毕业设计-槽轮机构加工工艺设计及编程

题目：槽轮机构加工工艺设计及编程题目：槽轮机构加工工艺设计及编程专业名称：数控技术应用姓名〔学号〕：班级：指导教师：2011年2011年月日摘要槽轮机构是一种步进间歇运动机构，由于结构简单、制造容易、工作可靠,能准确地控制转角,机械效率高,所以在自动和半自动生产线中得到广泛的应用但槽轮在销轴进出槽轮槽口时加速度大,机构产生较大的冲击,而且随着转速的增加和槽轮槽数的减少冲击加剧，因而不适用于高速运转的情况。

本设计以槽数6、销轮和槽轮中心距6mm、销轴半径3mm、铣刀半径6mm为例，设计槽槽轮机构，并对槽轮的运动特性进行分析。采用CAM技术对槽轮和拨盘进行数控编程，对零件进行工艺分析，确定刀具和切削用量，最后形成NC指令。关键词：槽轮机构工艺数控编程NC目录前言第一章概述............................................................................................4第一节、槽轮机构概述.............................................................................................4第二节、槽轮机构简介.............................................................................................4第三节、槽轮机构的应用和研究现状...................................................................4第二章槽轮机构的设计与分析.......................................................7第一节、槽轮机构的工作原理、特点及应用.........................................................7第二节、外槽轮机构角速度和角加速度的分析...................................................8第三节、内槽轮机构的角速度和角加速度规律...................................................10第四节、主要几何尺寸的设计...............................................................................10第五节、本设计的主要几何尺寸的设计.................................................................11第三章数控加工技术概述.................................................................17第一节、数控加工技术的开展................................................................................17第二节、数控加工工艺的特点.................................................................................19第三节、数控机床与普通机床相比具有的优越性.................................................20第四章槽轮和拨盘的工艺规程设计................................................21第一节、机械加工工艺规程的作用...........................................................................21第二节、机械加工工艺规程的制定程序...................................................................21第三节、毛坯的选择...................................................................................................22第四节、定位基准的选择...........................................................................................22第五节、加工顺序的安排...........................................................................................23第六节、本零件工艺规程设计...................................................................................23第五章结论..............................................................................................33第六章致谢..............................................................................................34参考文献.....................................................................................................36前言在机械加工工艺教学中，机械制造专业学生及数控技术专业学生都要学习数控车床操作技术。