銑削零件的數控加工工藝及程序的編制

1、*職業(yè)技術學院畢業(yè)設計題 目： 系 部： 專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 學 號： 指導老師： 一、一設計任務書1. 設計題目加工如圖所示零件,材料為45#鍛件，毛坯是160*120*40的立方體。比例件數制圖重量材料輔導*職業(yè)技術學院審核2. 設計任務(1) 零件圖工藝分析。(2) 確定裝夾方案。(3) 確定加工順序。(4) 選擇加工刀具。(5) 合理選擇切削用量。(6) 擬定數控車削加工工藝卡片。(7) 根據加工工序步驟編寫加工程序。3. 應完成的技術資料(1) 繪制裝夾方式圖。(2) 填寫數控加工工序卡片。(3) 編寫加工程序清單。(4) 畢業(yè)設計說明書。謝謝朋友對我文章的賞識，充值后就可

2、以下載說明書，我這里還有一個壓縮包，里面有相應的word說明書和cad圖紙（工件圖及機械加工工序卡片）。下下載后請聯系qq：1459919609。我可以將壓縮包免費送給你。需要其他設計題目直接聯系！（注：注冊賬號時最好用你的qq號，以方便我將壓縮包發(fā)給你）目 錄一 緒論5二 工藝分析 61 零件圖的分析 . 62 裝夾方法 63 加工順序 64刀具的選擇 75切削用量選擇. 76、擬定數控銑削加工工藝卡片 8三 數控編程 . 101、手工編程.102、自動編程. 113、編程方法的選擇114、該零件的加工程序12四、各工序的加工路線圖17五、mastercam 的加工實體圖 21設計小結. 2

3、2參考文獻. 23致謝. 24一、緒論數控機床代表一個民族制造工業(yè)現代化的水平，隨著現代化科學技術的迅速發(fā)展，制造技術和自動化水平的高低已成為衡量一個國家或地區(qū)經濟發(fā)展水平的重要標志。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數控技術及其產業(yè)，而且在“高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策?？傊?，大力發(fā)展以數控技術為核心的先進技術已成為世界各發(fā)達國家加速經濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。 21世紀的數控裝備將是具有一定智

4、能化的系統(tǒng)，智能化的內容包括在數控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。二、工藝分析1.零件圖工藝分析零件的結構工藝性是指所設計的零件，在能夠滿足使用性能要求的前提下制造的可行性和經濟性。好的結構工藝性會使零件加工容易，節(jié)省成本，節(jié)省材料；而較差的結構工藝性會使加工困難，加大成本，浪費材料，甚至無法加

5、工。通過對零件的結構特點、精度要求和復雜程度進行分析的過程，可以確定零件所需的加工方法和數控機床的類型和規(guī)格。該零件結構性能好，形狀規(guī)則，材料切削性能好，方便裝夾及加工，加工時應注意個平面間的平行度，在進行二次裝夾時一定要校平，保證平面跳動量在2道以內。2.裝夾方法由于夾具確定了零件在數控機床坐標系中的位置，因而根據要求夾具能保證零件在機床坐標系的正確坐標方向，同時協(xié)調零件與機床坐標系的尺寸。該零件結構形狀比較規(guī)則，為方型零件，適合采用平口鉗進行裝夾，在裝夾時一定要注意平行度，要在毛坯下面墊上墊鐵，然后用木榔頭進行敲打校平。3.加工順序加工順序的選擇直接影響到零件的加工的質量、生產效率和加工成

6、本。按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原則結合圖樣分析，由于此次加工工序集中，所以按照一把刀一個工序進行了如下安排：1） 銑削平面，平面見光即可，保證粗糙度為1.6，選用120mm可轉位銑刀（5個刀片）。 2）銑削外邊緣輪廓，保證深度為25mm，長寬為145*100，粗糙度為1.6，選用20mm的立銑刀（4齒）。 3）銑削中間四方凸臺的臺階面，保證尺寸深度為8mm，保證表面粗糙度為3.2（分粗精加工），給精加工留有0.5mm的余量，選用80mm的可轉位面銑刀（5個刀片）。 4）粗銑中間的型腔，留1mm的余量，以及四個對角的16h8的開口槽，留有3mm的余量，采用10mm的鍵槽銑刀。

