毕业论文-零件的数控加工工艺编制（共9篇）
毕业论文-零件的数控加工工艺编制 篇1
X X X X 职 业 技 术 学 院
论文题目：系 别：专 业：学 制：学 号：姓 名：指导教师：
2011
毕 业 论 文
零件的数控加工工艺编制 数控与材料工程系 数控技术 三 年
年 10 月
摘要
本次设计主要是对数控加工工艺进行分析与具体零件图的加工，首先对数控加工技术进行了简单的介绍，然后根据零件图进行数控加工分析。第一，根据本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相关因素选用刀具及刀柄和零件的轮廓特点确定需要7把刀具分别为外圆粗车刀、外圆精车刀、外切槽刀、外螺纹刀、内镗孔刀、内切槽刀。第二，针对零件图图形进行编制程序，此零件为轴类零件，外轮廓由直线、圆弧和螺纹组成，零件的里面要镗出一个锥孔，在加工过程中，工件需要调头钻孔再镗孔，第三，早钻孔对刀时要先回参考点，要以孔中心作为对刀点，刀具的位置要以此来找正，使刀位点与换刀点重合。
关键字：刀具的确定、走刀路线的选择、刀具的对刀点、工件的定位。
-I 第1章 数控加工基础
1.1 数控机床简介
1.1.1、数控机床特点
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、镗床、钻床、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、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中心等。
1）具有高度柔性、适应性强 2）生产准备周期短 3）工序高度集中
4）生产效率和加工精高、质量稳定 5）能完成复杂型面的加工 6）技术含量高
7）减轻劳动强度、改善劳动条件 8）有利于生产管理
1.1.2、数控机床的分类
数控设备的种类很多，各行业都有自己的数控设备和分类方法。在机床行业，数控机床通常从以下不同角度进行分类。
1．按工艺用途分类
按其工艺用途可以划分为以下四大类：
（1）金属切削类 指采用车、铣、镗、钻、铰、磨、刨等各种切削工艺的数控机床。它又可分为两类：
①普通数控机床 ②数控加工中心（2）金属成形类 指采用挤、压、冲、拉等成形工艺的数控机床，常用的
第2章 数控车削加工工艺及程序编制
工艺分析是工艺员的中心工作也是设计者设计的一个重要环节，它是对工件进行数控加工的前期准备。合理正确的工艺分析也是编制数控加工程序的重要依据。故工艺分析是数控加工不可缺少的。
正确合理的工艺分析需完成如下工作步骤和内容。
零件尺寸的正确标注：由于加工程序是以准确的坐标点来编制的，因此，各图形几何元素间的相互关系一定要明确；各种几何元素的条件要充分，应无引起冲突的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等；构成零件轮廓的几何尺寸的条件应充分。
识读零件：零件图纸直接反映零件的结构，而零件的结构决定工艺分析的合理性，所以我们要保证良好的零件结构。
工艺步骤：制定数控加工程序、划分工步、工序，确定对刀点、换刀点，刀具补偿，选择切削刀具、冷却液，编制工艺文件等。
编制加工程序：将工艺分析融入加工程序，并对其程序进行校验和优化。
2.1 零件工艺分析
零件结构分析
1.如图所示零件便面由柱面，圆锥面，顺圆弧，逆圆弧及外螺纹构成，外螺纹绞复杂其中多个直径尺寸由较高的精度，表面粗糙，零件图尺寸编注完整，符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整，零件材料为45钢，毛胚为ф
刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取re=0.15～0.2mm。
2.3刀具卡片
2.4确定工件的定位与装夹方案
在数控车床上工件定位安装的基本原则与普通机床相同。工件的装夹方法影响工件的加工精度和效率，为了充分发挥数控机床的工作特点，在装夹工件时，应考虑以下几种因素：
1.尽可能采用通用夹具，必须时才设计制造专用夹具； 2.结构设计要满足精度要求； 3.易于定位和装夹； 4.易于切削的清理；
5.抵抗切削力由足够的刚度；
工件的定位与基准应与设计基准保持一致，应防止过定位，对与箱体工件最好选择“一面两销”作为定位基准，定位基准在数控机床上要仔细找正。
由于这个工件是个实心轴，末端要镗一个30的锥孔，因轴的长度不是很长，所以采用工件的右端面和48的外圆作定位基准，使用普通三爪卡盘夹紧工件，取工件的右端面中心为工件坐标的原点，对刀点在（100.1000）处。
2.5 切削加工顺序的安排
①先粗后精 先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工和光整加
切槽
螺纹加工
速度，以v(m/min)表示。其计算公式：
v=πdn/1000(m/min)式中：d——工件待加工表面的直径（mm）n——车床主轴每分钟的转速（r/min）
根据零件的结构特点，外轮廓用采用90度外圆车刀，轮廓粗加工时留1mm的精车余量，粗加工时选主轴转速为s=800r/min，精加工选择1000 r/min，由公式计算得：切削速度v 粗加工：v=150(m/min)精加工：v=188(m/min)
2.7 数控加工工艺文件的填写
2.7.1.工艺过程卡片
2.7.2.机械加工工序卡片
2.8 保证加工精度的方法
为了保证和提高加工精度，必须根据生产加工误差的主要原因，采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺途径措施来直接控制原始误差或控制原始误差对零件加工精度的影响。
2.8.1刀具半径的选定
1.刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。2.刀具较小时不能用较大的切削量加工（刀具刚性差）。
2.8.2采用合适的切削液
1.切削液主要用来减少切削过程中的摩擦和降低切削温度。合理使用切削液，对提高刀具耐用度和加工表面质量、加工精度起重要的作用。
2.非水溶性切削液：切削油、固体润滑剂，非溶性切削液主要起润滑作用。3.水溶性切削液：水溶液、乳化液，水溶性切削液有良好的冷却作用和清洗作用。
故本设计加工时采用水溶液进行冷却。
2．9数控加工程序
本零件采用电脑软件编程，由于程序过多，这里只打出一部分，这里只展示左端部分的程序
O1234 T0404 M03 S1200 M08 F1500 G00 X77.917 Z13.100 G00 Z6.549 G00 X71.414
G01 X56.600 Z5.841 G01 Z-15.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X57.014 F5.000 G01 X55.600 Z5.841 G01 Z-16.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X56.014 F5.000 G01 X54.600 Z5.841 G01 Z-16.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X55.014 F5.000 G01 X53.600 Z5.841
G01 X0.000 Z5.300 G01 X50.600 F10.000 G01 Z-18.700 G01 X58.600 G01 Z-36.000 G01 X60.014 Z-35.293 F20.000 G01 X70.014 G00 Z5.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.800 G01 X49.600 F10.000 G01 Z-19.200 G01 X57.600 G01 Z-36.000 G01 X59.014 Z-35.293 F20.000 G01 X69.014 G00 Z5.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.300 G01 X48.600 F10.000 G01 Z-19.700 G01 X56.600
