*****职业技术学院
毕业论文
（2010届）
典型铣削零件的数控加工工艺及程序设计
学生姓名
学号
系别
专业
指导教师
完成日期
目录
摘要 (3)
关键词 (3)
一绪论 (4)
1 数控加工内容的选择 (4)
2 机床的选择 (4)
二数控加工工艺性分析 (6)
1零件毛坯余量的确定 (6)
1.1 分析毛坯的加工余量 (6)
1.2 分析毛坯的变形及余量大小均匀性 (6)
2零件图的分析 (6)
2.1零件图的完整性与正确性分析 (6)
2.2 零件技术要求分析 (6)
2.3尺寸标注方法分析 (7)
2.4零件的结构工艺性分析 (7)
2.5 数控加工的定位基准 (8)
3 定位基准及装夹方案分析 (9)
3.1 定位基准的选择 (9)
3.2加工中心夹具的确定 (9)
4刀具的选择 (10)
4.1刀具尺寸选择 (11)
4.2 刀具卡片的制定 (12)
5 切削用量选择 (13)
5.1确定背吃刀量 (13)
5.2确定主轴转速 (13)
5.3进给速度 (15)
6 冷却液选择 (16)
7起刀、进刀和退刀的工艺问题的处理 (16)
7.1 程序起始点、返回点和切入点（进刀点）切出点（退刀点）的确定 (16)
7.2 程序起始点、返回点和切入点、切出点的方法 (17)
7.3 起始平面、返回平面、进刀平面、退刀平面和安全平面的确定 (17)
8 数控加工工艺方案的制定 (19)
8.1 加工顺序方案的制定 (19)
8.2 制定工艺路线和工序卡片 (19)
三程序的编制及其精度分析 (23)
2 精度分析 (30)
设计小结 (31)
参考文献 (32)
致谢 (33)
典型铣削零件的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。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CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术，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机电类专业学生必不可少的。
本设计是心型零件的加工，通过对零件图的分析，毛坯的选择，装夹方案的确定，合理地进行了加工工艺分析，并制定了工艺文件。正确的选用了刀具，编制了加工程序，最后用数控机床加工出了产品,并通过检验，证实了该零件符合图纸要求。
关键词：心型零件;数控工艺;编制程序;数控加工
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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。
本课题是对我所学知识的应用，它包括了我在大专三年所学的全部知识，在数控专业上具有代表性，而且提高了我们综合运用各方面知识的能力。程序的编制到程序的调试，零件的加工运用到了我们三年所学的专业课程：《现代工程制图》、《AUTO CAD制图》、《数控编程》、《数控加工工艺》《机械制造基础》等。这将我所学到的理论知识充分运用到了实际加工中，切实做到了理论与实践的有机结合。
1 数控加工内容的选择
当选择并决定对某个零件进行数控加工后，一般情况下，并非其全部加工内容都适合在数控机床上完成，而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。为了提高生产效率，充分发挥数控的优势，选择哪些最合适、最需要的内容和工序进行数控加工。一般可按下列原则选择数控加工内容：
(1) 普通机床无法加工的内容应作为优先选择内容。
(2)普通机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容。
(3) 普通机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容，可以在数控机床尚未加工能力的基础上进行选择。
此外在选择数控加工内容时，还要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等因素，要尽量合理使用数控机床，达到产品质量、生产率及综合经济效益等指标都明显提高的目的，要防止将数控机床降格为普通机床使用。
由于本次加工零件是单件，形状较为复杂，又考虑我院现有设备，故本次毕业设计的所有内容都选择在数控机床上加工。
2 机床的选择
根据图形结构有曲面轮廓、圆弧、内腔、椭圆凸台等型面，加工内容较复杂，为了避免重复定位带来的误差，减少手工换刀操作，结合我院机床的实际情况。采用加工中心（KVC650）进行加工，该机床的X轴的行程450mm，Y轴的行程为650mm，Z轴的
行程为500mm，工作台为450×1370mm，主轴中心线至工作台的距离为460mm，主轴端面至工作台中心线距离为100-600mm，斗笠式刀库容量为16把，进给速度为5-8000mm/min，主轴转速为20-6000 r/min。
二数控加工工艺性分析
1零件毛坯余量的确定
零件在进行数控铣削加工时，由于加工过程的自动化，使用余量的大小，如何装夹等问题在选用毛坯时就要仔细考虑好，否则，如果毛坯不适合数控铣削，加工将很难进行下去，根据经验，列举以下几点：
1.1 分析毛坯的加工余量
该图的毛坯采用铝合金，且达到要求。所以图2-1采用120×120×30（mm）的毛坯尺寸进行加工，由于该件是铸造件，须考虑用到砂型误差、收缩量及金属液体流动性差不能充满型腔等造成余量不均匀，此外，毛坯的扭曲变形量的不同地方造成余量不充分，不稳定，因此，要采用数控铣削加工，其加工面均有充分的余量。
1.2 分析毛坯的变形及余量大小均匀性
分析毛坯加工中与加工后的变形程度，考虑是否采用预防性措施和补救性措施，是对零件加工变形的一个重要保证。如对于厚铝合金板，经淬火时效后很容易在加工中与加工后变形。这时最好采用经预拉伸处理的淬火板坯，对于毛坯的余量大小及均匀性，主要是考虑在加工时要不要分层切削，分几层切削。自动编程时，尤其重要。
