数控机床加工工艺路线的探讨(doc 8页)

数控车床的加工工艺与技巧数控车床是一种高精度的机械设备，广泛应用于制造业的各个领域。

在实际的加工过程中，熟练掌握数控车床的加工工艺与技巧是非常重要的。

本文将从工艺准备、加工参数设置、刀具选择以及工艺优化等方面，介绍数控车床的加工工艺与技巧。

一、工艺准备在进行数控车床的加工之前，首先需要进行充分的工艺准备。

首先要对待加工的工件进行认真的检查，了解工件的尺寸精度要求以及加工工艺要求。

其次，要仔细研读数控车床的操作手册，了解机床的性能参数和加工工艺要求。

同时，还需要准备好所需的刀具、测量仪器和夹具等辅助工具。

二、加工参数设置在进行数控车床的加工过程中，合理设置加工参数是非常重要的。

首先要确定切削速度和进给速度的合理取值，这直接影响到加工质量和加工效率。

同时，还需要根据工件材料的硬度、切削刃数等因素，合理选择刀具的走刃量和进给量。

此外，还要注意刀具的刃角大小和刃前刃后角的合理设置，以确保切削力的均衡和切削效果的良好。

三、刀具选择在进行数控车床的加工中，刀具的选择对于加工质量和效率起着至关重要的作用。

要根据加工零件的材料和形状特点，选择合适的刀具类型和规格。

例如，对于硬度较高的材料，可以选择硬质合金刀具；对于加工深槽的工件，可以选择长刀具或L型刀具。

此外，还要注意刀具的磨损情况，及时更换和修复刀具，以保证加工质量和刀具寿命。

四、工艺优化为了提高数控车床的加工效率和加工质量，还可以进行工艺优化。

首先要进行切削力分析，找出加工中存在的问题和潜在的改进空间。

其次，可以通过工艺参数优化、工艺路线优化等方式，提高加工效率和降低生产成本。

同时，还可以运用数控编程技术和仿真软件，进行虚拟加工，以发现和解决潜在的问题。

总之，数控车床的加工工艺与技巧是影响加工质量和效率的重要因素。

在实际操作中，我们应该熟练掌握工艺准备、加工参数设置、刀具选择以及工艺优化等技巧，以提高数控车床的加工效率和加工质量，满足不同工件加工的需求。

通过不断的学习和实践，我们可以不断提升自己的技术水平，为制造业的发展做出贡献。

毕业论文（设计）题目典型零件的数控铣编程设计学生姓名单硕学号 10022009班级 090204专业数控技术专业分院工程技术分院指导教师杜迎宇2011 年 11 月 20 日毕业设计（论文）任务书主要内容：（一）工序的划分加工顺序的安排（二）数控机床加工工序和加工路线的设计（三）工件的安装与夹具的选择基本要求（一）设计者必须发挥独立思考能力，创造性地完成设计任务，在设计中应遵循设计规范，尽量利用国内外先进技术与经验；（二）设计者对待设计计算、绘图等工作应具有严肃认真一丝不苟的工作作风，以使设计成果达到较高的水平；（三）设计者必须明确设计任务，在规定时间内圆满完成要求的设计内容，成果包括：设计说明书一份（按规范格式）A1图纸4-5份。

主要参考资料等：相关的设计手册、图册、设计规范和论文资料等，例如：（一）《机械设计》邱宣怀等编，高等教育出版社（二）《机械设计大典》江西科技技术出版社（三）《机械设计手册》机械工业出版社（四）《新编机械设计师手册》上下册徐灏机械工业出版社出论文）开题报告表摘要数控加工工艺决策是数控加工过程中较为复杂又非常重要的环节，与加工程序的编制、零件加工的质量、效益都有着密切的关系。

工艺决策的好坏，不仅会影响机床效率的发挥，而且还将直接影响零件的加工质量。

因此，数控加工工艺决策的研究对提高被加工零件的精度，提高工作效率，从而提高企业的经济效益，是非常必要的。

本文通过对数控加工工艺特性的理论分析和研究，建立了基于数控加工基元CNC．ME(CNC)的创成式CAPP系统中具有层次化结构的数控加工工艺决策模型，阐述了数控加工工艺决策过程中正向离散和反向集中的原理及工步、工序优先级工艺路线生成的原则。

