数控加工工艺分析和规划数控编程加工概述
数控加工工艺分析和规划
数控编程刀具材料和选择原则
如何合理区分加工区域的粗精加工
前后模数控编程注意事项
铜公拆分要点和经验总结
·2·精通中文版UG NX6数控编程与加工
第1章数控编程加工概述·3·1.1 数控加工工艺
合理确定数控加工工艺对实现优质、高效和经济的数控加工具有极为重要的作用。数控加工工艺问题的处理与普通加工工艺基本相同，在设计零件的数控加工工艺时，首先要遵循普通加工工艺的基本原则和方法，同时还必须考虑数控加工本身的特点和零件编程要求。
1.1.1 加工工艺过程和特殊要求
1．加工工艺过程
数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。
2．加工工艺的特殊要求
（1）由于数控机床较普通机床的刚度高，所配的刀具也较好，因而在同等情况下，所采用的切削用量通常比普通机床大，加工效率也较高。因此，选择切削用量时要充分考虑这些特点。
（2）由于数控机床复合化程度越来越高，因此，工序相对集中是现代数控加工工艺的特点，明显表现为工序数目少，工序内容多，并且由于在数控机床上尽可能安排较复杂的工序，所以数控加工的工序内容要比普通机床加工的工序内容复杂。
（3）由于数控机床加工的零件比较复杂，因此在确定装夹方式和夹具时，要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。
1.1.2 加工工艺分析和规划
加工工艺分析和规划主要从加工对象及加工区域规划、加工路线规划和加工方式规划3方面考虑。
1．加工区域规划
加工区域规划是将加工对象分成不同的加工区域，分别采用不同的加工工艺和加工方式进行加工，目的是提高加工效率和质量。常见的需要进行分区域加工的情况有以下几种。
?加工表面形状差异较大，需要分区加工。如加工表面由水平面和自由曲面组成。显然，对于这两种类型可采用不同的加工方式以提高加工效率和质量，即对水平面部分采用
平底刀加工，刀轨的行间距可超过刀具半径，一般为刀具直径的60%～75%，以提高
加工效率。而对曲面部分应使用球刀加工，行间距一般为0.08～0.2mm，以保证表面
光洁度。
?加工表面不同区域尺寸差异较大，需要分区加工。如对较为宽阔的型腔可采用较大的刀具进行加工，以提高加工效率，而对于较小的型腔或转角区域使用大尺寸刀具不能
进行彻底加工，应采用较小刀具以确保加工到位。
?加工表面要求精度和表面粗糙度差异较大时，需要分区加工。如对于同一表面的配合部位要求精度较高，需要以较小的步距进行加工，而对于其他精度和光洁度要求较低
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的表面可以以较大的步距加工以提高效率。
?为有效控制加工残余高度，针对曲面的变化采用不同的刀轨形式和行间距进行分区加工。
2．加工路线规划
在数控工艺路线设计时，首先要考虑加工顺序的安排，加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位安装与夹紧的需要来考虑，重点是保证定位夹紧时工件的刚性和利于保证加工精度。加工顺序安排一般应按下列原则进行。
?上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，要综合考虑。
?加工工序应由粗加工到精加工逐步进行，加工余量由大到小。
?先进行内腔加工工序，后进行外形加工工序。
?尽可能采用相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序连接进行，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数。
?在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。
另外，数控加工的工艺路线设计还要考虑数控加工工序与普通工序的衔接，数控加工的工艺路线设计常常仅是几道数控加工工艺过程，而不是指毛坯到成品的整个工艺过程。由于数控加工工序常常穿插于零件加工工艺过程中，因此在工艺路线设计中一定要全面，瞻前顾后，使之与整个工艺过程协调吻合。如果衔接得不好就容易产生矛盾，最好的解决办法是建立下一个工序向上一工序提出工艺要求的机制，如要不要留加工余量，留多少，定位面与定位孔的精度要求及形位公差，对校形工序的技术要求，对毛坯的热处理状态要求等。目的是达到相互能满足加工需要，且质量及技术要求明确，交接验收有依据。
3．加工方式规划
加工方式规划是实施加工工艺路线的细节设计。主要内容如下。
