1、畢業(yè)論文（2013 屆）題 目：銑削零件數(shù)控加工工藝及程序設計姓 名：學 號：系 部：班 級：指導教師：2013年4月銑削零件數(shù)控加工工藝及程序設計摘 要： 數(shù)控技術及數(shù)控機床在當今機械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益，顯示了 其在國家基礎工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用， 并已成為傳統(tǒng)機械制造工業(yè)提升改造和實 現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標志。 數(shù)控技術及數(shù)控機床的廣泛應用， 給機械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構、 產(chǎn)品種類和檔次以及生產(chǎn)方式帶來了革命性的變化。 數(shù)控 機床是現(xiàn)代加工車間最重要的裝備。 在數(shù)控編程中， 工藝分析和工藝設計是至觀重要 的，在加工前都要對所加工零件進行工藝分析， 擬定加工方案，

2、 選擇加工設備、 刀具、 夾具，確定切削用量，安排加工順序，制定走刀路線等。在編程過程中，還要對一些 工藝問題(如對刀點，換刀點，刀具補償?shù)?做相應處理。因此程序編制中的工藝分 析和工藝設計是一項十分重要的工作。本文根據(jù)銑削零件的圖紙及技術要求，對該零件進行了詳細的數(shù)控加工工藝分 析，依據(jù)分析的結果，對該零件進行了數(shù)控加工工藝設計，并編制了工藝卡片、數(shù)控 加工工序卡片和刀具卡片等。關鍵詞 ：數(shù)控編程 刀具 切削用量 加工程序一、緒論 隨著數(shù)控技術的發(fā)展，數(shù)控技術的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革 命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術的不斷發(fā) 展和應用領域的擴大，它對國計民生的一些

3、重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越 重要的作用。數(shù)字控制機床簡稱數(shù)控機床，這是一種將數(shù)字計算技術應用于機床 的控制技術。它把機械加工過程中的各種控制信息用代碼化的數(shù)字表示， 通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號， 控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。 數(shù)控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題， 是一種柔性的、高效能的自動化機床，代表了現(xiàn)代機床控制技術的發(fā)展 方向，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。1. 數(shù)控機床的組成及工作原理 數(shù)控機床是數(shù)字控制機床( Computer numerical control machine tools )的

4、簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能 夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼， 從而使機床動作數(shù)控折彎機并加工零件。2. 數(shù)控機床的特點 對加工對象的適應性強，適應模具等單件零件的生產(chǎn)，為模具提供了合適的加工方法。 加工精度高，具有比較穩(wěn)定的加工質(zhì)量。 可進行多坐標的聯(lián)動，能加工形狀復雜的零件。 當加工零件改變時，只需要改變程序便可以對零件進行加工，與 普通機床相比較，節(jié)省了很多的時間。 機床本身精度高，剛性大，可以選擇比較有利的加工量，生產(chǎn)效 率比較高。 機床的自動化程度高，可以減少許多的人力物力，勞動強度從而 降低。 對機床操作人員的素質(zhì)要求比較高，

5、對維修人員的技術要求比較 高。 可靠性大。3. 數(shù)控機床的未來發(fā)展隨著電子信息技術的發(fā)展，世界機床業(yè)已進入了以數(shù)字化制造技術為核心的機電一體化時代，其中數(shù)控機床就是代表產(chǎn)品之一。數(shù)控 機床是制造業(yè)的加工母機和國民經(jīng)濟的重要基礎。它為國民經(jīng)濟各個部門提供裝備和手段，具有無限放大的經(jīng)濟與社會效應。目前，歐、 美、日等工業(yè)化國家已先后完成了數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化進程，而中國從 20世紀80年代開始起步，仍處于發(fā)展階段。長期以來，國產(chǎn)數(shù)控機床始終處于低檔迅速膨脹，中檔進展緩慢，高檔依靠進口的局面，特別是國家重點工程需要關鍵設備，主要依靠 進口，技術受制于人。究其原因，國內(nèi)本土數(shù)控機床企業(yè)大多處于“粗放型”階段

