考文獻52</b></p><p><b>　　附 錄53</b></p><p><b

13、>　　前 言</b></p><p>　　如今制造業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)是，通過產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)創(chuàng)新，在持續(xù)的成本縮減以及收入和利潤的逐漸增加的要求之間取得平衡。為了真正地支持革新，必須評審更多的可選設(shè)計方案，而且在開發(fā)過程中必須根據(jù)以往經(jīng)驗中所獲得的知識更早地做出關(guān)鍵性的決策。</p><p>　　機電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)變得愈來愈復(fù)雜、功能變得愈來愈繁多、研制時間變得愈來愈短促、更新?lián)Q

14、代變得愈來愈急速，這些發(fā)展趨勢都對機電產(chǎn)品的設(shè)計與制造提出新的要求。為了適應(yīng)新形勢下的新任務(wù)，人們可以借助CAD/CAM 技術(shù)的卓越功能來實現(xiàn)機電產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計與制造的根本目標(biāo)，</p><p>　　NX 是 UGS PLM 新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，它可以通過過程變更來驅(qū)動產(chǎn)品革新。 NX 獨特之處是其知識管理基礎(chǔ)，它使得工程專業(yè)人員能夠推動革新以創(chuàng)造出更大的利潤。 NX 可以管理生產(chǎn)和系統(tǒng)性能知識，根據(jù)已知準(zhǔn)則

15、來確認每一設(shè)計決策。 </p><p>　　NX 建立在為客戶提供無與倫比的解決方案的成功經(jīng)驗基礎(chǔ)之上，這些解決方案可以全面地改善設(shè)計過程的效率，削減成本，并縮短進入市場的時間。通過再一次將注意力集中于跨越整個產(chǎn)品生命周期的技術(shù)創(chuàng)新， NX 的成功已經(jīng)得到了充分的證實。這些目標(biāo)使得 NX 通過無可匹敵的全范圍產(chǎn)品檢驗應(yīng)用和過程自動化工具，把產(chǎn)品制造早期的從概念到生產(chǎn)的過程都集成到一個實現(xiàn)數(shù)字化管理和協(xié)同的框架中。

16、（Ⅰ）在產(chǎn)品設(shè)計方面，NX 包括了世界上最強大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用模塊。 NX 具有高性能的機械設(shè)計和制圖功能，為制造設(shè)計提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 NX 優(yōu)于通用的設(shè)計工具，具有專業(yè)的管路和線路設(shè)計系統(tǒng)、鈑金模塊、專用塑料件設(shè)計模塊和其他行業(yè)設(shè)計所需的專業(yè)應(yīng)用程序。（Ⅱ）在仿真、確認和優(yōu)化方面，NX 允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā)過程。通過在開發(fā)周期中較早地運用數(shù)字化仿真性能，制造

17、商可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時減少或消除對于物理樣機的昂貴耗時的設(shè)計、構(gòu)建，以及對變更周期的依賴。（Ⅲ） 在二次開發(fā)方面，1. Open Grip，提供了最簡單的解釋性語言，類似于AutoCAD</p><p>　　2. Open API，也叫Open C，UG的一個C語言函數(shù)庫，將相似功能的函數(shù)放在同一個.h頭文件中，只要被.c文件#include一下就能使用，編譯后生成dll，這種dll文件可以直接由3種方式調(diào)用：

18、 </p><p>　　1）通過.men調(diào)用，需要寫在.men文件中 </p><p>　　2）通過UI Styler二次開發(fā)的對話框.dlg中的按鈕響應(yīng)函數(shù)來調(diào)用 </p><p>　　3）通過Open Grip函數(shù)調(diào)用。 </p><p>　　Open C，是最強大的二次開發(fā)工具，可以實現(xiàn)草圖，三維實體曲面，產(chǎn)品裝配，汽車模塊，模具模塊，

19、知識工程（Knowledge fusion），CAM加工，有限元FEM，數(shù)據(jù)庫操作等所有UG功能的二次開發(fā)。 </p><p>　　3. Open C++，與Open C類似，只是函數(shù)庫為C++類庫的形式，可以用C面向過程或者C++面向?qū)ο蟮姆椒▉砭帉懞驼{(diào)用。但是功能僅局限于CAD。 </p><p>　　4. UI Styler，用于二次開發(fā)擴展的菜單命令和對話框，界面，生成的.men,

20、 .dlg可以調(diào)用上述二次開發(fā)語言編寫的可執(zhí)行代碼。 </p><p>　　5. Tooling Language，UG自己提供的一套工具說明性語言，比較多的用在Genius設(shè)備刀具管理和Postbuilder </p><p>　　CAM后置處理器上，一般情況下，不需要做任何修改，以Postbuilder為例，在這個用Java編寫的跨平臺工具中，機床類型、主軸、機床各軸，進給率，刀具描述

21、等都已經(jīng)由這種由Java生成的工具語言完成.在Postbuilder窗口中的任何可視化修改，都會自動修改這些工具語言。有經(jīng)驗的用戶或第三方也可以自己修改這些工具。 </p><p>　　6.在此補充的是，可以使用VB，Java等語言，通過對UG安裝目錄下各個.set, .template, .dat, .dlg, .men文件和數(shù)據(jù)庫進行操作來達到上述二次開發(fā)工具同樣的效果。這也是UG二次開發(fā)工具強大之處。<

22、;/p><p>　　我這次的畢業(yè)設(shè)計就是要求熟悉UG軟件，學(xué)習(xí)UG軟件的使用，運用UG進行減速箱的造型和軸類零件的加工模擬與仿真，進而通過對ug的二次開發(fā)來完成pdm系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)。課題就是“基于UG的CAD/CAM/PDM系統(tǒng)集成平臺開發(fā)-軸類零件數(shù)控加工”。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計中我進行了充分的課題調(diào)查并參考和借閱的大量的科技文獻，給我的設(shè)計提供了大量的理論依據(jù)。</p&

23、gt;<p>　　本次畢業(yè)設(shè)計過程中得到了賈曉林老師的悉心指導(dǎo)。在二次開發(fā)方面得到了邱勝海老師大量幫助，同時從魯泳老師那里學(xué)到了許多ug知識，在此表示真心的感謝！由于本人水平有限，其中的不足之處懇請大家指正。</p><p>　　第一章減速箱零件三維建模與裝配</p><p>　　1.1 UG NX簡介</p><p>　　1.1.1 UG技術(shù)概述&l

