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學士學位論文原創(chuàng)性聲明 本人聲明，所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立完成的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學位申請的論文或成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名： 日期： 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權南昌航空大學可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。 作者簽名： 日期： 導師簽名： 日期： 一、 選題的依據(jù)及意義： 本次設計是四年大學所學基礎課程的一次綜合設計，我們要全面綜合的運用四年來我們所學習的機械專業(yè)方面的知識來進行研究和設計。此次設計也是我們走向崗位的最后一次設計。 本次設計的主要目的： （1） 運用機械制造工藝學及有關課程（機械設計、互換性與測量技術、工程材料與熱處理、金屬切削與刀具等）的知識，結合生產(chǎn)實踐中學到的知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 （2） 熟練正確的調(diào)查研究的方法，收集國內(nèi)外有關資料，掌握正確的設計思想，方法和手段。熟悉并能夠熟練地運用相關工藝手冊、設計手冊、標準、圖標等技術資料的能力。 （3） 進一步的熟悉運算，三維軟件，仿真軟件等的運用。 二、 國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文件綜述） （一）、本課題背景知識 1．數(shù)控加工技術的發(fā)展歷程 1949年美國Parson公司與麻省理工學院開始合作，歷時三年研制出能進行三軸控制的數(shù)控銑床樣機，取名“Numerical Control”。 1953年麻省理工學院開發(fā)出只需確定零件輪廓、指定切削路線，即可生成NC程序的自動編程語言。 1959年美國Keaney&Trecker公司開發(fā)成功了帶刀庫，能自動進行刀具交換，一次裝夾中即能進行銑、鉆、鏜、攻絲等多種加工功能的數(shù)控機床，這就是數(shù)控機床的新種類——加工中心。 1968年英國首次將多臺數(shù)控機床、無人化搬運小車和自動倉庫在計算機控制下連接成自動加工系統(tǒng)，這就是柔性制造系統(tǒng)FMS。 1974年微處理器開始用于機床的數(shù)控系統(tǒng)中，從此CNC(計算機數(shù)控系統(tǒng))軟線數(shù)控技術隨著計算機技術的發(fā)展得以快速發(fā)展。 1976年美國Lockhead公司開始使用圖像編程。利用CAD(計算機輔助設計)繪出加工零件的模型，在顯示器上“指點”被加工的部位，輸入所需的工藝參數(shù)，即可由計算機自動計算刀具路徑，模擬加工狀態(tài)，獲得NC程序。 DNC(直接數(shù)控)技術始于20世紀60年代末期。它是使用一臺通用計算機，直接控制和管理一群數(shù)控機床及數(shù)控加工中心，進行多品種、多工序的自動加工。DNC群控技術是 FMS柔性制造技術的基礎，現(xiàn)代數(shù)控機床上的DNC接口就是機床數(shù)控裝置與通用計算機之間進行數(shù)據(jù)傳送及通訊控制用的，也是數(shù)控機床之間實現(xiàn)通訊用的接口。隨著DNC數(shù)控技術的發(fā)展，數(shù)控機床已成為無人控制工廠的基本組成單元。 20世紀90年代，出現(xiàn)了包括市場預測、生產(chǎn)決策、產(chǎn)品設計與制造和銷售等全過程均由計算機集成管理和控制的計算機集成制造系統(tǒng)CIMS。其中，數(shù)控是其基本控制單元。 20世紀90年代，基于PC-NC的智能數(shù)控系統(tǒng)開始得到發(fā)展，它打破了原數(shù)控廠家各自為政的封閉式專用系統(tǒng)結構模式，提供開放式基礎，使升級換代變得非常容易。充分利用現(xiàn)有PC機的軟硬件資源，使遠程控制、遠程檢測診斷能夠得以實現(xiàn)。 我國雖然早在1958年就開始研制數(shù)控機床，但由于歷史原因，一直沒有取得實質性成果。20世紀70年代初期，曾掀起研制數(shù)控機床的熱潮，但當時是采用分立元件，性能不穩(wěn)定，可靠性差。1980年北京機床研究所引進日本FANUC5、7、3、6數(shù)控系統(tǒng)，上海機床研究所引進美國GE公司的MTC－1數(shù)控系統(tǒng)，遼寧精密儀器廠引進美國Bendix公司的Dynapth LTD10數(shù)控系統(tǒng)。在引進、消化、吸收國外先進技術的基礎上，北京機床研究所又開發(fā)出BS03經(jīng)濟型數(shù)控和BS04全功能數(shù)控系統(tǒng)，航天部706所研制出MNC864數(shù)控系統(tǒng)?！鞍宋濉逼陂g國家又組織近百個單位進行以發(fā)展自主版權為目標的“數(shù)控技術攻關”，從而為數(shù)控技術產(chǎn)業(yè)化建立了基礎。20世紀90年代末，華中數(shù)控自主開發(fā)出基于PC-NC的HNC數(shù)控系統(tǒng)，達到了國際先進水平，加大了我國數(shù)控機床在國際上的競爭力度。 據(jù)1997年不完全統(tǒng)計，全國共擁有數(shù)控機床12萬臺。目前，我國數(shù)控機床生產(chǎn)企業(yè)有100多家，年產(chǎn)量增加到1萬多臺，品種滿足率達80%，并在有些企業(yè)實施了FMS和CIMS工程，數(shù)控機床及其加工技術進入了實用階段。 2．數(shù)控加工技術的發(fā)展方向 現(xiàn)代數(shù)控加工正在向高速化、高精度化、高柔性化、高一體化、網(wǎng)絡化和智能化等方向發(fā)展。 1) 高速切削 受高生產(chǎn)率的驅使，高速化已是現(xiàn)代機床技術發(fā)展的重要方向之一。高速切削可通過高速運算技術、快速插補運算技術、超高速通信技術和高速主軸等技術來實現(xiàn)。 高主軸轉速可減少切削力，減小切削深度，有利于克服機床振動，傳入零件中的熱量大大減低，排屑加快，熱變形減小，加工精度和表面質量得到顯著改善。