在数控加工中，正确合理地选择切削参数对确保产品质量、提高生产率、降低生产成本起着十分重要的作用。

近年来，随着数控技术的普遍应用，以及各种先进制造技术的迅速发展，生产辅助时间大大降低，相应地，切削时间所占的比重就大大提高。

数控铣加工工艺编制分析p数控铣加工工艺属于一种在数控机床基础上进行零件加工的工艺技术，采取数字信息进行零件及刀具位移控制的机械加工技术。

数控铣加工工艺实现的基础为数控机床。

在零件加工中，程序员综合分析零件材质、零件加工需求、机床特性等因素，合理编制数控系统指令，在指令下数控系统执行动作，完成零件加工。

数控铣机床与一般普通机床存在着较大区别，如数控铣加工机床其加工程序更为复杂，工艺规程要求更多。

为保证数控铣加工质量及效率，应做好数控铣加工工艺编制工作，其编制内容主要包括数控铣加工工艺分析、零件装夹与定位、刀具及切削用量、加工路线、数控编程等。

2 数控铣加工工艺编制分析2.1 数控铣加工工艺分析在进行数控铣加工工艺编制工作时，首先应对需要加工的零件进行工艺分析，其工艺分析的主要内容包括以下几点：第一，零件尺寸标注。

在数控铣加工零件编程作业中，其所有的尺寸，包括点、线、面及位置均是以编程原点为基准来确定。

为此，应在零件加工对象图中直接标注出坐标尺寸；第二，元素分析。

在数控铣加工工艺铣加工编制中，编制人员应充分分析加工零件对象轮廓几何要素参数及多个几何要素之间存在的关系。

在工艺分析中，需要对加工零件元素，如加工零件曲线轮空、形状、尺寸、空间曲线等因素进行分析。

在充分分析元素的基础上方可进行工艺编程；第三，定位。

在数控铣加工工艺分析中，因其零件加工工序集中性较强，为此，应保证其基准定位精确性；第四，尺寸及几何类型统一。

为降低换刀频率，在进行零件加工中，其加工零件内腔及外形应尽量采取统一尺寸及几何类型。

进行尺寸及几何类型的统一，可以缩短程序长度，节省编程时间。

2.2 零件装夹与定位在进行零件加工之前，应将零件放置在相应夹具或机床上。

为避免零件加工中出现零件位移等问题，应保证零件装夹牢固性及精度，即零件装夹与定位。

为保证装夹及定位效果，应尽量实现一次定位装夹，避免多次装夹，充分发挥数控机床性能，减少人工调整加工。

数控加工工艺论文选择合理的数控加工工艺,提高加工效率数控加工作为现代制造业先进生产力的代表,在机械、航空航天和模具等行业发挥着极为重要的作用。

选择合理的数控加工工艺,能有效地提高加工效率。

一、数控车的工艺与工装数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似,但由于数控车床是一次装夹,连续自动加工完成所有车削工序,因而应注意以下几个方面。

1.合理选择切削用量对于高效率的金属切削加工来说,被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。

这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。

经济有效的加工方式必然是合理地选择了切削条件。

切削条件的三要素:切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。

伴随着切削速度的提高,刀尖温度会上升,会产生机械的、化学的、热的磨损。

切削速度提高20%,刀具寿命会减少1/2。

进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。

但进给量大,切削温度上升,后面磨损大。

它比切削速度对刀具的影响小。

切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大,但在微小切深切削时,被切削材料产生硬化层,同样会影响刀具的寿命。

学生要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。

然而,在实际作业中,刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。

对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说,可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。

2.合理选择刀具(1)粗车时,要选强度高、耐用度好的刀具,以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。

