几类典型零件工艺分析和加工编程

1、*学生毕业设计（论文）题 目：几类典型零件的工艺分析和加工程序的编制学生 姓名： 学 号： 所在院(系)： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及自动化 班 级： 指导 教师： 职 称： 201 年 月 1日*教务处制摘 要 此次设计是基于semens8400的典型零件的编程与加工。数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装

2、备。它的发展是信息技术(1t)与制造技术(mt)结合发展的结果。现代的cad/cam、fms、cims、敏捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。本次设计内容介绍了数控加工的特点、加工工艺分析以及数控编程的一般步骤。并利用caxa制造工程师软件完成零件的三维造型，进行加工轨迹设计，实现加工仿真。利用semens仿真软件完成仿真加工。利用cad/cam软件及g代码指令进行手工编程。关键词： 数控技术 caxa制造工程师 三维造型 仿真加工 手工编程 自动编程abstractthe design is based on typical p

3、arts semens8400 programming and processing.cnc numerical control technology and machinery manufacturing industry in todays important position and great benefits, show the basis of its industrial modernization in the countrys strategic role and has become the transformation of traditional industries

4、to upgrade machinery and automation, flexible, integrated an important means of production and signs. cnc technology and cnc machine tool widely used to industrial machinery manufacturing, product type and grade, and mode of production has brought a revolutionary change. cnc machine tools is the mos

5、t important modern processing plant equipment. its development is information technology (1t) and manufacturing technology (mt) integrated development results.modern cad / cam, fms, cims, agile manufacturing and intelligent manufacturing technology, are based on numerical control technology on the.

6、master modern cnc technology of modern electrical and mechanical knowledge is essential class students.this design, introduced the contents of the characteristics of cnc machining, cnc machining process analysis and general programming steps. manufacturing engineer using caxa completed parts of the

7、three-dimensional modeling software, for processing trajectory design, implementation, process simulation. complete the simulation using process simulation software semens. use of cad / cam software and manual programming g code instructions.key words：numerical control、the engineer of caxa makes、ent

8、ity the shape、simulation fabricate、manual programming、automatic programming目录摘 要2abstract3第一章 概 述61.1 数控加工的特点61.2 数控机床61.3 数控加工71.4 数控编程系统81.5 cad/cam系统81.6利用caxa制造工程师cad/cam系统进行自动编程的基本步骤101.6.1加工工艺的确定111.6.2加工模型建立111.6.3刀具轨迹生成111.6.4后期g代码生成121.6.5加工代码输出121.7 semens840编程131.7.1数控车床加工131.7.2数控铣床编程18第

9、二章 总体方案设计与论证272.1数控车削加工工艺的制订272.1.1零件图工艺分析272.1.2工序和装夹方式的确定282.1.3加工顺序的确定282.1.4进给路线的确定282.1.5夹具的选择292.1.6刀具的选择302.1.7切削用量的选择302.2数控铣削加工工艺的制订312.2.1零件图的工艺性分析312.2.2装夹方案的确定332.2.3进给路线的确定332.2.4刀具的选择342.2.5切削用量的选择34第三章 各组成部分方案分析与加工353.1 盘类零件353.1.1 工艺分析353.1.2 手工加工363.1.3 三维造型实现加工仿真383.1.4 siemens仿真加工

10、393.1.5 数控真实加工403.2 轴类零件413.2.1工艺分析413.2.2 手工编程423.2.3 三维造型实现加工仿真453.2.4 siemens仿真加工463.2.5 数控真实加工473.3 端盖零件483.3.1 工艺分析483.3.2 手工编程493.3.3 三维造型实现加工仿真513.3.4 siemens仿真加工523.4 凸台零件533.4.1 工艺分析533. 4. 2 手工编程543. 4. 3 三维造型实现加工仿真573.4.4 siemens仿真加工58第四章 设计总结60参考文献61致谢62第一章 概 述按照格式要求，不要想当然定义字号1.1 数控加工的特点

