毕业论文-数控铣削加工工艺设计及零件加工程序编制

1、（2010级）毕业设计（论文）题 目:数控铣削加工工艺设计及零件加工程序编制学 院、系： 江西渝州科技职业学院 专 业： 数控技术与应用 学 生 姓 名： 班 级： 学号： 指导教师姓名： 职称 职称 最终评定成绩 6江西渝州科技学院毕业设计（论文）摘 要数控技术及数控铣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。数控技术及数控铣床的广泛应用，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。数控铣床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T

2、)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的UG、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数控技术专业学生必不可少的。数控装置也逐渐由NC向CNC发展。其高速、高效、高精度、高可靠性的特性以及其模块化、智能化、柔性化和集成化的快捷方便使其在生产制造中成为越来越重要的角色。本文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。并通过一定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。关键词： 数控铣床 加工工艺 数控编程 UG43江西渝州科技学院毕业设计（论文）ABSTRACT(空一行)（小四号Times New Roman，行距20磅，首行缩进2字符）（空1行）Key

3、words:×××,×××（4号Times New Roman）主要符号表目 录1设计任务书.2开题报告72.1 数控技术毕业设计必须遵循的一般原则72.2 毕业设计的步骤72.3 毕业设计的基本内容82.3.1 数控加工工艺设计82.3.2 加工程序的编制82.3.3 数控操作技能8一 摘要-4二 绪论-52.1. 数控铣床的简介-5三 数控加工的准备阶段-11 3.1数控加工刀具的要求-113.2装夹方式和夹具的选择-123.3数控铣床安全操作规程-14 四 加工注意事项.12五 加工工艺路线的确定.2 5.1 零件图工艺分析.2

4、 5.2选择设备.3 5.3数控加工零件工艺分析.4 5.3.1 零件图样上尺寸数据应符合编程方便.4 5.3.2.零件结构工艺性应符合数控数控加工特点.55.4加工方法的选择与加工方案的确定.6 5.4.1 加工方法的选择.6 5.4.2 加工方案的确定的原则.75.5 工序与工步的划分.8 5.5.1 工序的划分.8 5.5.2 数控铣削加工零件工艺分析遵循的原则.95.6 确定加工顺序.12 5.7刀具的选择与切削用量的选择.13 5.7.1 刀具的选择.13 5.7.2 切削用量的选择.145.9 对到点与换刀点的确定. 155.10 数控加工工艺卡.165.11 数控加工程序.175

5、.12 主要操作步骤.六 、设计体会.18七、 参考资料.19八、 致谢.20九、 附录1.20十、 附录2. 21江西渝州科技学院毕业设计（论文）2.开题报告数控技术毕业设计应包括数控加工工艺分析、数控刀具及其选择、工件装夹方式与数控加工夹具的选择、程序编制中的数值计算、数控加工程序的编制、数控车削加工、数控铣削加工、数控加工中心编程及自动编程技术等内容。若条件允许，还可以加上数控机床的安装、调试与验收等内容。2.1 数控技术毕业设计必须遵循的一般原则（1）    结合本校数控基地的情况，合理安排合计内容。也可以采用与校外企业合作的方式设计课题。（2） 

6、;   必须保障人身安全和设备安全，在编程操作前应熟悉数控机床的操作说明书，并按照操作规程操作。（3）    兼顾加工精度和加工效率，在保证加工精度的前提下，认真进行工艺分析，制定出合理的工艺方案，选择合理的切削用量。（4）    注意培养独立获取知识、新技术、新信息的能力，掌握科学研究的 方法2.2 毕业设计的步骤必须利用设计前一到二周的时间研究设计计划和任务书，了解产品的工艺性和公差等级，在初步明确设计要求的基础上，可以步骤进行设计方案的论证。（1）    分析零件图样 根据任务书

