數(shù)控加工中心加工工藝與編程綜合設(shè)計

1、配油盤畢業(yè)設(shè)計數(shù)控加工中心職業(yè)文章文章類型：案例報告 文章題目：配油盤制造工藝姓名：xxx 準考證號：所在省市：xxxx所在學(xué)校：xxxxx所在班級：xxxxx指導(dǎo)教師：2011年10月16日-畢業(yè)設(shè)計題目：數(shù)控加工中心加工工藝與編程綜合設(shè)計開題報告（闡述課題的目的、意義、研究內(nèi)容、 研究方案、 預(yù)期結(jié)果等） l 課題目的：該畢業(yè)設(shè)計從選題到最終的完成，運用到了學(xué)校三年所學(xué)到的各門學(xué)科的知識。通過完成這次畢業(yè)設(shè)計，首先讓我熟悉了我們以前所學(xué)的知識，把比較分散的知識集中化，對我們以前所學(xué)的各科知識進一步的熟練、鞏固與提高。同時也鍛煉我們在工藝設(shè)計及數(shù)控編程等方面的實際能力。也使我們能夠系統(tǒng)的集中

2、的復(fù)習(xí)、總結(jié)了這三年多所學(xué)的各學(xué)科的知識。讓自己在專業(yè)方面有很大的提升。 l 課題意義：數(shù)控加工技術(shù)對我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展具有重要的意義。當(dāng)前我國企業(yè)的生產(chǎn)正逐步從原來的粗放型轉(zhuǎn)向內(nèi)涵型，產(chǎn)品生產(chǎn)也從原來的“粗制”轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬啤薄榱吮ＷC產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，提高生產(chǎn)效率，企業(yè)在未來的生產(chǎn)中自動化程度將大大提高，一線的生產(chǎn)將向機電一體化、程控化、數(shù)字化方向發(fā)展。形式迫使我們在機械加工方面不僅要會操作普通機床而且更要會操作數(shù)控機床。此外，還要求我們具有分析、判斷、處理生產(chǎn)過程中的突發(fā)事件的能力；具有開拓創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力和交際能力。通過本課題的完成，我們能加強自己對數(shù)控知識的掌握。 l 研究內(nèi)容

3、：本課題主要研究配油盤的數(shù)控加工。包括零件的加工工藝分析，并確定最終加工工藝方案；合理選擇數(shù)控機床；確定各工序的加工路線與定位方式，選擇設(shè)計相應(yīng)的工裝；合理選擇刀具和確定各工步的切削用量；通過以上各項的分析和設(shè)計，最后各工序編制相應(yīng)的加工程序。 l 研究方案：課題通過以下步驟來完成：首先，分析零件圖，初步確定零件的分類以及大體對設(shè)備的要求；其次，對工藝的方案進行分析和擬定，這一步中包括工藝分析處理、機床的選擇、刀具的確定、切削用量的確定、擬訂加工方案；第三步，確定工藝文件，包括數(shù)控加工工藝卡，工件安裝和零點設(shè)定卡、數(shù)控刀具明細表、加工零件刀具軌跡圖；最后編制適合機床和零件的程序。 l 預(yù)期結(jié)果

4、：通過本次畢業(yè)設(shè)計，能夠提高自己對資料的收集和查閱能力；會合理應(yīng)用資料和工具軟件解決設(shè)計問題，提高設(shè)計效率；鍛煉自己分析問題和解決問題的能力；會對零件進行工藝分析，能解決中等以上復(fù)雜程度零件的工藝問題和數(shù)據(jù)處理問題；提高編程能力，編制合理的加工程序。同時自己學(xué)會了遇到問題后，怎樣的辦法去解決問題和利用有限的資料去解決的能力，并對這三年來所學(xué)的知識的一個綜合運用，另一面看也檢查了自己對知識的撐握的情況，也為自己今后的工作打下了一點點基礎(chǔ)。學(xué)生簽名：xxx 2011年10月16 日目 錄一、引言 二零件圖紙的工藝分析及處理.三選擇毛坯 確定毛坯尺寸 設(shè)計毛坯圖四選擇加工方法 制定工藝路線五確定加工