11、数控加工，也称之为nc（numerical control）加工，是以数值与符号构成的信息，控制机床实现自动运转。数控加工经历了半个世纪的发展已成为应用于当代各个制造领域的先进制造技术。数控加工的最大特征有两点：一是可以极大地提高精度，包括加工质量精度及加工时间误差精度；二是加工质量的重复性，可以稳定加工质量，保持加工零件质量的一致。也就是说加工零件的质量及加工时间是由数控程序决定而不是由机床操作人员决定的。数控加工具有如下优点：（1） 提高生产效率；（2） 不需熟练的机床操作人员；（3） 提高加工精度并且保持加工质量；（4） 可以减少工装卡具；（5） 可以减少各工序间的周转，原来需要用多道工

12、序完成的工件，数控加工一次装夹完成加工，缩短加工周期，提高生产效率；（6） 容易进行加工过程管理；（7） 可以减少检查工作量；（8） 可以降低废、次品率；（9）便于设计变更，加工设定柔性；（10）容易实现操作过程的自动化，一个人可以操作多台机床；（11） 操作容易，极大减轻体力劳动强度 随着制造设备的数控化率不断提高，数控加工技术在我国得到日益广泛的使用，在模具行业，掌握数控技术与否及加工过程中的数控化率的高低已成为企业是否具有竞争力的象征。数控加工技术应用的关键在于计算机辅助设计和制造（cad/cam）系统的质量。1.2 数控机床20世纪40年代末，美国开始研究数控机床，1952年，美国麻省

13、理工学院（mit）伺服机构实验室成功研制出第一台数控铣床，并于1957年投入使用。这是制造技术发展过程中的一个重大突破，标志着制造领域中数控加工时代开始。数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制造行业而言，具有划时代的意义和深远的影响。世界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究的发展。我国于是1958年开始研制数控机床，成功试制出配有电子数控系统的数控机床，1965年开始批量生产配有晶体管数控系统的三坐标数控铣床。经过几十年的发展，目前的数控机床已经在工业界得到广泛应用，在模具制造行业的应用尤为普及。数控机床种类繁多，模具制造常用数控加工机床有：数控铣床、数控电火花成型机床、数控电

14、火花线切割机床、数控磨床和数控车床。数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其它辅助系统组成。控制系统用于数控机床的运算、管理和控制，通过输入介质得到数据，对这些数据进行解释和运算并对机床产生作用；伺服系统根据控制系统的指令驱动机床，使刀具和零件执行数控代码规定的运动；检测系统则是用来检测机床执行件（工作台、转台、滑板等）的位移和速度变化量，并将检测结果反馈到输入端，与输入指令进行比较，根据其差别调整机床运动；机床传动系统是由进给伺服驱动元件至机床执行件之间的机械进给传动装置；辅助系统种类繁多，如：固定循环（能进行重复加工）、自动换刀（可交换指定的刀具）、传动间隙补偿（补偿机

15、械传动系统产生的间隙误差）等等。1.3 数控加工数控加工是将待加工零件进行数字化表达，数控机床按数字量控制刀具和零件的运动，从而实现零件加工的过程。被加工零件采用线架、曲面、实体等几何体来表示，cam系统在零件几何体基础上生成刀具轨迹，经过后处理生成加工代码，将加工代码通过传输介质传给数控机床，数控机床按数字量控制刀具运动，完成零件加工。其过程如下图所示：【零件信息】【cad系统造型】【cam系统生成加工代码】【数控机床】【零件】（1）零件数据准备：系统自设计和造型功能或通过数据接口传入cad数据，如step，iges，sat，dxf，x-t等；在实际的数控加工中，零件数据不仅仅来自图纸，特别

16、在广泛采用internet网的今天，零件数据往往通过测量或通过标准数据接口传输等方式得到。（2）确定粗加工、半精加工和精加工方案。（3）生成各加工步骤的刀具轨迹。（4）刀具轨迹仿真。（5）后期处理输出加工代码。（6）输出数控加工工艺技术文件。（7）传给机床实现加工。1.4 数控编程系统数控加工机床与编程技术两者的发展是紧密相关的。数控加工机床的性能提升推动了编程技术的发展，而编程手段的提高也促进了数控加工机床的发展，二者相互依赖。现代数控技术下在向高精度、高效率、高柔性和智能化方向发展，而编程方式也越来越丰富。数控编程可分为机内编程和机外编程。机内编程指利用数控机床本身提供的交互功能进行编程，

