小型零件数控加工工艺与编程毕业论文

1、南通职业大学 毕业设计（论文） 课 题： 小型零件数控加工工艺与编程 系 科： 机 械 工 程 系 专 业： 机械制造及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号: 指导教师： 完成日期： 2008 年 5 月 小型零件加工工艺与编程小型零件加工工艺与编程 摘要摘要 数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加 工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内 外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进 行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作,并且具有很高的精度. 关键词：数控车床；自动；精度 Abstract A CNC MACHINING CNC is c

2、urrently to use the most extensive number to control one of the engine beds.The number controls lathe to be mainly used for processing shaft, pan etc. to turn round body parts.Control running of process the procedure through a number, can automatically complete inside the machining of metals of outs

3、ide cylinder surface, conic surface, the forming work prefaces such as surface, thread and end etc., and can carry on car tank and drill a hole, expand operates, such as hole and Jiao hole.etc. and has high accuracy. Keyword: a CNC MACHINING CNC；automatic；accuary 南通职业大学 08 届毕业设计（论文）任务书 编号：001 学生姓名所学

4、专业机制（数控）班 级 课题名称小型零件数控工艺加工与编程 工作内容 （应完成的 设计内容、 论文内容） 1、零件图（CAD 图）-1 张 2、机械加工工艺过程卡片-6 份 3、数控加工工艺卡-2 份 4、数控加工刀具卡-6 份 5、设计说明书-1 份 6、外文资料翻译-1 份 7、岗位实习报告-1 份 工作要求 （设计应达 到的性能、 指标，论文 质量要求） 1、加工工艺规程能保证设计要求且经济合理。 2、编制的加工程序需正确,并能满足零件的精度要求。 3、设计说明书全面、正确（5000 字以上） 。 4、外文资料翻译不少于 1500 字。 5、岗位实习报告不少于 3000 字 6、所有设计

5、文件为 A4 纸张并尽可能用电脑打印。 主要参考 资料 1、机械设计手册第三版第二卷 成大先主编 化学工业出版 2、机械工程师手册 赵明生主编 机械工业出版社 3、现代数控机床 王爱玲主编 国防工业出版 社 4、机械设计与制造简明手册 唐保宁主编 同济大学出版社 5、机械设计 徐锦康主编 高等教育出版社 6、机械制造技术 吉卫喜主编 机械工业出版社 工作进度 要求 1、熟悉零件、借阅资料（07 年 12 月） 2、零件工艺设计（08 年 1-3 月） 3、零件数控加工程序设计（08 年 1-3 月） 4、编制说明书、外文资料翻译（08 年 4 月） 5、本学期末完成 90%工作量，08 年 5

6、 月上旬返校，5 月中旬答辩 课题组 其他成员 指导教师 （签名） 教研室主任 （签名） 部门批准 （盖章） 签发日期 注：本任务书一式三份，由指导教师填写，教研室主任审核，系部批准后下发；学生、指导教 师、系部各一份。 目目 录录 一、零件图3 二、工艺分析及操作要点4 三、加工工艺卡片6 四、加工序15 五、附件加工程序16 六、仿真图形29 六、小结34 七、参考献35 一、一、零件图零件图 二、工艺分析及操作要点二、工艺分析及操作要点 1 1、加工分析、加工分析 从图样上可以看出，该工件的外形部位加工余量明显增大，加工中刀具干涉的可 能性增大。为避免加工中径向切削力过大造成的工件移位，

7、用尾座顶尖增加加紧力， 注意加工方法与入刀位置，避免干涉情况处理。 图样中，90的曲面夹角和 30mm 的位置尺寸都是常规方法不易测量的，主要靠 程序保证。R20mm 圆弧段的公差较严，是重点保护部分，可利用刀具圆弧补偿加工， 并通过测量 70 0/-0.046 mm 直径尺寸的方法间接保证。66 +0.046/0 mm 的轮廓 长度尺寸精度也较严,但在该图样中,其与圆弧段并没有重要的精度关联,是容易保 证的。 2 2、工艺方案的制定及工序的划分、工艺方案的制定及工序的划分 工序划分原则宜采用工序集中原则,工序的划分方法采用按装夹次数划分。该工 件的加工方案有多种,可以先加工侧面和交叉空,最后