6、，在產(chǎn)品設計水平、質(zhì)量、精度、性能等方面與國外先進 水平相比落后了 5-10年；在高、精、尖技術方面的差距則達到了10-15年。同時中國在應用技術及技術集成方面的能力也還比較低，相關的 技術規(guī)范和標準的研究制定相對滯后，國產(chǎn)的數(shù)控機床還沒有形成品牌效應。同時，中國的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)目前還缺少完善的技術培訓、服 務網(wǎng)絡等支撐體系， 市場營銷能力和經(jīng)營管理水平也不高。更重要原 因是缺乏自主創(chuàng)新能力，完全擁有自主知識產(chǎn)權的數(shù)控系統(tǒng)少之又 少，制約了數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。數(shù)控銑床的組成大體有輸入裝置、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、檢測及輔 助裝置和機床本體等組成。數(shù)控機床加工與傳統(tǒng)機床加工的工藝規(guī)程從 總體上說是一致

7、的，但與普通機床有著一定區(qū)別。本設計說明書包括零件的工藝分析、 零件加工程序編制過程等內(nèi)容。 并詳細介紹零件工藝分析的內(nèi)容，認真分析和解釋零件加工的程序的意二、數(shù)控加工工藝1. 數(shù)控加工工藝的特點 在普通機床上加工零件時，是用工藝規(guī)程或工藝卡片來規(guī)定每道工 序的操作規(guī)程，操作者按工藝卡上規(guī)定的“程序”加工零件。而在數(shù)控 機床上加工零件時，要把被加工的全部工藝過程、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù) 編制成程序，并以數(shù)字信息的形式記錄在控制介質(zhì)（如穿孔紙帶，磁盤 等）上，用它控制機床加工。由此可見，數(shù)控機床加工工藝與普通機床 加工工藝在原則上基本相同，但數(shù)控加工的整個過程是自動進行的，因 而又有其特點，具體表現(xiàn)

8、如下： （ 1）工序的內(nèi)容復雜。這是由于數(shù)控機 床心比普通機床價格貴，若只加工簡單工序，在經(jīng)濟上不合算，所以在 數(shù)控機床上通常安排較復雜的工序。 （ 2）工步的安排更為詳盡。這是因 為在普通機床的加工工藝中不必考慮的問題，如工序內(nèi)工步的安排、對 刀點、換刀點及加工路線的確定等問題，在編制數(shù)控加工工藝時是不能 忽略的。2. 數(shù)控加工工藝分析（1）加工精度分析 所謂加工精度，就是零件在加工以后的幾何參數(shù)（尺寸、形狀和相 互位置）的實際值與理想值相符合的程度。符合的程度越高，精度越高； 反之，則精度低。加工精度高低常用加工誤差來表示，加工誤差越大， 則精度越低；反之，則精度高。在機械加工過程中，機床

9、、夾具、刀具 和工件構成一個系統(tǒng)，稱為工藝系統(tǒng)。工藝系統(tǒng)中的各種誤差將會不同 程度地反映到工件上，成為加工誤差。工藝系統(tǒng)的各種誤差即成為影響 加工精度的因素，按其性質(zhì)不同，可歸納為四個方面：工藝系統(tǒng)的幾何 誤差、工藝系統(tǒng)因受力變形引起的誤差、工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差 和工件內(nèi)應力引起的誤差。（2）表面質(zhì)量分析 零件的表面質(zhì)量包括表面粗糙度、表面波度和表面層物理力學性能 等三個方面的內(nèi)容。表面粗糙度是指表面微觀幾何形狀誤差，表面波度 是指周期性的幾何形狀誤差，表面層物理力學性能主要是指表面冷作硬 化和殘余應力等。 影響表面質(zhì)量的因素 （ 1 ） 影響表面粗糙度的的因素， 刀具切削刃的幾何形狀