24、t;/p><p>　　UGS(Unigraphics Solutions)是全球發(fā)展最快的機械CAX(即CAD、CAE、CAM等的總稱)公司之一。它的產(chǎn)品Unigraphics(簡稱UG)軟件是當(dāng)前世界上最先進和緊密集成的、面向制造業(yè)的CAX高端軟件，是知識驅(qū)動自動化技術(shù)領(lǐng)域中的領(lǐng)先者。它實現(xiàn)了設(shè)計優(yōu)化技術(shù)與基于產(chǎn)品和過程知識工程的組合。UG軟件能夠為各種規(guī)模的企業(yè)提供可測量的價值；能夠使企業(yè)產(chǎn)品更快地提供給市場；能

25、夠使復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計與分析簡單化；能夠有效地降低企業(yè)的生產(chǎn)成本并增加企業(yè)的市場競爭實力。正是由于該軟件的高度集成化和優(yōu)越的性能，使之成為目前世界上最優(yōu)秀公司廣泛使用的系統(tǒng)，如波音飛機、通用汽車、惠普發(fā)動機、飛利浦、松下、精工和愛立信等。該軟件目前也普及到機械、醫(yī)療設(shè)備和電子等行業(yè)，并發(fā)揮著越來越顯著的作用。</p><p>　　UG產(chǎn)品主要包括計算機輔助工業(yè)設(shè)計、工程設(shè)計、工程分析和制造，以及知識驅(qū)動自動化的工具與

26、專門過程的導(dǎo)向。UG產(chǎn)品線如圖1-1所示。</p><p>　　1.1.2 UG軟件的特點</p><p>　　UnigraphicsCAD/CAE/CAM系統(tǒng)提供了一個基于過程的產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境，使得產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計到加工真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品與制造。UG面向過程驅(qū)動的技術(shù)是虛擬產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。在面向過程驅(qū)動技術(shù)的環(huán)境里，用戶的全部產(chǎn)品及精確的數(shù)據(jù)模型能夠在產(chǎn)品開發(fā)

27、的各個環(huán)節(jié)保持相關(guān)，從而有效地實現(xiàn)了并行工程。UG不僅有強大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配和產(chǎn)生工程圖的設(shè)計功能，而且在設(shè)計過程中可以進行有限元分析、機構(gòu)運動分析、動力學(xué)分析和仿真模擬，提高了設(shè)計的精確性和可靠性。同時，可用建立的三維模型直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其處理程序支持多種類型的數(shù)控機床。另外，它提供的二次開發(fā)語言UD/OPEN、GRIP、UG/OPENAPI簡單易學(xué)，實現(xiàn)功能多，便于用戶開發(fā)專用的CAD系統(tǒng)，具體來說，

28、該軟件具有以下特點：</p><p>　　1、具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，真正實現(xiàn)了CAD/CAE/CAM等各模塊之間的無數(shù)據(jù)交換的自由切換，可施行并行工程。</p><p>　　圖1-1 Unigraphics產(chǎn)品線</p><p>　　2、采用復(fù)合建模技術(shù)，可將實體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數(shù)化建模融為一體。</p><p>　　

29、3、基于特征（如：孔、凸臺、型腔、溝槽、倒角等）的建模和編輯方法作為實體造型的基礎(chǔ)，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計方法，并能用參數(shù)驅(qū)動。</p><p>　　4、曲線設(shè)計采用非均勻有理B樣線條作為基礎(chǔ)，可用多樣方法生成復(fù)雜的曲面造型，特別適合于汽車、飛機、船舶、汽輪機葉片外形設(shè)計等外形復(fù)雜的曲面造型。</p><p>　　5、出圖功能強，可以十分方便地從三維實體模型直接生成二維工程圖。能

30、按ISO標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注名義尺寸、尺寸公差、形位公差漢字說明等，并能直接對實體進行局部剖、旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測圖挖切生成各種剖視圖，增強了繪圖功能的實用性。</p><p>　　6、以Parasolid為實體建模核心，實體造型功能處于領(lǐng)先地位。目前著名的CAD/CAE/CAM軟件均以此作為實體造型的基礎(chǔ)。</p><p>　　7、提供了界面良好的二次開發(fā)工具GRIP(GRAPHICAL INTER

31、ACTIVE PROGRAMING)和UFUNC(USER FUNCTION)，并能通過高級語言接口，使UG的圖形功能與高級語言的計算機功能緊密結(jié)合起來。</p><p>　　8、具有良好的用戶界面，絕大多數(shù)功能都可以通過圖標(biāo)實現(xiàn)，進行對象操作時，具有自動推理功能，同時在每個步驟中，都有相應(yīng)的信息提示，便于用戶作出正確的選擇。</p><p><b>　　1.2軸類零件建模<

32、;/b></p><p>　　1.2.1中間軸的建模</p><p>　　減速器分有三根軸，這三根軸的UG建模大體上相同，下面著重介紹中間軸的UG三維建模，其他軸可以類推。</p><p>　　1、新建部件文件。啟動進入UG NX5.0后，系統(tǒng)顯示“標(biāo)準(zhǔn)”工具欄，如圖1-2所示。單擊“新建”按鈕或單擊菜單“文件”→“新建”命令系統(tǒng)將彈出“新建部件文件”對話框，

33、如圖1-所示。</p><p>　　圖1-2 UG NX4開始環(huán)境</p><p>　　指定文件放置位置，在“文件名”文本框中輸入文件名“zhongjianzhou”,文件類型為“*.prt”，選擇單位“毫米”，然后單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)就進入了“基本環(huán)境”模塊（注：存放*.prt文件的目錄及其各級父目錄均不能含有中文字符）。</p><p>　　2、進入“建?！?/p>

34、模塊。模型一新建成功后就會自動進入建模模塊，若沒進入可單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工具欄中的“起始”按鈕，彈出下拉菜單。單擊“建模”按鈕，系統(tǒng)進入建模工作界面，開始建模。</p><p>　　3.添加圓柱體，找到特征操作按鈕圓柱體，單擊可出現(xiàn)如圖所示的對話框類型選擇“軸、直徑和高度”指定矢量為X軸，這里之所以選X軸是為了以后軸的加工仿真的方便。指定點，是圓柱體底面圓心所在的點，可以選擇坐標(biāo)原點。直徑填35mm，高度填206mm，

