常州工学院成教院毕业设计（论文）
年级专业10级机电一体化技术
学生姓名黄杰
指导教师
评卷人
教学地点常州冶金技师学院
2012 年5 月8 日
目录
摘要 (3)
关键字 (3)
前言 (3)
一．数控铣床的简介 (4)
二．本论文研究的目的及意义 (4)
三．数控铣床的组成及工作原理 (5)
四．数控铣床的分类 (6)
五．数控铣床的主要功能和加工特点 (7)
六．数控加工刀具的要求及种类.....................8~9七．装夹方式和夹具的选择 (10)
八．数控铣床安全操作规程 (11)
九．加工注意事项 (12)
十．实例加工 (13)
十一．零件的加工工艺性分析 (14)
十二．编制加工工艺过程 (15)
十三.编制数控刀具及加工工艺卡 (16)
十四.结束语 (17)
十五. 参考文献 (17)
十六.答谢词 (18)
数控铣床的加工原理及加工过程
常州工学院成教院黄杰
摘要
数控技术及数控铣床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控铣床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控铣床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的UG、制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代数控技术专业学生必不可少的。数控装置也逐渐由NC向CNC发展。其高速、高效、高精度、高可靠性的特性以及其模块化、智能化、柔性化和集成化的快捷方便使其在生产制造中成为越来越重要的角色。本文内容介绍了数控加工的特点、加工工艺分析以及数控编程的一般步骤。并通过一定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。
关键字
数控铣床加工工艺数控编程
前言
从20世纪中叶数控技术出现以来，数控铣床给机械制造业带来了革命性的变化。数控铣床加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控铣床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。
数控铣床集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体，是典型的机电一体化产品，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大变化。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在数控技术之上。数
控技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。
数控铣床具有广泛的适应性，加工对象改变时只需要改变输入的程序指令；加工性能比一般自动机床高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果。
随着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种日益增多，有铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中心等
1958年我国开始研制数控机床，1975年又研制出第一台加工中心。我国是世界上机床产量最多的国家，但数控机床的产品竞争力在国际市场中仍处于较低水平，即使在国内市场也面临着严峻的形势。目前，在数控技术领域，我国同先进国家之间还存在不小的差距，但这种差距正在缩小。数控技术的应用也从机床控制拓展到其他控制设备，如：数控电火花线切割机床、数控测量机和工业机器人等.
一.数控铣床的简介
数字控制（Numerical Control）技术，简称为数控技术，是一种自动控制技术，它用数字指令来控制机床的运动。
数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区别。数控铣床是数控加工中一类重要的机床，它能够进行铣削、钻削、铰孔、忽孔、攻螺纹孔、切削螺纹等工艺过程；数控铣削加工中心则进一步具有刀库和自动换刀机构，在工件的一次装夹中，可以集铣、钻、镗等加工为一体，对两个或两个以上的表面自动完成加工，生产效率高，加工质量好，适合箱体、立体曲面、型腔等非回转体的加工。数控铣削中心又有立式或卧式两种。数控铣床及其加工中心的编程有刀具半径自动补偿、刀具长度自动补偿和孔加工固定循环指令。
二.本论文研究的目的及意义
使我们了解数控铣床的加工工艺范围、特点、方式、及加工对象，掌握常用刀具的选用、夹具的使用等。通过对数控技术的发展，极大地改变了人们的制造
手段和方法，本文通过对数控铣床及数控系统的介绍和典型铣床零件的加工规程的分析从而进一步提高对数控铣床的认识程度，并掌握铣床零件加工的规程。
三.数控铣床的组成及工作原理
数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成：
1、辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。
2、主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。
3、控制系统数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。
4、机床基础件通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架。
5、进给伺服系统由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。
数控原理涉及到的内容特别多：如数控系统的总成，结构、机床插补运行的过程、位置反馈检测的过程、原理电机的种类、工作特性等、PLC的工作方式！简言之就是：工作原理是数控装置内的计算机对以数字和字符编码方式所记录的信息进行一系列处理后，向机床进给等执行机构发出命令，执行机构则按其命令对加工所需各种动作，如刀具相对于工件的运动轨迹、位移量和速度等实现自动控制，从而完成工件的加工。
铣床的工作原理如下：
分析加工图纸，编写加工程序，然后输入到电脑装置，经过私服系统和辅助控制装置反应给机床，加工成零件。
1、首先根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据。
2、用规定的程序代码和格式规则编写零件加工程序单；或用自动编程软件进行CAD/CAM工作，直接生成零件的加工程序文件。
3、将加工程序的内容以代码形式完整记录在信息介质（如穿孔带或磁带）
上。
4、通过阅读机把信息介质上的代码转变为电信号，并输送给数控装置。由手工编写的程序，可以通过数控机床的操作面板输入程序；由编程软件生成的程序，通过计算机的串行通信接口直接传输到数控机床的数控单元（MCU）。
5、数控装置将所接受的信号进行一系列处理后，再将处理结果以脉冲信号形式向伺服系统统发出执行的命令。
6、伺服系统接到执行的信息指令后，立即驱动铣床进给机构严格按照指令的要求进行位移，使铣床自动完成相应零件的加工。
四.数控铣床的分类
数控铣床是一种加工功能很强的数控机床，目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元等都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的，两者都离不开铣削方式。由于数控铣削工艺最复杂，需要解决的技术问题也最多，因此，人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件系统时，也一直把铣削加工作为重点。
1. 按主轴的位置分类
1) 数控立式铣床
