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底板零件的数控加工工艺设计
编号淮安信息职业技术学院毕业论文题 目 底板零件的数控加工工艺设计学生姓名 学 系 专 班 号 部 业 级指导教师 顾问教师二零一一年十一月
摘要摘要数控加工具有自动化程度高、加工质量稳定、加工精度高、加工效率高、柔 性好等一系列优点。能有效解决复杂、精密、小批量、多品种零件的加工问题。 近几十年来数控加工技术得到了迅速的发展和广泛应用，同时也使得传统的制造 技术发生了根本性的变革。在数控加工过程中，数控加工工艺设计是否合理，将 直接影响到数控机床效能的发挥、刀具的使用寿命以及工件的加工精度和加工效 率。因此，在数控加工中数控加工工艺的制定至关重要。 本论文为底板零件数控加工工艺设计，论文首先根据底板零件的图纸及技术 要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，依据分析的结果，对该零件进 行了数控加工工艺设计，拟定了加工方案，选择了加工设备、加工刀具、夹具， 确定了装夹方案、切削用量，制定了加工顺序、走刀路线，编制了零件的数控加 工工序卡片和刀具卡片等。最后，综合运用手工编程与自动编程编制了该零件的 数控程序。关键词 底板零件 数控加工 工艺分析 工艺设计 程序编制I摘 要II目录目摘录要 ............................................................................................................................. I 绪论 ................................................................................................................. 1第一章1.1 课题来源 ............................................................................................................... 1 1.2 设计的目的与意义 ............................................................................................... 1 1.3 论文所要完成的工作与要求 ............................................................................... 1 第二章 数控加工工艺的基础知识............................................................................. 22.1 数控加工工艺的特点 ........................................................................................... 2 2.2 数控加工工艺的主要内容 ................................................................................... 2 2.3 数控加工工艺内容的选择 ................................................................................... 3 2.4 数控加工工艺路线的设计 ................................................................................... 3 2.5 数控加工工序的设计 ........................................................................................... 4 2.6 确定走刀路线和安排工步顺序 ........................................................................... 5 2.7 定位基准与夹紧方案的确定 ............................................................................... 5 2.8 夹具的选择 ........................................................................................................... 5 2.9 刀具的选择 ........................................................................................................... 6 2.10 切削用量的选择 ................................................................................................. 7 第三章 底板零件的数控加工工艺设计..................................................................... 83.1 底板零件的零件图 ............................................................................................... 8 3.2 底板零件数控加工工艺分析与设计 ................................................................... 8 3.2.1 底板零件图分析 ............................................................................................ 8 3.2.2 加工顺序的设计 ............................................................................................ 9 3.2.3 刀具选择与刀具卡片制定 ............................................................................ 9 3.2.4 工序与工步的划分 ...................................................................................... 10 3.2.5 切削用量的确定 .......................................................................................... 11 3.2.6 夹具的选择与装夹方案的确定 .................................................................. 15 3.2.7 加工设备的选用 .......................................................................................... 15 3.2.8 底板零件工序卡片的设计 .......................................................................... 17 第四章 底板零件数控加工程序编制....................................................................... 244.1 数控编程简介及底板零件编程方法选择 ......................................................... 24 4.2 底板零件数控加工程序编写 ............................................................................. 