35、布爾運算無，如下圖1-4所示。生成的軸如圖1-5所示。</p><p>　　圖1-4 圖1-5</p><p>　　4利用拉伸操作來拉出各段軸。單擊拉伸按鈕，彈出如圖1-6所示的拉伸菜單，按照提示輸入所需的尺寸并選擇所需的特征。生成的拉伸體如圖1-7所示，</p><p>

36、;　　圖1-6 圖1-7</p><p>　　同理通過拉伸可以生成軸的各個軸段。最終生成的軸如圖1-8所示。</p><p><b>　　圖1-8</b></p><p>　　5倒角，倒圓。通過，，，按鈕完成倒角和倒圓的操作，最終圖形如圖1-9所示。</p

37、><p><b>　　圖1-9</b></p><p>　　6軸齒輪的生成，通過草圖拉伸和圓形陣列實力特征生成軸齒輪如圖1-10所示</p><p>　　利用特征操作鍵槽操作生成鍵槽再將不必要的線隱藏掉便可生成中間軸的最終三圍模型如圖1-11所示</p><p><b>　　圖1-11</b></

38、p><p>　　1.2.2低速軸和高速軸的建模</p><p>　　同中間軸的建模過程相似，建成的模型如圖1-12和圖1-13所示。</p><p><b>　　圖1-12</b></p><p><b>　　圖1-13</b></p><p>　　1.3減速箱零件建模及裝配&l

39、t;/p><p>　　首先完成各個零件的三維建模，完成后便可開始裝配，由于減速器的零件很多，而建模過程一般只需運用特征和特征操作兩類命令，完成各個零件的造型只是時間的問題，這里就不必做詳細的介紹了，下面簡單的介紹下裝配過程。</p><p>　　1.3.1軸類零件的裝配</p><p>　　整個裝配過程可以從各個組件的裝配開始，首先找到低速軸的三維模型，打開他，進入裝配

40、模式。</p><p>　　1. 鍵的裝配。單擊按鈕，找到鍵的三維造型，定位模式選擇配對，如圖1-14和圖1-15所示</p><p>　　圖 1-14 圖1-15</p><p>　　單擊確定按鈕，跳出配對條件對話框，如圖1-16所示，，然后通過面對齊和中心對齊可以完成鍵的裝配。然后

41、裝配另一個鍵</p><p><b>　　圖1-16</b></p><p>　　圖1-17 圖1-18</p><p>　　2.軸套的裝配。找到軸套的三維模型，然后添加，配對類型選擇配對，操作與鍵的裝配相同，</p><p>　　然后通過中心對齊和

42、面對齊便可安裝好安裝后如圖1-19所示。</p><p><b>　　圖1-19</b></p><p>　　同理安裝軸承和齒輪，最終如圖1-20所示。</p><p><b>　　圖1-20</b></p><p>　　1.3.2整個減速箱的裝配</p><p>　　有以上

43、可以看出的是裝配過程中只需將用好幾個命令按鈕便可以裝配好各個零件。</p><p>　　如次，裝配好減速器的各個部分并進行總裝，總裝后的減速器如圖1-21和圖1-22所示</p><p><b>　　圖 1-21</b></p><p><b>　　圖1-22</b></p><p>　　至次，減速

44、箱的造型和裝配告一段落。</p><p>　　第二章 減速箱各個軸的加工工藝設(shè)計</p><p>　　2.1數(shù)控加工工藝概述</p><p>　　數(shù)控（NC）是指用數(shù)字化信號對機床運動及其加工過程進行控制的一種方法。數(shù)控機床具有自動化程度高、加工精度高、加工的零件質(zhì)量穩(wěn)定、加工對象適應(yīng)性強、生產(chǎn)效率高、易實現(xiàn)CAD/CAM一體化等優(yōu)點。數(shù)控機床加工工藝是根據(jù)數(shù)控機床

45、的特點，以機械制造的工藝基本理論為基礎(chǔ)，制定的數(shù)控加工工藝文件，其中很多內(nèi)容遵循傳統(tǒng)工藝規(guī)程設(shè)計的原則。</p><p>　　2.1.1 數(shù)控加工工藝設(shè)計的內(nèi)容</p><p>　　1、確定數(shù)控加工零件或內(nèi)容。形狀復(fù)雜、加工精度高的零件，帶有可用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線或曲面輪廓的零件，一次裝夾可完成銑、鏜、鉸、攻螺紋等多工序的零件，研制的新產(chǎn)品零件。</p><p>

46、;　　2、零件圖樣的數(shù)控工藝分析。審查和分析零件圖樣中的尺寸標(biāo)注方法是否適應(yīng)數(shù)控加工的特點，零件圖樣中輪廓幾何元素的條件是否充分，定位基準(zhǔn)是否可靠等。</p><p>　　3、數(shù)控加工工藝路線設(shè)計。工序的劃分和順序的安排，數(shù)控加工工序與普通工序的銜接。</p><p>　　4、數(shù)控加工工序設(shè)計。確定進給路線和安排工步順序，確定定位基準(zhǔn)和夾緊方案，刀具和夾具的選擇，切削用量的選擇，確定對刀點

47、與換刀點。</p><p>　　5、數(shù)控加工工藝文件的編制。數(shù)控加工工序卡片，數(shù)控刀具卡片，數(shù)控刀具數(shù)據(jù)表，數(shù)控機床刀具運動軌跡圖。</p><p>　　2.1.2 數(shù)控加工工藝的特點</p><p>　　1、工序最大限度的集中。一次裝夾完成本臺數(shù)控機床所能加工的全部表面。</p><p>　　2、裝夾方式和夾具選擇。定位、裝夾迅速方便，工件

48、夾緊均勻，加工部位開闊，夾具便于協(xié)調(diào)工件和機床坐標(biāo)的尺寸關(guān)系。</p><p>　　3、刀具的選擇。刀具要求有更高的強度、剛度和更好的刀具使用壽命，刀具切削部分與非切削部分都要有較高的尺寸精度要求，加工中心一般采用7:24標(biāo)準(zhǔn)圓錐刀柄（GB10944-89），及HSK（1:10）短錐空心柄，刀具裝夾部分常用TSG82工具系統(tǒng)及TMG28模塊式工具系統(tǒng)。</p><p>　　4、切削用量的選

49、擇。數(shù)據(jù)機床主軸轉(zhuǎn)速與進給速度一般都是無級變速，可根據(jù)需要直接取值；精加工時背吃刀量比普通機床小。</p><p>　　2.1.3 數(shù)控機床的主要加工對象</p><p>　　表3-1列出了數(shù)控機床的一般類型和主要加工對象。</p><p>　　表3-1 數(shù)控機床的主要加工對象</p><p>　　2.2數(shù)控加工工藝制定</p>

