1、畢業(yè)論文（設(shè)計）帶槽凸臺零件的銑削加工工藝及數(shù)控程序的編制學 院 專 業(yè) 年 級 學生姓名 學 號 20* 年 *月 *日目 錄1.前言32.零件圖樣分析33.機床的選擇44.毛坯的選擇45.定位基準的選擇56.裝夾方式的選擇57.刀具及其切削用量的選擇58.加工方案及工藝卡片的制定68.1表面加工方法的選擇68.2工藝路線的安排68.3工藝卡片78.3.1工藝過程卡78.3.2數(shù)控加工工序卡79.數(shù)控編程79.1數(shù)控編程的分類及編程方法的確定79.2加工程序清單8結(jié)束語10致 謝11參考文獻12附錄 刀具軌跡路徑及自動編程程序截圖13摘要：本文的主要寫作目的是為了驗證在校三年的學校以及實踐過

2、程中所學的知識，所以選擇了一個帶槽凸臺零件來闡述數(shù)控銑削的加工工藝以及編程設(shè)計，此次設(shè)計不僅能夠驗證自己的知識，同時也能提高自己的知識，通過此次設(shè)計，使我發(fā)現(xiàn)了自己原來很多不足的地方，同時在設(shè)計中不斷的改進，使自己的能力上了個新臺階，使我對數(shù)控銑削工藝有了更高的認識。關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；刀具；切削用量；工藝卡片；數(shù)控編程全套圖紙，加153893706帶槽凸臺零件的銑削加工工藝及數(shù)控程序的編制1.前言數(shù)字控制機床（numerically controlled machine tool）簡稱數(shù)控(cnc)是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機械設(shè)備動作控制的技術(shù)。數(shù)控機床是采用計算機

3、實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)，通過計算機按事存貯的控制程序來執(zhí)行對設(shè)備的控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、邏輯判斷等各種控制機能的實現(xiàn)，均可通過計算機軟件來完成。它的出現(xiàn)以及所帶來的巨大效益，引起世界各國科技界的普遍重視。隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機床已是衡量一個國家機械制造工業(yè)水平的重要標志。數(shù)控機床作為裝備制造業(yè)的核心技術(shù)應(yīng)用，是現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，對制造業(yè)提高加工質(zhì)量和效率有著重要的意義。數(shù)控銑在數(shù)控加工中占了一定的地位，它可以加工外形、曲面、孔、螺紋等形狀特征，下面來介紹一下一典型槽型零件的數(shù)控銑削加工工藝過程及編程。2.零件圖樣分析圖

4、2.1 零件圖分析零件圖樣是工藝準備中的首要工作，直接影響零件的工藝編制及加工結(jié)果。主要包括以下幾項內(nèi)容：分析加工輪廓的幾何條件：主要目的是針對圖樣上不清楚尺寸及封閉的尺寸鏈進行處理。分析零件圖樣上的尺寸公差要求，以確定控制其尺寸精度的加工工藝，如刀具的選擇及切削用量的確定等。分析形狀和位置公差要求：對于數(shù)控切削加工中，零件的形狀和位置誤差主要受機床機械運動副精度的影響。分析零件的表面粗糙度要求，材料與熱處理要求，毛坯的要求，件數(shù)的要求也是對工序安排及走刀路線的確定等都是不可忽視的參數(shù)。從圖2.1分析得知，該零件主要加工部位有平面、輪廓、分層輪廓等，圖中尺寸標注齊全，零件的尺寸公差較高；零件的

5、臺階壁及槽內(nèi)壁的表面粗糙度較高，達到1.6了，在加工時需要合理的選擇切削參數(shù)；零件的材料為45鋼，具有良好的切削性能，易于切削加工。3.機床的選擇由于該零件屬于單件小批量生產(chǎn)，因此不用考慮生產(chǎn)效率等問題，只要在能夠保證其精度要求的前提下選擇相應(yīng)的設(shè)備進行加工即可，但為了減少人為的換刀量，根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)控機床，確定選擇由云南cy集團有限公司生產(chǎn)的cy-vmc850系列數(shù)控立式加工中心，其主要技術(shù)參數(shù)如下：系統(tǒng)配置： fanuc 工作臺面積(mm)：460950(5001050) 行程(x-y-z)(mm)：800500550主軸錐孔：bt40 主功率(kw)：7.5/11 主軸變速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速(rpm