G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.800 G01 X45.600 F10.000 G01 Z-21.200 G01 X53.600 G01 Z-36.000 G01 X55.014 Z-35.293 F20.000 G01 X65.014 G00 Z3.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.300 G01 X44.600 F10.000 G01 Z-21.700 G01 X52.600 G01 Z-36.000 G01 X54.014 Z-35.293 F20.000 G01 X64.014 G00 Z2.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.800 G01 X43.600 F10.000 G01 Z-22.200
G00 Z1.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.300 G01 X40.600 F10.000 G01 Z-23.700 G01 X48.600 G01 Z-36.000 G01 X50.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.414 G00 X77.917 G00 Z13.100 G00 X100 Z100 T0404 M03 S1200 G00 X70.318 Z11.144 G00 Z0.707 G00 X59.414 G01 X-1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.000 G01 X40.000 F10.000 G01 Z-24.000 G01 X48.000
9X23.84 G1 Z-23.8 X21.52 X18.692 Z-22.386 G0 Z2.5 X25.76 G1 Z-14.341 X24.6 Z-15.965 Z-23.8 X23.44 X20.612 Z-22.386 G0 Z2.5 X27.68 G1 Z-11.653 X25.36 Z-14.901 X22.532 Z-13.487 G0 Z2.5 X29.6 G1 Z-8.965 X27.28 Z-12.213 X24.452 Z-10.799 G0 X19.5
第3章 加工成果
3.1仿真软件介绍
3.1.1软件简介
市面上的仿真软件有很多，例如：南京斯沃和上海宇龙、斐克，这里我们选用斯沃，南京斯沃软件技术有限公司开发的，是结合机床厂家实际加工制造经验与高校教学训练一体所开发的国内第一款自动免费下载更新的数控仿真软件。通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的，又可大大减少昂贵的设备投入。斯沃数控仿真(数控模拟)软件包括16大类，66个系统，121个控制面板。具有FANUC、SIEMENS(SINUMERIK)、MITSUBISHI、FAGOR、美国哈斯HAAS、PA、广州数控GSK、华中世纪星HNC、北京凯恩帝KND系统、大连大森DASEN、南京华兴WA、江苏仁和RENHE、南京四开、天津三英、成都广泰GREAT、巨森数控JNC编程和加工功能，学生通过在PC机上操作该软件，能在很短时间内掌握各系统数控车、数控铣及加工中心的操作，可手动编程或读入CAM数控程序加工，教师通过网络教学，可随时获得学生当前操作信息。斯沃数控仿真软件也是目前国内唯一自动免费下载更新的数控仿真软件。
3.1.2 斯沃界面
打开软件，选择GSK980TD
工作界面
3.对刀，输入刀补
4.开始加工
车外轮廓
钻孔
钻一个ф20深度为29的孔
完成内轮廓加工
至此整个零件仿真加工完成。
参考文献
[1]《数控加工编程及操作》，顾京主编，高等教育出版社，2003 [2]《数控机床编程与加工技术》，李年芬，北京科技出版社 2005 [3]《数控机床加工工艺与编程》杨琳，北京中国劳动社会出版社 2005
毕业论文-零件的数控加工工艺编制 篇2
在数控加工技术广泛应用的今天,数控机床、数控加工工艺和数控加工编程三者相互影响。好的数控机床硬件设备,也要有好的软件——数控加工工艺和数控加工程序相配合,才能使加工技术更上一层楼。现在功能强大CAD/CAM软件的普遍应用,基本上都采用自动编程,而数控加工工艺的分析设计却需要经验丰富的技术人员,且数控加工工艺的分析与处理是数控加工编程的前提和依据,因此数控加工工艺的重要性被提到了更高的地位。
本文以数控铣削加工具有复杂型面零件为例,说明数控加工工艺的分析设计过程。
1 复杂型面零件工艺分析
首先,加工零件是先从图纸入手的,根据零件的二维图,要对零件进行零件图样分析(尺寸精度分析、形位精度分析),零件结构分析、零件毛坯尺寸工艺分析。
图1所示零件是具有二维平面及三维曲面的复杂型面零件,主要加工的是四个部分:6个均布的Φ8孔,挖槽和外形加工,三维曲面加工和小凸缘加工。零件有一定的尺寸精度要求,基本上都在±0.02范围内,形位精度有顶面与底面的平行度要求,侧面与底面的垂直度要求。零件图纸中的尺寸公差采用了对称公差带形式,方便了数控加工,因此可采用数控铣床加工达到其技术要求。
零件属于小批量生产,夹具采用通用夹具——虎钳夹持零件,在一次装夹中完成全部的粗、精加工,减少装夹次数和定位误差。
零件毛坯采用铸铝件,考虑铸件有较大的变形量,且毛坯在采用数控铣削加工时定位和夹紧的可靠和方便,应留有较充分的余量,因此毛坯尺寸为120x30x80(mm),采用MasterCAM9.0进行三维造型如图2所示,在MasterCAM9.0进行刀具路径设计。
2 零件的主要结构部分加工方法的分析
6个Φ8孔尺寸精度不高,表面粗糙度Ra3.2µm,加工方法采用钻孔可达到要求;
在数控铣削平面、挖槽加工中,主要采用端铣刀和立铣刀,粗铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达IT11～IT13,Ra6.3～Ra25µm;精铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达IT8～IT10,Ra1.6～Ra6.3µm;粗糙度要求较高时精加工就采用顺铣方式[1],因此铣削平面、挖槽等分粗、精加工两个工序则可达到零件的精度要求;
Φ40±0.02的三维曲面由两个半径为R26的圆弧面相切而成,表面粗糙度为Ra1.6,曲面形状不复杂,曲率变化不大,精度要求不高、可采用球头铣刀加工;
厚度为3mm的凸缘,内侧为深度6mm直纹面,外侧为R3的连接圆弧曲面,壁厚小于3mm为薄壁加工,为减小切削拉力而出现变形的现象,粗加工时在凸缘两侧留有相同的加工余量,精加工时采用小的背吃刀量(单边0.1～0.05mm)、多刀的加工方式。
3 切削用量的选择
切削用量包括切削速度、进给量、切削深度3要素,只要增大其中之一个都可提高加工效率,合理选择切削用量,针对不同的零件形状特征型面如平面、坡面、曲面和圆面等,应采用不同的切削用量,合理的切削用量对于刀具耐用度和工件加工质量起着决定性作用。
根据实践经验所知,常规零件粗加工时,适于采用大的切削深度和低的进给速度,提高加工效率;精加工时,要获得较好的表面粗糙度和加工精度则要合理的切削速度,较小的背吃刀量和进给量,当零件表面粗糙度为Ra0.8～Ra3.2µm时,精铣时圆周铣侧吃刀量取0.3～0.5mm,面铣刀背吃刀量取0.5～1mm。
4 工序设计
在数控铣床上加工零件,不同的工序需要选择不同的刀具,确定合适的加工参数和加工余量。以工序集中原则,按粗、精加工划分工序。
1)粗铣:
