-端盖零件的数控铣床铣削编程与加工

毕业设计（论文）题目: 端盖零件的数控铣床铣削编程与加工院 (系)：机电工程学院专业：姓名：学号：指导教师：二〇一三年月日毕业设计（论文）任务书毕业设计(论文)进度计划表毕业设计(论文)中期检查记录表数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基地，是现代制造技术的核心，是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段。

正是因为数控技术对于我国的制造业有着举足轻重的作用，因此我希望能通过本次毕业设计对数控技术进行进一步的了解与分析。

我的这份毕业设计的主要内容是对我们机械类加工在日常加工中常见的工件取其中的一典型端盖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以及数控加工时应注意的问题做了一一的说明。

由于水平有限，自己对设计的完成还不是很完善，有不足之处，希望老师斧正。

关键词：数控技术编程加工工艺分析The numerical control technology is the realization of automation, flexible, integrated production base of manufacturing industry, is the core of modern manufacturing technology, is an important means to improve essential manufacturing quality and productivity. It is because the numerical control technology play a decisive role for the manufacturing industry of our country, so I hope that through this graduation design is understanding and further analysis of the CNC technology.The main content of my this graduation design is a typical workpiece end of our machinery processing common in daily processing of the cover part of programming and operating system design, from the NC processing should be done before the preparation to the analysis of NC machining process, CNC tool and its selection, workpiece clamping and CNC machining fixture selection, program in numerical calculation, NC programming, CNC turning, CNC milling, CNC machining center programming and automatic programming technology and NC machining problems we should pay attention to when doing the one one instructions. Due to the limited level, on their design is not perfect, there are deficiencies, hope the teacher correct.KEY WORD ：Numerical control technology Programming ProcessingProcess analysis目录第一章引言 (1)第二章数控编程方法 (2)第一节手工编程 (2)第二节自动编程 (2)第三章数控加工程序编程的内容与步骤 (3)第一节数控编程过程的内容 (3)第二节数控编程步骤 (3)第四章设计说明书 (5)第一节工艺分析与选择 (5)第二节确定装夹方案 (6)第三节确定加工顺序 (6)第四节刀具选择 (6)第五节切削用量选择 (7)第六节主要加工程序 (8)第七节主要操作步骤 (14)结论 (16)致谢 (17)参考文献 (18)第一章引言本次论文主要讨论一典型端盖零件的数控铣床的编程方法，编程注意事项，加工工艺分析，刀位轨迹计算，编程与校验，刀具的选择，以及加工工艺路线的确定。

为了更好的掌握数控零件的编程与加工，在以后的工作中能够独立的加工生产，熟练的掌握编程与加工是非常有必要的。

第二章数控编程方法第一节手工编程手工编程是指利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行道具轨迹的运算，并进行指令编制。

这种编程方法不需要计算机、编程器、编程软件等辅助设备，只需要有合格的编程人员即可。

其优点是比较简单，对机床操作人员来说比较容易掌握且适应性较强；缺点是编程要花费大量时间。

第二节自动编程自动编程也称为计算机辅助编程，是指用计算机或编程器编制数控加工程序。

自动编程的大部分工作都由计算机完成，如坐标值的计算、零件加工程序单的编写等。

自动编程方法还可以通过计算机或自动绘图仪进行刀具运动轨迹的图形检查，从而及时验证程序的正确性。

自动编程的优点在于大大减轻了编程人员的劳动强度，效率提高几十倍乃至上百倍，同时解决了手工编程无法解决的复杂零件的编程难题。

第三章数控加工程序编程的内容与步骤第一节数控编程过程的内容数控编程的主要内容有零件图的工艺分析，工艺方案的确定，加工轨迹坐标的数学计算，零件加工程序清单的编写，程序的输入、校验与首件试切。

