Side block零件的数控加工分析
Side block零件的数控加工分析[20200123170003]
【摘要】
本课题中side block零件是一种常见的边块零件，对于该零件的加工分析在UG中模拟完成。首先读懂图样，分析side block零件的结构特征，然后制定side block零件的建模方案，最终完成side block零件的建模。其次是对side block零件的加工，先制定加工方案，如本课题的粗加工、半精加工、精加工，清根……然后对side block零件进行模拟加工。最后进行side block零件的后处理，得到零件的加工程序。
*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、零件图分析及技术要求 2
（一）零件图分析 2
（二）技术要求 3
三、“side block”零件加工的数控设备 3
（一）“VMC3016LC立式加工中心”的特点 3
（二）加工中心安全操作规程 4
四、“side block”零件的装夹 6
（一）装夹要求 6
（二）零件的装夹 6
五“side block”零件加工工艺过程 7
（一）“side block”零件的三维建模 7
（二）刀具参数及工艺表 11
（三）创建刀具 12
（四）“side block”零件加工工艺 12
（五）“side block”零件加工的主要程序 19
总结 24
参考文献 25
谢辞 26
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。
数控技术和数控装备是工业制造的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。
数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。随着科技的迅猛发展，自动控制技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。同时，社会经济的飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。数控加工和编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论、基本知识进行综合运用，同时使对本专业有较完整的、系统的认识，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力，以及培养了科学的研究和创造能力。
我在学校所学习的专业正是数控技术，因此我选择符合我所学专业side block零件的数控加工与分析作为我毕业设计的课题。因为我们选择的材料是45钢，加工方面存在难度，需注意安全。
由于条件限制，我们不能进行实际加工。所以我选择借助UG软件进行仿真加工分析，下面是我本次毕业设计所做的产品，以及刀具、机床、加工、编程所做的详细阐述。
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、零件图分析及技术要求
（一）零件图分析
该零件的加工表面由平面、2个Φ12的通孔以及U形槽等组成；尺寸标注完整；几何条件充分；部分尺寸标注有公差，所有表面粗糙度均为Ra1.6μm，Φ12两个孔表面粗糙度要求较高，为Ra1.6μm。U形槽与上表面有平行度要求。
图2-1 side block零件工程图
（二）技术要求
1．材料为45钢。
2．应选用硬质合金刀。
3．表面粗糙度均为Ra1.6μm。
4．零件的长为160，宽为120。
5．圆弧面顶端与底面的高度为38，尺寸公差为0到0.039，圆弧面顶端与上平面的高度为10，尺寸公差为0到0.022。
6．Φ12的两个孔的尺寸公差为0到0.018和Φ38的孔的尺寸公差为0到0.025。
7．U型槽的深度为8，尺寸公差为0到0.015。
8．U型槽底面与上平面的平行度为0.02。
9．Φ38的孔的圆角为R10。
10．铣孔时让刀，应铣两遍，再适当的调刀补。
11．先在CNC做完然后再在铣床上面将底面飞掉。
三、“side block”零件加工的数控设备
（一）“VMC3016LC立式加工中心”的特点
“VMC3016LC立式加工中心” 如图3-1所示。 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机床参数
机床行程 X轴行程 750mm
Y轴行程 460mm
Z轴行程 540mm
工作台 尺寸（长x宽） 800mmx460mm
矢量伺服驱动 快速进给X,Y,Z(m/min) 36/36/24
切削进给（最大）X,Y,Z(m/min) 15
转速 范围（标准） 20~10000rpm
【摘要】
本课题中side block零件是一种常见的边块零件，对于该零件的加工分析在UG中模拟完成。首先读懂图样，分析side block零件的结构特征，然后制定side block零件的建模方案，最终完成side block零件的建模。其次是对side block零件的加工，先制定加工方案，如本课题的粗加工、半精加工、精加工，清根……然后对side block零件进行模拟加工。最后进行side block零件的后处理，得到零件的加工程序。
*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、零件图分析及技术要求 2
（一）零件图分析 2
（二）技术要求 3
三、“side block”零件加工的数控设备 3
（一）“VMC3016LC立式加工中心”的特点 3
（二）加工中心安全操作规程 4
四、“side block”零件的装夹 6
（一）装夹要求 6
（二）零件的装夹 6
五“side block”零件加工工艺过程 7
（一）“side block”零件的三维建模 7
（二）刀具参数及工艺表 11
（三）创建刀具 12
（四）“side block”零件加工工艺 12
（五）“side block”零件加工的主要程序 19
总结 24
参考文献 25
谢辞 26
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。
数控技术和数控装备是工业制造的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。
数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。随着科技的迅猛发展，自动控制技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。同时，社会经济的飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。数控加工和编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论、基本知识进行综合运用，同时使对本专业有较完整的、系统的认识，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力，以及培养了科学的研究和创造能力。
我在学校所学习的专业正是数控技术，因此我选择符合我所学专业side block零件的数控加工与分析作为我毕业设计的课题。因为我们选择的材料是45钢，加工方面存在难度，需注意安全。
由于条件限制，我们不能进行实际加工。所以我选择借助UG软件进行仿真加工分析，下面是我本次毕业设计所做的产品，以及刀具、机床、加工、编程所做的详细阐述。
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、零件图分析及技术要求
（一）零件图分析
该零件的加工表面由平面、2个Φ12的通孔以及U形槽等组成；尺寸标注完整；几何条件充分；部分尺寸标注有公差，所有表面粗糙度均为Ra1.6μm，Φ12两个孔表面粗糙度要求较高，为Ra1.6μm。U形槽与上表面有平行度要求。
图2-1 side block零件工程图
（二）技术要求
1．材料为45钢。
2．应选用硬质合金刀。
3．表面粗糙度均为Ra1.6μm。
4．零件的长为160，宽为120。
5．圆弧面顶端与底面的高度为38，尺寸公差为0到0.039，圆弧面顶端与上平面的高度为10，尺寸公差为0到0.022。
6．Φ12的两个孔的尺寸公差为0到0.018和Φ38的孔的尺寸公差为0到0.025。
7．U型槽的深度为8，尺寸公差为0到0.015。
8．U型槽底面与上平面的平行度为0.02。
9．Φ38的孔的圆角为R10。
10．铣孔时让刀，应铣两遍，再适当的调刀补。
11．先在CNC做完然后再在铣床上面将底面飞掉。
三、“side block”零件加工的数控设备
（一）“VMC3016LC立式加工中心”的特点
“VMC3016LC立式加工中心” 如图3-1所示。 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机床参数
机床行程 X轴行程 750mm
Y轴行程 460mm
Z轴行程 540mm
工作台 尺寸（长x宽） 800mmx460mm
矢量伺服驱动 快速进给X,Y,Z(m/min) 36/36/24
切削进给（最大）X,Y,Z(m/min) 15
转速 范围（标准） 20~10000rpm
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