8、加工外形面和锥管螺纹;也可 以先加工锥管螺纹等内部部位,再加工侧面和交叉孔,最后加工外形面。该工艺方 案为 6 道工序, 3 3、各工序的加工内容与操作要点分析、各工序的加工内容与操作要点分析: : 1)工序 1 操作要点: 在第 1 工步装夹找正时,由于 82mm 尺寸的两侧平面并未加工,为了控制后续加工 的位置精度,在找正两个基准面对称度与直线度的基础上,必须将 82mm 尺寸的一个 侧面的直线度找正在 0.02mm 以内,并用记号笔做好标记,作为掉头加工时找正辅助 基准面。 注意各工步的加工顺序,以选取最佳的刀具路径和最短的走刀路线。在车端面时 将端面凸台的外径尺寸一并加工出来可以减少换

9、刀和走刀时间;同样,端面凸台内径 与锥管螺纹底孔的粗车也可以用一个车削循环完成,但不能一次加工到位。因为端 面凸台内径精度较高,而锥螺纹底孔在车削锥螺纹时还要修车,如果一同加工到位, 一是精度很难保证,二来给螺纹底孔修车带来不变,故端面凸台内径精车 与锥管螺纹底孔的修车应编制单独的程序段。在加工 16.8 +0.018/0 mm 孔底孔 时,如要减少镗加工切削量而采用 25mm 钻头去除端部余量也是可以的。 2)工序 2 操作要点: 在此道工序中,端面的车削是第一步要做的,而端面槽和内锥面的加工可以不分先 后。内锥面的加工需要注意 120的坡口段要最后加工出来,以制造测量基准。 3)工序 3工

10、序 5 这部份不涉及操作要点。 4)工序 6 操作要点:必须采用正反刀粗、精交错的加工方式，否则刀刀 具重新装夹与对刀的工作量很大，精度不易保证。 4 4、加工内容、加工内容： 将装有 35等边菱形刀片的 90外圆偏刀正装于刀架上，正转粗车轮廓左半部。 由于加工余量较大，需编制车削循环。入刀时沿接近右半段 R20mm 圆弧曲率位 置斜向入刀，避免干涉。粗车完成后精车左端 80-0.10/-0.15mm 凸台，精车 左端 90锥面与 70 0/-0.046mm 圆柱面，保证尺寸 17 0/-0.027mm。 外圆偏刀反装于刀架上，并将刀体垫块安装到反向位置上，反转粗车轮廓右半 部，方法与工步 2

11、 相同，保证尺寸 R200.02，80-0.10/- 0.15mm、66+0.046/0mm、30mm. 三、加工工艺卡片三、加工工艺卡片 1 1） 、工序、工序 1 1 的加工工序卡片的加工工序卡片 工序号 1 工步号工步加工内容 1 四爪装夹 B、C、G、H 面，找正夹紧 2 车端面 F 及凸台外径，保证 102mm、6 0/-0.04mm、R2.5mm 3 钻 16.8mm 孔的底孔 15.7mm 成通孔 4 粗车锥管螺纹底孔，单边留量 0.2mm;车凸台外径，保证尺寸 49+0.04/0mm、6 0/-0.05mm、R2.5mm;精车锥管螺纹底孔，倒 120角，保证 35mm、34+0