让学生了解相关工种的先进技术，同时培养工作岗位的前瞻性；在讲授数控知识的同时，必须要求学生掌握根本的机械加工工艺，增强系统意识，理解手动操作与自动操作之间的联系，真正把学生培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。数控车工根底工艺理论及技能有机融合，包括夹具的使用、量具的识读和使用、刃具的刃磨及使用、基准定位等，分类表达了车床操作、数控车床自动编程仿真操作、数控车床编程与操作的初、中级内容。以机械加工中车工工艺学与数控车床技能训练密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清晰地展示了数控车工必须掌握的知识和技能的训练途径。对涉及与数控专业相关的根底知识、专业计算，都进行了有针对性的论述，目的在于塑造理论充实、技能扎实的专业技能型人才。本文以毛坯的选择，工件的定位装夹，加工顺序和典型零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线确实定，数控程序的编制，最终形成可以完成工件的加工。在整个工艺设计过程中，要通过分析，确定最正确的工艺方案，使得零件的加工本钱最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。最终可以制作出完整的工件并能实行槽轮机构的间歇运动。概述、槽轮机构概述由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，又称马尔他机构。它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。槽轮机构有外啮合和内啮合以及球面槽轮等。外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合那么相同，球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。槽轮机构结构简单，易加工，工作可靠，转角准确，机械效率高。但是其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速。、槽轮机构简介槽轮机构有外啮合和内啮合两种形式。外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合那么相同。单臂外啮合槽轮机构(见图)由带圆柱销的转臂、具有4条径向槽的槽轮和机架组成。当连续转动的转臂上的圆柱销进入径向槽时,拨动槽轮转过2呜2角;当圆柱销转出径向槽后,槽轮停止转动。转臂转一周，槽轮完成一次转停运动。为了保证槽轮停歇，可在转臂上固接一缺口圆盘，其圆周边与槽轮上的凹周边相配。这样,既不影响转臂转动,又能锁住槽轮不动。为了使槽轮能完成周期性的转停运动，槽轮上的径向槽数不能少于3。为了防止冲击,圆柱销应切向进、出槽轮，即径向槽与转臂在此瞬间位置要互相垂直。在满足不同间停的要求时，可采用多臂的和非对称槽的槽轮机构。、槽轮机构的应用和研究现状.槽轮机构一般应用在转速不高、要求间歇地转过一定角度的分度装置中，如自动机械、轻工机械或仪器仪表、转塔车床上的刀具转位机构。它还常在电影放映机中用以间歇移动胶片等。槽轮机构是一种较为常见的间歇运动机构形式它具有机构简单、制造容易、工作可靠等优点，在各种机械中得到了广泛的应用。现在很多机器都是采用槽轮机构进行工位控制的。一致认为，槽轮机构的设计是相关机器设计中精髓，也是最关键的局部。而以往的设计中，只是二维的零部件设计以及装配，而是否存在干预都是根据经验来考虑的，免有疏忽。另外，在以往的设计中对于机构的分析做得非常的少，一是在充分保证刚度、强度的情况下，这样势必造成材料的浪费和价格的上升。这样槽轮机构的研制、改良及优化对于本课题来说是非常必要的。通常在以往的槽轮设计方法中机械设计人员要查找许多的图表利用的公式计算、并考虑众多的因素对其进行不断地校核。而在各过程中只要有一个参数的设计要求发生了稍许的变化就需要再一次进行类似的重复性。这样的设计效率低、机构可靠性差。为此，开发这套集成了CAD/CAE能的槽轮机构设计系统，把这些繁琐的计算以及相关的设计知识融入其中，通过软件强大功能来实现整个机构的设计。对于用户来说，只要简单地输入几个关键尺寸值即可得到所需结构，并利用运动仿真模块可以对槽轮机构进行运动仿真分析。总体来说，应用参数化设计技术起到了提高设计效率、优化设计方案、减轻员工的劳动强度、缩短设计周期、加强产品设计的标准化、系列化等作用。对于三维建模和运动仿真，SolidWorks拥有友好的操作界面和强大建模功能，综合其丰富的API接口，利用VB6.0编制SolidWorks二次开发插件，希望由此建立的槽轮机构设计软件，对于槽轮的快速设计有大的意义。目前CAD技术在一些先进的工业国家已经得到了广泛的应用。在美国，CAD/CAM公司已超过300家，日本有80%以上的公司在不同程度上应用了CAD技术。CAD的应用领域从大规模生产企业，开展到中、小型民用工业。同时，根底软件的商品化工作在这些国家开展尤为迅速，相继推出具有强大绘图功能的图形软件，如美国Autoudesd公司的AutoCAD、SDRC公司的I-DEAS、EDS公司的Unigraphics、PTC公司的Pro-Engineering、法国Dassault公司Solidworks等等。另外，在有限元分析、优化设计、数据库管理系统等方面的技术日益成熟的情况下，也相继推出了许多实用性很强的商品化分析软件，ANYSYS、ADAMAS、NATSARN等，极大地促进了CAD技术在企业中的应用。我国对CAD技术的研发始于70年代，当时我国计算机应用尚处于萌芽阶段，二维CAD图纸设计是我国最早应用的CAD技术。从80年代初，CAD技术经历了“六五”探索，“七五”技术攻关，“八五”普及推广，“九五”深化应用四个阶段。CAD技术在我国机械行业应用较早，并得到迅速开展，也取得一些重要的应用成果。