7、5）精銑上到工序留下的加工余量，保證圖上個尺寸、精度，采用12mm的立銑刀進行銑削。6）點鉆個孔的中心孔，采用2的中心鉆。7）選用9mm的麻花鉆，預鉆9的底孔，即鉆2個10h7、4個12h7的底孔，深度控制在25mm，以待精加工。8）選用10mm的立銑刀，銑削2個10h7的孔。9）選用12mm的立銑刀，銑削4個12h7的孔。10）選用6.9mm的麻花鉆，鉆2個m8的螺紋底孔。11）選用m8的絲錐，攻2個m8的螺紋。12）掉頭裝夾，銑削另外一面，保證厚度為20mm，表面粗糙度為1.6，選用120mm的可轉位面銑刀（5個刀片）。 4.刀具的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

8、床的加工效率，而且直接影響加工質量。編程時選擇刀具通?？紤]機床的加工能力、工序內容、工件材料等因素。下表就是本次銑削中用到的所有刀具：表1 數控加工刀具卡片序號刀具編號刀具規(guī)格名稱數量加工表面1120mm可轉位面銑刀（5個刀片）1粗精銑零件的上下表面220mm立銑刀（4齒）2粗精銑外邊緣輪廓380mm可轉位面銑刀（5個刀片）1粗精銑中間四方凸臺的臺階面410mm 鍵槽銑刀1粗銑中間的型腔，以及四個對角的16h8的開口槽512mm 立銑刀（4齒）1精銑中間的型腔，以及四個對角的16h8的開口槽62mm 中心鉆1鉆各孔的中心孔79mm 麻花鉆1預鉆9的底孔，即鉆2個10h7、4個12h7的底孔81

9、0mm 立銑刀1銑削2個10h7的孔912mm 立銑刀（3齒）1銑削4個12h7的孔106.9mm麻花鉆1鉆2個m8的螺紋底孔11m8 絲錐1攻2個m8的螺紋編制審核批準日期： 5.切削用量的選擇 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、切削功率、刀具磨損、加工質量和加工成本均有顯著影響。切削用量的大小對切削力、切削功率、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，需要選擇不同的切削用量，并編入程序單內。銑削用量的選擇原則是：“在保證加工質量的前提下，充分發(fā)揮機床工作效能和刀具切削性能”。在工藝系統(tǒng)剛性所允許的條件下，首

10、先應盡可能選擇較大的銑削深度ap和銑削寬度ac；其次選擇較大的每齒進給量fz；最后根據所選定的耐用度計算銑削速度vc 。 （1）銑削深度ap和銑削寬度ac的選擇 對于端銑刀，選擇吃刀量的原則是：當加工余量8mm，且工藝系統(tǒng)剛度大，機床功率足夠時，留出半精銑余量0.52mm以后，應盡可能一次去除多余余量；當余量8mm時，可分兩次或多次走刀。銑削寬度和端銑刀直徑應保持以下關系：:d0=(l.l1.6) ac（mm）對于圓柱銑刀，銑削深度ap應小于銑刀長度，銑削寬度ac的選擇原則與端銑刀銑削深度的選擇原則相同。（2）進給量的選擇每齒進給量fz是衡量銑削加工效率水平的重要指標。粗銑時fz主要受切削力的

