转子零件设计与加工

1、毕业设计 题题 目目：转子零件设计与加工转子零件设计与加工 系系 部部 机 电 技 术 系 专专 业业 名名 称称 数 控 技 术 班班 级级 姓姓 名名 _ 学学 号号 _ 指导教师姓名指导教师姓名 _ _ 毕业设计选题报告 姓名性别女学号系部机电技术系专业 数控技术 与运用 论文(设计) 题目 转子零件设计与加工 课题来源 企业 课题类别 设计与加工 选做本课题的原因及条件分析： 原因：选择该课题涉及到的知识面非常广泛。不仅能复习和巩固所学知识，而且还能 培养我们的专业技能，以及一些设计和应用开发的能力。另一方面，该课题融汇了机械制 图、机械制造、机械设计、公差与配合及数控加工、数控工艺分

2、析、数控编程和加工过程 中的刀具、加工设备的选择等等。 条件：根据图书馆的资料，学院现有数控加工室设备。 指导教师意见： 签名： 年 月 日 系部毕业论文（设计）领导小组意见： （签章） 年 月 日 宜宾职业技术学院宜宾职业技术学院 毕业设计任务书毕业设计任务书 系系 部部 机 电 技 术 系 专专 业业 名名 称称 数 控 技 术 应 用 班班 级级 姓姓 名名 学学 号号 毕业设计题目毕业设计题目 转子零件设计与加工 指导教师姓名指导教师姓名 教研室（系）主任签字教研室（系）主任签字 20062006 年年 9 9 月月 2020 日日 内容和要求：内容和要求： 一、提交成果形式一、提交成

3、果形式 1、用标准图纸 a4 绘制的零件图样 1 份； 2、按图样加工的零件实物 1 件（材料铸铝） ； 3、毕业设计 1 份（反映零件的加工工艺分析等内容） 。 二、毕业设计主要内容二、毕业设计主要内容 1、绪论：选题的依据、必要性； 2、典型零件的数控加工 （1）零件分析:零件的结构特点、结构工艺性、精度要求等； （2）毛坯的选择：选择的原则、选择确定的所加工零件的毛坯；应进行不 同选择的对比分析； （3）加工定位基准的选择：选择定位基准的原则、确定所加工零件的定位 基准、装夹方案及其原因； （4）加工路线的确定：各表面加工方案、加工阶段的划分及其原因、加工 工序顺序的安排及其原因；初步制

4、定加工工艺路线卡；应进行不同方案的对比分 析； （5）切削用量的确定：主轴转速、进给速度、背吃刀量的确定（以公式为 依据） ，确定出各工序的尺寸； （6）选择确定机床、刀具、量具及其它工艺装备，并进行相应的分析说明； （7）制定出完整的数控加工工序卡、刀具卡； （8）结论：零件加工的精度情况等及其改进措施； （9）参考文献； （10）附录 三、要求三、要求 1、产品加工中严格遵守安全操作规程及学院的有关规章制度，产品符合要 求； 2、按时独立完成毕业设计的各项工作； 3、毕业设计做到：立论正确，论述充分，结论严谨合理；分析处理科学； 文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图

5、表完备、整 洁、正确，字数不少于 5000 字。 指导教师签字： 2006 年 月 日 摘要摘要 本设计是转子零件的设计与加工。它结合数控加工的特点，根据实际生产 要求进行加工，有具体的零件分析和工艺路线，对零件的加工工艺、刀具的选 择、机床的选择等分析明确，有完整的加工方案、分析过程和程序说明，工艺 路线合理且满足要求，最后制造出产品。 关键词：设计；转子；加工 目目 录录 1 绪 论.1 2 分析零件.2 2.1 用 cad 绘制工程图 .2 2.2 用 cam 生成实体图.3 2.3 结构特点.3 2.4 零件结构工艺性.3 2.5 精度要求.4 3 毛坯的确定.4 3.1 选择毛坯的原

6、则.4 3.2 毛坯余量.4 4 定位基准和装夹方案的选择.5 4.1 定位基准的选择原则.5 4.2 选择装夹方案的原则.6 4.3 确定定位基准、装夹方案.6 5 加工路线的确定.7 5.1 进给路线确定.7 5.2 确定加工工序顺序.7 5.3 制定工艺方案.7 6 选择切削用量.8 6.1 主轴转速.8 6.2 进给速度.10 6.3 背吃刀量.11 7 选择机床.11 8 选择刀具.12 8.1 刀具选取原则.12 8.2 确定刀具.13 9 冷却液选择.13 10 制定工艺卡.13 10.1 工艺过程卡.13 10.2 工序卡.15 10.3 刀具卡片.22 11 编写程序.23

