BRACKLEFT零件的数控编程与加工
BRACKLEFT零件的数控编程与加工[20200123164128]
【摘要】
BRACK LEFT 零件属于典型的板类零件，是马来西亚毅保精密部件（苏州）有限公司的生产的产品之一。本文主要介绍该零件的数控编程以及加工过程。其主要加工部分是平面、型腔以及孔，需要经过铣平面、钻孔、镗孔、攻丝等多个工步加工。使用本方案无论是生产效率还是产品的合格率均有大幅度的提高，更为公司的批量生产节省了成本。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】BRACKLEFT；加工工艺；模拟仿真；数控编程
引言 1
一、零件图的分析 2
（一）零件的介绍以及特点 2
（二）BRACK LEFT 零件的工程图 2
二、零件的工艺分析以及工艺设计 2
（一）选择数控机床 2
（二）数控加工工艺分析 3
（三）制定加工的工艺路线 3
（四）零件的数控工艺设计 3
（五）数控加工刀具的选择 4
三、CAD/CAM数控仿真与编程 6
（一）零件三维图的绘制 6
（二）零件的仿真加工 8
（三）后处理程序的导出 14
总结 17
谢辞 18
参考文献 19
附录 20
引言
随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式，从而产生数控技术。数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的，是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核心，有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。
随着社会生产和科学技术的不断发展，机械产品日趋精密、复杂，人们对机械产品的质量和生产率也提出了越来越高的要求，尤其是在航天、军事、造船等领域所需要的零件精度也越来越高，形状也越来越复杂，而这些不仅需要精度高的机床，更需要更加完善的加工工数控编程来提高效率。
数控机床是一种利用信息处理技术进行自动加工的机床。随着技术的发展和时代的更新，数控机床朝高速、高效、高精度、高可靠性，模块化与专门化、个性化与智能化、柔性化与集成化等方向发展。更加出现了向FMC、FMS和CIMS提供基础设备，要求数字控制制造系统不仅完成通常的加工功能，而且还要具备自动测量、自动上下料、自动换刀、自动误差补偿、自动诊断、进线和联网等功能。
本课题就利用数控机床的这些优异的功能，并使用国内优秀的UG CAD/CAM软件对零件的加工工艺和刀具的选用和走到路线的数控编程和加工选择进行了一些改进，以提高刀具的使用寿命和缩短零件的加工时间来提高效率。研究此课题不仅能熟练运用UG软件绘图、仿真加工零件，更能提高独立解决问题的能力，对整理、编写能力也有所提高。
一、零件图的分析
（一）零件的介绍以及特点
BRACK LEFT 零件是马来西亚毅保精密部件（苏州）有限公司的生产的产品之一。该典型板类零件的主要加工部分是平面、型腔以及孔，需要铣平面、钻孔、镗孔、攻丝等多个工步加工。该零件的加工难点主要是沉头孔的深度的控制，刀具的选择的定位基准的确定。厚度方面主要是以上端面为基准，长度主要是根据左端面为基准。
（二）BRACK LEFT 零件的工程图
通过UG CAD导出工程图，如图1所示；
图1 BRACK LEFT零件的工程图
二、零件的工艺分析以及工艺设计
（一）选择数控机床
加工中心，简称CNC，是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。加工中心又叫电脑锣。加工中心备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。
根据上述分析，该零件是一种加工工艺复杂的零件，在进行加工时需要多个工艺步骤和刀具来完成加工，应该先对面进行加工，面上的沉头孔和一些工艺倒角，然后再用夹具把它固定后对它的反面进行相同的工艺，之后将工件竖直装夹后对其侧面进行加工。其中在加工两侧面的工艺和尺寸时比较难，以及对其沉头孔和螺纹孔的定位也是很关键的。根据这零件的复杂程度，选择了三菱的立式加工工中心，因为立式加工中心的主轴轴心线在空间处于垂直状态，最适合于Z轴方向尺寸相对较小的单工位工件，而该零件对垂直位子上的倒角深度和孔的要求极高，而且用加工中心带有刀具库能够进行自动换刀。
