毕业设计-花键从动件的三维设计、装配和CAM自动编程

江苏信息职业技术学院毕业设计PAGE江苏信息职业技术学院毕业设计毕业设计课题：花键从动件的三维设计、装配和CAM自动编程系部：机电系专业：数控班级：********姓名：学号：**********导师：******二0一二年四月

目录摘要……1第1章概述21.1CAD/CAM技术发展简史31.2CAD/CAM技术概要51.3本课题零件介绍6第2章零件CAD建模72.1零件实体建模方案72.2零件CAD建模过程7第3章仿真装配153.1装配过程153.2编辑爆炸图28第4章重要零件的工艺分析304.1零件结构形状分析304.2毛坯选择314.3夹具选择314.4刀具选择324.5工艺卡片的制定344.6加工程序36小结43参考文献44PAGE1摘要本文主要以离合液压器中的花键从动件为例，研究基于UG的三维CAD设计和CAM自动编程以及仿真装配的过程。首先利用UG软件的CAD模块对要加工的零件进行实体建模，然后以零件的三维实体模型为依据，得到它的实体造型，并讨论了零件三维实体建模的方法、建模过程与处理技巧。在零件形状结构分析的基础上，制定它们的加工工艺，分析数控自动编程的方法与特点，完成粗、精加工的NC编程，并生成数控机床可以识别的NC代码程序。【关键词】：UG软件的应用，CAD/CAM,离合液压器花键，装配AbstractThisarticleintroducestheprocessofhowtodesignthepartusingthefunctionofCADandCAMbasingontheUGsoftware.FirstofallutilizeUGsoftwareCADmoduletoadjustthesparepartswhichwillbeprocessedandcarriesontheentitymodelbuilding.Afterwardsthethreedimensionsphysicalsmodelwiththesparepartsarethefoundation,Obtainitssolidmodeling,Moreovertalkaboutthreedimensionsonthesparepartsentitymodelsbuildingmeans,Modelbuildingprocesstogetherwithhandletechnique.Belivingonthesparepartsformsshapestructuralanalysisbase,Drawuptheirprocesstechnology,Digitalcontrolprogrammingmeanstogetherwithdistinguishingfeatureareanalyzed,UtilizetheCAMsmoduleofUG,Roughmachiningcompleted,SemipickedandprecisionworkNCsprogramming,NCscodesourceprogramthattheformationAPTmaybediscriminated.Keywords:UG；CAD/CAM；Splinedclutchhydraulic；AutomatedprogrammingPAGE42PAGE44第一章概述随着电子技术在制造业的推广及应用,传统机械加工方法正逐渐被先进的CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)所取代。应用传统的加工方法,不仅生产率低,且精度得不到保证,CAD/CAM软件在机械加工中的应用,为我们开辟了一种新的设计、加工途径,并使机械制造能力上了一个新的台阶。UG/NX作为参数化CAD/CAM软件系统的代表，主要用于汽车、航空航天、机械电子、模具制造等行业，实现了产品零件或组件从概念设计到制造全过程设计的自动一体化，提供了以参数化为基础，基于特征实体造型，部件间的关联设计等技术。其核心技术是采用非均匀有理B样条（NURBS）作为曲面造型的基础，融线框模型、曲面造型、实体造型为一体。参数化和特征化的实体模型系统，系统是建立在统一的富有关联的数据库基础上，提供了工程上的完全关联性，使CAD/CAM/CAE各部分数据自由联动切换。以基本特征作为交互操作的基础，利用特征技术，用户可以在更高层次上进行产品设计、模具设计、数控加工编程、工程分析，实现并行工程CAD/CAPP/CAM的集成与联动。系统采用统一的三维几何模型，使产品设计、模具设计、数控编程、工程分析等环节的修改自动映射到与其关联的环节，排除不协调，保证产品设计的统一性和唯一性。基于关联模型的产品定义包含产品的生命周期（设计、分析、制造、检测等）信息，产品数据定义规范化使产品生命周期的设计数据表达实现标准化，不仅有利于与CAD/CAM系统之间交换信息，而且支持产品及模具工装设计、工程分析、数控编程、生产管理等信息的共享。在UG/OPEN提供的二次开发函数据的基础上，用户可用C或C++语言进行二次功能开发，UG/NX提供的基于专家的模具设计、先进的数控加工编程功能使得模具设计与制造变得更为轻松可靠。