7、，画出零件图，并对工件的形状、尺寸、精度等级、表面粗糙度、刀具及等技术进行分析。（2）    确定加工工艺方案根据上述的的分析，选择加工方案，确定加工顺序，加工路线、装夹方式、切削用量材料等，要求有详细的设计过程和合理的参数 （3）    数值计算根据零件图的尺寸，确定工艺路线及设计的坐标系，计算运动轨迹，得到刀位数据（4）    编写零件加工程序 根据数控系统的功能指令及程序格式，逐步编写加工程序单，写出有关的工艺文件如工序卡、数控刀具卡、刀具明细表、加工工序单等。（5）仿真加工校验程序，程序编完后，利

8、用GRAPS主功能，输入毛坯尺寸，对 零件进行仿真加工，并判断程序是否正确。2.3 毕业设计的基本内容2.3.1 数控加工工艺设计（1）    零件图的工艺性分析（2）    加工方法的选择（3）    工序的划分（4）    加工路线的安排（5）    走刀路线及工步顺序（6）    加工刀具的选择2.3.2 加工程序的编制（1）加工工艺分析（2）数值计算（3）程序校验与首件试切2.3.3 数控操作技能（1）认知阶

9、段（2）联系阶段（3）自动化阶段设计说明书1、 绪论 数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。它与普通机床相比，其优越性是显而易见的，不仅零件加工精度高，产品质量稳定，且自动化程度较高，可减轻工人的体力劳动强度，大大提高了生产效率，特别值得一提的是数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工，因而数控机床在机械制造业中的地位越来越显得重要。 随着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种日益增多，有车床、铣床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换刀、一次装卡进行

10、多工序加工的加工中心、车削中心等。车床能自动的完成对轴类与盘类零件内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔和铰孔等工作。洗削一般在铣床和镗床上进行，适用于加工平面、沟槽、各种成型面（如化键、齿轮和螺纹）和模具的特殊型面等。加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的机床之一，是一种功能较全的数控加工机床。它的综合加工能力较强，把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段，所以工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的510倍，特别是他能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精

11、度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。经过几十年的发展，目前的数控机床已实现了计算机控制并在工业界得到广 泛应用，在模具制造行业的应用有位普及。针对车削、铣削、磨削、钻削和刨削等金属切削加工工艺及电加工、激光加工等特种加工工艺的需求，开发了各种门类的数控加工机床。数控机床种类繁多，一般把机床分为一下16大类：数控车床（含有铣削功能的车削中心）、数控铣床（含铣削中心）、数控铿床、以铣削为主的加工中心、数控刨床、数控切断机床、数控齿轮加工机床、数控激光加工机床、数控电火花线切割加工机床、数控电火花成型机床(含电加工中心)、数控板材成型加工机床、数控管料成型加工机床和其他数控机床。 在本论

12、文例子中选用的为铣床,一下为铣床简介：数字控制（Numerical Control）技术，简称为数控技术，是一种自动控制技术，它用数字指令来控制机床的运动。数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区别。数控铣床是数控加工中一类重要的机床，它能够进行铣削、钻削、铰孔、忽孔、攻螺纹孔、切削螺纹等工艺过程；数控铣削加工中心则进一步具有刀库和自动换刀机构，在工件的一次装夹中，可以集铣、钻、镗等加工为一体，对 两个或两个以上的表面自动完成加工，生产效率高，加工质量好，适合箱体、立体曲面、型腔等非回转

13、体的加工。数控铣削中心又有立式或卧式两种。数控铣床及其加工中心的编程有刀具半径自动补偿、刀具长度自动补偿和孔加工固定循环指令。二 数控加工的准备阶段2.1 数控加工刀具的要求及种类1.加工刀具的要求 1）铣刀刚性要好 一是为提高生产效率而采用大切削用量的需要；二是为适应数控铣床加工过程中难以调整切削用量的特点。 2）铣刀的耐用度要高 尤其是当一把铣刀加工的内容很多时，如刀具不耐用而磨损较快，就会影响工件的表面质量与加工精度，而且会增加换刀引起的调刀与对刀次数，也会使工作表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶，降低了工件的表面质量。   除

