2号零件的工艺分析与数控编程
2号零件的工艺分析与数控编程[20200123183006]
摘要 1
一、2号零件的实体建模 1
（一）2号零件的图形分析 1
（二）NX软件的简介 1
（三）NX软件的建模过程 2
二、2号零件的工艺分析 6
（一）加工机床的介绍与选择 6
（二）零件的材料选择与毛坯的制定 7
（三）定位基准的选择及原则 7
（四）夹具、刀具、量具的选择 8
（五）工序卡片拟定 9
三、零件的仿真加工和后处理 10
（一）零件的仿真加工 10
（二）零件的后处理 13
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
【摘要】
本课题通过对2号零件的零件图的分析、毛坯的选择、工艺路线的制定、刀具的选择，切削量具的确定、加工中心工艺文件的填写、后处理等生产加工过程的分析，掌握如何选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程，才可以做到利用最少的刀具、最短的时间，加工出最好的产品，充分发挥加工中心的优质、高效、低成本的特点。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】2号零件,工艺分析,加工方法
引言 1
引言
随着科技的前进，加工中心成为当今世界不可或缺的一个因素。加工中心具有适应性强，加工精度高，有较高的生产效率，同时减轻操作者的劳动强度等特点。加工中心是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。
一、2号零件的实体建模
（一）2号零件的图形分析
图1 2号零件的CAD图纸
图1为2号零件的图纸，2号零件包涵了外轮廓车削，内螺纹加工，以及钻孔等复杂加工。粗糙度要求为螺纹孔需要跟其他零件配合，所以粗糙度要求较高，粗糙度为Ra1.6,其余的粗糙度要求不高，为Ra6.3。
（二）NX软件的简介
NX是美国EDS公司推出一套集CAD/CAE/CAM 于一体的三维参数化软件系统，是当今世界先进的计算机辅助设计、分析和制造软件之一。它的功能覆盖了从概念设计到产品生产的整个过程，广泛应用于航空、汽车、船、通用机械和电子等行业领域。它提供了强大的实体建模技术和高效能的曲面建构能力，能够完成复杂的造型设计。除此之外，装配功能、2D 出图功能、模具加工功能及与PDM之间的紧密结合，使得UG 在工业界成为一套很实用的高级CAD/CAM 系统。
CAD/CAE/CAM 系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。NX面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术；在面向过程驱动技术的环境中，用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从 而有效地实现了并行工程。
该软件不仅具有强大的实体建模、曲面建模、特征建模、虚拟装配和产生工程图等设计功能，而且，在设计过程中可以进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性。另外，可用建立的三维模型直接生成数控代码用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型的数控机床。
（三）NX软件的建模过程
1、由file→new,建立一个名为lunwen而单位为mm 的新文件，进入modeling 环境。
2、进入草图工作环境，在YC-ZC 平面上建立草图平面。绘图操作如下图2所示。
图2 草图
3、点击完成草图。将草图中的矩形拉伸，【起始】值为“0”【结束】值为“4”，如下图3所示。
图3 草图拉伸效果图
4、在原有的图形上创建新的草图如下图4所示。
图4 第二个台阶的草图
5、按照第3步骤重复使用，将草图拉伸，【起始】值为“0”【结束】值为“4”如下图5所示。
图5 草图拉伸效果图
6、在开始的平面创建草图如下图6所示。
图6 第二个凸台草图
7、按照第3步骤重复使用，将草图拉伸，【起始】值为“0”【结束】值为“12”如下图7所示。
图7 草图拉伸效果图
8、打中心直径为25的孔如下图8所示。
图8 打中心孔
9、打一个螺纹孔如图9所示。
图9 螺纹孔
10、阵列螺纹孔如图10、11、12所示。
图10 螺纹孔的阵列参数
图11偏置参数
图12 螺纹孔
二、2号零件的工艺分析
（一）加工机床的介绍与选择
1、加工中心(Machining Center）简称MC，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。与普通机床相比，加工中心具有许多显著的工艺特点。
