毕业设计说明书铣SX01零件的机械加工工艺规程、夹具及数控编程

1、毕业设计说明书专业：班级：姓名：学号：指导老师：陕西国防工业职业技术学院二o一一届毕业设计（论文）任务书专业：数控技术 班级：数控 姓名： 学号：一、设计题目(附图)： 铣削 零件机械加工工艺规程制订及第 25 工序工艺装备设计。二、设计条件： l、零件图； 2、生产批量：中批量生产。三、设计内容： 1、零件图分析：l）、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析）；2）、绘制零件图； 2、毛坯选择： 1）、毛坯类型； 2）、余量确定； 3）、毛坯图。 3、机械加工工艺路线确定： 1）、加工方案分析及确定； 2）、基准的选择；3）、绘制加工工艺流程图（确定定位夹紧方案）。 4、工艺尺寸及其公差

2、确定： 1）、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）； 2）、利用尺寸关系图计算工序尺寸； 3）、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。 5、设备及其工艺装备确定：6、切削用量及工时定额确定： 确定每道工序切削用量及工时定额。7、工艺文件制订： 1）、编写工艺设计说明书； 2）、填写工艺规程；（工艺过程卡片和工序卡片）8、指定工序机床夹具设计： 1）、工序图分析； 2）、定位方案确定； 3）、定位误差计算； 4）、夹具总装图绘制。 9、刀具、量具没计。（绘制刀具量具工作图）10、某工序数控编程程序设计。四、上交资料（除资料2使用标准a3手写外，其余电子文稿指导教师审核后，打印上交）1、零件机械

3、加工工艺规程制订设计说明书一份；（按统一格式撰写）2、工艺文件一套（含工艺过程卡片、每一道工序的工序卡片，工序附图）； 3、机床夹具设计说明书一份；（按统一格式撰写） 4、夹具总装图一张（打印图纸）；零件图两张以上（a4图纸）； 5、刀量具设计说明书一份；（按统一格式撰写）6、刀具工作图一张（a4图纸）；量具工作图一张（a4图纸）。7、数控编程程序说明书五、起止日期：2010年 月 日一2010年 月 日(共8周)六、指导教师：七、审核批准： 教研室主任： 系主任：年 月 日八、设计评语：九、设计成绩：年 月 日铣sx-01零件的机械加工工艺规程、夹具及数控编程摘 要随着科学技术的发展，数控技

4、术已经广泛运用于工业控制的各个领域，尤其在机械制造业中应用十分广泛。而中国作为一个制造业的大国，掌握先进的数控加工工艺和好的编程技术也是相当重要的。本文开篇主要介绍了数控技术的现状及其发展的趋势，紧接着对数控铣削加工工艺做了简要的介绍，使对数控铣削加工工艺有了一个总体的了解。接下来主要是对具体零件的加工工艺的分析，最终根据所编写的程序在数控机床上加工出对应的产品。关键词：数控 铣床 加工工艺 数控编程目 录第一章 工艺设计说明书71.零件图工艺性分析71.1零件的结构功用性分析71.2零件的技术要求分析71.3零件结构工艺性分析82.毛坯选择82.1毛坯类型82.1毛坯余量的确定82.2毛坯-

5、零件合图93.机械加工工艺路线的确定93.1加工方法的确定103.2加工顺序的安排103.3定位基准的选择103.4加工阶段的划分103.5主要机加工工序简图114.工序尺寸及公差的确定124.1基准重合时的工序尺寸124.2基准不重合时的工序尺寸135.设备及其工艺装备的确定135.1机床及夹具的选用135.2刀具的选择135.3量具的选择146.切削用量的选择14第二章 第25号工序夹具设计说明书171.工序尺寸精度分析172.定位方案确定173.定位元件确定174.定位误差分析175.夹紧方案及元件确定176.夹具总装草图18第三章 第25号工序刀具设计说明书191.工序尺寸精度分析19

6、2.刀具类型确定193.刀具设计参数确定194.刀具工作草图19第四章 第25号工序量具设计说明书201.工序尺寸精度分析202.量具类型确定203.极限量具尺寸公差确定204.极限量具公差带图205.极限量具结构设计21第五章 数控编程设计说明书221.工序数控加工工艺分析222.走刀路线确定223.刀具及切削用量的选择223.1刀具的选择223.2切削用量的选择234.编程原点的确定及数值计算244.1编程原点的确定244.2数值计算255.程序的编写及程序说明265.1数控编程的定义265.2数控编程的分类265.3零件的加工程序清单26第六章 毕业设计体会32参考文献33致 谢34绪