14、上述两点之外，铣刀切削刃的几何角度参数的选择及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成积屑瘤在数控铣削中是十分忌讳的。总之，根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量，选择刚性好，耐用度高的铣刀，是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意的加工质量的前提。2.常用铣刀种类  1）面铣刀图3-1 2）成型铣刀图3-2 3)球头铣图3-3 4)鼓形铣刀图3-4除上述几种类型的铣刀外，数控铣床也可使用各种通用铣刀。但因不少数控铣床的主轴内有特殊的拉刀装置，或因主轴内孔锥度有别，须配制过渡套和拉杆。2.2 装夹方式和夹具的选择1.装夹方式数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基

15、准和夹紧方案，要求有以下两点： 1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。 2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。综合以上分析可选用：平口钳。2.夹具的选择对夹具选择的基本要求：  1）为保持零件安装方位与机床坐标系及程编坐标系方向的一致性，夹具应能保证在机床上实现定向安装，还要求能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标尺寸联系。  2）为保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夹具要做得尽可能开敞，因此夹紧机构元件与加工面之间应保持一定的安全距离，同时要求夹紧机构元件能低则低，以防止夹具与

16、铣床主轴套筒或刀套、刃具在加工过程中发生碰撞。  3）夹具的刚性与稳定性要好。尽量不采用在加工过程中更换夹紧点的设计，当非要在加工过程中更换夹紧点不可时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏夹具或工件定位精度。以下为常见的夹具： 图3-5 机械式平口钳 图3-6 液压式平口钳三 数控铣床安全操作规程1.安全操作基本注意事项 l）工作时请穿好工作服、安全鞋，戴好工作帽及防护镜，注意：不允许戴手套操作机床； 2）不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌； 3）注意不要在机床周围放置障碍物，工作空间应足够大； 4）某一项工作如需要俩人或多人共同完成时，应注意相互间的协调一致； 5）不允许采用压缩空

17、气清洗机床、电气柜及NC单元。 2.工作前的准备工作 1）机床工作开始工作前要有预热，认真检查润滑系统工作是否正常，如机床长时间未开动，可先采用手动方式向各部分供油润滑； 2）使用的刀具应与机床允许的规格相符，有严重破损的刀具要及时更换； 3）调整刀具所用工具不要遗忘在机床内； 4）刀具安装好后应进行一、二次试切削； 5）检查卡盘夹紧工作的状态。 3.工作过程中的安全注意事项 1）禁止用手接触刀尖和铁屑，铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理； 2）禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位； 3）禁止加工过程中量活、变速，更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床； 4）铣床运转中，操作

18、者不得离开岗位，机床发现异常现象立即停车； 5）经常检查轴承温度，过高时应找有关人员进行检查； 6）在加工过程中，不允许打开机床防护门； 7）严格遵守岗位责任制，机床由专人使用，他人使用须经本人同意。 4.工作完成后的注意事项 1）清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态； 2）检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换； 3）依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。 四 加工注意事项1、开机前应对数控车床进行全面细致的检查，包括操作面板、导轨面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，确认无误后方可操作。2、数控车床通电后，检查各开关、按钮和按键是否正常、灵活、机床有无异常现象。3、程序输入后，应仔细核

19、对代码、地址、数值、正负号、小数点及语法是否正确。4、正确测量和计算工件坐标系，并对所得结果进行检查。 5、输入工件坐标系，并对坐标、坐标值、正负号、小数点进行认真核对。6、未装工件前，空运行一次程序，看程序能否顺利进行，刀具和夹具安装是否合理，有无超程现象。7、试切时快速倍率开关必须打到较低挡位。8、试切进刀时，在刀具运行至工件3050处，必须在进给保持下，验证Z轴和X轴坐标剩余值与加工程序是否一致。9、试切和加工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量刀具位置并修改刀补值和刀补号。10、程序修改后，要对修改部分仔细核对。 11、必须在确认工件夹紧后才能启动机床，严禁工件转动时测量、触摸工件。1