11、限制，半精銑和精銑時，fz主要受表面粗糙度限制。 具體的切削量選擇請參照工序卡片。6.擬定數控銑削加工工序卡片把零件加工順序、所采用的刀具和切削用量等參數編入下表所示的數控加工工序卡片中，以指導編程和加工操作。單位名稱產品名稱或代號零件名稱零件圖號程序編號夾具名稱使用設備車間機用平口鉗加工中心工序號加工內容刀具與切削參數刀具規(guī)格主軸轉速nr/min進給速度vfmm/min刀具補償類型材料長度半徑1加工初始平面基準120mm可轉位面銑刀（5個刀片）合金600200100602以上步工序所加工的表面為基準，用虎鉗裝夾，進行另一表面的銑削120mm可轉位面銑刀（5個刀片）合金600150100120

12、3粗銑外邊緣輪廓，給精加工留0.5mm余量20mm立銑刀（4齒）白鋼80010080104精銑外邊緣輪廓，保證尺寸145*100*25mm20mm立銑刀（4齒）合金150020080105粗銑中間四方凸臺的臺階面，給精加工留0.5mm余量80可轉位面銑刀（5個刀片）合金600200100406精銑中間四方凸臺的臺階面，保證尺寸深度為8mm，以及四方的尺寸。80可轉位面銑刀（5個刀片）合金800150100407銑中間的型腔10mm立銑刀合床四個對角的16h8的開口槽，12mm立銑刀合中心孔2mm 中心鉆白鋼120020020110預鉆底孔9m

13、m 麻花鉆白鋼600120504.511銑2個10h7的孔10mm 立銑刀合金80015050512銑4個12h7的孔12mm 立銑刀合金80015050613鉆2個m8螺紋底孔6.9mm 麻花鉆白鋼1200150503.4514攻2個m8螺紋m8 絲錐白鋼20025050415掉頭加工反面，保證厚度為20mm，粗糙度為1.6。120mm可轉位面銑刀（5個刀片）合金粗銑600，精銑800粗銑200，精銑15010060三、數控編程數控編程方法可分為手工編程和自動編程兩種。1 手工編程(1)手工編程的定義 手工編程是指主要由人工來完成數控機床程序編 制各個階段的工作。當被加工零件形狀不十分復雜和

14、程序較短時，都可以采用手工編程的方法。 對于幾何形狀不太復雜的零件，所需要的加工程序不長，計算也比較簡單，出錯機會較少，這時用手工編程既經濟又及時，因而手工編程被廣泛地應用于形狀簡單的點位加工及平面輪廓加工中。但對于一些復雜零件，特別是具有非圓曲線的表面，或者零件的幾何元素并不復雜，但程序量很大的零件(如一個零件上有許多個孑l或平面輪廓由許多段圓弧組成)，或當銑削輪廓時，數控系統(tǒng)不具備刀具半徑自動補償功能，而只能以刀具中心的運動軌跡進行編程等特殊情況，由于計算相當繁瑣且程序量大，手工編程就難以勝任，即使能夠編出程序來，往往耗費很長時間，而且容易出現錯誤。據國外統(tǒng)計，當采用手工編程時，一個零件的

15、編程時間與在機床上實際加工時間之比，平均約為30：1，而數控機床不能開動的原因有2030是由于加工程序編制困難，編程所用時間較長，造成機床停機。因此，為了縮短生產周期，提高數控機床的利用率，有效地解決各種模具及復雜零件的加工問題，采用手工編制程序已不能滿足要求，而必須采用“自動編制程序”的方法。 (2)手工編程的意義 手工編程的意義在于加工形狀簡單的零件(如直線與直線或直線與圓弧組成的輪廓)時，快捷、簡便；不需要具備特別的條件(價格較高的硬件和軟件等)；對機床操作或程序員不受特殊條件的制約；還具有較大的靈活性和編程費用少等優(yōu)點。 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