数控立式铣床在数量上一直占据数控铣床的大多数，应用范围也最广。从机床数控系绕控制的坐标数量来看，目前3坐标数控立铣仍占大多数；一般可进行3坐标联动加工，但也有部分机床只能进行3个坐标中的任意两个坐标联动加工(常称为2.5坐标加工)。此外，还有机床主轴可以绕X、Y、Z坐标轴中的其中一个或两个轴作数控摆角运动的4坐标和5坐标数控立铣。
2) 卧式数控铣床
与通用卧式铣床相同，其主轴轴线平行于水平面。为了扩大加工范围和扩充功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转盘或万能数控转盘来实现4、5坐标加工。这样，不但工件侧面上的连续回转轮廓可以加工出来，而且可以实现在一次安装中，通过转盘改变工位，进行“四面加工”。
3) 立卧两用数控铣床
目前，这类数控铣床已不多见，由于这类铣床的主轴方向可以更换，能达到在一台机床上既可以进行立式加工，又可以进行卧式加工，而同时具备上述两类机床的功能，其使用范围更广，功能更全，选择加工对象的余地更大，且给用户
带来不少方便。特别是生产批量小，品种较多，又需要立、卧两种方式加工时，用户只需买一台这样的机床就行了。
2. 数控铣床按构造上分类
1) 工作台升降式数控铣床
这类数控铣床采用工作台移动、升降，而主轴不动的方式。小型数控铣床一般采用此种方式。
2) 主轴头升降式数控铣床
这类数控铣床采用工作台纵向和横向移动，且主轴沿垂向溜板上下运动；主轴头升降式数控铣床在精度保持、承载重量、系统构成等方面具有很多优点，已成为数控铣床的主流。
3) 龙门式数控铣床
这类数控铣床主轴可以在龙门架的横向与垂向溜板上运动，而龙门架则沿床身作纵向运动。大型数控铣床，因要考虑到扩大行程，缩小占地面积及刚性等技术上的问题，往往采用龙门架移动式。
五.数控铣床的主要功能和加工特点
1.数控铣床的主要功能：
各类型数控铣床所配置的数控系统虽各有不同，其主要功能基本相同。
1) 点位控制功能
此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。
2) 连续轮廓控制功能
此功能可以实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。
3) 刀具半径补偿功能
此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程，而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸，从而减少编程时的复杂数值计算。
4) 刀具长度补偿功能
此功能可以自动补偿刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。
5) 比例及镜像加工功能
此功能可将编好的加工程序按指定比例改变坐标值来执行。镜像加工又称轴
对称加工，如果一个零件的形状关于坐标轴对称，那么只要编出一个或两个象限的程序，而其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。
6) 旋转功能
该功能可将编好的加工程序在加工平面内旋转任意角度来执行。
7) 子程序调用功能
有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状，将这一轮廓形状的加工程序作为子程序，在需要的位置上重复调用，就可以完成对该零件的加工。
8) 宏程序功能
该功能可用一个总指令代表实现某一功能的一系列指令，并能对变量进行运算，使程序更具灵活性和方便性。
2.数控铣床的加工特点：
1）零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具类零件、壳体类零件等。
2）能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。
3）能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。
4）加工精度高、加工质量稳定可靠。
5）生产自动化程序高，可以减轻操作者的劳动强度，有利于生产管理自动化。
6）生产效率高。
7）从切割原理上讲，无论是端铣或是周铣都属于断续切销方式，而不像车销那样连续切割，因此对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干式切割状况下，还要求有良好的红硬性。
六.数控加工刀具的要求及种类
1.加工刀具的要求
1）铣刀刚性要好
一是为提高生产效率而采用大切削用量的需要；二是为适应数控铣床加工过程中难以调整切削用量的特点。
2）铣刀的耐用度要高
尤其是当一把铣刀加工的内容很多时，如刀具不耐用而磨损较快，就会影响工件的表面质量与加工精度，而且会增加换刀引起的调刀与对刀次数，也会使工作表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶，降低了工件的表面质量。
除上述两点之外，铣刀切削刃的几何角度参数的选择及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成积屑瘤在数控铣削中是十分忌讳的。总之，根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量，选择刚性好，耐用度高的铣刀，是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意的加工质量的前提。
2.常用铣刀种类
1）面铣刀
图3-1
2）成型铣刀
图3-2
3)球头铣
图3-3
4)鼓形铣刀
图3-4
除上述几种类型的铣刀外，数控铣床也可使用各种通用铣刀。但因不少数控铣床的主轴内有特殊的拉刀装置，或因主轴内孔锥度有别，须配制过渡套和拉杆。
七.装夹方式和夹具的选择
1.装夹方式
数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，要求有以下两点：
1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。
2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。综合以上分析可选用：平口钳。
2.夹具的选择
对夹具选择的基本要求：
1）为保持零件安装方位与机床坐标系及程编坐标系方向的一致性，夹具应能保证在机床上实现定向安装，还要求能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标尺寸联系。
2）为保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夹具要做得尽可能开敞，因此夹紧机构元件与加工面之间应保持一定的安全距离，同时要求夹紧机构元件能低则低，以防止夹具与铣床主轴套筒或刀套、刃具在加工过程中发生碰撞。
3）夹具的刚性与稳定性要好。尽量不采用在加工过程中更换夹紧点的设计，当非要在加工过程中更换夹紧点不可时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏夹具或工件定位精度。
以下为常见的夹具：
图3-5机械式平口钳
图3-6液压式平口钳
八.数控铣床安全操作规程
1.安全操作基本注意事项
l）工作时请穿好工作服、安全鞋，戴好工作帽及防护镜，注意：不允许戴手套操作机床；
2）不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌；
3）注意不要在机床周围放置障碍物，工作空间应足够大；
4）某一项工作如需要俩人或多人共同完成时，应注意相互间的协调一致； 5）不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元。
2.工作前的准备工作
1）机床工作开始工作前要有预热，认真检查润滑系统工作是否正常，如机床长时间未开动，可先采用手动方式向各部分供油润滑；