12、.05/0mm 5 车锥螺纹 NPT1，有效长度 17.5mm 6 车孔 16.8mm 工序 1 加工以后毛胚的形状，如图 3-1 所示 ： 图 3-1 刀具清单刀具清单 刀具清单切削参数 工步 刀具编 号 刀具名称 主轴转速 /（r/min ） 背吃刀 量/mm 进给量 /（mm/r ） 2T01 外圆车刀5000.50.3 中心钻 A3 3 钻头 15.7mm 250_ 4T04 内孔车刀 8000.30.1 5T06 内螺纹车刀 500_2.209 6T04 内孔车刀 8000.30.1 2 2） 、工序、工序 2 2 的加工卡片的加工卡片 工序号 2 工步号工步加工内容 1 调头，四爪

13、装夹 B、C、G、H 面，找正夹紧 2 车端面 E，保证总长 1000.05mm 3 粗、精车内锥面，保证 35+0.039/0mm、37mm、32.5mm、30mm、25mm、倒角 60 4 车端面槽，保证尺寸 49 0/- 0.04mm、71+0.04/0mm、6+0.05/0mm、倒角 2C0.6mm 工序工序 2 2 加工以后毛胚的形状，如图加工以后毛胚的形状，如图 3-23-2 所示所示 ： 图 3-2 刀具清单刀具清单 刀具清单切削参数 工步刀具编号刀具名称 主轴转速 /（r/min） 背吃 刀量 /mm 进给量 /（mm/r ） 2T01 外圆车刀 50010.3 3T04 内孔

14、车刀 8000.50.1 4T05 端面车槽刀 5000.20.05 3 3）工序）工序 3 3 的加工工艺卡片的加工工艺卡片 工序号 3 工步号工步加工内容 1 装夹 B、C、E、F 面，找正夹紧 2 车侧平面 G，保证尺寸 81mm,保证其对 C 面垂直度误差不超过 0.025 mm 3 用中心钻和 20+0.018/0mm 钻头钻 20mm 的底孔，孔深略过中心 4 车孔 20+0.018/0mm，深 40mm,保证其对中心面对称度误差不超过 0.025mm 工序工序 3 3 加工以后毛胚的形状，如图加工以后毛胚的形状，如图 3-33-3 所示所示 ： 图 3-3 刀具清单刀具清单 刀具

15、清单切削参数 工步 刀具 编号 刀具名称 主轴转速 /（r/min ） 背吃刀 量/mm 进给量 /（mm/r ） 2T01 外圆车刀 500 0.30. 7 0.3 中心 钻 A3 3 钻头 18mm 250_ 3T02 内孔车刀 80010.15 4 4） 、工序、工序 4 4 的加工工序卡片的加工工序卡片 工序号 4 工步号工步加工内容 1 翻面装夹 B、C、E、F 面，找正夹紧 2 车侧平面 H，保证尺寸 800.1mm 刀具清单刀具清单 刀具清单切削参数 工步 刀具 编号 刀具名称 主轴转速 /（r/min ） 背吃刀 量/mm 进给量 /（mm/r ） 2T01 外圆车刀 500

16、0.30. 7 0.3 工序工序 4 4 加工以后毛胚的形状，如图加工以后毛胚的形状，如图 3-43-4 所示所示 ： 图 34 5 5） 、工序、工序 5 5 的加工工艺卡片的加工工艺卡片 工序号 5 工步号工步加工内容 1 调转 90，装夹 G、H、E、F 面，找正，保证与已加工的孔 20+0.013/0mm 垂直度误差不超过 0.05mm 2 用中心钻和 18mm 钻头钻 20mm 孔的底孔，孔深略过中心 3 车孔 20+0.018/0mm，深 40 mm 刀具清单刀具清单 刀具清单切削参数 工步 刀具 编号 刀具名称 主轴转速 /（r/min ） 背吃 刀量 /mm 进给量 /（mm/

