项目、二维内外轮廓及孔系零件铣削加工零件图
零件图纸
零件效果图
零件效果图
活动一、二维内外轮廓及孔系零件铣削加工工艺文件
一．教学目的
1.掌握内、外轮廓零件及孔系的基本加工工艺
2.了解数控铣削加工工艺的制订
二．工作任务
在拿到图纸后，制定零件的铣削加工工艺是零件铣削加工的首要任务。铣削加工工艺制定的合理与否，直接影响到零件的加工质量、生产率和加工成本。
本活动的任务就是以零件图纸为基础，对零件的结构、技术要求、切削加工工艺、加工顺序，走刀路线以及刀具与切削用量等进行全面、详细的分析，为后面的编程及加工活动作充分准备。
三．实践操作
1.零件的结构，技术要求分析
经过对图纸的分析可以看出，本零件由内轮廓、外轮廓、开口轮廓和孔系加工四部分组成。内轮廓为25*25的矩形轮廓和Φ20圆孔。外轮廓一个为十字轮廓由R20圆角过渡，加工深度为2mm，另一个为98*78的矩形轮廓。开口轮廓为两个梯形轮廓。孔系加工为绕Φ80圆四等分一周的沉头孔。其中矩形外轮廓98*78和十字轮廓的宽度16*70及Φ20圆孔的轮廓尺寸有公差要求，以及矩形内轮廓及开口轮廓深度有公差要求。毛坯材料为铝合金，尺寸为10080*20。
2.切削工艺分析
1)装夹工具：由于是方形毛坯，所以采用平口钳夹紧零件宽度为80mm的两个面。
2)加工方案的选择：采用一次装夹完成零件内外轮廓的粗,精加工。
3.确定加工顺序：走刀路线(如图1-3-1、1-3-2)
图1-3-1 零件的外轮廓走刀路线
图1-3-2 零件的内轮廓走刀路线
1)建立工件坐标系原点：工件坐标系原点建立在方形工件的表面中心。
2)确定加工起刀点：加工起刀点设在工件的表面中心上方100 mm.。
3)确定加工顺序，走刀路线。
4)采用先外轮廓后内轮廓的加工顺序，粗加工完单边留0.2 mm余量，然后检测零件的几何尺寸，根据检测结果决定Z向深度和刀具半径补偿的修正量，再分别对零件的内,外轮廓进行精加工。
5)矩形内轮廓及十字外轮廓周遍有R5圆角，因为选用Φ10的铣刀，所以R5为刀具直接成形。
6)由于十字轮廓与梯形开口轮廓相切，为保证两轮廓加工时交错导致过切，因先加工十字轮廓保证其精度，加工开口轮廓时可根据实际情况对尺寸稍做改动。
4.刀具与切削用量选择
刀具选择：材料为HSS的平底铣刀，直径Φ10、Φ8.5的麻花钻头及Φ3的中心钻。
切削用量选择：
平底铣刀：主轴转速粗加工时取S=1200r/min，精加工时取S=1500r/min，进给量轮廓粗加工时取f=180mm/min，轮廓精加工时取f=150mm/min，内轮廓Z向下刀时进给量取f=50mm/min。
中心钻：主轴转速取S=1000r/min，进给量取f=50mm/min。
麻花钻：主轴转速取S=700r/min，进给量取f=60mm/min。
四．知识拓展
数控铣削加工刀具的选择
1．对刀具的基本要求
(1)刚性要好
要求铣刀刚性好的目的有二：一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。例如，当工件各处的加工余量相差悬殊时，通用铣床很容易采取分层铣削方法加以处理，而数控铣削必须按程序规定的进给路线前进，遇到余量大时，就无法像通用铣床那样“随机应变”，除非在编程时能够预先考虑到余量相差悬殊的问题，否则铣刀必须返回原点，用改变切削面高度或加大刀具半径补偿值的方法从头开始加工，多进给几次。但这样势必造成余量少的地方经常空进给，降低了生产效率。如果刀具刚性较好就不必这样处理。再者，在通用铣床上加工时，若遇到刚性不好的刀具，也比较容易从振动、手感等方面及时发现并及时调整切削用量加以弥补，而数控铣削时则很难办到。在数控铣削中，因铣刀刚性较差而断刀并造成零件损伤的事例是常有的。所以解决数控铣刀的刚性问题是至关重要的。
(2)耐用度要高
铣刀的耐用度要高，尤其是当一把铣刀加工的内容很多时，如果刀具不耐用而磨损较快，不仅会影响零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，从而降低零件的表面质量。
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加工质量的前提。
2．铣刀的种类
铣刀种类很多，这里只介绍几种在数控机床上常用的铣刀。
1）面铣刀如图2-2所示，面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构，刀齿为高速钢或硬质合金，刀体为40Cr。
高速钢面铣刀按国家标准规定，直径d=80～250mm，螺旋角β=10，刀齿数z=10～26。
硬质合金面铣刀与高速钢铣刀相比，铣削速度较高、加工效率高、加工表面质量也较好，并可加工带有硬皮和淬硬层的工件，故得到广泛应用。硬质合金面铣刀按刀片和刀齿的安装方式不同，可分为整体焊接式、机夹焊接式和可转位式三种(见图2-3)。
图2-2面铣刀
(a)整体焊接式(b)机夹焊接式(c)可转位式
图2-3硬质合金面铣刀
由于整体焊接式和机夹一焊接式面铣刀难以保证焊接质量，刀具耐用度低，重磨较费时,目前已逐渐被可转位式面铣刀所取代。
可转位式面铣刀是将可转位刀片通过夹紧元件夹固在刀体上，当刀片的一个切削刃用钝后，直接在机床上将刀片转位或更换新刀片。因此，这种铣刀在提高产品质量、加工效率、降低成本，操作使用方便等方面都具有明显的优越性，目前已得到广泛应用。
可转位式铣刀要求刀片定位精度高、夹紧可靠、排屑容易、更换刀片迅速等，同时各定位、夹紧元件通用性要好，制造要方便，并且应经久耐用。
2）立铣刀立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀，其结构如图2-4所示。立铣刀的圆
柱表面和端面上都有切削刃，它们可同时进行切削，也可单独进行切削。
(a)硬质合金立铣刀(b)高速钢立铣刀
图2-4立铣刀
立铣刀圆柱表面的切削刃为主切削刃，端面上的切削刃为副切削刃。主切削刃一般为螺旋齿，这样可以增加切削平稳性，提高加工精度。由于普通立铣刀端面中心处无切削刃，所以立铣刀不能作轴向进给，端面刃主要用来加工与侧面相垂直的底平面。
为了能加工较深的沟槽，并保证有足够的备磨量，立铣刀的轴向长度一般较长。