10、刀具相對工件作進給運動時，在加工表面上留 下了切削層殘留面積，其形狀完全是刀具切削刃形狀在加工過程中的復 映。殘留面積越大，表面粗糙度越大。在減小切削層殘留面積可以采取減小刀具主、副偏角和增大刀尖圓弧半徑等措施。 （2）工件材料的性質(zhì) 切削塑性材料時，切削變形大，切屑與工件分離產(chǎn)生的撕裂作用，加大 了表面粗糙度。所以在切削中、低碳鋼時，為改善切削性能可在加工前 進行調(diào)質(zhì)或正火處理。一般情況下，硬度在 HB170-230范圍內(nèi)的材料切 削性能較好。切脆性材料進，切屑呈碎粒狀，由于切屑崩碎時會在表面 留下麻點，使表面粗糙。如果降低切削用量，使用煤油潤滑冷卻，則可 減輕切屑崩碎現(xiàn)象，減小表面粗糙度。

11、 （ 3）切削用量 在一定的切削速 度范圍內(nèi)，加工塑性材料容易產(chǎn)生積屑瘤或鱗刺，應避開這個切削速度 范圍（一般為小于80m/min時）。適當減小進給量可減小殘留面積，減小 粗糙度值。一般背吃刀量對表面粗糙度值影響不大。（ 4）工藝系統(tǒng)的振動 工藝系統(tǒng)的振動分為強迫振動和自激振動兩類。強迫振動是由外界 周期性干擾力的作用而引起的，如斷續(xù)切削，旋轉零、部件不平衡，以 及傳動系統(tǒng)的制造和裝配誤差等引起的振動是強迫振動。自激振動是在 切削過程中，由工藝系統(tǒng)本身激發(fā)的，自激振動伴隨整個切削過程。減 小強迫振動的主要途徑是消除振源，采取隔振措施和提高系統(tǒng)剛度等。 抑制自激振動的主要措施是合理地確定切削用量

12、和刀具的幾何角度，提 高工藝系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的抗振性（如增加接觸剛度，加工時增加工件的輔助 支承）以及采用減振器等措施。3. 數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇 對于某個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機床上完 成。而往往只是其中的一部分適合于數(shù)控加工。這就需要對零件圖樣進 行仔細的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進行數(shù)控加工的內(nèi)容和工 序。在選擇并作出決定時，應結合本企業(yè)設備的實際，立足于解決難題、 攻克關鍵和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。在選擇時，一般 可按下列順序考慮： 通用機床無法加工的內(nèi)容應作為優(yōu)選內(nèi)容； 通用機床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應作為重點選擇內(nèi)容； 通用機床效率低、工人

13、手工操作勞動強度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機 床尚存在富余能力的基礎上進行選擇。一般來說，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn) 效率與綜合效益等方面都會得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容則 不宜選擇采用數(shù)控加工： 1 占機調(diào)整時間長。如：以毛坯的粗基準定位加工第一個精基準， 要用專用工裝協(xié)調(diào)的加工內(nèi)容； 加工部位分散，要多次安裝、設置原點。這時，采用數(shù)控加工很 麻煩，效果不明顯，可安排通用機床補加工； 按某些特定的制造依據(jù)（如：樣板等）加工的型面輪廓。主要原 因是獲取數(shù)據(jù)困難，易與檢驗依據(jù)發(fā)生矛盾，增加編程難度。此外，在選擇和決定加工內(nèi)容時，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、 工序間周轉情況等

14、等?？傊M量做到合理，達到多、快、好、省的 目的。要防止把數(shù)控機床降格為通用機床使用。4. 數(shù)控加工工藝路線的設計 數(shù)控加工工藝路線設計與通用機床加工工藝路線設計的主要區(qū)別， 在于它往往不是指從毛坯到成品的整個工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工 工序工藝過程的具體描述。因此在工藝路線設計中一定要注意到，由于 數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工的整個工藝過程中，因而要與其他 加工工藝銜接好。數(shù)控加工工藝路線設計中應特別注意以下幾個問題：（ 1）工序的劃分 根據(jù)數(shù)控加工的特點，數(shù)控工序的劃分一般可按下列方法進行： 以一次安裝、加工作為一道工序。這種方法適合于加工內(nèi)容較少 的零件，加工完后就能達到待檢狀