?刀具选择：为不同的加工区域、加工工序选择合适的刀具，刀具的正确选择对加工质量和效率有较大的影响。
?刀轨形式选择：针对不同的加工区域、加工类型、加工工序选择合理的刀轨形式，以确保加工的质量和效率。
?误差控制：确定与编程有关的误差环节和误差控制参数，保证数控编程精度和实际加工精度。
?残余高度的控制：根据刀具参数、加工表面质量确定合理的刀轨行间距，在保证加工表面质量的前提下，可以提高加工效率。
?切削工艺控制：切削工艺包括了切削用量控制（包括切削深度、刀具进给速度、主轴旋转方向和转速控制等）、加工余量控制、进退刀控制、冷却控制等诸多内容，是影响加工精度、表面质量和加工损耗的重要因素。
?安全控制：包括安全高度、避让区域等涉及加工安全的控制因素。
工艺分析规划是数控编程中较为灵活的部分，受到机床、刀具、加工对象（几何特征、材
第1章数控编程加工概述·5·
料等）等多种因素的影响。从某种程度上可以认为工艺分析规划基本上是加工经验的体现，因此要求编程人员在工作中不断总结和积累经验，使工艺分析和规划更符合其实际工件的需要。
4．工件装夹注意事项
在确定定位基准与夹紧方案时应注意下列3点。
?力求设计、工艺与编程计算的基准统一。
?尽量减少装夹次数，尽可能做到一次定位后就能加工出全部待加工表面，避免采用占机人工调整方案。
?夹具要开畅，其定位、夹紧机构不能影响加工中的走刀（如产生碰撞），碰到此类情况时，可采用用虎钳或加底板抽螺丝的方式装夹。
5．对刀点的确定
对刀点可以设在被加工零件上，但注意对刀点必须是基准位或已精加工过的部位，有时在第一道工序后对刀点被加工毁坏，会导致第二道工序和之后的对刀点无从查找，因此在第一道工序对刀时注意要在与定位基准有相对固定尺寸关系的地方设立一个相对对刀位置，这样可以根据它们之间的相对位置关系找回原对刀点。这个相对对刀位置通常设在机床工作台或夹具上。选择原则如下。
?找正容易。
?编程方便。
?对刀误差小。
?加工时检查方便、可靠。
1.2 数控编程刀具
数控刀具选择和切削用量确定是数控加工工艺中的重要一环，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。数控加工的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工特点，能够正确选择刀具及切削用量。
1.2.1 数控刀具形状
（1）平底刀：也叫平刀或端铣刀，如图1-1（a）所示，主要用于开粗、平面光刀、外形光刀和清角。
（2）圆鼻刀：也叫牛鼻刀，如图1-1（b）所示，主要用于开粗、平面光刀和外形光刀，常加工硬度较高的材料，如718、738和S136等。常用圆鼻刀的刀角半径为R0.2～R1。
（3）球头刀：也叫球刀或R刀，如图1-1（c）所示，主要用于曲面光刀或流道加工，不对平面开粗或光刀。
（4）飞刀：如图1-1（d）所示，主要用于大面积的开粗、平面光刀和陡峭面光刀等。常用飞刀有φ30R5、φ20R4、φ16R0.8/R0.4和φ12R0.4。
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平底刀（a）圆鼻刀
（b）
球头刀
（c）
飞刀
（d）图1-1 刀具形状
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1.2.2 数控刀具直径和长度选择
（1）大工件尽量使用大直径的刀具，以提高刀具的加工效率和刚性。曲面光刀和清角时，根据参考曲面凹陷和拐角处的最小半径值选择刀具。开粗先采用大直径刀具，以提高效率，再采用小直径刀具进行二次开粗，二次开粗的目的是清除上一步开粗的残余料。
（2）在保证刀具刚性的前提下，刀具装夹长度依曲面形状和深度来确定，一般比加工范围高出2mm，防止出现刀具与工件相互干涉。
（3）选择小直径刀具要注意切削刃（刃长）长度。直径小于φ6时，刀具切削刃的直径与刀柄直径不一致，一般刀柄直径为φ6，切削刃与刀柄之间形成锥形过渡，加工区域狭窄、深度较大时，可能出现刀柄与工件干涉。
1.2.3 数控刀具要求
数控铣床能兼作粗精铣削，因此粗铣时，要选强度高、耐用度好的刀具，以满足粗铣时大吃刀量、大进给量的要求。精铣时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。此外，为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机夹刀和机夹刀片。夹紧刀片的方式要选择得比较合理，刀片最好选择涂层硬质合金刀片。
以下几点罗列了对选择数控刀具的要求。
（1）要有较高的切削效率。
（2）要有较高的精度和重复定位精度。
（3）要有较高的可靠性和耐用度。