一些大型企业逐渐引进国外的一些成熟的CAD系统，并在其根底上进行二次开发，开发一些适应本企业产品的系统，目前这些方面取得了相当的成果，也取得了一定的经济效益。另外，也有一些科研独立开发自己的CAD系统，如北京高华计算机的高华CAD，北京海尔软件〔原北京航空航天大学华正软件研究所〕的CAAX电子图板和CAXA-ME制造工程师软件，浙江大学电子信息工程的GS-CAD98，广州红地技术的金银花(Lonicera)系统，华中理工大学机械学院开发的开目CAD等。但从软件的总体设计以及功能等各方面来说，与国外的软件间存在着较大的差距。参数化是CAD系统一直以来所追求的目的。参数化设计能够极大地提高设计效率。通过尺寸驱动既能为用户提供设计对象的直观、准确的反应，随时对设计对象加以更改，同时减少设计中的疏忽。在先进的CAD软件设计过程中所涉及到的所有参数都可以当作变量，可以建立互相间的约束关系式，添加程序逻辑。这些变量间的关系可以跨越CAD软件的不同模块，从而实现设计数据的全相关。参数化是实现机械设计自动化的前提和根底，参数化设计的前途不可限量。槽轮机构具有结构简单、转动效率高、设计和制造方便等优点，所以广泛地应用于轻工、食品、制药和烟草等行业的自动机械中，用于实现周期性间歇运动。槽轮机构一般应用在转速较低且要求间歇地转动的场合。我国对槽轮机构的应用和研究已有多年历史，目前仍在继续扩展和深入。1983年全国第三届机构学学术讨论会上关于槽轮机构的论文只有8篇，涉及设计、运动规律、分析、轮廓的综合等四个研究方向。到了1988年第六届会议，已有槽轮机构方面的论文20篇，增加了动力学、振动、优化设计等研究方向。而1990年第七届会议，槽轮机构方面的论文22篇，又增加了CAD/CAM、误差分析等研究方向。近几年，为了适应槽轮机构设计与制造的需要，还开展了槽轮机构的动力学理论和试验研究，建立了动力学模型，进行了动力特性分析，这些研究有利于提高槽轮机构的运行速度和改善槽轮机构的动态性能。计算机辅助设计系统及专家系统也有了相当的研究，计算机辅助设计系统及专家系统成为现代机构设计的主要手段。它将机构概念、知识、理论和方法以及设计专家的经验和智慧与计算机系统的逻辑推理、分析、判断、数据处理、图形显示等功能密切结合、以简便、快速地完成设计任务。现在槽轮机构已经在包装机械、食品机械、纺织机械、交通运输机械、动力机械、印刷机械等领域得到了广泛应用。但是，与先进国家相比，我国对槽轮机构的研究和应用还存在较大的差距，尤其是在对振动的研究、槽轮机构的加工及产品开发等方面。虽然已有很多学者对槽轮机构的研究做了相当多的工作，但在各研究方向仍有许多可继续进行的工作，并有一些研究工作有待开发。从设计的角度考虑，大致有以下几点：在从动件运动规律的研究方面，除了继续寻找更好的运动规律外，要研究有效的分析方法。在几何学和运动学的研究方面，要综合考虑各种槽轮机构，尽可能导出普遍适用的计算公式。已有研究大多集中于平面和圆柱槽轮，而且一种槽轮一种研究方法，因而设计公式过多，近似较多，并影响到其他方面〔如CAD的应用等〕的研究。开展通用而有效的CAD系统。由于种种原因，计算机在槽轮机构设计中的应用一直被局限于几种平面和圆柱槽轮机构，且每一程序一般只能处理一、二种机构，比照拟完整的CAD系统的研究，在近十几年才开始，且很不完善。引入专家系统或人工智能CAD系统。由于槽轮机构不是标准机构，种类多，应用广，加之许多已有的知识不能公式化，所以应用普通的CAD系统，有时效果并不很理想。如果引入专家系统，那么可以获得较为理想的结果。加强对槽轮机构的运动学特性和动力学特性的计算机模拟，以提高设计质量和缩短产品研制周期。研究的CAD/CAM一体化。槽轮机构作为引导机构的研究和应用。槽轮机构与其他机构组合。为改善直线槽轮机构的动力特性，可采用其他机构，如连杆、凸轮、齿轮机构与槽轮机构组合应用。组合机构的通常是通过改变主动拨盘的速度，以减小拨盘圆销进、出槽轮的柔性冲击。组合机构虽然在不同程度上改善了槽轮机构的动力性能，但是由于组合机构的结构较为复杂，因而增加了设计的难度。而且构件数目的增多，机构占有的空间也有所增大，同时也增大了积累误差，从而影响了定位精度，因此实用价值较低。槽轮机构的结构改良。先阶段的研究热点是曲线槽轮机构，即将槽轮轮廓线由直线改为曲线，以实现消除柔性冲击、改善动力性能的目的。槽轮机构的设计与分析、槽轮机构的工作原理、特点及应用工作原理：槽轮机构主要由带有圆销的拨盘、具有竟、径向槽的槽轮及机架组成。主动销轮顺时针作等速连续转动，当圆销未进入径向槽时，槽轮因内凹的锁止弧被销轮外凸的锁止弧锁住而静止；圆销进入径向槽时，两弧脱开，槽轮在圆销的驱动下转动；当圆销再次脱离径向槽时，槽轮另一圆弧又被锁住，从而实现了槽轮的单向间歇运动。〔如以下图〕槽轮机构分内啮合槽轮机构、外啮合啮合槽轮机构。内、外啮合时槽轮机构中槽轮的转向与拨盘转向的关系：拨盘上的圆销可以是一个，也可以是多个，拨盘转动一周，槽轮转动两次。槽轮机构结构简单.制造方便、转位迅速，但转角不能调节，当槽数z确定后，槽轮转角即被确定。由于槽数z不宜过多，所以槽轮机构不宜用于转角较小的场合。槽轮机构的定位精度不高，只适用于各种转速不太高的自动机械中作转位或分度机构。单轴转搭自动车床的转刀架及转位机构就是应用槽轮机构的的一个例子。其中拨盘、槽轮和机架组成一槽轮机构。2、槽轮机构的几何尺寸计算槽轮机构的中心距a是根据槽轮机构的应用场合来选定的。槽轮的轮槽数z和圆销数是根据具体工作要求，并参考前述分析确定的。如果中心距a、轮槽数z和圆销数κ，那么其他几何尺寸可相应算出。〔槽轮机构运动示意图〕外槽轮机构角速度和角加速度的分析通过下面的公式分析可以得出角速度和角加速的系数：1.运动系数与槽数确实定在一个运动循环中，槽轮的运动时间t2与销轮的运动时间t1之比，称为运动系数，用τ表示。对于外槽轮机构为了防止或减轻槽轮在开始转动和停止转动时的碰撞或冲击，圆销在开始进入径向槽或从径向槽脱出的瞬时，圆销中心的线速度方向均沿着径向槽的中心线方向，以便槽轮在启动和停止时的瞬时角速度为零。