15、態(tài)。 以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。 有些零件雖然能在一次安裝 中加工出很多待加工表面，但考慮到程序太長，會受到某些限制，如控 制系統(tǒng)的限制，機床連續(xù)工作時間的限制，各機床負荷率平衡等。此外， 程序太長會增加出錯與檢索的困難，因此程序不能太長，一道工序的內(nèi) 容不能太多。 以加工部位劃分工序。對于加工內(nèi)容很多的工件，可按其結構特 點將加工部位分成幾個部分，如內(nèi)腔、外形、曲面或平面，并將每一部 分的加工作為一道工序。 以粗、精加工劃分工序。對于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，由于 對粗加工后可能發(fā)生的變形需要進行校形，故一般來說，凡要進行粗精 加工的過程，都要將工序分開。（ 2）順序的安排 順序的安排

16、應根據(jù)零件的結構和毛坯狀況，以及定位、安裝與夾緊 的需要來考慮。順序安排一般應按以下原則進行： 上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通 用機床加工工序的也應綜合考慮； 先進行內(nèi)腔加工，后進行外形加工； 以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)； 在同一次安裝中進行的多道工序， 應先安排對工件剛性破壞較小 的工序。5. 數(shù)控加工工序的設計 當數(shù)控加工工藝路線設計完成后，各道數(shù)控加工工序的內(nèi)容已基本確定，要達到的目標已比較明確，對其它一些問題（諸如：刀具、夾具、 量具、裝夾方式等），也大體做到心中有數(shù)，接下來便可以

17、著手數(shù)控工序 設計。在確定工序內(nèi)容時，要充分注意到數(shù)控加工的工藝是十分嚴密的。 因為數(shù)控機床雖然自動化程度較高，但自適應性差。它不能像通用機床， 加工時可以根據(jù)加工過程中出現(xiàn)的問題比較自由地進行人為調(diào)整，即使 現(xiàn)代數(shù)控機床在自適應調(diào)整方面作出了不少努力與改進，但自由度也不 大。比如，數(shù)控機床在攻螺紋時，它就不知道孔中是否已擠滿了切屑， 是否需要退一下刀，或清理一下切屑再干。所以，在數(shù)控加工的工序設 計中必須注意加工過程中的每一個細節(jié)。同時，在對圖形進行數(shù)學處理、 計算和編程時，都要力求準確無誤。因為，數(shù)控機床比同類通用機床價 格要高得多，在數(shù)控機床上加工的也都是一些形狀比較復雜、價值也較 高的

18、零件，萬一損壞機床或零件都會造成較大的損失。在實際工作中， 由于一個小數(shù)點或一個逗號的差錯而釀造重大機床事故和質(zhì)量事故的例 子也是屢見不鮮的。數(shù)控工序設計的主要任務是進一步把本工序的加工內(nèi)容、切削用量、 工藝裝備、定位夾緊方式及刀具運動軌跡都確定下來，為編制加工程序 作好充分準備。6. 確定走刀路線和安排工步順序 在數(shù)控加工工藝過程中，刀具時刻處于數(shù)控系統(tǒng)的控制下，因而每一時刻都應有明確的運動軌跡及位置。走刀路線就是刀具在整個加工工 序中的運動軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。走刀 路線是編寫程序的依據(jù)之一，因此，在確定走刀路線時，最好畫一張工 序簡圖，將已經(jīng)擬定出的走刀路線畫上

19、去（包括進、退刀路線） ，這樣可 為編程帶來不少方便。工步的劃分與安排一般可隨走刀路線來進行，在 確定走刀路線時，主要考慮以下幾點： 尋求最短加工路線，減少空刀時間以提高加工效率； 為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應安排在最 后一次走刀中連續(xù)加工出來； 刀具的進、退刀（切入與切出）路線要認真考慮，以盡量減少在 輪廓切削中停刀（切削力突然變化造成彈性變形）而留下刀痕，也要避 免在工件輪廓面上垂直上下刀而劃傷工件； 要選擇工件在加工后變形小的路線， 對橫截面積小的細長零件或 薄板零件應采用分幾次走刀加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去余量法安排定刀路 線。在鏜孔加工中，若孔的位置精度要求高時，加工