我们运用UG软件的建模和加工模块,完成了零件模型建立——加工过程的设计——加工过程的仿真——加工参数修正——数控机床后置处理转换——生成数控程序——数控加工,从而满足各项要求。采用这种方法不仅减少了编程人员的计算量,还在一定程度上提高了产品的制造质量和生产效率。1.1CAD/CAM技术发展简史现代社会中无论是哪方面的设计都离不开图形，但是传统的手工图形绘制不仅速度慢，而且质量也不高。对于传统制图有个最大的缺点就是所花费的精力非常大。而随着时代的进步，科技的发展，尤其是计算机技术的进步，使得以计算机为辅助系统的绘图工具的优点和效率日渐突出。也因为如此，CAD/CAM成为计算机在绘图方面应用最广泛的工具。CAD是指计算机辅助设计。对于CAD的定义,国际信息处理联合会认为：CAD是工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。CAD技术的发展和形成至今有50多年的历史了，自20世纪50年代在美国诞生了第一台计算机绘图系统，开始出现具有简单绘图输出功能的被动式的计算机辅助设计技术，即CAD技术。到目前，CAD的发展经历了四次技术革命。第一次CAD技术革命──曲面造型系统，在60年代出现的三维CAD系统只是极为简单的线框式系统，它只能表达基本的几何信息，不能有效表达几何数据间的拓扑关系。进入70年代，只能采用多截面视图、特征纬线的方式来近似表达所设计的自由曲面。随着计算机的发展，当三维曲面造型系统出现时，标志着计算机辅助设计技术从单纯模仿工程图纸的三视图模式中解放出来，首次实现以计算机完整描述产品零件的主要信息的方式。促使了第一次CAD技术革命的发生第二次CAD技术革命──实体造型技术，从70年代末到80年代初，随着计算机技术的前进，同时在CAD技术方面也进行了许多开拓，1979年世界上出现了第一个完全基于实体造型技术的大型CAD软件──I-DEAS。由于实体造型技术能够精确表达零件的全部属性，在理论上有助于CAD的模型表达，给设计带来了惊人的方便性。它代表着未来CAD技术的发展方向。第三次CAD技术革命─—参数化技术，在实体造型技术逐渐普及时，CAD技术的研究又有了重大进展。在80年代中期，人们提出了参数化实体造型方法。进入90年代，参数化技术变得比较成熟起来，充分体现出其在许多通用件、零部件设计上存在的简便易行的优势。第四次CAD技术革命──变量化技术，由于计算机技术的不断成熟，使得现在的CAD技术和系统都具有良好的开放性。图形接口、图形功能日趋标准化。在CAD系统中，综合应用正文、图形、图像、语音等多媒体技术和人工智能、专家系统等技术大大提高了自动化设计的程度，出现了智能CAD新学科。智能CAD把工程数据库及其管理系统、知识库及其专家系统、拟人化用户接口管理系统集于一体。在CAD发展历史中我们可以看到其技术一直处于不断的发展与探索之中，促使了CAD技术的繁荣。目前CAD技术仍在不断发展，未来的CAD技术将为新产品设计提供一个综合性的环境支持系统，它能全面支持异地的，数字化的，采用不同的设计哲理与方法来设计工作。CAD系统既可以按系统的功能分类，也可以按系统中使用的计算机的性能和类型分类。目前，CAD已在电子和电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、服装业、出版业、工厂自动化、土木建筑、地质、计算机艺术等各个领域得到广泛应用。CAM是指计算机辅助制造。它是计算机应用于生产设备管理控制和操作的系统，其核心是计算机数值控制(数控)。CAM作为整个集成系统的重要一级，向上与CAD实现无缝集成，向下智能、高效地为数控生产提供服务，这是CAM技术在今后发展的主要理论依据。CAM技术从产生发展到现在，无论是在硬件平台，还是在系统结构上，CAM在其功能和特点上都发生了较大的变化。从CAM的发展历程看，CAM在其基本处理方式与目标对象上主要可分为两个主要发展阶段：第一阶段的CAM：APT。