因此，經(jīng)高速加工的工件一般不需要精加工。 2) 高精度控制 高精度化一直是數(shù)控機床技術發(fā)展追求的目標。它包括機床制造的幾何精度和機床使用的加工精度控制兩方面。 提高機床的加工精度，一般是通過減少數(shù)控系統(tǒng)誤差，提高數(shù)控機床基礎大件結構特性和熱穩(wěn)定性，采用補償技術和輔助措施來達到的。目前精整加工精度已提高到0.1 μm，并進入了亞微米級，不久超精度加工將進入納米時代。(加工精度達0.01 μm) 3) 高柔性化 柔性是指機床適應加工對象變化的能力。目前，在進一步提高單機柔性自動化加工的同時，正努力向單元柔性和系統(tǒng)柔性化發(fā)展。 數(shù)控系統(tǒng)在21世紀將具有最大限度的柔性，能實現(xiàn)多種用途。具體是指具有開放性體系結構，通過重構和編輯，視需要系統(tǒng)的組成可大可??；功能可專用也可通用，功能價格比可調(diào)；可以集成用戶的技術經(jīng)驗，形成專家系統(tǒng)。 4) 高一體化 CNC系統(tǒng)與加工過程作為一個整體，實現(xiàn)機電光聲綜合控制，測量造型、加工一體化，加工、實時檢測與修正一體化，機床主機設計與數(shù)控系統(tǒng)設計一體化。 5) 網(wǎng)絡化 實現(xiàn)多種通訊協(xié)議，既滿足單機需要，又能滿足FMS(柔性制造系統(tǒng))、CIMS(計算機集成制造系統(tǒng))對基層設備的要求。配置網(wǎng)絡接口，通過Internet可實現(xiàn)遠程監(jiān)視和控制加工，進行遠程檢測和診斷，使維修變得簡單。建立分布式網(wǎng)絡化制造系統(tǒng)，可便于形成“全球制造”。 6) 智能化 21世紀的CNC系統(tǒng)將是一個高度智能化的系統(tǒng)。具體是指系統(tǒng)應在局部或全部實現(xiàn)加工過程的自適應、自診斷和自調(diào)整；多媒體人機接口使用戶操作簡單，智能編程使編程更加直觀，可使用自然語言編程；加工數(shù)據(jù)的自生成及智能數(shù)據(jù)庫；智能監(jiān)控；采用專家系統(tǒng)以降低對操作者的要求等。 三、研究內(nèi)容及實驗方案： 本設計的研究重點是： 1根據(jù)零件實物或模型在CAD/CAM軟件中進行數(shù)字化三維設計。 2編制零件的數(shù)控加工工藝。 3.生成零件的NC加工程序，進行仿真加工。 4.研究零件的加工誤差檢測方法。 實驗方案： 1.生產(chǎn)類型的確定 2.選擇毛坯、確定毛坯尺寸、確定毛坯圖 3.工藝路線擬定 4選擇加工設備及刀具、夾具、量具 5.確定切削用量及基本時間 四、目標、主要特設及工作進度 1 搜集資料寫開題報告，英文翻譯。 第1周～第2周 2 零件的三維建模。 第3周～第5周 3 加工工藝設計，加工程序編制 第6周～第8周 4.加工誤差檢測方法研究。 第9周～第14周5.撰寫畢業(yè)論文。 第15周～第16周 6.答辯準備及畢業(yè)答辯 第17周 五、參考文獻 [1] 張冶，洪雪. Unigraphics NX三維工程設計與渲染教程.北京：清華大學出版社，2004. [2] 曾向陽，謝國明. UG NX基礎及應用教程（建模、裝配、制圖）. 北京：電子工業(yè)出版社， 2003. [3] 王紅兵.UG NX數(shù)控編程實用教程.北京：清華大學出版社，2004. [4] 宋曉華等.基于UG參數(shù)化的產(chǎn)品優(yōu)化設計，CAD/CAM與制造業(yè)信息化，2003.4 [5] L.Qiang. A Distributive and Collaborative Concurrent Product Design System Through the. WWW/Internet. Advanced Manufacturing Technology(2001)17. 南昌航空大學科技學院學士論文 轉向臂零件數(shù)控加工工藝、加工仿真 學生姓名：李琛 班級：0781053 指導老師：高延峰 摘要：本文介紹了轉向臂零件加工工藝的基本類型及工藝規(guī)程，并重點對工藝過程和數(shù)控仿真加工過程進行了分析探討。本文主要利用三維軟件來設計仿真加工的全部過程。本文設計的轉向臂，在工農(nóng)業(yè)中的應用非常廣泛。通過分析其在錘上模鍛的變形過程，應用金屬塑性變形基本原理，制定了轉向臂的成形工藝。在設計過程中，根據(jù)轉向臂零件的各種參數(shù)，分析了其由坯料變?yōu)槌尚五懠淖冃芜^程，制定出了較為合理的工藝流程；由轉向臂鍛件的制坯過程，設計出了較為經(jīng)濟，使用方便，較為合理的加工過程。 關鍵詞：工藝設計? 模具設計 ??????????????????????? 指導老師簽名： Steering arms parts CNC processing technology, machining simulation Student name:Li Chen Class:0781053 Supervisor: Abstract：This text introduced the basic type and the craft rules distance of the hot Forging craft, laying equal stress on to order to model principle and transform process to carry on an analytical study to the hammer mold Forging. This paper mainly using three-dimensional software to design simulation processing of all process.This text design of change direction arm, very extensive in the application in the work agriculture.Pass analytical it the mold Forging transforms process on the hammer, applying the metals to transform basic principle, drawing up to change direction arm of take shape a craft, and