17、r ） A3 2 中心 钻钻 头 18mm 250_ 3T02 内孔车刀 80010.15 工序 5 加工以后毛胚的形状，如图 3-5 所示 ： 图 3-5 6） 、工序 6 的加工工序卡片 工序号 6 工步号工步加工内容 1 用尾座顶尖顶在右端 60倒角上，四爪装夹 B、C、G、H 面，找正夹 紧 2 将装有 35等边菱形刀片的 90外圆偏刀正装于刀架上，主轴正转 车削轮廓左半部，保证 80-0.10/-0.15mm、70 0/-0.046mm、17 0/-0.027mm、90。 将外圆偏刀反装于刀架上，主轴反转车削轮廓右半部。保证 R200.02mm、80-0.10/-0.15mm、66+

18、0.046/0mm、30mm 刀具清单刀具清单 刀具清单切削参数 工 步 刀具 编号 刀具名称 主轴转速 /（r/min ） 背吃刀量 /mm 进给量 /（mm/r ） 2T03 外圆偏刀 800 1.5（粗） 0.5（精） 0.25（粗） 0.15（精） 3T03 外圆偏刀 800 1.5（粗） 0.5（精） 0.25（粗） 0.15（精） 工序工序 6 6 加工以后毛胚的形状，如图加工以后毛胚的形状，如图 3-63-6 所示所示 ： 四、加工程序 工序工序 1 1 中工步中工步 2 2（车端面及外凸台外径）的加工程序（车端面及外凸台外径）的加工程序 注：注： 程序只是部分，详细请见附件程序

19、只是部分，详细请见附件 五、附 件 加加 工工 程程 序序： 工序工序 1 1 中工步中工步 2 2（车端面及外凸台外径）的加工程序（车端面及外凸台外径）的加工程序 N3501 (程序号) G00 G95 G54 (采用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给) T01 D1 S800 M03 (换 1 号刀，1 号刀补，主轴正传，转速 800r/min) G00 X100 Z5 (快速进给靠近工件) Z0.2 M08 (Z 向到起始位置，切削液开) X82 G01 Z-5.8 F0.3 Z0.2 X77 Z-5.8 X71.4 Z-5.8 Z0.2 X0 G41Z0 (左刀补靠刀) X66 G

20、03 X71 Z-2.5 CR=2.5 G01 Z-6 X90 G40 Z10 (取消刀补) G00 X200 Z200 M09 (快速退刀,切削液关) M02 (主程序停止) 工序工序 1 1 工步工步 4 4 中粗车外凸台内径及螺纹底孔的加工程序中粗车外凸台内径及螺纹底孔的加工程序 N3502 (程序号) G90 G95 G54 (采用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给) T04 D1 S800 M03 (换 4 号刀，1 号刀补，主轴正传，转速 800r/min) G00 X15 Z1 M08 (切削液开) CYCLE95(“A1：B1” ，2，0.15,0.05， ，0.25, 0

21、.15,3,0.2) (循环调用) A1: (启动轮廓程序段) G01 X49 Z0.5 F0.6 Z-6 X35 X29.60 Z-7.56 X28.6 Z-23.5 Z-34 X16 B1: (轮廓程序段结束) G00 X200 Z200 M09 (快速退刀，切削液关) M02 (主程序结束) 工序工序 1 1 工步工步 4 4 中精车外凸台内径的加工程序中精车外凸台内径的加工程序 N3503 (程序号) G00 G95 G54 采用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给 T04 D1 S800 M03 (换 4 号刀，1 号刀补，主轴正传，转速 800r/min) G00 X54 Z1

22、M08 (切削液开) G41 G01 Z0 F0.2 G02 X49 Z-2.5 CR=2.5 G01 Z-6 X20 G40 Z10 G00 X200 Z200 M09 (快速退刀，切削液关) M02 (主程序结束) 工序 1 工步 4 中修车螺纹底孔的加工程序 N3504 (程序号) G90 G95 G54 (采用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给) T04 D1 S800 M03 (换 4 号刀，1 号刀补，主轴正传，转速 800r/min) G00 X30 Z1 M08 (切削液开) G41 G01 X35 F0.1 Z-6 X29.60 Z-7.56 X28.6 Z-23.5 Z