20、2、操作中出现工件跳动、打抖、异常声音、夹具松动等异常情况时必须停车处理。13、紧急停车后，应重新进行机床“回零”操作，才能再次运行程序。 二、加工工艺路线的确定 2.1零件图工艺分析 零件毛坯尺寸为：150mmx150mmx20mm；材料为45号刚；如图2.1-1所示。毛坯在上加工中心加工前为光滑的长方体形，具体精度要求详见毛坯图纸。该零件的加工特点主要是以凸缘外轮廓加工为主，由于该零件轮廓加工线条主要以圆弧的形式进行铣削，虽然基点较多，衔接处较多，但只要选择了较合适的刀具和工艺参数，就能加工出光滑的曲面。在零件的中心，有一个40的通孔，四周分布4个的腰形深度为3mm的凹槽，在毛坯的两边，铣

21、出两小平台，尺寸标注完整，设计基准重合的原则，将工件坐标系的原点设定在毛坯上表面的中心位置上。对于如图2.1-1所示的零件，应先在外轮廓铣削出深为3mm的阶梯面，其次加工外圆轮廓R19和R50的圆弧面。工序的安排如下：（1） 粗铣顶面；（2） 粗铣阶梯面；（3） 40mm中心钻点窝；（4） 铣R6mm的4个的腰形槽，深度为3mm的凹槽；（5） 钻40mm的通孔；（6） 粗铣40mm的通孔；（7） 粗铣R6mm4个的腰形槽，深度为3mm的凹槽；（8） 精铣R6mm4个的腰形槽，深度为3mm的凹槽；（9） 精镗40mm的孔。2.2 选择设备 在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。 第一种情况：有

22、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，考虑的因素主要有，毛坯的材料和种类、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点：要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品；有利于提高生产率；尽可能的降低生产成本（加工费用）所以，在这此例中属于第一种情况，有零件图可知，此工件的加工工序比较集中，通过一次装夹，便可以铣阶梯面、钻销和镗削，所以选择立式数控加工中心比较合适。 根据工件形状及加工要求，选用XKA741立式数控加工中心进行本工件的加工。数控系统选用FANUC-Oi。2.3 数

23、控加工零件工艺性分析程序编成人员在进行工艺分析时，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，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制定加工方案，确定零件的加工顺序，各工序所用的刀具、夹具和切削用量等。此外，编程人员应不断的总结、积累工艺分析方面的实际实验，编写出高质量高效率的数控加工程序。2.3.1 零件图样上尺寸数据应符合编程方便1) 零件图上尺寸标注的方法应适应数控加工的特点在数控加工零件图上，应以同一基准引住尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，在保持设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很

24、大的方便。由于数控加工精度和重复定位精度都高，不会因产生较大的积累误差而使用特性，因此可以将局部分散标注改为同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注方法，在此例中都计算基点和节点坐标。在自动编程时，要对构成零件的轮廓的所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时，要分析几何元素给定的条件是否充分。如圆弧与直线，圆弧与圆弧在图样上相切，但根据图上的给出尺寸，在计算相切条件时，变成了相交与相离的状况。由于构成零件几何元素条件的不充分，使编程时无从下手。遇到这种情况时，应与零件设计者解决。我们可以从图2中所示看到，所有的尺寸都完整。2.3.2 零件结构工艺性应符合数控的特点1) 零件的内腔和外形最好采用

25、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，生产效率提高。2）内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角的半径不应过小 。零件工艺性的好坏与被加工轮廓的高低、转接圆弧半径的大小有关。3）零件铣削底平面时，槽底圆角半径r不应过大。4）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，会因工件的重新安装而导致加工后的两个面上轮廓位置和尺寸不协调现象。因此要避免上述问题的产生，保证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。零件上最好有最合适的孔作为定位基准，若没有，要设置工艺孔作为定位基准孔（如在毛坯上增加工艺凸耳或后续工序要铣去的余量上设置工艺孔）

26、；若无法制出工艺孔时，最起码也要经过精加工的表面作为统一基准，以减少两次装夹产生的误差。此外，还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保证、有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。2.4 加工方法的选择与加工方案的确定 2.4.1 加工方法的选择 加工方法的选择原则是保证加工表面的精加工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有很多，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。例如，对于IT7级精度的孔采用镗削、铰销、磨销等加工方法均可达到精度的要求，但箱体上的孔一般采用镗削或铰销，而不宜采用磨销，一般小尺寸的箱体孔选择铰孔，当