complete to change direction arm of the Forging mold design.During the period of design, according to change direction various parameter of the arm spare parts, analyze it is anticipate by the metals to change in to take shape the Forging piece to transform process, draw up more reasonable craft process;From change direction the arm Forging piece system process, design more economic, use convenience, more reasonable molding tool. Keyword:?Craft design???? The molding tool design Signature of supervisor: 目錄 摘要 - 1 - Abstract…………………………………………………………………………………………- 2 - 1 緒論 - 5 - 1.1 高速切削 - 5 - 1.2 高精度控制 - 5 - 1.3 高柔性化 - 5 - 1.4高一體化 - 6 - 1.5 網(wǎng)絡化 - 6 - 1.6智能化 - 6 - 2 生產(chǎn)類型的確定 - 6 - 2.1 零件的作用 - 6 - 2.2 零件的工藝分析 - 7 - 2.21 以φ16mm孔的中心線加工表面 - 7 - 2.22 以φ9.3mm孔的中心線加工表面 - 7 - 3選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖 - 7 - 3.1求最大輪廓尺寸 - 7 - 3.2 選取公差等級CT - 7 - 3.3求鑄件尺寸公差 - 7 - 3.4求機械加工余量等級 - 8 - 3.5求RMA（要求的機械加工余量） - 8 - 3.6求毛坯基本尺寸 - 8 - 4 工藝路線擬定 - 9 - 4.1定位基準的選擇 - 9 - 4.2擬定加工方法和加工方案 - 9 - 4.21工藝路線 - 9 - 4.22確定工藝過程方案 - 10 - 5 選擇加工設備及刀具、夾具、量具 - 11 - 5.1選擇加工設備與工藝設備 - 11 - 5.11選擇機床，根據(jù)不同的工序選擇機床 - 11 - 5.12選擇夾具 - 12 - 5.13選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具 - 12 - 5.14選擇量具 - 12 - 5.2 確定工序尺寸 - 12 - 5.21面的加工（所有面） - 12 - 5.22孔的加工 - 13 - 6 確定切削用量及基本時間 - 13 - 6.1 工序號02、03、04 - 13 - 6.2工序號05 - 16 - 6.3工序號06 - 16 - 6.4工序號07 - 17 - 6.5工序號08 - 19 - 6.6工序號09 - 19 - 6.7工序號10 - 21 - 6.8工序號11 - 22 - 7 UG數(shù)控加工仿真 - 24 - 7.1 創(chuàng)建坐標系 - 24- 7.2 銑外形，銑刀 - 24 - 7.3 銑上端面，創(chuàng)建坐標系，刀軌，粗銑 - 26 - 7.4 銑兩側端面，建坐標系，刀軌，粗銑 - 27 - 7.5 銑下端面，建立坐標系，刀軌，粗銑 - 29 - 7.6 銑φ26端面 坐標，刀軌 - 30 - 7.7銑銑φ20mm圓柱B、C面 - 30 - 7.8選φ15.85mm的麻花鉆，粗鉆φ15.85mm的孔，選φ16mm的麻花鉆，精鉸φ16mm的孔 - 33 - 7.9選φ8.5mm的麻花鉆,鉆φ8.5的孔 - 35 - 7.10 選φ9.3mm的麻花鉆，鉆φ9.3的孔 - 35 - 7.11選φ17mm的锪鉆，刮平φ16mm的孔兩側端面，入體1mm - 36 - 7.12銑上端面，創(chuàng)建坐標系，刀軌，精銑 - 36 - 7.13銑兩側端面，建坐標系，刀軌，精銑 - 37 - 7.14銑下端面，建立坐標系，刀軌，精銑 - 39 - 心得體會 - 41 - 參考文獻 - 42 - 致謝 ………………………………………………………………………………………………- 42 - 1 緒論 現(xiàn)代數(shù)控加工正在向高速化、高精度化、高柔性化、高一體化、網(wǎng)絡化和智能化等方向發(fā)展。 1.1 高速切削 受高生產(chǎn)率的驅使，高速化已是現(xiàn)代機床技術發(fā)展的重要方向之一。高速切削可通過高速運算技術、快速插補運算技術、超高速通信技術和高速主軸等技術來實現(xiàn)。 高主軸轉速可減少切削力，減小切削深度，有利于克服機床振動，傳入零件中的熱量大大減低，排屑加快，熱變形減小，加工精度和表面質量得到顯著改善。因此，經(jīng)高速加工的工件一般不需要精加工。 1.2 高精度控制 高精度化一直是數(shù)控機床技術發(fā)展追求的目標。它包括機床制造的幾何精度和機床使用的加工精度控制兩方面。 提高機床的加工精度，一般是通過減少數(shù)控系統(tǒng)誤差，提高數(shù)控機床基礎大件結構特性和熱穩(wěn)定性，采用補償技術和輔助措施來達到的。目前精整加工精度已提高到0.1 μm，并進入了亞微米級，不久超精度加工將進入納米時代。(加工精度達0.01 μm) 1.3 高柔性化 柔性是指機床適應加工對象變化的能力。目前，在進一步提高單機柔性自動化加工的同時，正努力向單元柔性和系統(tǒng)柔性化發(fā)展。 數(shù)控系統(tǒng)在21世紀將具有最大限度的柔性，能實現(xiàn)多種用途。具體是指具有開放性體系結構，通過重構和編輯，視需要系統(tǒng)的組成可大可?。还δ芸蓪Ｓ靡部赏ㄓ?，功能價格比可調(diào)；可以集成用戶的技術經(jīng)驗，形成專家系統(tǒng)。 1.4高一體化 CNC系統(tǒng)與加工過程作為一個整體，實現(xiàn)機電光聲綜合控制，測量造型、加工一體化，加工、實時檢測與修正一體化，機床主機設計與數(shù)控系統(tǒng)設計一體化。 