数控技术毕业论文

1、 浙江工业大学专科毕业设计论文 目 录绪论1第一章 任务的分析4第二章 薄壁零件的造型5第三章 零件加工工艺分析12第四章 数控加工工艺方案13 4.1 制定工艺方案134.2 使用刀、辅具一览表134.3 加工工艺134.4 加工程序卡片13第五章 数控加工的对刀26第六章 数控仿真加工29结束语31参考文献32附录33 浙江工业大学专科毕业设计论文 绪 论在当今的制造业领域中，随着市场经济的发展,用户对产品的质量、产品换代的速度、产品设计制造到投放市场的周期等提出越来越高的要求。要适应这种瞬息万变的市场需求、缩短设计制造周期、提高产品质量。科学技术的发展,尤其是计算机的技术的发展,促使了常

2、规机械制造技术与精密检测技术、数控技术等互相结合。从而使机械产品的结构越来越合理、其性能和效率越来越高，更新换代频繁。生产类型由大批量生产向多品种小批量生产转化。这对机械制造技术提出了更高的要求。使机械制造技术不断向着高柔性与高自动化高效率的趋势发展。现代制造业要求产品品种多样化，更新换代加速，从而使多品种小批量生产的比重明显增加。在传统的机械制造中，单件小批量生产一般都采用通用机床加工，当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，而且通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难以提高生产效率和保证产品质量。特别是一些曲线、曲面轮廓组成的复杂零件，只能借助靠模和仿行机床加工，加工精度

3、和生产效率受到很大的限制。同时在国际上也出现了许多造型、加工的软件。如CAD Pro/e。CAD即计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作 。简称CAD。 在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来

4、，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。CAD 能够减轻设计人员的计算画图等重复性劳动，专注于设计本身，缩短设计周期和提高设计质量。Pro/E（Pro/Engineer操作软件）是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC）的重要产品。在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。  Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来

5、解决牲的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。  Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。第一章 任务的分析本次毕业设计的任务是薄壁零件的数控加工与工艺分析。拿到图纸通过分析后我准备对它先进行实体模型，再进行数控加工工艺分析，再制定加工方案然后进行程序的编制最后进行仿真加工。通过对图纸的研究与分析我选择Pro/E软件对它进

6、行实体造型。主要用Pro/E软件的草图命令中的直线命令、圆弧命令、整圆命令和倒圆角命令等绘制草图，再利用拉伸体、切割体和薄壁引用等指令来完成三维实体造型。加工部分则是利用手工编程。在编程的过程当中必须要结合实际考虑其切削的效率，走刀路线。要避免刀具与工件的碰撞。工序分为粗加工和精加工，其中加工精度可以利用修改刀补的方法来保证。第二章 零件加工工艺分析与工艺处理 打开Pro/E软件，此图为Pro/E软件主界面 第一步 建立文件打开Pro/E软件，单击桌面图标，启动Proe/E后，单击新建文件按钮，在话框中选文件类型为Part，子类型为Solid。去掉“Use default template (

7、使用缺省模板)”复选框前的对号，确认后弹出“New File Options（新文件选项）对话框”在其“Template（模版）”选择项中选择“mmns_part_solid”，即使用“mm（毫米）”绘制图单位的实体零件模板。第二步 创建第一个拉伸体2.1.单击窗口右侧的拉伸工具按钮，打开拉伸特征操作对话框。单击对话框中的按钮，打开截图选择对话框，选择TOP面为草绘面，其余接受系统默认，确定后进入草绘。2.2.在草绘中，绘制截图如图2-2所示。完成单击按钮退出草绘。 图2-22.3深度设置位20mm。2.4生成拉伸实体，单击操作对话框右侧的确定按钮，即生成拉伸实体特征，如图2-4所示。图2-4

8、第三步 创建拉伸叠加体3.1.进入拉伸特征操作对话框，以第一个拉伸体的上表面为草绘面（如图2-4所示）。3.2.将拉伸深度设为5mm，其余保留默认设置，单击确认按钮，生成底座的第二拉伸体，如图3-2所示。 图3-2第四步 创建四组拉伸切割体1)创建第一二组拉伸切割体4.1 打开拉伸特征操作对话框，单击按钮，选择第二拉伸体的上表面为草绘面，如图3-2所示。其余接受默认设置，进入草绘。4.2在拉伸特征操作对话框中，单击切割按钮，并将拉伸方式设为（穿透所有）方式，其余保留默认设置。4.3单击确认按钮，生成底座的第一组切割体，如图4-3a所示。以同样的方式创建第二三组切割体，切割深度设为5mm，如图4

