典型銑削零件的數(shù)控加工工藝及程序設(shè)計

1、*職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文（2010屆）典型銑削零件的數(shù)控加工工藝及程序設(shè)計學生姓名 學 號 系 別 專 業(yè) 指導教師 完成日期 目 錄摘 要3關(guān)鍵詞3一 緒論41 數(shù)控加工內(nèi)容的選擇42 機床的選擇5二 數(shù)控加工工藝性分析61零件毛坯余量的確定61.1 分析毛坯的加工余量61.2 分析毛坯的變形及余量大小均勻性62零件圖的分析62.1零件圖的完整性與正確性分析62.2 零件技術(shù)要求分析72.3尺寸標注方法分析72.4零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析82.5 數(shù)控加工的定位基準83 定位基準及裝夾方案分析93.1 定位基準的選擇93.2加工中心夾具的確定94刀具的選擇104.1刀具尺寸選擇114.2 刀具卡片

2、的制定125 切削用量選擇135.1確定背吃刀量135.2確定主軸轉(zhuǎn)速135.3進給速度156 冷卻液選擇167起刀、進刀和退刀的工藝問題的處理167.1 程序起始點、返回點和切入點（進刀點）切出點（退刀點）的確定167.2 程序起始點、返回點和切入點、切出點的方法177.3 起始平面、返回平面、進刀平面、退刀平面和安全平面的確定178 數(shù)控加工工藝方案的制定198.1 加工順序方案的制定198.2 制定工藝路線和工序卡片19三 程序的編制及其精度分析232 精度分析30設(shè)計小結(jié)31參考文獻32致 謝33 典型銑削零件的數(shù)控加工工藝及程序設(shè)計摘 要數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床在當今機械制造業(yè)中的重要地位

3、和巨大效益，顯示了其在國家基礎(chǔ)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(shù)及數(shù)控機床的廣泛應(yīng)用，給機械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、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。它的發(fā)展是信息技術(shù)(1T)與制造技術(shù)(MT)結(jié)合發(fā)展的結(jié)果。現(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技術(shù)，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上的。掌握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)知識是現(xiàn)代機電類專業(yè)學生必不可少的。本設(shè)計是心型零件的加工，通過對零件圖的分析，毛坯的選擇，裝夾方案的確定，合理地進行了加工工藝分析，并制定了工藝文件。正確的選

4、用了刀具，編制了加工程序，最后用數(shù)控機床加工出了產(chǎn)品,并通過檢驗，證實了該零件符合圖紙要求。關(guān)鍵詞：心型零件;數(shù)控工藝;編制程序;數(shù)控加工謝謝朋友對我文章的賞識，充值后就可以下載說明書，我這里還有一個壓縮包，里面有相應(yīng)的word說明書和CAD圖紙（被加工零件圖）。下載后請聯(lián)系QQ：1459919609。我可以將壓縮包免費送給你。需要其他設(shè)計題目直接聯(lián)系?。ㄗⅲ鹤再~號時最好用你的QQ號，以方便我將壓縮包發(fā)給你）一 緒論隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，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，它對國計民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越

5、來越重要的作用。本課題是對我所學知識的應(yīng)用，它包括了我在大專三年所學的全部知識，在數(shù)控專業(yè)上具有代表性，而且提高了我們綜合運用各方面知識的能力。程序的編制到程序的調(diào)試，零件的加工運用到了我們?nèi)晁鶎W的專業(yè)課程：現(xiàn)代工程制圖、AUTO CAD制圖、數(shù)控編程、數(shù)控加工工藝機械制造基礎(chǔ)等。這將我所學到的理論知識充分運用到了實際加工中，切實做到了理論與實踐的有機結(jié)合。 1 數(shù)控加工內(nèi)容的選擇當選擇并決定對某個零件進行數(shù)控加工后，一般情況下，并非其全部加工內(nèi)容都適合在數(shù)控機床上完成，而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。為了提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控的優(yōu)勢，選擇哪些最合適、最需要的內(nèi)容和工序進行數(shù)

6、控加工。一般可按下列原則選擇數(shù)控加工內(nèi)容：(1) 普通機床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容。(2)普通機床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇內(nèi)容。(3) 普通機床加工效率低，工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容，可以在數(shù)控機床尚未加工能力的基礎(chǔ)上進行選擇。此外在選擇數(shù)控加工內(nèi)容時，還要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等因素，要盡量合理使用數(shù)控機床，達到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率及綜合經(jīng)濟效益等指標都明顯提高的目的，要防止將數(shù)控機床降格為普通機床使用。由于本次加工零件是單件，形狀較為復雜，又考慮我院現(xiàn)有設(shè)備，故本次畢業(yè)設(shè)計的所有內(nèi)容都選擇在數(shù)控機床上加工。2 機床的選擇根據(jù)圖形結(jié)構(gòu)有曲面輪廓、圓弧、