1.5 網(wǎng)絡化 實現(xiàn)多種通訊協(xié)議，既滿足單機需要，又能滿足FMS(柔性制造系統(tǒng))、CIMS(計算機集成制造系統(tǒng))對基層設備的要求。配置網(wǎng)絡接口，通過Internet可實現(xiàn)遠程監(jiān)視和控制加工，進行遠程檢測和診斷，使維修變得簡單。建立分布式網(wǎng)絡化制造系統(tǒng)，可便于形成“全球制造”。 1.6智能化 21世紀的CNC系統(tǒng)將是一個高度智能化的系統(tǒng)。具體是指系統(tǒng)應在局部或全部實現(xiàn)加工過程的自適應、自診斷和自調(diào)整；多媒體人機接口使用戶操作簡單，智能編程使編程更加直觀，可使用自然語言編程；加工數(shù)據(jù)的自生成及智能數(shù)據(jù)庫；智能監(jiān)控；采用專家系統(tǒng)以降低對操作者的要求等。 2 生產(chǎn)類型的確定 2.1 零件的作用 據(jù)資料所示，該轉向臂的作用和方向盤、轉向拉桿一起配合使用，從而達到控制轉向輪的轉向角度。 2.2 零件的工藝分析 由零件圖可知：φ16、φ9.3的孔中心線是主要的設計基準和加工基準。該零件的主要加工面可分為兩組： 2.21 以φ16mm孔的中心線加工表面 這一組加工表面包括：銑φ26mm單側端面、鉆φ16mm的孔、倒角1×45°、鉆φ8.5mm的孔。 2.22 以φ9.3mm孔的中心線加工表面 這一組加工表面包括：銑φ20mm兩端面、鉆φ9.3mm的孔、锪φ16mm的沉頭。 概括：由于φ16、φ9.3的孔中心線位置精度不高，又φ16mm內(nèi)孔的精度比φ9.3mm內(nèi)孔的精度較高。所以由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻中有關面和孔加工精度及機床所能達到的位置精度可知，上述技術要求是可以達到的，零件的結構工藝性也是可行的。 3選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖 根據(jù)零件材料確定毛坯為長方體鋁合金,中批量生產(chǎn)。按《機械制造技術課程設計指導》可確定： 3.1求最大輪廓尺寸 長133.5mm、寬48.9mm、高49.15mm 故最大輪廓尺寸為133.5mm。 3.2 選取公差等級CT 鑄造方法按機械造型、鑄件材料按可鍛鑄鐵，得CT范圍8～12級。取為10級。 3.3求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工表面的基本尺寸和逐漸公差等級CT=10級，公差帶相對于基本尺寸對稱分布。 3.4求機械加工余量等級 機械加工余量等級范圍為E～G，取為F級。 3.5求RMA（要求的機械加工余量） 對所有加工表面取同一個數(shù)值，最大輪廓尺寸為133.5mm，機械加工余量等級為F級，得RMA數(shù)值為1.5mm。 3.6求毛坯基本尺寸 依零件圖可知：Φ16、φ9.3、φ8.5孔徑較小，鑄成實心。 A面屬單側加工，由式（5-1）得 R=F+RMA+CT/2=32+1.5+2.8/2=34.9mm B、C面屬兩側加工，由式（5-2）得 R=F+2RMA+CT/2=26+2×1.5+2.6/2=30.3mm 根據(jù)數(shù)據(jù)可得： 轉向臂鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見下表（3-1） 表（3-1） 項目 A面 B、C面 Φ16孔 Φ9.3孔 Φ8.5孔 公差等級CT 10 10 — — — 加工面基本尺寸 32 26 — — — 鑄件尺寸公差 2.8 2.6 — — — 機械加工余量等級 F F — — — RMA 1.5 1.5 — — — 毛坯基本尺寸 34.9 30.3 0 0 0 4 工藝路線擬定 4.1定位基準的選擇 粗基準：為保證工件重要表面的余量均勻，應選重要表面為粗基準。為互為基準，以φ20mm端面為粗基準。即B、C面。 精基準：精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使兩孔互為基準，選φ16的孔作為精基準。 4.2擬定加工方法和加工方案 4.21工藝路線： 1、粗銑上端面 2、銑兩側端面 3、粗銑下端面 4、銑φ16mm孔的端面，即φ26mm圓柱A面 5、銑φ9.3mm孔的兩端面，即φ20mm圓柱B、C面 6、鉆、精鉸孔φ16mm，倒角1×45° 7、鉆φ8.5mm孔 8、鉆φ9.3mm孔 9、刮平B、C面φ16mm，兩端入體1mm 4.22確定工藝過程方案見下表（4-1） 表（4-1） 工序號 工序內(nèi)容 簡要說明 01 正貨處理145～204HBS 改善材料加工性能 02 粗銑上端面 03 粗銑兩側面 04 粗銑下端面 05 銑φ26mm圓柱A面 先加工面 06 銑φ20mm圓柱B、C面 07 鉆、精鉸孔φ16mm， 倒角1×45° 后加工孔 08 鉆孔φ8.5mm 09 鉆孔φ9.3mm 10 刮平B、C面φ16mm，兩端入體1mm 11 精銑上端面 精銑φ20mm圓柱B、C面 精銑下端面 12 去毛刺 13 終檢 5 選擇加工設備及刀具、夾具、量具 由于生產(chǎn)類型為中小批量，故加工設備以通用機床為主，輔以少量專用機床，其生產(chǎn)方式以通用機床專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成. 5.1選擇加工設備與工藝設備 5.11選擇機床，根據(jù)不同的工序選擇機床 工序號02：銑上端面。因為工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇X62臥銑銑床。 工序號03：銑兩側面。因為工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇X62臥銑銑床。 工序號04：銑下端面。因為工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇X62臥銑銑床。 工序號05：銑φ20mm圓柱B、C面。因為互為基準，工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇X62臥銑銑床。 工序號06：銑φ26mm圓柱A面。因為工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇X62臥銑銑床。 工序號07：鉆、精鉸孔φ16mm，倒角1×45°。選用Z535立式鉆床。 