20、路線和定位方向 應保持一致。2.7 定位基準與夾緊方案的確定定位基準有粗基準和精基準 兩種，用未加工過的毛坯表面作為定位基準稱為粗基準，用已加工過的 表面作為定位基準稱為精基準。除第一道工序采用粗基準外，其余工序 都應使用精基準。選擇定位基準要遵循基準重合原則，即力求設計基準、 工藝基準和編程原點統(tǒng)一，這樣做可以減少基準不重合產(chǎn)生的誤差和數(shù) 控編程中的計算量，并且能有效的減少裝夾次數(shù)。 在確定定位基準與夾 緊方案時應注意下列三點：1 盡可能作到設計、工藝與編程計算的基準統(tǒng)一；2 盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡量可能做到在一次裝夾后就 能加工出全部待加工表面；3 避免采用占機人工調(diào)整裝夾方案。

21、裝夾主要考慮以下幾點：1 夾緊機構或其它元件不得影響進給，加工部位要敞開。要求夾持 工件后夾具等一些組件不能與刀具運動軌跡發(fā)生干涉。2 必須保證最小的夾緊變形。3 裝卸方便，輔助時間盡量短。4 可以考慮同時裝夾數(shù)個工件進行加工。5 夾具結構應力求簡單。6 夾具應便于與機床工作臺及工件定位表面間的定位連接。7. 夾具的選擇 由于夾具確定了零件在機床坐標系中的位置，即加工原點的位置，因而首先要求夾具能保證零件在機床坐標系中的正確坐標方向，同時協(xié) 調(diào)零件與機床坐標系的尺寸。除此之外，主要考慮下列幾點：1 當零件加工批量小時，盡量采用組合夾具，可調(diào)式夾具及其它通 用夾具； 當小批量或成批生產(chǎn)時才考慮采

22、用專用夾具，但應力求結構簡單； 夾具要開敞，其定位、夾緊機構元件不能影響加工中的走刀（如 產(chǎn)生碰撞等）； 裝卸零件要方便可靠，以縮短準備時間，有條件時，批量較大的 零件應采用氣動或液壓夾具、多工位夾具。銑床常用夾具：虎鉗結構、螺旋壓板結構、偏心夾緊結構、組合夾 具等。8. 刀具的選擇（1）常用的銑刀類型 常用的有圓柱銑刀、立銑刀、硬質(zhì)合金面銑刀、鍵槽銑刀、三面刃銑刀、半圓鍵槽銑刀、鋸片銑刀、角度銑刀和球頭銑刀等。（2）銑刀主要參數(shù)的選擇 刀具的選擇應考慮工件材質(zhì)、加工輪廓類型、機床允許的切削用量和剛性以及刀具耐用度等因素。一般情況下應優(yōu)先選用標準刀具（特別 是硬質(zhì)合金可轉位刀具） ，必要時可采

23、用各種高生產(chǎn)率的復合刀具及其他 一些專用刀具。對于硬度大的難加工工件，可選用整體硬質(zhì)合金、陶瓷 刀具、CBN刀具等。刀具的選擇是數(shù)控加工工序設計的主要內(nèi)容之一，它不但影響機床 的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。另外，數(shù)控機床主軸轉速比普通 機床高 1-2 倍，且主軸輸出功率大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，數(shù)控加 工對刀具的要求更高，不僅要求精度高、強度大、剛度好、耐用度高， 而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。數(shù)控機床對所使用的刀具有許多性 能上的要求，只有達到這些要求才能使數(shù)控機床真正發(fā)揮效率。在選擇 數(shù)控機床所用刀具時應注意以下幾個方面： 1 良好的切削性能?，F(xiàn)代數(shù)控機床正向著高速、高剛性和大功率

