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1、基于UG的数控铣削加工摘 要本文主要通过对复杂零件的数控工艺分析与加工，综合所学的专业知识，全面考虑可能影响铣削的因素，设计其加工工艺和加工，完成要求。其中还包括好多的方面，比如毛胚的选择、零件图的分析、装夹、UG的三维造型、工序、走刀路线的确定以及数控加工时的各种步骤等。在机械加工领域来说，要完成零件的加工就必须熟悉以上内容，这样才能更好、更快的完成工作。关键词：铣削；UG；数控加工AbstractThis paper mainly through complex parts of the nc process analysis and processing, the comprehensi
2、ve knowledge of professional knowledge, comprehensive consideration of factors may influence the milling, design its processing technology and processing, complete requirements. Including a lot of aspects, such as the choice of the blank casts, the analysis of the drawing, clamping, 3 d modeling, th
3、e CAXA process, go to determine the route and the sword of the numerical control processing various steps, etc. In mechanical processing field, it is complete parts processing must be familiar with the above content, in order to better, faster finish the job. Key Words: milling, UG，nc machining目 录摘
4、要IAbstractII第 1 章 绪论1第 2 章 零件分析与毛坯选择及UG造型22.1 零件分析22.2 毛坯、余量分析32.2.1毛坯形状和尺寸的选择32.2.2 加工余量的选择4第 3 章 加工准备及工艺路线选择53.1基准的选择53.2刀具选择53.3确定进给路线63.4切削对机械加工的影. 63.5加工工序卡7第 4 章 UG造型与仿真加工94.1 加工并生成程序94.2 工艺参数设定94.3 零件的加工过程12总结23致谢24参考文献25第1章 绪论在学习了机械制造基础CAD应用技术数控机床及编程等课程后，为了将所学的知识应用于实际中，加深对知识的掌握程度，提升自身的实际工作能力
5、，故选取UG的数控铣削加工为课题，综合所学知识，完成论文。在机床上加工一个零件，需要输入加工程序，当零件过于复杂时，程序会很多，手动输入程序会很繁杂，而用UG进行仿真加工，再自动生成程序，可减少不必要的时间浪费，也可以了解加工过程中的易错之处，我这次的毕业设计就是零件的数控加工，而UG就提供一个模拟与仿真的平台，课题就是“基于UG的数控铣削加工”。本次毕业设计中我进行了充分的课题调查并参考和借阅的大量的科技文献，给我的设计提供了大量的理论依据。本课题主要内容是数控铣削加工，包括了零件图的审查、工艺的设计、刀具和机床夹具的选择、切削用量的选择、UG的建模、后处理等，通过一系列的作业操作，完成对零
6、件的加工任务。通过此次课题，可以学习到很多加工和工艺方面的知识，为以后工作打下基础。第2章 零件分析与毛坯选择及UG造型在数控铣削加工中，对零件图进行工艺分析的主要内容包括零件结构工艺性分析、选择数控铣削的加工内容、零件毛坯的工艺性分析和加工方案分析。2.1零件分析2.1.1读图和审图图2-1 零件三视图及局部剖视图 图2-2 零件 在数控铣削加工中，对零件图进行工艺分析的主要内容包括零件结构工艺性分析、选择数控铣削的加工内容、零件毛坯的工艺性分析和加工方案分析。首先要认真分析与研究整台产品的用途、性能和工作条件，了解零件在产品中的位置、装配关系及其作用，弄清各项技术要求对装配质量和使用性能的
7、影响，找出主要的和关键的技术要求，然后对零件图样进行分析。 该零件视图表达完整、清晰，尺寸及有关技术要求齐全、明确。 该组合件突起部位侧面的表面粗糙度为Ra1.6m，其余加工表面粗糙度为Ra3.2m，参数合理，便于加工。 该组合件的定位基准为底面，尺寸偏差在0.1mm。 该组合件选用的材料为45锻件，价格低廉，加工难度不大，能够保证零件的各方面要求。 2.2毛坯、余量分析2.2.1毛坯形状和尺寸的选择选择毛坯形状和尺寸总的要求是：减少“肥头大耳”，实现少屑或无屑加工。因此，毛坯形状要力求接近成品形状，以减少机械加工的劳动量。但也有以下四种情况。 采用锻件，铸造毛坯时，因锻模时的欠压量与允许的错
8、模量不等，铸造时也会因砂型误差、收缩量及金属液体的流动性差不能充满型腔等造成余量的不等，此外，锻造、铸造后，毛坯的挠曲与扭曲变形量的不同也会造成加工余量不充分、不稳定，所以，除板料外，不论是锻件、铸件还是型材，只要准备采用数控加工，其加工表面均应有较充分的余量。 尺寸小或薄的零件，为便于装夹并减少夹头，可将多个工件连在一起，由一个毛坯制出。 装配后形成同一工作表面的两个相关零件，为保证加工质量并使加工方便，常把两件合为一个整体毛坯，加工到一定阶段后再切开。 对于不便装夹的毛坯，可考虑在毛坯上另外增加装夹余量或工艺凸台、工艺凸耳等辅助基准。由于该零件力学性能要求较高，故材料选用45锻件。45锻件