210+220=π

210=π-220=π-(2π/z)

式中z为槽轮的槽数。

主动件以等角速度ω1转动时，槽轮转动一次所需的时间为t2=210/ω1。

当主动拨盘对称均布有k个圆销时，那么主动拨盘转过2π/k角度便完成槽轮的一个运动循环，其所需的时间为t1=2π/[kω1]，因此τ的值为

同理，对于内槽轮机构τ的值为(z+2)/2z

由上式可知，由于外啮合槽轮机构的运动系数τ应大于零，因此其槽数z应大于3。当K=1时,z不管多少,τ总是小于0.5，即外啮合槽轮机构的运动时间总是小于停歇时间。

此外，由于槽轮机构是作间歇运动的，故必须有间歇时间，所以运动系数τ总是小于1，因此k与Z的关系应为k<2z/(z-2)，常取z=4～8。当要求拨盘转一周，槽轮k次停歇的时间互不相等时，那么可将圆销不均匀分布在主动拨盘等径的圆周上。假设还要求拨盘旋转一周中槽轮k次的运动时间也互不相等时，那么还要使各圆销中心半径也不相等，此时槽轮的径向槽也应做图示的相应改变。圆销分布不等圆销中心半径不等2．槽轮机构的角速度和角加速度槽轮机构的运动分析和曲柄导杆机构的运动分析完全一样。以下图分别列出了槽数为4、6、8的外啮合槽轮机构角速度ω2/ω1和角加速度α2/ω12的变化情况。从图中可以看出，槽数愈少，那么角速度、角加速度的变化愈大，由此产生的冲击和磨损也就愈大。内槽轮机构的角速度和角加速度规律对上面的分析可以得出的规律图如下：图〔a〕，〔b〕分别给出了槽数z=3，4，6时的外槽轮机构的角速度和角加速度变化的变化曲线。〔a〕〔b〕主要几何尺寸的设计槽轮机构的几何尺寸计算：根据运动要求和槽轮机构所容许的安装尺寸，动力特性，承受载荷的大小等因素，选择槽轮的槽数z，圆销数K，槽轮机构的中心距a等槽轮机构的主要尺寸参数后，可按下表所列公式计算外槽轮机构的根本尺寸。

外槽轮机构的根本尺寸计算公式〔参数：z,K,a)本设计的主要几何尺寸的设计槽数n和圆销数k是槽轮机构的两个主要参数。槽数n和圆销数k是槽轮机构的两个主要参数。为了使槽轮开始转动和终止转动时的角速度为零以免刚性冲击，圆销进入或脱离槽轮的径向槽时，圆销中心的轨迹圆应与径向槽的中心线相切。由图6.10，a可得槽轮2转动时拨杆1的转角为(1-2)在一个运动循环中，槽轮2的运动时间与原动件1的运动时间之比称为运动系数，用表示。对于单销槽轮机构，假设原动件等速转动一周为一个运动循环，那么时间比可转换成转角之比，即(1-3)由于>0，所以>0，因此z≥3。由上式知，这种单销槽轮机构的运动系数总小于0．5，即槽轮的运动时间总小于静止时间。〔c〕如果原动件上均匀地装有k个圆销，那么，原动件每转过／A就是一个运动循环。假设原动件转过一周所需时间不变，显然原动件完成一个运动循环所需的时间应为／A；带动槽轮转动一次所需时间仍为td，那么(1-4)由于槽轮总是作间歇转动的，故运动系数r总小于1，所以由上式可得(1-5)由上式可知：当z=3时，k＝1～5;当z=4或5时，k=1～3；当z≥6时，k＝1～2。槽数n的选择除应满足工作要求外，还应考虑机构运动的平稳性和机构的尺寸大小。如图c所示，槽顶高A＝acos()，当中心距a一定时，z越大，尺寸A也越大，故转动时槽轮的惯性力矩也越大。因此生产实际中应用的槽轮槽数z常取为4—8。而根据以上所述的得出的：〔z=6k=1a=6〕圆销中心的回转半径圆销半径槽顶高槽底高槽顶侧壁厚锁止弧半径外凸锁止弧张开角以上数据作为这次槽轮机构的设计尺寸依据做出CAD图如下:本工件的装配图：以下是各个零件图：第三章数控加工技术概述第一节、数控加工技术的开展