24、方 向發(fā)展， 因而所使用刀具必須具有能夠承受高速切削和強力切削的性能。 同時，同一批刀具在切削性能和刀具壽命方面一定要穩(wěn)定，這是由于在 數(shù)控機床上為了保證加工質(zhì)量，往往實行按刀具使用壽命換刀或由數(shù)控 系統(tǒng)對刀具壽命進行管理。 2 較高的精度。隨著數(shù)控機床、柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展，要求刀具能 實現(xiàn)快速和自動換刀；又由于加工的零件日益復雜和精密，這就要求刀 具必須具備較高的形狀精度。對數(shù)控機床上所用的整體式刀具也提出了 較高的精度要求，有些立銑刀的徑向尺寸精度高達 5卩m以滿足精密零件 的加工需要。 先進的刀具材料。刀具材料是影響刀具性能的重要環(huán)節(jié)。除了不 斷發(fā)展常用的高速鋼和硬質(zhì)合金鋼材料外，涂層硬

25、質(zhì)合金刀具已在國外 普遍使用。硬質(zhì)合金刀片的涂層工藝是在韌性較大的硬質(zhì)合金基體表面 沉積一薄層(一般57卩m高硬度的耐磨材料，把硬度和韌性高度地結 合在一起，從而改善硬質(zhì)合金刀片的切削性能。在如何使用數(shù)控機床刀具方面，也應掌握一條原則：尊重科學，按 切削規(guī)律辦事。對于不同的零件材質(zhì)，在客觀規(guī)律上就有一個切削速度(v)、背吃刀量(aP)、進給量(f )三者互相適應的最佳切削參數(shù)。這 對大零件、稀有金屬零件、貴重零件更為重要，應在實踐中不斷摸索這 個最佳切削參數(shù)。9. 確定加工用量(1) 銑削用量考慮的因素銑削加工用量包括主軸轉速 (切削速度 ) 、進給速度、背吃刀量和側 吃刀量。切削用量的確定應

26、根據(jù)加工性質(zhì)、加工要求、工件材料及刀具 的材料和尺寸等查閱切削用量手冊、刀具產(chǎn)品目錄推薦的參數(shù)并結合實 踐經(jīng)驗確定。通?？紤]如下因素： 刀具差異 不同廠家生產(chǎn)的刀具質(zhì)量相差較大，因此切削用量須 根據(jù)實際所用的刀具和現(xiàn)場經(jīng)驗加以調(diào)整。 機床特性 切削用量受機床電動機的功率和機床剛性的限制，必 須在機床說明書規(guī)定的范圍內(nèi)選取。避免因功率不夠造成悶車、剛性不 足而產(chǎn)生大的機床變形或振動，影響加工精度和表面粗糙度。 數(shù)控機床生產(chǎn)率 數(shù)控機床的工時費用較高，刀具損耗費用所占 比重較低，應盡量用高的切削用量，通過適當降低刀具壽命來提高數(shù)控 機床的生產(chǎn)率。( 2)銑削用量的選擇方法 背吃刀量主要受機床剛度的

27、限制，在機床剛度允許的情況下，盡可 能使背吃刀量等于零件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工 效率。進給量 f (mm/r) 與進給速度 vf (mm/min) 的選擇進給量與進給速度 是根據(jù)零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，參 考切削用量手冊選取或參考表 2-3-2 來選取。工件剛性差或刀具強度低 時，應取小值。銑刀為多齒刀具，其進給速度 Vf、刀具轉速n、刀具齒 數(shù)Z及進給量f的關系為：主軸速度計算公式:-：De工作臺進給量計算公式:(3 )切削速度Ve (m/min)的選擇根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進給量及刀具耐用度選擇切削速度。 對于表面粗糙度和精度要求較高的零

28、件，要留有足夠的精加工余量， 數(shù)控加工的精加工余量可以比普通機床加工的余量小一些。切削速度、 進給速度等參數(shù)的選擇與普通機床加工基本相同，選擇時還應注意機床 的使用說明書。在計算好各部位與各把刀具的切削用量后，最好能建立 一張切削用量表，主要是為了防止遺忘和方便編程。三、銑削零件的數(shù)控加工工藝設計如圖3.1所示零件，材料為45鋼，毛坯為100mM 100mM50mm3.1零件圖1.零件數(shù)控加工工藝分析與設計(1)零件工藝性分析該零件包括一個94*94的凸臺，一個與直徑80圓的內(nèi)接五邊形的凸 臺，一個長半軸25短半軸15的橢圓型，四個直徑10mn深8的沉孔。該 零件視圖正確，表達直觀、清楚，繪制