7、內(nèi)腔、橢圓凸臺等型面，加工內(nèi)容較復雜，為了避免重復定位帶來的誤差，減少手工換刀操作，結(jié)合我院機床的實際情況。采用加工中心（KVC650）進行加工，該機床的X軸的行程450mm，Y軸的行程為650mm，Z軸的行程為 500mm，工作臺為450×1370mm，主軸中心線至工作臺的距離為460mm，主軸端面至工作臺中心線距離為100-600mm，斗笠式刀庫容量為16把，進給速度為5-8000mm/min，主軸轉(zhuǎn)速為20-6000 r/min。二 數(shù)控加工工藝性分析1零件毛坯余量的確定 零件在進行數(shù)控銑削加工時，由于加工過程的自動化，使用余量的大小，如何裝夾等問題在選用毛坯時就要仔細考慮好，

8、否則，如果毛坯不適合數(shù)控銑削，加工將很難進行下去，根據(jù)經(jīng)驗，列舉以下幾點：1.1 分析毛坯的加工余量該圖的毛坯采用鋁合金，且達到要求。所以圖2-1采用120×120×30（mm）的毛坯尺寸進行加工，由于該件是鑄造件，須考慮用到砂型誤差、收縮量及金屬液體流動性差不能充滿型腔等造成余量不均勻，此外，毛坯的扭曲變形量的不同地方造成余量不充分，不穩(wěn)定，因此，要采用數(shù)控銑削加工，其加工面均有充分的余量。1.2 分析毛坯的變形及余量大小均勻性分析毛坯加工中與加工后的變形程度，考慮是否采用預防性措施和補救性措施，是對零件加工變形的一個重要保證。如對于厚鋁合金板，經(jīng)淬火時效后很容易在加工中

9、與加工后變形。這時最好采用經(jīng)預拉伸處理的淬火板坯，對于毛坯的余量大小及均勻性，主要是考慮在加工時要不要分層切削，分幾層切削。自動編程時，尤其重要。2零件圖的分析2.1零件圖的完整性與正確性分析由于加工程序是以準確的坐標點來編制，零件的視圖應(yīng)足夠、正確及表達清楚，并符合國家標準，尺寸及有關(guān)技術(shù)要求應(yīng)標注齊全，圖2-1中有圓弧相切，幾何元素之間的關(guān)系較明確。2.2 零件技術(shù)要求分析零件的技術(shù)要求主要指尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱處理等。這些要求在保證零件使用性能的前提下應(yīng)經(jīng)濟合理。過高的精度和表面粗糙度要求會使工藝過程復雜，加工困難，成本提高。圖2-1中要求最高尺寸公差為0.027

10、mm，該零件最高精度等級為IT8級，被測表面與基準表面之間的平行度公差為0.03mm，表面粗糙度值全部為Ra3.2，數(shù)控銑削加工經(jīng)粗、精加工可達到IT9-IT7級，表面粗糙度可達到Ra3.2-Ra1.6,故比較容易加工，但加工時如果裝夾不當極容易產(chǎn)生振蕩，如果定位不好可能會導致表面粗糙度值增加，加工精度難以保證。圖2-1心型零件圖2.3尺寸標注方法分析零件圖上的尺寸標注方法有局部分散標注法、集中標注法和坐標標注法等。對在數(shù)控機床上加工的零件，零件圖上的尺寸在加工精度能夠保證使用性能的前提下，可不必用局部分散標注，應(yīng)采用集中標注或以同一基準標注，即標注坐標尺寸，這樣，既便于編程又有利于設(shè)計基準、

11、工藝基準與編程原點的統(tǒng)一。圖5-1中的尺寸標注采用的是同一基準標注，達到了要求。2.4零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析（1） 分析零件的變形情況，保證獲得要求的加工精度，雖然數(shù)控機床加工精度很高，但對一些特殊情況，就應(yīng)工藝上充分重視這一問題，應(yīng)當考慮采取一些必要的工藝措施進行預防。該零件的材料是屬于鑄鋁類零件，屬于不易變形的零件，能夠滿足要求，對該零件可以進行退火處理等措施來減少或消除變形的影響。（2） 盡量統(tǒng)一零件輪廓內(nèi)圓弧的有關(guān)尺寸。若工件的被加工輪廓高度低，轉(zhuǎn)接圓弧半徑大，可以采用較大直徑的銑刀來加工，且加工其底板面時，進給次數(shù)也相應(yīng)減少，表面加工質(zhì)量也會好一些，因此工藝性能較好；反之，數(shù)控銑削工藝

12、性較差，一般來說，當R<0.2H(H為被加工輪廓面的最大高度值)，這種工藝性較差。根據(jù)圖2-1，當銑U型槽時采用直徑10mm鍵槽銑刀時，則R5mm， 即：50.2×5故：工藝性較好綜上所述，在一個零件上，這種內(nèi)腔圓弧半徑數(shù)值上的工藝性顯得相當重要，零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型或尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，一般來說，即使不能要求完全統(tǒng)一，但也要力求將數(shù)值相近的圓弧半徑分組靠攏，達到局部統(tǒng)一，以盡量減少銑刀的規(guī)格與換刀次數(shù)，并避免因頻繁換刀而增加了零件加工面上的接刀階差，降低表面質(zhì)量。2.5 數(shù)控加工的定位基準 加工中定位基準的確定應(yīng)注意以下幾點：（1） 應(yīng)采用統(tǒng)一的基準