9、-3b，4-3c所示。 图4-3a 图4-3b 图4-3c2）创建第四五组拉伸切割体4.4打开拉伸特征操作对话框，单击按钮,制截面如图4-4所示，完成后退出。 图4-4 4.5在拉伸特征操作对话框中，单击切割按钮，切割深度设为5mm。4.6单击确认按钮，生成底座的第四组切割体，如图4-6a。以同样的方式创建第五组拉伸切割体，切割深度设为5mm，如图4-6b所示。 图4-6a 图4-6b第五步 创建倒圆角5.1以图4-3c为拉伸实体，进行倒圆角，如图5-1所示。 图5-1第六步 创建薄壁文件6.1以图5-1实体进行草绘，画好图形后，则在拉伸特征操作对话框中单击薄壁拉伸按钮，并输入薄壁厚度为1mm

10、。单击确认按钮后，即生成薄壁实体，如图6-1所示。 图6-1第三章 零件加工工艺分析通过对课题图样及技术要求进行工艺分析先确定工艺基准、分析加工难点再制定加工方案,完成工具、夹具及程序的准备，并找出保证工件加工质量和加工质量稳定性的切入、切出的方式与切入、切出点。1、确定工艺基准：从图样上分析主要结构为上平面和下平面两面的结构,四周为四面方形。结合采用平口钳装夹,为保证四边相互垂直，在实际加工前必须对固定钳口进行调整。为保证上、下两面的平行，必须对钳口导轨以及垫铁进行调整。 2、加工难点分析： M28*1.5螺纹需要铣削；中心倒圆角可以使用变量编程方式完成；需多次装夹加工。3、刀具选择：图样中

11、只给出工件几何特征以及基点坐标，并没有给出实际的刀具轨迹。为提高加工效率应尽量选用大直径的刀具。但刀具直径大容易发生干涉，需要根据实际加工空间确定所需的刀具直径。4、刀具路径的选择：为提高加工效率在数控加工中尽量减少换刀次数，以节省换刀时间，能用同一把刀加工的部位全部完成后再换刀加工其他部位。同时尽量减少空行程，用同一把刀加工工件的各个部位时，应以最短的路线达到各加工部位。第四章 数控加工工艺方案41制定工艺方案制定工艺方案必须要从实际出发。因为工艺方案是按时完成工件加工的前提。制定工序方案要遵循工序集中的原则，工序越少越好,一次装夹尽可能完成全部的工序。第一个步骤：加工底平面第二个步骤：以加

12、工过的工件底面作为定位基准及找正基准，加工拉伸体切割体第三个步骤：以加工过的工件底面作为定位基准及找正基准，进行倒圆角第四个步骤：以加工过的工件底面作为定位基准及找正基准，加工薄壁零件42刀具、辅助工具一览表表7-1刀具名称刀 具 号刀 补 号刀 补规 格百 分 表T00可转位立铣刀T0150mm立 铣 刀T02T0210mm20mm立 铣 刀T03T035mm10mm中 心 钻T04T045mm10mm麻 花 钻T0519.8mm丝 锥T0710mm43加工工艺(1)加工前准备工件1）测量工件两侧边的平行度和底面平面度，确认是否满足装夹定位的要求。2）找正平口钳，保证其与机床X轴的平行度。3

13、）压紧固定平口钳，并重新检查平口钳的位置精度是否有变化，如有变化进行重新找正。44加工工艺卡片工序号工步号工步内容刀号长度补偿号半径补偿号刀具/量具主轴转速进给速度备注11通过垫铁组合，保证工件,持大于等于7mm，并找正，X、Y向原点设为工件中心，Z向尺寸为工件表面2铣顶面，光出即可，程序号O7001。T01H01D01806004003粗、精铣方轮廓，程序号O7002。T02H02D021620003004钻中心孔，程序号O7003。T03H03315001005钻孔,程序号O7004。T04H048.510001006扩孔，程序号O7005。T02H02D0216200030021将已加工

