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过不断修正模型参数，使其仿真的结果接近实际工作状况，方便了解产品特性和设计要求。基于MSC.ADAMS 动态汽车衡承载器的动力学仿真，能够缩短研发周期，有效提高了产品性能，达到事半功倍的效果。
［参考文献］
［1］王建平，辛会珍.短台面动态汽车衡秤体设计中的仿真优化［J ］.
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2001：61-62.［6］刘九卿.电子汽车衡的简易设计与计算［J ］.衡器，2007（4）：6-10.
（编辑立
明）
作者简介：张刚（1980-），男，硕士研究生。
王琳（1957-），女，研究方向为机电一体化、机械量数据采系与测试技术。
收稿日期：2009-03-22
基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目（2006AA04Z142）
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一种基于加工特征的数控工艺设计方法
赵留杰，张英杰
（西安交通大学机械工程学院，西安710049）
本文明确地将数控工艺的设计任务分解为两大模块，即加工特征级的智能工艺决策过程和加工方法级参数驱动的派生式数控代码生成。目前各种CAPP 系统最难解决的问题就是工步的自动生成问题，如果将零件作为整体来实现工步的自动生成，那就更是难上加难。随着计算机技术的发展，人们试图采用特征技术来解决零件的工步自动生成问题，效果显著。文献［1］采用智能方式生成加工方法链，但对工步内容的具体设计却没有智能方面的支持。
文献［2］利用特征参数化技术实现了工步内容的派生式生成，但灵活性较差，由于工艺对工艺环境的
依赖很大，且工艺资源是动态变化的，这就难免要做大量
的修改，柔性较差。另外，文献［1，2］采用交互式提取特征信息，对特征逐一提取，效率较低。本文则结合文献［3］对特征的分类方法，引入专用特征，进一步提高数控工艺设计效率。另外文献［1，2］都不支持数控程序的自动生成，本文采用参数化编程技术实现数控代码的自动生成。采用面向加工特征的方法，将零件的工步设计任务分解成一系列加工特征的工步设计任务；采用工艺决策系统自动生成特征的加工工步序列，提高智能工艺决策的准确性；结合刀具特征映射库和机床特征映射库，设计具体的工步内容。
这样不仅简化零件加工工步的设计问题，还提高了工艺决策的智能化水平。同时，利用参数化编程技术很好地解决了数控程序的自动生成问题，传统的数控编
摘要：
将数控工艺的设计分成了两大模块，即加工特征级的智能工艺决策过程和加工方法级的派生式数控代码生成。对加工特征进行数控加工工步设计时，辅以加工特征数控工艺决策知识库、机床特征映射库和刀具特征映射库的智能支持，提高了工艺决策的准确性和智能化水平。同时以加工特征为单元，采用参数化编程技术实现数控程序的派生式生成，提高了数控程序设计效率和质量，并有利于数控程序设计的自动化、
智能化、模块化。关键词：
加工特征；特征工艺段；数控编程；特征NC 代码段中图分类号：T H166文献标识码：A 文章编号：1002－2333（2009）06－0031－04
A Method of the NC Process Planning Based on the Machining Feature
ZHAO Liu-jie,
ZHANG Ying-jie
（School of Mechanical Engineering,Xi ’an Jiaotong University,Xi ’an 710049,China ）
Abstract ：In this paper,NC process planning is divided into two parts.They are the process of intelligent decision-making of the machining feature and the NC codes generation by variant of the machining method.The design of process steps of the machining feature are supported by the manufacturing knowledge library,characteristics-machine tool mapping library and characteristics-tool mapping database intelligently,so as to improve the level of intelligent process design.Parametric programming technique is applied to the NC code generation with the machining feature as unit.And this is conducive to the design process of automation,intelligence,modularization.
