机械工程系2012届数控专业大学本科工艺方案设计书计划安排(李华)

1、机械工程系 2012 届数控技术专业 毕业工艺设计计划安排 毕业设计是专业教案计划的重要组成部分，也是教案计划规定的最后一项重要的实践教案环 节。它既是综合反映学生几年来学习水平的重要标志，也是锻炼自己的很好机会。毕业设计是根据 专业教案的要求，对学生所学知识和理论进行综合运用的训练，旨在对学生进行科学研究工作的初 步训练，培养学生的专业研究素养，提高运用所学专业知识分析和解决问题的能力，使学生的创新 意识和专业素质得到提高，创造性得以发挥，从而达到培养高级实用型人才的目的。根据 09 级数控 技术专业人才培养方案及专业教案计划，要求学生在毕业顶岗实习期间，结合生产实际，运用专业 所学综合知识

2、，理论联系实际完成数控加工工艺设计这一重要的学习任务。为达到既定的目标，加 强毕业设计工作的科学化、规范化和制度化，特对 09 级数控技术专业毕业工艺设计实施工作作如下 安排：一、撰写毕业工艺设计的指导思想 数控加工工艺设计，是以数控加工切削理论为基础、制造工艺为主线、兼顾工艺装备知识的数 控加工技术基本能力的培养；是综合运用数控加工工艺及其它有关课程的基本知识、基本理论和基 本技能，分析和解决实际工程问题的一个重要学习任务；是对学生运用所掌握的“数控加工编程与 操作”知识及相关知识的一次全面训练。数控加工工艺设计，是以数控加工工艺为内容进行的设计。即以所选择的一个中等复杂程度的 中小型机械零

3、件为对象，编制其数控加工工艺规程。工艺设计必须贯彻理论联系实际的原则。要求学生以所学专业知识为理论指导，联系毕业顶岗 实习所在单位工作的实践，以典型零件数控加工工艺设计为内容探索和研究实际生产中的数控加工 工艺编制方法。理论联系实际应贯穿毕业顶岗实习、撰写工艺设计的全过程。二、撰写毕业工艺设计的要求1、进行数控加工工艺设计时，要面向顶岗实习单位，尽可能结合生产实际，运用专业所学，选 择典型零件的数控加工工艺且对实际工作有一定指导意义的题材为内容，设计时鼓励创新，鼓励解 决实际问题。加工工艺设计内容要难度、大小适中。2.毕业加工工艺设计应由学生本人在指导教师的指导下独立按时完成所规定的内容和工作

4、量， 编写符合要求的工艺设计说明书，杜绝一切抄袭、剽窃行为。如有抄袭，一经发现按作废处理。加 工工艺设计内容不得泄露有关单位的商业秘密。否则，后果由作者承担。3.学生依据设计任务，进行资料收集、加工、整理和正确使用工具书；掌握工艺设计的程序、 方法和技术规范，锻炼分析与解决工程实际问题的能力。4、学生应树立正确的工艺设计思想，要有严肃认真的科学态度，严谨求实的工作作风5.加工工艺设计要符合工艺方案编制步骤及方法。应当做到工艺规程的内容正确、完整、统 一、清晰。工艺规程编写规范、标准。格式规范，图样准确、清晰，尺寸、技术要求完整，符合国 家相关标准。三、毕业工艺设计计划安排（一）班级： 09 数

5、控技术班（二）内容：1、 工艺设计的题目：XXXX零件的数控加工工艺规程设计2、 设计的内容：工艺设计包括编制工艺规程及编写设计说明书二部分内容。（1 ）编制工艺规程 工艺规程的编制主要包括以下四个内容： 零件工艺分析。抄画零件图，熟悉零件的技术要求，找出加工表面的成型方法。 确定毛坯。选择毛坯制造方法，确定毛坯余量，画出毛坯图。 拟定工艺路线。确定加工方法，选择加工基准，安排加工顺序，划分加工阶段，选取加工设备及 工艺装备。 进行工艺计算，填写工艺文件。计算加工余量、工序尺寸，选择、计算切削用量，确定加工工 时，填写数控加工工艺卡（工序卡片、刀具卡片、刀具路径示意图）（2）工艺设计说明书 内