为了改善切屑卷曲情况，增大容屑空间，防止切屑堵塞，立铣刀的刀齿数比较少，容屑槽圆弧半径则较大。一般粗齿立铣刀齿数z=3～4，细齿立铣刀齿数z=5～8，套式结构z=10～20，容屑槽圆弧半径r=2～5mm。当立铣刀直径较大时，还可制成不等齿距结构，以增强抗振作用，使切削过程平稳。
标准立铣刀的螺旋角β为40。～45。粗齿)和30。～35。(细齿)，套式结构立铣刀的β为15。～25。。
直径较小的立铣刀，一般制成带柄形式。Φ2～Φ7mm的立铣刀制成直柄；。Φ6～Φ63mm 的立铣刀制成莫氏锥柄；。Φ25～Φ80mm的立铣刀做成7：24锥柄，内有螺孔用来拉紧刀具。但是由于数控机床要求铣刀能快速自动装卸，故立铣刀柄部形式也有很大不同，一般是由专业厂家按照一定的规范设计制造成统一形式，统一尺寸的刀柄。直径大于Φ40～Φ60mm的立铣刀可做成套式结构。
3）模具铣刀模具铣刀由立铣刀发展而成，可分为圆锥形立铣刀(圆锥半角a／2=3。，5。，7。，10。)、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀三种，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。它的结构特点是球头或端面上布满了切削刃，圆周刃与球头刃圆弧连接，可以作径向和轴向进给。铣刀工作部分用高速钢或硬质合金制造。国家标准规定直径d=4～63mm。图2-5所示为高速钢制造的模具铣刀，图2-6所示为用硬质合金制造的模具铣刀。小规格的硬质合金模具铣刀多制成整体结构，Φ6mm 以上直径的，制成焊接或机夹可转位刀片结构。
a)圆锥形立铣刀b)圆柱形球头立铣刀c)圆锥形球头铣刀
图2-5高速钢模具铣刀
图2-6硬质合金模具铣刀
4）键槽铣刀键槽铣刀如图2-7所示，它有两个刀齿，圆柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心，既像立铣刀，又像钻头。加工时先轴向进给达到槽深，然后沿键槽方向铣出键槽全长。
图2-7键槽铣刀
按国家标准规定，直柄键槽铣刀直径d=2～22mm，锥柄键槽铣刀直径d=14~50mm。键槽铣刀直径的偏差有e8和d8两种。键槽铣刀的圆周切削刃仅在靠近端面的一小段长度内发生磨损，重磨时，只需刃磨端面切削刃，因此重磨后铣刀直径不变。
5）鼓形铣刀图2-8所示是一种典型的鼓形铣刀，它的切削刃分布在半径为及的圆弧面上，端面无切削刃。加工时控制刀具上下位置，相应改变刀刃的切削部位，可以在工件上切出从负到正的不同斜角。R越小，鼓形刀所能加工的斜角范围越广，但所获得的表面质量也越差。这种刀具的缺点是刃磨困难，切削条件差，而且不适合加工有底的轮廓表面。
图2-8鼓形铣刀
6）成型铣刀：图2-9是常见的几种成型铣刀，一般都是为特定的工件或加工内容专门设计制造的，如角度面、凹槽、特形孔或台等。
除了上速几种类型的铣刀外，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位置，或因主轴内锥孔有别，须配制过渡套和拉钉。
图2-9几种常见的成型铣刀
活动二、二维内外轮廓及孔系零件铣削加工程序编制
一．教学目的
1.掌握内、外轮廓零件的基本编程步骤
2.掌握内、外轮廓的基本编程方法
3.掌握孔系加工的基本编程方法
二．工作任务
要加工出合格的零件，在制定合理的加工工艺的基础上，按照图纸及加工工艺编制数控程序就显得尤其重要。
本活动的任务就是在充分掌握编程基本指令的基础上，严格按图纸及加工工艺正确地编出二维内外轮廓零件加工的程序，为在机床上加工出合格的零件打下基础。
三．实践操作
1．编程准备
在编程前，先要清楚加工零件的数控铣床是采用的什么系统，阅读一下机床说明书及编程手册。
本节主要采用FANUC系统进行编程。所以在编程前必须把FANUC系统所用的指令格式掌握。
以下为FANUC数控指令格式：
数控程序是若干个程序段的集合。每个程序段独占一行。每个程序段由若干个字组成，每个字由地址和跟随其后的数字组成。地址是一个英文字母。一个程序段中各个字的位置没
1）．行号
Nxxxx程序的行号，可以不要，但是有行号，在编辑时会方便些。行号可以不连续。行号最大为9999，超过后再从1开始。
选择跳过符号“/”，只能置于一程序的起始位置，如果有这个符号，并且机床操作面板上“选择跳过”打开，本条程序不执行。这个符号多用在调试程序，如在开冷却液的程序前加上这个符号，在调试程序时可以使这条程序无效，而正式加工时使其有效。
2）．准备功能
地址“G”和数字组成的字表示准备功能，也称之为G功能。G功能根据其功能分为若干个组，在同一条程序段中，如果出现多个同组的G功能，那么取最后一个有效。
以下为常用准备功能：
a）绝对值或相对值输入
格式: G90 绝对值输入指令.
G91 相对值(增量值)输入指令.
b）快速点定位:
格式: G00 X__Y__Z__
以最快速度、最短距离到达目标点。
注意:用G00指令不加工,不能碰到工件.
c）直线插补:
格式: G01 X__Y__Z__F__
以直线形式移动到程序中的目标点.
任何斜率直线插补,对工件加工. 其进给速度由F码指定.
d）圆弧插补:
顺圆插补G02 ;
逆圆插补G03
格式: G02 X__Y__Z__I__J__K__（R）F__
G03 X__Y__Z__I__J__K__（R）F__
I、J、K为圆心相对于圆弧起点的矢量值。
R为圆弧半径。
e)．刀具半径补偿指令
G41 D__ 刀具半径左补偿
G42 D__ 刀具半径右补偿
G40 取消刀具半径补偿
式中: D为刀具半径补偿寄存器地址字。
D值直接输入机床参数设定操作面板。
程序中加入补偿时注意:
●补偿指令必须成对出现。
●补偿指令必须放在需加工轮廓的程序之前。
左右补偿的判别：
沿进给方向看，刀具位置在工件的左边，就是左补偿。反之则是右补偿。如图所示:
G功能分为模态与非模态两类。一个模态G功能被指令后，直到同组的另一个G功能被指令才无效。而非模态的G功能仅在其被指令的程序段中有效。
例：
……
N10 G01 X250. Y300.
N11 G04 X100
N12 G01 Z-120.
N13 X380. Y400.