6、)：50-6000伺服 機床結(jié)構(gòu)：臺灣主軸、全防護、貼塑滑軌、電柜空調(diào) 備注：16把斗笠式刀庫、20把圓盤式刀庫 機床重量(噸)：64.毛坯的選擇毛坯是根據(jù)零件所要求的形狀，工藝尺寸等方面而制成的供進一步加工使用的生產(chǎn)對象。毛坯種類的選擇不僅影響著毛坯制造的工藝裝備及制造費用，對零件的機械加工工藝裝備及工具的消耗，工時定額計算有很大影響。確定毛坯的形狀與尺寸的步驟是：首先選取毛坯加工余量和毛坯公差；其次將毛坯加工余量疊加在零件相應(yīng)加工表面上，從而計算出毛坯尺寸，最后標注毛坯尺寸與公差，其總的要求是：減少“肥頭大耳”，實現(xiàn)少屑或無屑加工。因此毛坯要力求接近成品形狀，以減少機械加工的勞動量。根據(jù)零

7、件的圖樣分析以及零件的材料要求，選擇45鋼；依據(jù)毛坯的選擇原則，綜合考慮零件的使用要求，以及機械加工的效率和經(jīng)濟性，確定毛坯的尺寸為909025mm。5.定位基準的選擇在選擇定位基準時，應(yīng)該減小裝夾的次數(shù)，盡量做到在一次安裝中能夠把零件上所有要加工的表面都加工出來。一般選擇零件上不需要銑削加工的表面或者孔作為定位基準。對于薄壁的零件，選擇的定位基準應(yīng)該有利于提高加工的剛性，以減小切削變形。并且定位基準應(yīng)該和設(shè)計基準重合以減小定位誤差對尺寸精度的影響。通過分析，確定其粗基準為毛坯底面及其外輪廓；精基準為已加工底面及外輪廓。6.裝夾方式的選擇從圖2.1中可以看出該零件屬于規(guī)則的方形零件，易于裝夾，

8、因此可以選擇數(shù)控銑削通用夾具機用虎鉗，在數(shù)控銑床加工中，對于較小的零件，在粗加工、半精加工和精度要求不高時，是利用機用虎鉗進行裝夾的。機用虎鉗裝夾的最大優(yōu)點是快捷，但夾持范圍不大。使用機用虎鉗安裝工件時的注意事項：1）在工作臺上安裝機用虎鉗時，要保證機用虎鉗的正確位置。當機用虎鉗底面沒有定位鍵時，應(yīng)該使用百分表找正固定鉗口面。2）夾持工件時的位置要適當，不應(yīng)該裝夾在機用虎鉗的一端。3）安裝工件時要考慮銑削時的穩(wěn)定性。4）銑削長形工件時，可使用兩個夾具把工件夾緊。7.刀具及其切削用量的選擇加工部位刀具號刀具名稱及規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/min背吃刀量mm粗銑上下兩平面t01120mm

9、面銑刀6002003精銑上下兩平面t01120mm面銑刀8001500.5銑四方外輪廓t0220mm立銑刀12001005粗銑凸臺輪廓t0220mm立銑刀12001005精銑凸臺輪廓t0220mm立銑刀15001500.5粗銑42287mm槽t038mm立銑刀15001004精銑42287mm槽t038mm立銑刀18001500.5銑115mm圓槽t045mm立銑刀15001002.58.加工方案及工藝卡片的制定8.1表面加工方法的選擇表面加工方法的選擇就是為零件上每一個有質(zhì)量要求的表面選擇一套合理加工方法。在選擇時一般先根據(jù)表面的精度及粗糙度要求選定最終加工方法，然后再確定精加工前準備工序的

