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数控铣床典型零件加工实例集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）模块五 数控铣床典型零件加工实例本单元从综合数控技术的实际应用出发，列举了典型数控铣削编程实例，如果希望掌握这门技术，就应该仔细的理解和消化它，相信有着举一反三的效果。
一、数控铣床加工实例1——槽类零件 毛坯为70㎜×70㎜×18㎜板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图2-179所示的槽，工件材料为45钢。
图2-179 凹槽工件1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线1）以已加工过的底面为定位基准，用通用机用平口虎钳夹紧工件前后两侧面，虎钳固定于铣床工作台上。
2）工步顺序① 铣刀先走两个圆轨迹，再用左刀具半径补偿加工50㎜×50㎜四角倒圆的正方形。
② 每次切深为2㎜，分二次加工完。
2．选择机床设备根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。
3．选择刀具现采用φ10㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。
4．确定切削用量切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。
5．确定工件坐标系和对刀点在XOY 平面内确定以工件中心为工件原点，Z 方向以工件上表面为工件原点，建立工件坐标系，如图2-118所示。
采用手动对刀方法（操作与前面介绍的数控铣床对刀方法相同）把点O 作为对刀点。
学习目标知识目标： ●学会对工艺知识、编程知识、操作知识的综合运用 能力目标： ●能够对适合铣削的典型零件进行工艺分析、程序编制、实际加工。
6．编写程序考虑到加工图示的槽，深为4㎜，每次切深为2㎜，分二次加工完。
为编程方便，同时减少指令条数，可采用子程序。
该工件的加工程序如下：O0001; 主程序N0010 G90 G00 Z2. S800 T01 M03;N0020 X15.Y0 M08;N0030 G01 Z-2. F80;N0040 M98 P0010; 调一次子程序，槽深为2㎜N0050 G01 Z-4.F80;N0060 M98 P0010; 再调一次子程序，槽深为4mmN0070 G00 Z2.N0080 G00 X0 Y0 Z150. M09;N0090M02 主程序结束O0010 子程序N0010G03 X15. Y0 I-15.J0；N0020 G01 X20.；N0030 G03 X20. YO I-20. J0；N0040 G41 G01 X25. Y15.；左刀补铣四角倒圆的正方形N0050 G03 X15. Y25. I-10. J0；N0060G01 X-15.；N0070 G03 X-25. Y15. I0 J-10.；N0080G01 Y-15.N0090 G03 X-15. Y-25. I10. J0;N0100 G01 X15.;N0110 G03 X25. Y-15. I0 J10.;N0120 G01 Y0;N0130 G40 G01 X15. Y0; 左刀补取消N0140 M99; 子程序结束7.程序的输入（参见模块四具体操作步骤）8.试运行（参见模块四具体操作步骤）9.对刀（参见模块四具体操作步骤）10.加工选择“自动方式”，按“启动”开始加工。
项目五槽加工一、【槽在轴类零件中的应用】槽在轴类零件中应用比较广泛，主要起到定位、密封和加工螺纹时的退刀作用。
如数控车床螺纹退刀槽，槽的作用时为了在车削螺纹时，能让螺纹刀有退出工件的距离，以免螺纹车刀和工件发生碰撞。
在外螺纹和内螺纹的配合，槽可以使螺母紧贴外螺纹的轴肩，有效防止螺纹松动等。
二、【学习目标】知识与能力目标：1、能够正确的安装切槽刀并能独立完成切槽刀对刀。
2、掌握槽加工的工艺分析和程序编制方法。