17、机外编程则是脱离数控机床本身在其他设备上进行编程。机内编程的方式随机床的不同而异，可以以“手工”的形式分行输入控制代码（手工编程）、交互方式输入控制代码（会话编程）、图形方式输入控制代码（图形编程），甚至可以语音方式输入控制代码（语音编程）或通过高级语言方式输入控制代码（高级语言编程）。但机内编程一般来说只适用于简单形体，而且效率较低。机外编程也可以分成手工编程、计算机辅助apt编程和cad/cam编程等方式。机外编程由于其可以脱离数控机床进行数控编程，相对机内编程来说效率较高，是普遍采用的方式。随着编程技术的发展，机外编程处理能力不断增强，已可以进行十分复杂形体的灵敏控加工编程。随着微电子技

18、术和cad技术的发展，自动编程系统也逐渐过渡到以图形交互为基础的与cad集成的cad/cam系统为主的编程方法。与以前的语言型自动编程系统相比，cad/cam集成系统可以提供单一准确的产品几何模型，几何模型的产生和处理手段灵活、多样、方便，可以实现设计、制造一体化。虽然数控编程的方式多种多样，毋庸置疑，目前占主导地位的是采用cad/cam数控编程系统进行编程。1.5 cad/cam系统20世纪90年代以前，市场上销售的cad/cam软件基本上为国外的软件系统。90年代以后国内在cad/cam技术研究和软件开发方面进行了卓有成效的工作，尤其是在以pc机动性平台的软件系统。其功能已能与国外同类软件

19、相当，并在操作性、本地化服务方面具有优势。一个好的数控编程系统，已经不是一种仅仅是绘图，做轨迹，出加工代码，他还是一种先进的加工工艺的综合，先进加工经验的记录，继承，和发展。北航海尔软件公司经过多年来的不懈努力，推出了caxa制造工程师数控编程系统。这套系统集cad、cam于一体，功能强大、易学易用、工艺性好、代码质量高，现在已经在全国上千家企业的使用，并受到好评，不但降低了投入成本，而且提高了经济效益。caxa制造工程师数编程系统，现正在一个更高的起点上腾飞。（国产）cad/cam软件1.6利用caxa制造工程师cad/cam系统进行自动编程的基本步骤cam系统的编程基本步骤如下：l 理解二

20、维图纸或其它的模型数据l 建立加工模型或通过数据接口读入l 确定加工工艺（装卡、刀具等）l 生成刀具轨迹l 加工仿真l 后期处理生成nc代码l 输出加工代码现在分别予以说明。1.6.1加工工艺的确定加工工艺的确定目前主要依靠人工进行，其主要内容有：l 核准加工零件的尺寸、公差和精度要求l 确定装夹位置l 选择刀具l 确定加工路线l 选定工艺参数1.6.2加工模型建立利用cam系统提供的图形生成和编辑功能将零件的被加工部位绘制计算机屏幕上。作为计算机自动生成刀具轨迹的依据。加工模型的建立是通过人机交互方式进行的。被加工零件一般用工程图的形式表达在图纸上，用户可根据图纸建立三维加工模型。针对这种需

21、求，cam系统应提供强大几何建模功能，不仅应能生成常用的直线和圆弧，还应提供复杂的样条曲线、组合曲线、各种规则的和不规则的曲面等的造型方法，并提供种过渡、裁剪、几何变换等编辑手段。被加工零件数据也可能由其他cad/cam系统传入，因此cam系统针对此类需求应提供标准的数据接口，如dxf、iges、step等。由于分工越来越细，企业之间的协作越来越频繁，这种形式目前越来越普遍。被加工零件的外形不可能是由测量机测量得到，针对此类的需求，cam系统应提供读入测量数据的功能，按一定的格式给出的数据，系统自动生成零件的外形曲面。1.6.3刀具轨迹生成建立了加工模型后，即可利用caxa制造工程师系统提供的