13、定位，數(shù)控加工工藝特別強調(diào)定位加工，若無統(tǒng)一的基準定位會因工件重新安裝產(chǎn)生的定位誤差而導致加工后的兩個面上的輪廓位置及尺寸不協(xié)調(diào)現(xiàn)象，因此為保證兩次裝夾加工后其相對位置的準確性，應(yīng)采用統(tǒng)一的基準定位。（2） 統(tǒng)一的基準可以是工件上已有表面，也可以是輔助基準，工件上最好有合適的孔作為定位基準，若沒有，應(yīng)專門設(shè)置工藝孔作為定位基準，稱之為輔助基準，工件上如沒有合適的輔助基準位置，可考慮采用在毛坯上增加工藝凸臺，制出工藝孔或在后續(xù)加工工序要加工掉的余量上設(shè)置工藝孔，在完成定位加工后再去除的方法。 綜上，圖2-1中采用增加工藝凸臺，銑兩個夾持面作為基準，可以一次性裝夾而加工完所要加工的表面，沒有重復定

14、位，故能保證基準統(tǒng)一。如圖2-2：圖2-2 裝夾及定位基準示意3 定位基準及裝夾方案分析3.1 定位基準的選擇根據(jù)零件圖及加工要求選擇設(shè)備為加工中心KVC650，同普通機床一樣在加工中心上加工時裝夾仍應(yīng)遵守六點定位原則：（1） 盡量選擇零件上的設(shè)計基準作為定位基準。（2）當零件的定位基準與設(shè)計基準不能重合且加工面與其設(shè)計基準又不能在一次安裝內(nèi)同時加工時，應(yīng)認真分析裝配圖紙，確定該零件設(shè)計基準的設(shè)計功能，通過尺寸鏈的計算，嚴格規(guī)定定位基準與設(shè)計基準間的公差范圍，確保加工精度。（3） 一次裝夾能夠完成全部關(guān)鍵精度部分的加工。（4） 定位基準的選擇要保證完成盡可能多的加工內(nèi)容。（5） 批量加工時，零

15、件定位基準應(yīng)盡可能與建立工作坐標系的對刀基準重合。（6） 必須多次安裝時應(yīng)遵從基準統(tǒng)一原則。綜上所述，我選擇設(shè)計基準作為定位基準，一次裝夾保證其精度，并且遵循基準統(tǒng)一原則。3.2加工中心夾具的確定 加工中心夾具的選擇應(yīng)考慮以下幾點：（1） 夾緊機構(gòu)或其他元件不得影響進給，加工部位要敞開。（2）為保持零件的安裝方位與機床坐標系及編程坐標系方向的一致性，夾具應(yīng)能保證在機床上實現(xiàn)定向安裝。（3） 夾具的剛性和穩(wěn)定性要好。（4） 裝夾方便輔助時間應(yīng)盡量短。（5） 夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。（6）減少更換夾具的準備結(jié)束時間。（7） 減少夾具在機床上的使用誤差。經(jīng)上綜合分析，結(jié)合我院實際，該零件的裝夾可選用平

16、口虎鉗及墊片和墊塊作為輔助夾緊裝置加工所需內(nèi)容。根據(jù)零件圖分析，該零件可采取如下工藝措施：以夾持面和兩個側(cè)面定位選用虎鉗裝夾，如圖2-2所示。安排粗、精加工，采用小直徑銑刀銑夾持面以減小切削變形。裝夾夾持面加工上面，完成加工內(nèi)容，最后翻面夾凸臺面，將夾持面銑掉。由于毛坯為鋁合金在裝夾時勿過于緊以免發(fā)生變形造成加工精度的誤差。4刀具的選擇刀具的合理選擇和使用，對提高數(shù)控加工效率、降低生產(chǎn)成本、縮短交貨期及加快新產(chǎn)品開發(fā)等方面有十分重要的作用。國外有資料表明，刀具費用一般占制造成本2.5%-4%，但它卻直接影響占制造成本20%的機床費用和38%的人工費用。如果進給速度和切削速度提高15%-20%，

17、則可降低制造成本10%-15%。這說明使用好的刀具會增加成本，但效率提高則會使機床費用和人工費用有很大的降低，這正是工業(yè)發(fā)達國家制造業(yè)所采用的加工策略之一。應(yīng)根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性質(zhì)、加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素正確選擇刀具及刀柄。刀具材料切削性能的影響也非常重要：例如切削低硬材料時可以使用高速剛刀具，而切削高硬度的材料時就必需用硬質(zhì)合金刀具如表2-1所示。表 2-1刀具材料特性和用途材料主要特性用途優(yōu)點高速剛比工具剛硬低速或不連續(xù)切削刀具壽命長、加工的表面較平滑硬質(zhì)合金耐磨損、耐熱可鍛鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鋁合金的精加工壽命比一般工具鋼高10-20倍刀具選擇的總原則是：