16、來，手工編程的重要地位也不可取代，仍是自動編程的基礎。在先進的自動編程方法中，許多重要的經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。 (3)手工編程的不足 手工編程既繁瑣、費時，又復雜，而且容易產生錯誤。其原因是： 1)零件圖上給出的零件形狀數據往往比較少，而數控系統(tǒng)的插補功能要求輸入的數據與零件形狀給出的數據不一致時，沈陽機床就需要進行復雜的數學計算，而在計算過程中可能會產生人為的錯誤。 2)加工復雜形面的零件輪廓時，圖樣上給出的是零件輪廓的有關尺寸，而機床實際控制的是刀具中心軌跡。因此，有時要計算出刀具中心運動軌跡的坐標值，這種計算過程也較復雜。對有刀具半徑補償功能的數控系統(tǒng)，要

17、用到一些刀具補償的指令，并要計算出一些數據，這些指令的使用和計算過程也比較繁瑣復雜，容易產生錯誤。 3)當零件形狀以抽象數據表示時，就失去了明確的幾何形象，普通車床在處理這些數據時容易出錯。無論是計算過程中的錯誤，還是處理過程中的錯誤，都不便于查找。 4)手工編程時，編程人員必須對所用機床和數控系統(tǒng)以及對編程中所用到的各種指令、沈陽機床代碼都非常熟悉。這在編制單臺數控機床的程序時，矛盾還不突出，可以說不大會出現代碼弄錯問題。但在一個編程人員負責幾臺數控機床的程序編制工作時，由于數控機床所用的指令、代碼、程序段格式及其他一些編程規(guī)定不一樣，所以就給編程工作帶來了易于混淆而出錯的可能性。2 、自動

18、編程 自動編程是指借助數控語言編程系統(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。編程人員只需根據加工對象及工藝要求，借助數控語言編程系統(tǒng)規(guī)定的數控編程語言或圖形編程系統(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，沈陽機床得到正確的程序。 按輸入方式的不同， 自動編制程序可分為語言數控自動編程、普通車床圖形交互自動編程和語音提示自動編程等等?，F在我國應用較廣泛的主要是圖形交互式編程。3 、編程方法的選擇 在數控機床發(fā)展的過

19、程中，在研制出各種數控機床的同時，也研制出了各種編程方法。至今，主要有手工編程和自動編程兩種方法，其他方法可視為這兩種方法的擴展，它們各有其適用范圍。究竟選擇哪一種編程方法，通常應根據被加工零件的復雜程度、數值計算的難度與工作量大小、現有設備(相應硬件與軟件)以及時間和費用等進行全面考慮，權衡利弊，予以確定。一般而言，加工形狀簡單的零件，沈陽機床例如點位加工或直線切削零件，用手工編程所需的時間和費用與用自動編程所需的時間和費用相差不大，因此采用手工編程比較合適。而當被加工零件形狀比較復雜，如復雜的模具，若不采用自動編程，不僅在時間和費用上不合理，有時甚至用手工編程方法無法完成。 本題有些部分可

20、以采用手工編程，有些部分可以采用自動編程，對于，外邊緣輪廓以及鉆孔攻絲可采用手工編程，而圖中的型腔銑削中可采用自動編程的方法，這樣不容易出錯，也可減少很多計算，大大的提高了生產效率。4、該零件的加工程序程 序說 明o1010t01 m6（120的面銑刀）g0g90 g54 x145 y50 m03s600g43 h1 z25 m08z-1g01 x145 f200g00 y50g01 x145f200g00 z100 m09m00(掉頭裝夾)g0g90g54 x145 y50 m03 s800g43 z50 h2m08z-2g01 x145 f150g00 y50g01 x145f150g00

21、 z100 m09m05t03m06(20的白鋼立銑刀)g00g90g54x100y-80 m03 s1200g43h3z50m08z-22g41y-50d03(d03=10.5)g01x-72.5f200y72.5x72.5y-72.5g40g01y-90f300g00z150m05m09t04m06 (20的合金立銑刀)g00g90g54x100y-80 m03s1500g43h4z50m08z-22g42x72.5d04(d04=10)g01y72.5f150x-72.5y-72.5x72.5g40x100f300g00z150m05m09t05m06 (80的面銑刀)g0g90g54x