2）使用的刀具应与机床允许的规格相符，有严重破损的刀具要及时更换； 3）调整刀具所用工具不要遗忘在机床内；
4）刀具安装好后应进行一、二次试切削；
5）检查卡盘夹紧工作的状态。
3.工作过程中的安全注意事项
1）禁止用手接触刀尖和铁屑，铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理；
2）禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位； 3）禁止加工过程中量活、变速，更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床； 4）铣床运转中，操作者不得离开岗位，机床发现异常现象立即停车；
5）经常检查轴承温度，过高时应找有关人员进行检查；
6）在加工过程中，不允许打开机床防护门；
7）严格遵守岗位责任制，机床由专人使用，他人使用须经本人同意。
4.工作完成后的注意事项
1）清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态；
2）检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换；
3）依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。
九.加工注意事项
1、开机前应对数控车床进行全面细致的检查，包括操作面板、导轨面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，确认无误后方可操作。
2、数控车床通电后，检查各开关、按钮和按键是否正常、灵活、机床有无异常现象。
3、程序输入后，应仔细核对代码、地址、数值、正负号、小数点及语法是否正确。
4、正确测量和计算工件坐标系，并对所得结果进行检查。
5、输入工件坐标系，并对坐标、坐标值、正负号、小数点进行认真核对。
6、未装工件前，空运行一次程序，看程序能否顺利进行，刀具和夹具安装是否合理，有无超程现象。
7、试切时快速倍率开关必须打到较低挡位。
8、试切进刀时，在刀具运行至工件30~50㎜处，必须在进给保持下，验证Z轴和X轴坐标剩余值与加工程序是否一致。
9、试切和加工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量刀具位置并修改刀补值和刀补号。
10、程序修改后，要对修改部分仔细核对。
11、必须在确认工件夹紧后才能启动机床，严禁工件转动时测量、触摸工件。
12、操作中出现工件跳动、打抖、异常声音、夹具松动等异常情况时必须停车处理。
13、紧急停车后，应重新进行机床“回零”操作，才能再次运行程序。
十.实例加工
1、零件图纸
周边
件一
2、材料的选择
由于各种机械的用途和性能不同，其零件的材料、结构和技术要求也各不相同。
零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。45钢是常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能
获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45~52HRC。
综上所述该零件的材料选为毛坯为26㎜×122㎜×152㎜铝材料。
3、铣床的对刀
对刀：
装工件，刀具主轴正转600
对X轴:
将刀移到工件一侧轻碰
提刀上来，相对坐标X清零
移刀到工件另一侧，记录当前坐标150
将刀移到150/2处，X清零
对Y轴:
将刀移到工件一侧轻碰
提刀上来，相对坐标Y清零
移刀到工件另一侧，记录当前坐标120
将刀移到120/2处，Y清零
对Z轴（对工件表面清零即可）
设置工件坐标：
1,对刀完成后（到在X0 Y0 Z0）
2,POS—坐标—一般—全设
3,将刀提到安全高度
十一.零件的加工工艺性分析
1.加工工序
两配合件要求外形轮廓相配销孔相配，配合间隙要求等于0.06。从图形可以出轮廓的周边曲线圆弧和粗糙值要求都比较高，零件的装夹采用平口钳。在安装工件时，需要注意工件安装要放在钳口中间部位，安装台虎钳时，要固定好钳口，工件被加工部分要求高出钳口，避免刀具与钳口发生干涉。加紧时，注意工件上浮。加工相配件一，加工坐标系G45建立在工件表面上，零件的对称中心处。件一加工工序为：
1、铣大平面，保证尺寸19，选用80可转位面铣刀（T1）
2、先用3中心钻定位（T3）
3、精铣外轮廓外形周边，选用16立传铣刀（T2）
4、铣内轮廓中的残料选用32立铣刀（T7）
5、铣内轮廓R45、R7、R10的周边，选用16立转铣刀（T2）
2.工艺设计
1）选择加工方案
面粗糙度为1.6，采用粗铣---精铣方案即可；孔尺寸精度要求为IT8级，粗糙度为1.6，为防止钻偏，按钻中心孔一钻孔一扩孔一铰孔方案进行；10mm沉头孔在孔基础上锪至尺寸即可。
2）确定加工顺序
按照先粗后精、先面后孔的原则及为了减少换刀次数不划分加工阶段来确定加工顺序。具体加工路线为：粗、精铣面-----粗、半精、精镗孔-----钻各光孔和中心孔-----钻、扩、铰-----钻孔、再倒角，具体顺序见表。
3）确定装夹方案和选择夹具
该盖板零件形状较简单、尺寸较小，四个侧面较光整，加工面与非加工面之间的位置精度要求不高，故可选通用台钳，以盖板底面和两个侧面定位，用台钳钳口从侧面夹紧。
4）选择刀具
根据加工内容，所需刀具有面8mm铣刀、中心钻、11mm麻花钻、12mm铰刀、立铣刀（锪孔）等，其规格根据加工尺寸选择。精铣铣刀直径应选大一些，以减少接刀痕迹。考虑到两次走刀间的重叠量及减少刀具种类，经综合分析确定粗、精铣铣刀直径都选为。其他刀具根据孔径尺寸确定。
5）确定进给路线
面的粗、精铣削加工进给路线根据铣刀直径确定，因所选铣刀直径为8mm，故安排沿x方向两次进给。因为孔的位置精度要求不高，机床的定位精度完全能保证，所以所有孔加工进给路线均按最短路线确定。
十二.编制加工工艺过程
加工工艺过程：
序号工序内容定位及夹紧
1 装夹工件，夹持工件150mm*120mm 机械式平口钳夹持
2 铣平面保证尺寸24mm 机械式平口钳夹持
3 钻孔ф29mm，钻深为24mm 机械式平口钳夹零件
4 钻孔2*ф11mm 机械式平口钳夹零件
5 铰内孔ф12、铰内孔ф30至尺寸，精铣及检查机械式平口钳夹零件十三.编制数控刀具及加工工艺卡
工件的刀具卡片：
零件名称相配件零件图号
刀具号
刀具名称
刀具
备注直径（mm) 刀长(mm)
T01 可转端面铣刀Φ8 40 粗铣平面T02 立铣刀Φ8 45 精铣平面
T03 麻花钻φ29 45 钻孔
T04 麻花钻φ11 45 钻孔
T05 铰刀φ11 40 铰孔
件一的加工工序卡片：
毕业设计数控加工工艺卡
片零件号零件名称材料2 铝
工序号程序编号夹具名称使用设备数控铣床
台虎钳
工
步号工步内容刀具
号
主轴转
速
r/mm
进给速度
Mm/min
背吃刀
量
备注
1 粗铣表面留余量1mm T01 800 70 3.5 粗加工
2 精铣表面T02 1200 50 0.1 精加工
3 粗加工R45、R7、R10内孔T01 800 20 0.1 粗加工
4 加工2*φ12的圆孔至
19mm
T04 300 20 0.2 精加工5 精加工R45内孔T02 300 50 0.2 精加工十四.结束语
在我们即将毕业之即，我选择典型零件的加工做为我毕业设计的内容，因为它可以生产制品的精度之高，实属一种经济快捷的生产方式，塑料的质轻、比强度高、化学稳定性好、容易成型加工、可焊性好、与其他材料相嵌接等一系列优点，广泛的应用于日常生活。数控工艺的最大特点是精确，省去大量的人力劳动，能够制出所需的任意数量的直接使用或者稍做处理即可使用的制品。在数控加工工艺中，涉及设备和原材料状况、制品设计、工艺条件等多种因素，数控是与这些因素密切相连的关键环节，数控技术的合理性和可靠性，直接影响到制品的质量以及整个工艺过程的效率和效益。