（1）加工精度高；
（2）表面质量好；
（3）质量稳定；
（4）生产效率高；
（5）具有较强的故障自诊断功能；
（6）软件适应性强；
2、考虑到加工条件和实施的方便性，我们决定采用型号为FADAL VMC3016L的加工中心，如图13所示。
图13 FADAL VMC3016L的加工中心
（二）零件的材料选择与毛坯的制定
2号零件的材料选择45钢，并且制定毛坯为125×110×25mm的方块。
（三）定位基准的选择及原则
选择工件的定位基准，实际上确定工件的定位基面。根据选定的基面加工与否，又将定位基准分为粗基准和精基准。在起始工序中，只能选择未经加工的毛坯表面作定位基准，这种基准称为粗基准。用加工过的表面作定位基准，则称为精基准。
1．粗基准的选择原则
粗基准选择的要求应能保证加工面与不加工面之间的位置要求和合理分配备各加工面的余量，同时要为后续工序提供精基准。具体可按下列原则选择：
（1）非加工表面原则：为了保证加工面与不加工面之间的位置要求，应选不加工面为粗基准。
（2）加工余量最小原则：以余量最小的表面作为粗基准，以保证各加工表面有足够的加工余量。
（3）重要表面原则：为保证重要表面的加工余量均匀，应选择重要加工面为粗基准。
（4）不重复使用原则：粗基准未经加工，表面比较粗糙且精度低，二次安装时，其在机床上的实际位置可能与第一次安装时不一样，从而产生定位误差，导致相应加工表面出现较大的位置误差。
（5）便于工件装夹原则：作为粗基准的表面，应尽量平整光滑，没有飞边、冒口、浇口或其他缺陷，以便使工件定位准确、夹紧可靠。
2．精基准的选择原则
（1）基准重合原则：直接选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。
（2）基准统一原则：同一零件的多道工序尽可能选择同一个定位基准，称为基准统一原则。这样既可保证各加工表面问的相互位置精度，避免或减少困基准转换而引起的误差，而且简化了夹具的设计与制造工作，降低了成本，缩短了生产准备周期。
（3）自为基准原则：精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。
（4）互为基准原则：为使各加工表面之间具有较高的位置精度，或为使加工表面具有均匀的加工余量，可采取两个加工表面互为基准反复加工的方法，称为互为基准原则。
摘要 1
一、2号零件的实体建模 1
（一）2号零件的图形分析 1
（二）NX软件的简介 1
（三）NX软件的建模过程 2
二、2号零件的工艺分析 6
（一）加工机床的介绍与选择 6
（二）零件的材料选择与毛坯的制定 7
（三）定位基准的选择及原则 7
（四）夹具、刀具、量具的选择 8
（五）工序卡片拟定 9
三、零件的仿真加工和后处理 10
（一）零件的仿真加工 10
（二）零件的后处理 13
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
【摘要】
本课题通过对2号零件的零件图的分析、毛坯的选择、工艺路线的制定、刀具的选择，切削量具的确定、加工中心工艺文件的填写、后处理等生产加工过程的分析，掌握如何选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程，才可以做到利用最少的刀具、最短的时间，加工出最好的产品，充分发挥加工中心的优质、高效、低成本的特点。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】2号零件,工艺分析,加工方法
引言 1
引言
随着科技的前进，加工中心成为当今世界不可或缺的一个因素。加工中心具有适应性强，加工精度高，有较高的生产效率，同时减轻操作者的劳动强度等特点。加工中心是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。
一、2号零件的实体建模
（一）2号零件的图形分析
图1 2号零件的CAD图纸
图1为2号零件的图纸，2号零件包涵了外轮廓车削，内螺纹加工，以及钻孔等复杂加工。粗糙度要求为螺纹孔需要跟其他零件配合，所以粗糙度要求较高，粗糙度为Ra1.6,其余的粗糙度要求不高，为Ra6.3。
（二）NX软件的简介
NX是美国EDS公司推出一套集CAD/CAE/CAM 于一体的三维参数化软件系统，是当今世界先进的计算机辅助设计、分析和制造软件之一。它的功能覆盖了从概念设计到产品生产的整个过程，广泛应用于航空、汽车、船、通用机械和电子等行业领域。它提供了强大的实体建模技术和高效能的曲面建构能力，能够完成复杂的造型设计。除此之外，装配功能、2D 出图功能、模具加工功能及与PDM之间的紧密结合，使得UG 在工业界成为一套很实用的高级CAD/CAM 系统。