18、安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性，結(jié)合我院實際，采用高速鋼刀具加工。 4.1刀具尺寸選擇刀具尺寸選擇包括直徑尺寸和長度尺寸：（1） 直徑尺寸：根據(jù)零件圖樣不同，選用的刀具尺寸不一樣，因圖而異。選取的原則是：在刀具能夠滿足加工前提下，盡量選取直徑大的刀具，銑削刀具都是成型刀具且標準，在同時可根據(jù)選取刀具的直徑提取刀具各異的刀具。（2） 長度尺寸：在加工中心上，刀具長度一般是指主軸端面到刀尖距離,包括刀柄和刃具。選取的原則是：在滿足各個部分加工要求的前提下，盡量減小刀具長度，以提高工藝系統(tǒng)的剛性，制造工藝和編程時，一般不必準確的

19、確定刀具的長度，只需初步估算出刀具長度范圍。根據(jù)經(jīng)驗公式：=A-B-N+L+公式中 ：刀具長度A主軸端面至工作臺中心最大距離B主軸在Z向的最大行程N加工表面距工作臺中心距離L工件的加工深度尺寸刀具切出工件長度（以加工表面取2-5 mm，毛坯表面取5-8 mm）刀具長度示意圖如圖2-3圖2-3刀具長度示意圖4.2 刀具卡片的制定對圖2-1的刀具設(shè)計卡片如表2-2表2-2 數(shù)控加工刀具卡片零件號零件名稱典型零件編制黃義偉程序號日期工步號刀具號刀具規(guī)格、名稱刀柄型號長度補償值半徑補償值1T0180面銑刀BT402T0180面銑刀BT403T0212立銑刀BT40D02=6.24T0212立銑刀BT4

20、0D02=65T0212立銑刀BT40D02=6.26T0212立銑刀BT40D02=67T0312鍵槽銑刀BT40D03=6.28T0312鍵槽銑刀BT40D03=69T0410鍵槽銑刀BT40D03=5.210T0410鍵槽銑刀BT40D03=511T05中心鉆A512T0611.8鉆頭BT4013T0720擴孔鉆BT4014T0820立銑刀BT405 切削用量選擇數(shù)控加工切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速n（切削速度Vc）、背吃刀量ap和進給量f（或進給速度Vf）其確定原則與普通機械加工相似，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(nèi)。 合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生

21、產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書，參考的切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。5.1確定背吃刀量主要根據(jù)機床、夾具、刀具和工件的剛度來決定，在剛度允許的情況下，ap相當于加工余量，應(yīng)以最少進給次數(shù)切除這一加工余量，最好一次切凈余量，以提高生產(chǎn)效率，為了保證加工精度和表面粗糙度，一般都要留一點余量最后精加工，在數(shù)控機床上，精加工余量可小于普通機床，銑心型凸臺ap= 2.5mm，銑四個橢圓凸臺ap=2.5mm，銑外輪廓ap=2.5mm，銑U型槽ap=2.5mm。5.2確定主軸轉(zhuǎn)速主要根據(jù)允許的切削速度V

22、c(m/min)選取n= （2-1）其中Vc-切削速度D-工件或刀具的直徑（mm）由于每把刀計算方式相同，現(xiàn)選取12的立銑刀為例說明其計算過程。D=12mm根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素，可參考表2-3選取。表2-3 銑削時切削速度工件材料硬度/HBS切削速度/ (m/min)高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀鋼<2251842661502253251236541203254256213675鑄鐵<19021366615019026091845901603204.5102130鋁70120100200200400黃銅5356205

23、0100180從理論上講，的值越大越好，因為這不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實際上由于機床、刀具等的限制，綜合考慮： 取粗銑時 =100m/min 精銑時 =150m/min 代入5-1式中： = = =2653.93r/min =3980.8r/min計算的主軸轉(zhuǎn)速n要根據(jù)機床有的或接近的轉(zhuǎn)速選取 取=2500 r/min =4000 r/min同理計算10鍵槽銑刀：取 =2000r/min = 3000r/min5.3進給速度切削進給速度F時切削時單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進給方向的相對位移，單位mm/min。它與銑刀的轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)z及每齒

24、進給量（mm/z）的關(guān)系為 F=zn (2-2)每齒進給量的選取主要取決于工件材料的力學性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等因素。工件材料的強度和硬度越高，越小，反之則越大；工件表面粗糙度值越小，就越??；硬質(zhì)合金銑刀的每齒進給量高于同類高速鋼銑刀，可參考表2-4選取表2-4 銑刀每齒進給量工件材料每齒進給量/（mm/z）粗銑精銑高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀鋼0.100.150.100.250.020.050.100.15鑄鐵0.120.200.150.30鋁0.060.200.100.250.050.100.020.05綜合選?。捍帚?0.06 mm/z 精銑=0.03mm/z