7、12 零件加工.28 12.1 回机床零点.28 12.2 建立工件坐标.28 12.3 程序验检.28 12.4 自动运行.28 13 产品检验与分析.29 总 结.30 致 谢.31 参考文献.32 1 绪绪 论论 社会上对掌握数控技术的人才需求量越来越大，特别是对掌握数控加工技 术的人才需求量最大。我们学院以培养技术型人才为基本理念，符合了当前 国情的发展需求。 学院数控设备的更新也能够满足数控加工工艺对典型零件 进行加工的要求。本设计说明书是结合以上情况而编写的。 本设计说明书面向我们数控专业学生所需掌握的技能，突出了数控加工的 特点，零件加工的工艺性特点，培养我们全面的数控加工能力，

8、能制定出合理 的数控加工工艺规程，能够制定加工工艺，编制程序，进行数学处理，自己利 用设备执行加工工艺过程，加工出合格的零件，并掌握加工中夹具的合理选用， 了解刀具的材料、特点、以及如何选用刀具等一系列的问题。 我的毕业设计说明书，是根据大专三年在学校所学知识的归纳和总结，实 践而写的，其内容简单，通俗易懂，容易掌握，根据理论联系到实际加工，对 实例进行全面分析，具有示范性，有利于实践操作，更利于培养我们的综合能 力。 2 分析零件分析零件 2.1 用用 cad 绘制工程图绘制工程图 由于加工程序是以准确的坐标点来编制，在图形中几何要素间的相互关系 应明确，如图 2-1： 转子零件加工 宜宾职

9、业技术学院 比例材料图号 共张 铸铝 1:1 审核 制图黄小琼 日期 2006.09.22 学号 200410199 a4 1 2 锐边去毛刺 1 材料不能有裂纹和气孔 技术要求： 其余 图图 2-1 转子零件简图转子零件简图 2.2 用用 cam 生成实体图生成实体图 图图 2-2 转子零件实体图转子零件实体图 2.3 结构结构特点特点 结合零件图（图 1）可知，该零件主要是由外轮廓、凸台、凹槽、岛屿、孔 组成。需要加工工件外轮廓、80mm 凸台、r15mm 花型凹槽、30mm 岛、 20mm 通孔和 46mm 孔等工序才能完。 2.4 零件结构工艺性零件结构工艺性 零件的结构工艺性是指根据

10、加工特点，对零件得到设计所产生的要求，也 就是说零件的结构设计会影响或决定工艺性的好坏。根据铣削加工的特点，从 以下几方面来考虑结构工艺特点。 （1）零件图样尺寸的正确标注。由于加工程序是以准确的坐标来编制的， 因此，各图形几何要素间的相互关系应明确；无引起矛盾的多余尺寸或影响工 序安排的封闭尺寸等。 （2）保证获得要求的加工精度 （3）尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸 （4）保证基准统一 分析零件的变形情况，零件在数控铣削加工时的变形，不仅影响加工质量， 而且当变形较大时，将使加工不能继续进行下去。这时就应当考虑采取一些必 要的工艺措施进行预防。 2.5 精度要求精度要求 上图 2-1 中要

11、求最高尺寸公差为 0.027mm，表查 2-1 标准公差值，该零件 最高精度等级为 it8 级。内孔表面粗糙度为 ra3.2m，上表面粗糙度为 ra6.3 m，其余表面粗糙度为 ra 12.5m。数控铣削加工经粗、精加工可达到 it7 it9 级，表面粗糙度可达到要求，故比较容易加工。 表表 2-1 标准公差数值（摘自标准公差数值（摘自 gb/t 1800.31998） 公差等级it4it5it6it7it8it9it10it11it12it13 基本尺寸/ mmmmm 334610142540600.100.14 3645812183048750.120.18 610469152236589

12、00.150.22 10185811182743701100.180.27 3 毛坯的确定毛坯的确定 3.1 选择毛坯选择毛坯的原则的原则 零件在进行数控铣削加工时，外凸台80mm 加工余量较大，r15mm 花型 凹槽及钻孔加工余量较小，该零件为转子零件，在工作过程中属配合工作，要 承受较大的摩擦力，所选材料应具有高耐磨性、高强度和抗高温的能力。结合 自己的实际情况，在本次毕业设计中选择毛坯为铸铝。 3.2 毛坯余量毛坯余量 选择铸铝件，考虑到用砂型铸造后产生误差、收缩量及金属液体流动性差不 能充满型腔等造成余量不均匀的问题，此外，还考虑毛坯在铸造过程中的扭曲 变形造成有些地方的加工余量不充分

