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1、数控车削加工工艺及加工程序编制合肥通用职业技术学院毕业设计论文题目：数控车削加工工艺及加工程序编制系别:数控与材料工程系专业：数控技术学制:三年姓名：李鹏学号：12110214指导教师：葛姑二。一四年五月十六日摘要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，刀具与切削用量的选择，确定加工顺序与加工路线，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。关键词工艺分析，编程方案，进给路线，尺寸操纵目录摘要（2）第一章数控加工技术概述（5）1. 1数控技术（5）第二章数控加工工艺（8）2. 1加工方法的选
2、择（8）3. 2加工工序的编排原则（9）4. 3工件的装夹（9）5. 4对刀点与换刀点位置的确定（10）6. 5加工路线的确定（10）(11)2.6刀具及切削用量的选择第三章数控与加工程序的格式及编程方法(15)7. 1程序的结构(15)7.2 程序的格(16)7.3 3主程序与子程序(16)7.4 常用的地址符及含义(16)7.5 机床的常用编程指令(17)7.6 数控程序的编制方法及步骤(19)第四章具体零件加工(21)8. 1零件图工艺分析(22)9. 2确定工件的定位与装夹方案(22)10. 确定走到顺序及走刀路线(22)11. 4切削用量的选择(23)4. 5零件的具体加工程序(23
3、)4.6数控加工工艺文件的填写(27)第五章零件图加工步骤(28)5. 1输入零件加工程序(28)结论(29)致谢(30)参考文献(31)第一章数控加工技术概述1.l数控技术数控技术是本世纪中期进展起来的机床操纵技术，是用数字信息对机械运动与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与新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备。这里先介绍“数控”，“数控机床”，“数控系统”等基本概念。（1）数控与数控车床数控是数字操纵的简称，英文为NumericalControl,简称NCo数控（NUmeriCalControl,NC数字操纵）是指用数字、文字与符号
4、构成的数字指令来实现一台或者多台机械设备动作操纵的技术。它所操纵的通常是位置、角度、速度等机械量与与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依靠于数据载体与二进制形式数据运算的出现。1908年，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的操纵系统被发明；1938年，香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算与传输，奠定了现代计算机，包含计算机数字操纵系统的基础。数控技术是与机床操纵密切结合进展起来的。1952年，第一台数控机床问世，成为世界机械工业史上一件划时代的事件，推动了自动化的进展。现在，数控技术也叫计算机数控技术（ComPUterNumericalContro
5、l）数控机床（NUmeriCalControlMACHINETe）OLS）技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备。简单地说就是使用了数控技术的机床，或者者说是装备了数控系统的机床。国际定义为：数控机床是一种有程序操纵的机床。该系统能逻辑地处理具有特定代码与其他的符号编码指令规定的程序。（2）数控系统数控系统是数字操纵系统简称，英文名称之NumericalControlSystem,早期是由硬件电路构成的称之硬件数控（HardNC）,1970年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称之计算机数控系统。（3）计算机操纵系统计算机数控（COmPUteriZednumericalConlr
6、ol,简称CNC）系统是用计算机操纵加工功能，实现数值操纵的系统。CNC系统根据计算机存储器中存储的操纵程序，执行部分或者全部数值操纵功能，并配有接口电路与伺服驱动装置的专用计算机系统。（4）数控加工数控加工是根据零件图样及工艺要求等原始条件编制零件数控加工程序，输入数控系统，操纵数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件加工。是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息操纵零件与刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题与实现高效化与自动化加工的有效途径。（5）数控程序