50、<p>　　2.2.1 加工中心簡介</p><p>　　加工中心是一種功能較全的數(shù)控機床，它集銑削、鉆削、鉸削、鏜削、攻螺紋和切螺紋于一身，使其具有多種工藝手段，與普通機床加工相比，加工中心具有許多顯著的工藝特點。</p><p>　?。?）加工精度高 在加工中心上加工，其工序高度集中，一次裝夾即可加工出零件上大部分甚至全部表面，避免了工件多次裝夾所產(chǎn)生的裝夾誤差，因此，

51、加工表面之間能獲得較高的相互位置精度。</p><p>　　（2）精度穩(wěn)定 整個加工過程由程序自動控制，不受操作者人為因素的影響，同時，沒有凸輪、靠模等硬件，省去了制造和使用中磨損等所造成的誤差，加上機床的位置補償功能和較高的定位精度和重復(fù)定位精度，加工出的零件尺寸一致性好。</p><p>　?。?）效率高 一次裝夾能完成較多表面的加工，減少了多次裝夾工件所需的輔助時間。同時，減少了

52、工件在機床與機床之間、車間與車間之間的周轉(zhuǎn)次數(shù)和運輸工作量。</p><p>　?。?）表面質(zhì)量好 加工中心主軸轉(zhuǎn)速和各軸進給量均是無級調(diào)速，有的甚至具有自適應(yīng)控制功能，能隨刀具和工件材質(zhì)及刀具參數(shù)的變化，把切削參數(shù)調(diào)整到最佳數(shù)值，從而提高了各加工表面的質(zhì)量。</p><p>　?。?）軟件適應(yīng)性大 零件每個工序的加工內(nèi)容、切削用量、工藝參數(shù)都可以編入程序，可以隨時修改，這給新產(chǎn)品試制

53、，實行新的工藝流程和試驗提供了方便。</p><p>　　但在加工中心上加工，與在普通機床上加工相比，還有一些不足之處。例如，刀具應(yīng)具有更高的強度、硬度和耐磨性；懸臂切削孔時，無輔助支承，刀具還應(yīng)具備很好的剛性；在加工過程中，切屑易堆積，會纏繞在工件和刀具上，影響加工順序進行，需要采取斷屑措施和及時清理切屑；一次裝夾完成從毛坯到成品的加工，，無時效工序，工件的內(nèi)應(yīng)力難以消除；使用、維修管理要求較高，要求操作者應(yīng)具

54、有較高的技術(shù)水平；加工中心的價格一般都在幾十萬元到幾百萬元，一次性投入較大，零件的加工成本高等。</p><p>　　2.2.2 加工中心加工工藝路線的確定原則</p><p>　　加工中心是適用于復(fù)雜零件加工的高效自動化機床。在中小批生產(chǎn)條件下, 箱體零件采用加工中心加工有工序集中、精度高等特點。其加工工藝路線的確定不只是簡單的工藝設(shè)計問題, 而是一項具有一定規(guī)模的技術(shù)應(yīng)用工程。要求設(shè)計

55、人員：①熟悉機床、機制工藝、夾具、刀具、檢測等專業(yè)知識,根據(jù)零件尺寸、精度和結(jié)構(gòu),確定合理的工藝方案,編制出正確的工序卡。②熟悉加工中心生產(chǎn)流程方面的管理知識。③懂編程。數(shù)控加工是在數(shù)控程序的控制下自動完成的,工藝設(shè)計的具體內(nèi)容將貫穿數(shù)控編程的始終。④有較強的數(shù)控加工工藝分析能力。因此,加工中心上箱體零件工藝設(shè)計和普通機床與專用機床流水線生產(chǎn)有很大不同,其加工工藝路線的確定應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　?。?/p>

56、1）可靠的保證零件的加工質(zhì)量；</p><p>　?。?）充分發(fā)揮加工中心的功能；</p><p>　　（3）優(yōu)化工藝過程與走刀路線, 高效率生產(chǎn)；</p><p>　?。?）提高加工中心使用質(zhì)量,盡量降低制造成本；</p><p>　　（5）安全生產(chǎn),刀具、工件與機床主體及冷卻、防護裝置加工中不得發(fā)生任何于涉與碰撞</p>&

57、lt;p>　　2.3 各個軸的加工工藝的制訂</p><p>　　2.3.1零件的工藝分析</p><p>　　1．零件的功用、結(jié)構(gòu)及特點</p><p>　　首先要求3000/年，單班制。此次設(shè)計的減速器的軸和蝸桿都是輕型零件屬于中批量生產(chǎn)。</p><p>　　中批生產(chǎn)的工藝特點：（1）零件互換性，普遍具有互換性，局部情況配對修配。

58、（2）毛胚制造及加工余量，部分用金屬?；蛘吣ｅ?，毛胚余量及精度中等。</p><p>　　該零件為減速器的低速軸，主要功用是傳動，因此要求有一定的強度剛度和韌性，結(jié)構(gòu)比較簡單，加工精度在6到7級之間。</p><p>　　2.主要加工表面及要求</p><p>　　軸的外圓直徑尺寸，圓跳動以及表面粗糙度，鍵槽的對稱度。</p><p>　　2

59、.3.2毛胚的選擇</p><p>　　1.確定毛胚的類型，制造方法和尺寸及公差</p><p>　　軸類零件的毛坯 軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機械加工的工作量，還可改善機械性能。 </p><p>　

60、　45鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達45～52HRC</p><p>　　綜合選擇材料是45號鋼，屬于中碳鋼用于車削故選擇棒料</p><p>　　2.確定毛胚的技術(shù)要求</p><p>　　調(diào)質(zhì)處理，表面硬度220—250HBW，毛胚留余量3mm（雙邊余量）

61、</p><p>　　2.3.3基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　各個外圓是車削加工，毛胚選擇了棒料，用三抓卡盤裝夾，基準(zhǔn)選擇外圓。同樣軸齒輪加工選擇兩端軸的外圓，對于鍵槽加工各個軸如下表3-2所示</p><p><b>　　表3-2 基準(zhǔn)選擇</b></p><p>　　2.3.4擬訂機械加工工藝路線</p>