强调市场需求为导向，即以数控终端产品为主，以整机（如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等）带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件（数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等）的可靠性和生产规模问题。
这次的毕业设计不但使我巩固了四年来所学的专业知识，而且通过老师的指导使我学到了课堂以外的知识，尤其使我对数控加工过程有了更深的认识和了解。从最初的选题，开题到计算、绘图直到完成设计。同时，仍有很多课题需要后辈去努力去完善。但是毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解，等等。虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力使自己成为一个对社会有所贡献的人。
十五.参考文献
1）田春霞主编数控加工工艺机械工业出版社
2）眭润舟主编数控编程与加工技术机械工业出版社
3) 周开勤主编机械零件手册高等教育出版社
4）祁宏志主编机械制造基础电子工业出版社
5）苏伟主编机械加工基础机械工业出版社
6）史新逸主编数控编程与加工仿真中国科技技术大学出版
十六.答谢词
四年的学习即将结束,在此我衷心地感谢各位曾经指导我帮助我的老师，尤其我的毕业设计导师，在他的耐心教导和无私帮助下，我顺利的完成了毕业设计，
同时他严谨的治学态度和谦和的为人给我留下了深刻的印象。
经过制作这次的毕业设计，使我的理论知识和实际操作能力都得到一个很大的提高，能更好的掌握数控机床的操作，资料文献查阅检索能力有了很大的提高。毕业设计也是对我这四年来所学知识的一个检测。课题设计阶段，老师总是热心帮助我们，使许多困难都不攻自破。在此，对老师表示衷心的感谢。
毕业论文 （2013届） 题目：铣削零件数控加工工艺及程序设计 姓名： 学号： 系部： 班级： 指导教师： 2013年4月
铣削零件数控加工工艺及程序设计 摘要：数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。在数控编程中，工艺分析和工艺设计是至观重要的，在加工前都要对所加工零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择加工设备、刀具、夹具，确定切削用量，安排加工顺序，制定走刀路线等。在编程过程中，还要对一些工艺问题（如对刀点，换刀点，刀具补偿等）做相应处理。因此程序编制中的工艺分析和工艺设计是一项十分重要的工作。 本文根据铣削零件的图纸及技术要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，依据分析的结果，对该零件进行了数控加工工艺设计，并编制了工艺卡片、数控加工工序卡片和刀具卡片等。 关键词：数控编程刀具切削用量加工程序 一、绪论 随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。 数字控制机床简称数控机床，这是一种将数字计算技术应用于机床的控制技术。它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。 1.数控机床的组成及工作原理 数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。
目录 一、零件图的工艺分析 二、零件设备的选择 三、确定零件的定位基准和装夹方式 四、确定加工顺序及进给路线 五、刀具选择 六、切削用量选择 七、填写数控加工工艺文件
1、如图1所示，材料为45钢，单件生产，毛坯尺寸为 84mm×84mm×22mm），试对该零件的顶面和内外轮廓进行数控铣削加工工艺分析。 图1带型腔的凸台零件图 一零件图的工艺分析 1、图形分析 （1）分析零件图是否完整、正确，零件的视图是否正确、清楚，尺寸、公差、表面粗糙度及有关技术要求是否齐全、明确。从上图可以看出该零件图的尺寸符合了这一要求。 （2）分析零件的技术要求，包括尺寸精度、形位公差、表面粗糙度及热处理是否合理。过高的要求会增加加工难度，提高成本；过低的技术要求会影响工作性能，两者都是不允许的。上图的精度为IT8级，技术要求和尺寸精度都能满足加工要求。 （3）该零件图上的尺寸标注既满足了设计要求，又便于加工，各图形几何要素间的相互关系（相切、相交、垂直和平行）比较明确，条件充分，并且采用了集中标注的方法，满足了设计基准、工艺基准与编程原点的统一。因此该图的尺寸标注符合了数控加工的特点。 2、零件材料分析 由题目提供，材料为45钢。 3、精度分析
该零件最高精度等级为IT8级，所以表面粗糙度均为Ra3.2um。加工时不宜产生震荡。如果定位不好可能会导致表面粗糙度，加工精度难以达到要求。 4、结构分析 从图1上可以看出，带型腔的凸轮零件主要由圆弧和直线组成，该零件的加工内容主要有平面、轮廓、凸台、型腔、铰孔。需要粗精铣上下表面外轮廓内轮廓凸台内腔及铰孔等加工工序。 二、选择设备 由该零件外形和材料等条件，选用XK713A数控铣床。 三、确定零件的定位基准和装夹方式 由零件图可得，以零件的下端面为定位基准，加工上表面。把零件竖放加工外轮廓。 零件的装夹方式采用机用台虎钳。 四、确定加工顺序及进给路线 1、确定加工顺序 加工顺序的拟定按照基面先行，先粗后精的原则确定，因此先加工零件的外轮廓表面，加工上下表面，接着粗铣型腔，再加工孔，按照顺序再精铣一遍即可。 加工圆弧时，应沿圆弧切向切入。 2、进给路线
毕业设计说明书 题目典型铣削零件的数控加工工艺及编程 专业 班级 学生姓名 指导教师 年月日
此零件为一平面槽形零件，本文主要通过分析零件图纸，找出所需的数据，确定零件形状；然后确定加工的装夹方案，设计合理的夹具；接着就是根据分析图纸所得的数据，以及装夹的方法，编写加工工艺路线及设定铣削参数与铣削用量；最后就是根据前面的分析，编写加工程序，进行零件加工。 关键词：工艺路线切削用量数控编程
1 零件图 (5) 1.1 零件图的分析 (6) 1.2 技术要求分析 (6) 2 设备的选择 (6) 3 工件的装夹 (7) 3.1 毛坯的选择 (7) 3.2 零件的装夹 (7) 4 工艺路线 (7) 4.1 表面加工方法的选择 (8) 4.2 加工阶段的划分 (8) 4.3 加工顺序的安排 (8) 4.4 工序的集中和分散 (9) 5 合理的选择刀具 (10) 5.1 刀具的选择原则 (10) 5.2 数控铣削刀具的选择 (10) 6 切削用量的选择 (11) 6.1 切削用量的具体参数 (12) 6.2 切削用量的选取 (13) 7 拟定数控加工工艺卡 (14) 8 数控编程 (14) 8.1 数控编程的分类 (14) 8.2 加工程序清单 (14) 9 走刀路线图 (21) 设计总结 (22) 参考文献 (23) 致谢 (24) 附录 (25)
典型铣削零件的数控加工工艺及编程 前言 数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。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。 现就一平面槽形零件数控铣削加工工艺分析举例。 平面槽形零件是数控铣削加工中常见的零件之一。其轮廓曲线由直线-圆弧、圆弧-圆弧、圆弧-非圆曲线以及非圆曲线等组成.加工中多采用两轴以上联动的数控铣床,加工工艺过程也大同小异，下面以下图所示的平面槽形凸轮为例,分析其数控铣削加工工艺。