Key words ：machining feature;process for feature;NC programming;NC codes for feature
特征编号特征名称尺寸信息精度信息材料信息公差信息加工方法加工设备加工刀具数控代码
加
工特征
图2加工特征模型图
获取零件CAD 图取一加工特征生成特征加工工步序列
否
满足要求吗？是
选择一加工工步序列设计工艺参数生成特征工艺段派生式生成特征NC 代码段有
还有特征吗？工步排序无
结束
加工特征库人工制定
特征工艺决策库
特征机床映射库特征刀具映射库NC 特征代码库
图1工艺设计流程图
程方法被简化为按照加工方法或加工特征为单元的数控编程，不仅提高了数控程序设计的智能化、模块化和自动化，简化了数控程序的设计过程，提高了数控程序的效率，从而使过去数控编程经验以加工特征为载体传承下来，加强了数控程序设计的标准化和规范化。1
数控工艺设计过程工艺设计流程图如图1。
首先，交互式提取零件的CAD 图纸信息，对零件进行交互式特征提取，输入材料信息、热处理情况、特征类型、特征公差信息，利用特征工艺决策子系统生成特征的加工工步序列或加工方法链［4］；
查询工艺资源库，根据约束条件选择一种加工方法链，如不满足要求，可以人工制定；然后在刀具特征映射库和机床特征映射库的支持下对工步内容进行详细设计，包括确定刀具类型、切削参数、机床参数、夹具等；当该加工特征的工步内容设计完成后，利用参数化的数控代码模板，根据特征信息自动生成特征的NC 代码段，最后，将所有的特征工艺段合并，并根据排序规则对整个零件的加工工步进行排序。2特征技术在本系统中的应用2.1
专用特征的引用
从更好地满足数控工艺设计角度考虑，将特征分为通用特征和专用特征。之所以在系统中引入专用特征，是因为通常企业生产的产品相对固定，零件结构相对稳定，一些特征组经常
“捆绑”在一起并出现在同一零件（或零件族）中，即这些特征具有固定的拓扑关系，例如，某些零件中出现了通孔、圆形面、矩形槽3个简单特征，且通孔位于矩形槽内，矩形槽又位于圆形面上，我们将这种具有“固定关系”的特征组定义为专用特征。专用特征由一系列成员特征构成，其制造环境稳定，工艺已经标准化，且成员特征的空间位置关系固定，因此这些成员特征加工操作顺序也固定。因此，输入适当的特征信息，此专用特征的加工工步和程序代码可以一次性自动生成，这样就
比将此专用特征拆分成多个通用特征再进行工艺设计具有更高的效率。2.2
加工特征模型以加工特征为单元的数控工艺设计方法需要解决两个关键问题，即加工特征工艺的智能决策和数控代码的自动生成，这就需要有相应加工特征模型的支持。鉴于此，在传统加工特征模型的基础上，提出一种新的加工特征模型。该模型除
具备一般加工特征模型的基本特性外，还包含工艺决策知识、
数控程序模板等其他应用相关信息，新型的加工特征模型如图2所示。
该模型包含的特征信息有特征编号、特征名称、尺寸信息、
精度信息、材料信息、公差信息、加工方法、加工设备、加工刀具、数控代码模板，该加工特征模型能很好地满足以加工特征为单元的数控工艺的智能化设计，实现数控工艺设计的模块化。同时将数控程序与加工设备和加工特征关联起来，有利于数控代码的使用和管理。3
特征工艺段的设计
基于加工特征的工步设计是以加工特征为单元，根据特征信息，由加工特征工艺决策知识库自动生成加工方法链，对加工方法链进行设计即得到特征工艺段［5］，即与加工特征相对应的工步。在对特征工艺段进行设计时辅以特征工艺决策知识库［6］、特征设备映射库和特征刀具映射库的智能支持。
与传统的工步设计相比，提高了工艺决策的智能化水平，同时也有利于经验知识的积累和管理，有利于数控工艺设计的智能化、规范化。3.1
机床及其参数的选择通常每一机床只适合加工一些特征，而一个特征也只适合在一些机床上加工，因此，加工特征和机床之间存在着内在的相关性，即特
征和机床的映射关系。根据机床的使用历史建立特征机床映射库，把机床信息和加工特征信息存入数据库并做相应的关联，可以根据特征查询到可加工机床，同时也可以根据机床查询可加工特征。另外考虑到数控代码和加工设备具有相关性，
在此将数控代码、加工特征、加工设备结合起来。特征机床映射库如图3。
机床特征映射库是机床及其参数选择的重要依据，在确定待设计零件的数控工艺时，能充分利用这些加工特征来辅助完成数控工艺设计，以提高数控工艺设计的
输入特征类型和加工方法信息
选择刀具类型提取所需特征信息
推荐刀具有合适
刀具否？否
是
结束
选择刀具输出切削参数确定
人工添加刀具
图6刀具自动选择流程图
输入特征类型筛选出可用机床有合适的机床否？
是
否
交互式选择机床提供特征材料和尺寸信息
输出机床参数
结束
人工指定机床
图4机床选择流程图
质量和效率。使得数控程序依赖于设备的问题，在一个具体的企业得到了较好的解决。机床及其参数的选择流程如图4。
输入特征类型，系统显示可加工该特征的所有机床，工艺人员然后根据
现实约束条件选择最合适的机床，如果数据库中找不到合适的设备，工艺人员可以根据情况自行指定机床，并存入数据库中。然后交互式输入特征的主要尺寸信息和特征材料信息后，系统将显示该机床的主要参数，辅助工艺人员确定机床参数。3.2
刀具及其参数的选择
在特征数控工艺设计时，加工方法一旦确定，通常适合加工某类特征的刀具种类不多，同一刀具也只能加工几种不同类型的特征，因此，刀具和
加工特征也形成了一种映射关系，刀具特征映射库存按不同加工方法加工每一特征的所有刀具信息，以辅助工艺设计人员进行工艺设计。刀具特征映射库如图5。
刀具的选择是数控工艺设计的关键［7］，直接关系到加工的效率和质量，刀具选择不当，会造成加工成本上升，加工质量下降，产生不必要的经济损失。在传统的数控工艺设计中，刀具的选择很难获得智能方面的支持，但以加工特征为模
块进行工艺设计时，刀具的智能选择就可在刀具特征映射库的支持下进行，使数控工艺设计的智能化水平提高。刀具自动选择流程图如图6所示。
刀具的选择主要依据特征类型、特征材料、特征尺寸、加工方法。首先根据特征类型和加工方法列出可用的刀具类型；然后根据切削材料的信息进一步筛选出可用的刀具材料，根据特征尺寸锁定刀具尺寸范围，系统并推荐出理想的一把或几把刀具，刀具最终选择结果还要由