62、;<p>　　1.確定各個部分的加工方法</p><p>　　因加工精度公差要求在6-7級，所以各個外圓部分可以選擇粗車—半精車—精車。 各個鍵槽為初銑—精銑。軸齒輪為初滾齒—精滾齒加工。</p><p>　　五、確定機械加工余量</p><p>　　各個外圓尺寸在Φ30至Φ90之間所以根據(jù)機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊（上冊）的表5—40可以確定車削半

63、精加工余量取雙邊余量1.0mm精加工余量取雙邊余量0.45mm，鍵槽加工初銑后精銑的雙邊余量1.0mm。有表5-51可以確定精滾齒的加工余量為1.2mm（雙面余量）</p><p>　　六、選擇機床設(shè)備及工藝裝備</p><p>　　有機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊（上冊）的表5-90選擇選擇車削中心LB400M型數(shù)控車床</p><p>　　其主要的技術(shù)參數(shù)為：&l

64、t;/p><p>　　最大車削直徑Φ420mm，最大車削長度600/1250mm，主軸轉(zhuǎn)速35—3500r/min-1 快進速度（X/Y)20/25m/min,主軸電動機功率22/15kw，旋轉(zhuǎn)刀具轉(zhuǎn)速3000r·min-1,旋轉(zhuǎn)刀具電動機功率5.5/3.7/2.2kw。</p><p>　　有機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊（上冊）的表5-91選擇北京第一機床廠生產(chǎn)的立式加工中心VRA

65、400型，</p><p><b>　　其主要技術(shù)參數(shù)為：</b></p><p>　　工作臺尺寸900×400mm;三坐標(biāo)行程（x，y，z）600，450，450mm;主軸轉(zhuǎn)速200—20000r·min-1；快速移動速度x，y：40z：30mm·min-1；最大進給速度10mm·min-1；定位精度0.004mm；重復(fù)定位精

66、度0.002mm；刀柄BT40（JB/GQ5066中規(guī)定的7：24圓錐工具柄部的40號錐柄）；刀庫容量16把；刀具最大長度300mm換刀時間3.4秒；最大承重350kg；坐標(biāo)控制三軸聯(lián)動。</p><p>　　有機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊（上冊）的表5-35可查選滾齒機YBA3120型。</p><p>　　其主要技術(shù)參數(shù)為：最大加工直徑×模數(shù)（mm×mm）200&#

67、215;4；滾刀至工作臺最小中心距離10mm；加工范圍齒寬160mm，螺旋角±45º，加工齒數(shù)5—250；工作臺直徑210mm；主軸轉(zhuǎn)速63—315r/min-1工作精度等級7，表面粗糙度3.2Ra/um.</p><p>　　各個部分加工所用的機床如下表</p><p><b>　　各個部分所用機床圖</b></p><p&g

68、t;　　2.4各個軸的加工工藝的制定</p><p>　　根據(jù)各個加工要求，擬定各個軸的加工工藝，下面為各個軸的加工工藝表</p><p>　　2.4.1低速軸的工藝擬定</p><p><b>　　低速軸加工工藝路線</b></p><p>　　低速軸數(shù)控加工刀具卡片</p><p>　　低速軸

69、數(shù)控加工工序卡片</p><p>　　2.4.2中間軸的工藝擬定</p><p><b>　　中間軸加工工藝路線</b></p><p>　　中間軸數(shù)控加工刀具卡片</p><p>　　中間軸數(shù)控加工工序卡片</p><p>　　2.4.3高速軸加工工藝擬定</p><p>

70、;<b>　　高速軸加工工藝路線</b></p><p>　　高速軸數(shù)控加工刀具卡片</p><p>　　表2-4 數(shù)控加工工序卡片</p><p>　　第三章軸鍵槽數(shù)控加工夾具設(shè)計</p><p><b>　　3.1夾具概述</b></p><p>　　在數(shù)控機床上加工零

71、件時，為保證加工精度，必須先使工件在機床上占據(jù)一個正確的位置，即定位，然后將其夾緊。這種定位與夾緊的過程稱為工件的裝夾。用于裝夾工件的工藝裝備就是機床夾具。</p><p>　　3.1.1 夾具的功能與組成</p><p>　　夾具是一種保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善工人勞動條件，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本并便利和加速工藝過程的一種工藝裝備。</p><p>　　所謂機床夾具就

72、是機床上所使用的一種輔助設(shè)備，用它來準(zhǔn)確地確定工件與刀具的相對位置，即將工件定位及夾緊，以完成加工所需要的相對運動。</p><p>　　夾具通常由定位元件或裝置、夾緊元件或裝置、夾具體、對刀和導(dǎo)引元件、分度元件或裝置、動力元件或裝置以及其他元件或裝置（如定位鍵及有關(guān)零部件）等組成。</p><p>　　夾具設(shè)計時常用的零部件已有國家標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>

73、;　　3.1.2 夾具的設(shè)計基本要求</p><p>　　夾具設(shè)計的原則是經(jīng)濟和適用。夾具設(shè)計的基本要求可分為下列三個方面：好用；好造；好修。其中好用是主要的，但不能脫離工序的要求。還應(yīng)從工廠的實例制造條件出發(fā)來考慮好造、好修的問題。具體要求如下：</p><p>　?。?）保證工件的加工精度 夾具采用合理的定位、夾緊方案，選擇合適的定位、夾緊元件，確定合適的尺寸、形位公差，保證工件的加

74、工精度要求。</p><p>　?。?）提高勞動生產(chǎn)率 夾具設(shè)計合理，能縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率。</p><p>　?。?）良好的加工使用性 夾具結(jié)構(gòu)簡單、合理，便于加工、裝配、檢驗、維修。使用簡便、安全、可靠，減輕勞動強度。</p><p>　?。?）經(jīng)濟性好 夾具元件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，成本低廉，根據(jù)生產(chǎn)批量設(shè)計不同復(fù)雜程度的夾具，提高生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。<

75、;/p><p><b>　　3.2夾具設(shè)計</b></p><p>　　3.2.1 夾具設(shè)計一般過程</p><p><b>　　1、調(diào)研分析</b></p><p>　　1）工件生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型分析；</p><p>　　2）工件加工工藝方案分析，工件結(jié)構(gòu)、精度特點分析；&l

76、t;/p><p>　　3）機床設(shè)計情況分析；</p><p>　　4）夾具操作要求分析；</p><p><b>　　5）成本分析。</b></p><p>　　2、確定夾具設(shè)計方案</p><p>　　1）確定工件定位方式，選擇定位元件；</p><p>　　2）確定工件夾緊