7、论数控机床(numerical control machine tools)是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，其过程大致如下： 随着电子技术的发展,1946年世界上第一台电子计算机问世,由此掀开了信息自动化的新篇章。1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。 1949年，该公司与美国麻省理工学院(mit)开始共同研究，并于19

8、52年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心( mc machining center)，使数控装置进入了第二代。1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。 60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 dnc)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 cnc)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮

9、器的微型计算机数控装置(简称 mnc)，这是第五代数控系统。 20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。 20世纪90年代后期，出现了pc+cnc智能数控系统，即以pc机为控制系统的硬件部分，在pc机上安装nc软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。下面来就一典型的铣削零件进行分析，确定其加工工艺，切削用量，并编程等。第一章 工艺设计说明书1.零件图工艺性分析如图1.1所示零件图，图中有看不清之处请参见cad图纸，

10、根据其要求，对其进行工艺分析，并制定出合理的机械加工工艺过程。图1.1 零件二维图1.1零件的结构功用性分析从图中可以看出，该零件的结构主要由通孔、键槽、槽、螺纹孔等，通孔主要用来与轴相配合，一般尺寸精度要求较高，键槽主要起定位的作用，槽的作用有密封、配合以及模具型腔等，螺纹主要起联接、紧固的作用。1.2零件的技术要求分析零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度要求等，这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。进行零件技术要求分析，主要是分析这些技术要求的合理性，以及实现的可能性，重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求，为制定合理的加工方案做好准备。同时通

11、过分析以确定技术要求是否过于严格，因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂，加工难度大，增加不必要的成本。该零件的尺寸精度要求不高，部分尺寸要求较高，如2-34h8；形状精度也不高；位置精度要求较高，如：零件前后两侧面以对基准b的平行度要求为0.02mm、上下两底面对基准a的平行度要求为0.02mm、2-34h8对基准a的垂直度要求为0.02mm、宽20的圆弧槽对基准a的垂直度要求为0.02mm；表面粗糙度要求有：底面及左右两侧面为ra0.8um，上表面的表面粗糙度为ra1.6um，槽、型腔各表面已经通孔的表面粗糙度为ra3.2um，其余表面粗糙度为ra6.3um。1.3零件结

12、构工艺性分析从图1.1中可以看出该零件的结构主要由外轮廓、平面、通孔、型腔、螺纹孔、开口槽等组成；其中，平面的铣削可以在普通铣床上加工，其余外轮廓、通孔、型腔、螺纹孔、开口槽等均在数控铣床上进行加工。2.毛坯选择2.1毛坯类型毛坯是用来加工各种工件的坯料,毛坯的生产方法主要有:铸造、锻造、焊接、冲压件,以及各种型材也可以用作毛坯。（一）铸件 对形状较复杂的毛坯，一般可用铸造方法制造。目前大多数铸件采用砂型铸造，对尺寸精度要求较高的小型铸件，可采用特种铸造，如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造成和离心铸造等。（二）锻件锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。因此锻件的力学性能较

13、好，常用于受力复杂的重要钢质零件。其中自由锻件的精度和生产率较低，主要用于小批生产和大型锻件的制造。模型锻造件的尺寸精度和生产率较高，主要用于产量较大的中小型锻件。（三）型材型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。就其制造方法，又可分为热轧和冷拉两大类。热轧型材尺寸较大，精度较低，用于一般的机械零件。冷拉型材尺寸较小，精度较高，主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。（四）焊接件焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。其优点是制造简单、生产周期短、节省材料、减轻重量。但其抗振性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。（五）其它毛坯其它毛坯包括冲