13、，不稳定。因此，毛坯选择应大一些。该 零件尺寸为 100mm 100mm 13.5mm，所以我选毛坯尺寸为 115mm115mm 20mm，在数控铣削加工中，能保证其具有充分稳定的加工余 量。 图图 3-1 零件毛坯图零件毛坯图 4 定位基准和装夹方案的选择定位基准和装夹方案的选择 4.1 定位基准的选择定位基准的选择原则原则 定位基准是工件加工时所用的基准。定位基准有粗精基准之分，在选择粗 基准时主要考虑两个问题：一是保证加工面与不加工面的相对位置精度要求； 二是合理分配各加工表面的加工余量。具体原则如下： 选择粗基准的原则考虑如下： （1）对于同时具有加工表面和不加工表面的零件，为保证不加

14、工表面加工 表面的位置精度，应选择不加工表面为粗基准。 （2）对于具有较多加工表面的工件选择粗基准时，应考虑合理分配各表面 的加工余量（保证各表面都有足够的余量和选择重要表面作为粗基准） 。 （3）粗基准应避免重复使用。 （4）选择粗基准的平面应平整，没有冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠粗 基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便夹具结构简单。 选择精基准的原则考虑如下： （1）基准重合原则 （2）基准统一原则 （3）自为基准原则 （4）互为基准原则 （5）精基准的选择应保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便。 4.2 选择装夹方案的原则选择装夹方案的原则 在确定加工方案时，要根据已选

15、定的加工表面和定位基准来确定工件的装 夹定位方式，并选择合理的夹具，一般考虑以下几点： （1）夹紧机构和其它元件不得影响进给，加工部位要敞开，要求夹持工件 后夹具等一些组件不能与刀具运动轨迹发生干涉。 （2）必须保证最小的夹紧变形，工件加工时切削力大，需要的夹紧力也大， 但不能把工件夹变形。因此，必须慎重考虑夹具的支撑点、定位点和夹紧点。 （3）夹具结构应力求简单，对形状简单的单件小批量生产的零件可以选用 通用夹具。 （4）夹具应便于与机床工作台及工件定位表面间的定位元件连接。 4.3 确定定位基准、装夹方案确定定位基准、装夹方案 进综合分析，选择零件的几何中心为定位基准；由于该图采用一次性装

16、夹 可以完成全部加工内容，其外轮廓是平面，所以夹具上我采用虎钳进行装夹。 附虎钳夹具如图 4-1： 图图 4-1 虎钳夹具虎钳夹具 5 加工路线的确定加工路线的确定 5.1 进给路线确定进给路线确定 （1）先粗后精 粗车在较短的时间内将工件各表面上的大部分加工余量切掉，一方面提高 金属切除率，另一方面满足精车的余量均匀性要求。若粗车后所留余量的均匀 性满足不了精加工的要求时，则要安排半精车。 （2）先近后远 在一般情况下，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少 空行程时间。 （3）内外交叉 对既有内表面(内型、腔)，又有外表面需加工的零件，安排加工顺序时， 应先进行外、内表面粗加工

17、，后进行外、内表面精加工。 （4）保证工件加工刚度原则 应先安排对工件刚性破坏较小的工步，后安排对工件刚性破坏较大的工步， 以保证工件加工时的刚度要求。 （5）同一把刀能加工内容连续加工原则 此原则的含义是用同一把刀把能加工的内容连续加工出来，以减少换刀次 数，缩短刀具移动距离。 5.2 确定加工工序顺序确定加工工序顺序 （1）先加工定位面，即上道工序的加工能为后面的工序提供精基准和合适 的夹紧表面。 （2）先加工平面后加工孔；先加工简单的几何形状再加工复杂的几何形状。 （3）对精度要求高，粗精加工需分开进行的，先粗加工后精加工。 5.3 制定工艺方案制定工艺方案 根据零件加工精度，表面粗糙度

