1、（2010級）畢業設計（論文）題 目:數控銑削加工工藝設計及零件加工程序編制學 院、系： 江西渝州科技職業學院 專 業： 數控技術與應用 學 生 姓 名：班 級：學號：指導教師姓名：職稱職稱最終評定成績摘 要數控技術及數控銑床在當今機械制造業中的重要地位和巨大效益，顯示了其在國家基礎工業現代化中的戰略性作用，并已成為傳統機械制造工業提升改造和實現自動化、柔性化、集成化生產的重要手段和標志。數控技術及數控銑床的廣泛應用，給機械制造業的產業結構、產品種類和檔次以及生產方式帶來了革命性的變化。數控銑床是現代加工車間最重要的裝備。它的發展是信息技術(1T)與制造技術(MT)結合發展的結果。現代的UG、

2、制造技術，都是建立在數控技術之上的。掌握現代數控技術知識是現代數控技術專業學生必不可少的。數控裝置也逐漸由NC向CNC發展。其高速、高效、高精度、高可靠性的特性以及其模塊化、智能化、柔性化和集成化的快捷方便使其在生產制造中成為越來越重要的角色。本文內容介紹了數控加工的特點、加工工藝分析以及數控編程的一般步驟。并通過一定的實例詳細的介紹了數控加工工藝的分析方法。關鍵詞： 數控銑床 加工工藝 數控編程 UGABSTRACT(空一行)（小四號Times New Roman，行距20磅，首行縮進2字符）（空1行）Keywords:×××,×××

3、;（4號Times New Roman）目 錄1設計任務書.2開題報告72.1 數控技術畢業設計必須遵循的一般原則72.2 畢業設計的步驟72.3 畢業設計的基本內容82.3.1 數控加工工藝設計82.3.2 加工程序的編制82.3.3 數控操作技能8一 摘要-4二 緒論-52.1. 數控銑床的簡介-5三 數控加工的準備階段-11 3.1數控加工刀具的要求-113.2裝夾方式和夾具的選擇-123.3數控銑床安全操作規程-14四 加工注意事項.12五 加工工藝路線的確定.25.1零件圖工藝分析.25.2選擇設備.3 5.3數控加工零件工藝分析.4零件圖樣上尺寸數據應符合編程方便.4.零件結構工藝

4、性應符合數控數控加工特點.55.4加工方法的選擇與加工方案的確定.65.4.1 加工方法的選擇.6 5.4.2 加工方案的確定的原則.75.5 工序與工步的劃分.8 5.5.1 工序的劃分.8 5.5.2 數控銑削加工零件工藝分析遵循的原則.95.6 確定加工順序.12 5.7刀具的選擇與切削用量的選擇.13 5.7.1 刀具的選擇.13 5.7.2 切削用量的選擇.145.9 對到點與換刀點的確定. 155.10 數控加工工藝卡.165.11 數控加工程序.175.12 主要操作步驟.六 、設計體會.18七、 參考資料.19八、 致謝.20九、 附錄1.20十、 附錄2. 212.開題報告數

5、控技術畢業設計應包括數控加工工藝分析、數控刀具及其選擇、工件裝夾方式與數控加工夾具的選擇、程序編制中的數值計算、數控加工程序的編制、數控車削加工、數控銑削加工、數控加工中心編程及自動編程技術等內容。若條件允許，還可以加上數控機床的安裝、調試與驗收等內容。2.1 數控技術畢業設計必須遵循的一般原則（1）    結合本校數控基地的情況，合理安排合計內容。也可以采用與校外企業合作的方式設計課題。（2）    必須保障人身安全和設備安全，在編程操作前應熟悉數控機床的操作說明書，并按照操作規程操作。（3）    兼

6、顧加工精度和加工效率，在保證加工精度的前提下，認真進行工藝分析，制定出合理的工藝方案，選擇合理的切削用量。（4）    注意培養獨立獲取知識、新技術、新信息的能力，掌握科學研究的方法2.2 畢業設計的步驟必須利用設計前一到二周的時間研究設計計劃和任務書，了解產品的工藝性和公差等級，在初步明確設計要求的基礎上，可以步驟進行設計方案的論證。（1）    分析零件圖樣根據任務書，畫出零件圖，并對工件的形狀、尺寸、精度等級、表面粗糙度、刀具及等技術進行分析。（2）    確定加工工藝方案根據上述的的分析，選擇加工

7、方案，確定加工順序，加工路線、裝夾方式、切削用量材料等，要求有詳細的設計過程和合理的參數 （3）    數值計算根據零件圖的尺寸，確定工藝路線及設計的坐標系，計算運動軌跡，得到刀位數據（4）    編寫零件加工程序根據數控系統的功能指令及程序格式，逐步編寫加工程序單，寫出有關的工藝文件如工序卡、數控刀具卡、刀具明細表、加工工序單等。（5）仿真加工校驗程序，程序編完后，利用GRAPS主功能，輸入毛坯尺寸，對零件進行仿真加工，并判斷程序是否正確。2.3 畢業設計的基本內容2.3.1 數控加工工藝設計（1）   