29、符合國家標準，尺寸、公差、表 面粗糙度以及技術要求的標注齊全、合理。此零件不僅精度要求高，可以看到輪廓的周邊曲線圓弧和粗糙度值要求也較高。零件圖上的重要尺寸直接標注，在加工時使工藝基準與設計基準重 合，并符合尺寸鏈最短的原則。零件圖上標注的尺寸便于用卡尺或樣板 測量。（2）確定加工方法 加工方法的選擇原則：由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方 法一般有許多，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、鉸削、磨 削等加工方法均可達到精度要求，但箱體上的孔一般采用鏜削或鉸削， 而不宜采用磨削。經(jīng)過分析零件的尺寸精度、幾何形狀精度、

30、位置精度和表面粗糙度 要求，確定如下加工方法外表面、凸臺面、橢圓、都采用先粗加工后精加工，鉆孔、鉸孔可 采用循環(huán)定位（3）確定加工順序 加工順序的選擇直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成 本。按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原則確定加工順 序，將工件坐標系 G54 建立在工件上表面，零件的對稱中心處，粗加工 上表面T面T粗、精銑兩個凸臺T粗銑橢圓T精銑橢圓T鉆孔T精加工 鉸孔 銑上平面，保證尺寸50,選用60可轉位面銑刀（T1） 銑凸臺平面，選用16立銑刀銑刀（T2） 銑橢圓，選用10鍵槽銑刀（T3） 中心鉆孔定位，選用A3中心鉆（T4） 鉆孔9.8選用9.8鉆頭（T5） 鉸

31、孔10,選用10鉸刀（T6） 324夾具的選擇與裝夾方案的 確定考慮到該零件外輪廓為矩形 , 形狀很規(guī)則,在外型上沒有什么特殊要求,故夾具選用平口虎鉗即可。為了便于零件的裝夾與固定,可在虎鉗上銑一個與零件外輪廓尺寸相符的矩形槽,其尺寸與示意如圖3：工件夾具圖3.2 平口鉗裝夾零件示意圖(4) 工藝設備的選擇機床的選擇根據(jù)毛坯的材料和類型、零件輪廓形狀復雜程度、尺寸大小、加工精度、工件數(shù)量、生產(chǎn)條件等要求，選用VMC600數(shù)控銑床。3.2.6 .選擇加工用刀具加工工序中采用的刀具為60可轉位面銑刀、16立銑刀、10鍵槽銑刀、A3中心鉆、9.8鉆頭、10H7鉸刀。刀具卡片如表1表1刀具卡片序號刀具

32、編號刀具類型加工表面1T160面銃刀上表面2T216立銃刀銃正方形、五邊形凸臺3T310鍵槽銃刀銃凹橢圓4T4A3中心鉆孔定位5T59.8鉆頭鉆孔9.86T610H7鉸刀鉸孔102.數(shù)控銑削加工工序卡片將加工的刀具、切削用量等參數(shù)制定于工序卡片中，該零件具體的 數(shù)控加工工序卡片如卡片1-卡片5.(1)選用 60的面銑刀銑端面(粗、精)：工序卡片1工序卡片1零件名稱：復雜外形鑄件使用設備：VMC600銑床工序名稱00010:材料規(guī)格：45號鋼程序請參考程序表00010序號加工面或尺寸刀具號及名稱刀具半徑補償主軸轉速進給速度長度半徑1粗精加工上表面T160可轉位面銃刀600200測量尺寸上表面粗糙