（4）实现刀具尺寸的预调和快速换刀。
（5）具有完善的模块式工具系统。
（6）建立完备的刀具管理系统。
（7）要有在线监控及尺寸补偿系统。
1.2.4 数控刀具特点
（1）刚性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及热变形小。
（2）互换性好，便于快速换刀。
（3）寿命高，切削性能稳定、可靠。
（4）刀具尺寸便于调整以减少换刀时间。
（5）能断屑和卷屑，利于切屑排除。
（6）系列化、标准化，有利于编程和刀具管理。
1.2.5 数控刀具材料
刀具的选择是根据零件材料种类、硬度，以及加工表面粗糙度要求和加工余量等已知条件来决定刀片的几何结构（如刀尖圆角）、进给量、切削速度和刀片牌号等。
数控刀具材料有高速钢（分为W系列高速钢和Mo系列高速钢）、硬质合金（分为钨钴类、钨钛钴类和钨钛钽（铌）钴类）、陶瓷（纯氧化铝类（白色陶瓷）和TiC添加类（黑色陶瓷））、
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立方碳化硼和聚晶金刚石。一般工厂使用最多的就是高速钢（白钢刀）和硬质合金刀具，与其他几类刀具相比，价格相对比较便宜。
?高速钢刀具：刀刃锋利，易磨损，价格便宜，主要用于加工材料硬度较底的工件，如45#、铜公或外形光刀等。
?硬质合金刀具：硬而脆，耐高温，主要用于加工硬度较高的工件，如前模、后模、镶件、行位或斜顶等。硬质合金刀具需较高转速加工，否则容易崩刀。而且加工效率和
质量比高速钢刀具好。
1.2.6 数控刀具选择原则
（1）根据被加工零件的表面形状选择刀具：若零件表面较平坦，可使用平底刀或飞刀进行加工；若零件表面凹凸不平，应使用球刀进行加工，以免切伤工件。
（2）根据从大到小的原则选择刀具：刀具直径越大，所能切削到的毛坯材料范围越广，加工效率越高。
（3）根据曲面曲率大小选择刀具：通常针对圆角或拐角位置的加工，圆角位越小选用的刀具直径越小，且通常圆角位的加工选用球刀。
（4）根据粗、精加工选择刀具：粗加工时强调获得最快的开粗过程，则刀具的选用偏向于大直径的平底刀或飞刀。精加工强调获得好的表面质量，此时应选用相应小直径的平底刀（飞刀）或球刀。
1.2.7 数控刀具选择
刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一。选择刀具通常要考虑机床的加工性能、工序内容和工件材料等因素。选取刀具时，要使刀具的尺寸和形状相适应。
刀具选择应考虑的主要因素如下。
（1）被加工工件的材料和性能，如金属、非金属，其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性等。
（2）加工工艺类别，如车削、钻削、铣削、镗削或粗加工、半精加工、精加工和超精加工等。
（3）加工工件信息，如工件几何形状、加工余量、零件的技术指标。
（4）刀具能承受的切削用量，主要包括切削用量三要素，主轴转速、切削速度与切削深度。
（5）辅助因数，如操作间断时间、振动、电力波动或突然中断等。
1.3 粗精加工原则
模具部件形状复杂，加工要求也多种多样，复杂工件的加工可能涉及平面铣削、型腔铣削、曲面轮廓铣和钻孔加工等多种操作，要把握好这些操作，往往需要在实际加工中多体会和总结，从中找到一定的经验和方法。
无论工件多复杂，使用了多少刀具和操作，都要经过粗加工、半精加工到精加工的过程，
第1章数控编程加工概述·9·而且各有各自的特点。
1.3.1 粗加工原则
粗加工应选用直径尽量大的刀具，设定尽可能高的加工速度，粗加工的目标是尽可能去除工件材料，并加工出与模具部件相似。但必须综合考虑刀具性能、工件材料、机床负载和损耗等，从而决定合理的切削深度、进给速度、切削速度和刀具转速等参数。
一般来说，粗加工的刀具直径、切削深度和步进的值较大，而受机床的负载能力的限制，切削速度和刀具转速较小。
UG粗加工大多情况下使用型腔铣削，选择“跟随工件”或“跟随周边”的切削方式，也可以使用面铣削和平面铣削进行局部的粗加工。
1.3.2 半精加工原则
半精加工是在精加工前进行的准备工作，目的是保证在精加工之前，工件上所有需要精加工区域的余量基本均匀。如果在粗加工之后，工件表面的余量比较均匀，则不必进行半精加工。
对于平面或曲面工件，经过大直径刀具型腔铣削粗加工或平面铣削加工之后，可能留下不均匀的余量，一般有下面4种情况。
?在大直径刀具无法进入的凹槽或窄槽处会留下很大的残留余量。
?陡峭面侧壁大刀具无法清到的角落。
?在非陡峭面上切削层与层之间留下的台阶余量。
?大直径球刀加工不到的小圆角。
半精加工的刀轨形式较为灵活，根据以上情况，相应的处理方式如下。