20世纪60年代CAM以大型机为主，在专业系统上开发的编程机及部分编程软件如：FANOC、Semems编程机，系统结构为专机形式，基本的处理方式是以人工或计算机辅助式直接计算数控刀路为主，而编程目标与对象也都是直接数控刀路的。因此其缺点是功能相对比较差，而且操作困难，只能专机专用。第二阶段的CAM：曲面CAM系统。在第一阶段缺陷的基础上，人们又不断完善，创造出了曲面CAM系统。系统结构一般是CAD/CAM混合系统，同时较好地利用了CAD模型，以几何信息作为最终的结果，自动生成加工刀路。于是在此基础上，自动化、智能化程度取得了较大幅度的提高，具有代表性的是UG、DUCT、Cimatron、MarsterCAM等。其基本特点是面向局部曲面的加工方式，表现为编程的难易程度与零件的复杂程度直接相关，而与产品的工艺特征、工艺复杂程度等没有直接的相关关系。科技在不断的发展，因此CAM技术也是一个不断发展的过程。通过提高CAM的技术，其自动化，智能化水平也不断提高。由于第二阶段的CAM存在一定的缺陷性，人们正在酝酿最新一代的CAM。可以认为是第三阶段的CAM：新一代的CAM系统不仅可继承并智能化判断工艺特征，而且具有模型对比、残余模型分析与判断功能，使刀具路径更优化，效率更高。同时面向整体模型的形式也具有对工件包括夹具的防过切、防碰撞修理功能，提高操作的安全性，更符合高速加工的工艺要求，并开放工艺相关联的工艺库、知识库、材料库和刀具库，使工艺知识积累、学习、运用成为可能。无论是CAD还是CAM，都是我们需要学习并且运用在专业知识上的辅助工具。通过了解了CAD和CAM的发展史，更好的了解了CAD和CAM系统的功能，更加便于以后对它们的运用。1.2CAD/CAM的技术概要计算机辅助设计和计算机辅助制造（简称CAD/CAM）技术是产品设计和制造工程技术人员在计算机系统的辅助之下，合理有效地进行产品设计和制造的一项新技术。CAD/CAM是传统设计与制造技术与现代化计算机技术的有机结合。1、计算机辅助设计（ComputerAidedDesign,CAD）：工程技术人员以计算机为辅助工具，完成产品的设计、分析、绘图等工作。一般认为CAD系统的功能包括：（1）概念设计；（2）结构设计；（3）装配设计；（4）复杂曲面设计；（5）工程图样绘制；（6）工程分析；（7）真实感及渲染；（8）数据交换接口等。2、计算机辅助制造（ComputerAidedManufacturing,CAM）：有广义和狭义两种定义。广义CAM一般是指利用计算机辅助完成从生产准备到产品制造整个过程的活动，包括工艺过程设计、工装设计、NC自动编程、生产作业计划、生产控制、质量控制等。狭义CAM通常是指NC程序编制，包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真、NC代码生成以及与数控机床数控装置的软件接口等。本课程采用狭义定义方法，并适当扩展了有关集成管理的内容。现在的CAD过程往往与计算机辅助工艺过程设计（CAPP）和数控编程（NCP）连在一起，形成集成的CAD/CAM系统。1.3本课题零件介绍本课题所涉及的零件为花键从动件装配体的各零件，主要有花键，盖板，垫片，铆钉，回位弹簧等（如图1-1所示）。花键从动件常用于汽车液压离合器领域，与带有内花键的主动件相连，是整个液压离合器传动装置中不可缺少的一部分。花键在整个装置中起到传递扭矩的作用，铆钉是用来定位扭转的最大限度的，回位弹簧起到弹性回位的作用。图1-1花键从动件各部件示意图零件CAD建模2.1零件实体建模方案根据尺寸要求对各零件进行分析，从而选出最为简洁的创建路径，经过分析得出具体方案如下=1\*GB3①对于花键的创建，应选用草图→拉伸→实例特征→孔特征→倒圆=2\*GB3②对于盖板A的创建，应选用：草图→回转→草图→拉伸→实例特征=3\*GB3③对于垫片的创建，应选用：草图→回转=4\*GB3④对于铆钉的创建，应选用：草图→回转=5\*GB3⑤对于回位弹簧的创建，应选用：螺旋线→草图→扫掠=6\*GB3⑥对于盖板B的创建，应选用：草图→回转→草图→拉伸→草图→拉伸→实例特征2.2零件CAD建模过程2.2.1花键的创建对于液压离合器的花键从动件，花键是最主要的部件之一，这里对花键的创建做一些简单的描述。在花键的创建过程中，应用到了UG的CAD部分的实例特征和孔等一些功能，部分应用效果图如下：根据尺寸要求开头要空两格，以下类推，先在圆柱体上画出相应的图形，拉伸贯通，再对该特征进行圆形实例特征，得到如图2-1所示效果：开头要空两格，以下类推图2-1特征实例孔的应用和倒圆利用孔的功能以圆柱体的圆心为原点作一个直径为28.6mm的通孔，利用布尔运算为求差，在对边缘进行边倒圆。