14、压件，粉末冶金件，冷挤件，塑料压制件等。2.1毛坯余量的确定毛坯图的尺寸都是在零件图尺寸的基础上，加减总加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的设计基准一般同零件图一致。笔者认为这种设计方法并不合理，这是因为从毛坯尺寸的作用来讲并不要求它和零件图一致，对它提出的要求是:(1)保证它在机械加工时有最均匀合理的粗加工余量：(2)保证非加工面与加工面有最准确的位置及尺寸。根据该零件的图纸要求，可确定该零件的毛坯类型为型材中的板材，单边留3mm余量。2.2毛坯-零件合图由毛坯余量可确定该零件的尺寸为240×126×46，毛坯-零件合图如图2.1所示。图2.1 毛坯-零件合图3.机械加工工艺

15、路线的确定05 下料 制造毛坯10 热处理 正火15 铣 夹毛坯前后两侧面，工件向外伸出22mm，铣平面及外形轮廓，保证外形轮廓尺寸到 到位，表面粗糙度为ra0.8um。20 铣 调头装夹铣好的前后两侧面，铣平面（保证总厚度40，表面粗糙度为1.6）、外形轮 廓（保证表面粗糙度为0.8且与上道工序间要接平）、钻镗2-34h8。25 铣 换组合夹具，铣型腔、开口槽、加工螺纹孔。30 热处理 hrc22-2635 钳 去毛刺40 检 检验各尺寸及表面45 入库3.1加工方法的确定（1） 下表面 粗铣（精度等级it12，表面粗糙度6.3）半精铣（精度等级it10，表 面粗槽度1.6）精铣（精度等级i

16、t89，表面粗糙度0.8）（2） 上表面 粗铣（精度等级it12，表面粗糙度3.2）精铣（精度等级it89，表面 粗糙度1.6）（3） 外形轮廓 粗铣（精度等级it12，表面粗糙度6.3）半精铣（精度等级it10，表 面粗槽度1.6）精铣（精度等级it89，表面粗糙度0.8）（4） 2-34h8孔 钻底孔（精度等级为it12，表面粗糙度为12.5）粗镗孔（精度等级为 it10，表面粗糙度为6.3）精镗孔（精度等级为it78，表面粗糙度为 3.2）（5）型腔 粗铣（精度等级it12，表面粗糙度6.3）精铣（精度等级it89，表面 粗糙度3.2）（6）开口槽 精铣（精度等级it89，表面粗糙度3.

17、2）（7）螺纹孔 钻中心孔钻底孔（精度等级it12，表面粗糙度6.3）攻螺纹（精 度等级it89，表面粗糙度3.2）3.2加工顺序的安排从以上分析及零件图纸的要求中可以将该零件的加工顺序初步定为：铣平面、铣外形、铣另一平面、以及另一半外形、钻2-2-34h8底孔、镗2-34h8孔、调头装夹，铣型腔、铣开口槽、钻中心孔、钻螺纹底孔、攻螺纹。以上就是该零件的加工顺序安排。3.3定位基准的选择（1）粗基准的选择：选择毛坯前后两侧面及上下表面中的任意一面为粗基准。（2）精基准的选择：选择工序15加工出的前后两侧面及上表面为精基准。3.4加工阶段的划分零件加工时，往往不是依次加工完各个表面，而是将各表面

18、的粗、精加工分开进行，为此，一般都将整个工艺过程划分几个加工阶段，这就是在安排加工顺序时所应遵循的工艺过程划分阶段的原则。按加工性质和作用的不同，工艺过程可划分如下几个阶段：（1）粗加工阶段这阶段的主要作用是切去大部分加工余量，为半精加工提供定位基准，因此主要是提高生产率问题。（2）半精加工阶段这阶段的作用是为零件主要表面的精加工作好准备，并完成一些次要表面的加工。（3）精加工阶段对于零件上精度和表面粗糙度要求（精度在it7级或以上，表面粗糙度在ra0.8以下）的表面，还要安排精加工阶段。这阶段的主要任务是提高加工表面的各项精度和降低表面粗糙度。3.5主要机加工工序简图工序号工序内容工序简图1

19、5铣平面+铣外轮廓20铣平面（控总厚度40）、铣外轮廓、钻镗2-34h8孔。25铣型腔、开口槽、加工螺纹孔4.工序尺寸及公差的确定每道工序完成后应包子的尺寸成为该工序的工序尺寸。工件上的设计尺寸及其公差是经过各加工工序后得到的。每道工序的工序尺寸都不相同，他们组不向设计尺寸接近。为了最终保证工件的设计要求，各中间工序的工序尺寸及其公差需要计算确定。工序余量确定后，就可计算工序尺寸。工序尺寸及其公差的确定要根据工序基准或定位基准与设计基准是否重合，采取不同的计算方法。4.1基准重合时的工序尺寸加工尺寸工序余量（单边）mm工序尺寸及公差mm表面粗糙度ra/m粗半精精粗半精精粗半精精234210.5