22、多种形式的刀具轨迹生成功能进行数控编程。caxa制造工程师中提供了十余种加工轨迹生成的方法。用户可以根据所要加工工件的形状特点、不同的工艺要求和精度要求，灵活的选用系统中提供的各种加工方式和加工参数等，方便快速地生成所需要的刀具轨迹即刀具的切削路径。caxa制造工程师在研制过程中深入工厂车间并有自己的实验基地，它不仅集成了北航多年科研方面的成果，也集成了工厂中的加工工艺经验，它是二者的完美结合。在caxa制造工程师中做刀具轨迹，已经不是一种单纯的数值计算，而是工厂中数控加工经验的生动体现，也是你个人加工经验的积累，它人加工经验的继承，为满足特殊的工艺需要，caxa制造工程师能够对已生成的刀具轨

23、迹进行编辑。caxa制造工程师还可通过模拟仿真检验生成的刀具轨迹的正确性和是否有过切产生。并可通过代码较核，用图形方法检验加工代码的正确性。1.6.4后期g代码生成 在屏幕上用图形形式显示的刀具轨迹要变成可以控制机床的代码，需进行所谓后期处理。后期处理的目的是形成数控指令文件，也就是平我们经常说的g代码程序或nc程序。caxa制造工程师提供的后期处理功能是非常灵活的，它可以通过用户自己修改某些设置而适用各自的机床要求。用户按机床规定的格式进行定制，即可方便地生成和特定机床相匹配的加工代码。1.6.5加工代码输出 生成数控指令之后，可通过计算机的标准接口与机床直接连通。caxa制造工程师可以提供

24、我们自己开发的通信软件，完成通过计算机的串口或并口与机床连接，将数控加工代码传输到数控机床，控制机床各坐标的伺服系统，驱动机床。随着我们国家加工制造业的迅猛发展，数控加工技术得到空前广泛的应用，caxa的cad/cam软件得到了日益广泛的普及和应用。我们相信当你认识了caxa制造工程师以后，caxa制造工程师一定会走到你的身边，成为你身边的不可多得的造型能手，忠实可靠的编程高手，数控加工工艺的良师益友。1.7 semens840编程1.7.1数控车床加工1)建立工件原点偏移坐标 g54和trans2) 建立刀具补偿d_ 3)粗、精加工循环车削程序（cycle95）路径：suportturnin

25、gstock removdcycle95= 表1.参数名功 能备注npp子程序名字母、数字mid背吃刀量精加工为0falz端面余量精加工为0falx径向余量精加工为0fal00ff1粗车进给粗车ff2切入速度粗车ff3精车精车0vari加工方式空格键换方式,方式选择参考下表dt停留时间每前进dam停留dtdam加工距离vrt退刀距离vari进刀方向外/内圆粗/精/综合加工1z外粗2x3z内4x5z外精6x7z内8x9z外综合10x11z内12x表1.1 vari选择4)槽加工循环车削程序（cycle93）路径：suportgroovecycle93= 表2.参数名功 能备注spd起始点x坐标s

26、pl起始点z坐标widg槽底宽度diag槽单边深度半径sta1槽倾斜角度ang1与右侧边角度ang2与左侧边角度rco1右侧上倒圆半径+倒圆，-倒角rco2左侧上倒圆半径+倒圆，-倒角rci1右侧下底倒圆半径+倒圆，-倒角rci2左侧下底倒圆半径+倒圆，-倒角fal1槽侧边余量fal2槽底余量idep每次下切深度dtb刀具槽底停留时间0vari加工方式空格键换方式,方式选择参考下表vrt退刀距离图2.1 vari选择5)螺纹加工循环车削程序（cycle97）路径：suportthreadthread cuttingcycle97= 表3.参数名功 能备注pit螺距mpit标准螺纹0spl螺纹起

27、始点坐标fpl螺纹终点坐标dm1起点dm2终点app导入长度rop导出长度tdep螺纹深度单边，约0。6pitfal余量iang切入角度一般-1/2*张角nsp螺纹其始角度不用nrc粗车次数nid精车次数vari切削类型1、2每次切入相同，3、4每次切入渐小numt螺纹头数vrt退刀距离1.7.2数控铣床编程1)建立工件原点偏移坐标 g54和trans2)建立刀具补偿d_3)平面铣削循环子程序（cycle71）路径：suportmillingface millingcycle71= 表4.参数名功 能备注rtp回退平面该处可换刀rfp参考（基准）平面加工参考面sdis安全距离相对距离dp加工平