2零件图的分析
2.1零件图的完整性与正确性分析
由于加工程序是以准确的坐标点来编制，零件的视图应足够、正确及表达清楚，并符合国家标准，尺寸及有关技术要求应标注齐全，图2-1中有圆弧相切，几何元素之间的关系较明确。
2.2 零件技术要求分析
零件的技术要求主要指尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等。这些要求在保证零件使用性能的前提下应经济合理。过高的精度和表面粗糙度要求会使工艺过程复杂，加工困难，成本提高。图2-1中要求最高尺寸公差为0.027mm，该零件最高精度等级为IT8级，被测表面与基准表面之间的平行度公差为0.03mm，表面粗糙度值全部为Ra3.2，数控铣削加工经粗、精加工可达到IT9-IT7级，表面粗糙度可达到Ra3.2-Ra1.6,故比较容易加工，但加工时如果装夹不当极容易产生振荡，如果定位不好可能会导致表面粗糙度值增加，加工精度难以保证。
图2-1心型零件图
2.3尺寸标注方法分析
零件图上的尺寸标注方法有局部分散标注法、集中标注法和坐标标注法等。对在数控机床上加工的零件，零件图上的尺寸在加工精度能够保证使用性能的前提下，可不必用局部分散标注，应采用集中标注或以同一基准标注，即标注坐标尺寸，这样，既便于编程又有利于设计基准、工艺基准与编程原点的统一。图5-1中的尺寸标注采用的是同一基准标注，达到了要求。
2.4零件的结构工艺性分析
（1）分析零件的变形情况，保证获得要求的加工精度，虽然数控机床加工精度很高，但对一些特殊情况，就应工艺上充分重视这一问题，应当考虑采取一些必要的工艺措施进行预防。该零件的材料是属于铸铝类零件，属于不易变形的零件，能够满足要求，对该零件可以进行退火处理等措施来减少或消除变形的影响。
（2）尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸。若工件的被加工轮廓高度低，转接圆弧半径大，可以采用较大直径的铣刀来加工，且加工其底板面时，进给次数也相应减少，
表面加工质量也会好一些，因此工艺性能较好；反之，数控铣削工艺性较差，一般来说，当R<0.2H(H为被加工轮廓面的最大高度值)，这种工艺性较差。
根据图2-1，当铣U型槽时采用直径10mm键槽铣刀时，则R5mm，
即：5＞0.2×5
故：工艺性较好
综上所述，在一个零件上，这种内腔圆弧半径数值上的工艺性显得相当重要，零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型或尺寸，这样可以减少换刀次数，一般来说，即使不能要求完全统一，但也要力求将数值相近的圆弧半径分组靠拢，达到局部统一，以尽量减少铣刀的规格与换刀次数，并避免因频繁换刀而增加了零件加工面上的接刀阶差，降低表面质量。
2.5 数控加工的定位基准
加工中定位基准的确定应注意以下几点：
（1）应采用统一的基准定位，数控加工工艺特别强调定位加工，若无统一的基准定位会因工件重新安装产生的定位误差而导致加工后的两个面上的轮廓位置及尺寸不协调现象，因此为保证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。
（2）统一的基准可以是工件上已有表面，也可以是辅助基准，工件上最好有合适的孔作为定位基准，若没有，应专门设置工艺孔作为定位基准，称之为辅助基准，工件上如没有合适的辅助基准位置，可考虑采用在毛坯上增加工艺凸台，制出工艺孔或在后续加工工序要加工掉的余量上设置工艺孔，在完成定位加工后再去除的方法。
综上，图2-1中采用增加工艺凸台，铣两个夹持面作为基准，可以一次性装夹而加工完所要加工的表面，没有重复定位，故能保证基准统一。如图2-2：
图2-2 装夹及定位基准示意
3 定位基准及装夹方案分析
3.1 定位基准的选择
根据零件图及加工要求选择设备为加工中心KVC650，同普通机床一样在加工中心上加工时装夹仍应遵守六点定位原则：
（1）尽量选择零件上的设计基准作为定位基准。
（2）当零件的定位基准与设计基准不能重合且加工面与其设计基准又不能在一次安装内同时加工时，应认真分析装配图纸，确定该零件设计基准的设计功能，通过尺寸链的计算，严格规定定位基准与设计基准间的公差范围，确保加工精度。
（3）一次装夹能够完成全部关键精度部分的加工。
（4）定位基准的选择要保证完成尽可能多的加工内容。
（5）批量加工时，零件定位基准应尽可能与建立工作坐标系的对刀基准重合。
（6）必须多次安装时应遵从基准统一原则。
综上所述，我选择设计基准作为定位基准，一次装夹保证其精度，并且遵循基准统一原则。
3.2加工中心夹具的确定
加工中心夹具的选择应考虑以下几点：
（1）夹紧机构或其他元件不得影响进给，加工部位要敞开。
（2）为保持零件的安装方位与机床坐标系及编程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。
（3）夹具的刚性和稳定性要好。
（4）装夹方便辅助时间应尽量短。
（5）夹具的结构应力求简单。
（6）减少更换夹具的准备—结束时间。
（7）减少夹具在机床上的使用误差。
经上综合分析，结合我院实际，该零件的装夹可选用平口虎钳及垫片和垫块作为辅助夹紧装置加工所需内容。根据零件图分析，该零件可采取如下工艺措施：以夹持面和两个侧面定位选用虎钳装夹，如图2-2所示。安排粗、精加工，采用小直径铣刀铣夹持面以减小切削变形。装夹夹持面加工上面，完成加工内容，最后翻面夹凸台面，将夹持面铣掉。由于毛坯为铝合金在装夹时勿过于紧以免发生变形造成加工精度的误差。
4刀具的选择
刀具的合理选择和使用，对提高数控加工效率、降低生产成本、缩短交货期及加快新产品开发等方面有十分重要的作用。国外有资料表明，刀具费用一般占制造成本2.5%-4%，但它却直接影响占制造成本20%的机床费用和38%的人工费用。如果进给速度和切削速度提高15%-20%，则可降低制造成本10%-15%。这说明使用好的刀具会增加成本，但效率提高则会使机床费用和人工费用有很大的降低，这正是工业发达国家制造业所采用的加工策略之一。应根据机床的加工能力、工件材料的性质、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选择刀具及刀柄。