(2)精车时,要选精度高、耐用度好的刀具,以保证加工精度的要求。

(3)为减少换刀时间和方便对刀,应尽量采用机夹刀和机夹刀片。

3.合理选择夹具(1)尽量选用通用夹具装夹工件,避免采用专用夹具。

(2)零件定位基准重合,以减少定位误差。

4.确定加工路线加工路线是指数控机床加工过程中,刀具相对零件的运动轨迹和方向。

(1)应能保证加工精度和表面粗糙要求。

(2)应尽量缩短加工路线,减少刀具空行程时间。

数控机床加工工艺实例分析第9章数控机床加工工艺实例分析9．1 大批量生产零件数控车削加工工艺maxbook118com．零件介绍maxbook118com 工艺分析1．加工技术要求分析2．定位基准的选择3．工艺方案拟定maxbook118com 铜接头综合工艺过程卡和工序卡1．铜接头综合工艺过程卡2．工序卡3数控加工走刀路线图4．刀具调整图5．专用夹具9．2 数控铣削加工工艺实例分析maxbook118com 零件介绍maxbook118com 工艺分析1．工艺分析2．选择装夹和定位3．选择铣刀和切削用量4．确定走刀路线maxbook118com 加工工序卡片和刀具使用卡片9．3 加工中心加工工艺实例分析maxbook118com 零件介绍maxbook118com 工艺分析1．零件图工艺分析2．确定装夹方案3．确定加工顺序及走刀路线4．刀具的选择5．切削用量的选择maxbook118com 填写数控加工工序卡片9．4 数控线切割机床加工工艺实例分析maxbook118com 零件介绍maxbook118com 工艺分析小结与复习思考题图912 锪4-φ16孔进给路线return 图913 钻螺纹底孔攻螺纹进给路线return 铣AB表面时为缩短进给路线提高加工效率减少接刀痕迹同时考虑切削力矩不要太大选择φ100硬质合金可转位面铣刀孔螺纹孔加工刀具尺寸根据加工尺寸选择所选刀具见表912 铣AB表面时留02mm精铣余量精镗φ60H7孔留01mm余量4-φ12H8孔留01mm铰孔余量查表确定切削速度和进给量然后根据式vc πdn1000vf nfvf nZfz计算各工步的主轴转速和进给速度将各工步的加工内容所用刀具和切削用量填入表913 盖板零件数控加工工序卡片表912 盖板零件数控加工刀具卡片产品名称或代号×××零件名称盖板零件图号×××序号刀具号刀具加工表面备注规格名称数量刀长／mm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 T01 T02 T03 T04 T05 T06 T07 T08 T09 T10 Tll φ100可转位面铣刀φ3中心钻φ58镗刀φ599镗刀φ60H7镗刀φ119麻花钻φ16阶梯铣刀φ12H8铰刀φ14麻花钻90°φ16铣刀机用丝锥M16 l 1 l l 1 l 1 1 1 1 1 铣AB表面钻中心孔粗螳φ60H7孔半精镗φ60H7孔精镗φ60H7孔钻4-φ12H8底孔锪4-φ16阶梯孔铰4-φ12H8孔钻4-M16螺纹底孔4-M16螺纹孔倒角攻4-M16螺纹孔编制×××审核×××批准×××年月日共页第页表913 盖板零件数控加工工序卡片单位名称×××产品名称或代号零件名称零件图号×××盖板×××工序号程序编号夹具名称使用设备车间××××××平口虎钳TH5660A 数控中心工步号工步内容刀具号刀具规格mm 主轴转速r·min-1 进给速度mm·min-1 背侧吃刀量mm 备注1 2 3 4 5 6 7 8 9 lo 11 12 13 14 粗铣A面精铣A面粗铣B面精铣B面保证尺寸15 钻各光孔和螺纹孔的中心孔粗镗φ60H7孔至φ58 半精镗φ60H7孔至φ599 精镗φ60H7孔钻4-φ12H8底孔至φ119 锪4-φ16阶梯孔铰4-φ12H8孔钻4-M16螺纹底孔至φ14 