5、所用量具六確定切削用量及基本時間七工藝過程卡和加工工序卡八編程九主要參考文獻引 言數(shù)控技術(shù)在我國機械制造業(yè)的應(yīng)用已比較成熟，它與傳統(tǒng)的機床設(shè)備相結(jié)合形成了一種全新的機械加工裝備數(shù)控機床。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變法，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，它對關(guān)系國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用。這份畢業(yè)設(shè)計主要包括四個大的部分：一、零件圖紙 二、工藝分析 三、工業(yè)設(shè)計 四、計算程序。零件圖通過在AUTOCAD上用平面的形式變現(xiàn)出來，更加清楚零件的結(jié)構(gòu)形狀，然后具體分析零件結(jié)構(gòu)。數(shù)控加工工藝分析，通過

6、對零件的工藝分析，可以深入全面的了解零件的結(jié)構(gòu)，及時地對零件結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等做必要的修改，進而確定零件適合在哪一種數(shù)控機床上加工，此零件我選擇在加工中心上進行，因為加工中心具有自動換刀裝置，在一次安裝中，可以完成零件上銑削、鉆削、鉸削等多工位加工。加工的部位可以在同一個平面上面，也可以在不同的平面上面，既有平面又有孔系是加工中心的首選對象，接下來是分析機床上應(yīng)完成零件哪些工序，選擇定位基準；零件的定位基準一方面要保證零件經(jīng)多次裝夾后其加工表面之間相互位置的正確性，另一方面要滿足加工中心工序集中的特點既一次安裝盡可能完成零件上較多表面的加工。定位基準最好是已有的面和孔。再確定所有的加工表面的加工

7、方法和加工方案；選擇刀具和切削用量。然后確定所有加工便面的加工方案和加工方法；選擇刀具和切削用量。然后確定所有工部的加工順序，把相鄰的工部劃為一個工序，即進行工序劃分；先面后孔的加工順序，因為平面的加工輪廓加大，用平面定位比較穩(wěn)定，而且孔的深度尺寸又是以平面為基準的，故先應(yīng)加工平面后加工孔。最后再將需要的其他工序如普通加工工序插入，并銜接于數(shù)控加工工序序列之中，就得到了要求零件的數(shù)控加工工藝路線?，F(xiàn)在制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)的日益廣泛使用，使得我認識到學(xué)好數(shù)控技術(shù)的重要性。我相信接下來的畢業(yè)設(shè)計會對我三年來的學(xué)習(xí)會是一次鞏固和復(fù)習(xí)，將會進一步認識到數(shù)控技術(shù)的重要性，同時為以后的上崗就業(yè)打下很好的基礎(chǔ)。

8、 二、零件圖紙的工藝分析及處理1零件圖經(jīng)過數(shù)控加工中心加工后，實際零件效果圖形如圖所示。2工藝分析該零件毛坯尺寸為80mm60mm30mm，材料為45號鋼，在將該零件裝上數(shù)控機床進行加工之前，其六個表面皆已加工完畢，上述加工部位都已達到毛坯圖上所規(guī)定的加工精度要求。具體要求如下：使用系統(tǒng)為FANUC 01 - MC、型號為KH714立式加工中心，因為該機床具備定位精度高、重復(fù)定位精度高、回轉(zhuǎn)精度也高的特點、同時刀庫容量為12把等，能滿足本工件的加工要求。3.2工件的定位與裝夾夾具應(yīng)能在機床上實現(xiàn)定向安裝。為保持零件安裝方位與機床坐標系及編程坐標系方向的一致，如果夾具的定位和夾緊要全部敞開加工部