3、合理选择加工圆锥的刀具，能结合G00、G01等基本指令编写槽类零件，熟练掌握G94/G75指令的格式并正确使用，完成带槽轴的加工。
4、掌握槽的尺寸精度的控制方法。
过程与方法目标通过理实一体化教学模式，学生运用合作学习与自主探究学习方法，将知识转换为技能。
情感态度价值观目标建立质量、安全、环保及现场管理的意识，珍惜资源、爱护环境，具有全局思维与系统思维、整体思维与创新思维的能力。
三、【咨询】（一）使用G94指令加工槽零件1、相关加工知识：（1）解读图5-1所示的带槽的零件图，毛坯尺寸为Φ45*100的棒料，材料为45#钢。
由图可知需要加工到最小尺寸Φ34，加工余量较大。
当选用数控车床来加工此类零件时，怎么样才能加工出该零件呢？用什么指令进行编程？通过查阅资料及课本明确数控车床加工槽的加工方法及指令的应用；叙述数控车床加工槽工件的全过程。
（2）任务分析解读图5-1所示的槽零件，所用的毛坯为棒料，加工余量大，要得到图纸标注尺寸，需要一层层切削。
如果使用G00、G01等指令分层切削编程，编程将会很繁琐，采用外圆粗车循环 G71指令及精车循环G70指令以及G94端面切削循环指令编程则可简化编程。
本任务为带槽圆柱轴的车削，在编程与加工之前，应先了解槽零件的工艺分析方法及车削加工路线等相关知识。
图5-1槽加工零件图（3）刀具卡（见表5-1）表5-1 槽加工刀具卡(4)检测方法（见表5-2）2、制定加工工艺：(1)加工路线：粗车所有外圆尺寸，精车所有外圆尺寸，切槽。
前言随着机电一体化技术的迅猛发展，数控技术的应用已日趋普及，机械制造业正越来越多的采用数控技术改善其加工方式，社会对其相应技术人才的需要也越来越高。
企业急需大批既熟悉数控加工工艺，又能熟练运用类似于CAXA、Master CAM等的绘图软件绘制零件图，并编写加工程序的技术人才，特别是具备综合基础知识、解决数控技术工程实际能力的人员。
数控加工使机械制造技术不断向高柔性与自动化、高精度和高效率的趋势发展。
本毕业设计对大学三年，所学数控技术相关的理论知识的综合应用，在毕业之际我们需要独立进行一次，关于零件数控加工工艺流程的具体制作，是全面衡量学生掌握知识并得以熟练运用的过程，也是巩固所学的知识，提高解决实际工程技术的能力。
本次设计的课题是槽类零件的加工工艺设计，根据原始资料（图纸），分析零件的结构工艺性；确定零件毛坯的制造方法；拟定零件的加工工艺路线，计算相关工序的加工余量，切削用量及工时，填写机械加工工艺卡片；拟定合理的零件加工装夹方式并绘制零件图。
主要是能独立编制任意零件的加工工艺、具备独立解决工程技术问题的能力和熟练应用计算机绘图软件的能力。
通过本次毕业设计，使我们加强所学知识的再现与巩固，能合理选择加工工艺过程和操作方法，以及在制订工艺规程时，需要制订合理的工艺路线，即确定工艺过程的总体布局。
本次毕业设计能为我们继续从事数控行业打下一定的基础。
1目录前言 (1)摘要 (4)第一章零件工艺分析 (5)1.1零件图工艺分析 (5)1.2选择毛坯 (6)1.3加工工艺分析 (7)第二章使用CAXA制造工程师绘制零件图 (9)2.1CAXA制造工程师绘图软件简介 (9)2.2长方体实体绘制 (9)2.3槽的拉伸除料 (10)2.4S型中央孤岛的生成 (11)2.5孔的拉伸除贵州职业技术学院毕业设计说明书料 (12)2.6柱形沉孔的绘制 (12)2.7零件底面环形孤岛的绘制 (13)第三章加工工艺路线设定 (15)3.1平面、轮廓区域的加工轨迹生成 (15)3.2S型中央孤岛加工轨迹生成 (17)3.3钻孔的加工轨迹生成 (18)3.4底面环形中央孤岛的加工轨迹生成 (21)第四章程序校验（G代码的生成） (23)4.1平面、轮廓区域和S型中央孤岛G代码生成 (23)4.2孔的G代码的生成 (25)4.3底面环形中央孤岛加工程序的生成 (26)结论 (30)3致谢词 (31)参考文献 (32)贵州职业技术学院毕业设计说明书摘要：为保证轴类零件的高精度要求，本设计针对零件进行了工艺分析、尺寸计算、程序编写以及数控轨迹仿真，制定了正确的工艺方案，包括：装夹方案和工艺路线，选择合理的刀具和夹具，并能利用数控仿真轨迹进行验证。