刀具材料切削性能的影响也非常重要：例如切削低硬材料时可以使用高速刚刀具，而切削高硬度的材料时就必需用硬质合金刀具如表2-1所示。
表 2-1刀具材料特性和用途
刀具选择的总原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求
的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性，结合我院实际，采用高速钢
刀具加工。
4.1刀具尺寸选择
刀具尺寸选择包括直径尺寸和长度尺寸：
（1） 直径尺寸：根据零件图样不同，选用的刀具尺寸不一样，因图而异。
选取的原则是：在刀具能够满足加工前提下，尽量选取直径大的刀具，铣削刀具都
是成型刀具且标准，在同时可根据选取刀具的直径提取刀具各异的刀具。
（2） 长度尺寸：在加工中心上，刀具长度一般是指主轴端面到刀尖距离,包括刀
柄和刃具。
选取的原则是：在满足各个部分加工要求的前提下，尽量减小刀具长度，以提高工
艺系统的刚性，制造工艺和编程时，一般不必准确的确定刀具的长度，只需初步估算出
刀具长度范围。
根据经验公式：1T =A-B-N+L+0Z +t T
公式中 ：1T —刀具长度
A —主轴端面至工作台中心最大距离
B —主轴在Z 向的最大行程
N —加工表面距工作台中心距离
L —工件的加工深度尺寸
0Z —刀具切出工件长度（以加工表面取2-5 mm ，毛坯表面取5-8 mm ）
刀具长度示意图如图2-3
图2-3刀具长度示意图4.2 刀具卡片的制定
对图2-1的刀具设计卡片如表2-2
表2-2 数控加工刀具卡片
5 切削用量选择
数控加工切削用量包括主轴转速n （切削速度Vc ）、背吃刀量a p 和进给量f （或进
给速度V f ）其确定原则与普通机械加工相似，对于不同的加工方法，需要选择不同的切
削用量，并编入程序单内。
合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济
性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证质量的前提下，兼顾切削效率、经济性
和加工成本。具体数值应根据机床说明书，参考的切削用量手册，并结合经验而定。
5.1确定背吃刀量
主要根据机床、夹具、刀具和工件的刚度来决定，在刚度允许的情况下，a p 相当于
加工余量，应以最少进给次数切除这一加工余量，最好一次切净余量，以提高生产效率，
为了保证加工精度和表面粗糙度，一般都要留一点余量最后精加工，在数控机床上，精
加工余量可小于普通机床，铣心型凸台a p= 2.5mm ，铣四个椭圆凸台a p =2.5mm ，铣外轮廓
a p =2.5mm ，铣U 型槽a p =2.5mm 。
5.2确定主轴转速
主要根据允许的切削速度Vc(m/min)选取
n=D
Vc π1000 （2-1） 其中Vc-切削速度
D-工件或刀具的直径（mm ）
由于每把刀计算方式相同，现选取12的立铣刀为例说明其计算过程。
D=12mm
根据切削原理可知，切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、刀具的
材料和刀具耐用度等因素，可参考表2-3选取。
表2-3 铣削时切削速度
从理论上讲，c v 的值越大越好，因为这不仅可以提高生产率，而且可以避免生成积
屑瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度值。但实际上由于机床、刀具等的限制，综合
考虑：
取粗铣时 c v =100m/min
精铣时 c v =150m/min
代入5-1式中：
粗n =1214.31001000?? 精n =12
14.31501000?? =2653.93r/min =3980.8r/min
计算的主轴转速n 要根据机床有的或接近的转速选取
取粗n =2500 r/min 精n =4000 r/min
同理计算 10键槽铣刀：
取粗n =2000r/min 精n = 3000r/min
5.3进给速度
切削进给速度F 时切削时单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位
mm/min 。它与铣刀的转速n 、铣刀齿数z 及每齿进给量Z f （mm/z ）的关系为
F=Z f zn (2-2)
每齿进给量Z f 的选取主要取决于工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度
值等因素。工件材料的强度和硬度越高，Z f 越小，反之则越大；工件表面粗糙度值越小，
Z f 就越小；硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀，可参考表2-4选取
表2-4 铣刀每齿进给量Z f
综合选取：粗铣Z f =0.06 mm/z
精铣Z f =0.03mm/z
铣刀齿数z=3
上面计算出： 粗n =2500 r/min 精n =4000 r/min
将它们代入式子8-2计算。
粗铣时：F=0.06×3×2500
=450mm/min
精铣时：F=0.03×3×4000
=360mm/min
切削进给速度也可由机床操作者根据被加工工件表面的具体情况进行手动调整，以
获得最佳切削状态。
6 冷却液选择
由于在切削加工过程中，被切削层金属的变形、切屑与刀具前面的摩擦和工件与刀具后面的摩擦要产生大量的热——切削热。大量的切削热被工件吸收9%～30%、切屑吸收50%～80%、刀具吸收4%～10%，其余由周围介质传出，而在钻削时切削热有52%传入麻花钻。