20、237-0.3235-0.2234-0.16.31.60.8120210.5123-0.3121-0.2120-0.16.31.60.834h82050.520+0.233+0.13412.56.33.2加工尺寸工序余量（单边）mm工序尺寸及公差mm表面粗糙度ra/m粗半精精粗半精精粗半精精4-12h810110+0.2126.33.24.2基准不重合时的工序尺寸尺寸链图尺寸计算l1=40-20=20l2=20-10=105.设备及其工艺装备的确定5.1机床及夹具的选用（1）工序15 该工序所用的刀具比较少，因此选择在数控铣床上进行加工，夹具选择机用平口虎钳装夹。（2）工序20 该工序刀具较多

21、，为了节省劳动力和提高加工效率，故选择在数控加工中心上加工，夹具选择机用平口虎钳装夹。（3）工序25 该工序加工的刀具也较多，且精度要求较高，加工部位也较多，因此选择在数控加工中心上加工，夹具选用组合夹具装夹，具体夹具请参见第二章夹具设计说明书。5.2刀具的选择从零件图中分析可知，该零件加工的部位有平面、外形轮廓、型腔、开口槽、螺纹孔等。根据其加工特性，确定该零件的加工刀具如表5.1所示。表5.1 机械加工刀具卡片刀具名称刀具材料刀具规格加工部位可转位面铣刀yt15200mm粗铣平面可转位面铣刀yt15200mm精铣平面立铣刀yt1520mm粗铣外轮廓立铣刀yt1520mm精铣床外轮廓立铣刀y

22、t1512mm粗铣型腔立铣刀yt1510mm粗铣开口槽立铣刀yt1512mm精铣型腔及精铣开口槽中心钻高速钢2mm钻中心孔麻花钻合金20mm钻2-34h8底孔粗镗刀合金33mm双刃粗镗2-34h8孔精镗刀合金34mm（可微调）精镗2-34h8孔阶梯钻合金10.2mm-13×120°钻m12螺纹底孔，并倒孔口角丝锥合金m12-h2攻m12螺纹5.3量具的选择该零件属于中批量生产，因此选用通用量具进行测量，轴向尺寸均采用游标卡尺测量；34h8孔选用内径表测量；型腔圆弧选用r规进行测量；螺纹选用螺纹塞规测量；各位置尺寸在三坐标检测仪上测量；四个开口槽选用专用量具进行测量。6.切削

23、用量的选择铣削用量的选择原则是：“在保证加工质量的前提下，充分发挥机床工作效能和刀具切削性能”。在工艺系统刚性所允许的条件下，首先应尽可能选择较大的铣削深度ap和铣削宽度ac；其次选择较大的每齿进给量fz；最后根据所选定的耐用度计算铣削速度vc 。（1）铣削深度ap和铣削宽度ac的选择对于端铣刀，选择吃刀量的原则是：当加工余量8mm，且工艺系统刚度大，机床功率足够时，留出半精铣余量0.52mm以后，应尽可能一次去除多余余量；当余量8mm时，可分两次或多次走刀。铣削宽度和端铣刀直径应保持以下关系：d0=(l.l1.6) ac（mm）对于圆柱铣刀，铣削深度ap应小于铣刀长度，铣削宽度ac的选择原则

24、与端铣刀铣削深度的选择原则相同。（2）进给量的选择每齿进给量fz是衡量铣削加工效率水平的重要指标。粗铣时fz主要受切削力的限制，半精铣和精铣时，fz主要受表面粗糙度限制。表6.1每齿进给量fz的推荐值mm/z工件材料工件硬度hbs硬质合金高速钢面铣刀三面刃铣刀圆柱铣刀立铣刀面铣刀三面刃铣刀低碳钢<1501502000.200.400.200.350.150.300.120.250.120.200.120.200.040.200.030.180.150.300.150.300.120.200.100.15中、高碳钢1201801802202203000.150.500.150.400.12