25、銑刀齒數(shù)z=3上面計算出： =2500 r/min =4000 r/min 將它們代入式子8-2計算。 粗銑時：F=0.06×3×2500 =450mm/min 精銑時：F=0.03×3×4000 =360mm/min切削進給速度也可由機床操作者根據(jù)被加工工件表面的具體情況進行手動調(diào)整，以獲得最佳切削狀態(tài)。6 冷卻液選擇由于在切削加工過程中，被切削層金屬的變形、切屑與刀具前面的摩擦和工件與刀具后面的摩擦要產(chǎn)生大量的熱切削熱。大量的切削熱被工件吸收9%30%、切屑吸收50%80%、刀具吸收4%10%，其余由周圍介質(zhì)傳出，而在鉆削時切削熱有52%傳入麻花鉆。

26、由于熱脹冷縮的原理，工件和刀具吸收了一部分的熱量，工件和刀具產(chǎn)生變形最終影響加工精度。如果大量的切削熱傳入刀具，容易使刀具損壞造成“燒刀”的現(xiàn)象。為了提高加工零件的精度和刀具的耐用度及使用壽命，在切削加工過程中必須使用冷卻液對工件和刀具進行冷卻，以避免造成“燒刀”的現(xiàn)象和零件精度的影響。通過查詢資料知道常用的冷卻液主要有以下三種，見表2-5表2-5 常用冷卻液冷卻液名稱主要成份主要作用水溶液水、防銹添加劑冷卻乳化液水、油、乳化劑冷卻、潤滑、清洗切削油礦物油、動植物油、極壓添加劑或油性潤滑從工件材料考慮，切削鋁時不得使用水溶液，考慮到冷卻液作用和價格，選擇乳化液可以滿足要求。從刀具材料考慮，硬質(zhì)

27、合金刀具一般采用乳化液作為冷卻液，其冷卻效果很好。綜合以上的種種分析，采用乳化液作為冷卻液效果很好。它的主要作用：冷卻、潤滑、清洗而且還有一定的防銹作用。7起刀、進刀和退刀的工藝問題的處理7.1 程序起始點、返回點和切入點（進刀點）切出點（退刀點）的確定(1) 程序起始點是指程序開始時，刀尖（刀位點）的初始停留點，采用G54對刀時為對刀點。(2) 程序返回點是指一把刀程序執(zhí)行完畢后，刀尖返回后的停留點為換刀點。(3) 切入點（進刀點）是指在曲面的初始切削位置上，刀具與曲面的接觸點。(4) 切出點（退刀點）是指曲面切削完畢后，刀具與曲面的接觸點。7.2 程序起始點、返回點和切入點、切出點的方法(

28、1) 起始點、返回點的確定原則在同一個程序中，起始點和返回點最好應(yīng)相同，圖21的程序起始點就是在X0Y0Z100的位置，在加工時，多個程序的設(shè)置最好也完全相同。(2)切入點選擇原則在進刀或切削過程中，要使刀具不受損壞，一般來說，對粗加工而言，選擇曲面內(nèi)的最高角點作為曲面的切入點（初始切削點）。因為該點的余量較小，進刀時不易損壞刀具。對精加工而言，選擇曲面內(nèi)某個曲率比較平緩的角點作為曲面的切入點，因為在該點處，刀具所受的彎矩小，不易折斷刀具?？傊?，要避免將銑刀當鉆頭用，否則因受力大，排屑不便而使刀具受損。(3) 切出點的選擇原則這個主要考慮在切完工件后退出工件是否要損傷工件的其它表面及是否與機床

29、的其它部分和夾具相互撞擊的情況。7.3 起始平面、返回平面、進刀平面、退刀平面和安全平面的確定圖2-4刀具在加工中的幾個平面(1) 起始平面是程序開始時刀具的初始位置所在的Z平面，如前所述，一般定義在被加工零件的最高點之上50100mm左右的某一位置上，在加工時取高出工件100mm。(2) 返回平面是指程序結(jié)束時，刀尖點（不是刀具中心）所在的Z平面，它也定義在被加工表面的最高處50100mm的某一個位置上，在加工時取高出工件100mm。(3) 進刀平面以快速下刀的位置到達安全平面，一般為（1020mm）以G01速度在Z向下刀的平面，取高出工件20mm。(4) 退刀平面加工完零件之后，退出加工表

30、面，一般是退出加工表面（1020mm）快速至退刀平面，取高出工件20mm。(5) 安全平面就是加工時，為了提高工作效率而進行設(shè)置的一個平面，一般是高出工件（1030mm），取高出工件30mm。刀具在加工中的幾個平面如圖2-4所示。8 數(shù)控加工工藝方案的制定一般根據(jù)零件加工精度、表面粗糙度、材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及生產(chǎn)類型確定零件表面的數(shù)控銑削加工方法及加工方案。8.1 加工順序方案的制定根據(jù)零件圖樣，制定以下加工順序方案，選取最佳一種，（即加工工時最短，且又能保證質(zhì)量）下面分析兩套加工順序方案進行比較。方案一： 銑2.5mm的夾持面翻面夾持粗銑上平面精銑上平面粗銑外輪廓精銑外輪廓粗銑心型凸臺精銑