由于热胀冷缩的原理，工件和刀具吸收了一部分的热量，工件和刀具产生变形最终影响加工精度。如果大量的切削热传入刀具，容易使刀具损坏——造成“烧刀”的现象。为了提高加工零件的精度和刀具的耐用度及使用寿命，在切削加工过程中必须使用冷却液对工件和刀具进行冷却，以避免造成“烧刀”的现象和零件精度的影响。
通过查询资料知道常用的冷却液主要有以下三种，见表2-5
表2-5 常用冷却液
从工件材料考虑，切削铝时不得使用水溶液，考虑到冷却液作用和价格，选择乳化液可以满足要求。
从刀具材料考虑，硬质合金刀具一般采用乳化液作为冷却液，其冷却效果很好。
综合以上的种种分析，采用乳化液作为冷却液效果很好。它的主要作用：冷却、润滑、清洗而且还有一定的防锈作用。
7起刀、进刀和退刀的工艺问题的处理
7.1 程序起始点、返回点和切入点（进刀点）切出点（退刀点）的确定
(1) 程序起始点
是指程序开始时，刀尖（刀位点）的初始停留点，采用G54对刀时为对刀点。
(2) 程序返回点
是指一把刀程序执行完毕后，刀尖返回后的停留点为换刀点。
(3) 切入点（进刀点）
是指在曲面的初始切削位置上，刀具与曲面的接触点。
(4) 切出点（退刀点）
是指曲面切削完毕后，刀具与曲面的接触点。
7.2 程序起始点、返回点和切入点、切出点的方法
(1) 起始点、返回点的确定原则
在同一个程序中，起始点和返回点最好应相同，图2－1的程序起始点就是在X0Y0Z100的位置，在加工时，多个程序的设置最好也完全相同。
(2)切入点选择原则
在进刀或切削过程中，要使刀具不受损坏，一般来说，对粗加工而言，选择曲面内的最高角点作为曲面的切入点（初始切削点）。因为该点的余量较小，进刀时不易损坏刀具。对精加工而言，选择曲面内某个曲率比较平缓的角点作为曲面的切入点，因为在该点处，刀具所受的弯矩小，不易折断刀具。
总之，要避免将铣刀当钻头用，否则因受力大，排屑不便而使刀具受损。
(3) 切出点的选择原则
这个主要考虑在切完工件后退出工件是否要损伤工件的其它表面及是否与机床的其它部分和夹具相互撞击的情况。
7.3 起始平面、返回平面、进刀平面、退刀平面和安全平面的确定
图2-4刀具在加工中的几个平面
(1) 起始平面
是程序开始时刀具的初始位置所在的Z平面，如前所述，一般定义在被加工零件的最高点之上50－100mm左右的某一位置上，在加工时取高出工件100mm。
(2) 返回平面
是指程序结束时，刀尖点（不是刀具中心）所在的Z平面，它也定义在被加工表面的最高处50－100mm的某一个位置上，在加工时取高出工件100mm。
(3) 进刀平面
以快速下刀的位置到达安全平面，一般为（10－20mm）以G01速度在Z向下刀的平面，取高出工件20mm。
(4) 退刀平面
加工完零件之后，退出加工表面，一般是退出加工表面（10－20mm）快速至退刀平面，取高出工件20mm。
(5) 安全平面
就是加工时，为了提高工作效率而进行设置的一个平面，一般是高出工件（10－30mm），取高出工件30mm。
刀具在加工中的几个平面如图2-4所示。
8 数控加工工艺方案的制定
一般根据零件加工精度、表面粗糙度、材料、结构形状、尺寸及生产类型确定零件表面的数控铣削加工方法及加工方案。
8.1 加工顺序方案的制定
根据零件图样，制定以下加工顺序方案，选取最佳一种，（即加工工时最短，且又能保证质量）下面分析两套加工顺序方案进行比较。
方案一：铣2.5mm的夹持面→翻面夹持→粗铣上平面→精铣上平面→粗铣外轮廓→精铣外轮廓→粗铣心型凸台→精铣心型凸台→粗铣四个椭圆凸台→精铣四个椭圆凸台→粗铣U型槽→精铣U型槽→中心钻定位→钻φ12通孔→锪φ20孔。
方案二：铣2.5mm的夹持面→翻面夹持→粗铣上平面→粗铣外轮廓→粗铣心型凸台→粗铣四个椭圆凸台→粗铣U型槽→精铣上平面→精铣外轮廓→精铣心型凸台→精铣四个椭圆凸台→精铣U型槽→中心钻定位→钻φ12通孔→锪φ20孔。
方案二换刀次数多，加工工时较长，严重影响加工效率，方案一能达到加工要求。
故选择方案一进行加工。
8.2 制定工艺路线和工序卡片
(1) 对零件的加工制定重要工艺过程，如下表2-6所示
表2-6心型零件加工的工艺路线
(2) 对图2-1加工工序设计，如下表2-7所示
表2-7 零件加工工序过程卡片
(3) 对图2-1简单路线设计
一、毕业论文的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作要求） 1.课题名称： 典型零件数控加工工艺工装设计 2.设计任务与要求： 设计任务： 根据所给零件图（轴类、铣削类各一种），生产纲领为中批或大批生产，进行数控加工工艺规程的编制及工装设计。 设计的要求 1）选用适当的数控机床。 2）绘图采用Autocad，也可用Pro-E 3）零件加工程序应符合ISO标准的有关规定。 4）绘制的机械装配图要求正确、合理、图面整洁、符合国家制图标准。 5）说明书应简明扼要、计算准确、条理清楚、图文并茂并全部用计算机打印后装订成册。 3.设计内容 (1)确定生产类型，对零件进行工艺分析。 (2)选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图(零件——毛坯图)。 (3)拟定零件的数控机械加工工艺过程，选择各工序加工设备和工艺装备(刀具、夹具、量具、辅 具等)，确定各工序切削用量及工序尺寸，计算工时定额。 (4)填写工艺文件：工艺过程卡片，工序卡片。 (5)进行数控编程 (6)设计数控铣削工序的专用夹具，绘制装配图和零件图。 (7)撰写设计说明书。 二、毕业设计图纸内容及张数 1、绘制零件图共7张（含数控加工零件） 2、绘制数控加工的零件（轴类、腔型类）毛坯图共2张 3、机械加工工艺卡片1套 4、工艺装备设计图纸1套 5、设计说明书1份 三、毕业设计实物内容及要求 1）零件工艺分析。 2）总体方案的拟定及可行性论证。 3）轴类零件数控加工工艺规程的编制。 4）进行轴类零件数控加工程序的编制。 5）铣削类零件数控加工工艺规程的编制。 6）进行铣削类零件加工程序的编制。 7）编写设计说明书。 摘要