主要是切除大量材料,选用较大的切削进给量,则切削力较大,为利于切削采用顺铣方式;粗铣时,选用直径为Φ8mm的平刀,主轴转速为n=1800r/min,进给速度400r/min,留下加工余量为0.2mm。采用二维刀具路径粗加工,面铣削毛坯的顶面和侧面,采用三维刀具路径曲面粗加工,挖槽加工外形和凸缘Φ40±0.02曲面,挖槽加工Φ75×105带有凹槽的半径为R850的圆弧曲面。
2)精铣:
主要目的是铣削加工出所需要的型面,保证达到尺寸精度要求、形状位置精度和表面粗糙度要求。精铣时,选用直径为Φ6mm的球刀,主轴转速为n=1800r/min,进给速度800r/min;采用三维刀具路径精加工,平行铣削Φ40±0.02曲面,平行铣削Φ75×105带有凹槽的半径为R850的圆弧曲面,投影铣削凸缘外侧的R3圆弧曲面。
3)钻孔:
最后选用直径为Φ8mm的钻头加工6个Φ8孔,主轴转速为1500 r/min,进给速度为150 r/min。
根据上述的分析和设计后,在数控铣床上加工零件,如图3示为完成加工后的零件。
5 数控铣削加工工艺的主要内容
在数控加工中,大都是小批量或单件加工,而且零件轮廓外形复杂多样的,毛坯材料、形状大小各不相同,但数控加工工艺编制的思路基本上都是一致的:首先分析被加工件的零件图,确定加工的内容和技术要求,把尺寸公差转换成方便数控加工的对称公差,确定毛坯尺寸;然后确定零件结构的加工方案;接着进行加工工序的设计,确定加工顺序,选择合理的切削用量,设计刀具路径;最后采用CAM软件仿真加工校验,并对加工程序调整。
由于数控加工的复杂性,其工艺设计非常灵活,没有固定的模式,但只要认真总结,对常加工的结构——如平面、曲面、斜面、箱体、薄壁件等总能找出一定的加工规律,建立工艺库或模块化工艺,使数控加工工艺不断完善。
6 结束语
数控加工中的工艺设计是数控编程中重要的环节,关系到数控机床的使用效率、零件的加工质量、刀具的耐用等问题。因此数控编程人员在拟定零件数控加工工艺时,应进行充分、全面的工艺分析,灵活、合理地设计数控加工工艺。
摘要：本文讲述了复杂型面零件数控铣削加工工艺编制的过程,零件图纸和加工方法的分析,切削参数的优化,刀具路径的设计等。
关键词：数控铣削加工,工艺设计,切削参数
参考文献
[1]王爱玲.数控机床加工工艺[M].机械工业出版社,2006.
[2]董天毅.加工工艺对加工精度的影响[J].汽车制造业,2008,7.
钣金零件数控加工工艺的决策研究 篇3
关键词：钣金零件;数控加工;工艺
引言
现代工业中比较重要的组成部分之一就金属板材，并且得到了比较广泛的应用。在近些年来，由于其需求不断的增加，钣金加工在一定程度上得到了较快的发展，并且进一步的涵盖了原材料到成品加工的每一个过程，主要包括剪、冲、折、焊、铆接、表面处理、装配等，但是在一定程度上主要是以“冲”为例，不仅经历了普通冲床配合模具发展历程，还经历了多工位冲压以及激光切割机发展历程，同时也经历了连续模具冲压以及数控冲压等发展历程。
1.关于数控剪机的下料
在对零件尺寸计算出来之后，便可以使用数控剪板机来进行下料的工作。数控剪板机有着相互成九十度的上下两组刀片，这样可以在一次行程当中来完成板材垂直的切断加工，同时也有着能够防止板料下垂的托班机构，进一步的把剪切的长度、刀口的间隙以及刀口的角度等相关参数编制成为程序进行加工。
1.1必须要保证刀口间隙以及刀口的角度准确
在一定程度上不仅要检查上下刀口这两者之间的间缝，同时还要对其角度进行良好的检查，这是能够获得良好切断面以及对刀口使用寿命提高的有效保障，所以一定要对工艺因素进行有效的考虑。在对间缝进行剪切的过程中，在一定程度上主要是由材料以及厚料进行决定的，针对普通钢板而言，其料的料厚约为百分之十，不锈钢板以及热轧钢板其料厚约为百分之十二，铝板料厚约为百分之八到百分之九，剪切角度在一定程度上为二点五。
1.2关于加工过程中出现问题的解决办法
一是剪板机下料的过程中，其两边相对来说是不垂直的，对角线也不是很好。对剪板机的角尺进行调整，并且让其成为直角。对整个板料进行裁剪的过程中，首先应该做的就是把板料的一边对直角尺进行靠紧，并且对其毛边进行剪去。
二是剪板机下料的过程中，如果毛刺太大的话，刀口就会钝，所以要对刀口进行及时的更换，一定要把刀口的间缝调整合适。
三是剪板机在下料的过程中可能会出现扭曲变形的现象，下料不仅比较窄，并且还比较长，上下刀口的角度是不合适的。
2.关于数控冲床冲压的加工
数控的冲床主要是能够对钣金零件上面的圆孔、方孔以及缺口等进行有效的加工。比较常见的结构形式是数控转塔式的结构。在对板材进行安装之后，控制系统就能够对预先所编制好的程序进行执行，控制机床在X、Y这两个方向进行定位以及更换模具，同时也能够自动的改变冲孔的次数以及辅助功能。
2.1关于冲床模具的选择
针对冲床模具而言，其选择是否得当会在一定程度上对工艺实施质量的好与坏以及机床在使用过程中的寿命有着直接的影响。对冲切产生影响的重要工艺因素之一就是冲床模具间缝。如果间缝选择不当，会缩短模具使用寿命，引起二次剪断，导致切口的形状会出现不规则的现象，由于脱模力的增大，在一定程度上导致带料间隙材料有着比较大的影响，它不仅和加工过程中的板厚以及材质有关，其钢板的板厚在一般为百分之十到百分之十五，铝板为百分之八到百分之十二，不锈钢板为百分之十五道百分之二十，而凸模以及凹模的间隙在一定程度上可以用总差值进行相应的表示。
2.2对冲床的程序进行编制
在进行编程的过程中，一定要结合钣金的零件图，对零件展开的尺寸进行相应的计算，并且在一定程度上把零件上的孔位置以及缺口位置一定要进行重新的定位，针对数控钣金加工工艺而言，其主要的重点就是零件展开图的绘制。然后结合相关的展开图，参与相关的工艺要求，对选用的模具以及将路线和加工方法进行合理的程序编制，针对数控冲床而言，其加工步骤主要表现在以下几个方面：
一是审核图纸的过程中，首先应该做的就是对工艺系数以及折弯系数的参考，把图纸进一步的转变为展开图，并对尺寸进行详细的检查，下料尺度和方法进行确定。
二是对坐标系编程进行有效的确定，可以在一定程度上把板材的一角为零点，大多数情况下，X轴一般都是加工元素不多的一边，并且X向主要是以定位块为基准，而针对Y向而言，主要基准是夹钳。
三是对模具进行选择和安装。
四是程序的输入。
五是冲床冲压过程中进行锁定空运行。
六是在临床加工过程中，对程序的准确性进行考虑。
2.3加工过程中出现的问题和解决方法
第一是加工零件的尺寸不符合设计图纸的要求，模具安装的过程中出现错误，机床没有回到参考点以及机床操作错误等。所以，在对零件加工的过程中必须要按照设计图纸的要求进行工作，选择适合的模具，并且要把机床重新回到参考点或者是重新进行开机。
第二是加工过程中模具带料以及毛刺过大，或者是压料套不合适以及模具钝等问题。所以要调整或者是更换压料套，对模具进行研磨以及加长模具的总长。
3.关于数控折弯的加工
3.1关于折弯的机模具
在折弯工艺中一定要进行考虑的问题之一就是折弯模具，上膜在一定程度上主要是有直刀形和鹅颈形两种，而下膜具有不同宽度的V形槽，并且槽口角度为八十八度，由于钢板折弯后就会在一定程度上存在着折弹的现象，当折弯为九十度时，V形槽口应该小于九十度，并且凹模开口的尺度是比较重要的折弯参数，它不仅和折弯板厚有关，还和折弯力有关。
3.2最小的折弯尺寸以及折弯的半径
在折弯工艺中，不仅要考虑折弯半径的问题，还要对最小的折弯尺度进行考虑问题，在进行自由折弯的过程中，最适宜的折弯半径在一定程度上约等于凹模开口距的零点一五六倍，并且折弯半径出现小于或者等于板料厚度，就会在一定程度上导致弯曲层比较容易的被断裂。
4.总结
由数控剪板机、数控折弯机以及数控冲床这三部分所进行组成相对比较小型自动化数控钣金生产加工系统，不仅能够对钣金零件的下料进行有效的完成，还能够对其冲孔和折弯工作进行相应的完成，对工件的加工周期进行了大大的缩短，对劳动生产率进行有效的提高，在一定程度上对其技工成本进行降低。
参考文献：
[1]黄鑫云.数控加工工艺的决策研究[J].机械管理开发，2009，12（24）：163-166