31、心型凸臺粗銑四個橢圓凸臺精銑四個橢圓凸臺粗銑U型槽精銑U型槽中心鉆定位鉆12通孔锪20孔。方案二：銑2.5mm的夾持面翻面夾持粗銑上平面粗銑外輪廓粗銑心型凸臺粗銑四個橢圓凸臺粗銑U型槽精銑上平面精銑外輪廓精銑心型凸臺精銑四個橢圓凸臺精銑U型槽中心鉆定位鉆12通孔锪20孔。方案二換刀次數(shù)多，加工工時較長，嚴重影響加工效率，方案一能達到加工要求。故選擇方案一進行加工。8.2 制定工藝路線和工序卡片(1) 對零件的加工制定重要工藝過程，如下表2-6所示表2-6心型零件加工的工藝路線工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料將毛坯鑄成120×120×30mm2鉗工畫線找正找出中心點的位置鉗臺

32、3銑削銑夾持面KVC6504銑削上平面、外輪廓、心型凸臺、凸臺、U型槽KVC6505鉗工去加工印痕，矯正內(nèi)腔死角鉗工用具6磨平面磨光上下平面平面磨面7鉗工精修全面按圖紙要求8檢驗測量各部分尺寸、形狀精度檢測編制審核劉雨蘭(2) 對圖2-1加工工序設(shè)計，如下表2-7所示表2-7 零件加工工序過程卡片工廠數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱或代號零件名稱材料零件圖號工序號程序夾具名稱夾具編號使用設(shè)備車間虎鉗KVC650銑削中心工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/min背吃刀量mm備注1粗銑上平面留余量0.2mmT0180150030012精銑上平面留余量0.2mmT0180250020

33、00.23粗銑外輪廓留余量0.2mmT021225004502.54精銑外輪廓至尺寸T021240003600.25粗銑心型凸臺留余量0.2 mmT021225004502.56精銑心型凸臺留余量0.2 mmT021240003600.27粗銑四個橢圓凸臺T021220003002.58粗銑四個橢圓凸臺T021230002000.29粗銑2-R10U型槽留余量0.2 mmT031220003002.510精銑2-R10U型槽留余量0.2 mmT031230002000.211粗銑2-R8U型槽留余量0.2 mmT041020003002.512精銑2-R8U型槽留余量0.2 mmT041030

34、002000.213中心鉆定位T05300401411.8麻花鉆鉆孔留余量0.2mmT0611.82001001512的擴孔鉆擴孔T07122001001620的立銑刀锪孔T082020090(3) 對圖2-1簡單路線設(shè)計外輪廓簡單走刀路線圖2-5所示 圖2-5外輪廓簡單走刀路線圖 心型凸臺簡單走刀路線如圖 2-6 圖2-6 心型凸臺簡單走刀路線圖四個橢圓凸臺簡單走刀路線如圖2-7圖2=7四個凸臺簡單走刀路線圖鍵槽簡單走刀路線如圖2-8圖2-8鍵槽簡單走刀路線圖三 程序的編制及其精度分析利用軟件查出該圖編程時需要的各點坐標，編制程序。1 程序編制（1） 外輪廓程序如表3-1所示表3-1 銑輪廓

35、程序程序說明O0001 程序號N10G49G69G40G54G90建立坐標系N20M03S2500T02；主軸正轉(zhuǎn)2500r/min, 2號刀N30G00X0Y0Z100 快速定位原點N40X100Y-100定位N50Z5快速移至進刀平面N60G01Z0F450下刀至0平面N70G42G01X57Y-57F450D02建立刀具半徑右補償 D02=6.2N80M98P100002調(diào)用子程序N90G40G01X100Y-100F300取消刀補N100Z0M03S4000主軸正轉(zhuǎn)4000r/minN110G42G01X57Y-57F360D02建立刀補 D02=6 (精銑)N120M98P10000

36、2調(diào)用子程序N130G40G01X100Y-100F300取消刀補N140G00Z100快速退刀N150X0Y0移至原點N160M05M30主軸停止，程序結(jié)束返回開頭（2） 子程序精銑外輪廓如表3-2所示表3-2 精銑外輪廓程序O0002程序號N10G91G01Z-2.5增量坐標下刀N20G90G01X57Y57銑直線N30X-57N40Y-57N50X57N60M99子程序結(jié)束返回開頭（3） 銑心型凸臺程序如表3-3所示表3-3心型凸臺程序O0003程序號N10G49G69G40G54G90建立工件坐標系N20M03S2500T02主軸正轉(zhuǎn)，2號刀N30G00X0Y0Z100快速定位N40X