25、0.250.150.300.120.250.070.200.120.200.120.200.070.150.050.200.040.200.030.150.150.300.150.250.100.200.120.200.070.150.050.12灰铸铁1501801802202203000.200.500.200.400.150.300.120.300.120.250.100.200.200.300.150.250.100.200.070.180.050.150.030.100.200.350.150.300.100.150.150.250.120.200.070.12可锻铸铁1101601

26、602002002402402800.200.500.200.400.150.300.100.300.100.300.100.250.100.200.100.150. 200.350.200.300.120.250.100.200.080.200.070.200.050.150.020.080.200.400.200.350.150.300.100.200.150.250.150.200.100.200.070.12含碳量<0.3%的合金钢1251701702202202802803000.150.500.150.400.100.300.080.200.120.300.120.250.0

27、80.200.050.150.120.200.100.200.070.120.050.100.050.200.050.100.030.080.0250.050.150.300.150.250.120.200.070.120.120.200.070.150.070.120.050.10含碳量>0.3%的合金钢1702202202802803203203800.1250.400.100.300.080.200.060.150.120.300.080.200.050.150.050.120.120.200.070.150.050.120.050.100.120.200.070.150.150.

28、120.050.100.150.250.120.200.070.120.050.100.070.150.070.200.050.100.050.10工具钢退火状态36hrc46hrc56hrc0.150.500.120.250.100.200.070.100.120.300.080.150.060.120.050.100.070.150.050.100.050.100.030.080.120.200.070.120.070.150.050.10铝镁合金951000.150.380.1250.300.150.200.050.150.200.300.070.20注：表中小值用于精铣，大值用于粗铣(

29、3)铣削速度vc的确定铣削速度的确定可查铣削用量手册，如机械加工工艺手册第l卷等综上所述，该零件的铣削用量请参见机械加工工序卡片。第二章 第25号工序夹具设计说明书1.工序尺寸精度分析该工序加工型腔、开口槽、螺纹孔，尺寸精度低，设计夹具的目的是为了保证位置度要求。2.定位方案确定根据零件的要求，该夹具的定位方案为一面两孔定位，一面指零件的下表面、两孔为2-34h8孔。限制的自由度有x移动、x转动、y移动、y转动、z转动、z移动。3.定位元件确定选用可换销钉定位，销钉可以限制x移动、x转动、y移动、y转动，夹具体限制自由度z移动。定位销钉如图1所示。图1 可换定位销钉4.定位误差分析该工序加工的

30、尺寸精度不高，该夹具大大可以满足其要求，对于位置度要求，型腔对底面有垂直度要求，而该夹具采用的是销钉以及零件大平面接触夹具体，其误差可视为0。5.夹紧方案及元件确定夹紧方案：选用压板压零件上表面，保证装夹表面位置不超出零件加工部位，选用螺栓和六角螺母夹紧。元件：球头螺栓、双头螺栓、六角螺母、压板。图2 球头螺栓 图3 双头螺栓图4 六角螺母 图5 连接螺母图6 压板6.夹具总装草图第三章 第25号工序刀具设计说明书1.工序尺寸精度分析设计钻螺纹底孔刀具，螺纹孔精度要求不高，公差等级为it12，表面粗糙度为6.3，设计夹具的目的是为了提高加工效率，减少换刀次数。2.刀具类型确定该刀具加工螺纹底孔

31、并倒孔口角，因此该刀具属于钻头类型。3.刀具设计参数确定选择直柄阶梯麻花钻，材料为yt15，公差按gb/t 6139。d1d2加工的螺纹孔10.214502280m124.刀具工作草图第四章 第25号工序量具设计说明书1.工序尺寸精度分析工序25中4-12h8尺寸，公差等级为it8，表面粗糙度为ra3.2um。2.量具类型确定对4-12h8尺寸选用量块进行测量，量具的材料为t10a，测量面的硬度为hrc58-hrc65。量块具有两个互相平行的工作面，而且工作面之间的长度尺寸非常准确，是一种结构简单，准确度高，使用方便的量具。具有专门用途的专用量块，如计量室专门检定卡尺、千分尺的成套量块。在检定