……
在这个例子的N12这条程序中出现了“G01”功能，由于这个功能是模态的，所以尽管在N13这条程序中没有“G01”，但是其作用还是存在的。
3）．辅助功能
地址“M”和两位数字组成的字表示辅助功能，也称之为M功能。
以下为常用辅助功能
a）程序停止M00
计划停止M01
b）主轴指令:
主轴正转M03
主轴反转M04
主轴停M05
c）切削液指令
切削液开M08
切削液关M09
d）程序结束
M02(M30)
4）．主轴转速
地址S后跟四位数字；单位：转/分钟。
格式： Sxxxx
5）．进给功能
地址F后跟四位数字；单位：毫米/分钟
格式：Fxxxx
尺寸字地址：
X，Y，Z，I，J，K，R
数值范围：＋999999.999毫米～－999999.999毫米。
2．编写程序
以下为参考程序
四．问题探究
FANUC数控铣床指令格式1．G指令格式
2．M指令格式
多轴加工的优点 1.减少零件的装夹次数，缩短辅助时间，提高定位精度 2.可以加工三轴无法加工的斜角和倒勾等区域 3.用更短的刀具从不同的方位去接近零件，增加刀具刚性 4.让刀具沿零件面法向倾斜，改善切削条件，避免球头切削 5.使用侧刃切削，获得较好表面，提高加工效率 6.可用锥度刀代替圆柱刀，柱面铣刀代替球头刀加工 m_axis.avi
多轴加工的关键因素?机床：不同的结构的机床具有不同的优缺点，应跟据特定的任务选 取合适的机床? 控制系统：多数有名的控制系统都提供了很好的功能，但也有其特定领域的强项? CAM系统：NX是最好的系统之一,以丰富的功能满足不同的需要,尤其是刀轴控制选项?人员：具备必要的知识和经验 X Z B C X Z
多轴加工的方式 用固定轴功能实行定位加工：机床的旋转轴先转到一固 定的方位后加工，转轴不与ＸＹＺ联动，ＮＸ各固定轴 加工方式都可指定刀具轴实现多轴加工 用可变轴曲面铣实行联动加工：在实际切削过程中，至少有一个旋转轴同时参加ＸＹＺ的运动，ＮＸ提供强大的刀轴控制，走刀方式选择，刀路驱动 用顺序铣实行多轴联动清根：适用于需要完全控制刀路生成过程的每一步骤的情况，支持２－５轴的铣削编程，交互地一段段生成刀路
曲面轮廓铣原理 曲面轮廓铣：刀具跟随零件的表面形状进行加工，有效的清除其它刀具加工后的残余，完成零件的精加工 刀轨创建需要2个步骤: 第1步从驱动几何体上产生驱动点 第2步将驱动点沿投射方向投射到零件几何体上,刀具跟随这些点进行加工
ＮＸ多轴编程的注意点 1.编制刀路时总需指定刀轴方向，默认为加工座标系的Ｚ轴 2.在固定轴编程中将刀轴设定为非Ｚ轴可实现多轴定位加工 3.可变轴编程中，大多情况下，刀轴是非(0,0,1) 4.利用可变轴功能，一定要正确设定刀具轴方向 5.多轴加工时需确保在刀具或工作台旋转中不发生干涉 6.建议在每一操作结束时，将刀轴回复到(0,0,1)
加工中心加工工艺规范 一、龙门加工中心加工工艺规范 操作者必须接受有关龙门加工中心的理论和实践的培训，并且通过考核获得上岗证，才能具备操作龙门加工中心加工的资格。 1、加工前准备 1.操作者必须根据机床使用说明书熟悉机床的性能，加工范围和精度，并且熟悉机床及其数控装置和计算机各部分的作用及其操作方法。 2.检查各开头、旋钮和手柄是否在正确位置。 2、加工要求 1.进行首件加工前，必须经过程序检查、轨迹检查、单程序段试切及工件检查等步骤。 2.加工时，必须正确输入程序，不得擅自更改别人的程序。 3.加工过程中，操作者必须监视显示装置，发现报警信号时，应及时停机排除故障。 4.加工中不得任意打开控制系统及计算机柜。 5.本工序是关键加工工序，所加工的工件经自检合格后，必须送检验员专检。 3、刀具与工件装夹 1.刀具安装应注意刀具使用顺序，刀具安放位置须与程序要求顺序和位置一致。 2.工件装夹应牢固可靠,注意避免在工作中刀具与工件、刀具与刀具发生干涉。 4、加工参数设定 1.主轴转速定义：N=1000*V/3.14*D N--主轴转速(rpm/min) V--加工速度(m/min) D--刀具直径(mm),加工速度在刀具资料中查出 2.进给速度设定：F=N*M*F’ F-进给速度(mm/min),N-主轴转速(rpm/min),M-刀具刃数值,F’-刀具加工量(mm/刃口) 5、工件碰数 对一件装夹好的工件，可以利用碰数头对其进行碰数定工件的加工零件，步骤如下：(机械式碰数头应在旋转状态下，转数450-600rpm/min) 1.手动移动工作台X轴，使碰数头碰工件的一侧面，当碰数头刚碰到工件，红灯发亮，这时就设定这点相对座标值为零。 2.手动移动工作台X轴，使碰数头碰工件的另一侧面，当碰数头刚碰到工件，记下这时的相对座标值。 3.把这时的相对座标值除以2，所得数值就是工件X轴上的中间值。
ProE 数控铣削加工实例：面与轮廓铣削加工 前言 Pro/ENGINEER 是美国PTC 公司所开发的3D 实体模型设计和数控加工自动编程软件； 本文详细介绍了利用Pro/E NC 加工模块的功能进行轴数控铣削加工的具体方法和步骤； 本文可供科技人员进行计算机辅助设计和大专院校数控专业教学参考。 返回目录 1 零件的平面图和三维图 1.1零件的平面图如图1.1所示。 图1.1 1.2零件的三维图（即参照模型）如图1.2所示。 目录 前言 1零件的平面图、三维图、制造模型和加工后的零件图 2运行Pro/ENGINEER 程序 3加工步骤 3.1新建制造模型文件和制造设置 3.2创建表面铣削NC 序列 3.2.4演示轨迹 3.2.6生成刀位文件 3.2.7后处理 3.3创建轮廓铣削NC 序列 3.3.4演示轨迹 3.3.6生成刀位文件 3.3.7后处理
图1.2 1.3制造模型(即由参照模型和工件装配在一起组合而成的) 图1.3
1.4加工后的零件图如图1.4所示。 返回目录 2 运行Pro/ENGINEER 程序 返回目录 3 加工步骤 3.1新建制造模型文件和制造设置 3.1.1 设置工作目录 [文件]-[设置工作目录]，打开“选取工作目录”对话框，更改到另一工作目录，如图3.1.1。 图3.1.1 3.1.2新建制造模型文件 3.1.2.1在主菜单中单击“新建”，弹出“新建”对话框，在类型中选择“制造”，子类型中选择“NC 组件”，在名称栏键入名称： MianYuLunKuoJiaGong 。如图3.1.2.1。单击“确定”按钮，此时创建的文件格式为：.mfg 。 图1.4