7、第二章数控加工工艺2.1加工方法的选择加工方法的选择应以满足加工精度与表面粗糙度的要求为原则。由于获得同一级加工精度及表面粗糙度的加工方法通常有许多，在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸与热处理要求等全面考虑。比如，加工it7级精度的孔，使用链削、较削、磨削等加工方法均可达到精度要求，假如加工箱体类零件的孔，通常使用镇削或者较削，而不宜使用磨削加工。通常小尺寸箱体孔选择钱孔，当孔径较大时则应选择像孔。此外还应考虑生产率与经济性的要求，与生产设备的实际情况。1.加工方案的确定原则零件上比较精密的尺寸及表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工与精加工逐步达到的。对这些加工部位仅仅根据质量要求选择相应
8、的加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成型的加工方案。确定加工方案时，首先应根据要紧表面的精度与表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。比如，关于孔径不大的，it7级精度的孔，最终的加工方法选择精较孔时，则精较孔前通常要通过钻孔、扩孔与粗较孔等加工。2.平面类零件斜面轮廓加工方案的选择在加工过程中，工件按表面轮廓可分为平面类零件与曲面类零件。其中平面类零件中的斜面轮廓，有固定斜角的外形轮廓与变斜角的外形轮廓两种，一个有固定斜角的斜面能够使用不一致的刀具进行加工。在实际加工中，应根据零件的尺寸精度、倾斜角的大小、刀具的形状、零件的安装定位方法、编程的难易程度等因素，选择
9、一个较好的加工方案。具有变斜角的外形轮廓，若单纯从技术上考虑，最好的加工方案是使用多坐标联动的数控机床，这样不但生产效率高，而且加工质量也好。但是这种机床设备投资大，生产费用高，通常中小企业几乎无力购买，因此应考虑其他可能的加工方案。比如可在两轴半坐标操纵的数控铳床上用锥形铳刀或者鼓形铳刀，使用多次行切的方法进行加工，为提高零件的表面加工质量，对少量的加工残痕可用手工修磨。此外，还要考虑机床选择的合理性。比如，单纯铳轮廓表面或者铳槽的简单中小型零件，选择数控铳床进行加工较好；而大型非圆曲线、曲面的加工或者者是不仅需要铳削而且有孔系加工的零件，在数控键铳加工中心上加工较好。2. 2加工工序的编排
10、原则在控机床上加工时，其加工工序应通常按如下原则编排。（1）按工序集中划分工序的原则。（2）按粗、精加工划分工序的原则。（3）按刀具划分工序的原则。（4）按加工部位划分工序的原则。数控加工工序顺序的安排可参考下列原则。（1）同一定位装夹方式或者用同一把刀具的工序，最好相邻连接完成，这样可避免因重复定位而造成误差与减少装夹、换刀等辅助时间。（2）假如一次装夹进行多道加工工时，则应考虑把对工件刚度削弱较小的工序安排在先，以减小加工变形。（3）上道工序应不影响下道工序的定位与装夹。（4）先内型腔加工工序，后外型腔加工工序。2.3工件的装夹1.定位安装的基本原则在数控机床上加工零件时，定位安装的基本原
11、则是合理选择定位基准与夹紧方案。在选择时应注意下列几点：1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一。2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。3）避免使用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。2.选择夹具的基本原则1）是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；2）是要协调零件与机床坐标系的尺寸关系。3.除此之外，还要考虑下列几点：1）当零件加工批量不大时，应尽量使用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具，以缩短生产准备时间、节约生产费用。2）在成批生产时才考虑使用专用夹具，并力求结构简单。3）零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间。4）夹具上各零
12、部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要开敞，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀（如产生碰撞等）。2.4对刀点与换刀点位置的确定在编程时，应正确地选择“对刀点”与“换刀点”的位置。“对刀点”就是在数控机床上加工零件时，刀具相关于工件运动的起点。由于程序段从该点开始执行，因此对刀点又称之“程序起点”或者“起刀点”。对刀点可选在工件上，也可选在工件外面（如选在夹具上或者机床上）。但务必与零件的定位基准有一定的关系。对刀点与换刀点若对刀精度要求不高时，可直接选用零件上或者夹具上的某些表面作为对刀面。若对刀精度要求较高时，对刀点应尽量选在零件的设计基准或者工艺基准上。如以孔定位的工件，可选孔
13、的中心作为对刀点。刀具的位置则以此孔来找正，使“刀位点”与“对刀点”重合。所谓“刀位点”是指车刀、像刀的刀尖；钻头的钻尖；立铳刀、端铳刀刀头底面的中心，球头铳刀的球头中心。对刀点即是程序的起点又是程序的终点。因此在成批生产中要考虑对刀点的重复精度，该精度可用对刀点相距机床原点的坐标值（x,y）来校核。加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。所谓“换刀点”是指刀架转位换刀时的位置。该点能够是某一固定点（如加工中心机床，其换刀机械手的位置是固定的），也能够是任意的一点（如车床）。换刀点应设在工件或者夹具的外部，以刀架转位时不碰工件及其他部件为准。其设定值可用实际测量方法或者计算确定。同时选择对刀点应遵