77、方式；</p><p>　　3）確定對刀或?qū)б绞剑?lt;/p><p>　　4）確定其他裝置架構(gòu)方式；</p><p>　　5）確定夾具總體結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)各裝置。</p><p><b>　　3、方案審查</b></p><p>　　1）必要的加工精度計算、分析；</p><p>

78、;　　2）必要的夾緊力計算、分析；</p><p>　　3）必要的零部件強度及剛度計算、分析；</p><p><b>　　4）方案優(yōu)化；</b></p><p>　　5）有關(guān)人員、部門審查。</p><p><b>　　4、繪制夾具裝配圖</b></p><p>　　1）按

79、制圖標(biāo)準(zhǔn)繪圖；工件用雙點劃線繪制，工件視作透明體；依次繪出定位、夾緊機構(gòu)及其他裝置；</p><p>　　2）標(biāo)注必要的尺寸、公差和技術(shù)要求；</p><p>　　3）編制夾具明細欄及標(biāo)題欄。</p><p><b>　　5、繪制夾具零件圖</b></p><p>　　夾具中非標(biāo)準(zhǔn)零件均要畫，并按夾具總圖要求確定零件的尺

80、寸、公差及技術(shù)要求。</p><p>　　3.2.2 變速箱各個軸的夾具設(shè)計</p><p><b>　　1、調(diào)研分析</b></p><p>　　本次設(shè)計的是在數(shù)控銑床加工中心上使用的加工軸鍵槽的三套夾具。成產(chǎn)綱領(lǐng)3000件/年，單班制。減速器的軸的結(jié)構(gòu)比較簡單，精度等級在5-6級之間。</p><p>　　2、確定夾

81、具設(shè)計方案</p><p><b>　?。?）定位夾緊方案</b></p><p>　　軸鍵槽的加工一般選用V型鐵塊定位，本次夾具設(shè)計同樣夾具主體部分用V形塊定位，夾緊方式選用手動夾緊。</p><p><b>　　（2）夾具體設(shè)計</b></p><p>　　夾具體是夾具的主體,直接或間接地把夾具

82、中定位裝置、夾緊裝置、導(dǎo)向裝置等連成一個能使工件在其中導(dǎo)入、定位、夾緊、取出、使夾具具備對刀能力并能在機床中進行定位和固定的整體?；赨G三維技術(shù)進行設(shè)計,可充分運用其幾何鏈接工具,把直接與夾具體關(guān)聯(lián)的定位件、夾緊件、導(dǎo)向件的與夾具體的定位面、聯(lián)接面直接或間接相關(guān)的面鏈接到夾具體部件中,使之成為夾具體設(shè)計的鏈接特征。這樣夾具體的設(shè)計始終與相關(guān)的定位件、夾緊件、導(dǎo)向件等關(guān)聯(lián),當(dāng)這些結(jié)構(gòu)的形式、規(guī)格、方位在設(shè)計中需調(diào)整時,則夾具體的設(shè)計隨之

83、變更。當(dāng)工件結(jié)構(gòu)有所調(diào)整時,夾具相關(guān)結(jié)構(gòu)也會隨之調(diào)整,以避免大量的重復(fù)勞動。</p><p><b>　　3.3校核夾緊力</b></p><p><b>　　⒈ 銑削力的計算：</b></p><p>　　根據(jù)需要，可將作用與銑刀上的總切削力F分解為三個互相垂直的分力，即切削力；垂直切削分力和背向力。為了測試和機床及夾具

84、設(shè)計工作方便，常將作用在工件上的總切削力（大小和F相等，但方向相反）沿銑床工作臺運動方向分解為以下三個分力，即進給力（是力在縱向上進給方向上的分力）；橫向進給力（力在橫向進給方向上的分力）和垂直進給力（力在垂直進給方向上的分力）。</p><p>　　總切削力計算公式為：</p><p><b>　?。ü?-1）</b></p><p>　　

85、根據(jù)選擇的硬質(zhì)合金的圓柱形銑刀，加工工件的材料為碳鋼得到計算公式：</p><p><b>　?。ü?-2）</b></p><p>　　由次可得 當(dāng)鍵槽直徑最大是他的總切削力為最大，其值 </p><p><b>　　=1016N</b></p><p>　　根據(jù)采用逆銑， 得到：&

86、lt;/p><p>　　/ =0.7 /=0.5 /=0.5</p><p>　　得到： =711.2N =508N =508N</p><p>　　所以根據(jù)（公式4-1）總切削力為： </p><p><b>　　精加工時 </b></p><p>

87、;<b>　　2.校核夾緊力</b></p><p>　　校核夾緊力時，以切削力為依據(jù)與夾緊力建立靜平衡方程式，即可求的所需夾緊力的大小。但由于工件在加工中還受到慣性力和自身重力的作用，此外切削力本身在加工過程中由于材質(zhì)不均勻、刀具磨損等因素是變化的，所以按靜力平衡求得的夾緊力大小需乘以一定的安全系數(shù)予以修正，因此所需夾緊力的基本公式為：</p><p><b&

88、gt;　?。ü?-3）</b></p><p>　　式中 F0 — 在一定條件下由靜力平衡計算出的夾緊力大小;</p><p>　　K—安全系數(shù),通常情況下,取K為1.5-2.5.當(dāng)夾緊力與切削力、工件重力同向時,K值可較小;當(dāng)夾緊力與切削力的方向相反時,可取K=2.5-3.</p><p>　　所以根據(jù)（公式4-3）夾具所需的夾緊力為:</

89、p><p>　　鍵槽加工的總的切削力F=1011N< 所以設(shè)計的夾具是合格的.</p><p>　　3.4 夾具實體建模</p><p><b>　　1、確定夾具元件</b></p><p>　　根據(jù)以上夾具體設(shè)計分析，確定夾具各元件如下：</p><p>　?。?）底座，設(shè)計一個底座便于夾具的

90、安裝。</p><p><b>　?。?）夾緊機構(gòu)</b></p><p>　　夾緊機構(gòu)由壓板，六角螺栓構(gòu)成</p><p><b>　　(3)夾具體</b></p><p>　　夾具體根據(jù)選擇或設(shè)計的夾具元件尺寸及其相互之間的聯(lián)系尺寸確定。中間用V形塊做定位。</p><p&g

91、t;　?。?）其他的附件，有擋板，墊片，底座，六角螺母等</p><p><b>　　2、夾具三維建模</b></p><p>　　運用UG軟件對夾具各部件進行三維實體建模。建模后圖形如下：</p><p><b>　?。?）底座 </b></p><p><b>　?。?）墊片</