工艺员根据其他原则斟酌决定（例如，刀具要安装调整方便、
刚性好、耐用度高等），如果在刀具库中找不到合适的刀具，工艺人员可以自动添加刀具信息，并存入特征刀具映射库中。并且系统根据所选刀具和特征材料信息推荐切削参数，作为工艺员的重要参考。3.3
工步的排序
特征工艺段是一个个独立单元，虽然每一个特征工艺段都是一个完整的加工过程，而零件的加工并不是将一个特征加工完成后再加工下一个特征。因此，
当所有特征工艺段排列到一起时，其顺序与理想的工步顺序并不相同，要想达到良好的可操作性，就要对零件的各工步重新排序，由于与工步排序相关的因素很多（例如，先粗后精、先基准后其它、先孔后槽、先面后孔等），计算机很难胜任，排序任务采用人机交互的方式来完成，计算机只起辅助作用，这样较符合工艺人员的习惯，并能很好地应用于企业。4
派生式数控程序生成
数控程序是数控工艺设计的最终目标，而数控程序
的设计方法决定着数控代码的质量。本文采用参数化编程技术来实现数控代码的派生式生成。生成的对应于加工特征的数控代码称之为特征NC 代码段，与特征工艺段对应。在这里传统的数控编程方法被简化为以加工特征为模块的数控编程，不仅简化了数控程序的设计过程，提高了数控程序的效率和质量，还有利于数控程序设计的智能化、模块化和自动化。4.1
加工特征的参数化编程
通常，某类零件的特征种类有限，而不同特征排列组合在一起则构成了千变万化的零件，因此，采用对加工特征进行参数化编程的方法能很好地解决零件的自动编程问题。在参数化编程时按加工特征不同的加工方法编写通用的数控程序。为了减少编程工作量，参数化编程以工步为单位，例如，之字形走刀方式可编写3个工步，即粗铣、半精铣、精铣，它们可以组成3条加工方法链，即粗铣-精铣、粗铣、粗铣-半精铣-精铣。程序中的所有参数用变量表示，这样就构成了特征NC 代码库。因此，采用参数化编程时，NC 代码参数化的质量直接决定了生成数控代码的质量，鉴于此，在对NC 代码参数化之前，要做大量的分析，总结特征的编程规律，尽可能做到使代码标准化、合理化、规范化，并使之具有一定的灵活性，符合编程人员的习惯，例如，对孔数控编程尽量使用固定循环。
经分析发现，孔类的加工方法，主要有钻、扩、铰、镗等，无论采用何种加工方法，程序的设计过程都基本相同，主要包括以下步骤：
快速运动至指定的X 、Y 位置；快速运动至进给运动起始平面；进给运动至指定深度；快速退刀。
对孔系参数化编程时考虑不同的分布模式，不同的分布模式程序结构不同；深孔加工则分多次钻削，主要问题是钻削次数的选择，依据经验公式用算法解决此问题。
对于槽、平面类特征加工时，主要的加工方法是铣削，参数化编程时关键是确定刀具路径，因为不同的刀具
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工步序号
123456789101112
特征名称矩形面孔1孔2孔3孔4孔1孔2孔3孔4矩形槽孔5矩形槽
工步内容铣矩形面钻孔1钻孔2钻孔3钻孔4扩孔1扩孔2扩孔3扩孔4粗铣矩形面粗镗孔3精铣矩形槽
表
2
图
9数控加工排序界面
图8数控程序生成界面
孔1
面4×准12孔2孔3
60
槽孔5孔4
55
Ra 3.2
Ra 1.6
R a 6.3
图7零件示意图准30
R a 6.3
路径有不同的编程方法。铣削加工时，分粗铣、半精铣、精铣，其刀具路径不相同，故程序代码结构也不相同。每种刀具路径对应的代码段结构是固定的，只是段数不同，通过算法可以自动生成所需的NC 代码。
数控代码参数化编程是以工步为单位进行的，根据不同的加工操作编写不同的NC 代码，代码中的参数是以变量表示的，当需要生成加工特征的数控程序时，只需选择加工方法链和刀具路径，并输入特征信息，系统会自动调用NC 代码库中对应的数控代码，自动对各参数进行对应替代，最终得到理想的数控代码。4.2
特征NC 代码段的生成
特征NC 代码段的生成过程，就是一个用实际值替换参数化程序中参数的过程，代码生成是以特征为单位进行的，一个加工特征一般对应多个工步。由于特征NC 代码段和特征工艺段是严格对应的，因此，特征NC 代码段生成后需要按已调整过的工步顺序进行调整，工艺人员还可以对生成的数控代码进行编辑修改，即完成了零件的数控程序设计。5
实例
以图7所示零件为例说明数控工艺的设计过程。交互式对零件进行特征提取，并输入特征信息。
选用立式加工中心为加工设备，根据加工特征决策系统得到的各成员特征的加工方法链如表1。
打开自动编程子系统，确
认特征信息输入完整后即可自动生成该特征的NC 代码，程序生成界面如图8。
结合刀具特征映射库和机床特征映射库，采用半智能的方式对加工特征的工步内容进行设计，包括：机床参数、刀具
类型、切削参数等，零件所有特征加工工步设计完成后，对工步进行重新排序。排序结果如表2。所有特征NC 代码段生成后，根据表2的工步顺序，调整特征NC 代码顺序，即可得到该零件的NC 代码。特
征NC 代码调整窗口如图9。6结
语
本文充分考虑到了企业实际情况，利用特征技术和参数化编程技术，结合数控工艺设计的规律，实现了一种数控工艺设计方法，有利于企业工艺知识和编程方法的积累，一定程度上推动了企业数控工艺
设计的自动化、
智能化、标准化、规范化。另外，通过对企业的长期调研，提出了专用特征和通用特征相结合的方法，进一步提高了数控工艺的设计效率。当然，本文也存在不足之处，例如，为了避免特征识别问题，系统根据企业已有零件及其加工工艺，对加工特征的确定仍是通过交互方式实现的。
如果在数控程序设计中，所涉及的零件是全新的情况下，就必须手工完成加工特征的指定问题，然而特征的自动识别问题目前正在研究之中。
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（编辑明
涛）
作者简介：赵留杰（1981-），男，硕士研究生，研究方向CAD/CAM 。
张英杰，男，西安交通大学机械工程学院副教授。
收稿日期：2009-03-16
特征名称1.面2.孔13.孔24、孔35.孔46.矩形槽7.孔5
加工方法链铣钻孔-扩孔钻孔-扩孔钻孔-扩孔钻孔-扩孔粗铣-精铣粗镗