18、、材料、结构形状及尺寸，确定零件表面 的数控铣削加工方法及加工方案。 根据零件图样，制定以下工艺方案，选取最佳一种， （即加工工时最短又能 保证质量）下面制定两套工艺方案并进行比较。 方案一： 铣 3mm 的夹持面翻面夹持粗铣上平面精铣上平面粗铣 80mm 凸台精铣80mm 凸台粗铣 r15mm 花形凹槽精铣 r15mm 花形凹槽粗铣30mm 岛精铣30mm 岛钻20mm 孔钻 46mm 孔铣夹持面 方案二： 铣 3mm 的夹持面翻面夹持粗铣上平面精铣上平面粗铣 80mm 凸台粗铣 r15mm 花形凹槽粗铣30mm 岛精铣80mm 凸台精铣 r15mm 花形凹槽精铣30mm 岛钻20mm 孔钻

19、 4 6mm 孔铣夹持面 分析工艺方案，方案一粗精铣混合进行，违背了先粗后精的原则，增加了 换刀次数多，加工工时也较长，严重影响加工效率；方案二它遵循了数控加工 中先粗后精的原则，基准先行的原则，先面后孔的原则，先主后次的原则。同 时，遵循了以同一把刀具加工的工序连续加工原则，减少了加工过程中重复定 位次数、换刀次数，从而保证了零件的加工精度，提高了生产效率。 因此，在考虑生产成本、提高生产效率，最终达到设计要求，采用第二种 方案进行加工。 6 选择切削用量选择切削用量 根据被加工工件材料、硬度、切削状态、刀具耐用度，先确定背吃刀量、 进给量，最后选择合适的切削速度。 6.1 主轴转速主轴转速

20、 主轴转速 n（r/min）要根据允许的切削速度（m/min）和工件的（或刀具） c v 直径来确定，计算公式为： n= (6-1) d vc 1000 式中：d铣刀直径，单位 mm 切削速度，单位 m/min c v 由于每把刀具的计算方式相同，现选取20 的立铣刀为例说明其计算过程。 d=20mm 根据切削原理可知，切削速度的高低，主要取决于被加工零件的精度、材 料、刀具的材料和刀具的耐用度等因素。选取可参考表 6-1。 表表 6-1 铣削时切削速度铣削时切削速度 切削速度/(m/min) c v 工件材料硬度/hbs 高速钢铣刀硬质合金铣刀 225184266150 2253251236

21、54120钢 3254256213675 190213666150 1902609184590铸铁 1603204.5102130 铝70120100200200400 黄铜53562050100180 从理论上讲，的值越大越好，因为这不仅可以提高生产率，而且可以避 c v 免生成积屑瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度值。但实际上由于机床、刀 具等的限制，综合考虑： 取粗铣时 =150m/min 精铣时 =200m/min c v c v 代入 6-1 式中： = = 粗 n 2014 . 3 1501000 精 n 2014 . 3 2001000 =2388.5r/min =3184.7r

22、/min 计算的主轴转速 n 要根据机床有的或接近的转速选取 取=2389 r/min =3185 r/min 粗 n 精 n 同理计算6 键槽铣刀：取 =1800r/min = 2000r/min 粗 n 精 n 6.2 进给速度进给速度 切削进给速度 f 是切削时单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移， 单位 mm/min。它与铣刀的转速 n、铣刀齿数 z 及每次进给量（mm/z）的关 z f 系为 f=zn (6-2) z f 每次进给量的选取主要取决于工件材料的力学性能、刀具材料、工件表 z f 面粗糙度值等因素。工件材料的强度和硬度越高，越小，反之则越大；工件 z f 表面粗糙度值

23、越小，就越小；硬进合金铣刀的每次进给量高于同类高速钢铣 z f 刀，可参考表 6-2 选取 表表 6-2 铣刀每次进给量铣刀每次进给量 z f 每齿进给量/（mm/z） z f 粗铣精铣 工件材料 高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀 钢0.100.150.100.25 铸铁0.120.200.150.30 0.020.050.100.15 铝0.060.200.100.250.050.100.020.05 综合选取：粗铣=0.06 mm/z z f 精铣=0.03mm/z z f 铣刀齿数 z=3 上面计算出： =2389 r/min =3185 r/min 粗 n 精 n 将它们代

24、入式子 6-2 计算。 粗铣时：f=0.0632389 =430mm/min 精铣时：f=0.0333185 =287mm/min 切削进给速度也可由机床操作者根据被加工工件表面的具体情况进行手动 调整，以获得最佳切削状态。 6.3 背吃刀量背吃刀量 背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应 尽可能使背吃刀量等于工作的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效 率。为了保证加工表面质量，可留少量精加工余量，一般留 0.10.3mm。 总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验 用 类比方法确定。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，