1949年美国Parson公司与麻省理工学院开始合作，历时三年研制出能进行三轴控制的数控铣床样机，取名“Numerical

Control”。

1953年麻省理工学院开发出只需确定零件轮廓、指定切削路线，即可生成NC程序的自动编程语言。

1959年美国Keaney&Trecker公司开发成功了带刀库，能自动进行刀具交换，一次装夹中即能进行铣、钻、镗、攻丝等多种加工功能的数控机床，这就是数控机床的新种类——加工中心。

1968年英国首次将多台数控机床、无人化搬运小车和自动仓库在计算机控制下连接成自动加工系统，这就是柔性制造系统FMS。

1974年微处理器开始用于机床的数控系统中，从此CNC(计算机数控系统)软线数控技术随着计算机技术的开展得以快速开展。

1976年美国Lockhead公司开始使用图像编程。利用CAD(计算机辅助设计)绘出加工零件的模型，在显示器上“指点”被加工的部位，输入所需的工艺参数，即可由计算机自动计算刀具路径，模拟加工状态，获得NC程序。

DNC(直接数控)技术始于20世纪60年代末期。它是使用一台通用计算机，直接控制和管理一群数控机床及数控加工中心，进行多品种、多工序的自动加工。DNC群控技术是FMS柔性制造技术的根底，现代数控机床上的DNC接口就是机床数控装置与通用计算机之间进行数据传送及通讯控制用的，也是数控机床之间实现通讯用的接口。随着DNC数控技术的开展，数控机床已成为无人控制工厂的根本组成单元。

20世纪90年代，出现了包括市场预测、生产决策、产品设计与制造和销售等全过程均由计算机集成管理和控制的计算机集成制造系统CIMS。其中，数控是其根本控制单元。

20世纪90年代，基于PC-NC的智能数控系统开始得到开展，它打破了原数控厂家各自为政的封闭式专用系统结构模式，提供开放式根底，使升级换代变得非常容易。充分利用现有PC机的软硬件资源，使远程控制、远程检测诊断能够得以实现。

我国虽然早在1958年就开始研制数控机床，但由于历史原因，一直没有取得实质性成果。20世纪70年代初期，曾掀起研制数控机床的热潮，但当时是采用分立元件，性能不稳定，可靠性差。1980年北京机床研究所引进日本FANUC5、7、3、6数控系统，上海机床研究所引进美国GE公司的MTC－1数控系统，辽宁精密仪器厂引进美国Bendix公司的Dynapth

LTD10数控系统。在引进、消化、吸收国外先进技术的根底上，北京机床研究所又开发出BS03经济型数控和BS04全功能数控系统，航天部706所研制出MNC864数控系统。“八五”期间国家又组织近百个单位进行以开展自主版权为目标的“数控技术攻关”，从而为数控技术产业化建立了根底。20世纪90年代末，华中数控自主开发出基于PC-NC的HNC数控系统，到达了国际先进水平，加大了我国数控机床在国际上的竞争力度。

据1997年不完全统计，全国共拥有数控机床12万台。目前，我国数控机床生产企业有100多家，年产量增加到1万多台，品种满足率达80%，并在有些企业实施了FMS和CIMS工程，数控机床及其加工技术进入了实用阶段。

现代数控加工正在向高速化、高精度化、高柔性化、高一体化、网络化和智能化等方向开展。

1)

高速切削

受高生产率的驱使，高速化已是现代机床技术开展的重要方向之一。高速切削可通过高速运算技术、快速插补运算技术、超高速通信技术和高速主轴等技术来实现。

高主轴转速可减少切削力，减小切削深度，有利于克服机床振动，传入零件中的热量大大减低，排屑加快，热变形减小，加工精度和外表质量得到显著改善。因此，经高速加工的工件一般不需要精加工。

2)

高精度控制

高精度化一直是数控机床技术开展追求的目标。它包括机床制造的几何精度和机床使用的加工精度控制两方面。

提高机床的加工精度，一般是通过减少数控系统误差，提高数控机床根底大件结构特性和热稳定性，采用补偿技术和辅助措施来到达的。目前精整加工精度已提高到0.1

μm，并进入了亚微米级，不久超精度加工将进入纳米时代。(加工精度达0.01

μm)

3)

高柔性化

柔性是指机床适应加工对象变化的能力。目前，在进一步提高单机柔性自动化加工的同时，正努力向单元柔性和系统柔性化开展。

数控系统在21世纪将具有最大限度的柔性，能实现多种用途。具体是指具有开放性体系结构，通过重构和编辑，视需要系统的组成可大可小；功能可专用也可通用，功能价格比可调；可以集成用户的技术经验，形成专家系统。

4)