28、面pa起始点x坐标po起始点y坐标leng平面长度（x）比工件长，减少刀纹wid平面长度（y）比工件长，减少刀纹sta平面倾斜角度整体倾斜mid铣深一次铣完0mida每一刀间距小于刀直径，约0。7dfdp抬刀高度rfp+sdisfald余量ffp1进给速度同主程序中f给vari加工方式空格键换方式,方式选择参考下表fdp1表4.1 vari的选择：vari个位粗1精 2十位左右单向 11112上下单向 2 2122左右双向 33132上下双向 44142rtp rfp sdis dp 图4)轮廓铣削循环（cycle72）路径：suportmillingcontour millingcycle7

29、2= 参数名功 能备注knam轮廓铣削子程序名数字、字母rtp回退平面该处可换刀rfp参考（基准）平面加工参考面sdis安全距离相对距离dp加工平面mid每次铣深fal余量fald深度余量ffp1进给速度同主程序中f给ffdz轴方向进给速度1/2ffp1vari加工方式空格键换方式,方式选择参考下表rl刀补41左补偿，42右补偿，40取消补偿as1切入方式空格键换方式,方式选择参考下表lp1切入长度（半径）ff3retract.feed同ffp1as2切出方式as1lp2切出半径比lp1小表5.表5.1 vari选择：个位加工的方式粗1精2十位退到下一刀速度快进g00工进g11百位抬刀方式（位

30、置）rtp0rfp+sdis1sdis2不抬刀3表5.2 as1（as2）选择as1（as2）个位直线切入11/4切入2半圆切入3十位刀先往下 0123刀走空间曲线 11112135)圆槽铣削循环（pocket4）路径：suportmillingpocketscircular pocketpocket4= 表6.参数名功 能备注rtp回退平面该处可换刀rfp参考（基准）平面加工参考面sdis安全距离相对距离dp加工平面prad半径pa圆心坐标(x)po圆心坐标(y)mid每次最大深度fal深度余量fald深度余量ffp1轮廓进给速度同主程序中f给ffdz轴方向进给速度1/2ffp1cdir-v

31、ari加工方式空格键换方式,方式选择参考下表mida每刀间距系统计算0ap1底槽直径没底槽0ad底槽深度rad1螺旋线半径0.8d左右dp1螺旋线深度表6.1 vari加工方式选择:个位粗 1精 2十位g0快速进给 012g1从上往下铣 11112螺旋线切入 221226)深孔循环（cycle83）路径：suportdrillingdeep hole drillingcycle83= 表7.参数名功 能备注rtp回退平面该处可换刀rfp参考（基准）平面加工参考面sdis安全距离相对距离dp安全距离只选一个填dpr安全距离(相对)fdep第一次钻深同上fdpr第一次钻深(相对)dam第二次以后深

32、dtb每次钻后停留时间dts每次钻前停留时间排屑,散热frf第一次钻孔进给速度01vari加工方式刀具钻后抬一点0;刀具钻后退出孔外1axn加工平面空格键换方式,方式选择参考下表mdep最后一次钻孔深度vrt退刀距离vari为0时有效dtd刀具孔底停留时间光整dis1抬出孔外高度vari为1时有效表7.1axn的选择:axng17g18g19x123y232z3117)功丝（cycle84）路径：suportthreadthread cuttingcycle84= 表8.参数名功 能备注rtp回退平面该处可换刀rfp参考（基准）平面加工参考面sdis安全距离相对距离dp安全距离只选一个填dpr

33、安全距离(相对)dtb每次钻后停留时间sdacmpitpitposssst功丝主轴转速本床400600sst1回退转速比sst大些axn同上cycle83ptab螺纹类型机床默认0;公制1;英制2;-3tech-vari加工方式一次到位0;功次后退一点1;退出孔外2dam每一次功丝深度直径12倍vrt抬出孔外距离系统默认0第二章 总体方案设计与论证2.1数控车削加工工艺的制订 制订工艺是数控车削加工的初期工艺淮备工作。丁艺制定的合理与否，对程序编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要影响。因此，应通循一般的工艺原则并结合数控车床的特点认真而详细地制订好零件的数控车削加工工艺：其主要内容有：