22、160y50m03s600g43 z100 h5 m08z-7.5 （粗銑）g41 x154.3y47.7d05(d05=40)g01 x0 y-50 f200 x-50 y0 x0 y50x139.3 y-32.7z-8 (精銑)x0y50x-50y0x0y50g40x160y50g0z150m05m09t07m06 (10的立銑刀)g00g90g54x0y0m03s1800g43h7z25m08z2g01z-5f20g68x0y0p45#1=0;#2=8;while#2le32do1;#1=#1+#2;#2=#2+8g01y-#1f200;x-#1;y#1;x#1;y-#1;x0;end

23、1;g00z2g69x0y0g01z-8f20g41x5f100d07(d07=5)z-15f20g03i-5f200g01x21f200g02x26.75y9.05r10g03x28.44y18.73r6g01x18.73y28.44g03x9.05y26.75r6g02x-9.05r10g03x-18.73y28.44r6g01x-28.44y18.73g03x-26.75y9.05r6g02x-21y0r10g02x-26.75y-9.05r10g03x-28.44y-18.73r6g01x-18.73y-28.44g03x-9.05y-26.75r6g02x9.05r10g03x18.

24、73y-28.44r6g01x28.44y-18.73g03x26.75y-9.05r6g02x21y0r10g01z0f300g0z100m05m09t08m06 (12的立銑刀)g0g90g54x72.5y50m03s1500g43h8z50m98p0001g51.1x0m98p0001g51.1y0m98p0001g51.1x0m98p0001g50.0x0g00z100m05m09% o0001 g00z-6 g01z-16f20 x44y21.5f200 x72.5y50f150 g00z50 m99%t09m06 (中心鉆)g0 g90 g54 x-37.5 y37.5 s1200

25、 m3g43 h9 z25. m8g98 g81 z-10. r-6. f200.x0 y31 z-7. r-3x37.5 y37.5 z-10. r-6.x31 y0 z-7. r-3x37.5 y-37.5 z-10. r-6.x0 y-31 z-7. r-3x-31 y0x-37.5 y-37.5 z-10. r-6.g80m5m09t10m06 (9mm的麻花鉆)g0 g90 g54 x0 y31 s650 m3g43 h10 z25. m8g98 g83 z-22. r-3. f200.x31 y0 x0 y-31 x-31 y0 x-37.5 y-37.5 z-22. r-6.x3

26、7.5 y37.5g80m5m09t11m06 (銑2個10h7的孔)g0 g90 g54 x-37.5 y37.5 s800 m3g43 h11 z25. m8g98 g81 z-22. r-6. f150.x37.5 y37.5 g80m5t12m06 (銑4個12h7的孔)g0 g90 g54 x0 y31 s800 m3g43 h12 z25. m8g98 g81 z-22. r-3. f150.x31 y0 x0 y-31 x-31 y0 g80m5m09t13m06 (6.9的麻花鉆)g0 g90 g54 x-37.5 y37.5 s1200 m3g43 h13 z25. m8g9

27、8 g81 z-22. r-6. f150.x37.5 y-37.5 g80m5m09t14m06 (m8的絲錐)g0 g90 g54 x-37.5 y37.5 s200 m3g43 h14 z25. m8g98 g84 z-22. r-6. f250.x37.5 y-37.5 g80m5m09t15m06 (100的面銑刀)g0 g90 g54 x135 y-30 s600 m3g43 h15 z2. m8g01 x-135 f200.y30x135z0 s800 m3x-135 f150y-30 x135 g00 z150m5m09m30程序名換1號刀建立工件坐標系，主軸正轉建立刀具長度補