8、; 零件圖的工藝性分析（2）    加工方法的選擇（3）    工序的劃分（4）    加工路線的安排（5）    走刀路線及工步順序（6）    加工刀具的選擇2.3.2 加工程序的編制（1）加工工藝分析（2）數值計算（3）程序校驗與首件試切2.3.3 數控操作技能（1）認知階段（2）聯系階段（3）自動化階段設計說明書1、 緒論數控機床是綜合應用計算機、自動控制、自動檢測及精密機械等高新技術的產物，是技術密集度及自動化程度很高的典型機電一體化加

9、工設備。它與普通機床相比，其優越性是顯而易見的，不僅零件加工精度高，產品質量穩定，且自動化程度較高，可減輕工人的體力勞動強度，大大提高了生產效率，特別值得一提的是數控機床可以完成普通機床難以完成或根本不能加工的復雜曲面的零件加工，因而數控機床在機械制造業中的地位越來越顯得重要。隨著數控技術的發展，采用數控系統的機床品種日益增多，有車床、銑床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床和電火花加工機床等。此外還有能自動換刀、一次裝卡進行多工序加工的加工中心、車削中心等。車床能自動的完成對軸類與盤類零件內外圓柱面、圓錐面、圓弧面、螺紋等切削加工，并能進行切槽、鉆孔、擴孔和鉸孔等工作。洗削一般在銑床和鏜床上進行

10、，適用于加工平面、溝槽、各種成型面（如化鍵、齒輪和螺紋）和模具的特殊型面等。加工中心是目前世界上產量最高、應用最廣泛的機床之一，是一種功能較全的數控加工機床。它的綜合加工能力較強，把銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一臺設備上，使其具有多種工藝手段，所以工件一次裝夾后能完成較多的加工內容，加工精度高，就中等加工難度的批量工件，其效率是普通設備的510倍，特別是他能完成許多普通設備不能完成的加工，對形狀較復雜，精度要求高的單件加工或中小批量多品種生產更為適用。經過幾十年的發展，目前的數控機床已實現了計算機控制并在工業界得到廣 泛應用，在模具制造行業的應用有位普及。針對車削、銑削、磨削

11、、鉆削和刨削等金屬切削加工工藝及電加工、激光加工等特種加工工藝的需求，開發了各種門類的數控加工機床。數控機床種類繁多，一般把機床分為一下16大類：數控車床（含有銑削功能的車削中心）、數控銑床（含銑削中心）、數控鏗床、以銑削為主的加工中心、數控刨床、數控切斷機床、數控齒輪加工機床、數控激光加工機床、數控電火花線切割加工機床、數控電火花成型機床(含電加工中心)、數控板材成型加工機床、數控管料成型加工機床和其他數控機床。 在本論文例子中選用的為銑床,一下為銑床簡介：數字控制（Numerical Control）技術，簡稱為數控技術，是一種自動控制技術，它用數字指令來控制機床的運動。數控銑床是在一般銑

12、床的基礎上發展起來的,兩者的加工工藝基本相同,結構也有些相似,但數控銑床是靠程序控制的自動加工機床,所以其結構也與普通銑床有很大區別。數控銑床是數控加工中一類重要的機床，它能夠進行銑削、鉆削、鉸孔、忽孔、攻螺紋孔、切削螺紋等工藝過程；數控銑削加工中心則進一步具有刀庫和自動換刀機構，在工件的一次裝夾中，可以集銑、鉆、鏜等加工為一體，對 兩個或兩個以上的表面自動完成加工，生產效率高，加工質量好，適合箱體、立體曲面、型腔等非回轉體的加工。數控銑削中心又有立式或臥式兩種。數控銑床及其加工中心的編程有刀具半徑自動補償、刀具長度自動補償和孔加工固定循環指令。二 數控加工的準備階段2.1 數控加工刀具的要求

13、及種類1.加工刀具的要求 1）銑刀剛性要好 一是為提高生產效率而采用大切削用量的需要；二是為適應數控銑床加工過程中難以調整切削用量的特點。 2）銑刀的耐用度要高 尤其是當一把銑刀加工的內容很多時，如刀具不耐用而磨損較快，就會影響工件的表面質量與加工精度，而且會增加換刀引起的調刀與對刀次數，也會使工作表面留下因對刀誤差而形成的接刀臺階，降低了工件的表面質量。   除上述兩點之外，銑刀切削刃的幾何角度參數的選擇及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成積屑瘤在數控銑削中是十分忌諱的。總之，根據被加工工件材料的熱處理狀態、切削性能及加工余量，選擇