14、循下列原则：（1）便于数学处理（基点与节点的计算）与使程序编制简单。（2）在机床上容易找正。（3）加工过程中便于测量检查。（4）引起的加工误差小。2.5 加工路线的确定编程时，确定加工路线的原则要紧有下列几点。（1）应尽量缩短加工路线，减少空刀时间以提高加工效率。（2）能够使数值计算简单，程序段数量少，简化程序，减少编程工作（3）能使加工工件具有良好的加工精度与表面质量（如表面粗糙度）。（4）确定轴向移动尺寸时，应考虑刀具的引入长度与超越长度。2.6 刀具及切削用量的选择刀具的选择与切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术
15、的进展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，通常不需要输出专门的工艺文件。现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件通常是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就能够自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择与切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员务必掌握刀具选择与切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。（1）数控加工常
16、用刀具的种类及特点数控加工刀具务必习惯数控机床高速、高效与自动化程度高的特点，通常应包含通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐步标准化与系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为：整体式；镶嵌式，使用焊接或者机夹式连接，机夹式又可分为不转位与可转位两种；特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为：高速钢刀具；硬质合金刀具；金刚石刀具；其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为：车削刀具，格外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；钻削刀具，包含钻头、较刀、丝锥等；像削刀具；铳削刀具等。数控刀具与普通机床上所
17、用的刀具相比，有许多不一致的要求，要紧有下列特点：刚性好（特别是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小；互换性好，便于快速换刀；寿命高，切削性能稳固、可靠；刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；刀具应能可靠地断屑或者卷屑，以利于切屑的排除；系列化，标准化，以利于编程与刀具管理。（2）数控加工刀具的选择刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量与其它有关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度与精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件
18、的表面尺寸相习惯。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常使用立铳刀；铳削平面时，应选硬质合金刀片铳刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铳刀；加工毛坯表面或者粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铳刀；对一些立体型面与变斜角轮廓外形的加工，常使用球头铳刀、环形铳刀、锥形铳刀与盘形铳刀。在进行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此,为保证加工精度，切削行距通常取得很能密，故球头常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量与切削效率方面都优于球头刀，因此，只要在保证只是切的前提下，不管是曲面的粗加工还是精加工，都应优先选择平头刀。另外，刀具的耐用度与精度与刀具价格关系极大，务必引起注意的是，在