24 第五章 总结与展望 ................................................................................................... 295.1 总结 ..................................................................................................................... 29 5.2 展望 ..................................................................................................................... 30 致 谢 ........................................................................................................................... 31参考文献 ....................................................................................................................... 33 附录 1 底板零件自动编程程序清单........................................................................ 35III目 录附录 2底板零件 UG 三维视图 ............................................................................... 37IV第一章 绪论第一章1.1 课题来源绪论本设计课题为底板零件数控加工工艺设计，选取的零件为自拟题目，课题的 选取主要参照企业真实零件，并进行适当修改后确定。在课题内容的选取上，力 求将数控专业要求具备的机械制图能力、数控加工工艺分析能力、数控加工工艺 设计能力、工艺文件编写能力、数控加工程序编制能力和数控零件加工等能力融 入其中。1.2 设计的目的与意义毕业设计是教学过程的最后阶段所采用的一种总结性的实践性教学环节。通 过毕业设计，能使学生综合应用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统、 严格的技术及基本能力的练习。在设计中，能够提高学生的写作能力、资料手册 查阅能力及熟悉国家标准和规范的能力、分析与计算能力和计算机应用能力等。 此外，通过毕业设计可以锻炼学生综合运用所学知识解决生产实际问题的能力， 提高学生独立思考和分析解决问题的能力，为以后从事专业技术工作打下基础。1.3 论文所要完成的工作与要求本设计要求学生针对底板零件进行工艺分析，根据分析结果制定零件的数控 加工工艺，并编写零件的数控加工程序，具体要求如下： 1．运用绘图软件绘制完整的零件图，要求零件图纸表述正确、标注清晰， 绘图规范。 2．对零件的数控工艺进行详细的分析，审查零件图纸的完整性和结构合理 性，分析零件的技术要求，包括加工表面的尺寸精度要求、相互位置精度要求、 形状精度要求和表面质量要求等； 3．制定零件的加工路线，划分零件的加工工序、加工工步； 4．合理的选择加工设备、加工刀具和夹具，制定装夹方案； 5．制定零件的工序卡片及刀具卡片； 6．运用手工或自动编程编写该零件数控加工程序。1淮安信息职业技术学院毕业设计论文第二章数控加工工艺的基础知识2.1 数控加工工艺的特点1.数控加工的工艺内容十分明确而具体。进行数控加工时，数控机床受数控 系统的指令，完成各种运动、实现各种加工要求。因此在编程加工之前，需要对 影响加工过程的各种加工工艺因素，如：切削用量、进给路线、刀具的几何形状， 甚至工步的划分与安排等一一工作做出定量描述。在大多数情况下，许多具体的 各一问题是由操作工人依据自己的实践经验和习惯自行考虑和决定的。就是说， 本来由操作工人在加工中灵活掌握可通过适时调整来处理的许多工艺问题，在数 控加工时就转变为编程人员必须事先设计明确安排的内容。 2.数控加工的工艺要求相当准确和严密。数控加工不能像通用机床那样加 工，可以对加工过程中出现的问题由操作工人依据自己的实践经验和习惯自行调 整的。在数控加工的工艺设计中必须注意加工过程中的每一个环节，做到万无一 失。在实际中一个字符、一个小数点或一个逗号的差错都可能酿成重大的机床事 故和质量事故。因为数控机床比其它机床价格要贵得多，其加工通常也是一些形 状比较复杂、价格也较高的工件，所以万一损坏机床或工件报废就会造成较大的 损失。根据大量加工实例分析，数控工艺考虑不周和计算编程时的粗心大意是造 成数控加工失误的主要原因。因此，要求编程人员除必须具备较扎实的工艺基本 知识和较丰富的实际工作经验外，还要必须具备耐心和严谨的工作作风。 3.数控加工的工序相对集中。一般来说，在普通机床上是根据机床的种类进 行单工序加工，而在数控机床上往往是在一次装夹中完成钻、扩、铰、铣、镗攻 螺纹等多工序加工。这种“多序和一”的现象也属于“工序集中”的范畴，极端 情况下，在一台加工中心上可以完成加工的全部加工内容。2.2 数控加工工艺的主要内容实践证明，数控加工工艺分析主要包括以下几方面的内容： 1．选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。 2．分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定加工方 案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序 的衔接等。 3．设计数控加工工序，如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选 择、切削用量的确定等。 4．数控编程中的相关工艺问题处理，如对刀点、换刀点的选择、加工路线的 确定、刀具的补偿。 5．分配数控加工中的容差。2第二章 数控加工工艺的基础知识6．处理数控机床上的部分工艺指令。2.3 数控加工工艺内容的选择对于某个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成。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。在选择并作出决定时， 应结合本企业设备的实际，立足于解决难题、攻克关键和提高生产效率，充分发 挥数控加工的优势。在选择时，一般可按下列顺序考虑： 1．通用机床无法加工的内容应作为优选内容； 2．通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容； 3．通用机床效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在 富余能力的基础上进行选择。 一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综 合效益等方面都会得到明显提高。相比之下，下列一些内容则不宜选择采用数控 加工： 1．占机调整时间长。如：以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，要用专用 工装协调的加工内容； 2．加工部位分散，要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦，效 果不明显，可安排通用机床补加工； 3．按某些特定的制造依据（如：样板等）加工的型面轮廓。主要原因是获取 数据困难，易与检验依据发生矛盾，增加编程难度。 此外，在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量、生产周期、工序间周 转情况等等。总之，要尽量做到合理，达到多、快、好、省的目的。要防止把数 控机床降格为通用机床使用。2.4 数控加工工艺路线的设计数控加工工艺路线设计与通用机床加工工艺路线设计的主要区别,在于它往 往不是指从毛坯到成品的整个工艺过程，而仅是几道数控加工工序工艺过程的具 体描述。因此在工艺路线设计中一定要注意到，由于数控加工工序一般都穿插于 零件加工的整个工艺过程中，因而要与其它加工工艺衔接好。常见工数控加工工 艺路线设计一定要特别注意以下几个问题： 1．工序的划分 如果在数控机床上加工零件，通常按工序集中原则划分工序的。 （1）按安装次数 以一次安装、加工作为一道工序。这种方法适合于加工 内容较少的零件，加工完后就能达到待检状态。3淮安信息职业技术学院毕业设计论文（2）按所用的刀具以同一把刀具加工的内容划分工序。有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工表面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如 控制系统的限制，机床连续工作时间的限制，各机床负荷率平衡等。此外，程序 太长会增加出错与检索的困难，因此程序不能太长，一道工序的内容不能太多 （3）以加工部位划分工序。对于加工内容很多的工件，可按其结构特点将 加工部位分成几个部分，如内腔、外形、曲面或平面，并将每一部分的加工作为 一道工序。 （4）以粗、精加工划分工序。对于经加工后易发生变形的工件，由于对粗 加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般来说，凡要进行粗精加工的过程， 都要将工序分开。 2．加工顺序的安排 加工顺序的安排的是否合理直接关系到零件的加工质量、生产效率核加工的 成本。所以应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。 加工顺序的安排一般应该按以下原几个原则进行： （1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机 床加工工序的也应综合考虑； （2）先进行内部加工，然后在进行外部加工； （3）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工， 以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数； （4） 在同一次安装中进行的多道工序， 应先安排对工件刚性破坏较小的工序。 3．数控加工工序与普通工序的衔接 数控加工工序前后一般都穿插有其他普通加工工序，如衔接得不好就容易产 生矛盾。因此在熟悉整个加工工艺内容的同时，要清楚数控加工工序与普通加工 工序各自的技术要求、加工目的、加工特点。 数控工艺路线设计是下一步工序设计的基础，其设计质量会直接影响零件的 加工质量与生产效率，设计工艺路线时应对零件图、零件图认真理解，结合数控 加工的特点，灵活运用普通加工工艺的一般原则，一定要制定一个合理的数控加 工工艺路线的设计。2.5 数控加工工序的设计当数控加工工艺路线设计完成后，各道数控加工工序的内容已基本确定，要 达到的目标已比较明确，对其它一些问题（诸如：刀具、夹具、量具、装夹方式 等） ，也大体做到心中有数，接下来便可以着手数控工序设计。 在确定工序内容时，要充分注意到数控加工的工艺是十分严密的。因为数控 机床虽然自动化程度较高，但自适应性差。它不能像通用机床，加工时可以根据4第二章 数控加工工艺的基础知识加工过程中出现的问题比较自由地进行人为调整，即使现代数控机床在自适应调 整方面作出了不少努力与改进，但自由度也不大。比如，数控机床在攻螺纹时， 它就不知道孔中是否已挤满了切屑，是否需要退一下刀，或清理一下切屑再干。 所以，在数控加工的工序设计中必须注意加工过程中的每一个细节。同时，在对 图形进行数学处理、计算和编程时，都要力求准确无误。因为，数控机床比同类 通用机床价格要高得多，在数控机床上加工的也都是一些形状比较复杂、价值也 较高的零件，万一损坏机床或零件都会造成较大的损失。在实际工作中，由于一 个小数点或一个逗号的差错而酿造重大机床事故和质量事故的例子也是屡见不 鲜的。 数控工序设计的主要任务是进一步把本工序的加工内容、切削用量、工艺装 备、定位夹紧方式及刀具运动轨迹都确定下来，为编制加工程序作好充分准备。2.6 确定走刀路线和安排工步顺序在数控加工工艺过程中，刀具时刻处于数控系统的控制下，因而每一时刻都 应有明确的运动轨迹及位置。走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹， 它不但包括了工步的内容， 也反映出工步顺序。 走刀路线是编写程序的依据之一， 因此，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（包括进、退刀路线） ，这样可为编程带来不少方便。工步的划分与安排一般 可随走刀路线来进行，在确定走刀路线时，主要考虑以下几点： 1．寻求最短加工路线，减少空刀时间以提高加工效率； 2．为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后一次走 刀中连续加工出来； 3．刀具的进、退刀（切入与切出）路线要认真考虑，以尽量减少在轮廓切削 中停刀（切削力突然变化造成弹性变形）而留下刀痕，也要避免在工件轮廓面上 垂直上下刀而划伤工件； 4．要选择工件在加工后变形小的路线，对横截面积小的细长零件或薄板零件 应采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去余量法安排定刀路线。2.7 定位基准与夹紧方案的确定在确定定位基准与夹紧方案时应注意下列三点： 1．尽可能作到设计、工艺与编程计算的基准统一； 2．尽量将工序集中，减少装夹次数，尽量可能做到在一次装夹后就能加工出 全部待加工表面； 3．避免采用占机人工调整装夹方案。2.8 夹具的选择由于夹具确定了零件在机床坐标系中的位置，即加工原点的位置，因而首先5淮安信息职业技术学院毕业设计论文要求夹具能保证零件在机床坐标系中的正确坐标方向，同时协调零件与机床坐标 系的尺寸。除此之外，主要考虑下列几点： 1．当零件加工批量小时，尽量采用组合夹具，可调式夹具及其它通用夹具； 2．当小批量或成批生产时才考虑采用专用夹具，但应力求结构简单； 3．夹具要开敞，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀（如产生碰撞 等） ； 4．装卸零件要方便可靠，以缩短准备时间，有条件时，批量较大的零件应采 用气动或液压夹具、多工位夹具。2.9 刀具的选择刀具的选择是数控加工工序设计的主要内容之一，它不但影响机床的加工效 率，而且直接影响加工质量。另外，数控机床主轴转速比普通机床高 1-2 倍，且 主轴输出功率大，因此与传统加工方法相比，数控加工对刀具的要求更高，不仅 要求精度高、强度大、刚度好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。 随着刀具材料性能的提高与结构特性的改善，数控加工用刀具在耐用度、刚度、 抗脆性、断屑和调整更换等方面的性能已有很大的改善。例如，目前涂层刀具， 立方氮化硼刀具以至陶瓷刀具与金刚石刀具等可使刀具的切削速度大幅度提高。 然而，从如何加工的角度看，加工刀具类型与工艺方案的合理选择则极为重要。 数控机床对所使用的刀具有许多性能上的要求，只有达到这些要求才能使数 控机床真正发挥效率。在选择数控机床所用刀具时应注意以下几个方面： 1．良好的切削性能。现代数控机床正向着高速、高刚性和大功率方向发展， 因而所使用刀具必须具有能够承受高速切削和强力切削的性能。同时，同一批刀 具在切削性能和刀具寿命方面一定要稳定，这是由于在数控机床上为了保证加工 质量，往往实行按刀具使用寿命换刀或由数控系统对刀具寿命进行管理。 2．较高的精度。随着数控机床、柔性制造系统的发展，要求刀具能实现快 速和自动换刀；又由于加工的零件日益复杂和精密，这就要求刀具必须具备较高 的形状精度。对数控机床上所用的整体式刀具也提出了较高的精度要求，有些立 铣刀的径向尺寸精度高达 5μ m 以满足精密零件的加工需要。 3．先进的刀具材料。刀具材料是影响刀具性能的重要环节。除了不断发展 常用的高速钢和硬质合金钢材料外，涂层硬质合金刀具已在国外普遍使用。硬质 合金刀片的涂层工艺是在韧性较大的硬质合金基体表面沉积一薄层（一般 5～7 μ m）高硬度的耐磨材料，把硬度和韧性高度地结合在一起，从而改善硬质合金 刀片的切削性能。 在如何使用数控机床刀具方面，也应掌握一条原则：尊重科学，按切削规律 办事。 对于不同的零件材质， 在客观规律上就有一个切削速度 （v） 背吃刀量 、 （aP） 、 进给量（f）三者互相适应的最佳切削参数。这对大零件、稀有金属零件、贵重零6第二章 数控加工工艺的基础知识件更为重要，应在实践中不断摸索这个最佳切削参数。2.10 切削用量的选择当编制数控加工程序时，编程人员必须确定每道工序的切削用量。确定时一 定要根据机床说明书中规定的要求，以及刀具的耐用度去选择，当然也可结合实 践经验采用类比的方法来确定切削用量。