25、以形成最侍切削用量。 7 选择机床选择机床 我院数控加工室现有 fanuc-0i 系统的铣削用机床有三台，两台为数控铣 削加工中心 kvc650，一台为立式数控铣床 xk5032a。根据零件的结构、形状 以及精度等条件来选择数控设备的型号，由于该零件是由直线、圆弧构成，形 状不是很复杂，但工序较多，虽然以上两种设备均可进行加工，但是 xk5032a 系统没有自动换刀装置，零件在加工过程中需要多次换刀，为了减少换刀次数， 提高零件的表面粗糙度和加工效率，所以选择加工中心 kvc650 进行零件加工。 kvc650 技术指标如下表： 表表 7-1 立式加工中心立式加工中心 kvc650 技术指标技

26、术指标 行程（x/y/z）650450500mm 工作台尺寸1370405mm 主轴转速606000r/min 刀柄规格bt40 atc 刀具数10 把 最大刀具直径100mm 最大刀具长度250mm 最大刀具重量6kg 控制系统fanuc 0i 定位精度0.015mm 附数控铣削加工中心 kvc650 的外形图 图图 7-1 kvc650 的外形图的外形图 8 选择刀具选择刀具 8.1 刀具选取原则刀具选取原则 在满足各个部位加工要求的前提下，尽量减小刀具长度，以提高工艺系统 的刚性，制造工艺和编程时，一般不用准确定刀具的长度，只需初步估算出刀 具长度范围。根据公式选取： t1=a-b-n+

27、l+zo+tt 公式中：t1刀具长度 a主轴端面至工作台中心最大距离 b主轴在 z 向的最大行程 n加工表面距离工作台中心距离 l工件达到加工深度尺寸 zo刀具切出工件长度（已加工表面 25mm，毛坯表面 58mm） tt钻头尖端锥度部分长度，一般 tt=0.3d。 8.2 确定刀具确定刀具 结合公式根据不同的加工内容，则需要不同规格的刀具来进行加工，该零 件材料为铸铝，毛坯为 115 mm115 mm20mm，而转子零件实际尺寸为 100 mm100 mm13.5mm，余量较多。考虑到加工效率、走刀痕迹、走刀的重叠 量等工艺，确定粗、精铣平面时使用100 的面铣刀，外轮廓、凸台粗加工采 用直

28、径为20 的立铣刀，花形凹槽粗精加工使用6 的键槽铣刀，凸台精加工 采用6 的立铣刀，46孔均采用直径为6 的钻头进行加工。 9 冷却液选择冷却液选择 在切削加工过程在，被切削层金属的变形、切屑与刀具前刀面的摩擦和工 件与刀具后刀面的摩擦要产生大量的热（切削热） 。大量的切削热被工件吸收 9%30%、切屑吸收 50%80%、刀具吸收 4%10%、其余周围介质传出，而 在钻削时切削热有 52%传入麻花钻，使用切削液可以有效的降低温度还可以防 止切削层金属的变形，减少切削与刀具和工件的摩擦，从而，提高加工精度。 通过查询资料，知道常用的冷却液主要以下有三种 表表 9-1 常用冷却液常用冷却液 冷却

29、液名称主要成份主要作用 水溶液水、防锈添加剂冷却 乳化液水、油、乳化剂冷却、润滑、清洗 切削油 矿物油、动植物油、极压添加 剂或油性 润滑 根据零件材料和刀具材料，该零件材料为铸铝，所用刀具为高速钢，所以 该加工采用乳化液作为冷却液。 10 制定工艺卡制定工艺卡 10.1 工艺过程卡工艺过程卡 根据前述的工艺方案制定转子零件加工的主要工艺过程，如表 11-1： 表表 10-1 转子零件的加工工艺过程卡转子零件的加工工艺过程卡 零件名称转子零件零件材料铝件车间数控加工室 工 序 工序名称设备名称夹具进给量(mm/r) 主轴转 (r/min) 切削速度 (mm/min) 1 粗-精铣上 平面 铣床

30、 kvc650 虎钳 0.8mm/r （精）0.6m/r 3000r/min（ 精） 2500r/min 800mm/min （精） 600 mm/min 2 粗-精铣轮 廓 铣床 kvc650 虎钳 0.4mm/r （精）0.2mm/r 2000r/min（ 精） 2500r/min 300mm/min （精） 200 mm/min 3 粗-精铣 80 凸台 铣床 kvc650 虎钳 0.5mm/r （精）0.1mm/r 2000r/min（ 精） 2000r/min 300mm/min （精） 180 mm/min 4 粗-精铣 r15 凹槽 铣床 kvc650 虎钳 0.3mm/r （精