制造自动化技术是先进制造技术中得重要组成部分，其核心技术是数控技术。数控技术是应用计算机.自动控制.自动检验及精密机器等高新技术得产物。它得出现及所带来得巨大效益，已经引起了世界各国技术与工业界的普遍重视。目前，随着国内数控机床用量得剧增，急需培养大批的能够熟练掌握现代数控机床编程.操作和维护得应用型高级技术人才。 科学技术和社会的蓬勃发展，对机械加工产品得质量，品种和生产效率提出了越来越高得要求。数控加工技术就是实现产品加工过程自动化得现代化得措施之一，应用数控加工技术能提高加工质量和生产效率，解决若干普通机械加工所解决不了的加工技术问题，大大降低加工成本，提高综合经济效益，还能极大改善工人的劳动条件，提高工人得素质。 数控技术是以数字的形式实现自动加工控制得一门技术，其指令得数字和文字编码得方式，记录在控制介质上，经过计算机得处理后，对机床各种动作得顺序位移量及速度实现自动控制。 二关键字 零件的制造工艺性：所设计得零件在满足使用要求得前提下制造的可行性和经济性。良好的结构工艺性，可以使零件加工容易，节省工时和材料。 对刀点:在数控机床上加工零件时，刀具对工件运动的起始点。 手工编程：从分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序、制备控制介质到程序校验都是有人工完成。 自动编程：利用计算机专用软件编制数控加工程序得过程。 基点：一个零件轮廓由许多不同的几何元素组成，各个元素间得连接点称为基点。 机床坐标系：以机床原点为坐标原点建立起来的X Z轴得直角坐标系。
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 摘要 (3) 绪论 (5) 一、选择本课题的目的及意义 (5) 二、数控机床及数控技术的应用与发展 (5) （一）数控机床的应用与发展 (5) （二）数控技术的应用与发展 (6) 三、对课题任务的阐述 (6) 第二章工艺方案分析 (7) 2.2零件图分析及毛坯的选择 (7) 2.3设备的选择 (8) 2.5确定加工方法 (10) 2.6确定加工方案 (10) 第三章确定零件的定位基准和装夹方式 (12) 1．粗基准选择原则 (12) 2．精基准选择原则 (12) 3．定位基准 (12) 4.装夹方式 (12) 第四章工艺过程 (13) 1．工序与工步的划分 (13) 2．工步的划分 (13) 第五章确定加工顺序及进给路线 (14) 1．零件加工必须遵守的安排原则 (14) 2．进给路线 (14) 第六章刀具及切削用量的选择 (14) 6.1选择数控刀具的原则 (14) 6.2选择数控车削用刀具 (15) 6.3设置刀点和换刀点 (16) 6.4切削用量的选择 (16) 1．背吃刀量的选择 (16) 选择背吃刀量： (16) 2．主轴转速的选择 (17) 3．进给量的选取 (17) 4．进给速度的选取 (17) 7.1轴类零件加工工艺分析 (18) 7.2典型轴类零件加工工艺 (20) 7.3加工坐标系设置 (21) 7.4手工编程 (22) 第八章结束语 (25)
第九章致谢词 (26) 参考文献 (27)
摘要 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，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，对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势。而数控加工技术是随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，是机械制造业人员长期从事数控加工时间的经验总结。数控加工技术就是用数控机床加工零件的方法。在数控加工中，利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或者曲线运动来改变毛坯的尺寸和形状，把毛坯加工成符合精度要求的零件。数控车削加工是利用工件相对于刀具的旋转运动对工件进行切削加工的方法。车削适合加工回转类零件、内外圆锥面、端面、圆弧面、沟槽、螺纹和回转成形面等，所用的刀具主要是车刀。数控车削加工是现代制造技术的典型代表，在制造业的各个领域得到广泛的应用如航天、汽车、精密机械等。总之,它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。已经成为这些行业不可或缺的加工手段。 关键词：数控技术；车削加工；数控加工工艺；数控编程
典型轴类零件的数控加工工艺编制数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行操纵的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备。 本次设计确实是进行数控加工工艺设计典型轴类零件，要紧侧重于该零件的数控加工工艺和编程，包括完成该零件的工艺规程，要紧工序工装设计，并绘制零件图、夹具图等。 通过本次毕业设计，对典型轴类零件的设计又有了深的认识。从而达到了巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高了综合分析咨询题和解决咨询题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。 关键词：数控技术典型轴类零件加工工艺毕业设计
摘要 (1) 目录 (2) 1.引言 (3) 1.引言 (3) 2.零件分析 (4) 2.1毛坯的选择 (4) 2.2 机床的选择 (4) 3.零件图加工艺分析 (7) 3.1零件的工艺分析 (7) 3.2 零件的加工工艺设计 (11) 4.零件图加工程序编写 (21) 4.1零件左端加工程序编写 (21) 4.2零件右端加工程序编写 (22) 5. 程序调试 (25) 致谢 (26) 参考文献 (27)