14、剛性好，耐用度高的銑刀，是充分發揮數控銑床的生產效率和獲得滿意的加工質量的前提。2.常用銑刀種類 1）面銑刀圖3-1 2）成型銑刀圖3-2 3)球頭銑圖3-3 4)鼓形銑刀圖3-4除上述幾種類型的銑刀外，數控銑床也可使用各種通用銑刀。但因不少數控銑床的主軸內有特殊的拉刀裝置，或因主軸內孔錐度有別，須配制過渡套和拉桿。2.2 裝夾方式和夾具的選擇1.裝夾方式數控機床上零件的安裝方法與普通機床一樣，要合理選擇定位基準和夾緊方案，要求有以下兩點：1）力求設計、工藝與編程計算的基準統一，這樣有利于編程時數值計算的簡便性和精確性。2）盡量減少裝夾次數，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表

15、面。綜合以上分析可選用：平口鉗。2.夾具的選擇對夾具選擇的基本要求：  1）為保持零件安裝方位與機床坐標系及程編坐標系方向的一致性，夾具應能保證在機床上實現定向安裝，還要求能協調零件定位面與機床之間保持一定的坐標尺寸聯系。  2）為保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夾具要做得盡可能開敞，因此夾緊機構元件與加工面之間應保持一定的安全距離，同時要求夾緊機構元件能低則低，以防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刃具在加工過程中發生碰撞。  3）夾具的剛性與穩定性要好。盡量不采用在加工過程中更換夾緊點的設計，當非要在加工過程中更換夾緊點不可時，要特別注意不能因

16、更換夾緊點而破壞夾具或工件定位精度。以下為常見的夾具：圖3-5機械式平口鉗 圖3-6液壓式平口鉗三 數控銑床安全操作規程1.安全操作基本注意事項l）工作時請穿好工作服、安全鞋，戴好工作帽及防護鏡，注意：不允許戴手套操作機床； 2）不要移動或損壞安裝在機床上的警告標牌； 3）注意不要在機床周圍放置障礙物，工作空間應足夠大； 4）某一項工作如需要倆人或多人共同完成時，應注意相互間的協調一致； 5）不允許采用壓縮空氣清洗機床、電氣柜及NC單元。 2.工作前的準備工作 1）機床工作開始工作前要有預熱，認真檢查潤滑系統工作是否正常，如機床長時間未開動，可先采用手動方式向各部分供油潤滑； 2）使用的刀具應

17、與機床允許的規格相符，有嚴重破損的刀具要及時更換； 3）調整刀具所用工具不要遺忘在機床內； 4）刀具安裝好后應進行一、二次試切削； 5）檢查卡盤夾緊工作的狀態。 3.工作過程中的安全注意事項 1）禁止用手接觸刀尖和鐵屑，鐵屑必須要用鐵鉤子或毛刷來清理； 2）禁止用手或其它任何方式接觸正在旋轉的主軸、工件或其它運動部位； 3）禁止加工過程中量活、變速，更不能用棉絲擦拭工件、也不能清掃機床； 4）銑床運轉中，操作者不得離開崗位，機床發現異常現象立即停車； 5）經常檢查軸承溫度，過高時應找有關人員進行檢查； 6）在加工過程中，不允許打開機床防護門； 7）嚴格遵守崗位責任制，機床由專人使用，他人使用須

18、經本人同意。 4.工作完成后的注意事項 1）清除切屑、擦拭機床，使用機床與環境保持清潔狀態； 2）檢查潤滑油、冷卻液的狀態，及時添加或更換； 3）依次關掉機床操作面板上的電源和總電源。 四 加工注意事項1、開機前應對數控車床進行全面細致的檢查，包括操作面板、導軌面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，確認無誤后方可操作。2、數控車床通電后，檢查各開關、按鈕和按鍵是否正常、靈活、機床有無異常現象。3、程序輸入后，應仔細核對代碼、地址、數值、正負號、小數點及語法是否正確。4、正確測量和計算工件坐標系，并對所得結果進行檢查。 5、輸入工件坐標系，并對坐標、坐標值、正負號、小數點進行認真核對。6、未裝工件前，空

19、運行一次程序，看程序能否順利進行，刀具和夾具安裝是否合理，有無超程現象。7、試切時快速倍率開關必須打到較低擋位。8、試切進刀時，在刀具運行至工件3050處，必須在進給保持下，驗證Z軸和X軸坐標剩余值與加工程序是否一致。9、試切和加工中，刃磨刀具和更換刀具后，要重新測量刀具位置并修改刀補值和刀補號。10、程序修改后，要對修改部分仔細核對。 11、必須在確認工件夾緊后才能啟動機床，嚴禁工件轉動時測量、觸摸工件。12、操作中出現工件跳動、打抖、異常聲音、夾具松動等異常情況時必須停車處理。13、緊急停車后，應重新進行機床“回零”操作，才能再次運行程序。二、加工工藝路線的確定 2.1零件圖工藝分析 零件