4-M16螺纹孔端倒角攻4-M16螺纹孔T0l T01 T0l T01 T02 T03 T04 T05 T06 T07 T08 T09 T10 T11 φ100 φ100 φ100 φ100 φ3 φ58 φ599 φ60H7 φ119 φ16 φ12H8 φ14 φ16 M16 250 320 250 320 1000 400 460 520 500 200 100 350 300 100 80 40 80 40 40 60 50 30 60 30 30 50 40 200 38 02 38 02 自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动编制×××审核×××批淮×××年月日共页第页按照技术要求完成图914所示内花键扳手零件的加工此零件毛坯料为100mm×32mm×6mm板料图图914 内花键扳手零件1．零件图工艺分析此零件尺寸要求精度不高但内外两个型面都要加工有一定的位置要求2．确定装夹位置及走刀路线因为该零件毛坯料为100mmX 32mmX 6mm板料为防止工件翘起或低头装夹采用两端支承方式走刀路线是先切割内花键然后再切割外形轮廓如图915所示图915 零件装夹位置3．穿丝点的位置根据图纸所给参数编制程序单生成切割轨迹时注意穿丝点的位置见图915所示可以用轨迹跳步9．1 大批量生产零件数控车削加工工艺9．2 数控铣削加工工艺实例分析9．3 加工中心加工工艺实例分析9．4 数控线切割机床加工工艺实例分析图91所示为铜接头零件简图该零件材料为HPb591毛坯为30铜六方冷拔型材是国内某精密仪器厂接洽日本的定单零件为大批量生产类型产品该零件为外圆柱面内外螺纹内圆柱孔内圆锥孔内外环槽等表面组成的零件加工表面较多适合在数控车床上加工图91 铜接头零图该零件有众多的精度要求大端内螺纹RC12大端内螺纹倒角1×45°小端内孔直径φ连接小端内孔与大端内螺纹的内锥孔长165大径φ107小端外径φ11外螺纹G12大端端面2φ29大端外表面刻字68以及其它各轴向尺寸粗糙度要求等此外零件上不得有毛刺伤痕及油污未注公差±01φ68孔P处不得有毛刺但倒角不得大于03零件上φ11外圆φG12螺纹Rc12内螺纹68孔与G12螺纹Rc12内螺纹有同轴度要求φ68与G12一次装夹加工以保证同心上述技术要求决定了需加工的表面及相应加工方案见表91 因该零件为大批量采用普通机床和数控机床共同加工完成见表91综合工艺过程卡按工序分散原则先粗后精原则划分工序其整个工艺流程分两大部分一部分是下料和粗加工部分在普通机床上完成粗加工的定位基准是用三爪卡盘以外六方各端面配合定位另一部分是精加工和螺纹加工部分在数控车床上完成按装夹方式划分为两个工序外螺纹加工等以外六方和大端面定位是一个工序内螺纹加工等使用专用夹具如图94所示以外螺纹面大端左端面定位是另一个工序见表92～表98 1下料车端面切断2外表面各部分粗车精车3钻孔小端钻盲孔φ55大端钻孔φ15 4钻锥孔锥形钻头钻锥孔5切退刀槽外螺纹切槽25×φ18精车螺纹G12 6切内槽内螺纹切内槽25×φ22精车内螺纹Rc12 表91 铜接头综合工艺过程卡零件名称零件材料毛坯种类毛坯硬度毛重kg 净重kg 车型每车件数铜接头HPb591 冷拔型材工序号工序名称设备名称夹具进给量mmr 主轴转速rmin 切削速度mmin 冷却液负荷 1 下料卧式车床三爪平卡盘 2 粗车小端外圆卧式车床三爪平卡盘 3 粗车小端面及钻孔卧式车床三爪平卡盘 4 粗车大端面及钻孔卧式车床三爪平卡盘 5 钻锥孔卧式车床三爪平卡盘 6 精车小端面各部数控机床三爪平卡盘7 精车大端面各部数控机床专用夹具编制审核批准共1页第1页表92 铜接头工序卡机械加工工序卡零件图号零件名称文件编号第页CF-AD316Z0 铜接头工序号工序名称材料 1 