32、工作中，使用方便，准确度高，可减少量块由于研合所造成的磨损；能大大提高检定工作效率。3.极限量具尺寸公差确定（1）确定工作量规的制造公差和位置要素值，因12h8的基本尺寸为12mm，上偏差es=+0.037mm，下偏差ei=+0.01mm，查表得知其公差等级为it8，量规it8的公差为t=0.008mm，z=0.008mm。（2）计算工作量规的极限公差12js8通规：上偏差=es-z+t/2=0.037-0.008+0.008/2=0.033mm。 下偏差=es-z-t/2=0.037-0.008-0.008/2=0.025mm。止规：上偏差=ei+t=0.01+0.008=0.018mm。

33、下偏差=ei=0.01mm。4.极限量具公差带图5.极限量具结构设计第五章 数控编程设计说明书1.工序数控加工工艺分析（1）工序15 该工序为铣削平面及外轮廓，其公差等级为it10，表面粗糙度为ra0.8um，由于其表面粗糙度要求较高，因此在数控铣削时分粗、半精、精加工三个阶段进行加工。（2）工序20 该工序为铣削零件上表面、外轮廓以及2-34h8孔，孔的公差等级为it8，表面粗糙度为ra3.2um，根据其精度要求，在加工时分粗、半精、精加工三个阶段进行，外轮廓因表面粗糙度要求较高也分粗、半精、精加工三个阶段进行，上表面可分粗、精加工两个阶段完成。（3）工序25 该工序为铣型腔、开口槽、钻攻螺

34、纹孔，公差等级不高，表面粗糙度也不高，在加工时可分粗、精加工两个阶段完成即可。2.走刀路线确定（1）夹毛坯，粗铣平面、半精铣平面。（2）粗铣外轮廓、半精铣外轮廓、精铣外轮廓。（3）翻面装夹，粗铣平面、精铣平面。（4）粗铣外轮廓、半精铣外轮廓、精铣外轮廓。（5）钻中心孔。（6）钻2-34h8底孔20。（7）粗镗2-34h8孔，单边留余量0.5mm。（8）精镗2-34h8孔至尺寸。（9）换组合夹具装夹，粗铣型腔。（10）粗铣4个开口槽。（11）精铣型腔。（12）精铣4个开口槽。（13）钻4-m12的中心孔。（14）钻4-m12螺纹底孔。（15）攻4-m12螺纹。3.刀具及切削用量的选择3.1刀具的

35、选择该零件属于中批量生产，因此刀具应该细分，粗、精加工刀具分开，该零件的数控加工刀具选用如表5.1所示。表5.1 数控加工刀具卡片工序号刀具编号刀具名称刀具规格刀片材料加工表面15t01面铣刀（可转位）200mmyt15粗、半精铣平面t02面铣刀（可转位）200mmyt15精铣平面t03立铣刀20mm合金粗、半精铣外轮廓t04立铣刀20mm合金精铣外轮廓20t01面铣刀（可转位）200mmyt15粗铣平面t02面铣刀（可转位）200mmyt15精铣平面t03立铣刀20mm合金粗、半精铣外轮廓t04立铣刀20mm合金精铣外轮廓t05中心钻2mm高速钢钻中心孔t06麻花钻20mm高速钢钻2-34h

36、8底孔t07粗镗刀33mm双刃yt15粗镗2-34h8孔t09精镗刀34可微调yt15精镗2-34h8孔t08锪钻20mm×90°合金倒角25t01立铣刀20mmyt15粗铣型腔t02立铣刀10mmyt15粗铣4个开口槽t03立铣刀12mmyt15精铣型腔及4个开口槽t04中心钻2mm高速钢钻中心孔t05阶梯钻10.2-13×120°合金钻螺纹底孔并倒角t06丝锥m12-2h合金攻4-m12螺纹3.2切削用量的选择切削用量的合理选择直接影响到零件的表面质量以及加工效率，因此切削用量的选择是数控加工工艺编制过程中不可缺少的一部分，根据经验及查表确定该零件在

37、数控加工过程中的切削用量如表5.2所示。表5.2 数控加工切削用量选用表加工表面刀具号主轴转速（r/min）背吃刀量（mm）进给速度（mm/min）粗铣平面t015001.5300半精铣平面t018001200精铣平面t0210000.5150粗铣外轮廓t038001.5200半精铣外轮廓t0310001250精铣外轮廓t0412000.5150钻中心孔t05和t0412002150钻2-34h8底孔20t067502120粗镗2-34h8底孔20t076506.5150倒角t085002150精镗2-34h8底孔20t0910000.5120粗铣型腔t0112005200粗铣开口槽t0212