20、毛坯尺寸為：150mmx150mmx20mm；材料為45號剛；如圖2.1-1所示。毛坯在上加工中心加工前為光滑的長方體形，具體精度要求詳見毛坯圖紙。該零件的加工特點主要是以凸緣外輪廓加工為主，由于該零件輪廓加工線條主要以圓弧的形式進行銑削，雖然基點較多，銜接處較多，但只要選擇了較合適的刀具和工藝參數，就能加工出光滑的曲面。在零件的中心，有一個40的通孔，四周分布4個的腰形深度為3mm的凹槽，在毛坯的兩邊，銑出兩小平臺，尺寸標注完整，設計基準重合的原則，將工件坐標系的原點設定在毛坯上表面的中心位置上。對于如圖2.1-1所示的零件，應先在外輪廓銑削出深為3mm的階梯面，其次加工外圓輪廓R19和R5

21、0的圓弧面。工序的安排如下：（1） 粗銑頂面；（2） 粗銑階梯面；（3） 40mm中心鉆點窩；（4） 銑R6mm的4個的腰形槽，深度為3mm的凹槽；（5） 鉆40mm的通孔；（6） 粗銑40mm的通孔；（7） 粗銑R6mm4個的腰形槽，深度為3mm的凹槽；（8） 精銑R6mm4個的腰形槽，深度為3mm的凹槽；（9） 精鏜40mm的孔。2.2 選擇設備 在數控機床上加工零件時，一般有兩種情況。 第一種情況：有零件圖樣和毛坯，要選擇適合加工該零件的數控機床；第二種情況：已經有了數控機床，要選擇適合在該機床上加工的零件。無論哪種情況，考慮的因素主要有，毛坯的材料和種類、零件輪廓形狀復雜程度、尺寸大小

22、、加工精度、零件數量、熱處理要求等。概括起來有三點： 要保證加工零件的技術要求，加工出合格的產品； 有利于提高生產率； 盡可能的降低生產成本（加工費用）所以，在這此例中屬于第一種情況，有零件圖可知，此工件的加工工序比較集中，通過一次裝夾，便可以銑階梯面、鉆銷和鏜削，所以選擇立式數控加工中心比較合適。 根據工件形狀及加工要求，選用XKA741立式數控加工中心進行本工件的加工。數控系統選用FANUC-Oi。2.3 數控加工零件工藝性分析程序編成人員在進行工藝分析時，要有機床說明書、編程手冊、切削用量表、標準工具、夾具手冊等資料，根據被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機床，制定加工方案

23、，確定零件的加工順序，各工序所用的刀具、夾具和切削用量等。此外，編程人員應不斷的總結、積累工藝分析方面的實際實驗，編寫出高質量高效率的數控加工程序。2.3.1 零件圖樣上尺寸數據應符合編程方便1) 零件圖上尺寸標注的方法應適應數控加工的特點在數控加工零件圖上，應以同一基準引住尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法既便于編程，也便于尺寸之間的相互協調，在保持設計基準、工藝基準、檢測基準與編程原點設置的一致性方面帶來很大的方便。由于數控加工精度和重復定位精度都高，不會因產生較大的積累誤差而使用特性，因此可以將局部分散標注改為同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸的標注方法，在此例中都計算基點和節點坐標。

24、在自動編程時，要對構成零件的輪廓的所有幾何元素進行定義。因此在分析零件圖時，要分析幾何元素給定的條件是否充分。如圓弧與直線，圓弧與圓弧在圖樣上相切，但根據圖上的給出尺寸，在計算相切條件時，變成了相交與相離的狀況。由于構成零件幾何元素條件的不充分，使編程時無從下手。遇到這種情況時，應與零件設計者解決。我們可以從圖2中所示看到，所有的尺寸都完整。2.3.2 零件結構工藝性應符合數控的特點1) 零件的內腔和外形最好采用統一的幾何類型和尺寸。這樣可以減少刀具規格和換刀次數，使編程方便，生產效率提高。2）內槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，因而內槽圓角的半徑不應過小 。零件工藝性的好壞與被加工輪廓的高低

25、、轉接圓弧半徑的大小有關。3）零件銑削底平面時，槽底圓角半徑r不應過大。4）應采用統一的基準定位。在數控加工中，若沒有統一的基準定位，會因工件的重新安裝而導致加工后的兩個面上輪廓位置和尺寸不協調現象。因此要避免上述問題的產生，保證兩次裝夾加工后其相對位置的準確性，應采用統一的基準定位。零件上最好有最合適的孔作為定位基準，若沒有，要設置工藝孔作為定位基準孔（如在毛坯上增加工藝凸耳或后續工序要銑去的余量上設置工藝孔）；若無法制出工藝孔時，最起碼也要經過精加工的表面作為統一基準，以減少兩次裝夾產生的誤差。此外，還應分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保證、有無引起矛盾的多余尺寸或影響工序