14、大平面靠紧固定钳口，利用精密平口钳和寻边器寻找工件坐标。2粗、精加工左侧凹轮廓，程序号O7006。T02H02D0216200030033钻中心孔，程序号O7003。T03H03315001004钻孔，程序号O7004。T03H038.510001005攻丝，程序号O7007。T03H04M1030045031将工件顺时针转动180 ，利用精密平口钳和寻边器寻找工件坐标。2粗、精加工右侧凹轮廓，程序号O7008。T02H02D021620003003钻中心孔，程序号O7003。T03H03315001004钻孔，程序O7004。T04H048.510001005攻丝，程序号O7007。T05H

15、05M10300450工序号工步号工步内容刀号长度补偿号半径补偿号刀具/量具主轴转速进给速度备注41未加工面朝上，利用精密平口钳和寻边器寻找工件坐标。2铣顶面，保证28 0.02，程序同O7001。T01H01D01806004003粗加工薄壁外轮廓，程序号O7009。T06H06D061030002504粗加工上部凸台，程序号O7010。T06H061030002505粗加工薄壁内轮廓，程序号O7011。T02H0216200030046粗加工下部凹轮廓，程序号O7012。T06H061030002507钻中心孔，O7003。T03H03315001008钻孔，程序O7004。T04H048

16、.510001009攻丝，程序O7007。T05H05M1030045010精加工下部凹轮廓,程序同O7012。T06H0610300025011精加工薄壁外轮廓，程序同O7011。T06H06D0610400050012精加工薄壁外轮廓，程序同O7009。T06H06D0610400050013精加工上部凸台，程序同O7010。T06H06D0610400050014空口倒圆角，程序号O7013。T02H02D02163000150015铣螺纹，程序号O7014。T07H07D073000300上表中的装夹方案如下图7-1 7-2所示：图8-1装夹方案图8-2装夹方案1. 程序编制1) 程序

17、：O7001程序程序注释O7001；程序名N10G00G17G40G49G80G90G54Z300.；设置程序初始状态N20X-30.Y-110.；保证下刀点离开工件本体N30M03S600；以100150mm/min计算SN40G43Z10.H01；加刀具长度补偿值N50M08；开切削液N60G01Z0F100；到达Z向位置N70G01Y65.F400；以0.10.25mm计算FN80X30；保证压力大于5mmN90Y-110；刀具移出工件N100M90；切削液关N110G49G00Z200M05；撤消刀具长度补偿N120M30程序结束2）程序：O7002程序程序注释O7002；程序号N10

18、G00G17G40G49G80G90G54Z300.；设置程序初始状态N20X-80.Y-80.；保证下刀点离开工件本体N30M03S1200；以100150mm/min计算SN40G43Z10.H02；加刀具长度补偿值N50M08；开切削液N60G01Z-14.5F100；到达Z向位置N70G41G01X-60D02F360；加刀具半径补偿值N80Y60.；N90Y60.；N100Y-60.；N110X-70.；N120G40G01X-80.Y-80.；撤消刀具半径补偿N130M49G00Z200.M09M05；撤消刀具半径补偿，关切削液N140M30；结束程序1） 程序：O7003程序程序

19、注释O7003；程序名N10G00G17G40G49G80G90G55Z300.；设置程序初始状态N20M03S1500；N30G43Z10.H3；加刀具长度补偿值N40M08；开切削液N50G81X0Y0Z-2.5R2.F100；N100G49G00Z200.M09M05；撤消刀具长度补偿，关切削液N110M30；程序结束4）程序：O7004程序程序注释O7004；程序名N10G00G17G40G49G80G90G55Z300；设置程序初始状态N20M03S100；N30G43Z10.H04；加刀具长度补偿值N40M08；开切削液N50G83X0Y0Z-32.R2.Q0.5P200F100；