31、）0.1mm/r 1800r/min（ 精） 2000r/min 250mm/min （精） 200 mm/min 5 粗-精钻 20 孔 铣床 kvc650 虎钳 0.3mm/r （精）0.1mm/r 800 r/min（精） 1000r/min 180mm/min （精） 150 mm/min 6 粗-精铣 30 岛 铣床 kvc650 虎钳 0.3mm/r （精）0.1mm/r 1800r/min（ 精） 2000r/min 250mm/min （精） 200 mm/min 7 钻 46 通 孔、沉孔 铣床 kvc650 虎钳 0.3mm/r （精）0.1mm/r 1200 r/min8

32、0 mm/min 编制黄小琼审核肖善华批准肖善华共 1 页第 1 页 10.2 工序卡工序卡 表表 10-2 工序卡工序卡 1 产品名称或代号零件图号 工厂 数控铣削中心 数控加工工序卡 零件名称转子 工序简图 材料铸铝 使用设备kvc650 工序号1 程序编号 夹具名称平口虎钳 夹具编号 工 步 号 工步内容 量具及检 具 刀具号 刀具规格 (mm) 主轴转速 (r/min) 进给速度 (mm/min) 背吃刀量 (mm/r) 1 粗铣上平面留 余量 0.3mm 游标卡尺t0110030008000.8 2 精铣底平面 保证粗糙度 ra3.2 游标卡尺t0110025006000.6 编 制

33、 黄小琼审核肖善华批准肖善华共 7 页第 1 页 表表 10-3 工序卡工序卡 2 产品名称或代号零件图号 工厂 数控铣削中心 数控加工工序卡 零件名称转子 工序简图 材料铸铝 使用设备kvc650 工序号2 程序编号 夹具名称平口虎钳 夹具编号 工 步 号 工步内容 量具及检 具 刀具号 刀具规格 (mm) 主轴转速 (r/min) 进给速度 (mm/min) 背吃刀量 (mm/r) 1 粗铣轮廓留余 量 0.3mm 游标卡尺t022020003000.5 2精铣外轮廓游标卡尺t022025002000.2 编 制 黄小琼审核肖善华批准肖善华共 7 页第 2 页 表表 10-4 工序卡工序卡

34、 3 产品名称或代号零件图号 工厂 数控铣削中心 数控加工工序卡 零件名称转子 工序简图 材料铸铝 使用设备kvc650 工序号3 程序编号 夹具名称平口虎钳 夹具编号 工 步 号 工步内容 量具及检 具 刀具号 刀具规格 (mm) 主轴转速 (r/min) 进给速度 (mm/min) 背吃刀量 (mm/r) 1 粗铣80 凸台 留余量 0.2mm 游标卡尺t022025003000.5 2精铣80 凸台游标卡尺t06620001800.1 编 制 黄小琼审核肖善华批准肖善华共 7 页第 3 页 表表 10-5 工序卡工序卡 4 产品名称或代号零件图号 工厂 数控铣削中心 数控加工工序卡 零件

35、名称转子 工序简图 材料铸铝 使用设备kvc650 工序号4 程序编号 夹具名称平口虎钳 夹具编号 工 步 号 工步内容 量具及检 具 刀具号 刀具规格 (mm) 主轴转速 (r/min) 进给速度 (mm/min) 背吃刀量 (mm/r) 1粗铣 r15 凹槽游标卡尺t03618002500.3 2精铣 r15 凹槽游标卡尺t03620002000.1 编 制 黄小琼审核肖善华批准肖善华共 7 页第 4 页 表表 10-6 工序卡工序卡 5 产品名称或代号零件图号 工厂 数控铣削中心 数控加工工序卡 零件名称转子 工序简图 材料铸铝 使用设备kvc650 工序号5 程序编号 夹具名称平口虎钳

36、 夹具编号 工 步 号 工步内容 量具及检 具 刀具号 刀具规格 /mm 主轴转速 (r/min) 进给速度 (mm/min) 背吃刀量 /mm 1 钻20 通孔留 2mm 精铣余量 游标卡尺t041615001800.3 2 精铣20 通孔 保证粗糙度 ra3.2 游标卡尺t03618001500.1 编 制 黄小琼审核肖善华批准肖善华共 7 页第 5 页 表表 10-5 工序卡工序卡 6 产品名称或代号零件图号 工厂 数控铣削中心 数控加工工序卡 零件名称转子 工序简图 材料铸铝 使用设备kvc650 工序号6 程序编号 夹具名称平口虎钳 夹具编号 工 步 号 工步内容 量具及检 具 刀具