19、大多数情况下，选择好的刀具尽管增加了刀具成本，但由此带来的加工质量与加工效率的提高，则能够使整个加工成本大大降低。在加工中心上，各类刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀与换刀动作。因此务必使用标准刀柄，以便使钻、镀、扩、铳削等工序用的标准刀具，迅速、准确地装到机床主轴或者刀库上去。编程人员应熟悉机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法与调整范围，以便在编程时确定刀具的径向与轴向尺寸。目前我国的加工中心使用TSG工具系统,其刀柄有直柄（三种规格）与锥柄（四种规格）两种，共包含16种不一致用途的刀柄。在经济型数控加工中，由于刀具的刃磨、测量与更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，务必合理安
20、排刀具的排列顺序。通常应遵循下列原则：尽量减少刀具数量；一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工部位；粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；先铳后钻；先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。（3）数控加工切削用量的确定合理选择切削用量的原则是，粗加工时，通常以提高生产率为主，但也应考虑经济性与加工成本；半精加工与精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性与加工成本。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。切削深度t。在机床、工件与刀具刚度同意的情况下，t就等于加工余量，这是提高生
21、产率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度与表面粗糙度，通常应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。切削宽度L。通常L与刀具直径d成正比，与切削深度成反比。经济型数控加工中，通常L的取值范围为：L=（0.60.9）do切削速度v。提高V也是提高生产率的一个措施，但V与刀具耐用度的关系比较密切。随着V的增大，刀具耐用度急剧下降，故V的选择要紧取决于刀具耐用度。另外，切削速度与加工材料也有很大关系，比如用立铳刀铳削合金刚30CrNi2MoVA时，V可使用8mmin左右；而用同样的立铳刀铳削铝合金时，V可选200mmin以上。主轴转速n（rmin）。主轴转速通常根据切削速度V
22、来选定。计算公式为：Vc=nd/1000式中：VC为切削线速度，有刀具的寿命决定；d为刀具或者工件直径（mm）。数控机床的操纵面板上通常备有主轴转速修调（倍率）开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。进给速度VFoVF应根据零件的加工精度与表面粗糙度要求与刀具与工件材料来选择。VF的增加也能够提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时，VF可选择得大些。在加工过程中，VF也可通过机床操纵面板上的修调开关进行人工调整，但是最大进给速度要受到设备刚度与进给系统性能等的限制。下列是具体的确定原则；1）在保证质量的前提下，选较高的进给速度。2）切断深孔加工时高速钢刀具选低速。3）精加工与表而粗糙度要求
23、较高时进给率取小些，通常在2050mmmin的范围内选取。4）空程回零时取大些，并与主轴转速习惯。5）最大进给量则受机床刚度与进给系统的性能限制。6）最后由机床说明书、工艺手册结合实践具体确定。随着数控机床在生产实际中的广泛应用，数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。在数控程序的编制过程中，要在人机交互状态下即时选择刀具与确定切削用量。因此，编程人员务必熟悉刀具的选择方法与切削用量的确定原则，从而保证零件的加工质量与加工效率，充分发挥数控机床的优点，提高企业的经济效益与生产水平。一个程序段图1程序构成第三章数控与加工程序的格式及编程方法1.1 程序的结构数控加工中，为使机床运行而送到CNC
24、的一组指令称之程序。每一个程序都是由程序号、程序内容与程序结束三部分构成，如图1所示。程序的内容则由若干程序段构成，程序段是由若干字构成，每个字又由字母与数字构成，如图2所示。即字母与数字构成字，字构成程序段，程序段构成程序。图2程序段构成数控加工中零件加工程序的构成形式，随数控系统功能的强弱而略有不一致。对功能较强的数控系统加工程序可分为主程序与子程序，其结构如图3所示。图3主程序与子程序1.2 程序的格式数控机床有三种程序段格式：固定顺序、表格顺序、子地址格式。D程序开始符、结束符程序开始符、结束符是同一个字符，ISO代码中是机EIA代码中是EP,书写时要单列段。2）程序名程序名有两种形式
25、：一种是英文字母0（%或者P）与14位正整数构成；另一种是由英文字母开头，字母数字多字符混合构成的程序名（如TESTl等）。通常要求单列一段。3）程序主体程序主体是由若干个程序段构成的。每个程序段通常占一行。4）程序结束程序结束能够用M02或者M30指令。通常要求单列一段。加工程序的通常格式举例：%开始符01234程序名NlOG54GOOX10.0Y20.0MO3SlOOO程序主体N20GOlX60.0Y30.0FlOOT02MO8N30X80.0N200M30程序结束%结束符1.3 主程序与子程序主程序即加工程序，子程序是相对主程序的一段程序，务必由主程序去调用，调用形式又分有条件调用，无条