38、00180精铣型腔和开口槽t0318000.5150钻螺纹底孔t058002120攻螺纹t062002504.编程原点的确定及数值计算4.1编程原点的确定该零件属于规则形状零件，因此其编程原点可设置在其对称中心处，如图5.1所示。图5.1 编程原点4.2数值计算该零件结构形状复杂，坐标点难以手工计算，因此采用计算机制图软件自动找点，对于外形铣削的值可以直接手工计算，型腔铣削和4个开口槽的铣削x、y坐标均通过制图软件查询。图5.2 粗铣型腔坐标点第 1 个点坐标: x=32.500 y=0.000第 2 个点坐标: x=-62.750 y=0.000第 3 个点坐标: x=-60.960 y=-

39、10.250第 4 个点坐标: x=60.960 y=-10.250第 5 个点坐标: x=60.960 y=10.250第 6 个点坐标: x=-60.960 y=10.250第 7 个点坐标: x=-32.500 y=-30.250第 8 个点坐标: x=32.500 y=-30.250第 9 个点坐标: x=32.500 y=30.250第 10 个点坐标: x=-32.500 y=30.250第 11 个点坐标: x=65.245 y=-7.070第 12 个点坐标: x=32.500 y=33.500第 13 个点坐标: x=0.000 y=33.500第 14 个点坐标: x=0.

40、000 y=15.500第 15 个点坐标: x=-32.500 y=33.500第 16 个点坐标: x=-68.768 y=-1.7065.程序的编写及程序说明5.1数控编程的定义编程是将加工零件的加工顺序、刀具运动轨迹的尺寸数据、工艺参数（主运动和进给运动速度、切削深度）以及辅助操作（换刀、主轴正反转、冷却液开关、刀具夹紧松开等）加工信息，用规定的文字、数字、符号组成的代码，按一定格式编写成加工程序。5.2数控编程的分类数控编程主要分为手工编程与自动编程。（1）手工编程 整个程序的编制过程是由人工完成的。这要求编程人员不仅要熟悉数控代码及编程规则，而且还必须具备有机械加工工艺知识和数值计

41、算能力。对于点位加工或几何形状不太复杂的零件，数控编程计算较简单，程序段不多，手工编程即可实现。（2）自动编程 用计算机把人们输入的零件图纸信息改写成数控机床能执行的数控加工程序，就是说数控编程的大部分工作有计算机来实现。5.3零件的加工程序清单（1）工序15的加工程序清单程序解释说明o0001程序号t01 m06（面铣刀-粗）换一号刀g90 g00 g54 x230 y0 m03 s500建立工件坐标系,快速运动至下刀位置，主轴转速500g43 h1 z25 m08调用刀具长度补偿，切削液开g00 z-1.5快速下刀至粗铣位置g01 x-230 f300粗铣平面g00 z-2.5 s800下

42、到半精铣位置g01 x230 f200半精铣平面g00 z150抬刀t03 m06（立铣刀-粗）换3号刀g00 g54 x128.5 y-75 m03 s800建立工件坐标系g43 h3 z50 m08建立刀具长度补偿g00 z0下刀g01 y71.5 f200开始粗切削x-128.5第二刀y-71.5第三刀x127.5第四刀y70.5 f250 s1200开始半精铣外轮廓x-127.5第二刀y-70.5第三刀x128第四刀g00 z150抬刀t04 m06 （立铣刀-精）换4号刀g00 g54 x127 y-75 m03 s1500建立工件坐标系g43 h4 z50 m08调用刀具长度补偿g

43、00 z0下刀g01 y70 f150开始精铣外轮廓x-127第二刀y-70第三刀x128第四刀g00 z150抬刀t02 m06（面铣刀-精）换2号刀g00 g54 x230 y0 m08 s1000建立工件坐标系g43 h2 z25 m08调用刀具补偿g00 z-3下刀至精铣位置g01 x-230 f150精铣平面g00 z150抬刀m30程序结束（2）工序20的加工程序清单程序解释说明o0002程序号t01 m06（面铣刀-粗）换一号刀g90 g00 g54 x230 y0 m03 s500建立工件坐标系,快速运动至下刀位置，主轴转速500g43 h1 z25 m08调用刀具长度补偿，切