[2]陈光明.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].制造业自动化，2005，12（24）：152-155
轴类零件的加工及工艺分析 篇4
前言
数控加工是机械制造中的先进的加工技术是一种高效率，高精度与高柔性特点的自动加工方法，数控加工技术可有效解决复杂、精密、小批多变零件的加工问题，充分适应了现代化生产的需要，制造自动化是先进制造技术的重要组成部分，其核心技术是数控技术，数控技术是综合计算机、自动技术、自动检测及精密机械等高新技术的产物，它的出现及所带来的巨大利益，已引起了世界各国技术与工业界的普遍重视，目前，国内数控机床使用越来越普及，如何提高数控加工技术水平已成为当务之急，随着数控加工的日益普及，越来越多的数控机床用户感到，数控加工工艺掌握的水平是制约手工编程与CAD/CAM集成化自动编程质量的关键因素。
数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量发挥数控机床的前提条件，从数控加工的实用角度出发，以数控加工的实际生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在介绍数控加工切削基础，数控机床刀具的选用，数控加工的定位与装夹以及数控加工工艺基础等基本知识的基础上，分析了数控车削的加工工艺。
I
内江职业技术学院
目录
前言
第一章 设计概要…………………………………………….1 第一节 设计题目及目的……………………………………… 1 第二节 选用设计软件………………………………………….1
第二章 实体设计………………………………………….2
第一节 CAXA平面图的绘制………………………………….2 第二节 零件实体的构造……………………………………..4 第三章 工艺分析………………………………………….7
第一节 零件工艺分析………………………………………..8 第二节 刀具的选择…………………………………………..9 第三节 刀具卡片……………………………………………..10 第四节 确立工件的定位与夹具方案………………………..10 第五节 确定走刀顺序和路线………………………………..11 第六节 切削用量的选择……………………………………..15 第七节 数控加工工艺文件的填写…………………………..16 第八节 保证加工精度的方法…………………………………17
第四章 数控加工程序……………………………………18 第五章 零件仿真加工……………………………………23
第一节 仿真软件简介……………………………………….23 第二节 仿真加工过程……………………………………… 25 结论……………………………………………………………… 30
II
内江职业技术学院
参考文献…………………………………………..31 III
内江职业技术学院
摘要：
本次设计主要是对数控加工工艺进行分析与具体零件图的加工，首先对数控加工技术进行了简单的介绍，然后根据零件图进行数控加工分析。第一，根据本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相关因素选用刀具及刀柄和零件的轮廓特点确定需要7把刀具分别为外圆粗车刀、外圆精车刀、外切槽刀、外螺纹刀、内镗孔刀、内切槽刀。第二，针对零件图图形进行编制程序，此零件为轴类零件，外轮廓由直线、圆弧和螺纹组成，零件的里面要镗出一个锥孔，在加工过程中，工件需要调头钻孔再镗孔，第三，早钻孔对刀时要先回参考点，要以孔中心作为对刀点，刀具的位置要以此来找正，使刀位点与换刀点重合。
关键字：
刀具的确定、走刀路线的选择、刀具的对刀点、工件的定位。
IV
内江职业技术学院
第一章 设计概要
第一节 设计题目及目的
设计题目：轴类零件的加工及工艺分析
设计目的：本次毕业综合实训实践项目为轴类零件的加工及工艺 分析，用所学理论知识和实际操作知识，在工作中分析问题、解决实际问题的能力同时达到对我们基本技能的训练，例如：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、标准、图册和规范等）的能力。加强对在加工机械零件时的零件工艺分析、及其加工精度、刀具机床的选用、刀具补偿，工件的定位与装夹的分析等。同时提高我们编写技术文件、编写数控程序、仿真数控机床操作的独立工作能力。
第二节 选用设计软件
本课题二维图选用：CAXA电子图表
实体图选用：CAXA制造工程师2008 仿真加工用:斯沃仿真软件
内江职业技术学院
第二章 实体设计
第一节 CAXA平面图的绘制 1.软件简介
我们采用CAXA电子图版2007绘制，CAXA电子图板2007打造了全新软件开发平台，多文档、多标准以及交互方式上带来全新体验，而且在系统综合性能方面进行了充分改进和优化，对于文件特别是大图的打开、存储、显示、拾取等操作的运行速度均提升100%以上，Undo/Redo性能提升了十倍以上，动态导航、智能捕捉、编辑修改等处理速度的提升，给用户的设计绘图工作带来流畅、自如的感受。而且依据中国机械设计的国家标准和使用习惯，提供专业绘图工具盒辅助设计工具，通过简单的绘图操作将新品研发、改型设计等工作迅速完成，提升工程师专业设计能力。2.软件界面介绍 CAXA电子图版工作界面
内江职业技术学院
3.利用该软件作此图的平面图
内江职业技术学院
第二节 零件实体
一、零件主体的实体化
我们这里使用CAXA数控车2008来进行实体，首先选择工作界面，打开软件后，点击软件的左下角的
命令，然后出现一个界面如下
然后右键点击平面XY，创建草图，绘制如下图的封闭图形
内江职业技术学院
完成上图之后，点击菜单栏里的 按钮，完成实体创建。如下图：
二、在右端创建螺纹
利用公式曲线来创建螺纹，点击
按钮，出现如下图所示的界面
内江职业技术学院
将参数X=12*sin(t)Y=12*cos(t)Z=0.239*t 设置好之后点击
按钮，完成如图的曲线，单击，在曲线的一端创建一个平面，在此 6
内江职业技术学院
平面内绘制一个等边三角形，如图：导动除料，完成实体创建，如下图：，退出草绘，选择至此，整个零件的实体完成。
第三章 工艺分析
工艺分析是工艺员的中心工作也是设计者设计的一个重要环节，它是对工件进行数控加工的前期准备。合理正确的工艺分析也是编制数控加工程序的重要依据。故工艺分析是数控加工不可缺少的。正确合理的工艺分析需完成如下工作步骤和内容。
零件尺寸的正确标注：由于加工程序是以准确的坐标点来编制的，因此，各图形几何元素间的相互关系一定要明确；各种几何元素的条件要充分，应无引起冲突的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等；构成零件轮廓的几何尺寸的条件应充分。
内江职业技术学院
识读零件：零件图纸直接反映零件的结构，而零件的结构决定工艺分析的合理性，所以我们要保证良好的零件结构。
工艺步骤：制定数控加工程序、划分工步、工序，确定对刀点、换刀点，刀具补偿，选择切削刀具、冷却液，编制工艺文件等。
编制加工程序：将工艺分析融入加工程序，并对其程序进行校验和优化。
第一节 零件工艺分析
零件结构分析
1.如图所示零件便面由柱面，圆锥面，顺圆弧，逆圆弧及外螺纹构成，外螺纹绞复杂其中多个直径尺寸由较高的精度，表面粗糙，零件图尺寸编注完整，符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整，零件材料为45钢，毛胚为ф60mm*122mm 零件技术要求分析
小批量生产条件编程，不准用砂布和锉刀修饰平面，这是对平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB1804-M，热处理，调质处理，HRC25-35，未注粗糙度部分光洁度按Ra6.3，毛胚尺寸ф60mm*122mm。
加工难点及处理方案
分析图纸可知，此零件对平面度的要求高，左端更有内轮廓加工，为提高零件质量，采用以下加工方案：
