lock plate零件的数控加工分析
lock plate零件的数控加工分析[20200123164814]
【摘要】
在本文通过分析图纸先建模得出lock plate的三维模型。经过工艺分析在三维模型的基础上分别进行了粗加工外形、精加工侧壁、精加工平面、钻孔及U型槽、钻螺纹孔、攻螺纹，加工完成后，经过后处理后，输出了lock plate加工的主要数控程序。本文就加工所用刀具边写了刀具参数列表，列出了加工中所需注意事项。本论文贴合本人所学专业。
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关键字:】装夹；加工工艺流程；数控程序
引言 1
一、数控机床原理简介 2
（一）数控机床的种类 2
（二）数控机床的原理及组成 2
二、零件建模 2
（一）图纸分析 2
（二）建模过程 4
三、lock plate零件的数控加工设备 11
（一）VMC3016LC立式加工中心简介 11
（二）加工中心安全操作规程 12
四、lock plate零件的装夹 14
五、零件的加工仿真 14
（一）刀具参数及工艺表 14
（二）仿真加工过程 15
（三）lock plate精加工圆弧槽部分程序 22
总结 26
参考文献 27
谢辞 28
引言
先进制造技术中的一个最基本概念是数字控制（NC）。数控这一概念是由Michigan州Traverse城的John Parsons于20世纪40年代后期提出的。数字控制是按照含有机床（刀具）运动信息程序所指定的顺序自动执行操作的加工过程。
近年来，随着科学技术的迅速发展，机械产品的形状、结构和材料的不断改进，精密不断地提高，这就要求机床设备具有较好的通用性和较大的灵活性，以适应生产对象频繁变化的需要，因此对机床也相应地提出了高性能、高精度与高自动化的要求。即加工中心就是在这种条件下发展起来的一种适用于高精度、零件形状复杂的单件生产的自动化机床。
我在校期间所学的专业就是为其而设置的，因此我选择了符合我所学专业的lock plate零件的数控加工分析作为我的毕业论文的课题。因为所选零件材料为45钢，所以加工时有一定的难度，需要注意。由于条件所限不能进行实际的加工，所以我借助了UG软件进行仿真加工分析，下面我就本次毕业设计所做的产品结合机床、刀具以及编程作详细阐述。
一、数控机床原理简介
数控机床是采用了数控技术的机床，它是用数字信号控制机床运动及其加工过程。具体地说，将刀具移动轨迹等加工信息用数字化的代码记录在程序介质上，然后输入数控系统，经过译码、运算，发出指令，自动控制机床上的刀具与工件之间的相对运动，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件，这种机床即为数控机床。
（一）数控机床的种类
由于数控系统的强大功能，使数控机床种类繁多．其按用途可分为如下三类：
1．金属切削类数控机床。金属切削类数控机床包括数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床、数控镗床、加工中心等。
2．金属成形类数控机床。金属成形类数控机床有数控折弯机、数控弯管机、数控冲床和数控压力机等。
3．数控特种加工机床。数控特种加工机床包括数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光加工机床，数控淬火机床等。
（二）数控机床的原理及组成
数控机床一般由输入输出设备、数控装置(CNC)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器(PLC)及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成，如图1-1所示。
图1-1 数控机床的组成
二、零件建模
（一）图纸分析
零件lock plate的图纸如图2-1所示。
图2-1 lock plate零件图纸
分析其技术要求如下：
1.材料为45钢，加工时应调低转速和进给。
2.应选用硬质合金刀。
3.装夹应固定，防止产生不必要的误差。
4.钻孔时要特别注意螺距数值。
5.铣孔时让刀，应铣两遍，再适当的调刀补。
6.表面粗糙度为1.6，其余6.3。
7.突台侧面的两表面的平行度公差为0.05。
8.零件下方长方体两侧面距离公差为0.033。
9.孔圆心与U型槽垂直圆心距公差为0.03。
10.孔圆心与U型槽水平圆心距公差为0.03。