数控技术集传统的机械制造技术、运算机技术、成组技术与现代操纵技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代先进制造技术的基础和核心。数控车床己经成为现代企业的必需品。随着数控技术的不断成熟和进展及市场日益繁荣，其竞争也越来越猛烈，人们对数控车床选择也有了更加宽敞的范畴，对数控机床技术的把握也越来越高。随着社会经济的快速进展，人们对生活用品的要求也越来越高，企业对生产效率也有相应的提高。数控机床的显现实现了宽敞人们的这一愿望。数控车削加工工艺是实现产品设计、保证产品的质量、保证零件的精度，节约能源、降低消耗的重要手段。是企业进行生产预备、打算调度、加工操作、安全生产、技术检测和健全劳动组织的重要依据。也是企业对高品质、高品种、高水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。这不但满足了宽敞消费者的目的，即实现了产品多样化、产品高质量、更新速度快的要求，同时推动了企业的快速进展，提高了企业的生产效率。 数控工艺规程的编制是直截了当指导产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件，它将直截了当阻碍企业产品质量、效益、竞争能力。本文通过对典型轴类零件数控加工工艺的分析，对零件进行编程加工，给出了关于典型零件数控加工工艺分析的方法，关于提高制造质量、实际生产具有一定的意义。依照数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分表达了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。 本人以严谨务实的认真态度进行了此次设计，但由于知识水平与实际体会有限。在设计中会显现一些错误、缺点和疏漏，诚请各位评审老师提出批判和指正。
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
题目：织机导板零件数控加工工艺与工装设计 作者： 摘要：随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来 越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥 着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。本次设计就 是进行数控加工工艺设计织机导板零件，侧重于设计该零件的数控加工夹 具，主要设计内容有：完成该零件的工艺规程（包括工艺过程卡、工序卡 和数控刀具卡）和主要工序的工装设计。并绘制零件图、夹具图。用G代 码编制该零件的数控加工程序，在则学习计算机辅助工艺设计（CAPP）相 关知识，并编制其构架。其中此次毕业设计中的工装夹具是重点和难点。 关键词：数控加工、机床夹具、数控编程、计算机辅助工艺
本课题的设计意义在于了解织机导板零件功能及工作场合，进行数控加工工 艺设计，编制程序，以及设计数控加工夹具。在期间将发现的问题及时更正，将 技术更新，充分将数控技术发挥到相应水平。随着我国制造业的发展，数控设备 的需求也在增加。它们总的发展趋势是：高精化、高速化、高效化、柔性化、智 能化和集成化，并注重工艺适用性和经济性。 制造业是我国国民经济的支柱产业，其增加值约占我国国内生产总值的40% 以上，而先进的制造技术是振兴制造业系统工程的重要组成部分。数控技术又是 其核心技术，它的出现及所带来的巨大效益，已引起了世界各国科技与工业界的 普遍重视。目前，国内数控机床用量剧增，这就需要一大批面向生产第一线的熟 悉数控加工工艺，能够熟练掌握现代数控机床编程、操作和维护的应用型高级技 术人员。 数控加工技术的应用，使机械加工的大量前期准备工作与机械加工过程联为 一体，使零件的计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺规划（CAPP）和计算 机辅助制造（CAM）的一体化成为现实，使机械加工的柔性自动化水平不断提高。 本课题实践性强，其理论源于生产实际，是归根于生产实践的总结。做本课 题必须注重理论同实际相结合，根据不同的现场条件灵活运用理论知识，以获得 解决生产实践问题的最佳方案。通过本课题的学习，应基本掌握数控加工中的基 本知识和理论，达到本课程的要求。
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 1．Ap的选择 参考书本《数控加工工艺规划》表1-2 16p
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；
三．零件的数控加工工艺分析 （一）数控加工的基础知识 1．概述零件的数控加工过程 在数控机床上加工零件时，首先要将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化。先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数、刀具参数，再按数控机床规定采用的代码和程序格式，将与加工零件有关的信息如工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、位移量、切削参数(主轴转速、切削进给量、背吃刀量)以及辅助操作(换刀、主轴的正转与反转、切削液的开与关)等编制成数控加工程序，然后将程序输入到数控装置中，经数控装置分析处理后，发出指令控制机床进行自动加工。 数控车床工作过程：如图所示。数控车床工作大致分为下面几个步骤： 1）根据零件图要求的加工技术内容，进行数值计算、工艺处理和程序设计。 2）将数控程序按数控车床规定的程序格式编制出来，并以代码的形式完整记录在存储介质上，通过输入（手工、计算机传输等）方式，将加工程序的内容输送到数控装置。 3）由数控系统接收来的数控程序（NC代码），NC代码是由编程人员在CAM软件上生成或手工编制的，它是一个文本数据，表现比较直观，较容易地被编程人员直接理解，但却无法为软件直接利用。 4）根据X、Z等运动方向的电脉冲信号由伺服系统处理并驱动机床的运动结构（主轴电动机、进给电动机等）动作，使机床自动完成相应零件的加工。 2．切削加工必须具备的两种运动 1）主运动：主运动是切除工件多余金属层，形成工件新表面的必要运动。它是由机床提供的主要运动。主运动的特点是速度最高，消耗功率最多。切削加工中只有一个主运动，它可由工件完成，也可由刀具完成。如车削时工件的旋转运动、铣削和钻削时和钻头的旋转运动等都是主运动。 2）进给运动：进给运动是把切削金属层间断或连续投入切削的一种运动，与主运动相配合即可 不断切削金属层，获得所需的表面。进给运动的特点是速度小、消耗功率少。切削加工中进给运动可以是一个、两个或多个。它可以是连续的运动，如车削外圆时，