（二）数控加工工艺分析
板类零件是机械加工中不可缺少的一类零件，在机械装配中起着举足轻重的作用。工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定的合理与否，对程序编制、机床的加工效率和零件加工精度都有重要影响。该零件由平面、型腔以及螺纹孔等组成。沉头孔和台阶上面的通孔等的尺寸精度要求较高。
（三）制定加工的工艺路线
1.铣出一个平面作为基准面进行加工。
2.用点钻打出所有孔的位置。
3.加工上表面M2.5螺纹孔和沉头孔，粗、精铣腰型槽和工艺倒角3*45°、0.2*45°。
4.做一个夹具将加工过的上表面固定后加工下表面，工艺和上表面类似。
5.将零件用垫块和台虎钳将工件竖直固定，对其侧面的倒角和圆角加工。
6.调头竖直装夹零件对其台阶和上面的Φ1.5H7精孔进行加工。
7. 去毛刺抛光后进行表面处理红氧。
（四）零件的数控工艺设计
1．毛坯选择
毛坯尺寸为72*25*15的AL6061材料。
2．数控加工安装方式
零件采用垫块和台虎钳装夹，找正并夹紧。
3．数控加工工序
用一台三菱立式数控加工中心完成大部分加工。先粗铣上表面作为基准面，然后用点钻钻出所有孔的位置，粗、精铣上表面的沉头孔和腰型槽。最后一步攻螺纹和一些工艺倒角。上表面加工好之后调头装夹，粗铣下表面，然后粗、精铣下表面的沉头孔和腰型槽。竖直粗、精加工台阶。用成型刀铣出R2.5的圆角，最后加工Φ1.5H7的精孔。
详情见数控加工工艺卡表1。
表1 数控加工工序卡
单位名称XXX产品名称或代号零件名称零件图号
数控技术毕业设计BRACK LEFT 零件XXX
工序号002夹具名称平口虎钳，成型夹具使用设备加工中心
工步号工步内容刀具号刀具规格 /mm主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）背吃刀量/mm备注
2粗铣上表面T01Φ50800150
3点钻所有孔的位置T10Φ5500150
4粗铣上表面的沉头孔和腰型槽T02Φ8800150
【摘要】
BRACK LEFT 零件属于典型的板类零件，是马来西亚毅保精密部件（苏州）有限公司的生产的产品之一。本文主要介绍该零件的数控编程以及加工过程。其主要加工部分是平面、型腔以及孔，需要经过铣平面、钻孔、镗孔、攻丝等多个工步加工。使用本方案无论是生产效率还是产品的合格率均有大幅度的提高，更为公司的批量生产节省了成本。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】BRACKLEFT；加工工艺；模拟仿真；数控编程
引言 1
一、零件图的分析 2
（一）零件的介绍以及特点 2
（二）BRACK LEFT 零件的工程图 2
二、零件的工艺分析以及工艺设计 2
（一）选择数控机床 2
（二）数控加工工艺分析 3
（三）制定加工的工艺路线 3
（四）零件的数控工艺设计 3
（五）数控加工刀具的选择 4
三、CAD/CAM数控仿真与编程 6
（一）零件三维图的绘制 6
（二）零件的仿真加工 8
（三）后处理程序的导出 14
总结 17
谢辞 18
参考文献 19
附录 20
引言
随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式，从而产生数控技术。数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的，是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核心，有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。
随着社会生产和科学技术的不断发展，机械产品日趋精密、复杂，人们对机械产品的质量和生产率也提出了越来越高的要求，尤其是在航天、军事、造船等领域所需要的零件精度也越来越高，形状也越来越复杂，而这些不仅需要精度高的机床，更需要更加完善的加工工数控编程来提高效率。