37、0Y-70N50Z5快速下刀至進刀平面N60G01Z-2.5F300下刀N70G51X0Y0P860縮放N80M98P0004調(diào)用子程序N90G51X0Y0P719N100M98P0004調(diào)用子程序N110G51X0Y0P579N120M98P0004調(diào)用子程序N130G50取消縮放N140M98P0004調(diào)用子程序N150G01Z-5下刀N160G51X0Y0P860縮放N170M98P0004調(diào)用子程序N180G51X0Y0P719N190M98P0004調(diào)用子程序N200G51X0Y0P579N210M98P0004N220G50N230M98P0004調(diào)用子程序N240G01Z-7.5

38、下刀N250M98P0004調(diào)用子程序N260G01Z-10下刀N270M98P0004調(diào)用子程序N280G00Z100快速提刀N290X0Y0快速移至起始平面N300M30程序結(jié)束并返回主程序（4）子程序精銑心型凸臺如表3-4所示表3-4 精銑心型凸臺程序O0004程序號N10G90G41G01X0Y-37.737D02N20G03X0Y27.737R5圓弧進刀N30G02X-2.576Y-27.156R6銑R6的圓弧N40G02X-26.156Y9.623R41.33銑R41.33的圓弧N50G02X-7.585Y18.137R11銑R11的圓弧N60G02X7.585Y918.137R1

39、1銑R11的圓弧N70G02X26.156Y9.623R11銑R11的圓弧N80G02X2.576Y-27.156R41.33銑R41.33的圓弧N90G02X0Y-27.737銑R6的圓弧N100G03X0Y-37.737圓弧退刀N110G40G01X0Y-70N120M99子程序結(jié)束返回主程序（5） 銑四個橢圓凸臺程序如表3-5所示表3-5 銑四個橢圓凸臺程序O0005程序號N10G40G90G54G69建立坐標系N20M03S2000T03主軸正轉(zhuǎn)2000r/min,3號刀N30G00X0Y0Z100快速定位原點N40X-39.952Y54.801N50Z5快速移至進刀平面N60G01Z

40、-10F300下刀N70M98P0006調(diào)用子程序N80G01X-39.952Y54.801N90G68X0Y0R90坐標旋轉(zhuǎn)90度N100M98P0006調(diào)用子程序N110G69取消旋轉(zhuǎn)N120G68X0Y0R90坐標旋轉(zhuǎn)N130M98P0006調(diào)用子程序N140G69取消坐標旋轉(zhuǎn)N150G68X0Y0R90坐標旋轉(zhuǎn)N160G69取消坐標旋轉(zhuǎn)N170G01Z6F300M05提刀至安全平面，主軸停N180G00X-39.952Y-54.801M03S3000快速定位，提速N190G01Z-10F200下刀N200M98P0006調(diào)用子程序N210G01X-55Y-63N220G68X0Y0R9

41、0坐標旋轉(zhuǎn)N230M98P0006調(diào)用子程序N240G69取消坐標旋轉(zhuǎn)N250G68X0Y0R90坐標旋轉(zhuǎn)N260M98P0006調(diào)用子程序N270G69取消坐標旋轉(zhuǎn)N280G68X0Y0R90坐標旋轉(zhuǎn)N290M98P0006調(diào)用子程序N300G69取消坐標旋轉(zhuǎn)N310G01Z5F300提刀N320G00X0Y0Z100N330M306 子程序精銑四個橢圓凸臺如表3-6所示表3-6 精銑四個橢圓凸臺程序O0006程序號N10G01X-39.952Y-63銑直線N20X-63Y-39.952N30X-39.952Y-33.102N40X-17.102Y-39.952N50X-39.952Y-63

42、N60G01X-21Y-53N70X21N80X11Y-43N90X-11N100X-21Y-53N110G01X-39.952Y-63N120G00X-36Y-70快速定位N130G41G01X-39.952Y-54.801F300D02建立刀具半徑左補償N140 WHILE #1LE180N150 #2=30cos#1橢圓的長軸半徑N160 #3=21cos#1橢圓的短軸半徑N170 G1X#2Y#3以G1擬合橢圓N172 #1=#1+1°角度增加1°N174 END1循環(huán)1結(jié)束N180G40G01X-36Y-70取消刀具半徑左補償N190M99子程序結(jié)束，返回主程序（

43、7） 銑U型槽程序如表3-7所示表3-7 銑U型槽程序O0007程序號N10G69G40G54G90建立坐標系N20M03S2000T03 主軸正轉(zhuǎn)2000r/min,3號刀N30G00X0Y0Z100快速定位起始平面N40X-80Y-10N50Z5快速定位起始平面N60G01Z-12.5F200下刀N70M98P0008調(diào)用子程序N80G01Z-15F200下刀N90M98P0008調(diào)用子程序N100M05 主軸停N110M03S3000提速N120G01Z-15F150下刀N130M98P0008調(diào)用子程序N140G01Z5F250提刀至退刀平面N150G00X80Y10M03S2000定