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
典型零件数控加工工艺分析及编程 姓名： 班级： 学号： 指导老师： （单位：江苏省盐城技师学院邮编：224002） 2009-4-10
典型零件数控加工工艺分析及编程 【摘要】针对典型零件选择机床、夹具、刀具及量具，拟定加工工艺路线、切削用量等，编写数控加工的程序。 【关键词】工艺编程 一、数控加工工艺路线的设计 工艺路线是指零件加工所经过的整个路线，也就是列出工序名称的简略工艺过程。工艺路线的拟定是制订工艺规程的重要内容，其主要任务是选择各个表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序及整个工艺过程的工序数目和工序内容。 数控加工工艺路线的设计与通用机床加工工艺路线的设计的主要区别在于它往往不是只从毛坯到成品的整个过程，而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。因此在工艺路线设计中一定要注意到，由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中，因而要与其它加工工艺衔接好。 ⒈工序的划分 根据数控加工的特点，数控加工工序的划分一般可按下列方法进行： ⑴以一次安装、加工作为一道工序。这种方法适合于加工内容较少的零件，加工完后就能达到待检状态。 ⑵以同一把刀具加工的内容划分工序。有些零件虽然能再一次安装加工中加工很多代加工表面，但考虑到程序太长，会受到某些限制（主要是内存容量），机床连续工作时间的限制（如一道工序在一个工作班内不能结束）等，此外，程序太长会增加出错与检索的困难。因此程序不能太长，一道工序内容
不能太多。 ⑶以加工部位划分工序。对于加工内容很多的工件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内腔、外形、曲面或平面，并将每一部分的加工作为一道工序。 ⑷以粗、精加工划分工序。对于加工后易发生变形的工件，由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般来说，凡要进行粗、精加工的过程，都要将工序分开。 ⒉顺序的安排 顺序的安排应根据零件的结构和毛坯，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则进行： ⑴上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插于通用机床加工工序的也应综合考虑; ⑵先进性内腔加工,后进行外形加工; ⑶以相同定位、夹紧方式或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重负定位次数和换刀次数。 ⑷同时还应遵循切削加工顺序的安排原则：先粗后精、先主后次、先面后孔、基准先行。 二、数控编程 数控编程就是生产用数控机床进行零件加工的数控程序的过程。数控程序是由一系列程序段组成，把零件的加工过程、切削用量、位移数据以及各种辅助操作，按机床的操作和运动顺序，用机床规定的指令及程序各式排列而成的一个有序指令集。 零件加工程序的编制是实现数控加工的重要环节，特别是对于复杂零件的加工，其编程工作的重要性甚至超过数控机床
目录 摘要 (3) 关键词 (3) 1 前言 (3) 2 毕业设计任务 (4) 2.1 设计任务与安排 (4) 2.2 设计要求 (4) 2.3涉及的主要知识 (4) 3二维图 (5) 4 三维图 (6) 5 零件工艺分析 (7) 5.1零件图样分析及选材 (7) 5.2选择机床 (9) 5.3 零件的定位与装夹 (10) 5.3.1定位基准的确定 (9) 5.3.2夹具的选择 (11) 5.4 零件的加工顺序 (11) 5.5 基准的选择 (11) 5.5.1 粗基准的选择 (11) 5.5.2 精基准的选择 (11) 5.6 刀具的选择 (12) 5.7 确定切削用量 (14) 5.8 确定数控加工工序 (16) 6零件加工程序的编制 (17) 7 数控仿真加工报告 (22) 8 设计小结 (29) 9参考文献 (30) 10 附录 附录1数控加工工艺过程卡…………………………………………………………… 附录2数控加工工序卡………………………………………………………………… 附录3数控加工走刀路线图………………………………………………………… 附录4数控刀具卡………………………………………………………………………
心型零件数控加工工艺及加工中心编程 摘要 大家都知道，数控加工是目前的一门新的专业，热门专业，正在高速发展，数控加工程序是有多道复杂的程序组成的，这就为我们学习带来不便，为了使学习更方便，使用更加有条理，我编写了这份心型零件的数控铣床铣削编程与操作设计，希望为大家的工作、学习带来方便。 设计的主要是内容是对我们机械类加工日常加工中常见的工件取其中的一典型零件进行系统的编程与操作设计，从数控加工前应做的准备开始到数控加工工艺分析、数控刀具及其选择、工件装夹方式与数控加工夹具的选择、程序编制中的数值计算、数控加工程序的编制、数控车削加工、数控铣削加工、数控加工中心编程及自动编程技术等内容等数控加工时应注意的问题做了一一的说明。同时由于能力有限，自己的设计还不是很完善，有不足之处，希望老师斧正。 关键词 工序工艺程序加工中心仿真