腰形槽零件加工工艺规程设计腰形槽零件加工工艺规程设计一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是腰形槽，它可作为基座使用，也可以作为机组的支撑底座使用，可便于装配、微调，主要用于需要调整位置或者有热胀冷缩的设备的底座等场合。
（二）零件的工艺分析由零件图可知，其材料为L Y12高强度硬铝。
其特点是强度高，有一定的耐热性，可用作150°C以下的工作零件。
温度高于125°C，2024合金的强度比7075铝合金的还高。
热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著。
抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护。
焊接时易产生裂纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。
广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。
该零件结构大体上呈关于中心对称，主要加工面为铣削端面，尺寸为φ70端面，两个宽14的槽，两φ10孔，所要加工的面的粗糙度是6.3和3.2。
φ30的轴线是要做为基准，故其精度要求较高。
由有关面和孔加工的经济精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。
二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式根据零件材料，考虑到其承受冲击载荷等，因此应选用锻件，以保证零件工作可靠。
因该零件的生产类型为中批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。
这从提高生产率、保证加工精度上考虑也是应该的。
（二）基准的选择粗基准的选择：根据基准重合原则，选工件上表面为粗基准。
精基准的选择：上表面和φ70的圆凸台中心线是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则。
而且其余各面，孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则，这样有利于保证加工精度。
所以方案可行。
（三）确定加工工艺路线1、工艺路线方案一表2-1 第一种工序安排方案工序号工序名称工序内容1 备料模锻长方体成90×90×35的长方体。
一．《数控编程》课程设计任务书一、课程设计概述《数控编程》课程设计实训是机械设计制造及自动化专业的必修课程之一，它可以提高学生的动手能力，丰富学生的理论知识。
是一门理论与实践相结合的综合性专业基础课。
通过《数控编程》课程设计实训的学习，要求学生能够独立设计箱体和型腔壳体类零件，能独立完成零件的实体造型，绘制工程图，并能够合理的选择卡具和加工设备，分析加工工艺，独立完成数控编程，生成NC代码，最终完成零件的加工。
本课程设计不仅提高了学生的设计能力，绘图能力，编程能力，还可以锻炼其机床操作能力，对今后的工作和学习打下坚实的基础。
二、设计目的通过本次课程设计，了解并掌握利用pro/E软件对零件进行结构设计能力，计算机绘图能力及掌握计算机辅助制造过程和方法，培养自动编程的技能。
掌握数控机床进行机械加工的基本方法，巩固数控加工编程的相关知识，将理论知识与实际工作结合起来，并最终达到能够独立从事数控加工程序编制的工作能力。
三、设计任务根据本任务书提供的零件图及相关技术要求，用pro/E软件完成零件设计，工程图绘制，零件工艺分析，加工工序卡的编制，数控加工程序的编制，最后用华中HNC-21M数控机床加工出所设计工件。
课程设计题目不限，但内容需满足设计要求。
四、设计要求1)绘制零件图。
了解该零件在部件或总成中的位置和功用，以及部件或总成对该零件提出的技术要求；找出其主要技术要求和技术关键，并在下面拟定工艺规程时予以考虑；对所加工的零件进行结构工艺性分析，分析其结构特点；检查所给零件图的完整性和正确性，完成该零件的实体结构设计并按照机械制图标准绘制其零件图。
2)编制零件数控加工工艺规程。