9、位確有困難，則可以通過減少加工表面來留出定位夾緊元件的空間。通過三爪卡盤、分度頭及各種臺鉗等夾具裝夾平面銑削加工;通過組合孔系夾具和槽系組合夾具配合使用，加工其他表面。在此加工過程中為保證精度盡量不換夾緊點，由于工件的毛坯是長方體，所以平口鉗進行裝夾，使其固定鉗口側(cè)與數(shù)控機床的X軸一致。3.3加工難點孔要求 mm為該工件尺寸精度要求最高的尺寸，同軸度公差為0.03mm的要求使其與 mm關(guān)聯(lián)起來，位置度公差為0.03mm的要求使其與A、B關(guān)聯(lián)起來；而從不規(guī)則面上鉆孔，并使其與D基準面的平行度 誤差不大于0.03mm是一個比較困難的問題，所以該孔是加工難點。4、加工順序的編制41加工的步驟4.2各

10、基點圖及坐標點圖處位置如圖所示，其各基點的坐標值計算結(jié)果如表所示（所有基點的Z坐標都為0）。A（-19.25 51.24 ）B（1923 5124）C（1539 4229）D（-1539 4229）E（-3998 2998）F（-2873 21。55）G（-2041 2199）H（2041 2199）I（2873 2155）J（3998 2998）K（50 245）L（50 -245）M（3998 -2998）N（2873 -2155）O（2041 -2199）P（-2041 -2199）Q（-2873 -2155）R（-3998 -2998）S（-50 -245）T（245 -50）U（-1

11、539 -4229）V（1539 -4229）W（1923 -5124）X（-1923 -5124）加工時加工路線是從刀具下刀點 (0， 55 -9.5 )開始，依次為： BCDABWVUXW EFGHIJKMNOPQRSTE各基點所5、數(shù)控刀具的選擇刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內(nèi)容之一，選擇的好壞不僅影響機床的加工效率，而且還直接影響加工質(zhì)量。刀柄是機床主軸與刀具之間的連接工具，因此刀柄要能滿足機床主軸自動松開和拉緊定位、準確安裝各種切削刃具、適應(yīng)機械手的夾持和搬運、儲存和識別刀庫中各種刀具的要求。加工中心上一般都采用724圓錐刀柄。1號刀：面銑刀；2號刀：圓柱銑刀；3號刀：平底立銑刀；

12、4號刀：盤銑刀；5號刀：成型銑刀;6號刀：球頭銑刀；7號刀：。10號刀：直徑9.8的麻花鉆；11號刀：10mm的鉸刀；12號刀：直徑為3mm的高速鋼中心鉆T01 10立銑刀T057.4麻花鉆T023中心鉆T0610內(nèi)螺紋刀T0338麻花鉆T0440麻花鉆6、切削用量及下刀方法的確定切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、切削深度或?qū)挾?、進給速度（進給量）等。在對凸臺加工過程中的下刀點確定時，設(shè)計成刀具從(X=0.0，Y=0.0)點下刀，由于外輪廓表面精度要求比高，粗加工時就將下刀量一次進行到位，即分層下刀量依次為Z= 0.6、- 0.6、-0.2、-0.1mm。6.1粗磨加精磨此工件的毛坯為170m

13、m130mm30mm，比我需要的160mm120mm28.5mm要大，且工件的表面精度要求比較高，所以，決定用粗磨加精磨的方法使工件達到我所需要的尺寸。加工機床為臥式磨床。6.2粗銑加工方法在進行凸臺表面加工時，考慮到輪廓表面的平滑過渡要求，采用圓弧切入、圓弧切出的進、出刀方式；同時，刀具也是在一次進刀加工中將內(nèi)輪廓表面全部加工完畢；不過，在零件的局部位置上可能會留有一些加工死角，這可考慮用手工加工的方式予以鏟除。6.3上表面的銑削零件凸臺上表面加工設(shè)計為，刀具采用端順銑方式。凸臺周邊采用立銑同時周銑和端銑，下表面采用端銑的方法，孔用中心鉆、麻花鉆和鉸刀加工。粗、精加工路線設(shè)計成一致，以便于利