高一体化

CNC系统与加工过程作为一个整体，实现机电光声综合控制，测量造型、加工一体化，加工、实时检测与修正一体化，机床主机设计与数控系统设计一体化。

5)

网络化

实现多种通讯协议，既满足单机需要，又能满足FMS(柔性制造系统)、CIMS(计算机集成制造系统)对基层设备的要求。配置网络接口，通过Internet可实现远程监视和控制加工，进行远程检测和诊断，使维修变得简单。建立分布式网络化制造系统，可便于形成“全球制造”。

6)

智能化

21世纪的CNC系统将是一个高度智能化的系统。具体是指系统应在局部或全部实现加工过程的自适应、自诊断和自调整；多媒体人机接口使用户操作简单，智能编程使编程更加直观，可使用自然语言编程；加工数据的自生成及智能数据库；智能监控；采用专家系统以降低对操作者的要第二节、数控加工工艺的特点数控加工工艺是伴随着数控机床的产生，不断开展和逐步完善起来的一门应用技术，研究的对象是数控设备完成数控加工全过程相关的集成化技术，最直接的研究对象是与数控设备息息相关的数控装置、控制系统、数控程序及编制方法。数控加工工艺源于传统的加工工艺，将传统的加工工艺、计算机数控技术、计算机辅助设计和辅助制造技术有机地结合在一起，它的一个典型特征是将普通加工工艺完全融入数控加工工艺中。数控加工工艺是数控编程的根底，高质量的数控加工程序，源于周密、细致的技术可行性分析、总体工艺规划和数控加工工艺设计。

编程员接到一个零件或产品的数控编程任务，主要的工作包括根据零件或产品的设计图纸及相关技术文件进行数控加工工艺可行性分析，确定完成零件数控加工的加工方法；选择数控机床的类型和规格；确定加工坐标系、选择夹具及其辅助工具、选择刀具和刀具装夹系统，规划数控加工方案和工艺路线，划分加工区域、设计数控加工工序内容，编写数控程序，进行数控程序调试和实际加工验证，最后对所有的数控工艺文件进行完善、固化并存档等方面的内容。数控编程可以简单的理解成从零件的设计图开始，直到数控加工程序编制完成的整个过程。

数控加工工艺是数控编程的核心，只有将数控加工工艺合理、科学地融入数控编程中，编程员才能编制出高质量和高水平的数控程序。数控编程也是逐步完善数控工艺的过程。

普通加工工艺是数控加工工艺的根底和技术保障，由于数控加工采用计算机对机械加工过程进行自动化控制，使得数控加工工艺具有如下特点：1．数控加工工艺远比普通机械加工工艺复杂

数控加工工艺要考虑加工零件的工艺性，加工零件的定位基准和装夹方式，也要选择刀具，制定工艺路线、切削方法及工艺参数等，而这些在常规工艺中均可以简化处理。因此，数控加工工艺比普通加工工艺要复杂得多，影响因素也多，因而有必要对数控编程的全过程进行综合分析、合理安排，然后整体完善。相同的数控加工任务，可以有多个数控工艺方案，既可以选择以加工部位作为主线安排工艺，也可以选择以加工刀具作为主线来安排工艺。数控加工工艺的多样化是数控加工工艺的一个特色，是与传统加工工艺的显著区别。

2．数控加工工艺设计要有严密的条理性

由于数控加工的自动化程度较高，相对而言，数控加工的自适应能力就较差。而且数控加工的影响因素较多，比拟复杂，需要对数控加工的全过程深思熟虑，数控工艺设计必须具有很好的条理性，也就是说，数控加工工艺的设计过程必须周密、严谨，没有错误。

3．数控加工工艺的继承性较好

凡经过调试、校验和试切削过程验证的，并在数控加工实践中证明是好的数控加工工艺，都可以作为模板，供后续加工相类似零件调用，这样不仅节约时间，而且可以保证质量。作为模板本身在调用中也是一个不断修改完善的过程，可以到达逐步标准化、系列化的效果。因此，数控工艺具有非常好的继承性。