9、即既具有较高的强度、硬度，又具有较好的塑性、韧性，所以该零件的毛坯尺寸可定为16012040（长宽高）。2.2.2加工余量的选择加工余量是指加工过程中所切去的金属层厚度，加工余量有工序余量和加工总余量（毛坯余量）之分。由于毛坯制造和各个工序尺寸都存在着误差，加工余量也是个变动值。加工总余量也是个变动值，其值及公差一般可从有关手册中查得或凭经验确定。加工余量大小，直接影响零件的加工质量和生产率。加工余量过大，不仅增加机械加工劳动量，降低生产率，而且增加材料、工具和电力的消耗，增加成本。但若加工余量过小，又不能消除前工序的各种误差和表面缺陷，甚至产生废品。因此该零件的加工余量如下：粗加工外表面的加
10、工余量选择0.5mm，半精加工的加工余量0.1mm，接着做完精加工。粗加工凹槽余量0.1mm ，精加工0.05mm。铣直径26孔的粗加工余量0.2mm，接着做精加工。第3章加工准备及工艺路线选择在对零件进行加工前要对零件进行许多分析，如装夹方式、基准选择、确定坐标零点、刀具选择及机床选择等。3.1基准的选择定位基准的选择基准就是确定生产对象上的某些点、线、面的位置所依据的那些点、线、面。正确选择定位基准是制订机械加工工艺规程和进行夹具设计的关键。定位基准分为精基准和粗基准。此零件上平面为基准加工下平面，工件重新装夹后，已加工的下平面为基准加工上平面。3.1.1夹具的选择机床夹具的种类很多，按使
11、用的机床类型分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、加工中心夹具等。而按专门化程度划分来说，该零件使用的是立式加工中心。零件又属于平面类零件，应使用通用夹具，通用夹具是已经标准化、无需调整或稍加调整就可以用来装夹不同工件的夹具。3.1.2刀具选择铣刀种类繁多，在使用时要根据加工部位、表面粗糙度、精度等来选用，根据图形的精度和加工部位来看，所选刀具卡见附录。 12整体合金刀具为精加工用刀具，一般情况下不做粗加工，如果加工中出现尖叫，或者是连续冲击声，这种现象表明切削参数选用不合理，充分冷却在整个过程中是必不可少的。 32的立铣刀应采用侧固刀柄，25内螺纹孔单刃镗刀应采用侧固刀柄或强力弹簧夹套
12、刀柄；20的立铣刀应采用强力弹簧夹套刀柄；16H的铰刀应采用弹簧夹套刀柄；8整体硬质合金立铣刀和8球头刀可采用热装刀柄。对于刀具使用，要兼顾粗、精加工分开原则，防止精加工刀具尽早磨损。机夹立铣刀，由于有螺旋升角，铣刀侧刃直线性不好，不适合精加工。整体硬质合金刀侧刃直线性好，精度高，适合精加工使用，粗加工阶段，应尽可能不用12的整体硬质合金铣刀，以备精加工使用。32立铣刀，用于平面粗、精加工，外轮廓粗加工。20立铣刀，用于内外轮廓、腔槽半精加工。8球头刀（球头直径2），用于圆弧面加工。8整体硬质合金立铣刀，用于内外轮廓精加工，26的孔。11.8、12钻头用来钻11.8、12的孔。3.3确定进给路
13、线（加工方法）在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为进给路线。进给路线不仅包括切削加工时的进给路线，还包括刀具到位、对刀、退刀和换刀等一系列过程的刀具运动路线。进给路线不仅反映了几个内容，也说明了加工顺序。确定进给路线。主要是确定粗加工及空行程的进给路线，因为精加工的进给路线基本上是按零件的轮廓进行的。在确定时还要注意一些问题： 选择工件刚性破坏小的路线，以减少加工变形对加工精度的影响。 寻求最短的进给路线，以提高加工效率。 切入和切出的路线应考虑外延，以保证加工的表面质量。 完工时的最后一刀应一次走刀连续加工，以免产生刀痕等缺陷。此外，确定进给路线时，还要考虑工件的形状与刚度、加工
14、余量大小、机床与刀具的刚度等情况，确定是一次进给还是多次进给来完成加工，确定刀具的切入与切出方向以及在铣削加工中试采用顺铣还是逆铣的铣削方式等。该零件的进给路线路线如下：铣端面：铣上端面及外轮廓至尺寸。（32立铣刀）半精铣：半精铣外轮廓，单边留余量0.3mm粗铣内腔槽，单边留余量2mm。（20立铣刀） 精铣：铣外轮廓至尺寸高速精铣内腔槽至尺寸。（8合金立铣刀）铣球面：铣球面（8的球头刀）铣孔：2-26孔。（8合金立铣刀）钻孔：-12孔11.8孔。（8合金立铣刀）3.3.1 切削参数对机械加工的影响（1）对加工质量的影响切削速度的影响。因为切削速度对切削温度影响最大。随着切削速度的增加，温度上升
15、，工件的温升变形和刀具磨损加快，使误差加大。同时，工件表面层的热应力。金相组织也发生变化，使工件表面质量下降。进给速度的影响。在中等以上进给速度时，降低进给速度可降低表面粗糙度值;但当低速切削（0.050.15mm/r）时，由于存在塑性变形故可使Ra增大。背吃刀量的影响。随着背吃刀量的增大，切削力成正比的增加，工艺系统发生变形、振动等，使加工精度和表面粗糙度下降。（2）对刀具使用寿命的影响刀具耐用度与刀具总刃磨次数的乘积称为刀具寿命。它是一把刀从开始到完全报废所经过的切削时间。对刀具寿命的影响主要从耐用度的影响来分析。因此，贵重、精密的刀具是不宜采用高速切削和大进给量切削的。（3）对生产效率的影响在一定的切削条件下，合理选择切削用量是提高切削效率、保证刀具耐用度和加工质量的主要手段。3.5 加工工序卡片确定加工工序后，根据加工要求，编写数控加工工序卡片。具体的加工工序卡片如