得到如图2-2所示效果图：图2-2孔和倒圆的应用2.2.2.创建盖板，垫片和铆钉创建盖板A在创建盖板的过程中，运用的了回转，拉伸，实例特征等功能。部分示范如下：在草图中分别画出两个相应直径的圆，完成草图，利用拉伸功能得到如图2-3所示图形。图2-3创建盖板选择草图命令，选择上平面为草图平面，根据尺寸需要画出如图2-4所示的草图，然后完成草图图2-4创建盖板拉伸并且对拉伸的图形进行实例特征，选择【插入】【关联复制】【实例特征】命令，得到如图2-5所示下拉列框。图2-5实例特征方法选择常规，数字和角度分别设为6和60，选择确定，得到如图2-6所示效果图图2-6创建实例特征创建垫片在创建垫片的过程中运用到了回转的命令根据要求画出垫圈的侧截面草图，选择【设计特征】中的【回转】命令，得到如图2-7所示下拉列框，角度设为360度，确定然后保存。图2-7创建垫片创建铆钉根据尺寸需要画出一下草图图形图2-8创建铆钉草图选择回转，设置以Y轴旋转360度，得到如图2-9所示效果图，然后保存。图2-9创建铆钉2.2.3创建盖板B盖板B的创建相对来说有些复杂，需对孔的两端进行折弯处理，故在完成如图2-10所示孔的操作后，利用布尔求和的功能做出折弯处理。图2-10创建盖板B对孔和折弯部分进行圆形实例特征，得到如图2-11所示效果图图2-11创建盖板B4、创建回位弹簧回位弹簧的创建主要涉及到螺旋线和扫掠的动能，具体步骤如下：首先创建图2-12所示的螺旋线，再在螺旋线的一端做一个与螺旋线端头垂直的圆。图2-12创建螺旋线再利用扫掠的功能使圆沿螺旋线扫掠，如图2-13所示。图2-13扫掠将草图和螺旋线隐藏，得到如图2-14所示最终效果图，然后保存。图2-14创建回位弹簧第三章仿真装配3.1装配过程UG装配是UG设计中一大重要组成部分，在UG中，装配建模不仅能够将零件快速组合，而且在装配中，可以参考其他部件进行部件的相关联设计，并且可以对装配模型进行间隙分析、重量管理等操作。在装配模型生成后，可以建立爆炸视图，并可以将其引入装配工程图中去。同时，再装配工程图中可自动生成装配明细表，并能够对轴测图进行局部挖切。本章节将借助于花键的装配，主要讲解在花键装配中涉及到的装配的基础概念、装配方法和装配的不同方式，以及设置引用集的方法的应用。具体步骤如下：3.1.1添加花键选择【文件】【新建】，再打开的对话框中选择【模型】类型打开装配界面，在装配工具条中选择【添加组件】按钮，得到如图3-1所示界面图3-1添加组件选择文件名huajian.Prt，再【添加组件】的对话框中的【定位】下拉列表中选择【绝对原点】，点击确定按钮，添加花键得到如图3-2所示效果图图3-2设置添加格式在装配导航器中选择花键，右击得到如图3-3所示下拉列框，在替换引用集中选择MODEL,将会使装配图中草图、基准面等一些不必要的元素隐藏掉。图3-3替换引用集3.1.2添加垫片在【装配】工具条中单击【添加组件】按钮打开【添加组件】对话框，单击【打开】按钮，再打开的【部件名】对话框中找到垫片的部件路径，选择文件dianpian.prt，如图3-4所示单击OK按钮。图3-4添加垫片在【添加组件】对话框中的【定位】下拉列表框中选择【通过约束】，单击确定按钮，如图3-5所示。图3-5添加垫片在【装配】工具条中单击【装配约束】按钮，打开【装配约束】对话框，在类型下拉列表中选择【接触对齐】，在选择垫片内侧壁和花键外侧壁两个对象，如图3-6所示，单击确定得到右侧效果图。图3-6设置添加约束添加第二个垫片同第一个垫片的添加过程，在【装配】工具条中单击【装配约束】按钮，打开【装配约束】对话框，在类型下拉列表中选择【接触对齐】，选择垫片外侧和第一个垫片外侧这两个对象，方位选择【接触】，如图3-7所示。图3-7装配约束类型为接触再打开【装配约束】对话框，在类型下拉列表中选择【同心】，选择第一和第二两个垫圈的内侧为两个选择对象，单击【确定】得到如图3-8所示效果图。图3-8约束类型同心3.1.3添加盖板A在【装配】工具条中单击【添加组件】按钮打开【添加组件】对话框，单击【打开】按钮，再打开的【部件名】对话框中找到盖板A的部件路径，选择文件gaibana.prt，如图3-9所示单击OK按钮。图3-9添加盖板再打开【装配约束】对话框，在类型下拉列表中选择【同心】，选择盖板内圆和垫圈的内圆为两个选择对象，单击【确定】得到如图3-10所示效果图。