项目七UG CAM 学习目标： 学习本项目后，掌握UG加工模块中多种加工操作（型腔铣、等高轮廓铣、平面铣、固定轴曲面轮廓铣）的刀具路径生成方法，并对刀轨进行后置处理，生成驱动数控机床的NC程序。用于产品及模具的实际加工。 ●掌握型腔铣加工操作 ●掌握二次开粗的方法 ●掌握等高轮廓铣加工操作 ●掌握平面铣加工操作 ●掌握固定轴曲面轮廓铣加工操作 工作任务： 首先，在UG建模模块中完成图7-1-1所示工件的建模，然后在UG加工模块中按照粗加工→半精加工→精加工的加工工艺顺序创建加工操作，最后作通用三轴铣加工后处理，生成驱动数控机床的NC程序。
图7-1-1 UG CAM应用实例工程图 模块一型腔铣加工创建 一、学习目标 学习本项目后，掌握UG加工模块Cavity Mill（型腔铣）加工操作，完成工件的粗加工，并合理定义各加工参数。 1、熟悉加工前的准备工作 2、掌握MCS（加工坐标系）的创建 3、掌握加工几何体、刀具组、加工方法组的创建 4、掌握型腔铣加工参数的定义 5、掌握型腔铣加工特点 6、掌握刀具路径模拟及后处理 二、工作任务 1、选择加工模版 2、创建MCS（加工坐标系） 3、创建加工几何体（加工零件几何体及毛坯几何体）
4、创建刀具组（刀具类型及参数定义） 5、创建加工方法组（加工余量定义） 6、创建型腔铣加工操作 7、了解加工操作导航器 8、模拟刀具路径 9、对刀具路径进行后处理 三、相关实践知识 本项目通过具体实例，由浅至深逐步讲解UG CAM的应用。在项目开展前，要求学生已掌握以下课程的相关内容： ?UG CAD建模 ?数控铣加工工艺 ?数控编程 ?数控铣床的操作 ?刀具、材料的相关知识 实践步骤如下： （一）建立工件实体模型 1、新建UG文件 新建UG文件，保存为Demo CAM.prt，单位为毫米。 2、工件建模 在UG建模模块中完成图7-1-1所示工件实体建模。建模步骤如下： 1）在第21层建立草图，如图7-1-2所示，草图位于XC-YC平面。再把第1层作为工作层拉伸草图截面，拉伸距离140。
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
第七章固定轮廓铣【Fixed Contour】（二） 【简述】 本章节重点介绍固定轴其他的驱动方法操作及参数功能的使用，增强用户对固定轴加工的了解，使用户能够用固定轴轮廓加工操作编写任意形状零件的NC程序。 1. 固定轴曲线/点驱动 【曲线/点】驱动方法允许用户通过指定点或曲线来定义驱动几何体，并由此产生相应驱动点。它将使得系统产生跟随驱动曲线或点所定义的驱动路径的刀轨，因此在实际应用中，可应用【曲线/点】驱动方法来实现筋槽或字体的加工。【曲线/点】驱动方法如图7-1所示。 图7-1 曲线/点驱动方法 下面将用例子来讲解曲线/点驱动的应用，所有操作步骤如下列所示： ⑴．打开文件（curve point_drive.prt），并进入到加工模块，由于此模型定义过加工参数，所以不需要 初始化。如图7-2所示。
图7-2 curve point_drive.prt ⑵．创建固定轴曲线/点驱动操作，操作的步骤如流程图7-3所示。 图7-3 曲线/点驱动操作 ⑶．定义“曲线/点”驱动几何。在【固定轴轮廓】操作对话框里，将驱动方法设置为〖曲线/点〗，点 击编辑图标，进入【曲线/点驱动方法】对话框，在操作界面里选取曲线作为驱动几何，确定
完成后生成刀轨。多段曲线选择的区别，如图7-4所示。 图7-4驱动曲线选择的区别 ⑷．按模型所示的曲线作为驱动几何加工，投影到部件几何体表面所得的刀轨，如图7-5所示。其他 相同的参数在此不再重述。
图7-5 曲线/点驱动刀轨 2. 固定轴螺旋驱动 ⑴．螺旋驱动使得系统产生从指定的中心位置向外螺旋的驱动点，螺旋驱动方法如图7-6所示。驱动 点位于垂直于投影矢量方向的平面内，然后按投影矢量方向投影到加工面上，从而产生螺旋的刀轨，如图7-7所示。 图7-6 螺旋驱动
第3单元型腔铣加工型腔铣加工是指在型腔铣加工模板所提供的环境下，创建曲顶面、外轮廓曲面、内型槽曲面、曲面孔等铣加工操作。型腔铣可用于加工侧面与底面不垂直的几何体形面，即加工出的形面可以是非直壁型的。主要内容 3－1 蛋托模芯的加工 返回目录 退出3－2 连杆锻模的加工 知识梳理 实战演练3：手机凸模的加工
项目3-1 蛋托模芯的加工项目目标： 在“型腔铣”模板加工环境 下，运用精铣座盘侧面、粗铣球 形曲面、精铣球形和圆角曲面、 球形曲面清根铣等操作，完成图 3-1所示“蛋托模芯”零件的加 工。 学习内容： 构建曲面工件模型、设置型 腔铣加工环境、创建加工坐标系、 创建几何体、创建刀具组；创建 平面铣、铣削球形曲面、平面轮 廓铣等加工操作；生成刀具轨迹、 检验刀轨；后处理操作、生成加 工程序等。 图3-1 蛋托模芯
学习内容： 构建曲面工件模型、设置型腔铣加工环境、创建加工坐标系、创建几何体、创建刀具组；创建平面铣、铣削球形曲面、平面轮廓铣等加工操作；生成刀具轨迹、检验刀轨；后处理操作、生成加工程序等。任务分析： 1．加工条件 根据工艺要求，该加工件在立式加工中心机床上加工。工件的毛坯为150×100×30板料，矩形体的所有表面都已经加工完毕，工件材料为65钢。使用专用夹具从侧面定位和装夹，固定在机床的工作台上。2．工序安排 要求该加工件在一次装夹中完成所有的形面加工，4个沉头孔不加工。共安排4个加工工步，即精铣座盘侧面、粗铣球形曲面、精铣球形和圆角曲面、球形曲面清根铣。【工步1】精铣座盘侧面 采用“平面铣”方式，精铣座盘侧面，选用?30端铣刀加工，一次铣削到位。 【工步2】粗铣球形曲面 采用“型腔铣”方式，粗铣6个球形曲面，选用?16下部圆角R3鼓形铣刀，侧面和底面留有0.5mm加工余量。 【工步3】精铣球形和圆角曲面 采用“型腔铣”方式，精铣6个球形曲面、座盘表面和周边圆角曲面，选用?12下部圆角R3鼓形铣刀，一次铣削到位。 【工步4】球形曲面清根铣 采用“等高轮廓铣”方式，精铣6个球形曲面与座盘表面的根部，选用?10端铣刀，一次铣削到位。