工序號08、06：鉆孔φ8.5mm、φ9.3mm。由于內(nèi)孔的粗糙度、精度要求不高，可以一次性鉆通孔達到加工要求。故選Z525立式鉆床。 工序號09：刮平B、C面φ16mm，兩端入體1mm。粗糙度要求不高，宜采用Z525立式鉆床。 5.12選擇夾具 本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。 5.13選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具 ①、銑刀：根據(jù)資料選擇硬質合金端面銑刀。銑刀直徑：d=80mm,齒數(shù)Z=10mm。 ②、鉆、精鉸孔φ16mm，倒角1×45°。選用麻花鉆等專用刀具。 ③、刮平面φ16mm，選用專用锪刀。 5.14選擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點，參考相關資料，選擇如下： ①、選擇加工面的量具 根據(jù)資料：用分度值為0.02mm的三用游標長尺測量，測量范圍0mm～150mm，公稱規(guī)格為150×0.02。 ②、選擇加工孔的量具 根據(jù)資料：由于孔的加工精度要求不同，分別有IT7-IT8、IT12-IT13、大于IT13。所以選擇分度值0.01mm，測量范圍分別為25mm～50mm、25mm～50mm、5mm～30mm的內(nèi)徑千分尺。 5.2 確定工序尺寸 5.21面的加工（所有面） ①、上端面：根據(jù)加工長度為127mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為1.0mm，再加工的量為1.0mm即可。 ②、兩側面；根據(jù)加工長度為133mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為1.0mm，再加工的量為1.0mm即可。 ③、下端面：根據(jù)加工長度為127mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為1.0mm，再加工的量為1.0mm即可。 ②、A面：根據(jù)加工長度為34.9mm，毛坯余量為2.9mm。單側加工的量為1.9mm。經(jīng)粗加工后的加工余量為1.0mm，再加工的量為1.0mm即可。 ②、B、C面：根據(jù)加工長度為30.3mm，毛坯余量為4.3mm。兩側加工的量為1.65mm。經(jīng)粗加工后的加工余量為1.0mm，兩側再加工的量為0.5mm即可。 5.22孔的加工 ①、φ16mm的孔 毛坯為實心，孔內(nèi)粗糙度要求介于IT7-IT8之間。 鉆孔：φ15mm 2Z=0.95mm 精鉸：φ16mm ②、φ8.5mm的孔 毛坯為實心，孔內(nèi)粗糙度要求介于IT12-IT13之間。 鉆孔φ8.5mm即可。 ③、φ9.3mm的孔 　毛坯為實心，孔內(nèi)粗糙度要求大于IT13。 鉆孔φ9.3mm即可。 6 確定切削用量及基本時間 6.1 工序號02、03、04： 本工序為銑零件的上端面面，兩側面和下端面。直接切出零件的外部輪 廓形狀。以知工件材料為鋁合金，選擇硬質合金鑲齒套式端面銑刀。銑 刀直徑：d=80mm,齒數(shù)Z=10mm，Kr=60°。且已知銑削寬度a=127。銑削深度a=3.0mm，選用機床X62臥式銑床。 ①、確定每齒進給量f 上下端面計算：根據(jù)已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。硬質合金牌號YG8的每齒進給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、選擇銑刀磨損標準及耐用度 銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=80mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進給量f 根據(jù)資料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=3.0mm、T=180 min C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 則由公式算得 Vc=173.930 m/min nc=173.93×1000/3.14×80=692.4 r/min 根據(jù)X62臥式銑床的主軸轉速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作臺每分鐘進給量為f=0.20×10×60=120 mm/min 選f=118 mm/min 則實際的每齒進給量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、檢查機床功率 根據(jù)資料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=26mm、a=2.9mm、d=80mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 計算F=135.5 N P=135.5×3.14/1000=0.425 KW < 7.5 KW 可知機床功率能夠滿足要求 ⑤、基本時間 (d對稱銑削) T=(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=127mm、f=118 mm/min ∴T=127/118=1.25min=75s 走刀2次：T=2×75=150s 兩側面計算： ①、確定每齒進給量f 根據(jù)已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。