20、N100G49G00Z200；撤消刀具长度补偿，关切削液N110M30；程序结束5）程序：O7005程序程序注释O7005；程序名N10G00G17G40G49G80G90G55Z300；设置程序初始状态N20X0Y0；N30MO3S200；N40G43Z10.H02；N50Z2；N60G41G1X-26.D02F300；N70M98P7105L10；N80G90G40G01X0Y0；N90G49G00Z200.M09M05；撤消刀具长度补偿，关切削液N100M30；程序结束程序程序注释O7105；程序名N10G91G03X-13.Y0.Z-3.I13.；N20M99；6)程序：O7006程序

21、程序注释O7006；程序名N10G00G71G40G49G80G90G56Z300；设置程序初始状态N20X-10. Y-38.；N30M03S2000；N40G43Z10.H02；N50G1Z-5F100；N60G41G1X0.D02F300；N70Y-12；N80G3X-20.R10.；N90G1Y-38；N80G90G40G01X-10.Y-40；N90G49G00Z200.M09M05；撤消刀具长度补偿，关切削液N100M30；程序结束7）程序：O7007程序程序注释O7007；程序名N10G00G17G40G49G80G90G56Z300.；设置程序初始状态N20M03S300；N3

22、0G43Z10.H05；加刀具长度补偿值N40M08；开切削液N50G84X0Y0Z-20.R2.200F450；N100G49G00Z200.M09M05；撤消刀具长度补偿，关切削液N110M30；程序结束8）程序：07008程序程序注释O7008；程序名N10G00G17G40G49G80G90G57Z300；设置程序初始状态N20X10. Y-38.；N30M03S3000；N40G43Z10.H06；N50G1Z-5F100；N60G41G1X20.D06F250；N70Y-5；N80X0；N90G1Y-38；N80G90G40G01X10.Y-40.；N90G49G00Z200.M0

23、9M05；撤消刀具长度补偿，关切削液N100M30；程序结束9）程序：O7009程序程序注释O7009程序名N10G00G17G40G49G80G90G58Z300.；设置程序初始状态N20X-10.Y60.；N30M03S3000；N40G43Z10.H06；N50G1Z-8F100.；N60G41G1Y50.D06F250；N70G02X15.722Y37.972R20.；N80G03X31.255Y26.686R20.；N90G02X40.972Y-3.218R20.；N100G03X35.038Y-21.479R20.；N110G02X9.6Y-39.961R20.；N120G03X-

24、9.6R20.；N130G02X-35.038Y-21.479R20.；N140G03X-40.922Y-3.218R20.；N150G02X-31.255Y26.686R20.；N160G03X-15.722Y37.972R20.；N170G02X0Y55.R20.；N180G01X10.；N190G40G01X15.Y60.；N200G49G00Z200.M09M05；撤消刀具长度补偿，关切削液N210M30；程序结束10）程序：O7010程序程序注释O7010；程序名N10G00G17G40G49G80G90G58Z300.；设置程序初始状态N20M03S3000；N30G43Z10.H

25、06；N40G68X0Y0R-45.；N50M98P7110；N60G68X0Y0R45.；N70M98P7110；N80G69；N90G90G40G01X10.Y-40.；N100G49G00Z200.M09M05；撤消刀具长度补偿，关切削液N110M30；程序结束程序程序注释O7110；程序名N10G90G00X20.Y90.；N20G01Z-8.F100；N30G41G01X15.D06F250；N40G01Y60.,R5.；N50G01X-15.,R5.；N60G01Y85.；N70G40G01X-20.Y90.；N80G01Z2.F1000；N90M99；11)程序:O7011程序程

26、序注释O7011；程序名N10G00G17G40G49G80G90G58Z300.；设置程序初始状态N20X0.Y35.；N30M03S3000；N40G43Z10.H06；N50G1Z-8.F100.；N60G41G1X19.Y35.D06F250；N70G03-14.739Y37.786R19.；N80G02X-31.382Y25.694R21.；N90G03X-40.492Y-2.341R19.；N100G02X-34.134Y-21.907R21.；N110G03X-10.286Y-39.233R19.；N120G02X10.286R21.；N130G03X34.134Y-21.907

27、R19.；N140G02X40.492Y-2.341R21.；N150G03X31.382Y25.694R19.；N160G02X14.739Y37.786R21.；N170G03X-19.Y35R19.；N180G40G01X0Y35.；N190G49G00Z200.M09M05；撤消刀具长度补偿，关切削液N200M30；程序结束12）程序：O7012程序程序注释O7012；程序名N10G00G17G40G49G80G58Z300.；设置程序初始状态N20M03S3000；N30G43Z10.H06；N40G68X0Y0R-45.；N50M98P7110；N60G68X0Y0R45.；N70