在选择切削用量时要充分保证刀具能加 工完一个零件或保证刀具的耐用度不低于一个工作班，最少也不低于半个班的工 作时间。 背吃刀量为平行于轴线测量的切削层尺寸，单位为 mm。端铣时，背吃刀量为 切削层深度；而圆周铣时，背吃刀量为被加工表面的宽度。背吃刀量主要受机床 刚度的限制， 在机床刚度允许的情况下， 尽可能使背吃刀量等于零件的加工余量， 这样可以减少走刀次数， 提高加工效率。 对于表面粗糙度和精度要求较高的零件， 要留有足够的精加工余量，数控加工的精加工余量可以比普通机床加工的余量小 一些。 铣削加工的进给量 f(mm/r)是指刀具旋转一周，工件与刀具沿进给方向的相 对位移量；进给速度事单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量。进给速 度与进给量的关系为 vf=nf(n 为铣刀转速 r/min)。 进给量与进给速度是数控铣床 加工切削用量中的重要参数，根据零件表面粗糙度、加工精度要求、刀具及材料 等因素，参考切削用量手册选取或通过选取每齿进给量 fz，在根据公式 f=Zfz（Z 为铣刀齿数）计算。 每齿进给量 fz 的选取主要依据工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面 粗糙度等因素。工件强度和硬度越高，fz 越小；反之越大。工件表面粗糙度要求 越高，fz 就越小。工件刚性差或刀具强度低时，fz 应取较小值。 铣削的切削速度 vc 与刀具的耐用度、每齿进给量、背吃刀量及铣刀齿数成 反比，而与铣刀直径成正比。因为当 fz 和 Z 增大时，刀刃负荷增加，而且同时 工作的齿数也增多，是切削热增加，刀具磨坏加快，从而限制了切削速度的提高。 为提高刀具耐用度， 允许使用较低的切削速度， 加大铣刀直径则可改善散热条件。 选择时还应注意机床的使用说明书。在计算好各部位与各把刀具的切削用量 后，最好能建立一张切削用量表，主要是为了防止遗忘和方便编程。7淮安信息职业技术学院毕业设计论文第三章底板零件的数控加工工艺设计3.1 底板零件的零件图图3-1 底板零件的零件图图 3-1 所 示 为 底 板 零 件 的 加 工 图 ， 其 材 料 为 45 钢 ， 零 件 的 尺 寸 为 100mm*100mm*15mm （长*宽*高） 所选毛坯尺寸为 110mm*110mm*25mm ， （长*宽*高） 。 批量生产。3.2 底板零件数控加工工艺分析与设计3.2.1 底板零件图分析 该零件分别由梯形凸台、梯形型腔、两个沉孔、两个圆柱凸台、两个通孔和 梯形型腔内的两个小圆柱组成。加工时对零件两侧壁相对于 A 面的垂直度要求为 3 丝，上端面与底面的平行度要求为 5 丝，整体尺寸中长度的精度要求为 2 丝， 两沉孔与两凸台之间的中心距精度要求为 2 丝，两沉孔之间的中心距精度要求为8第三章 底板零件的数控加工工艺设计2 丝，两通孔之间的中心距精度要求为 2 丝。梯形型腔的侧壁表面粗糙度为 1.6 μ m，两个沉孔、两个通孔和两个凸台的侧壁表面粗糙度为 1.6μ m。因为零件上 的两孔之间的孔间距有较高的精度要求，所以要先用定点钻定位后再用普通的钻 头钻孔才能达到所要求的精度。根据所选零件的材质与加工时各方面的精度要求 确定加工中选用硬质合金刀具。 3.2.2 加工顺序的设计图3-2 毛坯立体图如图 3-2 为零件毛坯效果图，加工中按照基面先行、先粗后精、先主后次、 先面后孔、先内后外的原则确定本零件的加工顺序，同时，应保证在一次装夹中 尽可能加工出较多的工件表面。根据上述原则，确定本零件的加工顺序为：以上 端面（A 面）作为粗基准面装夹零件，铣削零件四周侧壁（B、C、D、E）→铣零 件底面 F 面→以 F 面作为精基准面反面装夹，铣削零件上端面（A 面）→铣零件 梯形型腔→铣零件梯形凸台→中心钻定位孔→钻 4 个通孔→绞孔→铣两个沉孔→ 铣两个圆柱凸台。 3.2.3 刀具选择与刀具卡片制定 1号刀：由于该零件上下表面加工面积较大，同时有较高的表面粗糙度要求， 故选用φ 80面铣刀进行加工，可以提高加工精度和效率，减小相邻两次进给之间 的接刀痕迹和保证铣刀的使用寿命。 2号刀：对于零件侧壁的加工，由于其切削余量不大，表面粗糙度要求为3.2μ m，故选用φ 16立铣刀即可满足加工要求。3号刀：考虑到梯形型腔内两个小圆柱与型腔侧壁以及梯形凸台与梯形型腔 外侧壁的最小距离为5cm，故对于该零件梯形型腔和梯形凸台的加工选用φ 4键槽9淮安信息职业技术学院毕业设计论文铣刀，以保证加工精度准确。 4号刀：由于该零件上的孔间距有一定的位置精度要求，故选用φ 2中心钻定 位后再用普通的钻头钻孔才能达到所要求的精度。 5号刀：根据零件图的尺寸要求，该零件需钻4-φ 6通孔，加工中选用φ 5.8 麻花钻。 6号刀：由于该零件上的4个通孔孔面精度要求较高，故选用φ 6铰刀绞孔才 能达到所要求的精度。 7号刀：由于该零件需加工两个沉孔与两个圆柱凸台，故选用φ 8键槽铣刀以 提高加工精度和效率。 根据上述分析，本设计中底板零件的刀具卡片制定如下：表3.1 底板零件刀具卡片 产品名称 序号 1 2 3 4 5 6 7 刀具号 T01 T02 T03 T04 T05 T06 T07 刀具名称 立铣刀 面铣刀 键槽铣刀 中心钻 麻花钻 铰刀 键槽槽刀 零件名称 数量 直径/mm 1 1 1 1 1 1 1 φ 16 φ 80 φ4 φ2 φ 5.8 φ6 φ8 长度/mm 实测 实测 实测 实测 实测 实测 实测 底板 刀具规格 备注3.2.4 工序与工步的划分 工序的划分有很多种，主要有按装夹次数划分工序、按使用刀具划分工序、 按加工部位划分工序等划分方法，本设计主要采用按使用刀具划分工序，根据上 文制定的零件加工顺序和选用刀具设计出底板零件的加工工序与工步如下: 1.工序一：选用φ 16立铣刀加工零件四周侧壁B、C、D、E平面 (1)选用φ 16立铣刀粗铣B、C、D、E面； (2)选用φ 16立铣刀精铣B、C、D、E面； 2.工序二：选用φ 80面铣刀加工零件底面F平面以及上端面A平面 (1)选用φ 80面铣刀粗铣F面； (2)选用φ 80面铣刀精铣F面； (3)选用φ 80面铣刀粗铣A面；10第三章 底板零件的数控加工工艺设计(4)选用φ 80面铣刀精铣A面； 3.工序三：选用φ 4的键槽铣刀加工零件梯形型腔以及梯形凸台 (1)选用φ 4键槽铣刀粗铣梯形型腔； (2)选用φ 4键槽铣刀精铣梯形型腔； (3)选用φ 4键槽铣刀粗铣梯形凸台； (4)选用φ 4键槽铣刀精铣梯形凸台； 4.工序四：选用φ 2中心钻定位四个小孔 (1)选用φ 2中心钻定位四个小孔； 5.工序五：选用φ 5.8麻花钻钻四个φ 6的通孔 (1)选用φ 5.8钻头钻四个通孔； 6.工序六：选用φ 6铰刀铰四个通孔 (1)选用φ 6铰刀铰四个通孔； 7.工序七：选用φ 8键槽铣刀加工两个沉孔和两个圆柱凸台 (1)φ 8键槽铣刀扩2个沉孔； (2)φ 8键槽铣刀粗铣2个凸台； (3)φ 8键槽铣刀精铣2个凸台。 3.2.5 切削用量的确定 切削用量包括主轴转速、背吃刀量、进给量。对于不同的加工方法，需要选 择不同的切削用量，并应编入程序单内。切削用量是否合理，对于能否充分发挥 机床潜力和刀具切削性能，实现优质、高效、低成本和安全操作具有十分重要的 作用。粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本。半精 加工和精加工时，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。具体数值应根据铣床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。 1．主轴转速的确定 查阅《刀具手册》，可知，加工中主轴转速计算公式如下： n=1000Vc/πd（公式 3-1） 公式中： n―主轴转速，单位 r/min Vc―切削速度，单位 m/min d―铣刀直径，单位 mm 根据切削原理可知，切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、 刀具的材料和刀具耐用度等因素。如表 3.2 所示：11淮安信息职业技术学院毕业设计论文表 3.2 铣削时切削速度 工件材料 硬度/HBS &225 钢 225~325 325~425 &190 铸铁 190~260 160~320 铝 70~120 切削速度 vc /(m/min) 高速钢铣刀 18~42 12~36 6~21 21~36 9~18 4.5~10 100~200 硬质合金铣刀 66~150 54~120 36~75 66~150 45~90 21~30 200~400从理论上讲，切削速度 Vc 的值越大越好，因为这不仅可以提高生产率，而且 可以避免生成积屑瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度值。