10、，即確定加工方案。由于獲得同一精度和粗糙度的加工方法有幾種，在選擇時除了考慮生產(chǎn)率要求和經(jīng)濟效益外，還應(yīng)考慮下列因素：（1）工件材料的性質(zhì)。（2）工件的結(jié)構(gòu)和尺寸。（3）生產(chǎn)類型。（4）具體的生產(chǎn)條件。從圖1中可以看出，該零件表面粗糙度為ra1.66.3um，精度要求較高，又因該零件為45鋼，其切削性能好，硬度低，因此確定該表面的加工方法為：粗銑精銑。在粗銑時應(yīng)盡快的去除零件的加工余量，給精加工留與合適的切削深度，本題中給0.3mm余量。8.2工藝路線的安排根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)工藝性、生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)要求，確定該零件的工藝路線如下所述：工序1：制造毛坯909025mm板材。工序2：銑底面及外輪廓。

11、工步1：粗銑底面。留余量0.5mm。 工步2：精銑底面。 工步3：銑外輪廓。工序3：銑凸臺輪廓、42287mm槽、銑115mm圓槽。 工步1：粗銑凸臺輪廓，留余量0.5mm。 工步2：精銑凸臺輪廓。 工步3：粗銑42287mm槽。 工步4：精銑42287mm槽。 工步5：銑床115mm圓槽。工序4：去毛刺。工序5：檢驗。8.3工藝卡片8.3.1工藝過程卡序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備及工裝1備料制作毛坯90mm90mm25mm鋼板2銑銑底面及外輪廓銑削加工中心，虎鉗3銑銑凸臺輪廓、42287mm槽、銑115mm圓槽銑削加工中心，虎鉗4鉗去毛刺5檢驗8.3.2數(shù)控加工工序卡機械加工工序卡（工序2）產(chǎn)品

12、名稱槽型零件材料45鋼毛坯尺寸909025mm工步號工步內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進給速度（mm/min）背吃刀量（mm）1粗銑底面60020032精銑底面8001500.53銑四方輪廓12001005機械加工工序卡（工序3）產(chǎn)品名稱槽型零件材料45鋼毛坯尺寸909025mm工步號工步內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進給速度（mm/min）背吃刀量（mm）1粗銑上表面60020032精銑上表面8001500.53粗銑凸臺外輪廓120010054精銑凸臺外輪廓15001500.55粗銑42287mm槽150010046精銑42287mm槽18001200.57銑115mm圓槽15001002.59.數(shù)

13、控編程9.1數(shù)控編程的分類及編程方法的確定數(shù)控編程方法可分為手工編程和自動編程兩種。（1）手工編程是指主要由人工來完成數(shù)控機床程序編制各個階段的工作。當被加工零件形狀不十分復(fù)雜和程序較短時，都可以采用手工編程的方法。手工編程在目前仍是廣泛采用的編程方式，即使在自動編程高速發(fā)展的將來，手工編程的重要地位也不可取代，仍是自動編程的基礎(chǔ)。在先進的自動編程方法中，許多重要的經(jīng)驗都來源于手工編程，并不斷豐富和推動自動編程的發(fā)展。（2）自動編程自動編程是指借助數(shù)控語言編程系統(tǒng)或圖形編程系統(tǒng)，由計算機來自動生成零件加工程序的過程。編程人員只需根據(jù)加工對象及工藝要求，借助數(shù)控語言編程系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)控編程語言或圖

14、形編程系統(tǒng)提供的圖形菜單功能，對加工過程與要求進行較簡便的描述，而由編程系統(tǒng)自動計算出加工運動軌跡，并輸出零件數(shù)控加工程序。由于在計算機上可自動地繪出所編程序的圖形及進給軌跡，所以能及時地檢查程序是否有錯，并進行修改，得到正確的程序。根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)特性，確定該零件的編程方法為：零件的平面銑削、四方輪廓的銑削、圓槽的銑削等部位的加工程序采用手工編寫；對于零件的臺階輪廓及42287mm槽的加工程序采用自動編程。9.2加工程序清單（1）工序2的加工程序程序解釋說明o0001；程序號；t01 m06;（120mm面銑刀）換1號刀g00 g90 g54 x110 y-5 m03 s600;快速運動至下