?使用型腔铣削设置残留毛坯加工。
?使用型腔铣削设置参考刀具进行清角。
?使用曲面轮廓铣的区域铣削方式，设置非陡峭面角度。
?使用曲面轮廓铣的清根操作或径向操作，使用小刀具清理未切削材料。
在实际工作中，复杂工件往往是多种情况并存，此时可先采用型腔铣削的残留毛坯进行半精加工，然后用型腔铣削参考刀具加工，最后根据具体情况，使用等高轮廓铣或曲面轮廓铣进行加工。
1.3.3 精加工原则
半精加工后，工件表面还保留较均匀的切削余量，而这部分余量通过精加工方式加工。通常，曲面都使用曲面轮廓铣实现精加工，设置较大的切削速度、主轴转速和较小的切削步距。而平面型工件则不同，粗加工之后使用平面铣削和面铣削进行精加工，设置较小的切削速度、切削步距和较高的主轴转速。
对于曲面工件，通常采用曲面轮廓铣的区域铣削切削方式，设置一定的步距和加工角度进行加工，但越陡峭的表面加工质量越粗糙，可以通过陡峭面和非陡峭面刀轨、螺旋刀轨、3D 等距刀轨和优化等高刀轨等方式加工。
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1.4 数控机床操作要则
1．运行前
（1）程序与工件是否一致。
（2）刀具库内刀具是否与程序内刀具信息一致。
（3）检查刀具的完好程度。
（4）程序的语法检查，定义必要的GM代码。
（5）进行模拟加工，检查程序的正确性。
（6）确定工件坐标系与程序坐标系相符。
（7）最后确定机床状态及各开关位置。
2．加工中
（1）观察机床动作及进给方向与程序相符。
（2）当工件坐标、刀具位置和预留量三者相符后才能逐渐加大进给倍率开关。
（3）观察判断铣削、加工声音和机床振动情况是否正常。
（4）中断程序后恢复加工前，应修改NC程序，并缓慢进给至原加工位置，观察修改后的NC程序是否有误，确定无误后再逐渐恢复到正常切削速率。
3．异常处理
（1）当机床因报警而停机时，应先清除报警信息，将主轴安全移出加工位置，确定排除警报故障后，再恢复加工。
（2）当正常加工时需要暂停程序前，应先将倍率开关缓慢关至0位。
（3）当发生紧急情况时，应迅速停止程序，必要时可使用紧急停止按钮，一般是红色大按钮。
1.5 工件坐标系和机床坐标系
1．工件坐标系
工件坐标系用于工件加工，是机床坐标系的子坐标系，取机床坐标系中的一个点（一般是工件中心点）作为坐标原点即为工件零点，将这个点的机床坐标值记录下来，作为工件坐标系的原点，如图1-2所示。
第1章数控编程加工概述·11·
图1-2 工件坐标系
考虑到编程的方便性，工件坐标系各轴的方向应该与所使用的数控机床的坐标轴方向一致。
2．机床坐标系
机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点也
称为机床原点或机床零点。在机床经过设计制造和调整后这
个原点便被确定下来，它是固定的点。
数控机床采用的是笛卡儿直角三坐标系，X、Y、Z 3
轴之间的关系遵循右手定则。如图1-3所示，右手三指尽量
互成直角，拇指指向X轴正方向，食指指向Y轴正方向，
中指指向Z轴正方向。
数控装置通电后通常要进行回参考点操作，以建立机床坐标系。参考点可以与机床零点重合，也可以不重合，通过参数来指定机床参考点到机床零点的距离。机床回到了参考点位置也就知道了该坐标轴的零点位置，找到所有坐标轴的参考点，CNC就建立起了机床坐标系。
1.6 前后模数控编程注意事项
在编写刀路之前，先将图形导入编程软件，再将图形中心移动到系统默认坐标原点，最高点移动到Z原点，并将长边放在X轴方向，短边放在Y轴方向，基准位置的长边向着自己，如图1-4所示。
图1-3 笛卡儿直角三坐标系
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图1-4 图形摆放
工件最高点移动到Z原点有两个目的，一是防止程式中忘记设置安全高度造成撞机，二是反映刀具保守的加工深度。
在加工前还要检查工件的装夹方向是否同计算机中的图形方向一致，在模具中的排位是否正确，装夹具是否妨碍加工，前后模的方向是否相配。还要检查所用的刀具是否齐全，校表分中的基准等。