26、安排的封閉尺寸等。2.4 加工方法的選擇與加工方案的確定 2.4.1 加工方法的選擇 加工方法的選擇原則是保證加工表面的精加工和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法有很多，因而在實際選擇時，要結合零件的形狀、尺寸大小和熱處理要求等全面考慮。例如，對于IT7級精度的孔采用鏜削、鉸銷、磨銷等加工方法均可達到精度的要求，但箱體上的孔一般采用鏜削或鉸銷，而不宜采用磨銷，一般小尺寸的箱體孔選擇鉸孔，當孔徑較大時則應選擇鏜孔。此外，還應考慮生產率和經濟性的要求，以及工廠的生產設備等實際情況。常用加工方法的經濟加工精度及表面粗糙度可查閱有關工藝手冊。2.4.2 加工方案確定的原則 零件

27、上比較緊密表面的加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達成的。對這些表面僅僅根據質量要求選擇相應的最終加工方法是不夠的，還應正確地確定從毛坯到最終成型的加工方案。確定加工方案時，首選根據主要表面的精度和表面的粗糙度的要求，初步確定為達到這些要求所需要的加工方法。例如，對于孔徑不大的IT7級精度的孔，最終加工方法取精鉸時，則精鉸孔前通常要經過鉆孔、擴孔和粗鉸孔等加工。；表1 數控加工工藝卡工序號工序內容刀具切削用量刀號種類及規格刀具補償號主軸轉速/（r.min-1）進給速度/(mm.min-1)1粗銑階梯面T01¢8mm圓柱立銑刀H01800602中心孔中心鉆點窩T02¢

28、;3mm中心鉆H02800503鉆¢40mm的通孔TO3¢35mm麻花鉆H03200504粗銑¢40mm的通孔T01¢10mm圓柱立銑刀H01800605精鏜¢40mm孔T04¢35鏜刀H04800302.5工序與工步的劃分2.5.1 工序的劃分在數控機床上加工零件，工序可以比較集中，在一次裝夾中盡可能完成大部分或全部部分工序。首選根據零件圖樣，考慮被加工零件是否可以再一臺數控機床上完成整個零件的加工工作，若不能則應決定其中那一部分在數控機床上加工，那一部分在其他機床上加工，即對零件的加工工序進行劃分。2.5.2 數控銑削加工零件工藝

29、分析遵循的原則1) 在加工同一個表面時，應按先粗加工，后半精加工，最后精加工的次序完成。對整個零件的加工也可也按先粗加工，后半精加工，最后精加工的順序進行。2）當設計精度和孔加工精度的位置與機床的定位精度和重復定位精度相接近時，可采用按同一尺寸基準進行集中加工的原則，這樣可以解決多個工位設計尺寸基準的加工精度問題。3）對于復合加工（既有銑削又有鏜）的零件，可以先銑削后鏜孔。因為銑削的切削力大，工件易變形，采用先銑削后鏜孔的方法，可工件使有一段時間的恢復，減少變形對精度的影響。相仿如果先鏜孔后銑削，會在孔口處產生毛刺、飛邊，從而影響空的精度。對于本例孔較少采用先銑削后鏜孔。4）在孔類零件加工時，

30、刀具在XY 平面內的運動路線，主要考慮：定位要迅速，也就是在刀具不與工件、夾具和機床碰撞的前提下空行程時間盡量可能的短。定位要準確。5）在加工中如果受重復定位誤差影響較大時，必須要一次定好位，按順序連續換刀加工，完成同軸孔上的加工，在進行其他位置上的加工，這樣以提高孔系同軸度。6）應采取相同工位集中加工方法，盡量就近加工，以縮短刀具的移動距離，減少空運行時間。7)按刀具劃分工步。在不影響精度的前提下，為了減少換刀次數，控運行程時間、不重要的定位誤差等，要盡可能用同一把刀完成同一個工位的加工。8）在一次裝夾中盡可能較多的表面的加工。總之，工序與工步的劃分要根據具體的零件特點、技術要求等情況綜合考

31、慮。此例中，可以先把毛坯六個面銑削平整，在進行零件的加工，具體工步安排如下：（1） 粗銑頂面；（2） 粗銑階梯面，由于本零件表面粗糙度都為3.2所以還要精加工；（3） 40mm中心鉆點窩；（4） 銑R6mm的4個的腰形槽；（5） 精銑R6mm的4個的腰形槽；（6） 鉆40mm的通孔；（7） 粗銑40mm的通孔；（8） 粗銑R6mm 的4個的腰形槽，深度為3mm的凹槽；（9） 精銑R6mm 的4個的腰形槽，深度為3mm的凹槽；（10） 精鏜40mm的孔。2.7確定加工順序 加工順序的選擇直接影響到零件的加工質量、生產效率和加工成本。按照基面先行、先面后孔、先粗后精的原則確定加工順序。對本零件采取