14、用一個輪廓切削加工程序進行加工，其只要通過改變刀具半徑補償值的方法就可以達到進行粗、精兩道工序加工的目的了6.4加工工藝卡片畢業(yè)設(shè)計機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號零件圖號01共2 頁產(chǎn)品名稱凸臺零件名稱第 1頁零件件號1材料牌號45#毛坯種類長方形單件重量(公斤)凈重數(shù)控程序名O1111每臺件數(shù)1規(guī)格17013030毛重2.5工序號工序名稱工步號工序工步內(nèi)容設(shè)備名稱型號工藝裝備工藝簡圖夾具刀具量具1下料下料尺寸17013030電鋸2銑銑削6個面普通銑床面銑刀3磨磨削6個面平面磨床4檢檢查數(shù)控加工毛坯是否符合圖紙要求千分尺 百分表游標卡尺 外徑千分尺5銑用平口虎鉗裝夾工件，調(diào)整工件的高度，打表找正立

15、式加工中心KH714平口虎鉗游標卡尺外徑千分尺 千分尺 百分表1外輪廓粗銑10立銑刀2內(nèi)輪廓粗銑3外輪廓精銑4內(nèi)輪廓精銑6鉆立式加工中心KH714平口虎鉗1鉆3中心孔3中心鉆2鉆38孔38麻花鉆3鉆40孔40麻花鉆5鉆3中心孔3中心鉆6鉆7.4孔7.4麻花鉆8螺紋加工10的孔螺紋10內(nèi)螺紋刀9鉗清理毛刺中齒偏銼三角銼10檢檢查數(shù)控加工工件是否達到圖紙要求千分尺 百分表游標卡尺 外徑千分尺7，具體程序設(shè)計O001; G40 G49 G80 G69 G17 G90; GG54 G00 X0 Y0 Z50; M03 S400 T0101 M06; G00 G41 X-100 Y55 D01 Z3 M

16、08; G01 Z-9 G43 H01 G94 F100; G01 X0; G03 X19.23 Y51.24 R55; G02 X15.39 Y42.29 R5; G03 X-15.39 Y42.29 R45; G02 X-15.23 Y51.24 R5; G03 X0 Y55 R55; G00 X85 Y55 Z-55; G01 X0 Y-55; G02 X-19.23 Y-51.24 R55; G03 X-15.39 Y-42.29; R5 G03 X15.39 Y-42.29 R45; G03X19.23 Y-51.24 R5; G02 X0 Y-55 R55; G01 X-50; G

17、01 Y24.5; G03 X-39.98 Y29.98 R6.5; G01 X-28.73 Y21.55; G03 X-20.41 Y21.99 R6.5; G02 X-20.41 Y21.99 R60; G03 X28.73 Y21.55 R6.5; G01 X39.98 Y29.98; G02 X50 Y24.5 R6.5; G01 X50 Y-24.5; G02 X39.98 Y-29.98 R6.5; G01 X28.73 Y-21.55; G03 X20.41 Y-21.99 R6.5; G02 X-20.41 Y-21.99 R60; G03 X-28.73 Y-21.55 R6

18、.5; G01 X-39.98 Y-29.98; G02 X-24.5 Y-50 R6.5; G01 X-50 Y70; G02 X-39.98 Y29.98 R6.5 G03 X-50 Y24.5 R6.5 G00 X0 Y0 Z50; G00 X-100 Y55; Z3 M08;G01 Z-4 G43 H01 G94 F100;G01 X0;G03 X19.23 Y51.24 R55;G03 X15.39 Y42.29 R5;G02 X-15.39 Y42.29 R45;G03 X-19.23 Y51.24 R5;G03 X0 Y55 R55;G01 X85 Y55;G00 X85 Y-5

19、5;G01 X0 Y-55;G02 X-19.23 Y-51.24 R55;G02 X-15.39 Y-42.29 R5;G03 X15.39 Y-42.29 R45;G02 X19.23 Y-51.24 R5;G02 X0 Y-55 R55;G40 G01 X-100;G00 Z55;G00 X0 Y0;M05 M09;M30;T02 M06;M03 S800;G00 G43 H02 Z15;G90 G01 X0 Y0 Z-8 R3 F120;G01 Z5;G40 G49 G00 Z50;M05 M09;T03 M06;M03 S800;G00 G43 H03 Z15;G90 G01 Z-2