数控车床加工工艺分析 摘要：随着数控加工的日益成熟越来越多的零件产品都用数控机床来加工,因此如何改进数控加工的工艺问题就越来越重要。在数控机床上由于机床空间及机床的其他局限了数控加工的灵活性，这样就要求我们要懂得如何改进加工工艺，提高数控机床的应用范围和加工性能。从而达到提高生产效率和产品质量。 关键词：数控加工加工工艺薄壁套管、护轴 前言：数控加工作为一种高效率高精度的生产方式，尤其是形状复杂精度要求很高的模具制造行业，以及成批大量生产的零件。因此数控加工在航空业、电子行业还有其他各行业都广泛应用。然而在数控加工从零件图纸到做出合格的零件需要有一个比较严谨的工艺过程，必须合理安排加工工艺才能快速准确的加工出合格的零件来，否则不但浪费大量的时间，而且还增加劳动者的劳动强度，甚至还会加工出废品来。下面我将结合某一生产实例对数控加工的工艺进行分析。以便帮助大家进一步了解数控加工，对实际加工起到帮助作用。 一般数控机床的加工工艺和普通机床的加工工艺是大同小异的，只是数控机床能够通过程序自动完成普通机床的加工动作，减轻了劳动者的劳动强度，同时能比较精准的加工出合格的零件。由于数控加工整个加工过程都是自动完成的，因此要求我们在加工零件之前就必须把整个加工过程有一个比较合理的安排，其中不能出任何的差错，
否则就会产生严重的后果。 1、1 零件图样分析 因为薄壁加工比较困难，尤其是内孔的加工，由于在切削过程中，薄壁受切削力的作用，容易产生变形。从而导致出现椭圆或中间小，两头大的“腰形”现象。另外薄壁套管由于加工时散热性差，极易产生热变形，使尺寸和形位误差。达不到图纸要求，需解决的重要问题，是如何减小切削力对工件变形的影响。薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题，原因是薄壁零件刚性差，强度弱，在加工中极容易变形，使零件的形位误差增大，不易保证零件的加工质量。可利用数控车床高加工精度及高生产效率的特点，并充分地考虑工艺问题对零件加工质量的影响，为此对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验，有效地克服薄壁零件加工过程中出现的变形，保证了加工精度,为今后更好的加工薄壁零件提供了好的依据及借鉴。 无论用什么形式加工零件，首先都必须从查看零件图开始。由图看见该薄壁零件加工，容易产生变形，这里不仅装夹不方便，而且所要加工的部位也那难以加工，需要设计一专用薄壁套管、护轴。
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。
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
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，
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
届毕业设计 系 别： 信息与工程系 专业名称： 机械设计与制造 姓 名： 学 号： 班 级： 指导教师： 2012 年 月 日 MinBei Vocational And Technical College XXXXXXXXXXXXXXX
目录 一、摘要…………………………………………………… 二、配合件设计的内容及步骤…………………………… 1、零件加工工艺的分析…………………………… 1.1 零件的技术要求分析…………………………… 1.2 零件的结构工艺分析………………………… 2、编程尺寸的确定………………………………… 2.1 计算各节点的坐标尺寸……………………… 3、毛坯的选择…………………………………… 4、工艺过程设计…………………………………… 4.1 板料凸件加工工步顺序的安排……………… 4.2 板料凹件加工工步顺序的安排……………… 5、选择机床、工艺装备等………………………… 5.1 刀具的选择方案……………………………… 5.2 铣削用量的确定……………………………… 6、确定切削用量…………………………………… 7、工艺文件………………………………………… 7.1 工序卡片……………………………………… 7.2 刀具卡…………………………………………… 8、编制加工程序单………………………………… 三、小结………………………………………………… 四、参考文献……………………………………………
摘要 数控机床的出现以及带来的巨大利益，引起世界各国科技界和工业界的普遍重视。发展数控机床是当前我国机械制造业技术改造的必由之路，是未来工厂自动化的基础。数控机床的大量使用，需要大批熟练掌握现代数控技术的人员。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。 随着科技的发展，数控技术也在不断的发展更新，现在数控技术也称计算机数控技术，加工软件的更新快，CAD/CAM的应用是一项实践性很强的技术。如像UG , PRO/E , Cimitron , MasterCAM ,CAXA制造工程师等。 数控技术是技术性极强的工作，尤其在模具领域应用最为广泛，所以这要求从业人员具有很高的机械加工工艺知识，数控编程知识和数控操作技能。本文主要通过铣削加工薄壁配合件的数控工艺分析与加工，综合所学的专业基础知识，全面考虑可能影响在铣削、钻削、绞削加工中的因素，设计其加工工艺和编辑程序，完成配合要求。 关键词: 铣削、钻削、绞削、 CAD/CAM 薄壁板类配合件零件加工