34、分析零件图纸、确定工件在车床广的装夹方式、各表面的加工顺序和刀具的进给路线以及刀具、夹具和切削用量的选择等。2.1.1零件图工艺分析 分析零件图是工艺制订中的首要工作，它主要包括以下内容： 1.结构工艺性分析 零件的结构工艺性是指零件对加工方法的适应性，即所设计的零件结构应便于加工成型。在数控车床上加工零件时，应根据数控车削的特点，认真审视零件结构的合理性。 2.轮廓几何要素分析 在手工编程时，要计算每个基点坐标，在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义，因此在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否允分。由于设计等方面的原因，可能在图样上出现构成加工轮廓朗条件不充分，尺寸模糊不

35、清从缺陷、增加了编程工作的难度，有的甚至无法编程。 3精度从技术要求分析 对被加工零件的精度及技术要求进行分析，是零件工艺性分析的重要内容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上，才能对加工方法、夹具方式、刀具及切削用量进行止确而合理的选扦。精度从技术要求分析的主要内容：一是分析精度及备项技术要求是否安全、是否合理；二是分析本工序的数控车削加工精度能否达到图样要求，若达不到，需采取共它措施(如磨削)弥补的话，则应给后续工序留有余量；三是找出图样上有位置精度要求的表面，这些面应在次安装下完成；四是对表面粗糙度要求较高的表而，应确定用恒线速切削。2.1.2工序和装夹方式的确定 在数控车床上加工

36、零件，应按工序集中的原则划分工序。在一次安装下尽可能完成大部分甚至全部表面的加工。根据零件的结构形状不同，通常选择外圆、端面或内孔、端面装夹，并力求设计基准、工艺基准和编程原点的统一。在批量生产中，常用下列两种方法划分工序。1. 按零件加工表面划分 将位置精度要求较高的表面安排在一次安装下完成，以免多次安装所产生的安装误差影响位置精度。2. 按粗、精加工划分 对毛坯余量较大和加工精度要求较高的零件，应将粗车和精车分开，划分成两道或更多的工序。将粗车安排在精度较低、功率较大的数控车床上，将精车安排在精度较高的数控车床上。2.1.3加工顺序的确定在分析了零件图样和确定了工序、装夹方式之后，接下来即

37、要确定零件的加工顺序，制订零件车削加工顺序一般遵循下列原则： 1先粗后精 按照粗车一半精车一精车的顺序进行，逐步提高加工精度。粗车将在较短的时间内将工件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，则要安排半精车以此为精车作准备。精车要保证加工精度，按图样尺寸，一刀切出零件轮廓。2先近后远 这里所说的远与近，是按加工部位相对于对刀点的距离大小而言的。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。对于车削面言，先近后远还有利于保持坯件或半成品的刚性，改善其切削条件。3内外交叉 对既

38、有内表面(内型、腔)又合外表面需加工的零件，安排加工顺序时，应先进行内外表面粗加工后进行内外表面精加工。切不可将零件上一部分表面（外表面或内表面）加工完毕后，再加工其它表面(内表面或外表面)。2.1.4进给路线的确定 确定进给路线的工作重点，主要在于确定粗加工及空行程的进结路线，因精加工切削过程的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。 进给路线泛指刀具从对刀点(或机床固定原点)开始运动起，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具切入、切出等非切削空行程。 在保证加工质量的前提下，使加工程序具有最短的进给路线，不仅可以节省整个加工过程的执行时间，还能减少一些不必要的刀

39、具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。 实现最短的进给路线，除了依靠大量的实践经验外，还应善于分析，必要时可辅以一些简单计算。现将实践中的部分设计方法或思路介绍如下* 1最短的宅行程路线 (1) 巧用起刀点(2) 巧设换(转)刀点 (3)合理安排“回零”路线2最短的切削进给路线 切削进给路线为最短，可有效地提高生产效率，降低刀具的损耗等、在安排粗加工或半精加工的切削进给路线时，应同时兼顾到被加工零件的刚性及加工的工艺性等要求，不要顾此失被。3大余量毛坯的阶梯切削进给路线4完工轮廓的连续切削进给路线 在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时，其零件的完工轮廓应由最后一刀连续加工而成，这时，加工刀具