学号09131050701215 中南大学现代远程教育 毕业论文 论文题目数控铣床加工工艺设计 姓名武亚玲 专业机械设计制造及其自动化 层次专升本 入学时间 2009秋 管理中心重庆直属管理中心 学习中心重庆直属学习中心 指导教师李恩 2011年10月10日
目录 第一章前言 (1) 第二章数控加工工艺设计主要内容 (2) 2.1数控加工工艺内容的选择 (2) 2.1.1数控加工的内容 (2) 2.1.2适于数控加工的内容 (2) 2.2 数控加工工艺性分析 (3) 2.2.1标注应符合数控加工的特点 (3) 2.2.2几何要素的条件应完整、准确 (3) 2.2.3定位基准可靠 (3) 2.2.4统一几何类型及尺寸 (3) 2.3数控加工工艺路线的设计 (3) 2.3.1工序的划分 (4) 2.3.2顺序的安排 (4) 2.3.3数控加工工艺与普通工序的衔接 (4) 第三章数控加工工艺设计方法 (5) 3.1确定走刀路线和安排加工顺序 (5) 3.2确定定位和夹紧方案 (7) 3.3确定刀具与工件的相对位置 (7) 3.3.1对刀点的选择原则 (7) 3.4 确定切削用量 (9) 3.4.1填写数控加工技术文件 (10) 3.4.2数控编程任务书 (10)
3.4.3数控加工工件安装和原点设定卡片（简称装夹图和零件设定卡）11 3.4.4数控加工工序卡片 (12) 3.4.5数控加工走刀路线图 (13) 3.5数控刀具卡片 (14) 第四章数控铣床加工的基本特点 (15) 第五章数控铣床刀具的选择 (16) 5.1数控铣床对刀具的要求及铣刀的种类 (16) 5.1.1对刀具的要求 (16) 5.1.2常用铣刀种类 (17) 5.2孔加工刀具的选用 (17) 5.3铣削加工刀具选用 (18) 结论 (18) 结束语 (18) 参考文献 .......................................... 错误！未定义书签。
第六章固定轮廓铣【Fixed Contour】（一） 【简述】 本章节重点讲述固定轴铣区域铣削驱动操作的参数功能，掌握固定轴加工的原理，对于复杂的曲面加工奠定基础；让学者往能够使用固定轴轮廓加工操作编写任意工件的程序。在固定轴轮廓加工中，先由驱动几何体产生驱动点，并按投影方向投影到部件几何体上，得到投影点，刀具在该点处与部件几何体接触点，然后系统根据接触点位置的表面曲率半径、刀具半径等因素，计算得到刀具定位点，如图6-1所示。最后后，当刀具在部件几何体表面从一个接触点移动到下一个接触点，如此重复，就形成了刀轨，这就是固定轴铣刀轨产生的原理。固定轴区域铣削适用于加工平坦的曲面操作，常用于复杂曲面的半精加工与精加工。 图6-1 固定轴加工的刀轨驱动原理 一. 固定轴轮廓区域功能选项的介绍 在插入工具条里，点击创建操作图标，并进入到【创建操作】对话框，设置〖类型〗为“mill_contour”， 在操作子类型里选择【轮廓区域】操作图标，点击【确定】便可创建【轮廓区域】操作，如图6-2所示。下面针对固定轴轮廓区域操作，还讲述在固定轴轮廓铣里专有的参数选项。
图6-2 固定轴轮廓区域操作 1.驱动方法 在固定轴轮廓铣有多种驱动方法，应用于不同类型的加工，驱动如：曲线/点、螺旋式、边界、区域铣削、曲面、流线、刀轨、径向切削、清根和文本等10种驱动方法。在本章编写中，主要讲解“区域铣削”、“曲线/点”与“清根”驱动，其他驱动作为一般的介绍。各驱动如图6-3所示。每个驱动在创建操作的时候，操作子类型里也有相应驱动选项。 图6-3 固定轴驱动方法 此操作在创建的时候选项了操作子类型为“区域铣削”，固操作里驱动方法所显示的也是“区域铣削”驱动。每种驱动都有不同的参数选项，如需要编辑驱动参数的时候，可以点击驱动方法旁边的编辑图标。相对“区域铣削”驱动的参数编辑，点击编辑图标，弹出【区域铣削驱动方法】对话框，如图6-4所示。
5．6 轮廓铣削工艺、编程 5．6．1 关于轮廓周铣 1．轮廓铣削加工的内容、要求 由直线、圆弧、曲线通过相交、相切连接而成二维平面轮廓零件，适合用数控铣床周铣加工，这是因为数控铣床相对普通铣床具有多轴数控联动的功能。 零件二维平面轮廓，一般有轮廓度等形位公差要求，轮廓表面有表面粗糙度要求。具有台阶面的平面轮廓，立铣刀在对平行刀具轴线的轮廓周铣的同时，对垂直于Z 轴的台阶面进行端铣削，台阶面亦有相应的质量要求。如图5-6-1所示工件轮廓，有轮廓度和表面质量要求。 2．周铣轮廓的特点 立铣刀周铣平面轮廓时，刀具轴线平行于轮廓侧面，铣刀的圆柱素线的直线度对轮廓面质量产生影响。 周铣用的圆柱铣刀刀杆较长、直径较小、刚性较差，容易产生弯曲变形和引起振动。 周铣时刀齿断续切削，刀齿依次切人和切离工件，易引起周期性的冲击振动。为了减小振动，可选用大螺旋角铣刀来弥补这一缺点。 周铣时，只有圆周上的主切削刃在工作，不但无法消除加工表面的残留面积，而且铣刀装夹后的径向圆跳动也会反映到加工工件的表面上。 5．6．2 立铣刀及选用 立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀，主要用于加工凸轮、台阶面、凹槽和箱口面。 1. 普通高速钢立铣刀 如图5-6-2所示为普通高速钢立铣刀，其圆柱面上的切削刃是主切削刃，端面上分布着 副切削刃，主切削刃一般为螺旋齿，这样可以增加切削平稳性，提高加工精度。标准立铣刀 的螺旋角β为40°～45°（粗齿）和30°～35°（细齿），套式结构立铣刀的β为15°～25°。 由于普通立铣刀端面中心处无切削刃，所以立铣刀工作时不能作轴向进给，端面刃主要用来加工与侧面相垂直的底平面。 图5-6-2普通高速钢立铣刀 图5-6-1轮廓加工工件
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