28、M98P7112；N80G69；N90G90G40G01X10.Y-40.；N100G49G00Z200.M09M05；撤消刀具长度补偿，关切削液N110M30；程序结束程序程序注释O7112；程序名N10G90G00X0Y-90.；N20G01Z-13.F100；N30G41G01X15.D06F250；N40G01Y-60.；N50G01X-15.；N60G01Y-85.；N70G40G01X0Y-90.；N80G01Z2.F1000；N90M99；13）程序:O7013程序程序注释O7013；程序名N10G00G17G40G49G80G90G58G300.；设置程序初始状态N20X0.Y

29、0.；保证下刀点离开工件本体N30M03S3000；以100150mm/min计算SN40G43Z10.H02；加刀具长度补偿值N50M08；开切削液N60G01Z-5.F100；到达Z向位置N70#1=0；角度初始化N80#2=5.*SIN#1；N90#3=5.*COS#1；N100#4=12.+#3；N110#5=-#2.；N120G01X-#4Z#F2000；N130G03I#4；N140#1=#1+1.；N150IF#1LE 90.GOTO 80；N160G49G00Z200.M09M05；N170M30；程序结束14)程序:O7014程序程序注释O7014;程序名N10G00G17G

30、40G49G80G90G55Z300.;设置程序初始状态N20X0Y0;保证下刀点离开工件本体N30M03S3000;以100150mm/min计算SN40G43Z10.H07;加刀具长度补偿值N50M08;开切削液N60Z-8.;接近工件N70G42G01X14.Y0D07F300;加刀具半径补偿值N80M98P7114L7;调用螺旋加工子程序N90G90G40G01X0Y0;撤消刀具半径补偿N100G49G00Z200.M09M05;撤消刀具长度补偿,关切削液N110M30;程序结束程序程序注释O7114;程序名N10G91G02I-14.Z-1.5F300;螺纹加工N20M99;返回主程

31、序第五章 数控加工的对刀首先要确定好工件坐标系的原点，然后使用寻边器或刀具确定工件的X和Y坐标位置，最后使用刀具确定Z坐标的位置。X向对刀方法：（1）将寻边器装在主轴上，如下图9-1所示：图9-1（2）主轴转速500r/min700r/min; （3）手摇移动工作台使寻边器慢慢靠近工件-X向，此时应降低手动进给倍率，直到寻边器上下两部分重合，如下图9-2：图9-2 （4）手摇Z向提起寻边器，Y轴不动，在相对坐标位置中输入X0，即X轴相对坐标清零，如下图9-3、9-4所示： 图9-3 图9-4（5）手摇将寻边器移动到+X轴，用同种方法对+X轴，记录下机床坐标系中的X值，如下图9-5所示：图9-5

32、（6）计算出工件坐标系的X值，将机床坐标值输入到G54存储器中,如下图9-6所示：图9-6 Y向对刀方法：与X向对刀方法相同。Z向对刀方法：（1）将刀具装在主轴上；（2）将工件放一对刀块；（3）手摇移动使刀具靠近对刀块，边移动刀具边拿对刀块试塞，直到松紧适度为止，记录下机床相对坐标系中的Z值,如下图9-7所示：图9-7 （4）手摇使刀具至工件外，脱离工件，此时Z轴不动；（5）手摇使Z轴向下移动一个对刀块高度；（6）将Z轴相对坐标清零或将Z轴机床坐标值输入到G54存储器里,如下图9-8所示：图9-8第六章 数控仿真加工把编辑好的所有程序单以问本的形式保存，在宇龙仿真系统中按程序传输按钮，选择程序所要加工的程序，再在控制面板中创建程序名，并按面板中的按钮进行程序的传输。传入程序见图10-1。图10-1把所有程序逐个输入到数控仿真加工软件所并进行仿真加工，经过加工后的零件走刀轨迹如下图10-2所示。 图10-2仿真实体图零件如图10-3。图10-3 结束语   随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是