但实际上由于机床、 刀具等的限制，应综合考虑，加工中零件各部位切削速度 Vc 数值选取如下： 粗铣四周侧壁时 Vc 选取 67mm/min 精铣四周侧壁时 Vc 选取 120mm/min 粗铣定位基准底面（F 面）以及上端面（A 面）时 Vc 选取 67mm/min 精铣定位基准底面（F 面）以及上端面（A 面）时 Vc 选取 120mm/min 粗铣梯形型腔、梯形凸台时 Vc 选取 67mm/min 精铣梯形型腔、梯形凸台时 Vc 选取 120mm/min； 定位四个孔时 Vc 选取 80mm/min， 钻 4-φ 6 通孔时 Vc 选取 80mm/min，铰 4-φ 6 孔时 Vc 选取 66mm/min ； 扩两个沉孔时 Vc 选取 80mm/min 粗铣两个凸台时 Vc 选取 67mm/min 精铣两个凸台时 Vc 选取 120mm/min 根据各部位切削速度 Vc 的选取数值以及加工中选用的具体刀具，将 Vc 与刀具 直径代入公式 3-1(n=1000Vc/πD)得到零件各部位加工时的刀具转速如下： 粗铣四周侧壁时 n 粗=1500r/min 精铣四周侧壁时 n 精=2500r/min 粗铣底面以及上端面时 n 粗=280r/min 精铣底面以及上端面时 n 精=500r/min 粗铣梯形型腔、梯形凸台时 n 粗=5000r/min 精铣梯形型腔、梯形凸台时 n 精=7500r/min 钻 4-φ 6 通孔时 n=4000r/min 铰 4-φ 6 孔时 n =3500r/min 扩孔时 n=3200r/min12第三章 底板零件的数控加工工艺设计粗铣两个凸台时 n 粗=2500r/min 精铣另个凸台是 n 精=3200r/min 2.数控加工进给量的选择 对于铣刀等多齿刀具， 通常规定每齿进给量 fz(mm)， 其含义是刀具每转过一个 齿，刀具相对于工件在进给运动方向上的位移量。进给量与每齿进给量的关系为： F=fz? N (3-2)，每齿进给量 fz 的选取，主要依据工件材料的力学性能、刀具材料 Z? 的力学性能、工件表面粗糙度等因素。工件材料强度和硬度越高，fz 越小；反之则 越大。硬质合金铣刀的每齿进给量，高于同类高速钢铣刀。工件刚性差或刀具强度 低时，应取较小值。铣刀每齿进给量如表 3.3 所示，本设计中每个工部的具体进给 速度依据上述公式计算，具体参见加工过程总表。表 3.3 铣刀每齿进给量 f Z 每齿进给量 f Z /（mm/z） 工件材料 高速钢铣刀 钢 铸铁 铝 0.10~0.15 0.12~0.20 0.06~0.20 粗铣 硬质合金铣刀 0.10~0.25 0.02~0.05 0.15~0.30 0.10~0.25 0.05~0.10 0.02~0.05 0.10~0.15 高速钢铣刀 精铣 硬质合金铣刀切削进给量 F 是切削时单位时间内工件与铣刀沿进方向的相对位移，单位为 mm/min。它与铣刀转速 n、铣刀齿数 z 及每齿进给量 fz（mm/z）的关系为: F=fz? N（公式 3-2） Z? 公式中： z―铣刀齿数，单位 mm/min fz―铣刀每齿工作台移动距离，即每齿进给量 mm/z 在保证机床、 刀具不超出工件精度充许的数值， 表面粗糙度值不太大的前提下， 尽量选择大的进给量， 粗加工时限制进给量的主要是切削力， 半精加工和精加工时， 限制进给量的主要是表面粗糙度。切削进给速度也可由机床操作者根据被加工工件 表面的具体情况进行手动调整，以获得最佳切削状态。 3．背吃刀量的确定 在机床刀具和工件的刚度允许的情况下。粗加工（Ra10～80μ m）时，一次 进给尽可能切削全部余量。在中等功率机床上，背吃刀量可达 8～10mm。半精加 工（Ra1.25～10μ m）时，背吃刀量取为 0.5～2mm。精加工（Ra0.32～1.25μ m） 时，背吃刀量取为 0.1～0.4mm。最好一次切净余量，以提高生产效率。13淮安信息职业技术学院毕业设计论文根据零件材料和我院刀具性能考虑，粗加工时：ap=2～4mm；精加工时： ap=0.2～0.5mm；上述参数的选取，即提高了生产效率，又可延长刀具使用寿命。 根据上文的工序与工步划分，设计出本零件的加工过程总表如下：表 3.4 底板零件加工过程总表 单位名称 淮安信息职 业技术学院 产品名称 零件名称 底板 主轴转速 (r/min) 进给速度 （mm/mi n） 540 背吃刀量 （mm） 零件图号序号加工内容刀具号刀具规格1粗铣四周侧 面 精铣四周侧 面 粗铣底面 精铣底面 粗铣上端面 精铣上端面 粗铣梯形型 腔 精铣梯形型 腔 粗铣梯形凸 台 精铣梯形凸 台 中心钻定位 四个小孔 钻四个通孔 绞四个通孔 扩两个沉孔T01φ 16.立铣刀 φ 16.立铣刀 φ 80.面铣刀 φ 80.面铣刀 φ 80.面铣刀 φ 80.面铣刀 φ 4.键槽槽刀 φ 4.键槽槽刀 φ 4.键槽槽刀 φ 4.键槽槽刀 φ 2.中心钻 φ 5.8.麻花钻 钻 φ 6.铰刀 φ 8.键槽槽刀150042 3 4 5 6 7 8 9 10T01 T02 T02 T02 T02 T03 T03 T03 T03 300 500 00 7500450 90 50 90 50 50 15000.2 1.8 0.2 3 0.2 1 0.8 1 0.811T0440008000.112 13 14T05 T06 T0700700 640 5403 3 414第三章 底板零件的数控加工工艺设计续表 3.4 底板零件加工过程总表 主轴转速 (r/min) 进给速度 （mm/mi n） 600 540 背吃刀量 （mm）序号加工内容刀具号刀具规格15 16精铣两个凸 台 粗铣两个凸 台T07 T07φ 8.键槽槽刀 φ 8.键槽槽刀4.8 0.23.2.6 夹具的选择与装夹方案的确定 1．夹具的选择 考虑到该零件外轮廓为正方形,形状很规则，在外型上没有什么特殊要求， 故夹具选用平口虎钳即可。考虑到本设计零件的外形尺寸和加工精度等因素，本 设计选择的平口虎钳规格参数如下：表 3.5 平口虎钳夹具参数 产品 名称 平口 虎钳 钳口宽 钳口高 螺栓直 径 （mm） 钳口最 大张开 度 160 定位键 宽度 外形尺寸（长* 宽*高）型号度 （mm） 度(mm)Q12200200--0.06360*290*1862.装夹方案的确定 由于该零件为批量生产，为提高装夹效率，平口虎钳两钳口铣削深度和宽度 均为 5mm 的装夹定位槽。加工零件时，首先以上端面（A 面）作为粗基准面装夹 部位为零件侧面（BE 或 CD 面）的约 5mm 高度处，并确保零件留有足够的加工部 位，此时铣削零件四周侧壁（B、C、D、E）以及零件底面（F 面） 。其次再以 F 面 作为精基准面反面装夹，零件已加工表面应与平口钳接触面紧密接触，此时即可 铣削零件上端面（A 面）以及零件梯形型腔、梯形凸台、孔等轮廓。 3.2.7 加工设备的选用 根据零件图可知，该零件的主要加工内容由平面、型腔、孔、凸台等构成， 该零件为批量生产，为了达到图样上的精度要求，同时兼顾到加工效率与加工经 济性， 我们选择数控机床， 根据实际情况选择装备 FANUC 0i Mate-MB 系统的 XK713A 数控铣床。本机床可以进行铣，钻等多种典型加工。它的常规配置是三轴三联动 数控系统，也可配置四轴四联动数控系统(加装数控分度头)。故它的适用范围十 分广泛，可以加工平面凸轮，空间曲面，加工各种异形零件及中小型模具，适用15淮安信息职业技术学院毕业设计论文于各种批量的生产。XK713A 数控铣床的具体参数如下： 1．主要规格尺寸 （1）工作台面积（长*宽） （2）工作台三向行程（X、Y、Z） （3）工作台最大承重 （4）主轴转速 （5）主轴锥度 （6）最大快进速度 （7）分辨率（最小设定单位） （8）定位精度 （9）重复定位精度 （10）机床外形尺寸 （11）机床净重 （12）数控系统 2．主轴系统 XK713A 数控铣床主轴采用直流或交流伺服电动机驱动，可实现无级调速，具 有很宽的调速范围（80-8000r/Min）和很高的回转精度，主轴本身刚度与抗振性 比较好,对提高加工质量和各种小孔加工极为有利，另外主轴转速可以通过操作 面板上的转速倍率开关进行调整。 3．