23、-34 X16 G40 Z-20 G00 Z200 M09 X200 (快速退刀，切削液关) M02 (主程序结束) 工序工序 1 1 中工步中工步 4 4 锥螺纹车削的加工程序锥螺纹车削的加工程序 N3505 (程序号) G90 G95 G54 (采用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给) T06 D1 S500 M03 (换 6 号刀，1 号刀补，主轴正传，转速 500r/min) G00 X29 .Z-6 F0.5 CYCLE(2.209,0,0-17.5,29.6,28.6,0,0,1.767,0.03,30,0,8,1,2,1) (螺纹切削循环) G00 Z10 X200 Z200

24、 M02 工序工序 1 1 中工步中工步 6 6 车孔车孔 16.8mm16.8mm 加工程序加工程序 N3506 (程序号) G90 G95 G54 (采用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给) T04 D1 S800 M03 (换 4 号刀，1 号刀补，主轴正传，转速 800r/min) G00 X15 Z1 M08 G01 Z-30 F0.5 CYCLE(“A2:B2”,1,0.15,0.05,0.25,0.1,11,0.2) (循环调用) A2 (启动轮廓程序段) G01 X16.8 Z0.5 F0.6 Z-75 X16 B2: (轮廓程序段结束) G0 X200 Z200 M09

25、M02 工序工序 2 2 中工步中工步 2 2 车端面车端面 E E 的加工程序的加工程序 N3507 (程序号) G90 G95 G54 (采用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给) T01 D1 S800 M03 (换 1 号刀，1 号刀补，主轴正传，转速 800r/min) G00 X90 Z5 (快速进给靠近工件) Z0.15 M08 (Z 向到起始位置，切削液开) G01 X0 F0.3 G00 X90 Z2 (快速退出) Z0 G01 X-0.5 F0.2 (端面精车) G00 X200 Z5 M09 (快速退刀，切削液关) Z200 M02 工序工序 2 2 中工步中工步 3

26、3 粗车内锥面的加工程序粗车内锥面的加工程序 N3508 (程序号) G90 G95 G54 (采用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给) T04 D1 S800 M03 (换 4 号刀，1 号刀补，主轴正传，转速 800r/min) G00 X16 Z1 M08 (快速逼近) CYCLE(“A3:B3”,1,0.15,0.05,0.25,0.15,3,0.2) 循环调用 A3: (启动轮廓程序段) G01 X34.81 Z0.5 F0.6 Z-1.896 X32.5 Z-25 Z-30 X16 B3: (轮廓程序段结束) G00 X200 Z200 M09 M02 工序工序 2 2 工步工

27、步 3 3 中精车内锥面的加工程序中精车内锥面的加工程序 工序工序 2 2 工步工步 3 3 中车中车 6060倒角的加工程序倒角的加工程序 N3510 (程序号) G90 G95 G54 (采用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给) T04 D1 S800 M03 (换 4 号刀，1 号刀补，主轴正传，转速 800r/min) G00 X37 Z2 M08 (快速逼近) G01 Z0 F0.3 X34.81 Z-1.896 X30 G00 Z200 M09 (快速退刀) X200 M02 工序工序 2 2 中工步中工步 4 4 车断面槽的加工程序车断面槽的加工程序 N3511 (程序号)

28、G90 G95 G54 (采用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给) T05 D1 S500 M03 (换 5 号刀，1 号刀补，主轴正传，转速 500r/min) G00 X49.2 Z2 G01 Z-5.9 F0.1 (粗车内槽) Z2 X55 Z-5.9 Z2 X59 Z-5.9 Z2 X62.8 Z-5.9 Z2 G00 X60 G42 G01 X48.4 F0.08 (右刀补靠刀) X49 Z-0.6 Z-6 X62 Z2 G40 X60 (取消刀补) D2 (调用 2 号刀补) G41 X72.2 (左刀补靠刀) X71 Z-0.6 Z-6 X60 Z2 G40 X70 (退刀补