92、b></p><p><b>　?。?）六角螺釘</b></p><p><b>　　（4）壓板</b></p><p><b>　?。?）夾具體</b></p><p><b>　?。?）六角螺栓</b></p><p>&

93、lt;b>　?。?）擋板</b></p><p><b>　?。?）六角螺母</b></p><p><b>　?。?）T型螺釘</b></p><p>　　3下面為各個零件的三維造型及裝配圖</p><p><b>　　底座</b></p>&

94、lt;p><b>　　墊片</b></p><p><b>　　六角螺釘</b></p><p><b>　　壓板</b></p><p><b>　　夾具體</b></p><p><b>　　六角螺栓</b></p&g

95、t;<p><b>　　擋板</b></p><p><b>　　裝配圖</b></p><p>　　第四章 軸的數(shù)控加工仿真</p><p>　　4.1 NX數(shù)控加工概述</p><p>　　在NX加工應(yīng)用中，系統(tǒng)提供了多種加工類型用于各種復(fù)雜零件的粗精加工，用戶可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)，加工

96、表面形狀和加工精度要求選擇合適的加工類型。在每種加工類型中包含了多個加工模板，應(yīng)用各加工模板可快速建立加工操作。例如，用刀具模板可快速建立或引用各種類型的切削刀具；用加工方法模板，可根據(jù)粗精加工的要求為，設(shè)置進給量、加工誤差和加工余量等參數(shù)，創(chuàng)建多種加工方法；用操作模板可快速建立加工操作，生成刀具路徑。</p><p>　　在交互操作過程中，用戶可在圖形方式下交互編輯刀具路徑，觀察刀具的運動過程，生成刀具位置源文

97、件。同時，應(yīng)用其可視化功能，可在屏幕上顯示刀具軌跡，模擬刀具的真實切削過程，并通過過切檢查和殘留材料檢查，檢測相關(guān)參數(shù)設(shè)置的正確性。</p><p>　　4.1.1 加工功能介紹 </p><p>　　NX的加工功能由多個加工模塊所組成。固定軸銑與變軸銑模塊用于對表面輪廓進行精加工。它們提供了多種驅(qū)動方法和走刀方式，可根據(jù)零件表面輪廓選擇最佳的切削路徑和切削方法。在變軸銑中，可對刀軸與投射

98、矢量進行靈活控制，從而滿足復(fù)雜零件表面輪廓的加工要求，生成3-5軸數(shù)控機床的加工程序。還可以控制順銑和逆銑切削方式，按用戶指定的方向進行銑削加工，對于零件中的陡峭區(qū)域和前道工序沒有切除的區(qū)域，系統(tǒng)能自動識別并清理這些區(qū)域。</p><p>　　順序銑模塊可連續(xù)加工一系列相接表面，用于在切削過程中需要精確控制每段刀具路徑的場合，可以保證各相接表面光順過度。其循環(huán)功能可在一個操作中連續(xù)完成零件底面和側(cè)面的加工，可用于

99、加工葉片等復(fù)雜曲面。</p><p>　　在加工基礎(chǔ)模塊中包含了點位加工程序，可建立鉆孔、攻螺紋和鏜孔等點位加工刀具路徑。</p><p>　　車削加工模塊提供了加工回轉(zhuǎn)類零件縮需的全部功能，包括粗車、精車、車槽、車螺紋和鉆中心孔等。</p><p>　　線切割模塊支持線框模型和實體模型，提供了多種走刀方式，可進行2-4軸線切割加工。</p><

100、p>　　后置處理模塊包括圖形后置處理器（GPM）和NX后置處理器（MXPOST），可格式化刀具路徑文件，生成指定機床可以識別的NC程序，支持2-5軸銑削加工、2-4軸車削加工和2-4軸線切割加工。其中NX后置處理器可以直接提取內(nèi)部刀具路徑進行后置處理，并支持用戶定義的后置處理命令。</p><p>　　4.1.2 加工術(shù)語和定義</p><p>　?。?）模板文件（Template

101、file）</p><p>　　模板文件是指包含刀具、加工方法和操作等信息，并能將其復(fù)制到其他零件中去的任何一個零件文件。引用模板文件，可節(jié)省操作時間，提高工作效率。</p><p>　?。?）操作（Operation）</p><p>　　包含所有用于產(chǎn)生刀具路徑的信息，如幾何、刀具、加工余 量、進給量、切削深度和進刀退刀方式等，創(chuàng)建一個操作相當(dāng)于產(chǎn)生一個工步 。

102、</p><p>　?。?）刀具路徑/刀軌（Tool Path）</p><p>　　刀具路徑/刀軌是由操作生成的，包含加工所選幾何的刀具位置、進給量、切削速度和后置處理命令等信息。在一個刀具位置源文件中可包含一個或多個刀具路徑。</p><p>　?。?）后置處理（Post process）</p><p>　　后置處理是將NX生成的刀具路

103、徑轉(zhuǎn)化成指定數(shù)控系統(tǒng)可以識別的數(shù)據(jù)格式，其處理結(jié)果用于數(shù)控機床加工的NC程序。</p><p>　　（5）加工坐標(biāo)系（MCS） </p><p>　　加工坐標(biāo)系是所有后序刀具路徑輸出點的基準(zhǔn)位置，刀具路徑中的所有數(shù)據(jù)都是相對于該坐標(biāo)系的。加工坐標(biāo)系是所有加工模板的默認對象之一，在一個零件中，可以建立多個加工坐標(biāo)系，但每次只顯示一個加工坐標(biāo)系。系統(tǒng)默認的加工坐標(biāo)系與絕對坐標(biāo)系相同。</

104、p><p>　?。?）參考坐標(biāo)系（RCS）</p><p>　　參考坐標(biāo)系是確定所有非模型數(shù)據(jù)（如刀軸方向、安全平面等）的基準(zhǔn)位置。系統(tǒng)默認的參考坐標(biāo)系為絕對坐標(biāo)系。</p><p>　?。?）步進（Stepover）</p><p>　　步進是指兩相鄰刀具路徑之間的距離，即橫向進給量，對于銑削加工則是指銑削寬度。</p><

105、p>　　（8）材料邊（Material side）</p><p>　　指定保留邊界哪一側(cè)的材料不被切除。</p><p>　?。?）邊界（Boundary）</p><p>　　邊界是限制刀具運動的直線或曲線，用于定義切削區(qū)域。邊界可以封閉，也可以不封閉。</p><p>　?。?0）零件幾何（Part geometry）</p