1.对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，编程时采用中间值。2.在轮廓曲线上，有圆弧，因此在加工时应进行刀具半径补偿，以保证轮廓曲线的准确性。
内江职业技术学院
本设计图纸中的各平面和外轮廓表面的粗糙度要求可采用粗加工---精加工---超精加工方案。选择以上措施可保证尺寸、形状、精度和表面粗糙度
第二节 刀具选择
数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。
在经济型数控机床的加工过程中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则：①尽量减少刀具数量；②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工步骤；③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；④先铣后钻 ；⑤先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；⑥在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。
综上所诉：本零件的加工(1)选用φ5mm中心钻钻削中心孔。用ф20的钻头加工左端的孔(2)粗车及平端面选用90°硬质合金左偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉，副偏角不宜太小，选Kr´=35°。(3)为减少刀具数量和换刀次数，精车和车螺纹选用硬质合金60°外
内江职业技术学院
螺纹车刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取re=0.15～0.2mm。
第三节 刀具卡片
第四节 确定工件的定位与装夹方案
在数控车床上工件定位安装的基本原则与普通机床相同。工件的装夹方法影响工件的加工精度和效率，为了充分发挥数控机床的工作特点，在装夹工件时，应考虑以下几种因素： 1.尽可能采用通用夹具，必须时才设计制造专用夹具； 2.结构设计要满足精度要求； 3.易于定位和装夹； 4.易于切削的清理； 5.抵抗切削力由足够的刚度；
内江职业技术学院
工件的定位与基准应与设计基准保持一致，应防止过定位，对与箱体工件最好选择“一面两销”作为定位基准，定位基准在数控机床上要仔细找正。
由于这个工件是个实心轴，末端要镗一个30的锥孔，因轴的长度不是很长，所以采用工件的右端面和48的外圆作定位基准，使用普通三爪卡盘夹紧工件，取工件的右端面中心为工件坐标的原点，对刀点在（100.1000）处。
第五节 切削加工顺序的安排：
①先粗后精 先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。
②先主后次 先安排零件的装配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如键槽、紧 固用的光孔和螺纹孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常与主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前进行。
③先面后孔 对于箱体、支架、连杆、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。这样可使工件定位夹紧稳定可靠，利于保证孔与平面的位置精度，减小刀具的磨损，同时也给孔加工带来方便。
④基面先行 用作精基准的表面，要首先加工出来。所以，第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，轴类零件顶尖孔的加工 综上所诉：此零件的的加工顺序如下：
内江职业技术学院
1.先进行右端部分的加工，右端部分首先 1加工主轮廓走刀路线如下 ○
圆弧段加工
内江职业技术学院
切槽
螺纹加工
内江职业技术学院
2.调头加工，调头之后的加工在分成3部 1首先加工外轮廓，走刀路线如下： ○
2钻孔：钻一个ф20深度为29的孔 ○3加工左端部分的内轮廓，走刀图如下 ○ 14
内江职业技术学院
以上为整个零件的加工路线
第六节 切削用量的选择
切削速度、进给量和切削深度三者称为切削用量。它们是影响工件加工质量和生产效率的重要因素。车削时，工件加工表面最大直径处的线速度称为切削速度，以v(m/min)表示。其计算公式：
v=πdn/1000(m/min)式中：d——工件待加工表面的直径（mm）n——车床主轴每分钟的转速（r/min）
根据零件的结构特点，外轮廓用采用90度外圆车刀，轮廓粗加工时留1mm的精车余量，粗加工时选主轴转速为s=800r/min，精加工选择1000 r/min，由公式计算得：切削速度v 粗加工：v=150(m/min)精加工：v=188(m/min)
内江职业技术学院
第七节 数控加工工艺文件的填写
1.工艺过程卡片
2.机械加工工序卡片
内江职业技术学院
第八节 保证加工精度的方法
为了保证和提高加工精度，必须根据生产加工误差的主要原因，采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺途径措施来直接控制原始误差或控制原始误差对零件加工精度的影响。
一、刀具半径的选定
1.刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。2.刀具较小时不能用较大的切削量加工（刀具刚性差）。
二、采用合适的切削液
1.切削液主要用来减少切削过程中的摩擦和降低切削温度。合理使用切削液，对提高刀具耐用度和加工表面质量、加工精度起重要的作用。2.非水溶性切削液：切削油、固体润滑剂，非溶性切削液主要起润滑作用。
3.水溶性切削液：水溶液、乳化液，水溶性切削液有良好的冷却作用和清洗作用。
故本设计加工时采用水溶液进行冷却。
内江职业技术学院
第
4章 数控加工程序
本零件采用电脑软件编程，由于程序过多，这里只打出一部分，这里只展示左端部分的程序
O1234 T0404 M03 S1200 M08 F1500 G00 X77.917 Z13.100 G00 Z6.549 G00 X71.414 G01 X61.014 F5.000 G01 X59.600 Z5.841 G01 Z-14.200 F10.000 X60.000 G01 X61.414 Z-13.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X60.014 F5.000 G01 X58.600 Z5.841 G01 Z-14.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-13.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X59.014 F5.000 G01 X57.600 Z5.841 G01 Z-15.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X58.014 F5.000 G01 X56.600 Z5.841 G01 Z-15.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X57.014 F5.000 18
内江职业技术学院