32、以下的具體加工順序： 先用¢80mm可轉位面銑刀粗、精銑上表面，保證尺寸¢20mm；接著選用¢12mm立銑刀粗、精銑工件外緣輪廓梯形面，保證尺寸¢17mm；選用¢10mm鍵槽銑刀銑削零件外輪廓，刀具左補償，順銑，留精加工余量0.2mm；接著繼續使用該刀銑削深度3mm的4個腰形槽，考慮4個腰形槽關于X、Y軸方向對稱，利用旋轉或是鏡像指令可以來完成此項工作；以上兩項的粗銑完成后，要利用暫停、測量、修改刀補值的方式來進行下一步的精加工，即選用¢10mm立銑刀精銑外輪廓及深度3mm的4個腰形槽，由于采用同一個程序，故走刀方式方法與粗銑雷同；到

33、此，零件上還留著一些邊角余量，必須加以鏟除；接下來就是孔系加工，本零件就中心一¢40mm通孔，選用¢3mm的中心鉆點窩，再用¢35mm的麻花鉆繼續擴孔，然后，轉換成鏜削加工達到圖紙所規定的精度要求。5.7刀具選擇與切削用量選擇 刀具選擇刀具的選擇是數控加工中重要的工藝內容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質量。編程時，選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內容、工件材料等因素。與傳統的加工方法相比，數控加工對刀具的要求更高，不僅要求精度高、剛度高、耐用度高，而且要求尺寸穩定、安裝調整方便。這就要求采用新型優質材料制造數控加工刀具，并優選刀具參數。選取

34、刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應。生產中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀，銑削平面時應選硬質合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀，對一些主體型面和斜角輪廓形的加工，常采用球頭銑刀、環形銑刀、鼓形刀、錐形刀和盤形刀。曲面加工常采用球頭銑刀，但加工曲面較低平坦部位時，刀具以球頭頂端刃切削，切削條件較差，因而采用環形銑刀。表2本設計中刀具的選擇序號刀具編號刀具規格名稱數量加工表面刀尖半徑 /mm備注1T01¢80mm硬質合金端面銑刀1銑削上下表面0.52T02¢12硬質合金立銑刀1銑削¢40外圓極其臺階面3T03¢40鉆

35、頭1鉆¢40底孔4T04¢3鉆頭1¢40中心鉆點窩5T05¢40鏜銑刀1鏜¢40內孔表面0.225*256T06¢10硬質合金立銑刀1銑削外輪廓0.25.7.2 切削用量選擇切削用量包括主軸轉速（切削速度）、切削深度或寬度、進給速度（進給量）等。切削用量的大小對切削力、切削速率、刀具磨損、加工質量和加工成本均有顯著影響。對于不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并應編入程序單內。合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產率為主，但也考慮經濟性和加工成本；半精加工或精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成

36、本。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊，并結合經驗而定。孔系加工切削用量見表3。該零件材料切削性能較好，銑削平面、¢40mm外圓及其臺階面和外輪廓面時，留0.5mm精加工余量，其次一刀完成粗銑。確定主軸轉速時，先查切削用量手冊，硬質合金銑刀加工加工鑄鐵（190-260HB）時的切削速度為45-90m/min，取v=70m/min,然后根據銑刀直徑計算主軸轉速，并填入工序卡中（若機床為有級調速，應選擇與計算結果接近的轉速）。 N=1000v/3.14D確定進給率時，根據銑刀赤數、主軸轉速和切削用量手冊中給的每齒進給量，計算進給速度并填入工序卡片中。 Vf=Fn=Fn* Zn背吃刀量

37、的選擇應根據加工余量確定。粗加工時，一次進給應盡可能切除全部余量。在中等功率的機床上，背吃刀量可達8-10mm。半精加工時，背吃刀量取為0.5-2mm。精加工時背吃刀量取為0.2-0.4mm.表3孔系加工刀具與切削用量參數刀具編號加工內容刀具參數主軸轉速S/（r/min）進給量f/(mm/min)背吃刀量Ap /mm01¢35鉆孔¢35鉆頭200401902¢40H7粗鏜¢35鏜銑刀600400.8¢40H7精鏜¢35鏜銑刀500300.25.9 對刀點與換刀點的確定 再編程時，應正確的選擇“對刀點”和“換刀點”的位置。“對刀點”就是

38、找在數控機床加工零件時，刀具相對于工件運動的起點。由于程序段從該點開始執行，所以對刀點有稱為“程序起點”或“起刀點”。對刀點的選擇原則：（11） 便于用數字處理和簡化程序編制；（12） 在機床上找正容易，加工便于檢查；（13） 引起的加工誤差小。對刀點可選在工件上，也可以選在工件外面（如選在夾具上或機床上）但必須與零件的定位基準有一定的尺寸關系。為了提高加工精度，對刀點應盡量選在零件設計基準或工藝基準上，如以孔定位的工件，可選孔的中心點作為對刀點。刀具的位置則以此孔來找正，使“刀位點”與“對刀點”重合。此加工零件對刀點在零件上表面的中心，在機床參考點處執行換刀。5.10  