40、的进、退刀位置要考虑妥当，尽量不要在连续的轮廓中安排切入和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等缺陷。 5特殊的进给路线 在数控车削加工中，般情况下，z坐标轴方向的进给运动都是沿着负方向进给的但有时按其常规的负方内安排进给路线并不合理，甚至可能车坏工件。2.1.5夹具的选择为了充分发挥数控机床的高速度、高精度和自动化的效能，还应有相应的数控夹具进行配合、数控车床夹具除了使用通用三爪自定心卡盘、四爪卡盘、大批量生产中使用便于自动控制的液压、电动及气动夹具外，数控车床加工中还有多种相应的夹具，它们主要分为两大类，即用于轴类工件的夹

41、具和用于盘类工件的夹具。1. 用于轴类工件的夹具 数控车床加工轴类零件时，坯件装卡在主轴顶尖和尾座顶尖之间，工件由主轴上的拔盘或拔齿顶尖带动旋转。这类夹具在粗车时可以传递足够大的转距，以适应主轴告诉旋转车削。2. 用于盘类工件的夹具 这类夹具适用在无尾座的卡盘式数控车床上。用于盘类工件的夹具主要有可调卡爪式卡盘和快速可调卡盘。2.1.6刀具的选择1.车刀和刀卡的种类（1）焊接式车刀（2）机夹可转位车刀2.车刀类型和刀卡的选择（1）数控车削常用刀具的类型 1）尖形车刀 2）圆弧形车刀 3）成型车刀 （2）机夹可转位车刀的选用1）刀片材质的选择2）刀片尺寸的选择3）刀片形状的选择2.1.7切削用量

42、的选择1.背吃刀量的确定2.主轴转速的确定（1）光车时主轴转速（2）车螺纹时主轴转速3.进给速度的确定（1）确定进给速度的原则 1）当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产率，可选择较高的进给速度。 2）切断、车削深孔灬精车削时，宜选择较低的进给速度。 3）刀具空行程，特别是远距离“回零”时，可以设定尽量的进给速度。 4）进给速度应与主轴转速和背吃刀量适应。（2） 进给速度的计算 1）单向进给速度的计算 2）合成进给速度的计算2.2数控铣削加工工艺的制订 制订零件的数控铣削加工工艺是数控铣削加工的一项首要工作，数控铣削加上工艺制订的合理与否，直接影响到零件的加工质量、生产率和加工成本。根据数

43、控加工实践，制订数控铣削加工工艺要解决的主要问题有以下几个方面：2.2.1零件图的工艺性分析 制订零件的数控铣削加工工艺时，首先要对零件图进行工艺分析，其主要内容包括： (一)数控铣削加工内容的选择 数控铣床的工艺范围比普通铣床宽，但其价格较普通铣床高得多，因此，选择数控铣削加工内容时，应从实际需要和经济性两个方面考虑。通常选择下列加工部位为其加工内容。 1)零件上的曲线轮廓，特别是由数学表达式描绘的非圆曲线和列表曲线等曲线轮廓； 2)已给出数学模型的空间曲面； 3)形状复杂、尺寸繁多、划线颊检测困难的部位； 4)用通用铣床加工难以观察、测量和控制进给的内外凹槽： 5)以尺寸协调的高精度孔或面

44、： 6)能在一次安装中顺带铣出来的简单表面； 7)采用数控铣削后能成倍提高生产串，大大减轻体力劳动强度的一般加工内容。 但对于简单的粗加工表面、需长时间占机人工调整(如以毛坯租基淮定位划线找正)的粗加工表面、毛坯上的加工余量不太充分或不太稳定的部位及必须用细长铣刀加工的部位(一般指狭窄深槽或高肋板小转接圆弧部位)等不宜选作数控铣削加工内容。 (二)零件结构工艺性分析 1零件图样尺寸的正确标注 由于加工程序是以渡确的坐标点来编制的，因此，各图形几何要素间的相互关系(如相切、相交、垂直和平行等)应明确；各种几何要素的条件要充分，应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