在对零件进行详细分析的基础上，按照数控加工工艺确定原则，确定整个零件的加工工艺规程，确定毛坯，确定加工的工艺基准；拟定零件的工艺路线，包括确定各加工表面的加工方法、正确划分加工阶段、合理安排加工工序的顺序、选择工装、刀具、量具，并对其加工工艺参数进行确定；确定对刀点和换刀点。
3)确定夹具及夹紧方案。
对某一道相对复杂的工序，在确定定位装夹方案的基础上，选择一个合适的夹具，完成本工序的加工。
该夹具应具有定位可靠，装卸方便、操作安全方便省力、夹紧可靠且适当等特点，适合于数控机床的加工使用。
4）确定零件设计原点与加工原点。
对将进行数控加工的工序，确定加工零点、换刀方式，确定其编程坐标系，并最终通过绘制数控加工编程坐标系的方式予以明确。
标识对刀点和换刀点。
5）编制零件加工工艺并编制数控加工程序。
参照数控加工编程坐标系图，按照数控加工工艺规程，采用自动编程方式对该工序进行数控程序的编制，生成NC代码，并在数控仿真软件上进行调试。
6）现场加工。
将已经调试好的零件加工程序导入数控机床，安装好所需刀具，夹紧工件，对刀找到编程原点，进行数控加工。
7）编写课程设计说明书。
设计说明书需打印：正文：宋体五号，单倍行距；页眉：宋体小五号，内容包括班级姓名《数控编程》课程设计说明书字样；设计结果包括：设计任务书，设计思路，设计步骤，设计过程的说明和阶段结果，并附有零件实体模型图，工程图，工艺分析方案，刀具和夹具选择方案，现场加工结果。
二．实体造型2.1建立新文件启动Pro/Engineer，单击“文件”“新建”按钮，在弹出的红中选择“新建”对话框，选择“实体”类型，输入文件名，并取消选择“使用缺省模板”，确认后在弹出的“新文件选项”对话框中选择mmns_part_solid的模板，进入实体建模环境。
2.2通过拉伸命令建立模型（1）单击拉伸命令，在指定的top基准平面上放置120mm×90mm×20mm的立方实体块，如下图2.1所示。
图2.1（2）以体积块上表面为基准平面，利用拉伸命令，向上拉伸15mm不规则立体图形，其中三角形是边长为50mm的等边三角形，圆弧半径为R15mm，截面与FRONT面相距25mm，并在各角上倒R3mm圆角，如图2.2所示。
图2.2（3）以图2.1中所绘实体上表面为基准平面，向下拉伸切除4个圆柱体，其中直径为10mm，圆心距分别为90mm和60mm，其排列如图2.3所示。
图2.3（4）以图2.1中所绘实体上表面为基准平面，向下拉伸切除4个圆柱体，其中直径为15mm，深为5mm，和图2.3中圆孔同心，其位置如图2.4所示。
图2.4（5）以图2.2中所绘凸台上表面为基准平面，向下拉伸切除一个圆柱体，其中直径为15mm，深为12mm，其位置如图2.5所示。
图2.5（6）对凸台实体各竖直棱角倒圆角，其半径为R3，位置形状如图2.6所示。
图2.6（7）以凸台上表面为基准平面，拉伸去除如图形状的两键槽，其中圆弧半径为8mm，相距90cm，键槽总长为32cm位置形状如图2.7所示。
图2.7三．加工工艺3.1毛坯的选择机械加工中，需要根据零件的特性和功能来确定毛坯的种类。
毛坯的种类很多种，包括铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件以及焊接组合件等，此次加工我们采用的毛坯为140mm ×100mm×35mm的灰铸铁。
3.2机床以及夹具的选择数控加工机床主要的规格的尺寸与工件的轮廓尺寸相适应，即小工件选择小规格的机床加工，大工件选择大规格的机床加工，同时，还要考虑零件的要求精度，然后合理的选用机床。
此处我们选择的数控机床为华中数控HNC-21M，所使用的夹具为平口虎钳。
3.3刀具的选择刀具是数控加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响着机床的加工效率，而且能保证加工质量。
与传统的加工相比，数控机床对刀具的要求更高，不仅要求刀具的精度，刚度，耐用度，而且要求尺寸稳定，安装调试方便。
因此根据零件的材料和加工需求，选择合适材料的刀具十分重要。
根据零件的需要，比如槽宽、槽深、零件材料等选择合适尺寸的刀具也是重要的环节，一般的平面、槽或者孔都采用立铣刀、端面铣刀以及合适大小的钻头。
此处零件根据工艺，需要选择φ12mm的端铣刀，φ6mm的中心钻，φ10mm的基本钻头。