6、容包括：工艺设计封面、工艺设计任务书、目录、正文（工艺规程、计算过程、设计结果）、总 结、参考资料。（三）工艺设计的具体要求1 、基本要求（1）工艺规程设计的基本要求 数控加工工艺规程是指导生产的重要技术文件。因此制定数控加工工艺规程应满足如下基本要求： 应保证零件的加工质量，达到设计图纸上提出的各项技术要求。在保证质量的前提下，能尽量提 高生产率和降低消耗。同时要尽量减轻工人的劳动强度。 在充分利用现有生产条件的基础上，尽可能采用国内外先进工艺技术。 工艺规程的内容，应正确、完整、统一、清晰。工艺规程编写，应规范化、标准化。工艺规程的 格式与填写方法以及所用的术语、符号、代号等应符合相应标准

7、、规定。2、应提交的设计文件（1）零件图1张（2） 毛坯图1张（3） 数控加工工艺卡（工序卡片、刀具卡片、刀具路径示意图）1套（4） 数控加工程序1份（5） 工艺设计说明书1份注:要求全部资料装袋上交，根据系部要求，在上交设计文件的同时上交毕业生必须填写的五张表格。 该五张表格占工艺设计成绩的30%（四）注意事项：1、设计中制图按照标准、规范进行。标题栏、明细栏格式见附录。2、数控加工工艺卡按规定格式要求填写。（具体格式参照数控加工工艺书）3、工序卡片、刀具卡片、刀具路径示意图按规范作业。4、只需要确定装夹方案，进行夹具选择，不要求设计夹具和画夹具图。5、全部资料完成后装袋上交。（五）时间安排

8、：依据专业教案计划，工艺设计在学生毕业顶岗期间完成，具体安排如下：时间内容负责人2011. 12. 15. -30动员，布置设计任务阶段李华2012. 1. 1. - 2.28.收集、查阅资料，确疋典型零件图，拟疋机械加工工艺过 程，选择确定零件的最佳机械加工工艺过程，填写机械 加工工艺过程综合卡和机械加工工序卡，编写说明书，形 成初稿指导教师2012.3.1-4.20根据指导教师意见和要求，完善修订初稿,形成第二稿指导教师2012.4.20-5.20完成第三稿，定稿,全部资料装袋上交指导教师2012.5.21 -5.25审批阶段，写出评语，评定成绩指导教师2012.5.25 -6.1答辩阶段

9、答辩小组成（六）指导教师李华（副教授）（）、任辉（讲师）（）指导教师要督促学生按时完成设计任务，认真履行职责，做好指导记录。具体指导的学生名单见附 录（七）成绩评定根据学生完成任务的情况、零件图的质量、设计说明书的质量、答辩情况等方面，全面、客观地 评定学生的设计成绩。最终成绩按“优秀”“良好”“中等”“及格”“不及格”进行五级记分， 并由答辩委员会主任签字。注 : 该课程总评成绩由两部分组成，一是工艺设计成绩占70%，二是五份表格的上交完成质量占30%。（七）附录附录 1 数控加工工艺设计指导书一设计目的 通过数控加工工艺设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。二设计内容 编制中等复杂

10、程度典型零件的数控加工工艺。三设计步骤（一）零件的工艺分析无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案， 选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一 些处理。因此程序编制中的零件的工艺分析是一项十分重要的工作。1数控加工工艺的基本特点数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行 的，因而又有其特点。1）数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。这是因为数控机床价格昂贵，若只加工 简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难 以完

11、成的那些工序。2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必 考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这 一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要 求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。2数控加工工艺的主要内容根据数控加工的实践，数控加工工艺主要包括以下方面：1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容；2）零件图纸的数控工艺性分析；3）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等；4）数控工序的设计，如工步、刀

12、具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等；5）调整数控加工工艺程序，如对刀、刀具补偿等；6）分配数控加工中的容差；7）处理数控机床上部分工艺指令。3数控加工零件的合理选择程序编制前对零件进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹 具手册等资料，方能进行如下一些问题的研究。在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加 工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论 哪种情况，考虑的主要因素主要有，毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工 精度、零件数量、热处理要

13、求等。概括起来有三点，即零件技术要求能否保证，对提高生产率是否 有利，经济上虽否合算。根据国内外数控技术应用实践，数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件： （1）多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件； （2）轮廓形状复杂，对加工精度要求较高的零件；（3）用普通机床加工时，需要有昂贵的工艺装备（工具、夹具和模具）的零件；（4）需要多次改型的零件；（5）价值昂贵，加工中不允许报废的关键零件；（6）需要最短生产周期的急零件。数控加工工艺性分析涉及面很广，在此仅从数控加工的可能性和方便性两方面加以分析。 （1）零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则；A 零件图样上尺寸标注方法应适应数控