硬質合金牌號YG8的每齒進給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、選擇銑刀磨損標準及耐用度 銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=80mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進給量f 根據(jù)資料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 則由公式算得 Vc=194.379 m/min nc=194.379×1000/3.14×80=773.80 r/min 根據(jù)X62臥式銑床的主軸轉速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作臺每分鐘進給量為f=0.20×10×60=120 mm/min 選f=118 mm/min 則實際的每齒進給量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、檢查機床功率 根據(jù)資料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=20mm、a=2.15mm、d=30mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 計算F=75.4 N P=75.4×3.14/1000=0.237 KW < 7.5 KW 可知機床功率能夠滿足要求 ⑤、基本時間（兩端加工） d對稱銑削 T=2(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=133mm、f=118 mm/min ∴T=2×133/118=2.43 min=144s 每端走刀2次：T=2×144=288s 6.2工序號05： 本工序為銑φ26mm端面。已知工件材料為鋁合金，選擇硬質合金鑲齒套式端面銑刀。銑刀直徑：d=80mm,齒數(shù)Z=10mm，Kr=60°。且已知銑削寬度a=26mm。銑削深度a=2.9mm，選用機床X62臥式銑床。 ①、確定每齒進給量f 根據(jù)已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。硬質合金牌號YG8的每齒進給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、選擇銑刀磨損標準及耐用度 銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=80mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進給量f 根據(jù)資料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 則由公式算得 Vc=173.930 m/min nc=173.93×1000/3.14×80=692.4 r/min 根據(jù)X62臥式銑床的主軸轉速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作臺每分鐘進給量為f=0.20×10×60=120 mm/min 選f=118 mm/min 則實際的每齒進給量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、檢查機床功率 根據(jù)資料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=26mm、a=2.9mm、d=80mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 計算F=135.5 N P=135.5×3.14/1000=0.425 KW < 7.5 KW 可知機床功率能夠滿足要求 ⑤、基本時間 d對稱銑削 T=(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=26mm、l=17mm、l=2mm、f=118 mm/min ∴T=（26+17+2）/118=0.38 min=22.8 s 取T=23s 單側走刀2次：T=2×23=46s 6.3工序號06： 本工序為銑φ20mm端面。已知工件材料為鋁合金，選擇硬質合金鑲齒套式端面銑刀。銑刀直徑：d=80mm,齒數(shù)Z=10mm，Kr=60°。且已知銑削寬度a=20mm。銑削深度a=2.15mm，選用機床X62臥式銑床。 ①、確定每齒進給量f 根據(jù)已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。硬質合金牌號YG8的每齒進給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.2 ②、選擇銑刀磨損標準及耐用度 銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=30mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進給量f 根據(jù)資料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 則由公式算得 Vc=194.379 m/min nc=194.379×1000/3.14×80=773.80 r/min 根據(jù)X62臥式銑床的主軸轉速 n=750r/min=12.5r/s ∴V=3.14×80×12.5/1000=3.14 m/s 工作臺每分鐘進給量為f=0.20×10×60=120 mm/min 選f=118 mm/min 則實際的每齒進給量f=118/10×60=0.197 mm/z ④、檢查機床功率 根據(jù)資料所知：f=0.197mm、c=491、 x=1.0、y=0.75、u=1.1、Z=10、a=20mm、a=2.15mm、d=30mm、n=750 r/min、q=1.3、w=0.2、K=1.0 計算F=75.4 N P=75.4×3.14/1000=0.237 KW < 7.5 KW 可知機床功率能夠滿足要求 ⑤、基本時間（兩端加工） d對稱銑削 T=2(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=20mm、l=13mm、l=2mm、f=118 mm/min ∴T=2（20+13+2）/118=0.59 min=35.4 s 取T=36 s 每端走刀2次：T=2×36=72 s 6.4工序號07： 本工序為鉆φ16mm深32mm的孔。包括：鉆、精鉸孔、倒角1×45°。根據(jù)資料選用Z535立式鉆床加工，選標準高速鋼直柄機用鉸刀：r=0、ɑ=15°、Kr=45°。 ①、鉆孔： ⑴確定進給量f 因為深度為32mm較大，宜采用自動進給。