表1
数控加工工艺设计 与普通加工相比〖资料来源:毕业设计(论文)网https://www.doczj.com/doc/4d17253860.html,〗数控加工的工艺过程设计并不是从毛坯到成品的整个工艺过程，而是仅有几道数控加工工序工艺过程的具体描述。许多在通用机床加工时由工人自行决定的工艺问题，在工艺设计时必须认真考虑，并将正确的选择编入程序中。这就要求编程人员要有多方面的知识基础，不仅仅是懂得计算机编程或了解某种软件的使用与操作。合格的编程员首先应是一个很好的数控加工工艺人员，应对所编程的数控机床的性能、特点、切削范围、标准刀具系统有全面的了解。一般来说，数控加工主要包括以下几个方面的内容：〖资料来源：毕业设计(论文)网5 6 D O C.C O M〗 （1）选择并确定进行数控加工的零件及内容； （2）对零件图纸进行数控加工的工艺分析； （3）数控加工的工艺设计； （4）对零件图形的数学处理； （5）编写加工程序单； （6）按程序单制作控制介质； （7）程序的校验与修改； （8）首件试加工与现场处理； （9）数控加工工艺技术文件的定型与归档。 编程的基本原理 坐标系 根据标准坐标系的规定〖资料来源:毕业设计(论文)网https://www.doczj.com/doc/4d17253860.html,〗机床使用右手顺时针直角坐标系，机床中的运动是指刀具和工件间的相对运动。 〖资料来源：https://www.doczj.com/doc/4d17253860.html, 毕业设计(论文)网〗 （1）机床坐标系 数控铣床类机床中，坐标系如何建立取决于机床的类型。坐标系原点即为机床零点，也是所有坐标轴坐标基准。机床零点可通过在各坐标轴移动范围内设置的参考点来确定。参考点与机床零点可以重合，也可以不重合，这一般由机床生产厂家设定。 （2）工件坐标系 为了便于在编程时对工件的几何要素位置进行描述，编程人员必须在零件图上选择建立一个过渡坐标系，即工件坐标系，也称为编程坐标系。该坐标系原点即工件原点或编程原点。数控铣床加工工件坐标系可以有编程人员自由选择。原则上应尽量使编程简单、尺寸换算少、引起的加工误差小等。一般情况下，尺寸集中标注或坐标标注的零件，编程原点应尽可能选在尺寸标注基准上；对称或同心零件编程原点应尽可能选在对称中心线或圆心上；Z向原点位置一般置于工件上表面。 （3）工件装夹 加工工件时，工件必须定位并夹紧在机床上，保证工件坐标系坐标轴平行于机床坐标系坐标轴，由此在每个坐标轴上产生机床原点与工件原点的坐标偏移量。该值作为可设定零点偏移量输入到给定的区域，即偏值寄存器（如G54）中。当NC程序运行时，此值可以用一个对应的编程指令（如G54）进行选择调用，从而确定工件在机床上的装夹位置。 （4）当前工件坐标系〖资料来源：毕业设计(论文)网 5 6 D O C.C O M〗 在对一些复杂零件进行几何描述时，如其中的某些结构要素如果选择一个新的原点编程比使用原工件原点更方便，则可以利用可编程零点偏置进行坐标转换，重新确定一个新的零点。新的零点以原工件零点为基准进行偏置。使用可编程零点偏置后形成的一个新的实际工件坐标系即为当前工件坐标系，工件坐标系也可通过旋转进行转换形成新的当前工件坐标系。
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。
典型轴类零件的数控加工工艺设计 1 2020年5月29日
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。 本次设计就是进行数控加工工艺设计典型轴类零件,主要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,主要工序工装设计,并绘制零件图、夹具图等。 经过本次毕业设计,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问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。 1 2020年5月29日
关键词:数控技术典型轴类零件加工工艺毕业设计 2 2020年5月29日
目录 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) 3 2020年5月29日
1.引言 数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、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须品。随着数控技术的不断成熟和发展及市场日益繁荣,其竞争也越来越激烈,人们对数控车床选择也有了更加广阔的范围,对数控机床技术的掌握也越来越高。随着社会经济的快速发展,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。数控机床的出现实现了广大人们的这一愿望。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。是企业进行生产准备、计划调度、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。这不但满足了广大消费者的目的,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发展,提高了企业的生产效率。 数控工艺规程的编制是直接指导产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件,它将直接影响企业产品质量、效 4 2020年5月29日
数控加工工艺的分析和处理 姓名： 专业：机械加工与自动化 班级：
前言： 数控加工作为一种先进的加工方法, 被广泛地用于航空工业、舰船工业以及电子工业等高精度、复杂零件的加工生产。在数控加工中，影响数控加工质量的因素很多，即工艺系统中的各组成部分，包括机床、刀具、夹具的制造误差、安装误差以及刀具使用中的磨损等都直接影响工件的加工精度。也就是说，在加工过程中整个工艺系统会产生各种误差，从而改变刀具和工件在切削运动过程中的相互位置关系而影响零件的加工精度及质量。