4.1 型腔铣概述 4.1.1型腔铣和平面铣的比较 平面铣和型腔铣操作都是在水平切削层上创建的刀位轨迹，用来去除工件上的材料余量。 1.相同点 这两种的相同点 （1）而者的刀具轴都垂直于切削层平面。 （2）刀具路径的所用切削方法相同，都包含切削合乎轮廓的铣削（注：型腔铣中没有标准驱动铣）。 （3）切削区域的开始点控制选项以及进刀/退刀选项相同。可以定义每层的切削区域开始点。提供多种方式的进刀/退刀功能。 （4）其他参数选项，如切削参数选项、拐角控制选项、避让几何体选项等基本相同。 2.不同点 这两种操作的不同点： （1）平面铣用边界定义零件材料。边界是一种几何实体，可用曲线/边界、面（平面的边界）、点定义临时边界以及选用永久边界。而型腔铣可用任何几何体以及曲面区域和小面模型来定义零件材料。 （2）切削层深度的定义二者不相同。平面铣通过所指定的边界和底面的高度差来定义总的切削深度，并且有5种方式定义切削深度；而型腔铣通过毛坯几何体和零件几何体来定义切削深度，通过切削层选项可以定义最多10个不同切削深度的切削区间。 4.1.2型腔铣的适用范围 在很多情况下，特别是粗加工，型腔铣可以替代平面铣。而对于模具的型腔或型芯以及其他带有复杂曲面的零件的粗加工，多选用岛屿的顶平面和槽腔底平面之间为切削层，在每一个切削层上，根据切削层平面与毛坯和零件几何体的交线来定义切削范围。因此，型腔铣在数控加工应用中最为广泛，可用于大部分的粗加工以及直壁或者斜度不大的侧壁的精加工；通过限定高度值，只作一层切削，型腔铣也可用于平面的精加工，以及清角加工等。型腔铣加工在数控加工应用中要占到超过一半的比例。 型腔铣用于加工非直壁的、并且岛屿的顶面和槽腔的底面为平面或曲面的零件，在许多情况下，特别是粗加工，型腔铣可以代替平面铣。型腔铣在数控加工应用中最为广泛，可用于大部分粗加工以及直壁或者斜度不大的侧壁的精加工；通过限定高度值，只作一层，型腔铣也可用于平面的精加工以及清角加工等。 4.1.3型腔铣的特点 型腔铣操作与平面铣一样是在与XY平面平行的切削层上创建刀位轨迹，其操作有以下特点： ●刀轨为层状，切削层垂直于刀具轴，一层一层的切削，如图4-1所示，即在加工过 程中机床两轴联动。 ●采用边界、面、曲线或实体定义刀具切削运动区域（即定义部件几何体和毛坯几何 体），但是实际应用中大多数采用实体。 ●切削效率高，但会在零件表面上留下层状余料，如图4-2所示，因此型腔铣主要用
固定轮廓铣【Fixed Contour】 【简述】本章节重点讲述固定轴铣区域铣削驱动操作的参数功能，掌握固定轴加工的原理，对于复杂的曲面加工奠定基础；让学者往能够使用固定轴轮廓加工操作编写任意工件的程序。在固定轴轮廓加工中，先由驱动几何体产生驱动点，并按投影方向投影到部件几何体上，得到投影点，刀具在该点处与部件几何体接触点，然后系统根据接触点位置的表面曲率半径、刀具半径等因素，计算得到刀具定位点，如图6-1所示。最后后，当刀具在部件几何体表面从一个接触点移动到下一个接触点，如此重复，就形成了刀轨，这就是固定轴铣刀轨产生的原理。固定轴区域铣削适用于加工平坦的曲面操作，常用于复杂曲面的半精加工与精加工。 图6-1 固定轴加工的刀轨驱动原理 固定轴轮廓区域功能选项的介绍 在插入工具条里，点击创建操作图标，并进入到【创建操作】对话框，设置〖类型〗为“mill_contour”，在操作子类型里选择【轮廓区域】操作图标，点击【确定】便可创建【轮廓区域】操作，如图6-2所示。下面针对固定轴轮廓区域操作，还讲述在固定轴轮廓铣里专有的参数选项。
图6-2 固定轴轮廓区域操作 驱动方法 在固定轴轮廓铣有多种驱动方法，应用于不同类型的加工，驱动如：曲线/点、螺旋式、边界、区域铣削、曲面、流线、刀轨、径向切削、清根和文本等10种驱动方法。在本章编写中，主要讲解“区域铣削”、“曲线/点”与“清根”驱动，其他驱动作为一般的介绍。各驱动如图6-3所示。每个驱动在创建操作的时候，操作子类型里也有相应驱动选项。 图6-3 固定轴驱动方法 此操作在创建的时候选项了操作子类型为“区域铣削”，固操作里驱动方法所显示的也是“区域铣削”驱动。每种驱动都有不同的参数选项，如需要编辑驱动参数的时候，可以点击驱动方法旁边的编辑图标。相对“区域铣削”驱动的参数
综合实训（毕业论文） 一、综合实训的目的和要求 （一）实习目的 本课程为必修课。课程性质是机械类相关专业技术基础课程中的综合性实践教学环节。课程以学生独立操作的实践教学为主，教学内容在保证基本教学要求的条件下，尽可能地与生产实际相结合。通过金工实习的实践教学，使学生初步接触生产实际、学习机械制造工艺的基本知识。通过实际的操作，培养一定的操作技能、动手能力和创新意识，为今后从事相关方面的工作奠定较好的实践基础。通过实习同时进行科学的思想作风和工作作风的培养。 （二）实习要求 通过金工实习，使学生了解掌握机械制造方面的基本知识和基本技能，具体教学要求如下： 1．了解机械制造的一般过程。熟悉机械制造中零件的基本加工方法以及所用的相关设备、工夹量具、材料、工艺、加工质量要求和安全技术等。并对零件结构工艺性有初步了解。 2．学习车、铣、刨、磨、钳加工基本的操作技能，熟悉并遵守安全操作规程，建立必备的工业安全意识。 3．对零件简单表面的加工，初步具有选择加工方法以及简单工艺分析的能力。 4．了解机械加工的新技术、新工艺。 5．培养严谨的工作态度和理论联系实际的科学作风，培养劳动观念、团体观念和经济观念 二、实训设备与材料 1）、设备：CKA6136I型数控卧式车床 2）、刀具：90°外圆车刀、刀宽为3㎜的槽刀、螺纹刀 3）、材料：塑料棒 4）、装夹工具：三爪卡盘 5）、相关工量具：游标卡尺、螺旋测微器 三、实训的具体内容
虽然我们所用的设备是仅供实习而专门设计的，与真正的生产加工用的设备有一定的区别，而且比较陈旧，但我们还是从中了解了数控机床加工的基本原理，只要将机床通过一定的接口与计算机相连接，通过一定的应用软件就可以成功的控制机床，将机床的转速、进刀量、进到速度等通过编程来控制，使加工自动化程度和效率大幅度提高。数控机床还可以自动完成一些复杂的加工过程。 经过努力，按照老师的要求，我成功完成了任务，用三种方式（绝对坐标、相对坐标、循环）编出了加工程序。我们所做的只是最基本的加工，相对于真正的生产加工还有很大的区别，但还是感觉收获颇多 （一）数控加工操作 1．根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线 1）对细长轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ44㎜外圆一头，使工件伸出卡盘82㎜，一次装夹完成粗精加工。 2）工步顺序 ①加工2×45°倒角。 ②加工Φ10 外圆。 ③加工R7 圆弧。 ④加工Φ34 外圆。 ⑤加工外圆锥。 ⑥加工Φ44 外圆。 2．确定切削用量 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。 3．确定工件坐标系、对刀点和换刀点 确定以工件左端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系。 采用手动试切对刀方法（操作与上面数控车床的对刀方法相同）把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X70、Z30处。 例子：1(内)外圆复合循环指令编程，如下图 要求循环起始点在A(46，3)，切削深度为1.5mm（半径量）。 退刀量为1mm，X 方向精加工余量为0.4mm，Z 方向精加工余量为0.1mm，其中点划线部分为工件毛坯