106、><p>　　零件幾何是指加工中要保留的材料部分，即加工后的零件或半成品。</p><p>　?。?1）毛坯幾何（Blank geometry）</p><p>　　毛坯幾何是指用于成形零件的原材料，即毛坯。</p><p>　　（12）檢查幾何(Check geometry)</p><p>　　檢查幾何是指加工過程中，

107、要避開與刀具或者刀柄相碰撞的對象。檢查幾何可以是零件的某個部位，也可以是夾具中的某個零件。</p><p>　?。?3）工件(Workpiece)</p><p>　　工件是指包含零件信息和毛坯信息的過程零件。</p><p>　　4.1.3 加工類型</p><p>　　NX的加工類型分銑削加工、點位加工、車削加工和線切割四大類。</

108、p><p>　　1、點位加工（point-to-point）</p><p>　　可產(chǎn)生鉆、擴、鏜、絞、攻螺紋等操作的刀具路徑。點位加工也可用于點焊和鉚接等。該加工類型的特點是用點作為驅(qū)動幾何，可根據(jù)需要選擇不同的固定循環(huán)。</p><p>　　2、銑削加工（milling）</p><p>　　在銑削加工中，有多種銑削分類方法。根據(jù)加工表面形狀

109、可分為平面銑和輪廓銑；根據(jù)在加工過程中機床主軸軸線方向相對于工件是否能夠改變，分為固定軸銑和變軸銑。固定軸銑又分為平面銑、型腔銑和固定輪廓銑；變軸銑又可分為可變輪廓銑和順序銑。</p><p>　　4.2 數(shù)控加工工藝</p><p>　　在普通機床上加工零件時，是用工藝規(guī)程或工藝卡片來規(guī)定每道工序的操作內(nèi)容，操作者按照工藝卡片上的“程序”加工。而數(shù)控加工加工零件時，要把被加工零件的全部工

110、藝過程、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)編制成程序，以數(shù)字信息的形式記錄在控制介質(zhì)上，用它控制機床運動。</p><p>　　4.2.1數(shù)控加工工藝特點</p><p>　　數(shù)控加工工藝與普通機床加工工藝原則上基本一致，但由于數(shù)控加工整個過程是自動進行的，因而數(shù)控加工工藝具有以下特點。</p><p>　　1．?dāng)?shù)控加工工藝比普通加工工藝的內(nèi)容復(fù)雜而且具體。</p>

111、<p>　　2．?dāng)?shù)控工藝的設(shè)計與編程相統(tǒng)一，同時進行。</p><p>　　3．?dāng)?shù)控工藝的編制要有嚴(yán)密的條理。</p><p>　　4．?dāng)?shù)控工藝的繼承性好。</p><p>　　4.2.2 數(shù)控程序編制中的工藝分析</p><p>　　由數(shù)控加工的工藝特點可以看出數(shù)控程序的編制與工藝分析是密不可分的，所以高效優(yōu)質(zhì)的數(shù)控程序，首先就要

112、對加工零件進行工藝分析。</p><p>　　1﹒數(shù)控加工工藝分析的主要內(nèi)容</p><p>　　﹒選擇適合在數(shù)控機床上加工的零件。確定工序內(nèi)容。</p><p>　　﹒分析被加工零件CAD模型，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求。在此基礎(chǔ)上確定零件的加工方案，制定加工工藝路線。包括工序的劃分、加工順序的安排，與傳統(tǒng)機械加工工序的銜接。</p><p>

113、　　﹒設(shè)計數(shù)控加工的工序，如工步的劃分、工步的設(shè)計、工件坐標(biāo)系、對刀點、換刀點、走刀路線、刀具補償量的確定。</p><p>　　﹒分配數(shù)控加工的誤差。</p><p>　　﹒處理數(shù)控機床上部分工藝指令。</p><p>　　﹒編制數(shù)控加工工藝規(guī)劃文件。</p><p>　　2﹒數(shù)控加工工藝分析的一般方法</p><p&g

114、t;　　數(shù)控程序員在進行工藝分析時要對機床說明書、編程手冊、切削用量表、標(biāo)準(zhǔn)工具、夾具手冊等資料，根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機床，制定工藝方案，確定加工順序，以及各工序工步所用刀具、夾具和切削用量等。</p><p>　　4.3數(shù)控加工刀具的選擇</p><p>　　刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機床的加工效率，而且直接影響加

115、工質(zhì)量。NX/CAM應(yīng)用模塊提供了刀具定制和選擇功能。在進行加工路徑規(guī)劃和切削用量設(shè)定時，編程人員之一設(shè)置了有關(guān)參數(shù)，就可以自動生成NC程序并傳輸至數(shù)控機床完成加工。因此，數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機交互狀態(tài)下完成的，這與普通機床加工形成鮮明的對比，同時也要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則，在編程時充分考慮數(shù)控加工的特點。</p><p>　　4.4軸的數(shù)控加工過程</p&g

116、t;<p>　　1.指定幾何體，部件，毛胚體。如圖4-1至圖4-6所示。</p><p><b>　　圖4-1</b></p><p><b>　　圖4-2</b></p><p><b>　　圖4-3</b></p><p><b>　　圖4-4<

117、;/b></p><p><b>　　圖4-5</b></p><p><b>　　圖4-6</b></p><p>　　2創(chuàng)建刀具，創(chuàng)建加工過程中所需的刀具，需5個刀具如圖4-7所示，創(chuàng)建過程如圖4-8，圖4-9所示</p><p>　　圖4-7各個刀具列表</p><p

118、>　　圖4-8 刀具參數(shù) 圖4-9加持器參數(shù)</p><p>　　3創(chuàng)建各個操作。創(chuàng)建端面加工如圖4-10所示，分別創(chuàng)建各個操作，生成刀軌和仿真。如圖4-11至圖4-15所示。</p><p>　　圖4-10端面加工的創(chuàng)建</p><p>　　圖4-11低速軸各個操作創(chuàng)建后的刀軌生成<

119、;/p><p>　　圖4-12低速軸的3D仿真</p><p>　　圖4-13低速軸的3D仿真</p><p>　　圖4-14中間軸的3D仿真</p><p>　　圖4-15高速軸的3D仿真</p><p>　　第五章 PDM平臺開發(fā)</p><p><b>　　5.1PDM簡介 <