摘要 从加工工艺角度论述了提高数控加工精度，表面加工质量的解决措施，只在提高数控加工质量，利于更高效的使用数控机床，提高数控车床质量，第一要合理考虑工艺因素；第二要掌握数控车床的三大操作技巧，即一刀多尖、刀具圆弧半径补偿和刀具磨损参数的有效运用。 浅谈提高数控车床加工质量的措施 一：机床的合理选择 数控加工在中国制造业中已经有了较长的使用时间，虽然有严格的数控机床操作规范、良好的机床维护保养，但是其本身的精度损失是不可避免的。为了控制产品的加工质量，我们定期对数控设备进行检测维修，明确每台设备的加工精度，明确每台设备的加工任务。对于大批量成批生产的零件加工工厂，应严格区分粗、精加工的设备使用，因为粗加工时追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度，精加工则相反，要求高的加工精度。而粗加工时对设备的精度损害是最严重的，因此我们将使用年限较长、精度最差的设备定为专用的粗加工设备，新设备和精度好的设备定为精加工设备，做到对现有设备资源的合理搭配、明确分工，将机床对加工质量的影响降到了最低，同时又保护了昂贵的数控设备，延长了设备的寿命。 二：图纸分析 1确定正确的加工工艺方案 （1）合理实际切入切出路线。在数控机床上加工零件时，为减少接到痕迹，保证轮廓的表面质量，对刀具的切入和切除的程序要仔细设计。刀具 的切入切点要沿零件周边外延，以保证工件的轮廓光滑，如刀具沿零 件轮廓直接垂直切入零件，将在零件的外形上留下明显的痕迹，刀具 要沿零件轮廓的法线切入和切除。在轮廓加工过程中应避免进给停顿， 否则由于切削力的变化也会产生刀痕，刀具切入过程一般需要采取较 小的进给速度，为提高切削效率。切入时从一个切削层换到另一个切 削层，比切除后在突然切入好，这样可以保证恒定的切削参数，包括 切削速度，进给量与切削速度的一致性，要尽量的提高毛培的成型精 度，使表面加工余量均匀。 （2）例如
第2章数控加工工艺设计 数控机床的加工工艺与通用机床的加工工艺有许多相同之处，但在数控机床上加工零件比通用机床加工零件的工艺规程要复杂得多。在数控加工前，要将机床的运动过程、零件的工艺过程、刀具的形状、切削用量和走刀路线等都编入程序，这就要求程序设计人员具有多方面的知识基础。合格的程序员首先是一个合格的工艺人员，否则就无法做到全面周到地考虑零件加工的全过程，以及正确、合理地编制零件的加工程序。 2.1 数控加工工艺设计主要内容在进行数控加工工艺设计时，一般应进行以下几方面的工作：数控加工工艺内容的选择；数控加工工艺性分析；数控加工工艺路线的设计。 2.1.1数控加工工艺内容的选择对于一个零件来说，并非全部加工工艺过程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。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在考虑选择内容时，应结合本企业设备的实际，立足于解决难题、攻克关键问题和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。1、适于数控加工的内容在选择时，一般可按下列顺序考虑：（1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；（2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容；（3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。2、不适于数控加工的内容一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综合效益等方面都会得到明显提高。相比之下，下列一些内容不宜选择采用数控加工：（1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容；（2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工；（3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加了程序编制的难度。 此外，在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等等。总之，要尽量做到合理，达到多、快、好、省的目的。要防止把数控机床降格为通用机床使用。
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设计(doc 29页)
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。 本次设计就是进行数控加工工艺设计典型轴类零件，主要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，主要工序工装设计，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问题和解决问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