典型零件的加工工艺分析案例 实例. 以图A-54所示的平面槽形凸轮为例分析其数控铣削加工工艺。 图A-54 平面槽型凸轮简图 案例分析： 平面凸轮零件是数控铣削加工中常用的零件之一，基轮廓曲线组成不外乎直线—曲线、圆弧—圆弧、圆弧—非圆曲线及非圆曲线等几种。所用数控机床多为两轴以上联动的数控铣床，加工工艺过程也大同小异。 1. 零件图纸工艺分析 图样分析要紧分析凸轮轮廓形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯等。 本例零件是一种平面槽行凸轮，其轮廓由圆弧HA、BC、DE、FG和直线AB、HG以及过渡圆弧CD、EF所组成，需要两轴联动的数控机床。材料为铸铁、切削加工性较好。 该零件在数控铣削加工前，工件是一个通过加工、含有两个基准孔直径为φ280mm、厚度为18mm的圆盘。圆盘底面A及φ35G7和φ12H7两孔可用作定位基准，无需另作工艺孔定位。 凸轮槽组成几何元素之前关系清晰，条件充分，编辑时所需基点坐标专门容易求得。 凸轮槽内外轮廓面对A面有垂直度要求，只要提升装夹度，使A面与铣刀轴线垂直，即可保证：φ35G7对A面的垂直度要求由前面的工序保证。 2. 确定装夹方案
一样大型凸轮可用等高垫块垫在工作台上，然后用压板螺栓在凸轮的孔上压紧。外轮廓平面盘形凸轮的垫板要小于凸轮的轮廓尺寸，不与铣刀发生干涉。对小型凸轮，一样用心轴定位，压紧即可。 按照图A-54所示凸轮的结构特点，采纳“一面两孔”定位，设计一“一面两销”专用夹具。用一块320mm×320mm×40mm的垫块，在垫块上分别精镗φ35mm及φ12mm两个定位销孔的中心连接线与机床的x轴平行，垫块的平面要保证与工作台面平行，并用百分表检查。 图A-55为本例凸轮零件的装夹方案示意图。采纳双螺母夹紧，提升装夹刚性，防止铣削时因螺母松动引起的振动。 图A-55凸轮装夹示意图 3. 确定进给路线 进给路线包括平面内进给和深度进给两部分路线。对平面内进给，对外凸轮廓从切线方向切入，对内凹轮廓从过渡圆弧切入。在两轴联动的数控铣床上，对铣削平面槽形凸轮，深度进给有两种方法：一种是xz（或yz）平面来回铣削逐步进刀到即定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到即定深度。 本例进刀点选在（150，0），刀具在y+15之间来回运动，逐步加深铣削深度，当达到即定深度后，刀具在xy平面内运动，铣削凸轮轮廓。为保证凸轮的工件表面有较好的表面质量，采纳顺铣方式，即从（150，0）开始，对外凸轮廓，按顺时针方向铣削，对内凸轮廓按逆时针方向铣削，图A -56所示为铣刀在水平面的切入进给路线。 图A-56 平面槽形凸轮的切入进给路线 4. 选择刀具及切削用量 铣刀材料和几何参数要紧按照零件材料切削加工性、工件表面几何形状和尺寸大小不一选择；切削用量则依据零件材料特点、刀具性能及加工
轴类零件的数控加工工艺分析与编制 班级 姓名 学号 综合成绩 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 任务一、零件图纸的工艺分析 该零件由圆柱、槽、螺纹等表面形成 设计基准径向以轴线为基准，轴向以工件右端面为基准。 未注倒角C1 表面粗糙度为Ra3.2，Ra1.6 工件材料为45钢 任务二、工艺路线的拟定 1、表面加工的方法 粗车---精车 粗车1.5 精车0.5 精度等级 IT7，IT8 表面粗糙度 3.2，1.6 2、毛坯尺寸 ?15mm*145mm 3、工序划分 任务三、机床的选择 零件毛坯尺寸：?35mm*145mm 零件最高精度:IT7，IT8 刀具类型：外圆车刀、螺纹刀 机床：CK6141 机床参数 主电机功率：4000（kw）
刀具数量：4 最大加工长度：1000（mm） 最大加工直径：58（mm） 最大回转直径：224（mm） 精度级：IT6~IT8 卡盘：三爪卡盘 任务四、装夹方案及夹具的选择 通过对刀的方式找基准 径向基准为轴线 轴向基准为工件两端面 夹具为三爪卡盘 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务七、切削用量的选择 1.8切削用量选择
典型铣削零件加工的工艺分析及编程 1．工艺分析的差不多知识 数控加工工艺性分析涉及内容专门多，从数控加工的可能性和方便性分析，应要紧考虑： 1．1零件图样上尺寸数据的标注原则 1）零件图上尺寸标注应符合编程方便的特点 在数控加工图上，宜采纳以同一基准引注尺寸或直截了当给出坐标尺寸。这种标注方法，既便于编程，也便于和谐设计基准、工艺基准、检测基准与编程零点的设置和运算。 2）构成零件轮廓的几何元素的条件应充分 自动编程时要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分，假如不充分，则无法对被加工的零件进行造型，也无法编程。 1．2零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点 1）零件所要求的加工精度、尺寸公差应能得到保证。 2）零件的内腔和外形最好采纳统一的几何类型和尺寸，尽可能减少刀具规格和换刀次数。 3）零件的工艺结构设计应确保能采纳较大直径的刀具进行加工。采纳大直径铣刀加工，能减少加工次数，提高表面加工质量。 4）零件铣削面的槽底回角半径或腹板与缘板相交处的圆角半径r不宜太大。由于铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D-2r，其中D为铣刀直径。因此，当D 一定时，圆角半径r越大，铣刀端刃铣削平面的面积就越小，铣刀端刃铣削平面的能力就越差；效率越低，工艺性也越差。 5）应采纳统一的基准定位。数控加工过程中，若零件需重新定位安装而没有统一的定位基准。会导致加工终止后正反两面上的轮廓位置及尺寸的不和谐。因此，要尽量利用零件本身具有的合适的孔或设置专门的工艺孔或以零件轮廓的基准边等作为定位基准，保证两次装夹加工后相对位置的准确性。 1．3加工方法选择及加工方案确定 1）加工方法选择 在数控机床上加工零件，一样有以下两种情形： 一是有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床；
数控铣削零件的加工 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
数控铣削零件的加工 2008年04月01日星期二 18:32 设备及刀具 1 ．数控铣床 2 ．刀具：立铣刀端面铣刀铰刀镗刀 3 ．量具：游标卡尺游标深度尺 4 ．夹具：平口虎钳 加工如图所示工件（ 120 mm X 120mm 的平板上铣个方槽和半圆槽），但深度不同。 具体要求如下： 填写数控加工工序综合卡片 填写数控加工刀具卡片 确定刀具走刀路线 编写程序 数控加工工序综合卡片 数控加工工序综合 卡片 零件名称板编制马雪峰 程序号O0001 零件号20204 日期 工 步号工步内容 刀具名称切削用量 刀具号 长度 补偿 半径 补偿 S （ m/min ） F （ mm/min ） 切深 （ mm ） 1 粗铣顶面 端面铣刀（Φ 125 ） V =90m/min F =0.2mm/ 齿T01 270 300 2 铣半圆、长方形 两刃立铣刀（Φ 10 ） V =90m/min F =0.2mm/ 齿 3 T02 5 400 100 3 铣半圆 两刃立铣刀（Φ 10 ） V=20m/min F=0.15mm/ 齿 3 T02 5 400 100
2 、数控加工刀具卡片 （厂名）零件名称板零件号20204 数控加工刀具卡片程序号20204 编制马雪峰工 步号编号刀片名称刀柄型号 刀具尺寸（ mm ）补偿号 直径长度 D H 1 01 可转位端面铣 刀 40B7-80 Φ 12570 02 2 02 两刃立铣刀40B7-QQ1-75 Φ 1060 02 3 、走刀路线 4 、编写程序 粗铣顶面 10 G54G0G. N20 S270M3 N30 Z10. N40 G1Z0F300 N50 N60 G0Z10. N70 M5 N80 M30 铣槽 10 G54G0G. N20 S400M3 N30 Z10. 40 G N50
