毕业设计 麻花钻四轴加工工贸技工学校论文.doc

论文题目：麻花钻四轴的加工 作者姓名： xxx 单 位：常州市工贸技工学校 通讯地址：新冶路489号 邮政编码：213000 联系电话：1377527xxxx 麻花钻四轴的加工 摘要 　铣削加工、流线加工、四轴程序的编写、后置处理 （POST）、UG/ISV仿真验证。本文利用德国SIEMENS公司UG NX７.５提供的多轴编程功能，规划麻花钻头的粗、精加工工艺，编制加工轨迹，利用ＵＧ仿真验证加工轨迹的合理性。最后利用配备FANUC系统的机床完成模拟加工。 关键词 多轴 数控编程 UG ISV仿真 引言 近年来四轴或多轴联动加工在我国得了很大的发展，主要应运在航空、造船、医学、汽车工业、模具。较为典型的凸轮、涡轮、蜗杆、螺旋桨、鞋模、立体公、人体模型、汽车配件、其他精密零件加工都可以在多轴机床上实现。 麻花钻是机械加工中常用的钻削孔类工具，其制造性能直接影响加工工件的表面质量和精度。如下图所示。基本形状是一外圆体，内部螺旋槽形状比较复杂，容易发生加工干涉，因此其加工的难点在于螺旋槽的粗、精加工。 本文中将利用UG NX、UG/Post Builder、UG/ISV对四轴麻花钻（刀路轨迹的编写、后置POST的编写、ISV仿真验证）进行详细的说明。 加工工艺分析 （１）加工区域划分 根据该零件的形状，加工大概分四个区域。 　　　　　　　　 （２）刀具的选择 　对于四个区域的划分采用不同的刀具，铣削外圆采用Ｄ10的平底刀 　对于螺旋槽部分要采用ＵＧ的分析命令来确定球刀的大小。 （３）安装夹具 采用三轴自定心卡盘（旋转轴附带） （４）机床的选择 XYZ+A、 XYZ+B、两种形式四轴 XYZ+A 适合加工旋转类工件、车铣复合加工 XYZ+B 工作台相对较小、主轴刚性差、适合加工小产品 四轴可以实现产品除底面外5个面都可以做加工，加工前我们必须对产品进行分析，确定四轴机床。 麻花钻的加工使用FANUC控制系统的三轴机床，该机床配备有X、Y、Z三个线性轴，旋转Ａ轴。 具体机床结构如下图所示： （５）加工注意事项 零件的开粗都采用分层进行，可采用多重深度切削或进行偏置。不要加工的位置做辅助曲面保护。如果零件的直径比较大时，可以预先采用车削加工完成，或者在铣削上采用定轴开粗。每个面的ＵＶ向要一致，如果不一致的话要进行抽取或者采用其它形式，然后通过曲线组进行补面。这样才能保证做出正确的驱动路径。 刀轴的初始进刀要相切入，定义好安全距离的起始位置，把光顺命令打开圆滑连接。在有些曲面不是太光顺的时候，可做较大辅助驱动面来投射驱动体。对于零件形状要选用合格的驱动方法，刀轴与投影矢量要合理搭配。表面的质量的控制好通过步距值、内外公差值缩小、余量的均匀分配。 在实际加工时，因工件比较长，控制第一刀切深，如果Ｚ轴的切削深度比较大，这样会给零件的垂直方向带来冲击载荷，导致零件弯曲变形。 工件属于回转体零件，对于ＭＣＳ的定位通常放在Ａ轴的中心，或者放零件的端面中心，在加工之前要校正好中心点的位置，防止加工出来偏位，零件报废 加工之前通过仿真功能，校验下刀具的主轴会不会与Ａ轴夹台相碰撞，刀具的伸出长短在ＵＧ中可进行分析，所有刀路做完后，通过过切检查来整体２D或者3D进行观察。 具体的刀具轨迹如下图： 加工路径的编制 对于三轴加工机床无法加工到的或需要装夹过长，为了提高自由空间曲面的精度、质量和效率。在工作台面上增加Ａ轴，产生四轴后要与合适的CAM编程软件相结合也是至关重要的。多轴加工CAM编程系统应具有很高的计算速度、较强的插补功能、全程自动过切检查及处理能力、自动刀柄与夹具干涉检查、进给率优化处理功能、刀具轨迹编辑优化功能、加工残余分析功能等。数控编程时应首先要注意加工方法的安全性和有效性；其次要尽一切可能保证刀具轨迹光滑平稳，这会直接影响加工质量和机床主轴等零件的寿命；最后要尽量使刀具载荷均匀，这会直接影响刀具的寿命。国内外比较成熟适用于多轴加工编程的有德国SIEMENS公司UnigraphicsNX、英国DelCAM公司的PowerMill、以色列的Cimatron软件。本课题程序编写采用德国SIEMENS公司UG NX７.５。 此螺旋槽内侧扭曲大，发生加工干涉的概率很高，这主要是影响多轴编程质量的因素；即便很好的解决了以上的问题，还有一个比较重要的就是要控制刀轴在运动过程中的突然变化，因为刀轴的突变带来的直接影响就是机床在加工过程中坐标轴方向的位移突然加大，甚至超出机床的运动极限，这是另一个比较重要的地方。 UG NX多轴程序的编写，绝大部分依赖辅助驱动曲面的构建。这其中最重