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：
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。
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
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
毕业论文 题目：轴类零件数控加工工艺及编程
轴类零件数控加工工艺及编程 摘要：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。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。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。 关键词：轴类零件数控车削工艺设计
一、零件加工工艺分析 1.零件图分析 如图1.1所示该零件从结构上来看包括内﹑外表面：内表面主要是孔，外表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成，其中多个直径以及宽度尺寸有较严格的尺寸精度和表面粗糙度要求，适合数控车削加工；球面Sφ48㎜的尺寸公差还兼有控制该球面形状（线轮廓）误差的作用；零件材料为45钢，该材料具有较高的强度以及较好的韧性﹑塑性；无热处理和硬度要求。 图1.1 2.工艺分析 (1)如图1.1所示内孔直径φ28,圆柱尺寸φ35﹑φ42和φ52,宽度尺寸4和3,取中值作为编程的尺寸依据。其他尺寸皆取基本尺寸作为编程尺寸依据。 (2)φ52的圆柱与φ28的孔有较高的同轴度要求,加工时必须以同一个定位基准进行加工。
(3)φ28的公差等级为IT8表面粗糙度Ra为1.6，宜采用钻→扩→铰进行加工以保证尺寸和表面粗糙度的要求。 (4)在轮廓曲线上，有三处为圆弧，其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。 (5)零件中有比较大的圆弧需要进行加工，为了不使加工过程中出现过切现象选择较大副偏角的车刀进行加工。 3.编程原点选择 零件在加工中需要二次掉头装夹,从图纸上进行尺寸坐标分析,应设置两个编程原点。两个工件坐标系的编程原点均应选在零件装夹后的右端面（精加工面）,如图1.2、1.3所示。 1.2 第一次装夹工件原点 1.3 第二次装夹工件原点 二、零件毛坯选择 由图1.1可知该零件为45钢，生产类型为单件小批量生产。根据上述原始资料以及加工工艺，确定毛坯尺寸如下：该零件最大外圆直径为Ф52mm，查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手
大作业一：轴类零件的数控加工工艺分析 要求：1. 用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸； 2. 对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值； 3. 对零件进行数控加工工艺分析； 4. 编制数控加工工艺规程文件； 5. 以上各项均要求以A4纸打印后上交，字体为宋体小四，1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。 下图所示零件材料为45号钢，批量20件。
要求：1. 用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸； 2. 对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值； 3. 对零件进行数控加工工艺分析； 4. 编制数控加工工艺规程文件； 5. 以上各项均要求以A4纸打印后上交，字体为宋体小四，1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。 下图所示零件材料为45号钢，批量20件。