图3-10约束类型同心在装配导航器中选择盖板A，右击在替换引用集中选择MODEL,得到如图3-11所示效果图图3-11添加盖板后效果图3.1.4添加第三个垫片添加方法同第一个垫片，如图3-12所示选择类型为同心，对象选择盖板A内侧和垫片内侧，点击【确定】，替换引用集。图3-12添加垫圈23.1.5添加盖板B在【装配】工具条中单击【添加组件】按钮打开【添加组件】对话框，单击【打开】按钮，在打开的【部件名】对话框中找到盖板B的部件路径，选择文件gaiban-b.prt，【装配约束】同盖板A选择与第三个垫片同心，确定之后替换引用集。得到如图3-13所示效果图。图3-13效果图3.1.6添加铆钉在【装配】工具条中单击【添加组件】按钮打开【添加组件】对话框，单击【打开】按钮，再在打开的【部件名】对话框中找到铆钉的部件路径，选择文件名为maoding.prt，定位方式选择【通过约束】，如图3-14所示，单击【确定】按钮。图3-14添加铆钉再打开【装配约束】对话框，在类型下拉列表中选择【同心】，要约束的几何体选择盖板B上的圆孔内圆内圆和铆钉上最小的内圆为两个选择对象，单击【确定】得到如图3-15所示效果图。然后替换引用集。图3-15设置约束类型创建组件阵列在【装配】工具条中单击【创建组件阵列】按钮，打开如图3-16的【类选择】对话框。选择铆钉，单击【确定】按钮。图3-16创建组件阵列在打开的【创建组件阵列】的对话框中选择【圆形】，单击【确定】按钮，如图3-17所示。图3-17定义圆形阵列打开【创建圆形阵列】对话框，如图3-18所示。选择基准轴为【+Z轴】，【总数】为6，【角度】为60，单击【确定】按钮，替换引用集。图3-18轴定义创建组件阵列之后的效果图如图3-19所示。图3-19效果图3.1.7添加回位弹簧在【装配】工具条中单击【添加组件】按钮打开【添加组件】对话框，单击【打开】按钮，再在打开的【部件名】对话框中找到回位弹簧的部件路径，选择文件huiweitanhuang.prt，定位方式选择【通过约束】，如图3-20所示，单击【确定】按钮。图3-20添加回位弹簧再打开【装配约束】对话框，在类型下拉列表中选择【适合】，选择弹簧，拖动它到适合的位置，单击【确定】得到如图3-21所示效果图。然后替换引用集。图3-21设置约束类型创建组件阵列在【装配】工具条中单击【创建组件阵列】按钮，打开如图3-22的【类选择】对话框。选择回位弹簧，单击【确定】按钮图3-22创建组件阵列在打开的【创建组件阵列】的对话框中选择【圆形】，单击【确定】按钮，打开【创建圆形阵列】对话框，如图3-23所示。选择基准轴为【+Z轴】，【总数】为6，【角度】为60，单击【确定】按钮，替换引用集。图3-23创建组件阵列装配好的花键从动件，如图3-24所示效果图。图3-24效果图3.2编辑爆炸图3.2.1编辑各部件的颜色在实用工具条中选择【编辑对象显示】选择要编辑的对象，在过滤器里的颜色过滤器里编辑不同的颜色，如图3-25编辑不同颜色后的效果图。图3-25编辑颜色3.2.2爆炸图打开【装配】、【爆炸图】、【创建爆炸图】命令，命名为Explosion.1。根据适当的位置编辑爆炸图移动的距离，得到如图3-26所示的爆炸效果总图。图3-26爆炸图第四章核心零件的CAM自动编程4.1零件结构形状分析对于花键从动件来说，由几个大小不同的零件组成，根据加工的方便性，适用性以及成本的高低等各方面考虑，以上各零件中只有盖板最适合数控机床加工，其它零件均可通过普通机床加工而成。故在此就选用盖板以作数控加工示范。盖板是花键从动件中不可缺少的部分，在花键从动装置中的作用是在回位弹簧的配合下做回位运动，在花键扭矩的传输中起到非常重要的作用。对其工艺分析是数控加工前期的工艺准备工作，工艺制定的合理与否，对程序编制机床的加工效率，零件的加工精度都有重要的影响。具体图形如图4-1所示：图4-1盖板通过对零件的分析得知，该零件的尺寸精度要求有：尺寸分别为28±0.05，23±0.05，150±0.05，54±0.05，公差要求基本上都为0.1，精度等级为IT8-9级。零件对表面的加工要求相对较高，表面粗糙度值为R1.6µm厚度为10mm。该零件属于盘类零件，最大直径为Ф150mm，中间孔直径为Ф50mm，中间型腔宽28mm四周倒圆为R5mm，开口槽的倒圆也为R5mm。该零件需使用数控铣床加工而成，其结构相对不是很复杂，有外轮廓、光滑孔、型腔、开口槽等等。由于其壁相对较薄，在加工时容易变形，故需要合理的控制粗、精加工余量，又由于中间型腔倒圆较小，应合理的考虑刀具的半径。4.2选择毛坯由于花键从动件在在整个传动链中起到传送扭矩的作用，故对各零件的刚度和耐磨性有较高的要求，在盖板材料的选择上45刚可达到其要求。