下料HPb59-1 加工车间设备型号夹具CW6140A 三爪平卡盘工步号工步内容刀具量具及检具 1 车端面切断刀1 2 切断切断刀1 游标卡尺编制校对审定批准表93 铜接头工序卡机械加工工序卡零件图号零件名称文件编号第页CF-AD316Z0 铜接头工序号工序名称材料2 车小端外圆HPb59-1 加工车间设备型号夹具C6140A1 三爪平卡盘工步号工步内容刀具量具及检具 1 粗车φ11外圆至φ126 外圆车刀1 游标卡尺2 粗maxbook118com 外圆车刀2 游标卡尺编制校对审定批准表94 铜接头工序卡机械加工工序卡零件图号零件名称文件编号第页CF-AD316Z0 铜接头工序号工序名称材料 3 粗车小端面及钻孔HPb59-1 加工车间设备型号夹具CM6125 三爪平卡盘工步号工步内容刀具量具及检具 1 车小端面车刀游标卡尺2 钻φ6孔至φ55孔深18 φ55钻头编制校对审定批准表95 铜接头工序卡机械加工工序卡零件图号零件名称文件编号第页CF-AD316Z0 铜接头工序号工序名称材料 4 粗车大端面及钻孔HPb59-1 加工车间设备型号夹具CM6125 三爪平卡盘工步号工步内容刀具量具及检具 1 车大端面车刀游标卡尺 2 钻Rc12螺纹底孔孔深17 φ15钻头编制校对审定批准表96 铜接头工序卡机械加工工序卡零件图号零件名称文件编号第页CF-AD316Z0 铜接头工序号工序名称材料 5 钻锥孔HPb59-1 加工车间设备型号夹具CM6125 三爪平卡盘工步号工步内容刀具量具及检具 1 成形钻头钻锥形孔锥形钻头编制校对审定批准表97 铜接头工序卡数控加工工序卡零件图号零件名称文件编号第页CF-AD316Z0 铜接头工序号工序名称材料 6 精车小端面各部HPb59-1 加工车间设备型号夹具CNC6132 三爪平卡盘工步号工步内容刀具走刀次数量具及检具1 精车小端面φ11外圆φ208端面G12螺纹底径至φ209和车大端左端面倒角及退刀槽车刀T01 游标卡尺 2 精车φ68到尺寸车刀T02 1 塞规3 精车G12螺纹到尺寸外螺纹车刀T03 6 螺纹环规编制校对审定批准表98 铜接头工序卡数控加工工序卡零件图号零件名称文件编号第页CF-AD316Z0 铜接头工序号工序名称材料7 精车大端面各部HPb59-1 加工车间设备型号夹具CNC6132 专用夹具工步号工步内容刀具走刀次数量具及检具 1 精车大端面至215靠倒角2-φ29 30°精车内螺纹Rc12大径车内槽25×φ22 专用车刀T01 游标卡尺2 精车内螺纹Rc12到尺寸内螺纹车刀T02 7 螺纹塞规3 精车内锥孔到尺寸车刀T03 1 塞规编制校对审定批准表99 数控加工走刀路线图数控加工走刀路线图零件图号CF-AD316Z0 工序号 6 工步号 1 程序号O0099 机床型号CNC6132 程序段号加工内容精车小端外圆柱面端面倒角及退刀槽共1页第页符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向走刀线相切爬斜坡铰孔行切图92 工序6小端外轮廓精加工刀具调整图图93 工序7大端外轮廓精加工刀具调整图图94 工序7专用夹具零件图典型零件如图95所示该零件为铸造件灰口铸铁铣削上表面最大外形轮廓挖深度为25mm的凹槽钻maxbook118com公差按ITl0级自由公差确定加工表面粗糙度Ra≤6．