27、孔径较大时则应选择镗孔。此外，还应考虑生产率和经济性的要求，以及工厂的生产设备等实际情况。常用加工方法的经济加工精度及表面粗糙度可查阅有关工艺手册。2.4.2 加工方案确定的原则 零件上比较紧密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达成的。对这些表面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型的加工方案。确定加工方案时，首选根据主要表面的精度和表面的粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。例如，对于孔径不大的IT7级精度的孔，最终加工方法取精铰时，则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。；表1 数控加工工艺卡工序号工序内容刀具切

28、削用量刀号种类及规格刀具补偿号主轴转速/（r.min-1）进给速度/(mm.min-1)1粗铣阶梯面T01¢8mm圆柱立铣刀H01800602中心孔中心钻点窝T02¢3mm中心钻H02800503钻¢40mm的通孔TO3¢35mm麻花钻H03200504粗铣¢40mm的通孔T01¢10mm圆柱立铣刀H01800605精镗¢40mm孔T04¢35镗刀H04800302.5工序与工步的划分2.5.1 工序的划分在数控机床上加工零件，工序可以比较集中，在一次装夹中尽可能完成大部分或全部部分工序。首选根据零件图样，考虑被加

29、工零件是否可以再一台数控机床上完成整个零件的加工工作，若不能则应决定其中那一部分在数控机床上加工，那一部分在其他机床上加工，即对零件的加工工序进行划分。2.5.2 数控铣削加工零件工艺分析遵循的原则1) 在加工同一个表面时，应按先粗加工，后半精加工，最后精加工的次序完成。对整个零件的加工也可也按先粗加工，后半精加工，最后精加工的顺序进行。2）当设计精度和孔加工精度的位置与机床的定位精度和重复定位精度相接近时，可采用按同一尺寸基准进行集中加工的原则，这样可以解决多个工位设计尺寸基准的加工精度问题。3）对于复合加工（既有铣削又有镗）的零件，可以先铣削后镗孔。因为铣削的切削力大，工件易变形，采用先铣

30、削后镗孔的方法，可工件使有一段时间的恢复，减少变形对精度的影响。相仿如果先镗孔后铣削，会在孔口处产生毛刺、飞边，从而影响空的精度。对于本例孔较少采用先铣削后镗孔。4）在孔类零件加工时，刀具在XY 平面内的运动路线，主要考虑：定位要迅速，也就是在刀具不与工件、夹具和机床碰撞的前提下空行程时间尽量可能的短。定位要准确。5）在加工中如果受重复定位误差影响较大时，必须要一次定好位，按顺序连续换刀加工，完成同轴孔上的加工，在进行其他位置上的加工，这样以提高孔系同轴度。6）应采取相同工位集中加工方法，尽量就近加工，以缩短刀具的移动距离，减少空运行时间。7)按刀具划分工步。在不影响精度的前提下，为了减少换刀

31、次数，控运行程时间、不重要的定位误差等，要尽可能用同一把刀完成同一个工位的加工。8）在一次装夹中尽可能较多的表面的加工。总之，工序与工步的划分要根据具体的零件特点、技术要求等情况综合考虑。此例中，可以先把毛坯六个面铣削平整，在进行零件的加工，具体工步安排如下：（1） 粗铣顶面；（2） 粗铣阶梯面，由于本零件表面粗糙度都为3.2所以还要精加工；（3） 40mm中心钻点窝；（4） 铣R6mm的4个的腰形槽；（5） 精铣R6mm的4个的腰形槽；（6） 钻40mm的通孔；（7） 粗铣40mm的通孔；（8） 粗铣R6mm 的4个的腰形槽，深度为3mm的凹槽；（9） 精铣R6mm 的4个的腰形槽，深度为3