G01 X55.600 Z5.841 G01 Z-16.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X56.014 F5.000 G01 X54.600 Z5.841 G01 Z-16.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X55.014 F5.000 G01 X53.600 Z5.841 G01 Z-17.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-16.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X54.014 F5.000 G01 X52.600 Z5.841 G01 Z-17.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-16.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z5.800 G01 X51.600 F10.000 G01 Z-18.200 G01 X59.600 G01 Z-36.000 G01 X61.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.014 G00 Z6.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z5.300 G01 X50.600 F10.000 G01 Z-18.700 G01 X58.600 G01 Z-36.000 G01 X60.014 Z-35.293 F20.000 G01 X70.014 19
内江职业技术学院
G00 Z5.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.800 G01 X49.600 F10.000 G01 Z-19.200 G01 X57.600 G01 Z-36.000 G01 X59.014 Z-35.293 F20.000 G01 X69.014 G00 Z5.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.300 G01 X48.600 F10.000 G01 Z-19.700 G01 X56.600 G01 Z-36.000 G01 X58.014 Z-35.293 F20.000 G01 X68.014 G00 Z4.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z3.800 G01 X47.600 F10.000 G01 Z-20.200 G01 X55.600 G01 Z-36.000 G01 X57.014 Z-35.293 F20.000 G01 X67.014 G00 Z4.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z3.300 G01 X46.600 F10.000 G01 Z-20.700 G01 X54.600 G01 Z-36.000 G01 X56.014 Z-35.293 F20.000 G01 X66.014 G00 Z3.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.800 G01 X45.600 F10.000 G01 Z-21.200 G01 X53.600 G01 Z-36.000 G01 X55.014 Z-35.293 F20.000 20
内江职业技术学院
G01 X65.014 G00 Z3.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.300 G01 X44.600 F10.000 G01 Z-21.700 G01 X52.600 G01 Z-36.000 G01 X54.014 Z-35.293 F20.000 G01 X64.014 G00 Z2.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.800 G01 X43.600 F10.000 G01 Z-22.200 G01 X51.600 G01 Z-36.000 G01 X53.014 Z-35.293 F20.000 G01 X63.014 G00 Z2.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.300 G01 X42.600 F10.000 G01 Z-22.700 G01 X50.600 G01 Z-36.000 G01 X52.014 Z-35.293 F20.000 G01 X62.014 G00 Z1.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.800 G01 X41.600 F10.000 G01 Z-23.200 G01 X49.600 G01 Z-36.000 G01 X51.014 Z-35.293 F20.000 G01 X61.014 G00 Z1.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.300 G01 X40.600 F10.000 G01 Z-23.700 G01 X48.600 G01 Z-36.000 21
内江职业技术学院
G01 X50.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.414 G00 X77.917 G00 Z13.100 G00 X100 Z100 T0404 M03 S1200 G00 X70.318 Z11.144 G00 Z0.707 G00 X59.414 G01 X-1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.000 G01 X40.000 F10.000 G01 Z-24.000 G01 X48.000 G01 Z-36.000 G01 X49.414 Z-35.293 F20.000 G01 X59.414 G00 X70.318 G00 Z11.144 G00 X100 Z100 T0505 M3S500 G0X20.Z20 G0X0.Z5.G99G1Z-32.F0.1 G0Z5.X100.Z100.G0 T0606 G97 S3600 M03 G0 X21.92 Z2.5 M8 G50 S3600 G96 S330 G99 G1 Z-23.8 F.2 X20.X17.172 Z-22.386 G0 Z2.5 X23.84 G1 Z-23.8 X21.52 X18.692 Z-22.386 G0 Z2.5 X25.76 G1 Z-14.341 22
内江职业技术学院
X24.6 Z-15.965 Z-23.8 X23.44 X20.612 Z-22.386 G0 Z2.5 X27.68 G1 Z-11.653 X25.36 Z-14.901 X22.532 Z-13.487 G0 Z2.5 X29.6 G1 Z-8.965 X27.28 Z-12.213 X24.452 Z-10.799 G0 X19.5 Z2.X30.G1 Z0.Z-9.X25.Z-16.Z-24.X20.X17.172 Z-22.586 G0Z2.M9 G28 U0.W0.M05 T0606 M30
第五章 零件仿真加工
第一节、仿真软件介绍
1.软件简介
市面上的仿真软件有很多，例如：南京斯沃和上海宇龙、斐克，这里我们选用斯沃，南京斯沃软件技术有限公司开发的，是结合机床厂家实际加工制造经验与高校教学训练一体所开发的国内第一款自
内江职业技术学院
动免费下载更新的数控仿真软件。通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的，又可大大减少昂贵的设备投入。
斯沃数控仿真(数控模拟)软件包括16大类，66个系统，121个控制面板。具有FANUC、SIEMENS(SINUMERIK)、MITSUBISHI、FAGOR、美国哈斯HAAS、PA、广州数控GSK、华中世纪星HNC、北京凯恩帝KND系统、大连大森DASEN、南京华兴WA、江苏仁和RENHE、南京四开、天津三英、成都广泰GREAT、巨森数控JNC编程和加工功能，学生通过在PC机上操作该软件，能在很短时间内掌握各系统数控车、数控铣及加工中心的操作，可手动编程或读入CAM数控程序加工，教师通过网络教学，可随时获得学生当前操作信息。斯沃数控仿真软件也是目前国内唯一自动免费下载更新的数控仿真软件