进给系统 进给系统的主要技术参数包括：进给速度范围、快速(空行程)速度范围、运 动分辨率(最小移动增量)、定位精度等，具体参数如下： （1）进给速度范围 （2）最大快进速度 （3）分辨率（最小移动增量） （4）定位精度 （5）重复定位精度 1-5000mm/min 15m/min 0.001mm X、Z 轴：0.05mm Y 轴：0.04mm 0.002mm 800× 350mm 600×410×510mm 500kg 80-8000rpm（变频） 7:24 15m/min 0.001mm X、Z 轴：0.05mm 0.002mm ×2550mm 4500kg FANUC 0i Mate-MB Y 轴：0.04mm16第三章 底板零件的数控加工工艺设计3.2.8 底板零件工序卡片的设计 根据表 3.4 底板零件加工过程总表内容，制定出零件各加工工序如下： （1）选用φ 16的立铣刀粗、精铣零件四周侧壁表3.6 选用φ 16的立铣刀粗、精铣零件四周侧壁工序卡片 工 厂 数控加工 工序卡 产品名称或代号 零件名 称 底板 材 料 45 钢 车 间 数控加工车间 零件图号工序号 程序编号 夹具名称 1 O0001-O0 平口虎钳 02设备名称 XK713A工步号工步内容 φ 16 立铣刀粗刀具号主轴转速 进给速度 背吃刀量 (r/min) （mm/min） （mm）备注1铣四周侧壁 φ 16 立铣刀精T0115005404自动2 编制铣四周侧壁 杨叶婷T01 审核2500 批准4500.2 共7页自动 第1页17淮安信息职业技术学院毕业设计论文（2）选用φ 80的面铣刀粗、精铣零件底面和上端面表3.7 选用φ 80的面铣刀粗、精铣零件底面和上端面工序卡片 工 厂 工序号 1 数控加工 工序卡 程序编号 夹具名称 O0003-O00 平口虎钳 05 产品名称或代号 零件名称 底板 材 料 45 钢 车 间 数控加工车间 零件图号设备名称 XK713A工步号 3 4工步内容 φ 80 面铣刀粗铣底面 φ 80 面铣刀精铣底面 φ 80 面铣刀粗铣上端 面 φ 80 面铣刀精铣上端 面 杨叶婷刀具号 T02 T02 T02主轴转速 (r/min) 300 500进给速度 （mm/min） 90 50背吃刀量 （mm） 1.8 0.2备注 自动 自动 自动53009036 编制T02500 批准500.2 共7页自动 第2页审核18第三章 底板零件的数控加工工艺设计（3）选用φ 4的键槽铣刀粗、精铣零件梯形型腔与梯形凸台表3.8 选用φ 4的键槽铣刀粗、精铣零件梯形型腔与梯形凸台工序卡片 工 厂 数控加工 工序卡 产品名称或代号 零件名称 底板 材 料 45 钢 车 间 数控加工车间 零件图号工序号 程序编号 夹具名称 2 O0006-O0 平口虎钳 007设备名称 XK713A工步号工步内容 φ 4 键槽铣刀粗铣梯刀具号主轴转速 (r/min)进给速度 （mm/min）背吃刀量 （mm）备注7形型腔 φ 4 键槽铣刀精铣梯T03500025001自动8形型腔 φ 4 键槽铣刀粗铣梯T03750015000.8自动9形凸台 φ 4 键槽铣刀精铣梯T03500025001自动10 编制形凸台 杨叶婷T03 审核7500 批准15000.8 共7页自动 第3页19淮安信息职业技术学院毕业设计论文（4）选用φ 2中心钻定位四个φ 6通孔表3.9 选用φ 2中心钻定位四个φ 6通孔工序卡片 工 厂 数控加工 工序卡 产品名称或代号 零件名称 底板 材 料 45 钢 车 间 数控加工车间 零件图号工序号 程序编号 夹具名称 2 O0008 平口虎钳设备名称 XK713A工步号工步内容刀具号主轴转速 (r/min)进给速度 （mm/min）背吃刀量 （mm）备注φ 2 中心钻定位四个 11 φ 6 通孔 T04 .1 自动编制杨叶婷审核批准共7页第4页20第三章 底板零件的数控加工工艺设计（5）选用φ 5.8麻花钻钻四个φ 6通孔表3.10 选用φ 5.8麻花钻钻四个φ 6通孔工序卡片 工 厂 工序号 2 数控加工 工序卡 程序编号 夹具名称 O0009 平口虎钳 产品名称或代号 零件名 称 底板 材 料 45 钢 车 间 数控加工车间 零件图号设备名称 XK713A工步号工步内容刀具号主轴转速 进给速度 背吃刀量 (r/min) （mm/min） （mm）备注φ 5.8 麻花钻钻四个 12 φ 6 通孔 T05
自动编制杨叶婷审核批准共7页 第5页21淮安信息职业技术学院毕业设计论文（6）选用φ 6铰刀绞四个通孔表3.11 选用φ 6铰刀绞四个通孔工序卡片 工 厂 数控加工 工序卡 夹具名称 平口虎钳 产品名称或代号 零件名称 底板 材 料 45 钢 车 间 数控加工车间 零件图号工序号 程序编号 2 O0010设备名称 XK713A工步号工步内容刀具号主轴转速 (r/min)进给速度 （mm/min）背吃刀量 （mm）备注13φ 6 铰刀绞四个通孔T0632006403自动编制杨叶婷审核批准共7页第6页22第三章 底板零件的数控加工工艺设计（7）选用φ 8的键槽铣刀扩两个沉孔和粗、精铣两个凸台表3.12 选用φ 8的键槽铣刀扩两个沉孔和粗、精铣两个凸台工序卡片 工 厂 工序号 2 数控加工 工序卡 程序编号 夹具名称 O0011-O00 平口虎钳 12 产品名称或代号 零件名称 底板 材 料 45 钢 车 间 数控加工车间 零件图号设备名称 XK713A工步号工步内容 φ 8 键槽铣刀扩两个刀具号主轴转速 (r/min) 3200进给速度背吃刀量（mm/min） （mm） 540 4备注14沉孔 φ 8 键槽铣刀粗铣两T07自动15个凸台 φ 8 键槽铣刀精铣两T0725006004.8自动16 编制个凸台 杨叶婷T07 审核3200 批准5400.2自动 共7页 第7页23淮安信息职业技术学院毕业设计论文第四章底板零件数控加工程序编制4.1 数控编程简介及底板零件编程方法选择数控程序（数控加工程序）是数控机床加工中不可缺少的一部分，数控机床 之所以能加工出各种形状、不同尺寸和精度的零件，就是因为编程人员为它编制 了不同的加工程序。编写数控加工程序的过程就是将加工零件的工艺过程、工艺 参数（进给速度、主轴转速和背吃刀量等）、位移数据（几何数据和几何尺寸等） 及开关命令（换刀、切削液开/关和工件装卸等）等信息用数控系统规定的功能 代码和格式按加工顺序编写成加工程序单，并记录在信息载体上，再通过信息载 体将数控加工程序输入机床数控装置，从而指挥数控机床按数控程序的内容加工 出合格的零件。数控程序编写的如何，直接影响零件加工质量。 数控编程分手工编程和自动编程。手工编程是由人工完成刀具轨迹计算及加 工程序的编制工作。当零件形状不十分复杂或加工程序不太长时，采用手工编程 方便、经济。自动编程是利用计算机通过自动编程软件完成对刀具运动轨迹的计 算、加工程序的生成及刀具加工轨迹的动态显示等。对于加工零件形状复杂，特 别是涉及三维立体形状或刀具运动轨迹计算繁琐时，常采用自动编程。 本文中所设计的底板零件的轮廓虽然不复杂，但加工工艺有点繁琐，零件内 轮廓中有岛，凸台等，因而所需的程序较多，局部坐标的计算也比较复杂，因此 综合选择用手工和自动编程编制。4.2 底板零件数控加工程序编写O0001； （φ 16 立铣刀粗铣四周侧壁 B、C、D、E 平面） N10 G54 G90 G94 G40 G69 G15 M03 S1500； N20 G00 X55 Y-55； N30 Z50； N40 G01 Z-4 F540； N50 X-55； N60 Y55； N70 X55； N80 Y-55 N90 GOO Z10； N100 GO1 Z-8； N110 X-55； N120 Y55； N130 X55； N140 Y-55 N150 G00 Z10； N160 G01 Z-12； N170 X-55； N180 Y55； N190 X55； N200 Y-55 N210 G00 Z10；24第四章 底板零件数控加工程序编制N220 G01 Z-17.8； N230 X-55； N240 Y55； N250 X55； N260 Y-55 N270 GOO Z100； N280 GOO X0 Y0； N290 MO5； N300 M30； O0002； （φ 16 立铣刀精铣四周侧壁 B、 C、D、E 平面） N10 G54 G90 G94 G40 G69 G15 M03 S2500； N20 G00 X55 Y-55； 、 N30 Z50； N40 G01 Z-4 F450； N50 X-55； N60 Y55； N70 X55； N80 Y-55 N90 GOO Z10； N100 GO1 Z-8； N110 X-55； N120 Y55； N130 X55； N140 Y-55 N150 G00 Z10； N160 G01 Z-12； N170 X-55； N180 Y55； N190 X55； N200 Y-55 N110 X-55； N120 Y55； N130 X55； N140 Y-55N150 G00 