型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下： 1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等； (3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。 3．确定毛坯
典型零件机械加工工艺设计与实施 期末测试参考答案 一、填空题（每空1分，共30分）： 1、铸件、锻件、焊接件、冲压件 2、粗基准、精基准 3、基准先行、先主后次、先粗后精、先面后孔 4、通规、止规 5、成形法、展成法 6、直齿、斜齿圆柱齿轮、蜗轮 7、弟y齿、珩齿、磨齿 8 500 9、盘形插齿刀、碗形直齿插齿刀、锥柄插齿刀 10、平行孔系、同轴孔系、交叉孔系。
11 找正法、镗模法、坐标法、
、选择题（每小题5分，共10 分）
工床身时，导轨面的实际切除量要尽可能地小而均匀，故应选导轨面作粗基准加工床身底面，然后再以加工过的床身底面作精基准加工导轨面，此时从导轨面上去除的加工余量可较小而均匀。 3、试述单刃镗刀镗削具有以下特点。 答：单刃镗刀镗削具有以下特点 镗削的适应性强。 镗削可有效地校正原孔的位置误差。 镗削的生产率低。因为镗削需用较小的切深和进给量进行多次走刀以减小刀杆的弯曲变形，且在镗床和铣床上镗孔需调整镗刀在刀杆上的径向位置，故操作复杂、费时。 镗削广泛应用于单件小批生产中各类零件的孔加工。 4、铣削加工可完成哪些工作？铣削加工有何特点？ 答：1）铣削应用范围：铣床是机械加工主要设备之一，在铣床上用铣刀对工件进行加工的方法称为铣削。它可用来加工平面、台阶、斜面、沟槽、成形表面、齿轮和切断等。如图5—11所示为铣床加工应用示例。 2）铣削特点: （1）生产率高铣削时铣刀连续转动，并且允许较高的铣削速度，因此具有较高的生产率（2）断续切削铣削时每个刀齿都在断续切削，尤其是端铣，铣削力波动大，故振动是不可
高速铣削时刀齿还要经受周期性的冷、热冲击，容易出现裂纹和崩刃，使刀具耐用度下 降。 （3）多刀多刃切削 铣刀的刀齿多，切削刃的总长度大，有利于提高刀具耐用度和生产 率，优点不少。但也存在下述两个方面的问题：一是刀齿容易出现径向跳动，这将造成 刀齿负荷不等，磨损不均匀，影响已加工表面质量；二是刀齿的容屑空间必须足够，否 则会损坏刀齿 五、分析与计算题（每小题9分，共18分） 1、解：(1)电动机(1450r/min — 40， 26， 33 - 325 58 72 65 -—［聖—M3-主轴］，［M2 61 —17-主轴］ 81 (2) 3X 2 = 6 (3) n min = 1450X 100 X 26 X 17 =33.81344mm 325 72 81 2、 解：先画出尺寸链。 确定圭寸闭环：A0=0.1?0.4mm 命⑴ 90 °严 增环：A2= 0 mm 0.03 ES 减环：A1=A3=6 0.01mm 、 A 4EI m n 1 然后用极值法公式：A 0 A , A j i 1 j m 1
数控机床轴类零件加工工 艺分析 Prepared on 22 November 2020
X X X学院 毕业 设计 任务书 论文 机械工程系数控技术专业 XX 班 毕业设计 题目 数控机床轴类零件加工工艺分析论文 专题题目 数控机床轴类零件加工工艺分析 发题日期：2010年11月15日设计、论文自2010年11月20日完成期限：至2010年月日答辩日期：2010年月日 学生姓名： 指导教师： 系主任：
毕业设计版权使用授权书 本人完全了解云南机电职业技术学院关于收集、保存、使用毕业设计的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交毕业设计的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存毕业设计；学校有权提供目录检索以及提供本
毕业设计全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交毕业设计的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制毕业设计的部分或全部内容用于学术活动。 作者签名： 年月日 作者签名： 年月日 摘要 世界制造业转移，中国正逐步成为世界加工厂。美国、德国、韩国等国家已经进入发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重化工业发展中期。 由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服系统、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果，具有高的高柔性、高精度与高度自动化的特点，因此，采用数控加工手段，解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的单件、小批量，特别是复杂型面零件的加工，应用数控加工技术是机械制造业的一次技术革命，使机械制造的发展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业的制造水平，为社会提供高质量，多品种及高可靠性的机械产品。 本次设计主要是对数控加工工艺进行分析与具体零件图的加工，首先对数控加工技术进行了简单的介绍，然后根据零件图进行数控加工分析。第一，根据本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相关因素选用刀具及
第八章典型零件铣削加工 §8.1典型零件铣削加工加工中心初级工鉴定样题该节主要运用了刀具半径补偿功能、G54的偏移及应用。通过本次训练可以学习到测量工件坐标系和简单的轮廓编程 8.1.1零件图 数控铣初级工样题1的零件图如图7-1所示。毛坯尺寸为100X100X20的方形坯料，材料为铝，且底面和四周轮廓均已加工好。 图8-1零件图 8.1.2评分表 数控铣初级工样题1的评分表如图8-1所示。
8.1.3考核目标及操作提示 （1）考核目标 a能设置刀具参数和工件零点偏置； b能使用刀具半径补偿功能对外轮廓进行编程和铣削； c能对键槽、圆槽和矩形槽进行编程和铣削。 (2)加工操作提示 ○1加工准备。 a认真阅读零件图纸，并检查坯料的尺寸 b编制加工程序，输入程序并选择该程序； c用平口虎钳装夹工件，伸出钱钳口8mm左右，用百分表找正； d安装寻找器，确定工作零点为坯料上表面的中心，设定零点偏置；e安装Ф10mm键槽铣刀并对刀，设定刀具参数，选择自动加工方式。 ②加工工艺 1、铣工艺孔。铣矩形槽和半圆槽垂直进刀工艺孔。
2、铣键槽。 a粗铣键槽，留0.50mm单边余量， b安装Ф10mm精立铣刀并对刀，设定刀具参数，半精铣键槽，留0.10mm单边余量，主轴转速S为1000r/min，进给速度F200mm/min； c实测键槽尺寸，调整刀具参数，精铣键槽至要求。 3、铣矩形槽 a安装Ф16mm粗立铣刀并对刀，设定刀具参数，粗铣矩形槽，留0.50mm单边余量，主轴转速S为1000r/min，进给速度F200mm/min； b粗铣半圆槽，留0.50mm单边余量。 c粗铣外轮廓，留0.50mm单边余量。 4、半精铣和精铣矩形槽，半圆槽和外轮廓。 a..安装Ф16mm精立铣刀并对刀，设定刀具参数，半精铣外轮廓，留0.10mm单边余量，主轴转速S为1000r/min，进给速度F150mm/min； b半精铣矩形槽，留0.10mm单边余量； c实测矩形槽和半圆槽尺寸，调整刀具参数，精铣矩形槽和半圆槽至要求的尺寸；d实测外轮廓尺寸，调整刀具参数，精铣外轮廓至要求的尺寸。 5、注意事项 a至要求的尺寸使用寻边器确定工件零点时应采用碰双边法； b精铣时采用顺铣法，以提高表面加工质量 c用铣刀铣削圆槽和矩形槽时，应先用键槽铣刀在工件上预铣工艺孔，避免立铣刀中心垂直切削工件 6、、操作加工时间 ○1编程时间：60min (占总分30%) ○2操作时间:120min (占总分70%) 8.1.4相关知识 a刀具半径补偿功能； b G54的偏移及应用。 8.1.5参考程序 粗铣、精铣时使用同一程序，只需调整刀具参数进行加工即可。 （1）铣外轮廓