综合考虑，根据第二章的工艺因素及零件的技术要求，确定该零件的毛坯为板料，毛坯尺寸为Ф180mmX20mm，材料为45刚。4.3夹具的选择要确定夹具，首先要考虑定位基准和装夹：（1）定位基准定位基准有粗基准和精基准两种，用未加工过的毛坯表面作为定位基准称为粗基准，用己加工过的表面作为定位基准称为精加工。除第一道工序用粗基准外，其余工序都应使用精基准。粗基准的选择原则1）相互位置要求原则2）加工余量合理分配原则3)重要表面原则4）不重复使用原则5）便于工件装夹原则精基准的选择原则1）基准重合原则2）基准统一原则3）自为基准原则4）互为基准原则5）便于装夹原则（2）装夹在确定装夹方案时，只需根据己选定的加工表面和定位基准确定工件的定位夹紧方式，并选择合适的夹具。此时，主要考虑以下几点：1)夹紧机构或其它元件不得影响进给，加工部位要敞开。要求夹持工件后夹具等一些组件不能与刀具运动轨迹发生干涉。2)必须保证最小的夹紧变形。工件在加工时，切削力大，需要的夹紧力也大，但又不能把工件夹压变形。因此，必须慎重选择夹具的支撑点、定位点和夹紧点。3)装卸方便，铺助时间尽量短。4)对小型零件或工序时间不长的零件，可以在工作台上同时装夹几件进行加工，以提高加工效率。5)夹具结构应力求简单。6)夹具应便于与机床工作台及工件定位表面间的定位元件连接。对刀之前，应先将工件毛坯准确定位装夹在工作台上。对于较小的零件，一般安装在平口钳戓专用夹具上，对于较大的零件，一般直接安装在工作台上。安装时要使零件的基准方向和x，y，z轴的方向相一致，并且切削时刀具不会碰到夹具和工作台，然后将零件夹紧常用夹具有（1）机用虎钳（2）三爪卡盘（3）直接在铣床工作台上安装（4）利用角铁和V形铁装夹工件（5）专用夹具装夹工件。综上所述该零件的结构形状规则，为圆形零件，适合可直接选用通用夹具——三角卡盘装夹。4.4.刀具的选择（1）刀具材料应具备的基本性能1）高硬度2）足够的强度和韧性3）高耐磨性和耐热性4）良好的导热性5）良好的工艺性和经济性（2）刀具的选择表4-1数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称零件图号序号刀具编号刀具规格名称数量加工表面备注1T01Φ150面铣刀1铣平面2T02Φ10mm立铣刀1铣外轮廓和内孔4T03Φ5mm立铣刀1铣型腔内壁和内表面编制审核批准年月日共页第页（3）加工顺序的安排你的零件是怎么安排的？你的零件是怎么安排的？在选定加工方法、划分工序后，工艺路线拟定的主要内容就是合理安排这些加工方法和加工工序的顺序。零件的加工工序通常包括切削加工工序、热处理加工工件的加工质量、生产效率和加工成本。因此，在设计工艺路线时，应合理安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序，并解决好工序间的衔接问题。基面先行原则2）先粗后精原则3）先主后次原则4）先面后孔原则（4）工艺路线的确定根据其表面加工方法及加工顺序的原则，先如图5-1所示加工出整体轮廓，再将零件翻转，去掉下面部分，得到所需零件。图4-2加工刀路确定该零件的工艺路线如下所述。工序Ⅰ铣粗基准面及外轮廓。工步1粗铣平面。工步2精铣平面，控制厚度19.5mm，表面粗糙度3.2。工步3粗铣外轮廓，留精加工余量0.5mm。工步4精铣外轮廓，控制深度10mm，表面粗糙度3.2。工序Ⅱ铣外轮廓、型腔、开口槽、内孔工步1粗铣平面。工步2精铣平面，控制尺寸19mm，表面粗糙度3.2。工步3粗铣外轮廓。工步4精铣外轮廓，保证与上道工序轮廓接平，表面粗糙度3.2。工步5粗铣型腔内壁，给半精铣留1mm余量。工步6半精铣型腔内壁，给精铣留0.2mm余量。工步7精铣型腔内壁，控制表面粗糙度1.6，深度10mm。工步8粗铣Φ54mm内孔。工步9精铣Φ54mm内孔，控制尺寸为Φ54±0.05控制表面粗糙度3.2。工序=3\*ROMANIII将工件翻转铣平面工步1粗铣平面，控制尺寸为10.5mm，留精加工余量0.5mm工步2精铣平面，控制深度为10mm，表面粗糙度为3.24.5工艺卡片的制定为更好地知道编程和加工操作，把该零件的加工顺序、所用刀具和切削用量等参数编入4-1、4-2、4-3和4-4所示的零件数控加工工序卡片中。表4-1机械加工工艺过程卡单位名称产品名称或代号零件名称零件图号工序号工步内容设备名称夹具备注I下料，准备Ф180mmX20mm的45刚板T01600II铣粗基准面及外轮廓。