20、4 R38 F120;G01 Z10;G40 G49 G00 Z50;M05 M09;T04 M06;M03 S800;G00 G43 H04 Z15;G90 G01 Z-9 R40 F120;G01 Z10;G40 G49 G00 Z50;M05 M09;T02 M06;M03 S800;G00 G43 H02 Z15;G90 G01 X-60 Y45 Z-10 R3 F120;X65 Y-48;G01 Z10;G40 G49 G00 Z50;T05 M06;G00 G43 H05;G90 G01 X-60 Y45 Z-12 R7.5 F120;X65 Y-48;G01 Z10;G40 G4

21、9 G00 Z50;T06 M06;G00 G43 H06G90 G01 X-60 Y45 Z19 R10 F120;X65 Y-48 ;G01 Z10;G40 G49 G00 Z50;G00 X0 Y0;M30;附 錄一FANUC系統(tǒng)G代碼M代碼指令集指令集（向如、等的編程量均采用直徑量）G00：快速定位指令。格式為G00X（U）Z（W），X、Z為絕對編程時的目標點，U、W為相對編程時的目標點。兩軸同時以機床最快速度開始運動，但不一定同時停止，即合成刀具軌跡并不一定是直線。本系統(tǒng)可以混合編程，如G00XW。G01：直線插補指令。格式為G01X（U）Z（W）F，X、Z為絕對編程時的目標點，U、

22、W為相對編程時的目標點，值為插補速度，單位是mm/min或mm/r，具體取決于設(shè)定為G還是G。G02：順圓插補指令。格式為G02X（U）Z（W）R（IK）F，X、Z為絕對編程時的目標點，U、W為相對編程時的目標點，為半徑（僅用于劣弧編程），、為圓心的、坐標，值為插補速度，單位是mm/min或mm/r，具體取決于設(shè)定為G還是G。注：采用半徑量，、始終為相對量編程。G03：逆圓插補指令。格式為G03X（U）Z（W）R（IK）F，X、Z為絕對編程時的目標點，U、W為相對編程時的目標點，為半徑（僅用于劣弧編程），、為圓心的、坐標，值為插補速度，單位是mm/min或mm/r，具體取決于設(shè)定為G還是G。注

23、：采用半徑量，、始終為相對量編程。G04：暫停指令。格式為G04 P(X U ) ,采用P時（不能用小數(shù)點），時間單位為ms，X、U時，時間單位為s。最大延時9999.999s。G20：英制單位設(shè)定指令。G21：公制單位設(shè)定指令。注意：某程序若不指定G20、G21，則采用上次關(guān)機時的設(shè)定值。G27：返回參考點檢測指令。格式為G27X（U）Z（W）T0000，本指令執(zhí)行前必須使刀架回零一次。若指定的兩個坐標值分別是機床參考點的坐標值，且機床面板上的兩個回零參考點指示燈都亮，則說明機床零點正確。否則，機床定位誤差過大。G28：返回參考點指令。格式為G28X（U）Z（W）T0000，若機床啟動后回過

24、零點，則本指令的執(zhí)行使刀架經(jīng)過指定點回零，否則經(jīng)過指定點移動至系統(tǒng)加電時的位置。G32：螺紋切削指令。G32X（U）Z（W）F，F(xiàn)為螺紋長軸方向的導(dǎo)程（即進給速度采用mm/r）。G50：工件坐標系設(shè)定或主軸轉(zhuǎn)速鉗制指令。格式為G00XZ（坐標系設(shè)定），或G50 S（轉(zhuǎn)速鉗制）。前者，值為機床零點在設(shè)定的工件坐標系中的坐標；后者，為最高轉(zhuǎn)速。G70：精加工復(fù)合循環(huán)。格式為G70PQSF，其中P等于精加工程序段開始編號，Q等于精加工程序段結(jié)束編號。G71：粗加工復(fù)合循環(huán)。格式為G71UR，其中U等于向吃刀量或切深，R等于退刀量，均為半徑值。G71PQUWSF，其中P等于精加工程序段開始編號，Q等于