Z10； N160 G01 Z-12； N170 X-55； N180 Y55； N190 X55； N200 Y-55 N210 G00 Z10； N220 G01 Z-18； N230 X-55； N240 Y55； N250 X55； N260 Y-55 N270 GOO Z100； N280 GOO X0 Y0； N290 MO5； N300 M30； O0003； （φ 80 面铣刀粗、精铣底面 F 平面） N10 G54 G90 G94 G40 G69 G15 M03 S300； N20 G00 X100 Y-25； N30 Z50； N40 G01 Z-1.8 F90； N50 X-100； N60 Y25； N70 X100； N80 G00 Z50； N10 M03 S500； N20 G00 X100 Y-25； N30 Z50； N40 G01 Z-2 F50； N50 X-100； N60 Y25； N70 X100； N80 G00 Z50； N90 X0 Y0；25淮安信息职业技术学院毕业设计论文N100 M05； N110 M30； O0004； （φ 80 面铣刀粗铣上端面 A 平 面） N10 G54 G90 G94 G40 G69 G15 M03 S300； N20 G00 X100 Y-25； N30 Z50； N40 G01 Z-3 F90； N50 X-100； N60 Y25； N70 X100； N80 G00 Z20； N90 X100 Y-25； N100 G01 Z-6 F100； N110 X-100； N120 Y25； N130 X100； N140 G00 Z20； N150 X100 Y-25； N160 G01 Z-7.8 F100； N170 X-100； N180 Y25； N190 X100； N200 G00 Z50； N210 X0 Y0； N220 M05； N230 M30； O0005； （φ 80 面铣刀精铣上端面 A 平 面） N10 G54 G90 G94 G40 G69 G15 M03 S500； N20 G00 X100 Y-25； N30 Z50； N40 G01 Z-3 F50； N50 X-100；N60 Y25； N70 X100； N80 G00 Z20； N90 X100 Y-25； N100 G01 Z-6 F50； N110 X-100； N120 Y25； N130 X100； N140 G00 Z20； N150 X100 Y-25； N160 G01 Z-8 F50； N170 X-100； N180 Y25； N190 X100； N200 G00 Z50； N210 X0 Y0； N220 M05； N230 M30； O0006； 4 键槽铣刀粗、精铣梯形型 （φ 腔） （见附录 1） O0007； 4 键槽铣刀粗、精铣梯形凸 （φ 台） （见附录 1） O0008； （φ 2 中心钻定位四个小孔） N10 G54 G90 G40 G69 G15 M03 S4000； N20 G00 X-12 Y-37.5； N30 Z50； N40 G81 G98 G16 X-12 Y-37.5 Z-0.1 R5 F800； N50 X-12 Y37.5； N60 X32 Y19.5； N70 Y-19.5； N80 G00 Z100； N90 X0 Y0； N100 M05；26第四章 底板零件数控加工程序编制N110 M30； O0009； （φ 6 钻头钻四个小孔） N10 G54 G90 G40 G69 G15 M03 S3500； N20 G00 X-12 Y-37.5； N30 Z50； N40 G83 G98 G16 X-12 Y-37.5 Z-22 R5 Q5 F700； N50 X-12 Y37.5； N60 X32 Y19.5； N70 Y-19.5； N80 G00 Z100； N90 X0 Y0； N100 M05； N110 M30； O0010； （φ 6 铰刀绞两个通孔） N10 G54 G90 G40 G69 G15 M03 S3200； N20 G00 X32 Y-37.5； N30 Z50； N40 G81 G98 G16 X32 Y-37.5 Z-22 R5 F640； N50 Y37.5； N60 G00 Z100； N70 X0 Y0； N80 M05； N90 M30； O0011； （φ 8 键槽铣刀扩两个沉孔） N10 G54 G90 G94 G40 G69 G15 M03 S3200； N20 G00 X-12 Y37.5； N30 Z50； N40 GO1 Z-4 F640； N50 G01 X-8.5； N60 GO3 I-3.5 JO；N70 GO1 X-8； N80 G03 I-4 J0； N90 GOO Z30； N100 X-12 Y37.5； N110 GO1 Z-8 F640； N120 G01 X-8.5； N130 GO3 I-3.5 JO； N140 GO1 X-8； N150 G03 I-4 J0； N160 GOO Z50； N170 G00 X-12 Y-37.5； N180 Z50； N190 GO1 Z-4 F640； N200 G01 X-8.5； N210 GO3 I-3.5 JO； N220 GO1 X-8； N230 G03 I-4 J0； N240 GOO Z30； N250 X-12 Y-37.5； N260 GO1 Z-8 F640； N270 G01 X-8.5； N280 GO3 I-3.5 JO； N290 GO1 X-8； N300 G03 I-4 J0； N310 GOO Z50； O0012； （φ 8 键槽铣刀粗、精铣两 个凸台） N10 G54 G94 G40 G69 G15 G90 M03 S2500； N20 G00 X-10.2 Y37.5； N30 GOO Z50； N40 G01 Z-4.8 F600； N50 G03 I-2.2 J0； N60 G00 Z50； N70 G00 X-10.2 Y-37.5；27淮安信息职业技术学院毕业设计论文N90 G01 Z-4.8 F600； N100 G03 I-2.2 J0； N110 G00 Z50； N70 MO3 S3200； N80 G00 X-10 Y37.5 N90 G01 Z-5 F540； N100 G03 I-2 J0； N110 G00 Z50； N80 G00 X-10 Y-37.5 N90 G01 Z-5 F540； N100 G03 I-2 J0； N110 G00 Z150； N120 GO1 X0 Y0； N130 M05； N140 M30；28第五章 总结与展望第五章5.1 总结1．本设计所完成的主要工作总结与展望本课题设计的底板零件属于平板类零件，在生产实际中起着固定连接的作 用。设计主要完成了以下工作： （1）介绍了数控加工工艺基础知识； （2）用 CAD 软件绘制了完整的零件图； （3）对零件的数控工艺进行了详细的分析，审查了零件图纸的完整性和结 构合理性，分析了零件的技术要求，包括加工表面的尺寸精度要求、相互位置精 度要求、形状精度要求和表面质量要求等； （4）制定了零件的加工路线，划分了零件的加工工序、加工工步； （5）合理的选择了加工设备、加工刀具和夹具，制定了装夹方案； （6）制定了零件得工序卡片及刀具卡片； （7）综合运用手工和自动编程编写该零件数控加工程序。 2．本设计所遇到的困难和解决方案 由于零件图所要求的位置精度要求较高，在加工过程中应尽量减少装夹次 数，所以本零件的加工只对工件进行了两次装夹，从而提高工件的加工精度和加 工效率。为了保证上下表面的平行度要求，装夹时工件和平口虎钳接触面及等高 垫块之间不能有碎削，装夹前应用气枪吹干净。不然会影响到端面的平整。必要 时，需用百分表找平。开槽的铣刀直径较小，进刀速度不能过快，防止断刀。加 工侧面时，为保证侧面与上下表面的垂直度要求，工件装夹时要放平，同时需对 侧面打表，使侧面的垂直度在正负 2 丝之内。 在加工过程中有一段时间零件的表面精度总是达不到要求，这个问题一直困 扰着我，我查了很多资料想了很多方法都无效，请教了孙老师之后才发现我的思 路就是不对的，老师给了我很多建议又帮我找了几本有关资料，最后发现是刀具 的选择、主轴转速与进给速度的参数选择不合理，在试切中经反复调试之后，最 终解决了这一问题。 还有一个很重要的问题，这是加工过程中的关键。就是在加工零件反面与四 周侧面时装夹要正确，因为在装夹时没有其他定位装置，只有平口虎钳，因而在 第一次装夹时毛坯件所加工的余量要保证足够。