44、削液开g00 z0.5快速下刀至粗铣位置g01 x-230 f300粗铣平面g00 z150抬刀t03 m06（立铣刀-粗）换3号刀g00 g54 x128.5 y-75 m03 s800建立工件坐标系g43 h3 z50 m08建立刀具长度补偿g00 z0下刀g01 y71.5 f200开始粗切削x-128.5第二刀y-71.5第三刀x127.5第四刀y70.5 f250 s1200开始半精铣外轮廓x-127.5第二刀y-70.5第三刀x128第四刀g00 z150抬刀t04 m06 （立铣刀-精）换4号刀g00 g54 x127 y-75 m03 s1500建立工件坐标系g43 h4 z5

45、0 m08调用刀具长度补偿g00 z0下刀g01 y70 f150开始精铣外轮廓x-127第二刀y-70第三刀x128第四刀g00 z150抬刀t02 m06（面铣刀-精）换2号刀g00 g54 x230 y0 m08 s1000建立工件坐标系g43 h2 z25 m08调用刀具补偿g00 z0下刀至精铣位置g01 x-230 f150精铣平面g00 z150抬刀t05 m06（中心钻）换5号刀g00 g54 x32.5 y0 m03 s1200建立工件坐标系g43 h5 z25 m08调用刀具补偿g99 g81 z-2 r2 f100建立钻孔循环x-32.5钻第二个孔g80 g00 z150

46、取消循环并抬刀t06 m06（麻花钻）换6号刀m03 s750主轴正转，转速为750g43 h6 z25 m08调用刀具补偿g99 g83 z-43 r3 q2.5 f120建立深孔啄钻循环x32.5钻第二个孔g80 g00 z150取消循环并抬刀t07 m06 （粗镗刀）换7号刀m03 s650主轴正转，转速为650g43 h7 z25 m08调用刀具补偿g98 g81 z-43 r3 f150钻孔循环x-32.5镗第二个孔g80 g00 z150取消循环并抬刀t08 m06（锪钻）换8号刀m03 s500主轴正转，转速为500g43 h8 z25 m08调用刀具补偿g00 z0快速下刀g9

47、1 g0 x15靠近切削点g01 x4 f150进刀至切削点g02 i-4 f200走圆弧g90 g00 z25抬刀x32.5快速运动至下一孔中心g00 z0快速下刀g91 g0 x15靠近工件g01 x4 f150进刀至切削起点g02 i-4 f200走圆弧g90 g00 z150快速抬刀t09 m06（精镗刀）换9号刀g0 x32.5 y0 m03 s1000主轴正转，转速为1000g43 h9 z50 m08调用刀具补偿g98 g76 z-43 r2 q0.5 f120建立精镗孔循环x-32.5镗第二个孔g80 g00 z150取消循环并抬刀m05主轴停止m30程序结束（3）工序25的加

48、工程序清单程序解释说明o0003程序号t01 m06（立铣刀20）换1号刀g00 g90 g54 x32.5 y0 m03 s1200建立工件坐标系，主轴正转，转速为1200g43 h1 z50 m08调用刀具补偿g00 z-10下刀x27靠近工件g01 x-62.75 f200粗铣型腔1g03 x-60.96 y-10.25 r30g01 x60.96g03 y10.25 r30g01 x-60.96g03 x-32.5 y-30.25 r30g01 x32.5g03 y30.25 r30g01 x-32.5g03 x-60.96 y10.25 r30g00 z2x62.245 y-7.07

49、z-8g01 z-20 f100粗铣型腔2g03 x32.5 y33.5 r33.5 f200g01 x0y15.5y33.5x-32.5g03 x-65.245 y-7.07 r33.5g00 z150t02 m06 （立铣刀10）换2号刀g00 x126.924 y-69.924 m03 s1200快速运动至切削起点g43 h2 z50 m08m98 p2301调用子程序o2301g51.1 y0镜像编程m98 p2301g50.1 y0镜像取消g51.1 x0m98 p2301g50.1 x0g51.1 y0m98 p2301g50.1 y0g00 z150t03 m06（立铣刀12）换3号刀g00 x32.5 y0 m03 s1800g43 h