立式铣削加工中心机用三抓卡盘III铣外轮廓、型腔、型腔内壁，内孔立式铣削加工中心机用三抓卡盘IV去毛刺T02350编制审核批准年月日共页第页表4-2数控加工工序卡Ⅰ单位名称产品名称或代号零件名称零件图号工序号程序编号夹具名称使用设备车间I三抓卡盘立式铣床削加工中心数控中心工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速/r*min-1进给速度/mm*min-1背吃刀量备注1粗铣平面T01Φ150面铣刀20006001.52精铣平面T01Φ150面铣刀300010000.53粗铣外轮廓T02Φ10立铣刀25003002.04精铣外轮廓T02Φ10立铣刀30003500.5编制审核批准年月日共页第页表4-3数控加工工序卡Ⅱ单位名称产品名称或代号零件名称零件图号工序号程序编号夹具名称使用设备车间I三抓卡盘立式铣床削加工中心数控中心工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速/r*min-1进给速度/mm*min-1背吃刀量备注1粗铣平面T01Φ150面铣刀20006001.52精铣平面T01Φ150面铣刀300010000.53粗铣外轮廓T02Φ10mm立铣刀25003502.54精铣外轮廓，保证与上道工序轮廓接平，表面粗糙度3.2T02Φ10mm立铣刀30003000.55粗铣型腔内壁，给半精铣留1mm余量。T03Φ5mm立铣刀2500250106半精铣型腔内壁壁，给精铣留0.2mm余量。T03Φ5mm立铣刀30005000.87精铣型腔内壁，控制表面粗糙度1.6，深度10mm。T03Φ5mm立铣刀35006000.28粗铣内孔。T02Φ10mm立铣刀250035049精铣内孔，控制表面粗糙度3.2。T02Φ10mm立铣刀30003001表4-4数控加工工序卡=3\*ROMANIII单位名称产品名称或代号零件名称零件图号工序号程序编号夹具名称使用设备车间I三抓卡盘立式铣床削加工中心数控中心工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速/r*min-1进给速度/mm*min-1背吃刀量备注1粗铣平面T01Φ150面铣刀20006001.52精铣平面T01Φ150面铣刀300010000.53粗铣外轮廓T02Φ10立铣刀25003002.04精铣外轮廓T02Φ10立铣刀30003500.5编制审核批准年月日共页第页4.6加工程序给出零件模拟加工出的的示意图给出零件模拟加工出的的示意图利用UG的编程功能选择各工序的刀具、轨迹，自动生成走刀路线，在走刀路线对话框中选择各走刀路线右击，后处理，便可生成程序，具体程序如下：铣平面O0010NOO10G21G00G17G40G49G80G90G69NOO20T01M06N0020G00G90X4.1629Y-2.6247U0.0V0.0Z0.0N0030G01N0040X2.9345N0050X-2.9345N0060G02X-3.7118Y-1.3123I-2.9345J-2.6247N0070G01X3.7118N0070X4.0656Y-.5354N0080X3.9833Y0.0N0090X.0787N0100G02X-.0787I.0787J0.0N0110G01X-3.9833N0120X-4.0656Y.5354N0130X-3.7118Y1.3123N0140X3.7118N0150G03X2.9345Y2.6247I3.7118J1.3123N0160G01X-2.9345N0170X-4.1629N0180G00N0190M02铣外轮廓、型腔和内孔O0011N0200G00G90X-.0591Y2.0418U0.0V0.0Z-10.0NO205T03M06N0210G01Y1.8691N0220X0.0Y1.871N0230X.0591Y1.8691N0240Y2.1842N0250X0.0Y2.1858N0260X-.0591Y2.1842N0270Y2.0267N0280Y1.8691N0290G02X.0591I-.0591J1.8691N0300G01Y2.1842N0310G03X-.0591I.0591J2.1842N0320G01Y2.0267N0330X-.3543N0340Y1.559N0350G03X-.3305Y1.5397I-.0197J0.0N0360G02X.3305I-.3305J1.5397N0370G03X.3543Y1.559I-.0041J-.0193N0380G01Y2.4