29、) G00 X200 Z200 M09 M02 工序工序 3 3 工步工步 2 2 中车侧面中车侧面 G G 的加工程序的加工程序 N3512 (程序号) G90 G95 G54 (采用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给) T01 D1 S800 M03 (换 1 号刀，1 号刀补，主轴正传，转速 800r/min) G00 X120 Z5 Z0.15 M08 (Z 向到起始位置) G01 X0 F0.3 G00 X120 Z2 (快速退出) Z0 G01 X-0.5 F0.2 (精车端面) G00 X200 Z5 M09 (快速退刀) Z200 M02 工序工序 3 3 工步工步 2 2

30、 中车中车 20mm20mm 内孔的加工程序内孔的加工程序 N3513 (程序号) G90 G95 G54 (采用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给) T02 D1 S800 M03 (换 2 号刀，1 号刀补，主轴正传，转速 800r/min) G00 X17 Z1 M08 CYCLE(“A4：B4”,2,0.15,0.05,0.25,0.15,11,0.2) (循环调用) A4: (启动轮廓程序段) G01 X20 Z0.5 F0.6 Z-40 X18 B4: (轮廓程序段结束) G00 X200 Z200 M09 M02 工序工序 4 4（车侧面（车侧面 H H）的加工程序）的加工程

31、序 N3512N3512 工序工序 5 5（车（车 20mm20mm 内孔）的加工程序内孔）的加工程序 N3513N3513 工序工序 6 6 工步工步 2 2 中粗车左半段外型面的加工程序中粗车左半段外型面的加工程序 N3514 (程序号) G90 G95 G54 (用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给) T03 D1 S800 M03 (换 3 号刀，1 号刀补，主轴正传，转速 800r/min) G00 X100 Z1 M08 Z-37 CYCLE(“A5:B5”,2,0.15,0.05,0.25,0.25,1,0.2) A5: G01 X90 Z-37 F0.3 X70 Z-50

32、G02 X80 Z-63.229 CR=20 G01 Z-65 X70 Z-70 Z-83 X90 B5: G00 X200 Z200 M09 M02 工序工序 6 6 工步工步 2 2 中精车外型右段斜面与圆柱面的加工程序中精车外型右段斜面与圆柱面的加工程序 N3515 (程序号) G0 G95 G54 (采用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给) T03 D1 S800 M03 (换 3 号刀，1 号刀补，主轴正传，转速 800r/min) G00 X100 Z1 M08 Z-60 G01 G42 X80 F0.15 (右刀补靠刀) G01 Z-62 X70 Z-70 Z-83 X90

33、G40 Z-70 (取消刀补) G00 X200 Z200 M09 M02 工序工序 6 6 工步工步 3 3 中粗车右半段外型面的加工程序中粗车右半段外型面的加工程序 N3516 (程序号) G90 G95 G54 (采用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给) T03 D1 S800 M04 (换 3 号刀，1 号刀补，主轴反传，转速 800r/min) G00 X100 Z1 M08 Z-64 CYCLE(“A6:B6”,2,0.15,0.05,0.25,0.25,1,0.2) A6: G01 X90 Z-64 F0.3 X70 Z-50 G03 X80 Z-36.771 CR=20 G01 Z-35 X70 Z-30 Z-17 X90 B6: G00 X200 Z200 M09 M02 工序工序 6 6 工步工步 3 3 中精车外型圆弧面、右段斜面与圆柱的加工程序中精车外型圆弧面、右段斜面与圆柱的加工程序 N3517 (程序号) G90 G95 G54 (采用 G54 坐标系，绝对值编程，每转进给) T03 D1 S800 M04 (换 3 号刀，1 号刀补，主轴反传，转速 800r/min) G00 X100 Z1 M08 Z-63.229 G01 G41 X80 F0.15