1.引言 数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、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发展及市场日益繁荣，其竞争也越来越激烈，人们对数控车床选择也有了更加广阔的范围，对数控机床技术的掌握也越来越高。随着社会经济的快速发展，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。数控机床的出现实现了广大人们的这一愿望。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。是企业进行生产准备、计划调度、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。这不但满足了广大消费者的目的，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发展，提高了企业的生产效率。 数控工艺规程的编制是直接指导产品或零件制造工艺过程和操作方 法的工艺文件，它将直接影响企业产品质量、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，给出了对于典型零件数控加工工艺分析的方法，对于提高制造质量、实际生产具有一定的意义。根据数控机床的特点，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，充分体现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经验有限。在设计中会出现一些错误、缺点和疏漏，诚请各位评审老师提出批评和指正。
数控加工工艺课程设计指导书 一．设计目的 通过数控加工工艺课程设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。二．设计内容 编制中等复杂程度典型零件的数控加工工艺。 三．设计步骤 （一）零件的工艺分析 无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些处理。因此程序编制中的零件的工艺分析是一项十分重要的工作。 1．数控加工工艺的基本特点 数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。 1）数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。 2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。 2．数控加工工艺的主要内容 根据数控加工的实践，数控加工工艺主要包括以下方面： 1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容； 2）零件图纸的数控工艺性分析； 3）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等； 4）数控工序的设计，如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等； 5）调整数控加工工艺程序，如对刀、刀具补偿等； 6）分配数控加工中的容差； 7）处理数控机床上部分工艺指令。 3．数控加工零件的合理选择 程序编制前对零件进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，方能进行如下一些问题的研究。 在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的主要因素主要有，毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点，即零件技术要求能否保证，对提高生产率是否有利，经济上虽否合算。 根据国内外数控技术应用实践，数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件：
课题名称：凹圆弧多配合综合件的数控加工工艺与 程序编制 【摘要】本篇论文主要介绍在 FANUC Series-0i-MC 上分别采用铣圆弧及精密平口钳夹具进行装夹定为，使用立铣刀、球头铣刀、高速钢钻头、高速钢铰刀及整体式的螺纹铣刀对零件的加工，来实现多配合；在查阅相关的资料和参考文献的基础上，对凹圆弧多配合综合件零件图纸的技术特性、几何形状、尺寸及工艺要求进行分析，明确加工内容和要求，确定加工方案；在指导老师的建议及帮助下，最终设计出符合该综合件的加工工艺及编制出简洁、方便的加工程序，通过仿真机床的仿真加工验证了设计的可行性。 【关键词】：多配合加工工艺设计宏程序编制右旋螺纹凹圆弧
Topic name:Concave arc more comprehensive coordination of nc machining process and programming 【Abstract】：This paper mainly introduced in fanuc series-0i-mc using milling arc shape face special jig, milling appearance at the special jig by introducing "combination" fixture and ordinary vises fixtures are used as the clamping, mills, milling and integral thread cutter to parts processing, to achieve more with, Referring to the relevant data and references, on the basis of comprehensive pieces with concave arc more drawings of the technical features, geometric shapes, sizes and technology, this paper analyzes the contents and requirements clearly processing, determine the processing schemes, The teacher's advice and guidance in the help, finally meet the design of integrated process and prepare a concise, easy processing procedure, through the simulation of machine design process simulation verified the feasibility. 【Key word】：With more Process design Macro programming Dextral threads Concave arc