（1）φ12mm的端铣刀。
图3.1（2）φ6mm的中心钻。
图3.2（3）φ10mm的基本钻头。
图3.33.4加工工艺分析根据我所设计的零件，通过图纸来制定加工工艺，做到基面先行，先面后孔，先粗后精，先主后次，工序集中等原则。
3.5工艺参数的计算通过查表来确定切削速度Vc和进给量f主轴转速N=1000Vc/πd其中Vc为切削速度，π是圆周率，d为刀具直径进给速度F=f z n其中f 为进给量，z 为刀具齿数，n 为主轴转速 加工工艺参数计算，详见附件3。
四．仿真加工4.1文件导入Pro/E 的加工设置（1）坐标系参数设置，如图4.1。
图4.1（2）机床参数设置，如图4.2。
图4.2 （3）退刀面参数设置，如图4.3。
（4）各操作设置，如图4.4。
图4.44.2加工工序（1）工序一，轮廓铣削。
利用直径为φ12的端铣刀对凸台外轮廓进行铣削加工，分6次走刀完成，每次进给增量为10mm，其走刀轨迹及刀具参数如图4.5所示。
图4.5（a）图图4.5（b）（2）工序二，定位。
使用φ6的中心钻，在4个孔中心位置打中心孔进行定位，其走刀轨迹及刀具参数如图4.6所示。
图4.6（a）图4.6（b）（3）工序三，打孔。
利用φ10的基本钻头对四个通孔进行深孔铣削，分4刀完成，每次进给增量为5mm，其走刀轨迹及刀具参数如图4.7所示。
图4.7（a）图4.7（b）（4）工序四，轮廓铣削。
利用φ12的端铣刀对五个圆孔进行轮廓铣削加工，中间孔分3刀完成，其余孔1刀完成，每次进给增量均为5mm，刀具参数不变，其走刀轨迹如图4.8所示。
图4.8（5）工序五，轮廓铣削。
同样利用φ12的端铣刀对两对称键槽进行轮廓铣削加工，分2刀完成，其余刀具参数不变，其走刀轨迹如图4.9所示。
图4.94.3程序清单通过Pro/E生成NC代码，详见附件2。
4.4加工仿真使用斯沃数控仿真系统对此加工过程进行仿真加工，其仿真结果如图4.10所示。
图4.10五．现场加工（分组加工）5.1通过分组，各组员合理分工，经过各工序输出NC代码，然后开始现场加工首先装夹直径为8mm的端铣刀和150mm×100mm×40mm的毛坯，然后对x、y、z三轴分别对刀并求出其机床坐标系，输入 MDI坐标系，打开并载入程序，进行程序校验并确定无误后，关上机床门，自动运行程序，开始加工，零件图如图5.1所示。
图5.15.2现场加工实体工程图六．设计小结通过《数控编程》课程设计实训，我学习了零件从开始设计到生成NC代码、到最后零件加工成型所经历的所有步骤，通过老师的讲解，能够熟练掌握，并且可以熟练操作。
此次课程设计，零件的实体设计、制造、工程图的形成都是通过Pro/E软件来完成的，因此，通过一周的实训，我能够熟练的操作Pro/E软件，直至零件NC代码的生成。
而零件的仿真加工是通过斯诺仿真软件来完成的，因此，对此软件也能熟练操作。
在零件现场加工时，通过计数机在机床中导入程序，在老师指导下进行现场操作是这次实训的难点，其中的任何细节都可能导致零件毛坯的损坏，严谨认真的工作作风是我们此次实训必须具备的求知态度。
七．参考文献1.王润孝主编.机床数控原理与系统.西安：西北工业大学出版社 .19892.毕承恩，丁乃建编著.现代数控机床.北京：机械工业出版社.19913.李诚人等编.机床计算机数控.西安：西北工业大学出版社 .19884.黄小龙，高宏，周建国等编著.Pro/E零件设计.北京：人民邮电出版社.20085.林其骏主编.机床数控系统.北京：中国科技技术出版社.1993八．感想一周的实训结束了，有苦苦求知的心酸，也有收获知识的喜悦，尽管实训过程中我遇到了诸多难题，但最终经过老师的讲解，所有的难题都得到了解决。
除此之外，学校安排的这次实训给了我们与实际的零件加工接触的机会，通过理论与实际的结合，我对理论知识有了更加深刻的理解，也知道了理论知识在实际生产中如何运用同时也感谢老师这一周时间对我们的谆谆教导。