39、 擬定數控切削加工工序卡把零件加工順序、所采用的刀具和切削用量等參數編入表4所示的加工工序卡中以指導編程和加工操作表4 數控加工工序卡單位名稱江西渝州科技職業學院產品名稱代號零件名稱零件圖號數控技術畢業設計工序號程序編號夾具名稱使用設備車間平口虎鉗和一面兩銷XKA714數控中心工步號工步內容刀具號/mm刀具規格/mm主軸轉速/mm進給速度/mm背吃刀量/mm備注01粗銑定位基準面（底面）T01¢80180404手動02粗銑上表面T01¢8018040403精銑上表面T01¢80180250.504粗銑外極其臺階面T02¢4036040505精銑外極其臺階

40、面T02¢40360250.506粗銑R6mm4個的腰形槽T03¢1030040507精銑R6mm4個的腰形槽T03¢10250250.208鉆¢40H7通孔T04¢38200401909粗鏜¢40H7通孔T0525*25600400.810精鏜¢40H7通孔T0525*25500300.211粗銑外輪廓T06¢25900401112精銑外輪廓T06¢2590025222.3 主要加工2.3.1 確定編程原點銑床上編程坐標原點的位置是任意的，他是編程人員在編制程序時根據零件的特點來選定的，為了編程方便，一

41、般要根據工件形狀和標注尺寸的基準以及計算最方便的原則來確定的工件上某一點為坐標原點，具體選擇注意如下幾點：(1)   編程坐標原點應選在零件圖的尺寸基準上，這樣便于坐標值的計算，并減少計算錯誤。(2)   編程坐標原點應盡量選在精度較高的精度表面，以提高被加工零件的加工精度。(3)   對稱的零件，編程坐標原點應設在對稱中心上；不對稱的零件，編程坐標原點應設在外輪廓的某一角上。(4)   Z軸方向的零點一般設在工件表面。本設計選擇工件¢40圓的上表面圓心處為工件編程X、Y、Z軸原點坐標。 

42、60;2.4 主要操作步驟1. 先開機床接同通CNC和機床電源，系統啟動后進入“加工”操作區JOG運行方式檢查機床開啟后發現機床會出現報警信號，這時，需按下K1，使機床加上驅動力。這時才能正常操作機床。2.    回參考點回參考點只能在JOG的方式下運行。用機床控制面板上“回參考點鍵”啟動回參考點。在“回參考點”窗口中顯示該坐標軸是否必須回參考點：如出現“”，則說明未回參考點，如出現，則說明已回參考點，按下坐標方向鍵（正方向鍵），把每坐標都回參考點，通過選擇另一方式如MDA AUTO或JOG來結束回參考點。3.    

43、60; 參數設定在CNC進行工作前，必須對一些參數進行設定，對機床和刀具進行調整：1輸入刀具參數及刀具補償參數2輸入/修改零點偏置3輸入設定數值刀具參數包括刀具幾何參數，磨損量參數、刀具量參數和刀具型號參數等。有些參數如R參數則一般不需修改4.    裝夾工件按照前面指定的裝夾方式裝夾工件5.    對刀把每一把刀具都調到自己設定的編程零點，把編程零點所在機床坐標值輸入機床中6.    輸入程序把自己編的程序輸入機床定一個名字，對程序進行檢查，確保程序本身沒有錯誤以及也沒有輸入錯誤。7. 

44、60;  模擬仿真按下MDA 鍵，按擴展鍵，再按編程仿真進入仿真系統，對程序進行仿真，檢查仿真出的工件圖形與要加工的工件有多大出入，并不斷對程序進行修改，直到仿真的工件完全正確為止。8.    實際加工退出仿真系統，先按復位鍵，剛開始時可進行單步加工，按下步加工鍵。這時要一手按啟動鍵，一手按停止鍵，如發現異常情況應立即停止。直到確定程序無誤后方可按自動加工鍵，加工完成后，最后取下工件。加工完成結 論通過本課題的設計，我對數控加工的整個過程有了較全面的理解。經過設計中選擇刀具，我對數控工具系統的特點和數控機床的刀具材料和使用范圍有了較深刻的了解，基本掌握數

45、控機床刀具的選用方法；經過設計加工工藝方案，進一步了解工件定位的基本原理、定位方式與定位元件及數控機床用夾具的種類與特點，對教材中有關定位基準的選擇原則與數控加工夾具的選擇方法有了更深的理解；經過編制零件的加工程序，基本熟悉數控編程的主要內容及步驟、編程的種類、程序的結構與格式，對數控編程前數學處理的內容、基點坐標、輔助程序段的數值計算有了進一步的認識。另外，我外還學會了利用AUTO CAD 軟件輔助對 零件進行進行造型、加工軌跡生成、后置處理及加工程序向機床輸入加工等許多技術和方法。工藝設計、數值計算及程序編制的整個過程雖然任務比較繁重，但在設計過程中通過自己不斷的學習，尤其是自主學習，和實