15、刀點；g43 h1 z50 m08;調(diào)用1號刀具長度補償，切削液開；g00 z0.5；快速下刀至粗銑位置；g01 x-110 f200;粗銑底面；z0 s800;下刀至精銑位置；g01 x110 f150;精銑底面；g00 z150;抬刀；t02 m06;（20mm立銑刀）g00 g90 g54 x50 y-60 m03 s1200;g43 h2 z50 m08;調(diào)用2號刀具長度補償，切削液開；g00 z-12;下刀；g01 y50 f100;銑外輪廓；x-50;y-50;x55;g00 z150;抬刀；y150;工作臺退回；m05;主軸停止；m09;切削液關(guān)；m30;程序結(jié)束；（2）工序3的

16、加工程序程序解釋說明o0002;程序號；t01 m06;（120mm面銑刀）換1號刀g00 g90 g54 x110 y-5 m03 s600;快速運動至下刀點；g43 h1 z50 m08;調(diào)用1號刀具長度補償，切削液開；g00 z0.5；快速下刀至粗銑位置；g01 x-110 f200;粗銑底面；z0 s800;下刀至精銑位置；g01 x110 f150;精銑底面；g00 z150;抬刀；m98 p4444;調(diào)用子程序o4444；t04 m06;（5mm立銑刀）換4號刀；g00 g90 g54 x8 y0 m03 s1500;g43 h4 z50 m08;調(diào)用4號刀具長度補償，切削液開；g

17、00 z-5;快速下刀至切削起點；g01 z-10 f50;進刀；g03 i-8 f100;銑圓槽；g01 z5 f150;退刀；g00 z150;抬刀；y150;工作臺退回；m05;主軸停止；m09;切削液關(guān)；m30;程序結(jié)束；子程序見nc文件。結(jié)束語經(jīng)過3個月的時間，畢業(yè)設(shè)計的工作已經(jīng)完成。通過對零件數(shù)控銑加工工藝與編程課題的認真學習和研究，基本掌握了零件數(shù)控銑加工工藝分析的方法和編程的技巧，同時也通過對具體零件的數(shù)控銑加工工藝的分析、編程及模擬仿真，最終加工出了對應(yīng)的產(chǎn)品。畢業(yè)設(shè)計前期，通過對數(shù)控銑加工工藝和編程知識的儲備，學習到了關(guān)于數(shù)控銑發(fā)展的方向及其特點，并且通過對加工工藝的學習，

18、較好的掌握了數(shù)控銑加工工藝的特點，及其在編寫加工工藝時，應(yīng)該注意那些問題等等。而且通過對數(shù)控銑編程指令的熟悉和簡單的應(yīng)用，掌握了一些常用的編程指令。在畢業(yè)設(shè)計的中期，通過對仿真編程軟件的學習，進一步的掌握了數(shù)控編程的方法和編程指令，尤其是對調(diào)用循環(huán)程序中編程指令的參數(shù)的設(shè)定。通過對循環(huán)中參數(shù)的學習，更加清晰的掌握了在調(diào)用循環(huán)過程中其實際的加工過程。畢業(yè)設(shè)計的后期，通過對具體零件的分析和編程，更進一步的掌握了數(shù)控加工工藝和編程的特點。通過對零件的仿真加工，更進一步的掌握了西門子840d軟件。最后通過老師對數(shù)控銑床的講解和實際操作，基本掌握了數(shù)控銑床的實際操作過程，并且最終加工出了相應(yīng)的產(chǎn)品。在本次畢業(yè)設(shè)計的過程中，也遇到了很多的困難，充分體會到了理論必須與實際相結(jié)合。雖然在畢業(yè)設(shè)計的前期和設(shè)計過程中，搜集了大量關(guān)于數(shù)控銑加工工藝和編程的資料，但是在實際的工藝分析和數(shù)控編程中還是遇到了很多的理論與實際不同的困難。許多問題在書本上都是這樣，而在實際運用中卻是那樣，但幸運的是通過老師的幫助和多次分析修改后，最終完成了加工工藝的分析和編程，并且加工出了相應(yīng)的產(chǎn)品。在畢業(yè)設(shè)計的過程中，要邊學習，變實踐，每當遇到新的問題時，就要不斷的努力和探索，切忌心浮氣躁。致 謝本人在畢業(yè)課題的設(shè)計中，學習了不少的新知識，體會到了學習的重要性，同時，