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。
日照职业技术学院毕业设计（论文） 数控加工工艺 姓名 : 付卫超 院部：机电工程学院 专业：数控设备应用与维护 指导教师：张华忠 班级： 11级数控设备应用与维护二班 2014年05月
随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率和质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切屑用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要做一些处理，并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点。针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切屑用量的选择，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，充分体现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。 关键词工艺分析加工方案进给路线控制尺寸
第1章前言-----------------------------------第2页第2章工艺方案的分析-------------------------第3页 2.1 零件图-------------------------------第3页 2.2 零件图分析---------------------------第3页 2.3 零件技术要求分析---------------------第3页 2.4 确定加工方法-------------------------第3页 2.5 确定加工方案-------------------------第4页第3章工件的装夹-----------------------------第5页 3.1 定位基准的选择-----------------------第5页 3.2 定位基准选择的原则-------------------第5页 3.3 确定零件的定位基准-------------------第5页 3.4 装夹方式的选择-----------------------第5页 3.5 数控车床常用的装夹方式---------------第5页 3.6 确定合理装夹方式---------------------第5页第4章刀具及切削用量-------------------------第6页 4.1 选择数控刀具的原则-------------------第6页 4.2 选择数控车削刀具---------------------第6页 4.3 设置刀点和换刀点---------------------第6页 4.4 确定切削用量-------------------------第7页第5章轴类零件的加工-------------------------第8页 5.1 轴类零件加工工艺分析-----------------第8页 5.2 轴类零件加工工艺---------------------第11页 5.3 加工坐标系设置-----------------------第13页 5.4 保证加工精度方法---------------------第14页 参考文献 ---------------------------------第15页
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。
数控加工工艺课程设计说明书(DOC 22页)
《数控加工工艺》课程设计说明书 班级： 学号： 姓名】 指导老师：】
1.设计任务 本次课程设计是通过分析零件图，合理选择零件的数控加工工艺过程，对零件进行数控加工工艺路线进行设计，从而完成零件的数控加工程序的编写。使零件能在数控机床上顺利加工，并且符合零件的设计要求。 2.设计目的。 《数控加工工艺课程设计》是一个重要的实践性教学环节，要求学生运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的有： 1 通过本设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控加工工艺和数控编程的基本内容和基本知识，学习总体方案的拟定、分析与比较的方法。 2 通过对夹具的设计，掌握数控夹具的设计原则以及如何保证零件的工艺尺寸。 3 通过工艺分析，掌握零件的毛坯选择方式以及相关的基准的确定，确定加工顺序。 4 通过对零件图纸的分析，掌握如何根据零件的加工区域选择机床以及加工刀具，并根据刀具和工件的材料确定加工参数。 5 锻炼学生实际数控加工工艺的设计方法，运用手册、标准等技术资料以及撰写论文的能力。同时培养学生的创新意识、工程意识和动手能力。 3.设计要求： 1、要求所设计的工艺能够达到图纸所设计的精度要求。 2、要求所设计的夹具能够安全、可靠、精度等级合格，所加工面充分暴露出来。 3、所编制的加工程序需进行仿真实验，以验证其正确
4.设计内容 4.1分析零件图纸 零件图如下： 1.该零件为滑台工作台，是一个方块形的零件。图中加工轮廓数据充分，尺寸 清晰，无尺寸封闭等缺陷。 2.其中有多个孔有明确的尺寸公差要求和位置公差要求，而无特殊的表面粗糙 度要求，如70+0.1、102+0.1、80+0.1、100+0.1、13.5+0.05、26+0.05.