32、mm的凹槽；（10） 精镗40mm的孔。2.7确定加工顺序 加工顺序的选择直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。按照基面先行、先面后孔、先粗后精的原则确定加工顺序。对本零件采取以下的具体加工顺序： 先用¢80mm可转位面铣刀粗、精铣上表面，保证尺寸¢20mm；接着选用¢12mm立铣刀粗、精铣工件外缘轮廓梯形面，保证尺寸¢17mm；选用¢10mm键槽铣刀铣削零件外轮廓，刀具左补偿，顺铣，留精加工余量0.2mm；接着继续使用该刀铣削深度3mm的4个腰形槽，考虑4个腰形槽关于X、Y轴方向对称，利用旋转或是镜像指令可以来完成此项工作；以上两项的

33、粗铣完成后，要利用暂停、测量、修改刀补值的方式来进行下一步的精加工，即选用¢10mm立铣刀精铣外轮廓及深度3mm的4个腰形槽，由于采用同一个程序，故走刀方式方法与粗铣雷同；到此，零件上还留着一些边角余量，必须加以铲除；接下来就是孔系加工，本零件就中心一¢40mm通孔，选用¢3mm的中心钻点窝，再用¢35mm的麻花钻继续扩孔，然后，转换成镗削加工达到图纸所规定的精度要求。5.7刀具选择与切削用量选择 5.7.1刀具选择 刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内

34、容、工件材料等因素。与传统的加工方法相比，数控加工对刀具的要求更高，不仅要求精度高、刚度高、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数。 选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀，铣削平面时应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀，对一些主体型面和斜角轮廓形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、鼓形刀、锥形刀和盘形刀。曲面加工常采用球头铣刀，但加工曲面较低平坦部位时，刀具以球头顶端刃切削，切削条件较差，因而采用环形铣刀。表2本设计中刀具的选择序号刀具编号刀具规格名

35、称数量加工表面刀尖半径 /mm备注1T01¢80mm硬质合金端面铣刀1铣削上下表面0.52T02¢12硬质合金立铣刀1铣削¢40外圆极其台阶面3T03¢40钻头1钻¢40底孔4T04¢3钻头1¢40中心钻点窝5T05¢40镗铣刀1镗¢40内孔表面0.225*256T06¢10硬质合金立铣刀1铣削外轮廓0.25.7.2 切削用量选择切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等。切削用量的大小对切削力、切削速率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。对于不同的加工方法，

36、需选择不同的切削用量，并应编入程序单内。合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也考虑经济性和加工成本；半精加工或精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。孔系加工切削用量见表3。该零件材料切削性能较好，铣削平面、¢40mm外圆及其台阶面和外轮廓面时，留0.5mm精加工余量，其次一刀完成粗铣。确定主轴转速时，先查切削用量手册，硬质合金铣刀加工加工铸铁（190-260HB）时的切削速度为45-90m/min，取v=70m/min,然后根据铣刀直径计算主轴转速，并填入工序卡中（若机床为有

37、级调速，应选择与计算结果接近的转速）。 N=1000v/3.14D确定进给率时，根据铣刀赤数、主轴转速和切削用量手册中给的每齿进给量，计算进给速度并填入工序卡片中。 Vf=Fn=Fn* Zn背吃刀量的选择应根据加工余量确定。粗加工时，一次进给应尽可能切除全部余量。在中等功率的机床上，背吃刀量可达8-10mm。半精加工时，背吃刀量取为0.5-2mm。精加工时背吃刀量取为0.2-0.4mm.表3孔系加工刀具与切削用量参数刀具编号加工内容刀具参数主轴转速S/（r/min）进给量f/(mm/min)背吃刀量Ap /mm01¢35钻孔¢35钻头200401902¢40H7粗

38、镗¢35镗铣刀600400.8¢40H7精镗¢35镗铣刀500300.25.9 对刀点与换刀点的确定 再编程时，应正确的选择“对刀点”和“换刀点”的位置。“对刀点”就是找在数控机床加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。由于程序段从该点开始执行，所以对刀点有称为“程序起点”或“起刀点”。对刀点的选择原则：（1） 便于用数字处理和简化程序编制；（2） 在机床上找正容易，加工便于检查；（3） 引起的加工误差小。对刀点可选在工件上，也可以选在工件外面（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关系。为了提高加工精度，对刀点应尽量选在零件设计基准或工艺基准上，