毕业设计（论文） 发证学校：浙江机电技术学院 题目名称：铣床零件加工工艺分析与程序设计 系别：机电技术系 专业：数控技数与应用 班级：技师数控0901 姓名：叶林枫 学号： 28 指导教师：潘益民 交稿时间：年月日
铣床零件加工工艺与程序设计实例分析 摘要：本文从铣床的工作原理出发,通过实际零件加工的过程介绍，分析了数控铣床的加工工艺，程序设计以及加工步骤等内容，并对加工应注意的事项做了叙述。 关键词：数控铣床加工工艺程序编制实际加工 引言： 1 铣床的工作原理 铣床的工作原理简单来说就是：分析加工图纸，编写加工程序，然后输入到电脑装置，经过私服系统和辅助控制装置反应给机床，加工成零件。 (1)首先根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据。 (2)用规定的程序代码和格式规则编写零件加工程序单；或着使用自动编程软件进行CAD/CAM工作，直接生成零件的加工程序文件。 (3) 由手工编写的程序，可以通过数控机床的操作面板输入程序；由编程软件生成的程序，通过计算机的串行通信接口直接传输到数控机床的数控单元（MCU）。 (5)数控装置将所接受的信号进行一系列处理后，再将处理结果以脉冲信号形式向伺服系统统发出执行的命令。 (6)伺服系统接到执行的信息指令后，立即驱动铣床进给机构严格按照指令的要求进行位移，使铣床自动完成相应零件的加工。 下面就以实际零件加工为例，来介绍铣床零件加工工艺分析与程序设计。 2 零件图纸分析
图纸1 该零件材料选用毛坯为150*100*30的铝合金,尺寸较小，四个侧面较光整，加工面与非加工面之间的位置精度要求不高，故可选通用台钳，以底面和两个侧面定位，用台钳钳口从侧面夹紧。 材料,技术要求分析 2确定零件的加工工艺 2.1基准选择与坐标点确定 （1）以工件中心为基准。 （2）用CAD软件将图纸还原，并用其附带功能计算出各点坐标。 2,2刀具选择 根据加工内容，所需刀具有φ80面铣刀、φ16立铣刀、φ20麻花钻、φ8麻花钻、φ8键槽铣刀等，其规格根据加工尺寸选择。精铣时选用的铣刀直径应选大一些，以减少接刀痕迹。其他的刀具根据孔径尺寸确定。如表1所示。 表1数控刀具及加工工艺卡 刀具表量具表工具表 1 φ80面铣刀 1 游标卡尺（0~200mm） 1 等高垫块
第4章典型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下： 1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等； (3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。
正文 一数控加工工艺 1 图面分析 如图1—1所示，毛坯为110X110x40加工下图零件,要求外形加工深为10mm、开放槽与内孔加工深为5mm、U形槽与键槽加工深为4mm。尺寸无公差要求。 图1—1 2 零件毛坯的工艺分析 零件在进行数控铣削加工时，由于加工过程的自动化，所以要注意各方面的问题，如装夹问题在设计毛坯时就要仔细考虑好。毛坯应该有足够的余量及加工钢度，这里毛坯选择：45#钢尺寸：102mmx102mmx12mm 3 零件加工工艺的分析 数控加工工艺文件既是数控加工、产品的依据，也是操作者必须遵守、执行的规程。它是编程人员在编制加工程序单时必须编制的技术文件。本零件由于轨迹加工复杂，而且精度要求高，所以选择在数控铣床上加工 4 加工方案及加工路线的确定 确定加工方案时，首先应该根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。此时要考虑数控机床使用的合理性和经济性，并充分发挥数控机床的功能。 以零件平台左下角作为坐标原点，工件需要加工的地方有U形槽、开放槽、键槽和外形轮廓，按所选刀具进行加工路线的确定：粗、精铣外轮廓——粗、精铣键槽——粗铣开放槽和U形槽——精铣开放槽和U形槽。 1）数控铣削加工的编程任务书，见表1—1 表1—1 数控编程任务书
2）确定装夹方案：由于夹具确定了零件在数控机床坐标系中的位置，因而根据要求夹具能保证零件在机床坐标系的正确坐标方向，同时协调零件与机床坐标系的尺寸。工件坐标系在工件的中心位置， Z轴方向在工件的上表面。根据零件的结构特点，加工外形轮廓、内形轮廓，可选用精密压板进行装夹。 3）数控铣削加工工序：数控铣削加工分粗加工和精加工二次铣削进行，其基本工序如下：外形轮廓粗铣加工使用直径是12mm的硬质合金立铣刀：键槽粗铣加工使用直径是12mm的硬质合金键槽铣刀，精加工分别留0.3mm、0.2mm，精铣加工：使用直径是8mm的硬质合金键槽铣刀。详细数控加工工序卡和切削用量选择见表1—2 表1—2 数控加工工序卡 4）数控铣削加工刀具：刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，他不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。 与传统的加工方法相比，数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度高、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数。 选取刀具时，使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。生产中，平面
毕业论文 （2013 届） 题目：铳削零件数控加工工艺及程序设计 姓名: 学号: 系部： 班级: 指导教师: 2013年4月 铳削零件数控加工工艺及程序设计 摘要：数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化
生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。在数控编程中，工艺分析和工艺设计是至观重要的，在加工前都要对所加工零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择加工设备、刀具、夹具，确定切削用量，安排加工顺序，制定走刀路线等。在编程过程中，还要对一些工艺问题(如对刀点，换刀点，刀具补偿等)做相应处理。因此程序编制中的工艺分析和工艺设计是一项十分重要的工作。 本文根据铳削零件的图纸及技术要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，依据分析的结果，对该零件进行了数控加工工艺设计，并编制了工艺卡片、数控加工工序卡片和刀具卡片等。关键词：数控编程刀具切削用量加工程序 一、绪论 随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。 数字控制机床简称数控机床，这是一种将数字计算技术应用于机床的控制技术。它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。 1.数控机床的组成及工作原理 数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。 2.数控机床的特点 ①对加工对象的适应性强，适应模具等单件零件的生产，为模具提供了合适的加工方法。 ②加工精度高，具有比较稳定的加工质量。 ③可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件。 ④当加工零件改变时，只需要改变程序便可以对零件进行加工，与普通机床相比较，节省了很多的时间。 ⑤机床本身精度高，刚性大，可以选择比较有利的加工量，生产效率比较高。 ⑥机床的自动化程度高，可以减少许多的人力物力，劳动强度从而降