14、加工的特点，在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸 直接给出坐标尺寸。B 构成零件轮廓的几何元素的条件应充分在手工编程时，要计算每个节点坐标。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充分。如果构成零件几何元素条件不 充分，编程时则无法下手。（2）零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点A 零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具规格和换刀次数，使编程 方便，生产效益提高。B 内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。C 零件铣削底平面时，槽底圆角半径不应过大，否则铣刀端刃铣削平面的

15、能力差、效率低。D 应采用统一的基准定位。在数控加工中，若没有统一的基准定位，会因工件重新安装而导致加工 后的两个面年轮廓位置及尺寸不协调现象。此外，还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差是否为以得到保证，有无引起矛盾的多余尺 寸或影响工序安排的封闭尺寸等。4加工方法的选择与加工方案的确定1）加工方法的选择 加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及 表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要 求等全面考虑。2）加工方案确定的原则 零件上比较精确表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面

16、仅 仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方 案。5工序与工步的划分一般工序划分有以下几种方式1）按零件装卡定位方式划分工序 由于每个零件结构形状不同，各表面的技术要求也有所不同，故加工时，其定位方式则各有差 异。一般加工外形时，以内形定位；加工内形时又以外形定位。因而可根据定位方式的不同来划分 工序。2）按粗、精加工划分工序 根据零件的加工精度、刚度和变形等因素杰划分工序时，可按粗、精加工分开的原则来划分工 序，即先作粗加工再精加工。此时可用不同的机床或不同的刀具进行加工。通常在一次安装中，不 允许将零件的某一部分表面加工完毕后，再加工零件的其它表

17、面。3）按所用刀具划分工序 为了减少换刀次数，压缩空程时间，减少不必要的定位误差，可按刀具集中工序的方法加工零 件，即在一次装夹中，尽可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位，然后再换另一把刀加工其 它部位。工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。在一个工序内往往需要采用不同的刀具和切削 用量，对不同表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序，在工序内又细分为工步。总之，工序与工步的划分要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑。6零件的安装与夹具的选择1）定位安装的基本原则 在数控机床上加工零件时，定位安装的基本原则与普通机床相同，也要合理选择定位基准和夹紧方案。为了提高数控机床效

18、率确定定位基准与夹紧方案时应注意下列三点： （1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一； 对刀点可选在工件上，也可选在工件外面（如选在夹具上或机床上）。但必须与零件的定位基准有 一定的尺寸联系。这样才能确定机床坐标系和工件坐标附录 2 数控加工工艺设计说明书模板昌吉职业技术学院XXXX零件的数控加工工艺规程设计姓 名：学 号：系 别：专 业：班 级：指导教师：XXX（职称）二零一二年六月目录前言 . 1工艺设计任务书 . 2一、任务说明 . 31.1任务要求 .1.2任务内容概述 .二、数控加工工艺.2.1工艺分析 .2.1.1零件的工艺分析 .162.1.2选择毛坯.2.1.3拟定工艺路线.2

19、.2工件的定位和装夹 .2.2.1确定定位方式和装夹方案.2.2.2夹具选材.2.2.3夹具设计方案图 .2.3选择数控机床 .2.4选择刀具和确定切削用量 .2.4.1选择切削用量原则 .2.4.2计算切削用量.2.4.3制定数控加工工艺过程卡片.2.4.4刀具明细表.2.5确定走刀路线 .2.6编制加工程序 .总结.参考文献数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量、发挥 数控机床有效能的前提条件。本设计正是从数控加工的实用角度出发，以数控加工的 实际生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在结合数控加工切削基础、数控机床 刀具的选用、数控加工工件的定位与装夹以及数控加

20、工工艺基础等基本知识上，分析 了具体零件在加工中心上的加工工艺。本次数控加工工艺的课程设计，我们根据具体零件加工图样进行工艺分析，确定 加工方案、工艺参数和夹具。用规定的程序代码和格式编写零件加工程序单；用自动 编程软件或手工编程。通过数控仿真软件对程序和刀具走刀路径进行模拟仿真。用 U 来画出工件和夹具的三维图并装配好供分析使用。制作工艺时还对工艺卡片进行制 作。在本次工艺中，粗加工时，要以提高生产效率，但同时应考虑到经济性和加工成 本，对于半精加工和精加工，应首先保证加工质量，同时兼顾切削效率，经济和加工 成本，要选择合适的参数在最短时间内加工出精度较高的工件和设计出适当的工艺 卡。本工艺