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)
6.1.1.1 曲线与点驱动方法练习 用固定轴铣中的曲线与点驱动方法，在零件曲表面上雕刻图案。 第1步；打开文件。 ?在NX中打开本书所附光盘chapt06_part\srf目录下Srf_Curve_Engrave_0 零件，选择加工应用，进入加工应用环境。 图6-21 固定轴轮廓铣操作对话框 第2步；编辑操作。 ?将操作导航工具切换到程序顺序视图，并将鼠标定位在Engrave节点上双击 左键，弹出如图6-21所示的【固定轴铣】操作对话框。 ?在【固定轴铣】操作对话框中，从【驱动方法】下拉列表框中选择【曲线/ 点】选项，弹出如图6-22所示的【曲线与点驱动方法】对话框。在该对话框 中，从【切削步长】下拉列表框中选择【公差】选项，并在【公差】文本框 中输入0.005．再从【投射矢量】下拉列表框中选择【刀轴】选项。 ?在【曲线与点驱动方法】对话框中，单击驱动几何体下的【选择】选项，弹 出如图6-17所示的【曲线与点选择】对话框。在该对话框中打开【局部抬刀 直至结束】的选项。然后在图形窗口，按如图6-23所示标记位置顺序选择曲 线1、2、3、4、5。
? 在【曲线与点选择】对话框中．关闭【局部抬刀直至结束】选项，然后在图 形窗口，按如图6-23所示标记位置、顺序选择曲线6、7、8、9。并单击【确定】，直到返回到固定轴铣操作对话框。 图6-22 曲线/点驱动方法对话框 图6-22 曲线选择顺序 第3步；刀轨生成和模拟。 ? 在固定轴铣操作对话框底部，选择刀具路径产生图标，并在弹出的对话框中 单击【确定】，则显示如图6-23所示刀具路径。若再选择验证刀具路径图标，来模拟刀具切削运动。 ? 【文件】→【关闭所有文件】。 图6-23 刀轨结果 1 2 3 4 5 6 7 8 9
常州技师学院 毕业论文 题目：数控铣床零件加工工艺设计 系部：机电工程系 专业：数控加工与维修 姓名：李晓波 指导教师：陆奇炜 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。数控编程技术是数控技术重要的组成部分。从数控机床诞生之日起，数控编程技术就受到了广泛关注，成为CAD/CAM系统的重要组成部分。以数控编程中的加工工艺分析及设计为出发点，着力分析零件图，从数控加工的实际角度出发，以数控加工的实际生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在了解数控加工铣削基础、数控铣床刀具的选用、数控加工工件的定位与装夹、拟定加工方案、确定加工路线和加工内容以及对一些特殊的工艺问题处理的基础上，控制数控编程过程中的误差，从而大大缩短了加工时间，提高了效率，降低了成本。本文主要研究了轮廓和孔的数控铣削工艺、工装以及在此基础上的数控铣床的程序编制。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（包括工艺简卡、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。用G代
码编制该零件的数控加工程序。 关键词：FANUC、数控加工、数控编程 目录 摘要 (2) 目录 (3) 引言 (4) 1.数控铣 (5) 2.FANUC系统 (6) 2.1 FANUC系统简介 (6) 2.2G代码 (10) 2.3M代码....... . . (12) 3零件图工艺分析 (14) 3.1零件结构和加工 (14) 3.2基准选择 (14) 3.3毛坯和材料的选择 (15) 3.4加工路线的设计 (16) 3.5刀具选择 (16) 3.6切削用量的选择 (17) 3.7拟定数控切削加工工序卡 (18)
一、平面铣加工操作 创建一般平面铣加工操作，它能够创建更加灵活的平面铣加工方法，包括了表面铣（是一种专门用于加工表面几何体的模板，可以直接选择表面来指定加工区域，也可以通过选择边界几何体来指定。包括Face_milling主要是针对平面而设置的加工方法；face_milling _area是加工平面的同时也可以作壁加工；UG NX4中的“Face Milling Manual”翻译成中文：手工铣削面）、粗加工平面铣加工（包括ROUGH_FOLLOW、ROUGH_ZIGZAG、ROUGH_ZIG三种加工模板，可以直接选择表面来指定加工区域，也可以通过选择面、边界、曲线、点来指定边界几何体）、精铣底面加工操作（FINISH_FLOOR）、精铣侧壁加 工操作(FINISH_WALLS)、平面轮廓铣加工操作（,此方法主要是加工零件外形），这些平面铣加工方法都是基于一般平面定制的加工模板。 二、平面铣部件和隐藏体边界选择：编辑边界里面的材料侧的内部或外部是指不被切削的部分。 三、平面铣加工切削方式 1．往复式（Zig-Zag）走刀方式，此加工方法能够有效地减少刀具在横向 跨越的空刀距离，提高加工的效率，但往复式走刀方式在加工过程中要交替变换顺铣、逆铣加工方式，因此比较适合粗铣表面加工。 2．单向（Zig）走刀方式，此加工方法能够保证整个加工过程中保持同一种加工方式，比较适合精铣表面加工。 3．跟随周边（Follow Periphery）走刀方式，它是沿切削区域轮廓产生一系列同心线来创建刀具轨迹路径，该方式在横向进刀的过程中一直保持切削状态。 4．跟随工件（Follow Part）走刀方式，它是沿零件几何体产生一系列同心线来创建刀具轨迹路径，该方式可以保证刀具沿所有零件几何体进行切削，对于有孤岛的型腔域，建议采用跟随零件的走刀方式。 5．单向带轮廓铣（Zig With Contour）走刀方式 6．轮廓（Profile）走刀方式，可以沿切削区域的轮廓创建一条或多条切削轨迹，轮廓走刀的方法可以在狭小的区域内创建不相交的刀位轨迹，避免产生过切现象。 7．外摆线轨迹（Outward Trochoidal），加工狭长的槽和拐角时可以得到更加圆滑的刀位轨迹。这一功能比较适合高速铣削加工，刀位轨迹变得更加圆滑，进刀运动和跨越运动变得更加光顺。