机械加工工艺分析与改进设计 作者：陈军 摘要：我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图,培养我们独立识图能力,增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,不仅能增强我们的绘图能力和运用autoCAD软件的能力。
目录 摘要 (1) 目录 (2) 绪论 (3) 第三章：30*40专用夹具的设计 (11) 3.1专用夹具的设计要求 (11) 3.2夹具设计 (12) 总结 (16)
参考资料 (16) 绪论 本课题是对制动杆零件工艺规程及40×30面铣削夹具的设计，对此研究我查阅了大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。 1 2 3 1 2 4、毛坯的选择 1）毛坯的种类 铸造毛坯：适合做形状复杂的零件。 锻造毛坯：适合做形状简单的零件。
型材：适合做轴、平板类零件。 焊接毛坯：适合做板类、框架类零件。 2）毛坯选择的原则 选择原则：毛坯的形状和尺寸应尽量接近零件的形状和尺寸以减少机械加工。 毛坯选择应考虑的因素： 2 1 2 3 精基准：采用加工过的表面作为基准。 基准的选择遵循以下四个原则 1）基准重合原则：（1）设计基准与定位基准不重合误差只会发生在用调整法获得加工尺寸的情况。 （2）基准不重合误差值等于设计基准与定位基准之间的差值。
2）基准统一原则:整个工艺过程或有关几道工序采用同一个定位基准来定位。 采用基准统一原则有利于：（1）简化工艺过程的制定及夹具的设计。 （2）避免基准转换带来误差。 3) 互为基准：使加工面间有较高的位置精度，又使其加工余量小而均匀，可采用反复加工互为基准原则。 4 1 1 1 2 3 2 1 2）要考虑被加工材料的性质。 3)要考虑生产纲领，及生产率和经济效率。 4）要考虑现有设备和生产条件。 1．4工艺路线的拟定
数控铣床加工零件及数控 编程 Last revision on 21 December 2020
辽宁工程技术大学《数控技术》综合训练二班级：机自14-2 学号： 姓名：张钦雷 指导教师：王洁 完成日期： 2017-04-20
任务书 一、设计原始资料 由教师指定。 二、设计任务 （1）对教师给定的装配体或零件进行设计，内容包括：二维图绘制和三维建模，建模软件可根据自己熟练程度选择。 （2）对零件进行结构分析，学生自行选择分析软件。 （3）针对某工步进行虚拟仿真制造，生成程序代码。 三、设计成果 （1）零件图（A4或A3） 1张 （2）三维模型及仿真过程 1份 （3）数控程序代码 1份 （4）说明书（2000-5000字） 1份 四、成绩评定 指导教师：王洁 日期： 摘要
本次研究的目的是加深对于二维，三维软件的应用，学习用数控仿真进行模拟加工。利用二维软件对零件进行结构和使用要求的分析。利用三维软件对零件尺寸进行建模。再通过CAM对零件进行加工轨迹，刀具参数，程序代码生成等相关参数设定。进而生成仿真动画，立体直观的了解零件仿真的全过程。最后完成对零件仿真的整个过程。 关键词：二维软件，三维软件，建模，CAM，仿真 Abstract The purpose of this research is to deepen for 2 d, 3 d software applications, learning to use numerical simulation to simulate machining. Using two-dimensional software components for the analysis of the structure and the use requirement. Parts size to make use of 3 d software modeling. Travel through the CAM track of parts processing, cutting tool parameters, application code generation and related parameters setting. , in turn, generate simulation animation, three-dimensional visual simulation during the process of understanding of parts. Finally complete the whole process of simulation of parts. Keywords: 2 d software, 3 d software, modeling, CAM, simulation 目录 1．工件二维图形的绘 制 (5) 1．1绘制二维图的软件caxa (5) 1．2工件的平面图及零件加工工艺分析 (5) 2.工件的三维建模 (6) 三维软件的介绍Inventor (6) 工件的三维建模过程 (6)
箱体类零件加工工艺 箱体零件是机器或部件的基础零件，轴、轴承、齿轮等有关零件按规定的技术要求装配到箱体上，连接成部件或机器，使其按规定的要求工作，因此箱体零件的加工质量不仅影响机器的装配精度和运动精度，而且影响机器的工作精度、使用性能和寿命。下面以图1所示齿轮减速箱体零件的加工为例讨论箱体类零件的工艺过程。 图1 某车床主轴箱体简图
箱体类零件的结构特点和技术要求分析 图3所示零件为某车床主轴箱体类零件，属于中批生产，零件的材料为HT200铸铁。一般来说，箱体零件的结构较复杂，内部呈腔形，其加工表面主要是平面和孔。对箱体类零件的技术要求分析，应针对平面和孔的技术要求进行分析。 1．平面的精度要求箱体零件的设计基准一般为平面，本箱体各孔系和平面的设计基准为G面、H面和P面，其中G面和H面还是箱体的装配基准，因此它有较高的平面度和较小表面粗糙度要求。 2．孔系的技术要求箱体上有孔间距和同轴度要求的一系列孔，称为孔系。为保证箱体孔与轴承外圈配合及轴的回转精度，孔的尺寸精度为IT7，孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。为保证齿轮啮合精度，孔轴线间的尺寸精度、孔轴线间的平行度、同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差，均应有较高的要求。 3．孔与平面间的位置精度箱体上主要孔与箱体安装基面之间应规定平行度要求。本箱体零件主轴孔中心线对装配基面（G、H面）的平行度误差为0.04mm。 4．表面粗糙度重要孔和主要表面的粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度，本箱体零件主要孔表面粗糙度为0.8μm，装配基面表面粗糙度为1.6μm。 箱体类零件的材料及毛坯 箱体零件的材料常用铸铁，这是因为铸铁容易成形，切削性能好，价格低，且吸振性和耐磨性较好。根据需要可选用HT150～350，常用HT200。在单件小批量生产情况下，为缩短生产周期，可采用钢板焊接结构。某些大负荷的箱体有时采用铸钢件。在特定条件下，可采用铝镁合金或其它铝合金材料。 铸铁毛坯在单件小批生产时，一般采用木模手工造型，毛坯精度较低，余量大；在大批量生产时，通常采用金属模机器造型，毛坯精度较高，加工余量可适当减小。单件小批生产直径大于50mm的孔，成批生产大于30mm的孔，一般都铸出预孔，以减少加工余量。铝合金箱体常用压铸制造，毛坯精度很高，余量很小，一些表面不必经切削加即可使用。 箱体类零件的加工工艺过程 箱体零件的主要加工表面是孔系和装配基准面。如何保证这些表面的加工精度和表面粗糙度，孔系之间及孔与装配基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度，是箱体零件加工的主要工艺问题。 箱体零件的典型加工路线为：平面加工－孔系加工－次要面（紧固孔等）加工。 图1车床主轴箱体零件，其生产类型为中小批生产；材料为HT200；毛坯为铸件。该箱体的加工工艺路线如表1。 表1车床主轴箱体零件的加工工艺过程