26、件调用两类；当一个子程序中又调用了另一个子程序，即为子程序嵌套调用，关于可嵌套的次数，不一致的系统有不一致的规定。1.4 常用的地址符及含义数控机床常用的地址符及其含义如下表所示：机能地址符说明程序号O或者P或者程序编号地址程序段号N程序段顺序编号地址坐标字X,Y,Z：V,U,W：P,Q,R：A,B,C,D,E,R：I,J,K直线坐标轴旋转坐标轴圆弧半径圆弧中心坐标准备功能G指令动作方式辅助功能M,B开关功能，工作台分度等补偿值H或者D补偿值地址暂停P或者X或者F暂停时间重复次数L或者H子程序或者循环程序的循环次数切削用量S或者VF主轴转速或者切削速度进给量或者进给速度刀具号T刀库中刀具编号机
27、床的常用编程指令1.G功能GOO快速移动GOl直线插补G02顺时针圆弧插补G03逆时针圆弧插补G04暂停，精确停止G17选择XY平面G18选择ZX平面G19选择YZ平面G20英制G21公制G28返回参考点G40取消刀具半径补偿G41刀具半径左补偿G42刀具半径右补偿G43刀具长度正向补偿G44刀具长度负向补偿G49取消刀具长度补偿G54G59工件坐标系G73深孔转削固定循环G74反螺纹攻丝固定循环G76精锋固定循环G80取消固定循环G81钻削固定循环G82钻削固定循环G83深孔钻削固定循环G84攻丝固定循环G85键削固定循环G86键削固定循环G87反像固定循环G88键削固定循环G89键削固定循
28、环G90绝对指令编程G91增量指令编程G98固定循环返回初始点G99固定循环返回R点2. M功能MOO程序停止MOl有条件停止M02程序结束MO3主轴正转M04主轴反转M05主轴停止M06换刀M08冷却液开M09冷却液关M30程序结束并返回程序头M98调用子程序M99子程序结束返回/重复执行3. F功能：F功能指令用于操纵切削进给量。在程序中，有两种使用方法：F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r；F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为mmmino4. S功能：S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。S后面的数字表示的是最高转速：rminoS后面的数字表示的是恒定的线速度：m
29、/min。5. T功能：T功能指令用于选择加工所用刀具。T后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。但也有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。3.6数控程序的编制方法及步骤数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。1、分析零件图样与工艺处理根据图样对零件的几何形状尺寸，技术要求进行分析，明确加工的内容及要求，决定加工方案、确定加工顺序、设计夹具、选择刀具、确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。同时还应发挥数控系统的功能与数控机床本身的能力，正确选择对刀点，切入方式，尽量减少诸如换刀、转位等辅助时间。2、数学处理编程前，根据零件的几何特
30、征，先建立一个工件坐标系，根据零件图纸的要求，制定加工路线，在建立的工件坐标系上，首先计算出刀具的运动轨迹。关于形状比较简单的零件（如直线与圆弧构成的零件），只需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者切点的坐标值。3、编写零件程序清单加工路线与工艺参数确定以后，根据数控系统规定的指定代码及程序段格式，编写零件程序清单。4、程序输入5、程序校验与首件试切如图1所示，编程工作要紧包含:图1数控程序编制的内容及步骤第四章具体零件加工4.1 零件图工艺分析jQ03,O3Al45L5x45O CU098+0,033EOTl8OJI0 0OOE0 s?寸CrOl。40 0 6司018
31、寸0 8 寸004、u SQ sos+12+01600 0+0寸08 寸。、0|1.5x45.lolx0,卷029如图所示零件便面由柱面，圆锥面，顺圆弧，逆圆弧及外螺纹构成，外螺纹绞复杂其中多个直径尺寸由较高的精度，表面粗糙，零件图尺寸编注完整，符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清晰完整，零件材料为45钢，毛胚为直径60mm*122mm(1)刀具选择：(1)选用5mm中心钻钻削中心孔。(2)粗车及平端面选用90。硬质合金右偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉，副偏角不宜太小，选Kr35。(3)为减少刀具数量与换刀次数，精车与车螺纹选用硬质合金60。外螺纹车刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，