46、踐以及實驗，我克服了許多的難題，這種成就感使感到十分的喜悅和興奮。通過本設計的實踐，我真切體會到理論與生產實踐相結合。教材中學到許多知識在實踐中得到了印證，但在具體操作中也出現了一些意想不到的問題，在工藝方案確定后，加工程序也經過多次調整、修改才最終完成了零件的加工。看到自己加工出的合格的零件，我對我自己和我所學的專業更加充滿了信心。經過幾個月的努力，我的畢業設計終于完成，兩個多月的時間對我來說有著很大的收獲，我學到了很多，我學會了如何與同學、老師的溝通，學會了與同學配合完成任務，學會了如何利用圖書、網絡搜集信息等等。致 謝 三年的學生生活即將結束，我們將要踏入社會，在這個大舞臺去更好的歷練自

47、己。 非常感謝各位老師的關心和培養，是你們讓我們懂得了更多。 畢業設計是我們在學校的最后一個任務，畢業設計對我們來說的確是一個不小的考驗，起初很慌亂，不知如何下手，由于對題目不限制，這使我們的設計范圍擴大了，減少了很少難度，這幾月認真查找資料，和同學配合，終于告一段落，這次設計又使我學到了很多知識，溫故了以前的知識。同時也明白了老師的良苦用心，也知道的自己的知識是多么的少，還需要學習。兩個月的努力我學到了很多知識，更多的了解了數控，知道自己的以后人生方向在哪，以后的路懂得怎么走了，找到了自己的人生價值觀。 借此機會向各位老師說聲謝謝，謝謝你們的培養，祝你們身體健康，事業順利！學生簽名：日 期：

48、（三號黑體居中，段前0.5行，段后0.5行，單倍行距）參考文獻(空一行) 未完 待續。附 錄G代碼代碼分組意義格式G0001快速進給、定位G00 XYZ-G01直線插補G01 XYZG02圓弧插補CW（順時針）XY平面內的圓弧：ZX平面的圓弧：YZ平面的圓弧： G03圓弧插補CCW（逆時針）G0400暫停G04 P|X 單位秒，增量狀態單位毫秒，無參數狀態表示停止G1517取消極坐標指令G15取消極坐標方式G16極坐標指令Gxx Gyy G16開始極坐標指令G00 IP_ 極坐標指令Gxx：極坐標指令的平面選擇（G17，G18，G19）Gyy：G90指定工件坐標系的零點為極坐標的原點G91指定

49、當前位置作為極坐標的原點IP：指定極坐標系選擇平面的軸地址及其值第1軸：極坐標半徑第2軸：極角G1702XY平面G17選擇XY平面；G18選擇XZ平面；G19選擇YZ平面。G18ZX平面G19YZ平面G2006英制輸入G21米制輸入G2800回歸參考點G28 XYZG29由參考點回歸G29 XYZG4007刀具半徑補償取消G40G41左半徑補償 G42右半徑補償G4308刀具長度補償+ G44刀具長度補償G49刀具長度補償取消G49G5011取消縮放G50縮放取消G51比例縮放G51 X_Y_Z_P_：縮放開始X_Y_Z_：比例縮放中心坐標的絕對值指令P_：縮放比例G51 X_Y_Z_I_J_

50、K_：縮放開始X_Y_Z_：比例縮放中心坐標值的絕對值指令I_J_K_：X，Y，Z各軸對應的縮放比例G5200設定局部坐標系G52 IP_：設定局部坐標系G52 IP0：取消局部坐標系IP：局部坐標系原點G53機械坐標系選擇G53 XYZG5414選擇工作坐標系1GXXG55選擇工作坐標系2G56選擇工作坐標系3G57選擇工作坐標系4G58選擇工作坐標系5G59選擇工作坐標系6G6816坐標系旋轉（G17/G18/G19）G68 a_ b_R_：坐標系開始旋轉G17/G18/G19：平面選擇，在其上包含旋轉的形狀a_ b_：與指令坐標平面相應的X，Y，Z中的兩個軸的絕對指令，在G68后面指定旋

51、轉中心R_：角度位移，正值表示逆時針旋轉。根據指令的G代碼（G90或G91）確定絕對值或增量值最小輸入增量單位：0.001deg有效數據范圍：-360.000到360.000G69取消坐標軸旋轉G69：坐標軸旋轉取消指令G7309深孔鉆削固定循環G73 XYZRQFG74左螺紋攻螺紋固定循環G74 XYZRPFG76精鏜固定循環G76 XYZRQFG9003絕對方式指定GXXG91相對方式指定G9200工作坐標系的變更G92 XYZG9810返回固定循環初始點GXXG99返回固定循環R點G8009固定循環取消G81鉆削固定循環、鉆中心孔G81 XYZRFG82鉆削固定循環、锪孔G82 XYZRPFG83深孔鉆削固定循環G83