44、位N160G01Z-12.5F200下刀N170G68X0Y0R180坐標旋轉(zhuǎn)180度N180M98P0008調(diào)用子程序N190G01Z-12.5F200下刀N200M98P0008調(diào)用子程序N210M05主軸停N220M03S3000提速N230G01Z-15F150下刀N240M98P0008調(diào)用子程序N250G01Z5F200提刀至退刀平面N260G00Z50N270X0Y0N280M06T03N290G43G00Z20H03建立刀具長度補償N300M03S2000N310G00X8Y-80定位N320Z5N330G01Z-12.5F150下刀N340M98P0009調(diào)用子程序N350G

45、01Z-15F150下刀N360M98P0009調(diào)用子程序N370M05主軸停N380M03S3000提速N390G01Z-15F150下刀N400M98P0009;調(diào)用子程序N410G01Z5M05退刀至退刀平面N420M03S2000主軸正轉(zhuǎn)N430G00X-8Y804定位N440G01Z-12.5F200下刀N450G68X0Y0R180坐標旋轉(zhuǎn)180度N460M98P0009調(diào)用子程序N470G01Z-15F200下刀N480M98P0009調(diào)用子程序N490M05主軸停N500M03S3000提速N510G01Z-5F150下刀N520M98P0009調(diào)用子程序N530G01Z5F2

46、50退刀至退刀平面N540G00X0Y0Z100快速退回原點N550M05M30主軸停止，程序結(jié)束返回開頭（8） 子程序精銑R10如表3-8所示表3-8精銑R10程序O0008程序號N10G41G01X-57Y-10F200D03建立刀具半徑左補償N20G01X-49Y-10銑直線N30G03X-49Y10R10銑R10圓弧N40G01X-57Y10N50G40G01X-80Y-10取消刀補N60M99子程序結(jié)束，返回開頭（9） 子程序精銑R8如表3-9所示表3-9精銑R8程序O0009程序號N10G41G01X8Y-60F200DO4建立刀補N20G01X8Y49N30G03X-8Y-49R

47、8N40G01X-8Y-57N50G40G01X8Y-80取消刀補N60M99子程序結(jié)束，返回開頭（10） 鉆孔程序如表3-10所示表3-10 鉆孔程序O0010程序號N10G54G90G69建立坐標系N20M03S300T05主軸正轉(zhuǎn)300r/minN30G00X0Y0Z100快速定位N40Z5快速移至安全平面N50G01Z-2F100中心鉆定位N60Z5N70G00Z50N80M06T06換刀N90M03S200N100G43G00Z20H06建立長度補償N110G00Z5N120G01Z-27鉆孔N130Z5N140G49G00Z50N150M06T07換刀N160M03S200N170

48、G43G00Z20GH07N180G00Z5提刀至安全平面N190G01Z-27F100擴孔N200Z5N210G49G00Z50N220M06T08換刀N230M03S200N240G43G00Z20H08N250G00Z5N260G01Z-12.5F90锪孔N270Z5N280G49G00Z50N290Z100N300X0Y0返回起始點N3105M30主軸停止，程序結(jié)束返回開頭2 精度分析產(chǎn)品在加工后進行檢驗，產(chǎn)品在基本尺寸上能夠保證，但存在許多不足。加工零件時采用的是“試切法”對刀，憑借肉眼去觀察實現(xiàn)的對刀，這與采用機外對刀儀對刀有很大的差別，這是造成誤差最主要的原因。產(chǎn)品的表面粗糙值并

49、不理想，這與所用刀具和切削用量選擇不當有關(guān)，同時也與冷卻不充分產(chǎn)生積屑瘤有關(guān)。在加工時要求機床主軸具有一定的回轉(zhuǎn)運動精度，即加工過程中主軸回轉(zhuǎn)中心相對刀具或者工件的精度，當主軸回轉(zhuǎn)時，實際回轉(zhuǎn)軸線其位置總是在變化的，也就是說，存在著回轉(zhuǎn)誤差，主軸的回轉(zhuǎn)誤差可分為三種形式：軸向竄動、徑向圓跳動角度擺角、主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響。切削加工過程中的機床主軸回轉(zhuǎn)誤差使得刀具和工件間的相對位置不斷改變，影響著成形運動的準確性，在工件上引起加工誤差。總之分析零件的加工精度，得到零件表面粗糙還勉強能達到圖紙要求。加工中還有其他一些因素影響加工精度，重點與安排加工的工藝過程有很大關(guān)系，粗精加工分別在不同的工序中進行，使粗加工之后有一定的時間讓殘余的應(yīng)力從新分布，以減小對加工精度的影響，合理選擇刀具的幾何參數(shù)，合理的選擇切削用量，合理的使用切削液都可以提高零件的加工精度。設(shè)計小結(jié)通過本次畢業(yè)設(shè)計，我系統(tǒng)的鞏固學習了大學三年的課程，對數(shù)控技術(shù)的運用有了更深的認識和了解。對典型零件的加工也更加深刻，通過畢業(yè)設(shè)計也使我對我院的FANUC-0I系統(tǒng)銑削、加工中心有了進一步的了解。我歷時一個月，系統(tǒng)的鞏固了如機械制圖、機械制造技術(shù)、數(shù)控加工工藝等專業(yè)課