25、精加工程序段結(jié)束編號，U等于向精加工余量的直徑值，等于向精加工余量，為主軸轉(zhuǎn)速，為進給速度。G72：端面粗加工循環(huán)。格式為G72WR，其中W等于Z向吃刀量，R等于Z向退刀量。G72PQUWSF，其中P等于精加工程序段開始編號，Q等于精加工程序段結(jié)束編號，U等于向精加工余量的直徑值，等于向精加工余量，為主軸轉(zhuǎn)速，為進給速度。G73：固定形狀粗加工復(fù)合循環(huán)。格式為G73UWR，其中U等于向吃刀量（或切深）的半徑值，W等于Z向吃刀量，R等于循環(huán)次數(shù)。G73PQUWSF，其中P等于精加工程序段開始編號，Q等于精加工程序段結(jié)束編號，U等于向精加工余量的直徑值，等于向精加工余量，為主軸轉(zhuǎn)速，為進給速度。G

26、90：錐面切削單一循環(huán)指令。格式為G90X（U）Z（W）RF，錐面的定義是素線的斜度45度。車削柱面時，R=0，可以不寫。本指令完成的動作（虛線表示快速）如圖，其中刀尖從右下向左上切削，R<0，刀尖從右上向左下切削，R>0。指令中的坐標值為E點坐標。G92：錐螺紋切削單一循環(huán)指令。格式為G92X（U）Z（W）RF。車削柱螺紋時，R=0，可以不寫。本指令完成的動作（虛線表示快速）如圖，其中刀尖從右下到左上切削，R<0，刀尖從右上到左下切削，R>0。F為長軸方向的導(dǎo)程。指令中的坐標值為E點坐標。G94：端面切削單一循環(huán)指令。格式為G94X（U）Z（W）RF，端面的定義是素線

27、的斜度45度。車削純端面時，R=0，可以不寫。本指令完成的動作（虛線表示快速）如圖2，其中刀尖從左上向右下切削，R<0，刀尖從右上向左下切削，R>0。指令中的坐標值為E點坐標。G96：端面恒線速度指令。格式為G96S。G97：端面恒線速度注銷指令。格式為G97 。M00：程序暫停。當(dāng)按下面板“啟動”鈕時，繼續(xù)運行程序。M02：程序結(jié)束。M03：主軸正轉(zhuǎn)。M04：主軸反轉(zhuǎn)。M05：主軸停轉(zhuǎn)。M08：開啟切削液。M09：關(guān)閉切削液。M10：自動螺紋倒角。M11：注銷M10。M30：程序結(jié)束，并返回開始初。M98P：調(diào)用子程序。格式為M98P*，前三位為調(diào)用次數(shù)（若沒有，則表示次），后四

28、位為所調(diào)子程序號。M99：子程序結(jié)束標志。參考文獻1楊建民，數(shù)控加工工藝學(xué)與編程 北京：北京理工大學(xué)出版社 20062 劉守勇，數(shù)控制造工藝與機床夾具 北京：機械工業(yè)出版社 20003趙長明，數(shù)控加工工藝與設(shè)備 北京：高等教育出版社 20034田萍，數(shù)控機床加工工藝及設(shè)備 北京：電子工業(yè)出版社 20035蔣建強，摸具數(shù)控加工工藝 北京：電子工業(yè)出版社 20056 趙長旭，數(shù)控加工工藝 西安：西安電子科技大學(xué)出版社 20067 周虹，數(shù)控加工工藝與編程 北京：人民郵電出版社 20048 徐宏海，數(shù)控加工工藝 20049趙元吉，機械制造工藝學(xué) 北京：機械工藝出版社 198910 王愛玲，現(xiàn)代數(shù)控編程技術(shù)及應(yīng)用 北京：國防工業(yè)出版社 200511 陳洪濤，數(shù)控加工工藝與編程 北京：高等教育出版社 200312王衛(wèi)兵，數(shù)控編程100例 北京：機械工業(yè)出版社 200313卜昆，計算機輔助制造北京：科學(xué)出版社 200314 方祈，數(shù)控機床編程與操作 北京：國防工業(yè)出版社 199915 李宏勝，數(shù)控編程技術(shù)與應(yīng)用 北京：高等教育出版社 2001tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7X