CAD/CAE/CAM 系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。NX面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术；在面向过程驱动技术的环境中，用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从 而有效地实现了并行工程。
该软件不仅具有强大的实体建模、曲面建模、特征建模、虚拟装配和产生工程图等设计功能，而且，在设计过程中可以进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性。另外，可用建立的三维模型直接生成数控代码用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型的数控机床。
（三）NX软件的建模过程
1、由file→new,建立一个名为lunwen而单位为mm 的新文件，进入modeling 环境。
2、进入草图工作环境，在YC-ZC 平面上建立草图平面。绘图操作如下图2所示。
图2 草图
3、点击完成草图。将草图中的矩形拉伸，【起始】值为“0”【结束】值为“4”，如下图3所示。
图3 草图拉伸效果图
4、在原有的图形上创建新的草图如下图4所示。
图4 第二个台阶的草图
5、按照第3步骤重复使用，将草图拉伸，【起始】值为“0”【结束】值为“4”如下图5所示。
图5 草图拉伸效果图
6、在开始的平面创建草图如下图6所示。
图6 第二个凸台草图
7、按照第3步骤重复使用，将草图拉伸，【起始】值为“0”【结束】值为“12”如下图7所示。
图7 草图拉伸效果图
8、打中心直径为25的孔如下图8所示。
图8 打中心孔
9、打一个螺纹孔如图9所示。
图9 螺纹孔
10、阵列螺纹孔如图10、11、12所示。
图10 螺纹孔的阵列参数
图11偏置参数
图12 螺纹孔
二、2号零件的工艺分析
（一）加工机床的介绍与选择
1、加工中心(Machining Center）简称MC，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。与普通机床相比，加工中心具有许多显著的工艺特点。
（1）加工精度高；
（2）表面质量好；
（3）质量稳定；
（4）生产效率高；
（5）具有较强的故障自诊断功能；
（6）软件适应性强；
2、考虑到加工条件和实施的方便性，我们决定采用型号为FADAL VMC3016L的加工中心，如图13所示。
图13 FADAL VMC3016L的加工中心
（二）零件的材料选择与毛坯的制定
2号零件的材料选择45钢，并且制定毛坯为125×110×25mm的方块。
（三）定位基准的选择及原则
选择工件的定位基准，实际上确定工件的定位基面。根据选定的基面加工与否，又将定位基准分为粗基准和精基准。在起始工序中，只能选择未经加工的毛坯表面作定位基准，这种基准称为粗基准。用加工过的表面作定位基准，则称为精基准。
1．粗基准的选择原则
粗基准选择的要求应能保证加工面与不加工面之间的位置要求和合理分配备各加工面的余量，同时要为后续工序提供精基准。具体可按下列原则选择：
（1）非加工表面原则：为了保证加工面与不加工面之间的位置要求，应选不加工面为粗基准。
（2）加工余量最小原则：以余量最小的表面作为粗基准，以保证各加工表面有足够的加工余量。
（3）重要表面原则：为保证重要表面的加工余量均匀，应选择重要加工面为粗基准。
（4）不重复使用原则：粗基准未经加工，表面比较粗糙且精度低，二次安装时，其在机床上的实际位置可能与第一次安装时不一样，从而产生定位误差，导致相应加工表面出现较大的位置误差。
（5）便于工件装夹原则：作为粗基准的表面，应尽量平整光滑，没有飞边、冒口、浇口或其他缺陷，以便使工件定位准确、夹紧可靠。
2．精基准的选择原则
（1）基准重合原则：直接选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。
（2）基准统一原则：同一零件的多道工序尽可能选择同一个定位基准，称为基准统一原则。这样既可保证各加工表面问的相互位置精度，避免或减少困基准转换而引起的误差，而且简化了夹具的设计与制造工作，降低了成本，缩短了生产准备周期。
（3）自为基准原则：精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。
（4）互为基准原则：为使各加工表面之间具有较高的位置精度，或为使加工表面具有均匀的加工余量，可采取两个加工表面互为基准反复加工的方法，称为互为基准原则。
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