2.斯沃界面
打开软件，选择GSK980TD
工作界面
内江职业技术学院
第二节 仿真加工过程
（一）第一段加工
1.装入刀具
2.设置毛胚，内江职业技术学院
3.对刀，输入刀补
4.开始加工
内江职业技术学院
第一段加工完成
（二）第二段加工
1.调头加工另一端，因为有内部轮廓的加工，我们这里选择透明模式，便于观察,对刀方式和第一段方法相同
内江职业技术学院
车外轮廓
内江职业技术学院
钻孔 钻一个ф20深度为29的孔
完成内轮廓加工
至此整个零件仿真加工完成
内江职业技术学院
结论
通过这次的毕业设计，我从设计的过程中学到了很多在书本上没有的内容，加深了对数控机床的了解，巩固了书本的知识。结论总结如下：
1.对于某个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床完成。而往往只是其中的一部分适合于数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。
2． 在确定走刀路线时，最好画一张工序简图，将已经拟定出的走刀路线画上去，这样可为编程带来不少方便。
3.有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如：控制系统的限制（主要是内存容量），机床连续工作时间的限制等。此外，程序太长会增加出错与检索困难。因此程序不能太长，一道工序的内容不能太多。致谢
非常感谢各位指导老师，没有你们交给我们知识，我们是不可能完成这项毕业设计，非常感谢你们这几年对我们的辛勤教导，你们不仅仅是传授给我们了知识，更是教会我们技能，从而让我们在这个社会上更好的立足，让我们的人生更加丰富多彩，在这里我们全组成员（曹阳，赵志城，雷露，郭川）向你们致敬！！
内江职业技术学院
参考文献：
[1]陈洪涛.数控加工工艺与编程.高等教育出版社，2003 [2]罗学科.数控机床编程与操作实训.北京化学工业出版社，2002 [3]李佳.数控机床及应用.北京清华大学出版社，2001 [4]姜爱国.数控机床技能数实训.北京理工大学出版社，2006 [5]汪建安.CAXA自动编程与训练 化学工业出版社
毕业论文-零件的数控加工工艺编制 篇5
1.工艺路线的选择
在薄壁零件的加工过程中应当重点对工艺进行分析，并对在加工的过程中，对于薄壁零件的变形规律进行研究，要重点对加工过程中，保证零件的材料变形进行分析，确保零件的加工形状和质量能达到设计的标准。在粗加工和精加工之间可以适当的对半进行处理，是为了消除加工过程中所产生的切削力以及夹紧应力，还有就是要保证零件在进行装配和调试的过程中保证稳定性。合理的工艺路线在薄壁零件的加工过程中是非常具有研究意义的。
2.提升刚度
薄壁零件因为其自身的原因，它的刚度是比较差的，对薄壁零件的刚度的提高可以有效的消除加工的过程中由于加工工作对于工件精度的影响。同时也是可以消除交工的振动的。
3.适当的装夹
毕业论文-零件的数控加工工艺编制 篇6
本文主要通过多轴加工技术, 并用CAM软件UG8.0对图1所示的大力神杯进行加工工艺分析与数控加工[2]。
1 特型零件的总体工艺分析
如图1所示, 此零件有三个部分组成: (1) 由复杂小曲面构成的顶部圆球; (2) 由曲面构成的杯体两侧的人面; (3) 由曲面构成另外两侧的非人面。根据此零件的结构, 如果采用三轴机床进行加工, 则需针对此零件制造专用的夹具且装夹过程中需要多次装夹与定位, 会造成装夹误差, 接刀处也很难把握。加工质量也会很粗糙。综合以上分析, 可以采用五轴机床与三轴机床相结合的方式加工[3]。具体加工方案如下: (1) 使用数控车床粗车毛坯, 车成零件的大致形状; (2) 首先利用五轴机床铣削杯体顶部圆球; (3) 其次用五轴机床铣削杯体的两侧人面; (4) 最后用五轴机床铣削杯体另外两侧非人面。
对此零件数控编程本着先粗后精的原则进行编程。大刀用于开粗, 用在切削余量较大的区域。小刀精加工, 清楚死角处的加工残留量, 保证加工质量。此零件使用北京机电院研发的BV100五轴联动机床完成加工, 该机床配有Siemens 840D系统, 是典型的A-C式双转台五轴机床, 工作台上的装夹部件是工作台上的圆盘。此圆盘上放射状均布T型槽, 中间布有中心孔。此零件的装夹只需将毛坯一段车削后的直径在中心孔的公差范围之内, 放入工作台的中心空处, 在用两个螺栓在T型槽与轴肩槽处加紧定位, 完成装夹。
2 特型零件的子工艺分析
通常, 在UG8.0中对零件编制加工刀轨之前, 需要做一下准备工作: (1) 造型:在UG中, 大力神杯的杯体各部分小曲面的的创建与连接。以及在下面加工中所需用到的给类驱动曲面的创建; (2) 装夹:同上文所述即可。
2.1 杯顶粗加工
根据毛坯的具体尺寸, 顶部的加工余量比较大, 为节省加工时间, 所以采用16mm的球头刀开粗, 由于是铝件, 每层切深不宜过大, 且进给速度要小, 否则会产生机床振动, 加工质量下降。故每层进给量为1.5mm, 进给速度为800mm/min。本工序加工方式为型腔铣;由于是圆柱形, 切削模式为跟随部件, 切削顺序为深度优先, 毛坯余量放为1.5mm.经软件计算后生成的刀轨如图2 (左) 所示。
2.2 杯体人面加工
考虑到杯体表面由复杂曲面组成, 且在凹处的余量大, 所以把杯体表面分为四部分分别加工。采用10mm镶刀片的的球头刀加工, 在杯体人面上有许多凹处的半径较小, 加工刀具不能加工到此位置, 因此在非切削区域对话框中, 最小斜面长度应设为0.01mm, 方可加工。本工序的加工方式为型腔铣;刀轴为指定矢量为Xc轴;由于是粗加工主轴转速不易过快, 主轴转速为4000r/min。以同样的方式, 改变刀轴矢量为Xc轴的反向。经软件计算后生成的刀轨如图2 (中、右) 所示。
2.3 杯体非人面加工
经过上述加工过程, 杯体只剩下两侧的非人面没有加工, 若是继续用先前的毛坯加工非人面, 产生的刀轨会极其混乱, 两边的接刀处也会产生接刀痕, 所以在以上工序加工后仿真生成IPW实体。保存在图层中, 作为本工序的毛坯, 本工序也10mm镶刀片的的球头刀加工, 加工方式为型腔铣;刀轴为指定矢量为Yc轴;其它参数与上工序设置均相同。以同样的方式, 改变刀轴矢量为Yc轴的反向, 生成后的刀轨如图3 (左、右) 所示.
2.4 杯顶与杯体精加工
本工序作为此零件的最后一道工艺, 影响着零件的整体加工效果, 由于上下两个刀轨分两次加工, 避免接刀痕的出现, 利用投影的方式自定义铣削区域, 具体边界向上延伸2mm, 使上下两刀轨重复2mm。即可解决此问题。在底部边界上向上缩回5mm。因为, 在整个加工过程中, 采用带刀柄加工, 定义好工作台的具体位置。可以避免刀柄与工作台相撞。本工序采用3mm的球头刀加工, 加工方式采用可变轴轮廓铣;驱动方式为表面驱动;投影矢量为垂直与驱动体;刀轴相对于驱动体为前倾角为2度, 余量为0mm。生成的刀具轨迹如图4所示。
3 加工验证
通过上述工序的加工方案, 在UG8.0中逐个输出CLS文件, 将以上输出的刀位源文件经过专用的后置处理软件转换成机床识别的G代码程序, 再通过VERICUT进行虚拟仿真, 验证此程序无误后, 使用北京机电院研发的BV100五轴机床进行加工。加工后的实物图如图5所示。
4 结束语
本文针对一特型零件, 通过多轴加工方法, 对其工艺与加工过程进行分析。体现了多轴加工方法, 可避免多次装夹与定位;而且也节省了许多工装设计与制造等辅助加工时间。为企业在实际加工中奠定了基础。
参考文献
[1]潘建新, 周小红.典型零件数控加工工艺分析[J].机电工程技术, 2010 (8) :130-131.
[2]刘江, 王骏.UGNX6.0多轴数控加工实例详解[M].电子工业出版社, 2010.8.