37、号 刀具规格 (mm) 主轴转速 (r/min) 进给速度 (mm/min) 背吃刀量 (mm/r) 1粗铣30 岛屿游标卡尺t03618002500.3 2精铣30 岛屿游标卡尺t03620002000.1 编 制 黄小琼审核肖善华批准肖善华共 7 页第 6 页 表表 10-7 工序卡工序卡 7 产品名称或代号零件图号 工厂 数控铣削中心 数控加工工序卡 零件名称转子 工序简图 材料铸铝 使用设备加工中心 工序号7 程序编号 夹具名称平口虎钳 夹具编号 工 步 号 工步内容 量具及检 具 刀具号 刀具规格 /mm 主轴转速 (r/min) 进给速度 (mm/min) 背吃刀量 （mm） 1

38、钻 46 的沉 孔 游标卡尺t0561200800.1 2 钻 46 的通 孔 游标卡尺t0561200800.1 编 制 黄小琼审核肖善华批准肖善华共 7 页第 7 页 10.3 刀具卡片刀具卡片 表表 10-8 数控加工刀具卡数控加工刀具卡 产品名称或代号零件名称零件图号程序编号 工序刀具号刀具名称刀柄型号 刀具直径 /mm 备注 1t01面铣刀bt40d100粗精铣上下表面 2t02立铣刀bt40d20粗铣外轮廓80 凸台 3t03键槽铣刀bt40d6 粗精铣凹槽岛精铣 80 凸台扩10 孔 4t04钻头bt40d16钻20 孔 5t05钻头bt40d6 钻 46 通孔 46 沉孔 6t

39、06立铣刀bt40d6精铣80 凸台 编制黄小琼审核肖善华批准肖善华共 1 页第 1 页 附部分刀具图片如图： 钻头钻头 立铣刀立铣刀 球头铣刀球头铣刀 图图 10-1 刀具图刀具图 11 编写程序编写程序 数控编程中有自动编程和手动编程两种，结合零件图主要由直线、圆弧组 成，数学计算比较简单，所以选用手工编程进行。分别编写主要程序如下： 1）注：在铣好基面后，用20mm 的立铣刀，粗加工图形中80mm 的凸 台，附粗加工80 凸台刀具路线图如下： 图图 11-1 粗加工粗加工80 凸台凸台 主程序主程序： o0011 g54 g69 g40 g98 g49 t0202 m03 s2500 g

40、90 g00 x-50 y-100 z10 g01 z0 f300 m98 p100022 (调用子程序调用子程序 10 次次,子程序顺序号为子程序顺序号为 o0022) g90 g00 z20 x0 y0 m05 m30 子程序子程序： o0022 g91 g01 z-1 f300 g90 g41 g01 x-41 y0 d01 f200 ( 加工加工80 圆，留圆，留 g02 x-41 y0 i 41 j0 单边单边 1mm 精加工余量精加工余量 ) g01 y 80 g40 x-50 y-100 m99 2）注：精加工80mm 的凸台, 采用6mm 立铣刀加工。 主程序主程序: o003

41、3 g54 g98 g40 g49 g91 g69 t0606 m03 s2000 g00 x-40 y-40 z5 g01 z0 f180 m98 p100044 (调用子程序调用子程序 10 次次,子程序顺序号为子程序顺序号为 o0044) g00 z20 x0 y0 m05 m30 子程序子程序: o0044 g91 g01 z-1 f200 g90 g41 g01 x-40 y0 d01 f150 g02 x-30.968 y25.318 r40 g03 x-25.318 y30.968 r4 g02 x25.318 r40 g03 x30.968 y25.318 r4 g02 y-2

42、5.318 r40 g03 x25.318 y-30.968 r4 g02 x-25.318 r40 g03 x-30.968 y-25.318 r4 g02 x-40 y0 r40 g01 y5 x-50 g40 g01 x-40 y-40 m99 3）注:加工20 通孔 (1) 用半径为 8mm 的钻头在（x0 , y0）处钻至通孔。 (2) 用6mm 的键槽铣刀扩孔精加工，精加工余量 2 mm,采用程序如下： 主程序主程序: o0055 g54 g98 g40 g49 g69 g90 t01 m03 s1800 g00 x0 y0 z5 g01 z0 f150 m98 p140066 g