32、取re=0.150.2mm。4.2 确定工件的定位与装夹方案工件的定位与基准应与设计基准保持一致，应防止过定位，对与箱体工件最好选择“一面两销”作为定位基准，定位基准在数控机床上要认真找正。由于这个工件是个实心轴，末端要像一个30的锥孔，因轴的长度不是很长，因此使用工件的右端面与48的外圆作定位基准，使用普通三爪卡盘夹紧工件，取工件的右端面中心为工件坐标的原点，对刀点在（100.1000）处。在数控车床上工件定位安装的基本原则与普通机床相同。工件的装夹方法影响工件的加工精度与效率，为了充分发挥数控机床的工作特点，在装夹工件时，应考虑下列几种因素：1.尽可能使用通用夹具，务必时才设计制造专用夹具
33、；2 .结构设计要满足精度要求；3 .易于定位与装夹；4 .易于切削的清理；5 .抵抗切削力由足够的刚度；6 .3确定走刀顺序及走到路线走刀路线是指数控加工过程中刀具相关于被加工件的运动轨迹与方向。加工路线的合理选择是非常重要的，由于它与零件的加工精度与表面质量密却有关。在确定走刀路线是要紧考虑下列几点：1）保证零件的加工精度要求。2）方便数值计算，减少编程工作量。3）寻求最短加工路线，减少空刀时间以提高加工效率。4）尽量减少程序段数。5）保证工件轮廓表面加工后的粗糙度的要求，最终轮廓应安排最后一走刀连续加工出来。6）刀具的进退刀（切入与切出）路线也要认真考虑，以尽量减少在轮廓处停刀（切削力突
34、然变化造成弹性变形）而留下刀痕，也要避免在轮廓面上垂直下刀而划伤工件。加工顺序的安排应根据零件的结构与毛坯状况，与定位夹紧的需要来考虑，重点是工件的刚性不被破坏。顺序通常应按下列原则进行：（1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑先进行内形内腔加工序，后进行外形加工工序。(3)以相同定位、夹紧方式或者同一把刀加工的工序最好连接进行，以减少重复定位次数，换刀次数与挪动压板次数。(4)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小的工序。切削加工顺序的安排：先粗后精先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工与光整加工。先主后次先安排零件的
35、装配基面与工作表面等要紧表面的加工，后安排如键槽、紧固用的光孔与螺纹孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常与要紧表面有位置精度要求，因此通常放在要紧表面的半精加工之后，精加工之前进行。先面后孔关于箱体、支架、连杆、底座等零件，先加工用作定位的平面与孔的端面，然后再加工孔。这样可使工件定位夹紧稳固可靠，利于保证孔与平面的位置精度，减小刀具的磨损，同时也给孔加工带来方便。基面先行用作精基准的表面，要首先加工出来。因此，第一道工序通常是进行定位面的粗加工与半精加工(有的时候包含精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。比如，轴类零件顶尖孔的加工。7 .4切削用量的选择根据零件的结构特点，
36、外轮廓用使用90度的外圆车刀，轮廓粗加工时留Imm的精车余量，粗加工时选主轴转速为s=600rmin,进给速度Vf=150mmmin;精加工选主轴转速S=100OrZmin:进给速度Vf=50mmmino4.5零件的具体加工程序OOOOl零件左端TOlOlMO3S600GOXlOOZ100；主轴正转，换1号刀GOOX52Z0；GOlX-IFO.2；车端面GOOXlOOZ100；T0505；GOOX19Z2；循环起点G71UlRI；TOlOlMO3S600GOXlOOZ100；G00X52Z0；GOlX-IF0.2；T0505；GOO X19 Z2；Rl;GOOXlOOZlOO；G71P45Q8
37、0U-0.5WO.1F0.3；内孔粗加工循环G71P45Q80U-0.5W0.1F0.3；N45GOX32；GOlZOF0.1；X30Z-1；Z-9；X26Z-16；Z-24；X20；Z-29；G00X100Z100；返回换刀点MO5；M00；暂停，测量，补偿MO3SlOOOT0505；GOOX19Z2；G70P45Q80；内孔精加工循环GOOXlOOZ100；返回换刀点MO5；M00；MO3S600T0202；换2号刀车外圆GOOX52Z2；循环起点G71UlR1；外圆粗加工循环G71P150Q180U0.5W0.1F0.3；GOOX37；GOlZOF0.1；X40Z-1.5；内孔粗加工循环
38、Z-24；X46；X48Z-25；Z-40；G00X100ZlOO；M05；MOO；MO3SlOOOT0202；GOOX52Z2；G70P150Q180；G00X100ZlOO；外圆精加工循环M05；返回换刀点M30；程序结束，机床复位调头加工:00002零件右端TOlOlMO3S600GOXlOOZ100；主轴正转，换1号刀GOOX52Z0；循环起点GOlX-IFO.2；GOOXlOOZ100；车端面T0202；换2号刀GOOX52Z2；循环起点G73UlOR15；G73P45QUOUO.5WO.1FO.3；外圆轮廓粗加工循环GOOX21；GOlZOF0.1；X23.8Z-l.5；Z-25；