典型的数控编程过程如图4.1所示。

图4.1数控编程过程流程图第二节数控编程步骤在数控编程之前，编程员应了解所用数控铣床的规格、性能、数控系统所具备的功能及编程指令格式等。

根据零件形状尺寸及其技术要求编写程序。

（1）零件图的工艺分析根据零件图的形状精度、尺寸精度、位置精度以及表面粗糙度等要求确定零件的加工方案，如加工方法的选择，加工顺序的安排，装夹方式的确定等。

（2）数学计算为使数学计算更加方便，一般根据零件的几何特征建立一个工件坐标系，相对于该坐标系计算加工轨迹上各点的坐标值。

对于形状比较简单的零件的加工来说，需要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值。

（3）编写零件加工程序单根据数控系统规定的指令代码及程序段格式，编写加工程序单，填写有关的工艺文件，如数控加工工序卡、数控刀具卡、数控加工程序单等。

（4）输入程序通过键盘、光盘、磁盘等将程序输入到铣床的数控系统。

（5）程序校验与首件试切在数控仿真系统上仿真加工过程，空运行观察进给路线是否正确，为进一步检验被加工零件的加工精度，还要进行零件的首件试切。

第四章设计说明书第一节工艺分析与选择图5.1 工件图该零件图主要由平面、孔系及外轮廓组成，内孔表面的加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔及光加工方法选择原则，中间¢15孔的尺寸公差为H7，表面粗糙度要求较高，可采用钻——粗镗——精镗方案。

两端¢10孔处没有尺寸公差要求，可采用自由尺寸公差IT11-IT12处理，表面粗糙度要求不高，可采用钻¢8——扩孔¢10的方案；平面轮廓与零件表面凸台常采用的加工方法有数控铣、线切割及磨削等。

在本设计中，平面、外轮廓表面与零件表面凸台粗糙度要求Ra6.3mm,可采用粗铣——精铣方案。

图中位置精度要求较高的是底面与孔轴线之间的垂直度，在加工过程中应重点保证。

第二节确定装夹方案由于夹具确定了零件在数控铣床坐标系中的位置，因而根据要求夹具能保证零件在铣床坐标系的正确坐标方向，同时协调零件与铣床坐标系的尺寸。

根据零件的结构特点，加工上表面，¢60外圆及其台阶面和孔系时可选用一面两孔定位方式，即以底面、¢4H7和一个¢13孔定位，选择上述装夹方式结构相对简单，能保证加工要求，便于实施。

第三节确定加工顺序加工顺序的选择直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。

按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原则确定加工顺序，即粗加工定位基准面（底面）——粗、精加工上表面———外圆及其台阶面——外轮廓铣削——精加工底面并保证尺寸。

第四节刀具选择刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。

编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。

与传统的加工方法相比，数控加工对刀具的要求更高，不仅要求精度高、刚度高、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。

这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数。

选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。

生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀，铣削平面时应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀，对一些主体型面和斜角轮廓形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、鼓形刀、锥形刀和盘形刀。

曲面加工常采用球头铣刀，但加工曲面较低平坦部位时，刀具以球头顶端刃切削，切削条件较差，因而采用环形铣刀。

具体选择原则可参照表5.1。

表5.1刀具选择第五节切削用量选择切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等。

切削用量的大小对切削力、切削速率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。

对于不同的加工方法，需选择不同的切削用量，并应编入程序单内。

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，但也考虑经济性和加工成本；半精加工或精加工时，应在保证加工质量的前提下，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、切削用量手册，并结合经验而定。

孔系加工切削用量见表5.2。

该零件材料切削性能较好，铣削平面、外圆及其台阶面和外轮廓面时，留0.5mm精加工余量，其次一刀完成粗铣。

确定主轴转速时，先查切削用量手册，硬质合金铣刀加工加工铸铁（190-260HB）时的切削速度为45-90m/min，取v=70m/min,然后根据铣刀直径计算主轴转速，并填入工序卡中（若机床为有级调速，应选择与计算结果接近的转速）。

N=1000v/3.14D确定进给率时，根据铣刀赤数、主轴转速和切削用量手册中给的每齿进给量，计算进给速度并填入工序卡片中。