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
目录 正文 (1) 一、数控机床加工工艺概述 (1) 1．数控车床及其程序指令概述 (1) 2．数控加工工艺的概念及其内容 (2) 二、数控车削加工工艺的制定 (3) 1.轴类零件图工艺分析 (3) 2．数控加工工艺设计方法 (6) 3．毛坯尺寸的确定 (7) 4.刀具的选择 (7) 5．确定加工顺序及进给路线 (8) 6．切削用量的选择 (9) 三、加工程序的编制过程 (10) 1. 编程坐标系及编程原点的确定 (10) 2．宏程序的概念 (10) 3. 程序单 (14) 四、仿真加工过程和结果 (16) 1.数控仿真系统的操作过程 (16) 2．仿真加工截图 (18) 总结 (21) 参考文献 (22) 致谢 (23) 附录 (24)
正文 一、数控机床加工工艺概述 1．数控车床及其程序指令概述 1.1 数控车床的发展 数控技术，简称“数控”。英文： Numerical Control（NC）。是指用数字、文字 和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常 是位置、角度、速度等机械量和和机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖 于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908 年，穿孔的金属薄片互换式数据载 体问世； 19 世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明；1938 年， 香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计 算机数字控制系统的基础。数控技术是和机床控制密切结合发展起来的。1952 年， 第一台数控机床问世，成为世界机械工业史上一件划时代的事件，推动了自动化的 发展。 现在，数控技术也叫计算机数控技术，目前它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，均可通过计算机软件来完成。 车削加工就是在车床上，利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来 改变毛坯的形状和尺寸，把它加工成符合图纸的要求 机床是人类进行生产劳动的重要工具，也是社会生产力发展水平的重要标志。数控 机床是一种通过数字信息，控制机床按给定的运动轨迹，进行自动加工的机电一体化的加工装备，经过半个世纪的发展，数控机床已是现代制造业的重要标 志之一，在我国制造业中，数控机床的使用也越来越广泛，是一个企业综合实力的 体现。 数控车床是数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度 高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆 盖面最广的一种数控机床。 1.2 数控编程常用程序指令
四川工程职业技术学院 课时授课教案 / 学年第期课程名称：数控加工工艺 授课班级：（三专）数控01-1、2 授课时间：第周星期第节 课题：典型零件的数控车削加工工艺 教学目的：了解典型零件的特点 掌握典型零件的工艺路线 掌握典型零件的进给路线设计 重点、难点： 加工工艺分析 使用教具：课件 课后作业： 1 课后记录： 年月日
授课主要内容 一、轴类零件的数控车削工艺 1． 模具芯轴的车削工艺 图示是模具芯轴的零件简图。零件的径向尺寸公差为±0.01mm ，角度公差为±0.1°，材料为45钢。毛坯尺寸为φ66mm ×100 mm ，批量 30件。 加工方案如下： 工序1 用三爪卡盘夹紧工件一端，加工φ64×38柱面并调头打中心孔。 工序2 用三爪卡盘夹紧工件φ64一端，另一端用顶尖顶住。加工φ64×62柱 面，如图所示。 工序3 ①钻螺纹底孔；②精车φ20表面，加工14°锥面及背端面；③攻螺纹，如图所示。 工序4 加工SR19.4圆弧面、φ26圆柱面、角15°锥面和角15°倒锥面，装夹方式如图所示。工序4的加工过程如下： l ）先用复合循环若干次一层层加工，逐渐靠近由E —F —C —H —I 等基点组成的回转面。后两次循环的走刀路线都与B —C 一D —E —F —C —H —I —B 相似。完成粗加工后，精加工的走刀路线是B —C —D —E —F —G —H —I 一B ，如图所示。 2）再加工出最后一个15°的倒锥面，如图所示。 模具芯轴零件简图 工序2加工示意图 工序3加工示意图
二、轴套类零件数控车削加工工艺 下面以图所示轴承套为例，介绍数控车削加工工艺（单件小批量生产），所用机床为CJK6240。 1．零件图工艺分析 该零件表面由内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外螺纹等表面组成，其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整；零件材料为45钢，切削加工性能较好，无热处理和硬度要求。 通过上述分析，采取以下几点工艺措施： 1）零件图样上带公差的尺寸，因公差值较小，故编程时不 必取其平均值，而取基本尺寸即可。 2）左、右端面均为多个尺寸的设计基准，相应工序加工前，应该先将左、右端面车出来。 3）内孔尺寸较小，镗1﹕20锥孔、φ32孔及15°斜面时需掉头装夹。 2．确定装夹方案 内孔加工时以外圆定位，用三爪自动定心卡盘夹紧。加工外轮廓时，为保证一次安装加工出全部外轮廓，需要设一圆锥心轴装置，用三爪卡盘夹持心轴左端，心 工序4加工示意图之一 工序4加工示意图之二 轴承套零件图
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