45、工精度 虽然数控机床精度很高，但对一些特殊情况，例如过薄的底板与肋板，因为加工时产生的切削拉力及薄板的弹性退让极易产生切削面的振动，使薄板厚度尺寸公差难以保证，其表面租糙度也将增大。根据实践经验，对于面积较大的薄板，当其厚度小于3mm时，就应在工艺上充分重视这一问题。3尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸 轮廓内圆弧半径r常常限制刀具的直径。一般来说，当r0.2h(h为被加工轮廓面的最大高度)时，可以判定零件上该部位的工艺性不好。4保证基准统一原则 有些零件需要在铣完一面后再重新安装铣削另一面，由于数控铣削时不能使用通用铣床加工时常用的试切方法来接刀，往往会因为零件的重新安装而接不好刀。这时，最好

46、采用统一基准定位，因此零件上应有合适的孔作为定位基准孔。如果零件上没有基准孔，也可以专门设置工艺孔作为定位基准(如在毛坯上增加工艺凸台或在后继工序要铣去的余量上设基准孔)。5分析零件的变形情况 零件在数控铣削加工时的变形，不仅影内加工质量，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，如对钢件进行调质处理，对铸铝件进行退火处理，对不能用热处理方法解决的，也可考虑粗、精加工及对称去余量等常规方法。(三)零件毛坯的工艺性分析零件在进行数控铣削加工时，由于加工过程的自动化，使余量的大小、如何装夹等问题在设计毛坯时就要仔细考虑好。否则，如果毛坯不适合数控铣削

47、，加工将很难进行下去：根据经验，下列几方面庞作为毛坯工艺性分析的要点。1毛坯应有充分、稳定的加工余量 毛坯主要指锻件、铸件。因模锻时的欠压量与允许的错模量会造成余量的多少不等；铸造时也会因砂型误差、收缩量及金屑液体的流动性差不能允满型胶等造成余量的不等。此外，锻造、铸造后，毛坯的挠曲与扭曲变形量的不同也会造成加工余量不充分、不稳定。因此，除板料外，不论是锻件、铸件还是型材，只要推备采用数控铣削加工，其加工面均应有较充分的余量。经验表明，数控铣削中员难保证的是加工面与非加工面之间的尺寸，这一点应该引起特别重视，在这种情况下，如果已确定或准备采用数控铣削加工，就应事先对毛坯的设计进行必要更改或在设

48、计时就加以充分考虑，即在零件图样注明的非加工面处也增加适当的余量。 2分析毛坯的装夹适应性 主要考虑毛坯在加工时定位和夹紧的可靠性与方便性，以便在次安装中加工出较多表面。对不便于装夹的毛坯，可考虑在毛坯上另外增加装夹余量或工艺凸台、工艺凸耳等辅助基准。 3分析毛坯的余量人小及均匀性 主要是考虑在加工时要不要分层切削，分几层切削。也要分析加工中与加工后的变形程度，考虑是否版采取预防性措施与补救措施。 (四)加工方案分析1.平面轮廓加工 平面轮廓多由直线和圆弧或各种曲线构成，通常采用二坐标致控铣床进行两铀半坐标加工。2.固定斜角平面加工 3.变斜角面加上4.曲面轮廓加工2.2.2装夹方案的确定 （

49、一）定位基准的选择选择定位基淮时，应注意减少装夹次数，尽量做到在一次安装中能把零件上所有要加工表面都加工出来。多选择工件上不需数控铣削的平面和孔作定位基准。对薄板件，选择的定位基准应有利于提高工件的刚性，以减小切削变形。定位基淮应尽量与设计基准重合，以减少定位误差对尺寸精度的影响。(二)夹具的选择数控铣床可以加工形状复杂的零件，但数控铣床上工件装夹方法与普通铣床一样，所使用的夹具往往并不很复杂，只要求有简单的定位、夹紧机构就可以了。但要将加工部位敞开，不能因装夹工件而影响进给和切削加工。2.2.3进给路线的确定数控铣削加工中进给路线对零件的加工精度和表面质量有直接的影响，因此，确定好进给路线是保证铣削加工精度和表面质量的工艺措施之一。进