4．数控加工工艺必须经过实际验证才能指导生产

由于数控加工的自动化程度高，平安和质量是至关重要的。数控加工工艺必须经过验证后才能用于指导生产。在普通机械加工中，工艺员编写的工艺文件可以直接下到生产线用于指导生产，一般不需要上述的复杂过程。第三节、数控机床与普通机床相比具有的优越性数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点：●加工精度高，具有稳定的加工质量；●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；●加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；数控折弯机●机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高〔一般为普通机床的3~5倍〕；●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；●对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。第四章槽轮和拨盘的工艺规程设计第一节、机械加工工艺规程的作用一、工艺规程是指导机械加工的技术文件，机械加工的生产方案、调度，工人的操作，零件的加工质量的检验，加工本钱的核算，这些都是以工艺规程为依据的。处理生产中的问题，也常以工艺规程作为共同依据。如处理质量事故，应按工艺规程来确定各有关单位、人员的责任。二、工艺规程是生产准备工作的主要依据。生产新零件时，首先要制订该零件的机械加工工艺规程，再根据工艺规程进行生产准备。如：新零件加工工艺中的关键工序的分析研究；准备所需的刀、夹、量具〔外购或自行制造〕；原材料及毛坯的采购或制造；新设备的购置或旧设备改装等，均必须根据工艺来进行。。三、工艺规程是新建机械制造厂〔车间〕的根本技术文件。新建〔改.扩建〕批量或大批量机械加工车间〔工段〕时，应根据工艺规程确定所需机床的种类和数量以及在车间的布置，再由此确定车间的面积大小、动力和吊装设备配置以及所需工人的工种、技术等级、数量等。第二节、机械加工工艺规程的制定程序机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件的加工工艺路线、各工序公布的具体内容及其所用的设备和工装设备、工件的检验工程及检验方法、切削用量、时间定额。一、制定工艺规程的原始材料：〔1〕产品全套装配图和零件图；〔2〕产品验收的质量标准；〔3〕毛坯资料；〔4〕有关的工艺手册及图纸；二、计算年生产纲领，确定生产类型：本次毕业设计的产品全部为单件生产类型三、分析零件图纸及产品装备图，对零件进行工艺分析：零件的工艺分析包括零件结构的分析和零件技术要求的分析两种。其中零件结构分析又包括零件外表的组成及根本类型、主要外表和次要面区分及零件的结构工艺性分析三类；零件技术的要求分析包括加工外表的尺寸精度、形状精度和外表粗糙度各加工外表之间的相互位置精度及工件的热处理和其他要求的分析。四、拟定工艺路线工艺路线主要包括方法的选择、划分加工阶段、划分工序、工序顺序的安排。在这里主要考虑经济精度〔在正常加工条件下的能保证一定范围的加工精度〕、零件材料的可加工性、工件的结构和尺寸大小及检验工序的安排。五、确定各工序的加工余量，计算各工序尺寸及公差工序余量是指为完成某一工序所必须切除的金属层厚度，即相邻两工序的工序尺寸之差；加工总余量是指由毛坯变成成品的过程中，在某些加工外表所切除的金属总厚度。影响加工余量的因素有前工序的尺寸公差、前工序的形位公差、前工序的外表粗糙度和外表缺陷、本工序的安装误差。六、确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具及辅助工具：夹具：大批量生产时广泛采用的高效气动、液动夹具；单件小批生产时采用的组合夹具或可调夹具；装刀夹具：各种夹具〔各种快速换刀夹、刀具微调机构、专用对刀样板或对刀样板，自动换刀装置〕七、确定各主要工序的技术要求及检验方法技术要求：工件的形状、位置精度、外表粗糙度、配合精度等。八、填写工艺文件机械加工工艺过程卡、作业指导书、质量手册、图纸、机床调整卡、检验工序卡、机床使用登记记录表等。第三节、毛坯的选择毛坯的种类有铸件、锻件、型材、焊接件、冲压件、冷挤压件、粉末冶金。铸件有砂型铸造和特殊铸造；锻件有自由锻造件和模锻件；型材有热轧和冷轧；焊接件具有制造简单、周期性、抗振性差、变形大、加工前要时效处理的特点。第四节、定位基准的选择机械加工过程中，定位基准的选择合理与否决定零件质量的好坏，对能否保证零件的尺寸精度和相互精度要求，以及对零件各外表间的加工工序安排都有很大影响，当用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响到夹具结构的复杂程度。因此定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。一〕、粗基准的选择原那么选择粗基准是，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基准。具体选择时应考虑以下原那么：选择重要外表为基准为保证工件上重要外表的加工余量小而均匀，那么应选择该外表为粗基准。所谓重要外表是工件精度以及外表质量要求较高的外表。选择不加工外表为粗基准为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般选择不加工面为粗基准。选择加工余量最小的外表为粗基准在没有要求保证重要外表加工余量均与的情况下，如果零件每个面都要加工，那么应选择其中加工余量最小的外表为粗基准，以防止该外表在加工时因余量缺乏而留下毛坯面，造成工件废品。选择较为平整光洁、加工面积较大的外表为基准，以便工件定位可靠、夹紧方便。粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。