查表5-127得：f=0.61～0.75 mm/r 由表5-66取得f=0.72 mm/r ⑵選擇鉆頭磨損標準及耐用度 鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=15.85mm、則T=60min。 ⑶確定切削速度V C=16.4、z=0.22、x=0、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=15.85mm a=7.5mm 按公式計算： ∴Vc =22.061 m/min nc=22.061×1000/3.14×15.85=468.4 r/min 根據(jù)Z535立式鉆床的主軸轉速 n=400 r/min=6.67 r/s 則V=3.14×15×6.67/1000=0.314 m/s ⑷鉆孔基本時間 T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=32mm、取l= l=5mm,f=0.72 mm/r、n=6.67r/s 則T=（32+5+5）/0.72×6.67=8.75s 取T=9s ②、精鉸： ⑴確定進給量f 因為深度為32mm較大，宜采用自動進給。查表5-129得：f=1.5～3.0 mm/r 取f=1.60 mm/r ⑵選擇鉸刀磨損標準及耐用度 鉸刀后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=15mm、則T=60min。 ⑶確定切削速度V C=23.2、z=0.2、x=0.1、y=0.5、m=0.3、取k=1.0 且d=16mm a=0.025mm 按公式計算： ∴Vc =13.491 m/min nc=13.491×1000/3.14×16=268.5 r/min 根據(jù)選取Z535立式鉆床的主軸轉速 n=275 r/min=4.58 r/s 則V=3.14×16×4.58/1000=0.230 m/s ⑷鉆孔基本時間 T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=32mm、取l= 2mm、l=4mm,f=1.60 mm/r、n=4.58r/s 則T=（32+2+4）/1.60×4.58=5.2 s 取T=6s ⑤、倒角1×45° 6.5工序號08： 本工序為鉆φ8.5mm深8mm的孔。根據(jù)資料選用Z525立式鉆床加工，選標準高速鋼直柄麻花鉆：d=8.5mm、Kr=45°。 ①確定進給量f 由于孔徑和深度較小，宜采用手動進給可達到加工要求。參考值取f=0.28 mm/r ②選擇鉆頭磨損標準及耐用度 鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=8.5mm、則T=35min。 ③確定切削速度V、n C=16.4、z=0.25、x=0、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=8.5mm a=4.25mm f=0.28mm/r 按公式計算： ∴Vc =29.9 m/min nc=29.9×1000/3.14×8.5=1120 r/min 根據(jù)Z525立式鉆床的主軸轉速 n=960 r/min=16 r/s 則V=3.14×8.5×16/1000=0.427 m/s ④基本時間 鉆φ8.5mm深8mm的通孔: T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=8mm、取l= l=4mm,f=0.28 mm/r、n=16r/s T=（8+4+4）/0.28×16=3.6s 取T=4s 6.6工序號09： 本工序為鉆φ9.3mm深26mm的孔。根據(jù)資料選用Z525立式鉆床加工，選標準高速鋼直柄麻花鉆,一次加工通孔可以滿足加工要求：d=8.5mm、Kr=45°。 ①確定進給量f 由于深度較大，宜采用自動進給可達到加工要求。查表5-127：f=0.47～0.57mm/r 。 按Z525選取f=0.48 mm/r ②選擇鉆頭磨損標準及耐用度 鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=9.3mm、則T=35min。 ③確定切削速度V、n C=16.4、z=0.25、x=0、y=0.4、m=0.125、取k=1.0 且d=9.3mm a=4.65mm f=0.48mm/r 按公式計算： ∴Vc =24.656 m/min nc=24.656×1000/3.14×9.3=844.33 r/min 根據(jù)Z525立式鉆床的主軸轉速 n=680 r/min=11.33 r/s 則V=3.14×9.3×1.33/1000=0.33 m/s ④基本時間 鉆φ9.3mm深26mm的通孔: T=(l+l+l)/ fn 式中l(wèi)=26mm、取l=5mm、 l=4mm,f=0.48 mm/r、n=11.33r/s T=（26+5+4）/0.48×11.33=6.4s 取T=7s 6.7工序號10： 本工序為刮平φ16mm深1mm的沉頭孔。根據(jù)資料選用Z525立式鉆床加工，選標準高速鋼帶導柱直柄平底锪鉆,一次加工通孔可以滿足加工要求：d=8.5mm、Kr=45°。 ①確定進給量f 由于深度較小，采用手動進給。 ②選擇鉆頭磨損標準及耐用度 鉆頭后刀面的最大磨損量為0.8mm。 鉆頭直徑d=16mm、則T=60 min。 ③確定切削速度V、n 按Z525 暫取f=0.13mm/r Vc =12～25 m/min 取Vc =18 m/min ∴nc=18×1000/3.14×16=358.28 r/min 根據(jù)Z525立式鉆床的主軸轉速 n=272 r/min=4.53 r/s 則V=3.14×16×4.53/1000=0.228 m/s ④刮平兩端基本時間 T=2(l+l)/ fn 式中l(wèi)=1mm、取l=1mm，f=0.13 mm/r、n=4.53r/s T=2（1+1）/0.13×4.53=6.8s 取T=7s 6.8工序號11： 本工序為精車零件的上端面、兩側端面和下端面。直接切出零件的形狀。以知工件材料為鋁合金，選擇硬質合金端面銑刀。銑刀直徑：d=2mm,齒數(shù)Z=2mm，Kr=60°。且已知銑削寬度a=127。銑削深度a=1.0mm，選用機床X62臥式銑床。 ①、確定每齒進給量f 上下端面計算：根據(jù)已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。