一、数控车床的刀具夹具及量具 1.数控车床的刀具 在数控机床加工中，产品质量和劳动生产率在相当大的程度上是受到刀具的制约。虽大多数车刀和铣刀等与普通加工所采用的刀具基本相同，但对一些工艺难度较大的零件，其刀具特别是刀具切削部分的几何参数，尚需作特殊处理，才能满足加工要求。 1.1 数控加工对刀具的要求 1.1.1对刀具性能的要求 （1）强度高为适应刀具在粗加工或对高硬度材料的零件加工时，能大切深和快走刀，要求刀具必须具有很高的强度；对于刀杆细长的刀具(如深孔车刀)，还应具有较好的抗震性能。 （2）精度高为适应数控加工的高精度和自动换刀等要求，刀具及其刀夹都必须具有较高的精度。如有的整体式立铣刀的径向尺寸精度高达0．005mm等。 （3）切削速度和进给速度高为提高生产效率并适应一些特殊加工的需要，刀具应能满足高切削速度或进给速度的要求。如采用聚晶金刚石复合车刀加工玻璃或碳纤维复合材料时，其切削速度高达100m／min以上；日本UHSl0型数控铣床的主轴转速高达100000r／min，进给速度高达15m／min。 （4）可靠性好要保证数控加工中不会因发生刀具意外损坏及潜在缺陷而影响到加工的顺利进行，要求刀具及与之组合的附件必须具有很好的可靠性和较强的适应性。 （5）耐用度高刀具在切削过程中的不断磨损，会造成加工尺寸的变化，伴随刀具的磨损，还会因刀刃(或刀尖)变钝，使切削阻力增大，既会使被加工零件的表面精度大大下降，同时还会加剧刀具磨损，形成恶性循环。因此，数控加工中的刀具，不论在粗加工、精加工或特殊加工中，都应具有比普通机床加工所用刀具更高的耐用度，以尽量减少更换或修磨刀具及对刀的次数，从而保证零件的加工质量，提高生产效率。 耐用度高的刀具，至少应完成l一2个大型零件的加工，能完成l一2个班次以上的加工则更好。 （6）断屑及排屑性能好有效地进行断屑及排屑的性能，对保证数控机床顺利、安全地运行具有非常重要的意义。 以车削加工为例，如果车刀的断屑性能不好，车出的螺旋形切屑就会缠绕在刀头、工件或刀架上，既可能损坏车刀(特别是刀尖)，还可能割伤已加工好的表面，甚至会发生伤人和设备事故。因此，数控车削加工所用的硬质合金刀片上，常常采用三维断屑槽，以增大断屑范围，改善断屑性能。另外，车刀的排屑性能不好，会使切屑在前刀面或断屑槽内堆积，加大切削刃(刀尖)与零件间的摩擦，加快其磨损，降低零件的表面质量，还可能产生积屑瘤，影响车刀的切削性能。因此，应常对车刀采取减小前刀面(或断屑槽)的摩擦系数等措施(如特殊涂层处理及改善刃磨效果等)。对于内孔车刀，需要时还可考虑从刀体或刀杆的里面引入冷却液，并能从刀头附近喷出的冲排结构。 1.1.2对刀具材料要求 这里所讲的刀具材料，主要是指刀具切削部分的材料，较多的指刀片材料。刀具材料必须具备的主要性能：（1）较高的硬度和耐磨性较高的硬度和耐磨性是对切削刀具的一项基本要求。一般情况下，刀具材料的硬度越高，其耐磨性也越好，其常温硬度应在62HRC以上。 （2）较高的耐热性耐热性又称为红硬性，是衡量刀具材料切削性能的主要标志。该性能是指刀具材料在高温工作状态下，仍具有正常切削所必需的硬度、耐磨性、强度和韧性等综合性能。 （3）足够的强度和韧性刀具材料具有足够的强度和韧性，以承受切削过程中很大压力(如重切)、冲击和震动，而不崩刃和折断。 （4）较好的导热性对金属类刀具材料，其导热系数越大，由刀具传出和散发的热量也就越多，使切削温度降低得快，有利于提高刀具的耐用度。 （5）良好的工艺性在刀具的制造过程中，需对刀具材料进行锻造、焊接、粘接、切削、烧结、压力成
山东华宇职业技术学 院 毕业论文 题目：数控轴类零件加工工艺设计 姓名：高攀 所在学院：山东华宇职业技术学院 专业班级：机械制造及自动化 学号： 20082410127 指导教师：马合 日期：2010.10.25
摘要 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点，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，充分体现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。 关键词工艺分析加工方案进给路线控制尺寸
目录 第1章前言 (4) 第2章工艺方案分析 (5) 2.1 零件图 (5) 2.2 零件图分析 (5) 2.3 确定加工方法 (5) 2.4 确定加工方案 (6) 第3章工件的装夹 (7) 3.1 定位基准的选择 (7) 3.2 定位基准选择的原则 (7) 3.3 确定零件的定位基准 (7) 3.4 装夹方式的选择 (7) 3.5 数控车床常用的装夹方式 (7) 3.6 确定合理的装夹方式 (7) 第4章刀具及切削用量 (8) 4.1 选择数控刀具的原则 (8) 4.2 选择数控车削用刀具 (8) 4.3 设置刀点和换刀点 (8) 4.4 确定切削用量 (9) 第5章典型轴类零件的加工 (10) 5.1 轴类零件加工工艺分析 (10) 5.2 典型轴类零件加工工艺 (12) 5.3 加工坐标系设置 (15) 5.4 手工编程 (16)
目录 摘要 (2) 绪论 (3) 一、选择本课题的目的及意义 (3) 二、数控机床及数控技术的应用与发展 (3) （一）数控机床的应用与发展 (3) （二）数控技术的应用与发展 (4) 三、对课题任务的阐述 (4) 正文 (5) 一、零件图的加工工艺性分析 (5) （一）对零件的分析及毛坯的选择 (5) （二）设备的选择 (5) （三）确定零件的定位基准和装夹方式 (6) 1．粗基准选择原则 (6) 2．精基准选择原则 (6) 3．定位基准 (6) （四）装夹方式 (7) （五）工艺过程 (7) 1．工序与工步的划分 (7) 2．工步的划分 (8) （六）确定加工顺序及进给路线 (8) 1．零件加工必须遵守的安排原则 (8) 2．进给路线 (9) （七）选择刀具 (9) （八）切削用量的选择 (10) 1．背吃刀量的选择 (10) 2．主轴转速的选择 (11) 3．进给量的选取 (11) 4．进给速度的选取 (11) （九）编制工艺卡 (12) 编写程序 (13) 结论 (20) 参考文献 (21) 谢辞 (22) 附录 (23)
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