39、如以孔定位的工件，可选孔的中心点作为对刀点。刀具的位置则以此孔来找正，使“刀位点”与“对刀点”重合。此加工零件对刀点在零件上表面的中心，在机床参考点处执行换刀。 5.10   拟定数控切削加工工序卡 把零件加工顺序、所采用的刀具和切削用量等参数编入表4所示的加工工序卡中以指导编程和加工操作表4 数控加工工序卡单位名称江西渝州科技职业学院产品名称代号零件名称零件图号数控技术毕业设计工序号程序编号夹具名称使用设备车间平口虎钳和一面两销XKA714数控中心工步号工步内容刀具号/mm刀具规格/mm主轴转速/mm进给速度/mm背吃刀量/mm备注01粗铣定位基准面（底面）T01

40、2;80180404手动02粗铣上表面T01¢8018040403精铣上表面T01¢80180250.504粗铣外极其台阶面T02¢4036040505精铣外极其台阶面T02¢40360250.506粗铣R6mm4个的腰形槽T03¢1030040507精铣R6mm4个的腰形槽T03¢10250250.208钻¢40H7通孔T04¢38200401909粗镗¢40H7通孔T0525*25600400.810精镗¢40H7通孔T0525*25500300.211粗铣外轮廓T06¢25900

41、401112精铣外轮廓T06¢2590025222.3 主要加工2.3.1 确定编程原点铣床上编程坐标原点的位置是任意的，他是编程人员在编制程序时根据零件的特点来选定的，为了编程方便，一般要根据工件形状和标注尺寸的基准以及计算最方便的原则来确定的工件上某一点为坐标原点，具体选择注意如下几点：(1)   编程坐标原点应选在零件图的尺寸基准上，这样便于坐标值的计算，并减少计算错误。(2)   编程坐标原点应尽量选在精度较高的精度表面，以提高被加工零件的加工精度。(3)   对称的零件，编程坐标原点应设在对称中心上；不对称的零件，

42、编程坐标原点应设在外轮廓的某一角上。(4)   Z轴方向的零点一般设在工件表面。本设计选择工件¢40圆的上表面圆心处为工件编程X、Y、Z轴原点坐标。    2.4 主要操作步骤1. 先开机床接同通CNC和机床电源，系统启动后进入“加工”操作区JOG运行方式检查机床开启后发现机床会出现报警信号，这时，需按下K1，使机床加上驱动力。这时才能正常操作机床。2.    回参考点回参考点只能在JOG的方式下运行。用机床控制面板上“回参考点键”启动回参考点。在“回参考点”窗口中显示该坐标轴是否必须回参考点：如出现“”，则说明未

43、回参考点，如出现，则说明已回参考点，按下坐标方向键（正方向键），把每坐标都回参考点，通过选择另一方式如MDA AUTO或JOG来结束回参考点。3.      参数设定在CNC进行工作前，必须对一些参数进行设定，对机床和刀具进行调整：1输入刀具参数及刀具补偿参数2输入/修改零点偏置3输入设定数值刀具参数包括刀具几何参数，磨损量参数、刀具量参数和刀具型号参数等。有些参数如R参数则一般不需修改 4.    装夹工件按照前面指定的装夹方式装夹工件5.    对刀把每一把刀具都调到自己设定的编程

44、零点，把编程零点所在机床坐标值输入机床中6.    输入程序把自己编的程序输入机床定一个名字，对程序进行检查，确保程序本身没有错误以及也没有输入错误。7.    模拟仿真按下MDA 键，按扩展键，再按编程仿真进入仿真系统，对程序进行仿真，检查仿真出的工件图形与要加工的工件有多大出入，并不断对程序进行修改，直到仿真的工件完全正确为止。8.    实际加工退出仿真系统，先按复位键，刚开始时可进行单步加工，按下步加工键。这时要一手按启动键，一手按停止键，如发现异常情况应立即停止。直到确定程序无误后方可按自动加工