硬質合金牌號YG8的每齒進給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.4 ②、選擇銑刀磨損標準及耐用度 銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=80mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進給量f 根據(jù)資料所知：取f=0.40mm/z > 0.18mm/z、 Z=2、 d=80mm、a=26mm、a=1.0mm、T=180 min C=849、q=0.22、x=0.61、y=0.85、u=0.78、p=0、m=0.88、k=1.0 則由公式算得 Vc=5884.56 m/min nc=5884.56×1000/3.14×2=2785 r/min 根據(jù)X62臥式銑床的主軸轉速 n=3000r/min=50r/s ∴V=3.14×40×50/1000=6.28 m/s 工作臺每分鐘進給量為f=0.40×2×60=48 mm/min 選f=12 mm/min 則實際的每齒進給量f=12/2×60=0.1mm/z ④、基本時間 d對稱銑削 T=(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=127mm、f=48 mm/min ∴T=127/48=2.57min=155s 走刀2次：T=155×2=310s 兩側面計算：①、確定每齒進給量f 根據(jù)已知資料所知：X62臥式銑床功率為7.5KW。硬質合金牌號YG8的每齒進給量為0.2～0.29mm/z。取f=0.4 ②、選擇銑刀磨損標準及耐用度 銑刀后刀面的最大磨損量為1.5mm。 銑刀直徑d=80mm、耐用度T=180 min ③、確定切削速度Vc和每齒進給量f 根據(jù)資料所知：取f=0.20mm/z > 0.18mm/z、 Z=10、 d=80mm、a=26mm、a=2.9mm、T=180 min C=548、q=0.22、x=0.17、y=0.32、u=0.22、p=0、m=0.33、k=1.0 則由公式算得 Vc=6125.26 m/min nc=6125.26×1000/3.14×2=2845 r/min 根據(jù)X62臥式銑床的主軸轉速 n=3000r/min=50r/s ∴V=3.14×40×50/1000=6.28 m/s 工作臺每分鐘進給量為f=0.40×2×60=48 mm/min 選f=12 mm/min 則實際的每齒進給量f=12/2×60=0.1 mm/z ④、基本時間（兩端加工） d對稱銑削 T=2(l+l+l)/ f ∵Kr=60°<90° 且式中l(wèi)=20mm、f=48 mm/min ∴T=2×133/48=5.1 min=301s 每端走刀2次：T=2×301=602s 7 UG數(shù)控加工仿真 7.1 創(chuàng)建坐標系 7.2 銑外形，銑刀 7.3 銑上端面，創(chuàng)建坐標系，刀軌，粗銑 7.4 銑兩側端面，建坐標系，刀軌，粗銑 7.5 銑下端面，建立坐標系，刀軌，粗銑 7.6 銑φ26端面 坐標，刀軌 7.7銑銑φ20mm圓柱B、C面 7.8選φ15.85mm的麻花鉆，粗鉆φ15.85mm的孔，選φ16mm的麻花鉆，精鉸φ16mm的孔，倒角1×45° 7.9選φ8.5mm的麻花鉆,鉆φ8.5的孔 7.10 選φ9.3mm的麻花鉆，鉆φ9.3的孔 7.11選φ17mm的锪鉆，刮平φ16mm的孔兩側端面，入體1mm 7.12銑上端面，創(chuàng)建坐標系，刀軌，精銑 7.13銑兩側端面，建坐標系，刀軌，精銑、 7.14銑下端面，建立坐標系，刀軌，精銑 零件加工成型 部分加工程序截圖如下： 心得體會 通過這次課程設計，我有了很大的收獲學到了很多的東西，本次畢業(yè)設計是我們學完了大學的全部基礎課，專業(yè)基礎課后進行的這是我們即將離開學院走上工作崗位之前對所學各課進行的一次全面的、深入的、綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，是我們在走上工作崗位之前一次極好的學習機會，因此它在望沒的四年大學生活中占有積極重要的地位。 就我個人而言，我通過本次畢業(yè)設計對自己在大學中所學的知識進行一次良好的回顧，并在此基礎上有所提高，對自己將來從事的工作進行一次適應性的訓練，從而鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、思考問題解決問題的能力，并培養(yǎng)認真、嚴謹?shù)膶I(yè)精神，為以后參加國家的工業(yè)化建設打下一個良好的基礎，為早日實現(xiàn)國家的大爺現(xiàn)代化貢獻一份力量。 由于個人的能力有限，設計尚有諸多不足之處懇請老師大力支持，在次不勝感謝。 參考文獻 [1] 張冶，洪雪. Unigraphics NX三維工程設計與渲染教程.北京：清華大學出版社，2004. [2] 曾向陽，謝國明. UG NX基礎及應用教程（建模、裝配、制圖）. 北京：電子工業(yè)出版社， 2003. [3] 王紅兵.UG NX數(shù)控編程實用教程.北京：清華大學出版社，2004. [4]宋曉華等.基于UG參數(shù)化的產(chǎn)品優(yōu)化設計，CAD/CAM與制造業(yè)信息化，2003.4 [5] L.Qiang. A Distributive and Collaborative Concurrent Product Design System Through the. WWW/Internet. Advanced Manufacturing Technology(2001)17. [6]《機械制造技術課程設計指導》北京理工大學出版社，2009.8 致謝 畢業(yè)設計現(xiàn)已結束，我們設計組全體成員，在指導老師帶領下，圓滿完成了本次的畢業(yè)設計任務。通過此次設計我們學到了許多書本上沒有的東西，對以前所學到的機械知識，也有了進一步的加深和鞏固。在畢業(yè)設計這個系統(tǒng)的學習過程中所得到的知識、經(jīng)驗將使我們在走出校門后收益無窮。在設計過程中，我們借閱了大量的相關資料，并上網(wǎng)查詢了許多三維軟件教學視頻，對其有了更深入的了解；對于仿真過程，認真再三，爭取不出現(xiàn)較大誤差；對于不懂的問題，通過向指導老師請教，小組成員討論，最后也得到了滿意的結果。 最后，向在百忙之中抽身來評閱我的畢業(yè)論文的各位專家、教授、老師致以最衷心的感謝！ - 43 -