3制订加工工序图95 盖板零件该零件形状较典型并且为轴对称图形也便于装夹和定位该例在数控铣削加工中有一定的代表性1图样分析该零件以φ22mm孔的中心线为基准尺寸标注齐全且无封闭尺寸及其他标注错误尺寸精度要求不高2加工工艺该零件为铸造件灰口铸铁其结构并不复杂但对要求加工部分需要一次定位二次装夹根据数控铣床工序划分原则先安排平面铣削后安排孔和槽的加工对于该工件加工顺序为先铣削上平面铣削轮廓用中心钻点窝钻φ55mm的孔钻φ65mm的孔然后先用压板压紧工件再松开定位销螺母进行挖φ25mm深的中心槽该零件在生产时可采用一面两销的定位方式以工件底面为第一定位基准定位元件采用支撑面限制工件在Xy方向的旋转运动和Z方向的直线运动两个φ22mm的孔作为第二定位基准定位元件采用带螺纹的两个圆柱定位销进行定位和压紧限制工件在Xy 方向的直线运动和Z方向的旋转运动挖φ25mm深的中心槽时先用压板压紧工件再松开定位销螺母在批量生产加工过程中应保证定位销与工作台相对位置的稳定铣削上表面选取φ25mm立铣刀由于采用两个中心孔定位不能使用端面铣刀先进行粗铣留02～05mm余量再进行精铣最大外形轮廓铣削可选用直径较大的刀根据余量决定铣削次数最后余量加工应≤φ05mm挖深度为25mm选用直径≤φ8 mm的立铣刀maxbook118com先用φ3的中心钻点窝再分maxbook118com麻花钻钻削盖板挖槽走刀线路如图96所示采用由内向外平行环切并清角或采用由外向内平行环切并清角的切削方式盖板钻孔走刀线路如图97所示编程与工件坐标系大端φ22mm孔的中心点为坐标系原点对刀点根据实际情况而定定位销与工作台固定以后可以套装一标准块然后再进行定位图96 盖板挖槽走刀路线图97 盖板钻孔走刀路线盖板零件数控铣加工工序卡片和刀具使用卡片见表910和表611 表910 盖板零件数控铣加工工序卡片单位名称数控加工工序卡零件名称零件图号材料02 盖板HT 32-52 工艺序号02 夹具名称夹具编号使用设备XK5025 工步号加工内容程序号刀具名称刀具规格mm 补偿号补偿值主轴转速r·min-1 进给速度mm·min-1 进给倍率切削深度mm 加工余量mm 1 铣平面粗立铣刀φ25 202 200 30 精402 200 20 05 2 铣外轮廓粗立铣刀φ25 H1 202 200 30 精φ25 H1 402 200 10 05 3 挖槽键槽铣刀φ8 402 200 10 4 点窝中心钻φ3 800 100 20 5 钻孔麻花钻φ55 602 200 20 6 钻孔麻花钻φ6602 50 10 注意事项①启动机床回零后检查机床零点②换刀后应松开主轴锁定并对Z轴进行对刀③正确操作机床注意安全文明生产表911 盖板零件数控铣加工刀具使用卡片编号刀具名称刀具规格mm 数量用途刀具材料1 立铣刀φ25 1 铣平面轮廓合金镶条2 键槽铣刀φ8 1 挖孔高速刀HSS 3 麻花钻φ55 1 钻孔高速刀HSS 4 麻花钻φ65 1 钻孔高速刀HSS 在立式加工中心上加工如图98 所示盖板零件零件材料为HT200铸件毛坯尺寸长×宽×高为170mm×170mm×23mm 图98 盖板零件图该零件毛坯为铸件外轮廓4个侧面为不加工面主要加工AB面及孔系包括4个M16螺纹孔4个阶梯孔及1个φ6OH7尺寸精度要求一般最高为IT7级4-φ12H8φ60H7孔的表面粗糙度要求较高达到只Ra08其余加工表面粗糙度要求一般根据上述分析AB面加工可采用粗铣-精铣方案φ6OH7孔为已铸出毛坯孔因而选择粗镗-半精镗-精镗方案4-φ12H8宜采用钻孔-铰孔方案以满足表面粗糙度要求该零件形状比较规则简单加工面与不加工面的位置精度要求不高可采用平口虎钳夹紧但应先加工A面然后以A面主要定位基面和两个侧面定位用虎钳从侧面夹紧按照先面后孔先粗后精的原则确定加工顺序总体顺序为粗精铣AB面-粗镗半精镗精镗φ60H7孔-钻各中心孔-钻锪铰4-φ12H8和4-φ16孔-钻4-M16螺纹底孔-攻螺纹由零件图可知孔的位置精度要求不高因此所有孔加工的进给路线按最短路线确定图99 图910图911图912图913为孔加工各工步的进给路线图99 镗φ60H7孔进给路线return 图910 钻中心孔进给路线return 图911 钻铰4-φ12H8孔进给路线return。