43、00 z30 m05 m30 子程序子程序: o0066 g91 g01 z-1 f150 g90 g01 x-7 y0 f200 g03 x7 y0 r10 f150 g01 x0 y0 f100 m99 4）注：加工中间深 5 mm 的花型凹槽，采用6 mm 的键槽铣刀。 主程序主程序： o0077 g54 g98 g69 g40 g49 t0303 m03 s2000 g00 x0 y0 z10 g01 z0 f150 m98 p050088 g00 z100 m05 m30 子程序子程序： o0088 g91 g01 z-1 f150 g90 g01 x10 y0 g03 x10 y0

44、 i-10 j0 （第一次加工半径为（第一次加工半径为 10mm 的圆，吃刀量为的圆，吃刀量为 5mm。） g01 x15 （第二次加工吃刀量为（第二次加工吃刀量为 5mm， g03 x15 y0 i-15 j0 加工半径为加工半径为 15mm 的圆）的圆） g01 y-6.21 g41 g01 x21.213 y0 d01 （建立刀偏，符合吃刀量（建立刀偏，符合吃刀量 g03 x0 y21.213 r16.25 在刀具半径的在刀具半径的 2/3 以内。以内。 ） g03 x-21.213 y0 r16.25 g03 x0 y-21.213 r16.25 g03 x21.213 y0 r16.

45、25 （第一次以半径（第一次以半径 16.25mm 加加 g03 x0 y21.213 r15 工一圈完后，又以半径工一圈完后，又以半径 15mm g03 x-21.213 y0 r15 继续加工，直到工件尺寸，没有继续加工，直到工件尺寸，没有 g03 x0 y-21.213 r15 留下加工余量。可以减小半径留留下加工余量。可以减小半径留 g03 x21.213 y0 r15 出精加工余量。出精加工余量。 ） g40 g01 x0 y0 （取消刀偏）（取消刀偏） m99 5）注：加工30 岛屿采用半径为6mm 的键槽铣刀。 主程序：主程序： o0099 g54 g98 g40 g49 g69

46、 t0303 m03 s2000 g00 x17.5 y0 z5 g01 z-5 m99 p100100 g00 z50 x0 y0 m05 m30 子程序子程序 : o0100 g91 g01 z-0.5 f120 (每次调用子程序每次调用子程序 z 轴下降轴下降 0.5mm) g90 g03 x17.5 y0 i-17.5 j0 (加工半径加工半径30mm 的整圆的整圆) g41 g01 x18.815 y8.923 d01 （建立刀偏）（建立刀偏） g03 x16.971 y16.971 r30 （运动到指定的点）（运动到指定的点） g03 x0 y21.213 r17 （第一圈以半径（

47、第一圈以半径 17mm 加工，加工， g03 x-21.213 y0 r17 （吃刀量小于（吃刀量小于 2/3 的半径）的半径） g03 x0 y-21.213 r17 g03 x21.213 y0 r17 g03 x0 y21.213 r17 g03 x-21.213 y0 r15.15 （第二圈以半径（第二圈以半径 15.15mm 加工，加工， g03 x0 y-21.213 r15.15 吃刀量小于吃刀量小于 2/3 的半径）的半径） g03 x21.213 y0 r15.15 g03 x0 y21.213 r15.15 g03 x-21.213 y0 r15 （第三圈以半径（第三圈以半

48、径 15mm 加工）加工） g03 x0 y-21.213 r15 g03 x21.213 y0 r15 g03 x0 y-21.213 r15 g91 g00 z10 （退刀）（退刀） g90 g40 g00 x17.5 y0 （取消刀偏，回到下刀位置）（取消刀偏，回到下刀位置） g91 g01 z-10 m99 12 零件加工零件加工 12.1 回机床零点回机床零点 开机首先检验机床主轴是否能正常的运转，检查各辅助功能是否正常，然 后将各坐标轴回到机床零点。 12.2 建立工件坐标建立工件坐标 将夹具找正后，装夹工件。所谓建立工件坐标系就是使刀具在机床中具有 正确的位置关系。由于该工件毛坯充足，采用试切对刀，试切对刀又分相对和 绝对两种，在此我采用相对对刀法，也就是用基准刀建立坐标系后,再把另外的 刀具与它建立长度方向的关系。 12.3 程序验检程序验检 将程序输入机床后进行相应的修改，再将机床处于单段运行状态，检验刀 具在机床中运行的位置是否正确，主要是 z 轴，当位置确定后释放单段运行状 态。 12.4 自动运行自动运行 自动运行后，调节转速和进给量，让刀具拥有合适的切削参数，并且注意 冷却液及其他辅助功能的正常运行。 13 产品检验与