要求：1. 用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸； 2. 对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值； 3. 对零件进行数控加工工艺分析； 4. 编制数控加工工艺规程文件； 5. 以上各项均要求以A4纸打印后上交，字体为宋体小四，1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。 下图所示零件材料为45号钢，批量20件。
要求：1. 用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸； 2. 对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值； 3. 对零件进行数控加工工艺分析； 4. 编制数控加工工艺规程文件； 5. 以上各项均要求以A4纸打印后上交，字体为宋体小四，1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。 下图所示零件材料为45号钢，批量20件。
要求：1. 用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸； 2. 对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值； 3. 对零件进行数控加工工艺分析； 4. 编制数控加工工艺规程文件； 5. 以上各项均要求以A4纸打印后上交，字体为宋体小四，1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。 下图所示零件材料为45号钢，批量20件。
数控加工工艺分析的一般步骤与方法 程序编制人员在进行工艺分析时，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，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制定加工方案，确定零件的加工工序，各工序所用刀具、夹具和切削用量等。此外，编程人员应不断总结、积累工艺分析方面的实际经验，编写出高质量的数控加工工序。 一、机床的合理选用 在数控机床上加工零件时，一般用两种情况。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：已有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论何种情况，考虑的主要因素有，毛坯的材料种类、零件轮廓复杂程度、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：①要保证加工零件的技术要求，加工出合格产品。②有利于提高生产率。③尽可能降低生产成本及加工费用。 二、数控加工零件工艺性分析 数控加工工艺分析涉及面广，在此仅从数控加工的可能性和方便性两方面加以分析。 ㈠零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则
1.零件图尺寸标注方法应适应数控加工的特点，在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸或是直接给出坐标尺寸。这种标注方法即便于编程，也便于尺寸间的相互协调，在保持设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。由于零件设计人员一般在尺寸标注中较多的考虑装配等使用性能方面，而不得不采用局部分散的标注方法，这样就会给工序安排与数控加工带来许多不便。由于数控加工精度和重复定位精度都很高，不会因产生较大的积累误差而破坏使用性能，因此可以将局部的分散标注法改为同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。 2.构成零件轮廓的几何要素的条件应充分 在手工编程时，要计算基点或节点坐标。在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何要素进行定义。因此在分析零件图时，要分析几何要素的给定条件是否充分。如圆弧与直线、圆弧与圆弧在图样上相切，但根据图上给定尺寸，在计算相切条件时，变成了相交或相离状态。由于构成零件几何元素条件的不充分，使编程时无法下手。遇到这种情况，应与零件设计者协商解决。 （二）零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点⑴零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具的规格和换刀次数，使编程方便，生产效益提高。