33、度Ra3.2測量工具粗糙度樣板(2)選用16的銑刀粗精加工方形外輪廓：工序卡片 2工序卡片2零件名稱：復雜外形鑄件使用設備：VMC600銑床工序名稱00020田材料規(guī)格：45號鋼程序請參考程序表00020序號加工面或尺寸刀具號及名稱刀具半徑補償主軸轉速進給速度長度半徑1粗精外輪廓T216立銃刀H02D021200400測量尺寸側表面粗糙度Ra6.3測量工具粗糙度樣板測量尺寸092 -0.02測量工具千分尺75-100mm測量尺寸c +0.0580測量工具深度游標卡尺0-200mm(3) 選用 16立銑刀粗精加工五邊形輪廓：工序卡片 3工序卡片3零件名稱：復雜外形鑄件使用設備：VMC600銑床工

34、序名稱00030加工面或尺寸粗精銃五邊形測量尺寸測量尺寸測量尺寸材料規(guī)格：45號鋼/J刀具號及名稱T216立銃刀表面粗糙度Ra6.3、Ra3.2五邊形+ 0.054 0刀具半徑補償 長度半徑H02D02測量工具測量工具測量工具程序請參考程序表 00030主軸轉速進給速度1200400粗糙度樣板樣板深度游標卡尺0-200mm(4) 選用 10鍵槽銑刀粗精加工凹橢圓：工序卡片 4工序卡片4零件名稱：復雜外形鑄件使用設備：VMC600銑床工序名稱00040材料規(guī)格：45號鋼1ba程序請參考程序表 00040序號加工面或尺寸刀具號及名稱刀具半徑補償主軸轉速進給速度長度半徑1粗精加工凹橢圓T310鍵槽銃

35、刀H03D031500400測量尺寸表面粗糙度、Ra3.2測量工具粗糙度樣板測量尺寸橢圓測量工具專用通止規(guī)測量尺寸8+00.05測量工具深度游標卡尺0-200mm(5) 用A3中心鉆/9.8鉆頭/10H7鉸刀加工10孔：工序卡片5工序卡片5零件名稱使用設備：VMC600銑床工序名稱000501材料規(guī)格：45號鋼程序請參考程序表00050備注：使用 00050 個程序，通 過修改轉速來改變用途序號加工面或尺寸刀具號及名稱刀具半徑補償主軸轉速進給速度長度半徑1鉆中心孔T4 A3中心鉆H04D041000502鉆孔T59.8鉆頭H05D05800503鉸孔T610H7鉸刀HO6D0615050測量尺

36、寸表面粗糙度Ra6.3測量工具粗糙度樣板測量尺寸?10測量工具游標卡尺0-150mm測量尺寸74 0.03測量工具內(nèi)徑千分尺50-75mm四、程序加工編制銑床上編程坐標原點的位置是任意的，它是編程人員在編制程序時 根據(jù)零件的特點選定的，為了編程方便，一般要根據(jù)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工件上某一點為編程坐標原點， 具體選擇應注意如下幾點： 編程坐標原點應選在零件圖的尺寸基礎上，這樣便于坐標值的計 算，并減少計算錯誤。 編程坐標原點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。 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

37、廓的某一角點上。Z軸方向的零點一般設在工作表面(2 )零件加工程序00010;程序名G54;工件坐標系建立M3S600;主軸正轉，轉速600r/minG90G94G40G69;絕對編程，分進給，取消刀補，取消旋轉G50.1X0 Y0;G0Z50;X0Y0;X70 Y-25;取消鏡像抬刀快速定位平面銑削進刀，精銑凸臺平面Z5;G1Z-0.5F200;X-70F400;G0Z5X70Y25;G1Z-0.5F200X-70;G0Z100;M05;M30;O0020 ； 銑削方形程序G54;M3S1200;G90G94G40G69G15;G50.1X0Y0;G0Z50;X0Y0;X-60Y-60;G1Z-8F100G41X-47Y-47 D2F400; 刀補值加入 Z5;Y47,R10;X47,R10;Y-47,R10;X-47,R10;Y0;G0Z100;G40X0Y0;M05;M30;O0030 銑削五邊形G54;M3S1200;G90G94G40G69G15;G50.1X0Y0;G0Z50;X0Y0;G68X0Y0R15; 坐標系旋轉 15 度G16;