11.零件总体尺寸为150×120。
（二）建模过程
1.先建立长方体位基础，长方体长、宽、高分别为120、150、30，设置如图2-2。
图2-2 长方体设置
2.在长方体的上表面做草图，画出草图如图2-3所示。
图2-3 画草图
3.选侧拉伸选项，选中草图所画曲线，向上拉伸15，布尔求和运算为求和，具体设置如图2-4（a）、（b）所示。
（a）拉伸设置
（b）拉伸
图2-4 拉伸草图所画曲线
4.打开菜单，选择NX5版前的孔，在拉伸体上打直径为20，深度为10，尖角为0的孔，圆心距长方体两边水平长度都为35，具体设置如图2-5（a）、（b）所示。
（a）孔的参数设置
（b）孔定位
图2-5 打简单孔
5.同样的办法打另一个简单孔。
6.同样选择NX5版前的孔，在长方体上打直径为10.6，深度为15，尖角为118的孔，孔圆心距长方体长的水平距离为15、距长方体的宽水平距离为10，打好孔为后面打螺纹孔做准备。参数如图2-6（a）、（b）所示。
（a）螺纹孔参数
（b）螺纹孔定位
图2-6 钻螺纹孔
7.同样的方法钻另一螺纹孔。
8.在前面打好的螺纹孔的基础上攻螺纹，参数如图2-7所示。
图2-7 攻螺纹参数
9.作比较复杂的斜的圆弧槽，由于位置比较特殊，所以我做了两个草图来定位，草图（a）是用来定位的，草图（b）是用来拉伸的 ，最后拉伸成型，参数及草图如图2-8所示。
（a）圆弧槽草图
（b）圆弧槽草图
图2-8 拉伸数据
10.建立U型槽，先在第2步的拉伸体上表面做草图定位U型槽，然后完成草图，选择拉伸，选中所画曲线，反向拉伸，参数如图2-9，图2-10所示。
图2-9 U型槽定位草图
图2-10 拉伸草图，U型槽成型
11.建模完成的三维模型，如图2-11所示。
图2-11 lock plate三维模型
三、lock plate零件的数控加工设备
（一）VMC3016LC立式加工中心简介
选用如图3-1所示的VMC3016LC立式加工中心。它是一台集机械，电子，液压，气动为一身的机电一体化新技术产品，它适用于平板类，盘类，模具类等多种复杂零件的中、小批量的加工生产。机床主要参数如表3-1所示。
图3-1 VMC3016LC立式加工中心
表3-1 VMC3016LC立式加工中心机床参数
【摘要】
在本文通过分析图纸先建模得出lock plate的三维模型。经过工艺分析在三维模型的基础上分别进行了粗加工外形、精加工侧壁、精加工平面、钻孔及U型槽、钻螺纹孔、攻螺纹，加工完成后，经过后处理后，输出了lock plate加工的主要数控程序。本文就加工所用刀具边写了刀具参数列表，列出了加工中所需注意事项。本论文贴合本人所学专业。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】装夹；加工工艺流程；数控程序
引言 1
一、数控机床原理简介 2
（一）数控机床的种类 2
（二）数控机床的原理及组成 2
二、零件建模 2
（一）图纸分析 2
（二）建模过程 4
三、lock plate零件的数控加工设备 11
（一）VMC3016LC立式加工中心简介 11
（二）加工中心安全操作规程 12
四、lock plate零件的装夹 14
五、零件的加工仿真 14
（一）刀具参数及工艺表 14
（二）仿真加工过程 15
（三）lock plate精加工圆弧槽部分程序 22
总结 26
参考文献 27
谢辞 28
引言
先进制造技术中的一个最基本概念是数字控制（NC）。数控这一概念是由Michigan州Traverse城的John Parsons于20世纪40年代后期提出的。数字控制是按照含有机床（刀具）运动信息程序所指定的顺序自动执行操作的加工过程。
近年来，随着科学技术的迅速发展，机械产品的形状、结构和材料的不断改进，精密不断地提高，这就要求机床设备具有较好的通用性和较大的灵活性，以适应生产对象频繁变化的需要，因此对机床也相应地提出了高性能、高精度与高自动化的要求。即加工中心就是在这种条件下发展起来的一种适用于高精度、零件形状复杂的单件生产的自动化机床。
我在校期间所学的专业就是为其而设置的，因此我选择了符合我所学专业的lock plate零件的数控加工分析作为我的毕业论文的课题。因为所选零件材料为45钢，所以加工时有一定的难度，需要注意。由于条件所限不能进行实际的加工，所以我借助了UG软件进行仿真加工分析，下面我就本次毕业设计所做的产品结合机床、刀具以及编程作详细阐述。
一、数控机床原理简介