数控机床是一种利用信息处理技术进行自动加工的机床。随着技术的发展和时代的更新，数控机床朝高速、高效、高精度、高可靠性，模块化与专门化、个性化与智能化、柔性化与集成化等方向发展。更加出现了向FMC、FMS和CIMS提供基础设备，要求数字控制制造系统不仅完成通常的加工功能，而且还要具备自动测量、自动上下料、自动换刀、自动误差补偿、自动诊断、进线和联网等功能。
本课题就利用数控机床的这些优异的功能，并使用国内优秀的UG CAD/CAM软件对零件的加工工艺和刀具的选用和走到路线的数控编程和加工选择进行了一些改进，以提高刀具的使用寿命和缩短零件的加工时间来提高效率。研究此课题不仅能熟练运用UG软件绘图、仿真加工零件，更能提高独立解决问题的能力，对整理、编写能力也有所提高。
一、零件图的分析
（一）零件的介绍以及特点
BRACK LEFT 零件是马来西亚毅保精密部件（苏州）有限公司的生产的产品之一。该典型板类零件的主要加工部分是平面、型腔以及孔，需要铣平面、钻孔、镗孔、攻丝等多个工步加工。该零件的加工难点主要是沉头孔的深度的控制，刀具的选择的定位基准的确定。厚度方面主要是以上端面为基准，长度主要是根据左端面为基准。
（二）BRACK LEFT 零件的工程图
通过UG CAD导出工程图，如图1所示；
图1 BRACK LEFT零件的工程图
二、零件的工艺分析以及工艺设计
（一）选择数控机床
加工中心，简称CNC，是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。加工中心又叫电脑锣。加工中心备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。
根据上述分析，该零件是一种加工工艺复杂的零件，在进行加工时需要多个工艺步骤和刀具来完成加工，应该先对面进行加工，面上的沉头孔和一些工艺倒角，然后再用夹具把它固定后对它的反面进行相同的工艺，之后将工件竖直装夹后对其侧面进行加工。其中在加工两侧面的工艺和尺寸时比较难，以及对其沉头孔和螺纹孔的定位也是很关键的。根据这零件的复杂程度，选择了三菱的立式加工工中心，因为立式加工中心的主轴轴心线在空间处于垂直状态，最适合于Z轴方向尺寸相对较小的单工位工件，而该零件对垂直位子上的倒角深度和孔的要求极高，而且用加工中心带有刀具库能够进行自动换刀。
（二）数控加工工艺分析
板类零件是机械加工中不可缺少的一类零件，在机械装配中起着举足轻重的作用。工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定的合理与否，对程序编制、机床的加工效率和零件加工精度都有重要影响。该零件由平面、型腔以及螺纹孔等组成。沉头孔和台阶上面的通孔等的尺寸精度要求较高。
（三）制定加工的工艺路线
1.铣出一个平面作为基准面进行加工。
2.用点钻打出所有孔的位置。
3.加工上表面M2.5螺纹孔和沉头孔，粗、精铣腰型槽和工艺倒角3*45°、0.2*45°。
4.做一个夹具将加工过的上表面固定后加工下表面，工艺和上表面类似。
5.将零件用垫块和台虎钳将工件竖直固定，对其侧面的倒角和圆角加工。
6.调头竖直装夹零件对其台阶和上面的Φ1.5H7精孔进行加工。
7. 去毛刺抛光后进行表面处理红氧。
（四）零件的数控工艺设计
1．毛坯选择
毛坯尺寸为72*25*15的AL6061材料。
2．数控加工安装方式
零件采用垫块和台虎钳装夹，找正并夹紧。
3．数控加工工序
用一台三菱立式数控加工中心完成大部分加工。先粗铣上表面作为基准面，然后用点钻钻出所有孔的位置，粗、精铣上表面的沉头孔和腰型槽。最后一步攻螺纹和一些工艺倒角。上表面加工好之后调头装夹，粗铣下表面，然后粗、精铣下表面的沉头孔和腰型槽。竖直粗、精加工台阶。用成型刀铣出R2.5的圆角，最后加工Φ1.5H7的精孔。
详情见数控加工工艺卡表1。
表1 数控加工工序卡
单位名称XXX产品名称或代号零件名称零件图号
数控技术毕业设计BRACK LEFT 零件XXX
工序号002夹具名称平口虎钳，成型夹具使用设备加工中心
工步号工步内容刀具号刀具规格 /mm主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）背吃刀量/mm备注
2粗铣上表面T01Φ50800150
3点钻所有孔的位置T10Φ5500150
4粗铣上表面的沉头孔和腰型槽T02Φ8800150
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