毕业论文-零件的数控加工工艺编制 篇7
摘要:文章以FANUC 系统的数控铣床为加工环境,运用G10指令设定坐标变量和编制宏程序加工坐标变化较频繁的四轴零件。
关键词:数控铣;G10;宏程序;坐标变换;四轴零件
中图分类号:TG659文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)18-0122-01
1概 述
在数控铣加工中,零件的工件坐标系频繁变化,就会给编程人员带来很大的计算和编程麻烦,给操作者也带来很大不便。那么怎样的指令使坐标变化容易实现呢?下面我们以FANUC系统为例,应用G10 设定坐标变量的方法,编制宏程序加工图1所示的零件。
1.1零件分析
如图2所示,零件为典型的四轴零件(当然通过计算机辅助编程也可以在三轴的数控机床上实现)在四轴的FANUC系统数控铣床上加工,旋转轴为A轴,即旋转轴绕X方向旋转,利用三爪卡盘和顶尖进行装夹,装夹简图,见图3。
工件坐标系的初始原点设定在工件的左端面与上母线的交点处。选用∮8圆柱形球头立铣刀。
1.2加工方案的拟定和数学分析
以若干直线代替圆柱面的方式编制宏程序进行加工:设定初始母线为0度,要加工完工件那么实际旋转的角度为180度减去两个刀具半径形成的角度,如图4所示,即实际角度为:
180-360*[2r/(∏*D)]=180-360*[2*4/(3.14*50)]≌161.6
式中:R——刀具半径;
D——加工圆直径。
即零件的旋转角度从0度变化到161.1度零件加工完毕。
1.3宏程序的实现
如果按照我们通常的编程方法,在加工过程中,零件的加工坐标值在不断变化,如果我们使零件在加工中的坐标值不变化而使工件坐标系的位置在不断变化,这该怎么办呢?此时可以通过G10指令设定坐标变量来实现。
格式:G10L2P X Y Z A
P——坐标号码0～6;
Y——坐标值;
A-4——坐标参数设定。
我们只要设定A轴的变量即可,即G10L2P1A#1,#1从0变化到161.1度。随着#1的变化加工坐标系也在变化。如果我们使#1以0.5度递增,即每循环一次#1增加0.5度共循环324次,加工完毕。
此时可以算出实际的行距为:
∏*D*(0.5/360)=3.14*50*360*0.5≌0.218mm(D:加工圆柱面直径)
程序如下:
O0001
N10 S1200M03;
N20 G90G54G00Z50A0;
N30 X14Y0;
N40 Z3;
N50 #1=0;
N60 G10L2P1A#1;
N70 G01Z-5F500;
N80 G01X56F100;
N90 G00Z3;
N100X14Y0;
N110#1=#1+0.5
N120IF[#1LE161.2]GOTO 60;
N130G00Z50;
N140M30;
2结 语
当然运用这种编程方法有一定的误差存在,如果采用自动编程方法,每次切深较小时可以得到较好的精度。在本零件的加工中如果再编写一个周边的精加工程序效果会更好。
参考文献:
典型轴类零件加工工艺分析 篇8
(1)轴类零件加工的工艺路线
1)基本加工路线
外圆加工的方法很多，基本加工路线可归纳为四条，
① 粗车—半精车—精车
对于一般常用材料，这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。
② 粗车—半精车—粗磨—精磨
对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。
③ 粗车—半精车—精车—金刚石车
对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因为有色金属一般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙，因此其最终工序多用精车和金刚石车。
④ 粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工
对于黑色金属材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路线。
2)典型加工工艺路线
轴类零件的主要加工表面是外圆表面，也还有常见的特特形表面，因此针对各种精度等级和表面粗糙度要求，按经济精度选择加工方法。
对普通精度的轴类零件加工，其典型的工艺路线如下：
毛坯及其热处理—预加工—车削外圆—铣键槽—(花键槽、沟槽)—热处理—磨削—终检，
(1)轴类零件的预加工
轴类零件的预加工是指加工的准备工序，即车削外圆之前的工艺。
校直 毛坯在制造、运输和保管过程中，常会发生弯曲变形，为保证加工余量的均匀及装夹可靠，一般冷态下在各种压力机或校值机上进行校值，
(2) 轴类零件加工的定位基准和装夹
1) 以工件的中心孔定位 在轴的加工中，零件各外圆表面，锥孔、螺纹表面的同轴度，端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目，这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，若 用两中心孔定位，符合基准重合的原则。中心孔不仅是车削时的定为基准，也是其它加工工序的定位基准和检验基准，又符合基准统一原则。当采用两中心孔定位 时，还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。
2) 以外圆和中心孔作为定位基准(一夹一顶) 用两中心孔定位虽然定心精度高，但刚性差，尤其是加工较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。粗加工时，为了提高零件的刚度，可采用轴的外圆表面和一 中心孔作为定位基准来加工。这种定位方法能承受较大的切削力矩，是轴类零件最常见的一种定位方法。
3) 以两外圆表面作为定位基准 在加工空心轴的内孔时，(例如：机床上莫氏锥度的内孔加工)，不能采用中心孔作为定位基准，可用轴的两外圆表面作为定位基准。当工件是机床主轴时，常以两 支撑轴颈(装配基准)为定位基准，可保证锥孔相对支撑轴颈的同轴度要求，消除基准不重合而引起的误差。
4)以带有中心孔的锥堵作为定位基准 在加工空心轴的外圆表面时，往往还采用代中心孔的锥堵或锥套心轴作为定位基准，见图6.9所示。
机械加工工艺毕业论文 篇9
关键词：机械;加工工艺;液压设备
随着经济的发展，对机械设备的需求在不断增加，机械设备的制造水平直接影响着许多行业的生存和发展，因此需要不断的创新和改进机械加工工艺，来满足需求。机械设备由不同的零部件所组成，需要用科学的方法和规则，规范机械加工的各个流程，提高机械加工的水平，从而促进我国机械加工行业的发展。
1机械产品加工工艺步骤
机械加工制造工艺是指机械产品进行生产时的加工过程，以及其中所包含的加工方法，在实际加工中，机械加工制造工艺是制约产品质量的重要因素。机械产品设计制造主要有以下几个步骤组成。
1.1产品的设计阶段
产品的设计阶段是进行机械产品开发的重要环节，其主要是指根据产品的用途，采用先进的技术和较小的经历代价进行产品的设计。根据设计形式的不同可以将机械设计分为创新设计、改进设计和变形设计等形式。其中创新设计是指根据实际需求进行全新的设计，从而满足客户的需要。改进设计则是在已有的产品的基础上进行改进，使其具有客户所需要的功能。变形设计的含义是根据已有产品进行尺寸以及结构上的调整，从而使之成为一系列的产品。
1.2工艺的设计阶段
工艺的设计阶段的内容主要内容是根据所要生产的产品设计工艺流程，其需要使生产的产品既具有客户需要的功能又有比较高的质量，在工艺设计阶段需要进行工艺分析、审核以及拟加工等过程。
1.3零件的加工阶段
【毕业论文-零件的数控加工工艺编制】推荐阅读：
薄壁零件数控车工加工工艺论文07-13
壳体零件的加工论文06-21
高锰钢零件的车削加工论文06-02
零件加工精度论文09-20
零件尺寸设计工艺论文12-03
典型零件工艺设计论文12-05
用户加工程序编制论文09-05
毕业设计连杆加工工艺10-10
破碎加工工艺论文10-15
机械加工工艺与误差论文09-10