第五节、加工顺序的安排加工工序的安排能保证加工质量的要求、合理使用机床设备的需要、及时发现毛坯缺陷、便于安排其他成员的工作，提高集体的工作效率。粗加工阶段：先按图纸要求粗加工，为精加工留出余量。精加工阶段：将粗加工阶段留下的余量切除，是产品符合图纸要求。第六节、本零件工艺规程设计机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号CL—01—01产品名称六齿槽轮零件名称六齿槽轮材料牌号铝型材毛坯种类型材毛坯外形尺寸131×131×20每毛坯件数1每台件数工序号工名序称工序内容车间工段设备工艺装备锯料外购10铣面将毛坯的定位基准铣深度为3mm的面实训YMH600电脑、直径为12端面铣刀、游标卡尺。20粗加工按照图纸要求粗加工外型，留出0.5mm的余量精加工实训YMH600电脑、直径为8端面铣刀、游标卡尺。30精加工将粗加工留下的0.5mm的余量切除，到达图纸尺寸要求实训YMH600电脑、直径为8端面铣刀、游标卡尺。40铣出工件将工件翻转安装，铣出以加工好的六齿槽轮实训YMH600i电脑、直径为8端面铣刀、游标卡尺。50打磨将加工好的槽轮打磨，使其外表光滑，美观实训YMH600锉刀一把。60检验检查各尺寸是否符合图纸要求实训无游标卡尺设计日期〕校对〔日期〕审核〔日期〕标准化〔日期〕杨世荣2011年11月10日2011年11月20日标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期附：加工程序%O6584G54N100G21N106GN108G43H2Z30.N110Z10.N112G1Z.9F150.N114GN118G1X-60.49Y-28.74F1200.。。N2562X-89.N2566GN2568G1Y-7.49N2570G3X-60.49Y-28.49I21.J0.N2572G1FN2574G2X-81.49Y-7.49I0.J21.F1200.N2576G1Y7.49N2578G2X-60.49Y28.49I21.J0.N2580G1X81.49N2582Y-28.49N2584X-60.49N2586G0Z30.N2588M5N2590G91GN2592G28X0.Y0.N2594M30%机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号CL—01—02产品名称拨盘零件名称拨盘材料牌号铝型材毛坯种类型材毛坯外形尺寸131×131×20每毛坯件数1每台件数工序号工名序称工序内容车间工段设备工艺装备锯料外购10铣面将毛坯的定位基准铣深度为3mm的面实训YMH600电脑、直径为12端面铣刀、游标卡尺。20粗加工按照图纸要求粗加工外型，留出0.5mm的余量精加工实训YMH600电脑、直径为8端面铣刀、游标卡尺。30精加工将粗加工留下的0.5mm的余量切除，到达图纸尺寸要求实训YMH600电脑、直径为8端面铣刀、游标卡尺。40铣出工件将工件翻转安装，铣出以加工好的拨盘实训YMH600i电脑、直径为8端面铣刀、游标卡尺。50打磨将加工好的槽轮打磨，使其外表光滑，美观实训YMH600锉刀一把。60检验检查各尺寸是否符合图纸要求实训无游标卡尺设计日期〕校对〔日期〕审核〔日期〕标准化〔日期〕杨世荣2011年11月10日2011年11月20日标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期附：加工程序O2222N6178Y51.5N6180X-51.5N6182Y-51.5N6186GN6188G1FN6190G2X-51.I-51.J0.F1200.N6192X51.I51.J0.N6194G1Z10.F3000.N6196G0Z30.N6200Z10.N6202G1Z-11.F150.N6204X-41.335Y42.95F1200.N6214GN6218X0.Y-51.25I-51.25J0.N6222GN6234GN6238GN6248Y-26.195N6250GN6252X44.05Y26.195I-51.25J0.N6254G1Y35.75N6176X51.5F1200.N6178Y51.5N6180X-51.5N6182Y-51.5N6186GN6188G1FN6190G2X-51.I-51.J0.F1200.N6192X51.I51.J0.N6194G1Z10.F3000.N6196G0Z30.N6200Z10.N6202G1Z-11.F150.N6204X-41.335Y42.95F1200.N6214GN6218X0.Y-51.25I-51.25J0.N6222GN6234GN6238GN6248Y-26.195N6250GN6252X44.05Y26.195I-51.25J0.N6254G1Y35.75N6268X0.N6270X-51.25N6272Y0.N6274G2X0.Y51.25I51.25J0.N6278X0.Y-51.25I-51.25J0.N6282G1Y-51.25N6284X0.N6286X51.25N6288Y0.N6290Y51.25N6294GN6296GN6298F150.N6300X51.5F1200.N6302Y51.5N6304X-51.5N6306Y-51.5N6310GN6312G1FN6314G2X-51.I-51.J0.F1200.N6316X51.I51.J0.N6318G1Z10.F3000.N6320G0Z30.N6322M5N6324G91GN6326G28X0.Y0.N6328M30%刀具卡片产品名称或代号零件名称零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工外表备注1T0145度外圆车刀1粗、精车端面2T02切断刀1切断2、数控加工工艺卡单位名称产品名称或代号零件名称CL-01-03手柄典型轴工序号程序编号夹具名称使用设备车间001O1111三爪自定心卡盘数控车间工步号工步内容刀具