28、償，調用1號刀補下刀銑削平面暫停，工件掉頭，重新對刀建立工件坐標系建立刀具長度補償，調用2號刀補下刀平面銑削換3號刀建立工件坐標系建立刀具長度補償下刀建立刀具半徑補償，調用3號半徑補償開始銑削外輪廓取消刀具半徑補償抬刀主軸停止切削液關換4號刀精銑外輪廓換5號刀建立刀具半徑左補償粗銑四方凸臺精銑四方凸臺換9號刀，坐標系旋轉變量賦值宏程序中的循環(huán)邏輯運算宏程序語句與nc語句的結合銑方框循環(huán)結束返回 到1抬刀坐標系旋轉取消快速走到下一加工點建立半徑左補償銑中間的花型槽換8號刀，銑四個對角的槽子程序調用，子程序名為o0001鏡像功能開，沿x=0軸鏡像（y軸）鏡像功能開，沿y=0軸鏡像（x軸）鏡像功能開

29、，沿x=0軸鏡像（y軸）鏡像功能關子程序子程序返回建立鉆孔循環(huán)取消鉆孔循環(huán)建立深孔啄鉆循環(huán)取消擴銑第一個孔銑第一個孔建立攻絲循環(huán)取消循環(huán)四、各工序的加工路線圖工序1銑削平面，保證表面見光，選用120mm可轉位銑刀（5個刀片）。采用平口鉗裝夾工序2 銑削平面，保證尺寸37mm，選用120mm可轉位銑刀（5個刀片）。工序3粗銑外邊緣輪廓，給精加工留0.5mm余量，選用20mm白鋼立銑刀。工序4精銑外邊緣輪廓，保證尺寸145*100*25mm選用20mm合金立銑刀。工序6精銑中間四方凸臺的臺階面，選用80的可轉位面銑刀。該過程只需將上道工序的下刀量增加0.5mm即可，刀具軌跡與上圖一樣，工序8 精銑

30、中間的型腔，以及四個對角的16h8的開口槽，選用12的立銑刀進行銑削，使尺寸達到圖紙要求，并采用mastercam繪制出刀具運動軌跡。五、mastercam的加工實體圖完成后的總體效果圖小結本次課題貫穿本專業(yè)所學到的議論知識與實踐操作技術，從分析設計到計算、操作得到成品，同時本次選題提供了自主學習，自主選擇，自主完成的機會。畢業(yè)設計有實踐性，綜合性，探索性，應用性等特點，本次選題的目的是數控專業(yè)教學體系中構成數控技術專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，是運用數控機床實際操作的一次綜合練習。傳統(tǒng)的回轉體工件設計是應用系統(tǒng)方法分析和研究產品生產的問題和需求?，F代回轉體類的數控加工設計理論已經不拘泥于

31、系統(tǒng)論的理論基礎，開始強調產品尺寸精度，工藝嚴格性，從而更加有得于學生裝的數控編程及操作的創(chuàng)新精神和實踐能力。隨著畢業(yè)設計做完，也將意味我的大學生活即將結束，但在這段時間里面我覺得自己是努力并快樂的。在繁忙的的日子里面，曾經為解決技術上的問題，而去翻我所學專業(yè)的書籍。經過這段時間我真正體會了很多，也感到了很多。通過次此的分析，需要對刀具的切削參數進行計算等方面的問題給予考慮，這些方面的知識都需要我們去復習以前的知識，在對以前學的知識進行初步系統(tǒng)回顧之后，大腦形成一初步的印象。各專業(yè)課之間相關聯的知識也能很好的理解。 這次畢業(yè)設計，給我最大的體會就是熟練操作技能來源我們對專業(yè)的熟練程度。比如，我們想加快編程程度，除了對各編程指令的熟練掌握之外，還需要你掌握零件工藝方面的知識，對于夾具的選擇，切削參數的設定我們必須十分清楚。在上機操作時，我們只有練習各功能鍵的作用，在編程時才得心應手。因此，我總結出一個結論“理論是指導實踐的基礎，只有不