45、键，加工完成后，最后取下工件。加工完成江西渝州科技学院毕业设计（论文）结 论通过本课题的设计，我对数控加工的整个过程有了较全面的理解。经过设计中选择刀具，我对数控工具系统的特点和数控机床的刀具材料和使用范围有了较深刻的了解，基本掌握数控机床刀具的选用方法；经过设计加工工艺方案，进一步了解工件定位的基本原理、定位方式与定位元件及数控机床用夹具的种类与特点，对教材中有关定位基准的选择原则与数控加工夹具的选择方法有了更深的理解；经过编制零件的加工程序，基本熟悉数控编程的主要内容及步骤、编程的种类、程序的结构与格式，对数控编程前数学处理的内容、基点坐标、辅助程序段的数值计算有了进一步的认识。另外，我外

46、还学会了利用AUTO CAD 软件辅助对 零件进行进行造型、加工轨迹生成、后置处理及加工程序向机床输入加工等许多技术和方法。工艺设计、数值计算及程序编制的整个过程虽然任务比较繁重，但在设计过程中通过自己不断的学习，尤其是自主学习，和实践以及实验，我克服了许多的难题，这种成就感使感到十分的喜悦和兴奋。通过本设计的实践，我真切体会到理论与生产实践相结合。教材中学到许多知识在实践中得到了印证，但在具体操作中也出现了一些意想不到的问题，在工艺方案确定后，加工程序也经过多次调整、修改才最终完成了零件的加工。看到自己加工出的合格的零件，我对我自己和我所学的专业更加充满了信心。经过几个月的努力，我的毕业设计

47、终于完成，两个多月的时间对我来说有着很大的收获，我学到了很多，我学会了如何与同学、老师的沟通，学会了与同学配合完成任务，学会了如何利用图书、网络搜集信息等等。江西渝州科技学院毕业设计（论文）致 谢 三年的学生生活即将结束，我们将要踏入社会，在这个大舞台去更好的历练自己。 非常感谢各位老师的关心和培养，是你们让我们懂得了更多。 毕业设计是我们在学校的最后一个任务，毕业设计对我们来说的确是一个不小的考验，起初很慌乱，不知如何下手，由于对题目不限制，这使我们的设计范围扩大了，减少了很少难度，这几月认真查找资料，和同学配合，终于告一段落，这次设计又使我学到了很多知识，温故了以前的知识。同时也明白了老师

48、的良苦用心，也知道的自己的知识是多么的少，还需要学习。两个月的努力我学到了很多知识，更多的了解了数控，知道自己的以后人生方向在哪，以后的路懂得怎么走了，找到了自己的人生价值观。 借此机会向各位老师说声谢谢，谢谢你们的培养，祝你们身体健康，事业顺利！学生签名：日 期：江西渝州科技学院毕业设计（论文）（三号黑体居中，段前0.5行，段后0.5行，单倍行距）参考文献(空一行) 未完 待续。附 录G代码代码分组意义格式G0001快速进给、定位G00 XYZ-G01直线插补G01 XYZG02圆弧插补CW（顺时针）XY平面内的圆弧：ZX平面的圆弧：YZ平面的圆弧： G03圆弧插补CCW（逆时针）G0400

49、暂停G04 P|X 单位秒，增量状态单位毫秒，无参数状态表示停止G1517取消极坐标指令G15取消极坐标方式G16极坐标指令Gxx Gyy G16开始极坐标指令G00 IP_ 极坐标指令Gxx：极坐标指令的平面选择（G17，G18，G19）Gyy：G90指定工件坐标系的零点为极坐标的原点G91指定当前位置作为极坐标的原点IP：指定极坐标系选择平面的轴地址及其值第1轴：极坐标半径第2轴：极角G1702XY平面G17选择XY平面；G18选择XZ平面；G19选择YZ平面。G18ZX平面G19YZ平面G2006英制输入G21米制输入G2800回归参考点G28 XYZG29由参考点回归G29 XYZG4007刀具半径补偿取消G40G41左半径补偿 G42右半径补偿G4308刀具长度补偿+ G44刀具长度补偿G49刀具长度补偿取消G49G5011取消缩放G50缩放取消G51比例缩放G51 X_Y_Z_P_：缩放