378N0390G03X.3373Y2.4573I.0197J0.0N0400X-.3373I.3373J2.4573N0410X-.3543Y2.4378I-.0027J.0195N0420G01Y2.0267N0430X-.1575N0435Z5.0N0440G00N0450M02N0460G00G90X-1.7126Y1.057U0.0V0.0N0460TO2M06N0470G01X-1.8621Y1.1433Z-10.0N0480X-1.893Y1.0929N0490X-1.9211Y1.041N0500X-1.6483Y.8834N0510X-1.6203Y.9355N0520X-1.5892Y.9857N0530X-1.7256Y1.0645N0540X-1.8621Y1.1433N0550G03X-1.9211Y1.041I-1.8621J1.1433N0560G01X-1.6483Y.8834N0570G02X-1.5892Y.9857I-1.6483J.8834N0580G01X-1.7256Y1.0645N0590X-1.578Y1.3202N0600X-1.934Y1.5257N0610G03X-1.9594Y1.5208I.0098J.017N0620X-2.2967Y.9365I-1.9594J1.5208N0630X-2.2883Y.912I-.0182J.0074N0640G01X-1.5273Y.4726N0650G03X-1.4987Y.4836I-.0099J-.0171N0660G02X-1.1682Y1.0561I-1.4987J.4836N0670G03X-1.1729Y1.0863I.0146J-.0132N0680G01X-1.578Y1.3202N0690X-1.6764Y1.1497N0695Z5.0N0700G00N0710M02N0720G00G90X-1.7387Y-1.072U0.0V0.0NO725T03M06N0730G01X-1.5892Y-.9857Z-10.0N0740X-1.6203Y-.9355N0750X-1.6483Y-.8834N0760X-1.9211Y-1.041N0770X-1.893Y-1.0929N0780X-1.8621Y-1.1433N0790X-1.7256Y-1.0645N0800X-1.5892Y-.9857N0810G02X-1.6483Y-.8834I-1.5892J-.9857N0820G01X-1.9211Y-1.041N0830G03X-1.8621Y-1.1433I-1.9211J-1.041N0840G01X-1.7256Y-1.0645N0850X-1.578Y-1.3202N0860X-1.1729Y-1.0863N0870G03X-1.1682Y-1.0561I.0099J-.017N0880G02X-1.4987Y-.4836I-1.1682J-1.0561N0890G03X-1.5273Y-.4726I.0187J.0061N0900G01X-2.2883Y-.912N0910G03X-2.2967Y-.9365I-.0098J.0171N0920X-1.9594Y-1.5208I-2.2967J-.9365N0930X-1.934Y-1.5257I-.0156J-.0121N0940G01X-1.578Y-1.3202N0950X-1.6764Y-1.1497N0960G00N0970M02N0980G00G90X-.0591Y-2.0116U0.0V0.0N0990G01Y-2.1842N0995Z-10.0N1000X0.0Y-2.1858N1010X.0591Y-2.1842N1020Y-1.8691N1030X0.0Y-1.871N1040X-.0591Y-1.8691N1050Y-2.0267N1060Y-2.1842N1070G03X.0591I-.0591J-2.1842N1080G01Y-1.8691N1090G02X-.0591I.0591J-1.8691N1100G01Y-2.0267N1110X-.3543N1120Y-2.4378N1130G03X-.3373Y-2.4573I-.0197J0.0N1140X.3373I-.3373J-2.4573N1150X.3543Y-2.4378I.0027J-.0195N1160G01Y-1.559N1170G03X.3305Y-1.5397I.0197J0.0N1180G02X-.3305I.3305J-1.5397N