39、X24；Z-30；G02X28Z-44RIO；GOlZ-52；X30；G03X40Z-57R5；GOlZ-64；X64；X48Z-65；GOOU5；XlOOZlOO；T0303S400；GOOX25Z-25；GOlX21FO.15；GOOX25；Z-24；GOlX21FO.15；Z-25；GOOXlOO；ZlOO；MO5；MOO；M03SlOOOT0202；GOOX55Z2；G70P45QllO；GOOXlOOZlOO；T0404S700；GOOX26Z2；X23Z-22Fl.5；X22.725；X22.425；X22.125；GOOXlOOZlOO；MO5；M30；返回换刀点切槽暂停，测量，
40、补偿外圆轮廓精加工循环换4号刀循环起点螺纹切削固定循环返回换刀点程序结束，机床复位4.6数控加工工艺文件的填写零件名称轴数量工序名称工艺要求工作者日期1下料60mm*122mm棒料2车车削外圆到483调头加工30的内孔工步工步内容刀具号1车端面TOlOl2自右向左粗车外轮廓TOlOl3自左向右精车外轮廓T02024切削24的退刀槽T03035车螺纹T04046像孔T05054检验材料钢规格数量60mm*122mm数控加工工艺卡刀具号刀具规格名称数量加工内容主轴转速r.min进给速度mm.rTOl90度外圆车刀1粗车轮廓6000.2T0290度外圆车刀1精车轮廓100O0.3T03切槽刀1切槽4
41、000.15T04螺纹刀1车螺纹7001.5T05内馍孔刀1链孔6000.3第五章零件图加工步骤1.1 输入零件加工程序（1）机床的开机开机先检查，一切没有问题后在打开机床总电源，然后打开数控系统的电源，在显示屏上应出现机床的初始位置坐标，再检查面板上的按钮指示灯是否正常，若一切正常，就卡伊进行其他操作。（2）回零操作开机正常后，机床应首先进行回零操作。（3）加工程序的输入按下主功能键（如PROGRAM）,进行加工程序编辑，在此状态下可通过手动数据输入方式或者RS-232接口加工程序输入机床，可对程序进行编辑与修改。（4）将数日的程序认真校对检查。2 .进行对刀操作设定工件坐标系，进行试切对刀
42、或者机外对刀，并按下主功能的补偿键，进行参数设置状态，将所用各把刀具的刀偏量X,Z输入刀具的参数数据库里面。3 .在自动方式下自动加工并测量修调（1）选择主功能的自动执行状态。（2）选择要执行零件程序。（3）显示工件坐标系。（4）按下数控启动键。（5）在自动加工中如遇到非法事件，应立即按下急停键。（6）加工完毕，取下工件，清洁机床结论通过以上程序的数控车削加工，对数控车削加工的整个过程有了较为全面的熟悉。通过本设计中选择刀具，对数控机床工具系统的特点、数控机床刀具材料与使用范围有了较深的熟悉，基本掌握了数控机床刀具的使用方法；通过设计加工方案，进一步熟悉了工件定位的基本原理、定位方式与定位元件
43、及数控机床用夹具的种类与特点，对教材中有关定位基准的选择原则与数控加工夹具的选择方法有了更深的熟悉；通过编制零件的加工程序，基本熟悉数控编程的要紧内容及步骤、编程的种类、程序结构与格式，对数控编程前数学处理内容、基点坐标、辅助程序段的数值计算有了进一步的认识。另外，工艺设计、数值计算及程序编制的过程比较繁重，设计过程当中自己不断学习与实践，每解决一个问题，都会感到不尽的喜悦与兴奋。通过本设计的实践，真切体会到理论务必与生产实践结合。教材中所学到的许多内容在实践中得到可印证，但在具体操作中也出现了一些意向不到的情况，在工艺方案确定后，加工程序也通过多次试调、修改才最终完成了零件的加工。看到自己加
44、工出合格的零件，对自己所学的专业更加充满信心。致谢通过一个月的忙碌与工作，本文在葛靖老师精心指导与大力支持下完成。葛老师以其严谨求实的治学态度，高度的敬业精神，兢兢业业，孜孜以求的工作作风与大胆创新的进取精神对我产生重要影响。她渊博的知识，开阔的视野与敏锐的思维给了我深深的启迪。同时，在此次毕业设计过程中，我也学到了许多关于机械方面的知识，实践技能由了很大的提高。作为一个专科生的毕业论文，由于经验的匮乏，难免由许多考虑不周全的地方，假如没有导师的督促指导，与一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。特别她多次询问写作指导，并为我指点迷津帮助我开拓思路，精心点拨，热忱鼓励。她严肃的教学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风深深的感染与激励着我，并将积极影响我以后的学习与工作正是由于她，我才能在各方面取得显著的进步，在此向她表示我由衷的谢意，并祝葛老师培养出越来越多的优秀人才，桃李满天下！此外，我还感谢在大学三年帮助我的人，感谢合肥通用职业技术学院各位老师在学习上的点拨，同时我也要感谢在论文写作过程中，帮助过我、同时共同奋斗三年的大学同学们，能够顺利完成论文，是由于有你们。在论文完成之际，我的心情格外舒畅，从开始到结束，有多少朋友、师长给了我无言的帮助。在此，请同意我诚挚的谢意。最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们！感谢数