21、设计由我们组两名成员共同编写，在编定过程中参阅了很多有关工艺设计 手册、教材和网上资料等资料与文献，并得到指导老师的帮助，在此表示衷心的感 谢。由于时间仓促，编者水平有限 , 调查研究不够深，实际工作经验少 , 本设计中难免 仍有很多缺点和错误 , 我们恳切希望老师批评指正。2012年 6月25日工艺设计任务书数控加工工艺设计任务书 1、数控加工工序卡、数控刀具卡片和数控刀具明细表；2、夹具方案图和刀具进给路线图；3、绘制零件图和毛坯图；4、至少编制一个工步的加工程序；5、编写设计说明书一、任务说明1.1 任务要求1. 零件分析；2.绘制零件图；3.设计加工顺序、选择机床、夹具；4.计算工序尺

22、寸、绘制毛坯图、工序图；5.选择刀具和切削参数，编写程序，填工艺文件；6. 写说明书。1.2 任务内容概述1.零件分析：零件分析就是看了图纸后对零件作出的加工分析 ,其中包括 :零件分析结 果、确定加工方案、工艺处理等；2.绘制零件图： 绘制零件图就是用CAD把零件图画出来，用UG绘制三维图；3.设计加工顺序、选择机床、夹具：设计零件的详细加工路线、顺序，合理的选择机 床、夹具 ；4.计算工序尺寸，绘制毛坯图、工序图：通过零件图和工艺路线计算出需要加工的零 件的每一步工序尺寸，绘制毛坯图、工序图、标尺寸；5.选择刀具，编写程序，填工艺文件：和根据给出的工艺路线工序合理选择刀具，编 写程序，填写

23、工艺文件；6. 编写说明书：对这次工艺设计的所有内容作出总结。二、数控加工工艺2.1 工艺分析2.1.1 零件的工艺分析如图2-1所示为镶板1的零件简图。该零件的材料为 S136-SUP(HRC52-54)外形尺寸为 119.5*120*25mm,加工部位由平面、矩形槽、球形槽、通孔、沉头孔、盲孔、深孔、螺纹孔和喇叭 孔组成，且孔径多数不一样，需经常换刀具，而且具有曲面，故考虑使用加工中心加工。零件的表 面粗糙度为 7 级精度，查相关表格可得加工方法为粗铣 - 精铣- 磨削。孔位精度可由机床本身决 定。图纸标明的通孔S6的加工方法为线切割，尺寸精度要求较高、总结通过本次设计，使我们了解到更多有

24、关于数控加工工艺的问题，如怎样选择毛 坏、数控加工零件工艺分析、加工方法怎样选择、加工方案怎样确定、刀具的选择还 有切削用量的确定，各方面知识都有所提高，特别是加工路线的确定。 数控加工工艺与编程是一门以机械加工基本理论为基础，并与数控加工紧密结合的专 业技术课，我们应注意以下几点：1、 本工艺设计与“机械制造基础” 、“数控机床” 、“公差与技术测量”等机械类 专业课程关系密切，应在巩固复习好这些课程的基础上，学懂弄通基本理论、基本知 识。2、 数控加工工艺同生产实际密切相关，是长期生产实践的经验总结。因此，学习本课 程必需注意同生产实际的结合，要注意通过金工实习、生产实践，理解和应用本课程

25、 的知识，提高工艺分析和工艺设计的能力。3、 对同一个加工零件，可能会有几种不同的加工方案，必需针对具体问题进行具体分 析，在不同的现场条件下，灵活运用有关知识，优选最佳方案。2009.50参考文献【1】杨建明数控加工工艺与编程北京：北京理工大学出版社，【2】徐衡.段晓旭.数控铣床.北京：化学工业出版社，2005.【3】吴国梁.铣工实用手册.南京：江苏科学技术出版社，2003.附录3工艺设计附表1.标题栏格式1801212161212162.明细表格式10 1016161216标记处数设计分区（签名更改文（年月）日标准/化签名年、月（年月）日4X6.5(=20)12、-一12审核阶段标记6.5重量1:1工艺批准共张第张（单位名称）101L （图样名称）1991L （图样代号）比例0附录4说明书后附下表昌吉职业技术学院机械工程系毕业工艺设计成绩评定表姓名班级专业题目综合成绩指导教师第一次指导