九．附件附件1：工程图附件2：NC程序%42N15 G0 G17 G99 G54N20 G90 G94N30 T1 M06N35 S424 M03N40 G0 G43 Z50.N45 X-25.115 Y-73.5N50 Z5.N55 G1 Z-10. F340.N60 G2 X-76.21 Y15. I0. J59.N65 G1 X-55.363 Y51.108N70 G2 X-4.268 Y80.608 I51.095 J-29.5 N75 G1 X4.268N80 G2 X55.363 Y51.108 I0. J-59.N85 G1 X69.934 Y25.87N90 G2 X66.506 Y-38.397 I-51.095 J-29.5 N95 X12.563 Y-73.5 I-53.943 J23.897N100 G1 X-25.115N105 Z-15.N110 G2 X-76.21 Y15. I0. J59.N115 G1 X-55.363 Y51.108N120 G2 X-4.268 Y80.608 I51.095 J-29.5 N125 G1 X4.268N130 G2 X55.363 Y51.108 I0. J-59.N135 G1 X69.934 Y25.87N140 G2 X66.506 Y-38.397 I-51.095 J-29.5 N145 X12.563 Y-73.5 I-53.943 J23.897 N150 G1 X-25.115N155 Z-10.N160 Y-63.5N165 G2 X-67.55 Y10. I0. J49.N170 G1 X-46.703 Y46.108N175 G2 X-4.268 Y70.608 I42.435 J-24.5 N180 G1 X4.268N185 G2 X46.703 Y46.108 I0. J-49.N190 G1 X61.274 Y20.87N195 G2 X57.786 Y-33.363 I-42.435 J-24.5 N200 X12.563 Y-63.5 I-45.223 J18.863 N205 G1 X-25.115N210 Z-15.N215 G2 X-67.55 Y10. I0. J49.N220 G1 X-46.703 Y46.108N225 G2 X-4.268 Y70.608 I42.435 J-24.5 N230 G1 X4.268N235 G2 X46.703 Y46.108 I0. J-49.N240 G1 X61.274 Y20.87N245 G2 X57.786 Y-33.363 I-42.435 J-24.5 N250 X12.563 Y-63.5 I-45.223 J18.863 N255 G1 X-25.115N260 Z-10.N265 Y-53.5N270 G2 X-58.89 Y5. I0. J39.N275 G1 X-38.043 Y41.108N280 G2 X-4.268 Y60.608 I33.775 J-19.5 N285 G1 X4.268N290 G2 X38.043 Y41.108 I0. J-39.N295 G1 X52.614 Y15.87N300 G2 X49.035 Y-28.311 I-33.775 J-19.5 N305 X12.563 Y-53.5 I-36.472 J13.811 N310 G1 X-25.115N315 Z-15.N320 G2 X-58.89 Y5. I0. J39.N325 G1 X-38.043 Y41.108N330 G2 X-4.268 Y60.608 I33.775 J-19.5 N335 G1 X4.268N340 G2 X38.043 Y41.108 I0. J-39.N345 G1 X52.614 Y15.87N350 G2 X49.035 Y-28.311 I-33.775 J-19.5 N355 X12.563 Y-53.5 I-36.472 J13.811 N360 G1 X-25.115N365 Z-10.N370 Y-43.5N375 G2 X-50.229 Y0. I0. J29.N380 G1 X-29.383 Y36.108N385 G2 X-4.268 Y50.608 I25.115 J-14.5 N390 G1 X4.268N395 G2 X29.383 Y36.108 I0. 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