数控机床是采用了数控技术的机床，它是用数字信号控制机床运动及其加工过程。具体地说，将刀具移动轨迹等加工信息用数字化的代码记录在程序介质上，然后输入数控系统，经过译码、运算，发出指令，自动控制机床上的刀具与工件之间的相对运动，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件，这种机床即为数控机床。
（一）数控机床的种类
由于数控系统的强大功能，使数控机床种类繁多．其按用途可分为如下三类：
1．金属切削类数控机床。金属切削类数控机床包括数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床、数控镗床、加工中心等。
2．金属成形类数控机床。金属成形类数控机床有数控折弯机、数控弯管机、数控冲床和数控压力机等。
3．数控特种加工机床。数控特种加工机床包括数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光加工机床，数控淬火机床等。
（二）数控机床的原理及组成
数控机床一般由输入输出设备、数控装置(CNC)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器(PLC)及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成，如图1-1所示。
图1-1 数控机床的组成
二、零件建模
（一）图纸分析
零件lock plate的图纸如图2-1所示。
图2-1 lock plate零件图纸
分析其技术要求如下：
1.材料为45钢，加工时应调低转速和进给。
2.应选用硬质合金刀。
3.装夹应固定，防止产生不必要的误差。
4.钻孔时要特别注意螺距数值。
5.铣孔时让刀，应铣两遍，再适当的调刀补。
6.表面粗糙度为1.6，其余6.3。
7.突台侧面的两表面的平行度公差为0.05。
8.零件下方长方体两侧面距离公差为0.033。
9.孔圆心与U型槽垂直圆心距公差为0.03。
10.孔圆心与U型槽水平圆心距公差为0.03。
11.零件总体尺寸为150×120。
（二）建模过程
1.先建立长方体位基础，长方体长、宽、高分别为120、150、30，设置如图2-2。
图2-2 长方体设置
2.在长方体的上表面做草图，画出草图如图2-3所示。
图2-3 画草图
3.选侧拉伸选项，选中草图所画曲线，向上拉伸15，布尔求和运算为求和，具体设置如图2-4（a）、（b）所示。
（a）拉伸设置
（b）拉伸
图2-4 拉伸草图所画曲线
4.打开菜单，选择NX5版前的孔，在拉伸体上打直径为20，深度为10，尖角为0的孔，圆心距长方体两边水平长度都为35，具体设置如图2-5（a）、（b）所示。
（a）孔的参数设置
（b）孔定位
图2-5 打简单孔
5.同样的办法打另一个简单孔。
6.同样选择NX5版前的孔，在长方体上打直径为10.6，深度为15，尖角为118的孔，孔圆心距长方体长的水平距离为15、距长方体的宽水平距离为10，打好孔为后面打螺纹孔做准备。参数如图2-6（a）、（b）所示。
（a）螺纹孔参数
（b）螺纹孔定位
图2-6 钻螺纹孔
7.同样的方法钻另一螺纹孔。
8.在前面打好的螺纹孔的基础上攻螺纹，参数如图2-7所示。
图2-7 攻螺纹参数
9.作比较复杂的斜的圆弧槽，由于位置比较特殊，所以我做了两个草图来定位，草图（a）是用来定位的，草图（b）是用来拉伸的 ，最后拉伸成型，参数及草图如图2-8所示。
（a）圆弧槽草图
（b）圆弧槽草图
图2-8 拉伸数据
10.建立U型槽，先在第2步的拉伸体上表面做草图定位U型槽，然后完成草图，选择拉伸，选中所画曲线，反向拉伸，参数如图2-9，图2-10所示。
图2-9 U型槽定位草图
图2-10 拉伸草图，U型槽成型
11.建模完成的三维模型，如图2-11所示。
图2-11 lock plate三维模型
三、lock plate零件的数控加工设备
（一）VMC3016LC立式加工中心简介
选用如图3-1所示的VMC3016LC立式加工中心。它是一台集机械，电子，液压，气动为一身的机电一体化新技术产品，它适用于平板类，盘类，模具类等多种复杂零件的中、小批量的加工生产。机床主要参数如表3-1所示。
图3-1 VMC3016LC立式加工中心
表3-1 VMC3016LC立式加工中心机床参数
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