数控铣削加工工艺围及铣削方式 铣削是铣刀旋转作主运动，工件或铣刀作进给运动的切削加工方法。铣削的主要工作及刀具与工件的运动形式如图所示。 在铣削过程中，根据铣床，铣刀及运动 形式的不同可将铣削分为如下几种： （1）根据铣床分类 根据铣床的结构将铣削方式分为立铣 和卧铣。由于数控铣削一个工序中一般要加 工多个表面，所以常见的数控铣床多为立式 铣床。 （2）根据铣刀分类 根据铣刀切削刃的形式和方位将铣削 方式分为周铣和端铣。用分布于铣刀圆柱面上的刀齿铣削工作表面，称为周铣，如图6-2（a）所示；用分布于铣刀端平面上的刀齿进行铣削称为端铣，如图6-2（b）所示。 图中平行于铣刀轴线测量的切 削层参数ap为背吃刀量。垂直于铣 刀轴线测量的切削层参数ac为切削 宽度，fz是每齿进给量。单独的周铣 和端铣主要用于加工平面类零件，数 控铣削中常用周、端铣组合加工曲面 和型腔。 （3）根据铣刀和工件的运动形 式公类 根据铣刀和工作的相对运动将铣 削方式分为顺铣和逆铣。铣削时，铣 刀切出工件时的切削速度方向与工件的进给方向相同，称为顺铣如图（6-3）a 所示； 铣削时，铣刀切入工件时的切削速度方向与工件进 给方向相反，称为逆铣，如图（6-3）b所示。 顺铣与逆铣比较：顺铣加工可以提高铣刀耐用 度2~3倍，工件表面粗糙度值较小，尤其在铣削难 加工材料时，效果更加明显。铣床工作台的纵向进 给运动一般由丝杠和螺母来实现，采用顺铣法加工 时，对普通铣床首先要求铣床有消除进给丝杠螺母 副间隙的装置，避免工作台窜动；其次要求毛坯表 面没有破皮，工艺系统有足够的刚度。如果具备这
样的条件，应当优先考虑采用顺铣，否则应采用逆铣。目前生产中采用逆铣加工方式的比较多。数控铣床采用无间隙的滚球丝杠传动，因此数控铣床均可采用顺铣加工。 数控铣削主要特点 （1）生产率高 （2）可选用不同的铣削方式 （3）断续切削 （4）半封闭切削 数控铣削主要加工对象 （1）平面类零件 加工面平行或垂直水平面，或加工面与水平面的夹角为定角的零件为平面类零件。目前，在数控铣床上加工的绝大多数零件属于平面类零件。 （2）变斜角类零件 加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为斜角类零件。这类零件多为飞机零件，如飞机上的整体梁、框、橡条与肋等。 （3）曲面类零件 加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件。如模具、叶片、螺旋桨等。 加工曲面类零件一般采用三坐标数控铣床。当曲面较复杂、通道较狭窄、会伤及毗邻表面及需刀具摆动时，要采用四坐标或五坐标铣床。 数控铣削的刀具与选用 对数控铣削刀具的基本要求 （1）铣刀刚性要好 （2）铣刀的耐用度要高 此外，铣刀切削刃的几何参数的选择及排屑性能也非常重要。 铣刀的种类 （1）面（端）铣刀 面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。由于面铣刀的直径一般较大，为直径50~500mm，故常制成套式镶齿结构，即将刀齿和刀体分开，刀齿为高速或硬质合金，刀体采用40cr制作，可长期使用。高速钢面铣刀按国家标准规定，直径d=直径80~250mm，螺旋角β＝10度，刀齿数Z＝10~26. 硬质合金面铣刀与高速钢铣刀相比，铣削速度较高，加工效率高，加工表面质量也较好，并可加工带有硬皮和淬硬层的工件，故得到广泛应用。硬质合金面铣刀按刀片和刀齿的安装方式不同，可分为整体焊接式、机夹一焊接式和可转位式三种（见图6-4）。 面铣刀主要以端齿为主加工各种平面，主偏角为90度的面铣刀还能用时加工出与平面垂直的直角
第4单元固定轴轮廓铣加工 固定轴轮廓铣加工是指在轮廓铣加工模板所提供的环境下，创建固定轴轮廓、轮廓曲面、曲面区域、等高轮廓曲面、曲面清根等铣加工操作。固定轴轮廓铣沿曲面轮廓进刀进行切削，因此可以加工陡峭和平缓的复杂曲面几何形体。 主要内容 项目4-1 台灯座凸模的加工 项目4-1 台灯罩凹模的加工 实战演练4：可乐瓶底座模芯的加工 知识梳理 返回目录退出
项目4-1 台灯座凸模的加工 项目目标： 在“轮廓铣”模板加工环 境下，运用粗铣表面、精铣键 形凹槽、精铣圆孔槽、半精铣 表面、精铣表面等操作，完成 图4-1所示“台灯座凸模”零 件的加工。 学习内容： 构建多重曲面工件模型、 设置轮廓铣加工环境、创建加 工坐标系、创建几何体、创建 刀具组；创建多重曲面型腔铣、 精铣孔槽、轮廓区域铣等加工 操作；生成刀具轨迹、检验刀 轨；后处理操作、生成加工程 序等。图4-1 台灯座凸模
任务分析： 1．加工条件 根据工艺要求，该工件在立式加工中心机床上加工。工件的毛坯为240×200×70板料，矩形体的所 有表面已经加工完毕，材料为65钢。使用专用夹具从侧面定位和装夹，固定在机床的工作台上。 2．工序安排 要求该加工件在一次装夹中完成所有的形面加工。共安排5个加工工步，即粗铣表面、精铣键形凹槽、精铣圆孔槽、半精铣表面、精铣表面。 【工步1】粗铣表面 采用“型腔铣”方式，粗铣灯座表面，选用?30下部圆角R4鼓形铣刀，侧面和底面留有1mm加工余量。【工步2】精铣键形凹槽 采用“平面铣”方式，精铣灯杆凸台中的键形凹槽，选用?4端铣刀，一次铣削到位。 【工步3】精铣圆孔槽 采用“平面铣”方式，精铣?20圆孔槽，选用?12端铣刀，一次铣削到位。 【工步4】半精铣表面 采用“等高沿边铣”方式，半精铣灯座表面，选用拔模角15o的?16下部圆角R2圆锥鼓形铣刀，侧面 留有0.5mm加工余量，所有平面底面不留余量，铣削到位。 【工步5】精铣表面 采用“轮廓区域铣”方式，精铣灯座表面，选用?10下部圆角R1鼓形铣刀，一次铣削到位。