29淮安信息职业技术学院毕业设计论文5.2 展望我不会忘记这难忘的几个月的时间。毕业论文的制作给了我难忘的回忆。在 我徜徉书海查找资料的日子里，面对无数书本的罗列，最难忘的是每次找到资料 时的激动和兴奋。为了论文我曾赶稿到深夜，但看着亲手打出的一字一句，心里 满满的只有喜悦，毫无疲惫。这段旅程看似荆棘密布，实则蕴藏着无尽的宝藏。 我从资料的收集中，掌握了很多知识，让我对我所学过的知识有所巩固和提高， 并且让我对当今数控最新发展技术有所了解。在整个过程中，我学到了新知识， 增长了见识。在今后的日子里，我仍然要不断地充实自己，争取在所学领域有所 作为。 脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难、坚持不懈、吃苦耐 劳的精神是我在这次设计中最大的收益。我想这是一次意志的磨练，是对我实际 能力的一次提升，也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。 在未来我将不会忘记曾经帮助过我的老师、同学和朋友，我会继续努力，脚 踏实地，认真严谨，实事求是的学习，为社会做出自己的一点贡献，不辜负老师 对我的栽培。30致谢致谢在论文完成之际，我首先向关心帮助和指导我的指导老师孙业明副教授表示 衷心的感谢并致以崇高的敬意！ 在论文工作中，遇到了许多疑难问题，一直得到孙老师的亲切关怀和悉心指 导，使我茅塞顿开，孙老师以其渊博的学识、严谨的治学态度、求实的工作作风 和他敏捷的思维给我留下了深刻的印象，我将终生难忘。再一次向他表示衷心的 感谢，感谢他为学生营造的浓郁学术氛围，以及学习、生活上的无私帮助!值此论 文完成之际，谨向孙老师致以最崇高的谢意! 在学校的学习生活即将结束，回顾两年多来的学习经历，面对现在的收获， 我感到无限欣慰。为此，我向热心帮助过我的所有老师和同学表示由衷的感谢! 特别感谢我的班主任张老师，以及对我的学习和生活所提供的大力支持和关 心的各位老师们!还要感谢一直关心帮助我成长的同学，你们是最可爱的人！ 在我即将完成学业之际，我深深地感谢我的家人给予我的全力支持！ 最后，衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授。31淮安信息职业技术学院毕业设计论文32参考文献参考文献1.沈建峰主编.数控编制 200 例[M] .北京:中国电力出版社,3 2.徐元昌主编.数控技术[M] .北京:中国轻工业出版社, 3.徐建高编著.FANUC 系统数控铣床编制[M]北京:化学工业出版社, 4.王叶萍.数控加工工艺的设计要点［J］.新技术新工艺,2005(1)；15-17 5.马刚主编.机械制图 [M] .北京:河南大学出版社, 6.廖念钊，李硕根，互换性与技术测量[M] 中国计量出版社， 7.乐兑谦，金属切削刀具[M] 机械工业出版社， 8.余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计[M] 重庆:重庆大学出版社
9.何友义.CAD/CAM 技术与应用[M] 北京:机械工业出版社, 10.赵长明主编数控加工工艺及设备[M] 北京高等教育出版社， 11.王晓主编.数控编程技术 [M] .北京:中国轻工业出版社, 12..杨丰，宋宏明编著.数控加工工艺[M] 北京:机械工业出版社,333淮安信息职业技术学院毕业设计论文34附录 1 底板零件自动编程程序清单附录 1底板零件自动编程程序清单G03 X-37.455 Y27.929 I-1.736 J-1.736; G01 Y20.495; G02 Y18.505 I5.455 J-.995; G01 Y0.0; X-34.655; Y-11.589; G02 X-24.171 Y-16.612 I2.655 J-7.911; G01 X-10.345 Y-2.786; Y2.786; X-24.171 Y16.612; G02 X-34.655 Y11.589 I-7.829 J2.888; G01 Y0.0; X-31.855; Y-8.356; G02 X-23.644 Y-12.125 I-.145 J-11.144; G01 X-13.145 Y-1.626; Y1.626; X-23.644 Y12.125; G02 X-31.855 Y8.356 I-8.356 J7.375; G01 Y0.0; X-29.055; Y-5.87; G02 X-23.742 Y-8.263 I-2.945 J-13.63; G01 X-15.945 Y-.466; Y.466; X-23.742 Y8.263; G02 X-29.055 Y5.87 I-8.258 J11.237; G01 Y0.0;O0006； 4 键槽铣刀粗、精铣梯形型 （φ 腔） G40 G17 G49 G80 G90 G54; G00 X-34.992 Y1.673 S5000 M03; Z10.; Z3.; G01 X-36.318 Y1.705 Z2.639 F2500.; X-37.301 Y.798 Z2.278; X-37.405 Y-.535 Z1.917; X-36.573 Y-1.583 Z1.556; X-35.251 Y-1.784 Z1.195; X-34.145 Y-1.033 Z.835; X-33.846 Y.27 Z.474; X-34.513 Y1.429 Z.113; X-35.791 Y1.825 Z-.248; X-36.996 Y1.245 Z-.609; X-37.455 Y0.0 Z-.97; Y-18.505 F150.; G02 Y-20.495 I5.455 J-.995; G01 Y-27.929; G03 X-36.908 Y-29.474 I2.455 J0.0; G01 X-34.72 Y-27.309; X-36.908 Y-29.474; G03 X-33.264 Y-29.665 I1.908 J1.545; G01 X-8.264 Y-4.665; G03 X-7.545 Y-2.929 I-1.736 J1.736; G01 Y2.929; G03 X-8.264 Y4.665 I-2.455 J0.0; G01 X-31.936 Y28.337; X-34.72 Y27.309; X-31.936 Y28.337; X-33.264 Y29.665;35淮安信息职业技术学院毕业设计论文X-26.255; Y-3.771; G02 X-24.148 Y-4.71 I-5.745 J-15.729; G01 X-19.438 Y0.0; X-24.148 Y4.71; G02 X-26.255 Y3.771 I-7.852 J14.79; G01 Y0.0; X-23.455; Y-.057; X-24.232 Y-1.932; X-23.455 Y-.057; X-23.398 Y0.0; X-23.455 Y.057; X-24.232 Y1.932; X-23.455 Y.057; Y0.0; X-25.455; Z2.03; G00 Z10.; ?? O0007； 4 键槽铣刀粗、精铣梯形凸 （φ 台） G40 G17 G49 G80 G90 G54; G00 X26.572 Y52.162 S5000 M03; Z10.; Z2.06; G01 Z-.94 F2500.; Y50.162; X4.01 F150.; X4.005; X3.606 Y50.15; X3.206 Y50.162; X3.199;X2.55 Y50.15; X2.541; X2.545 Y50.; Y4.091; G02 X4.665 Y8.264 I7.455 J-1.162; G01 X29.665 Y33.264; G02 X42.545 Y27.929 I5.335 J-5.335; G01 Y-27.929; G02 X29.665 Y-33.264 I-7.545 J0.0; G01 X4.665 Y-8.264; G02 X2.545 Y-4.091 I5.335 J5.335; G01 Y-50.; X2.541 Y-50.147; X2.568 Y-50.15; X3.199 Y-50.162; X3.206; X3.606 Y-50.15; X4.005 Y-50.162; X4.01; X48.466; X48.471; X48.871 Y-50.15; X49.27 Y-50.162; X49.28; X50.005 Y-50.136; G03 X50.15 Y-49.988 I-.005 J.15; G01 X50.16 Y-49.28; Y-49.275; X50.15 Y-48.674; X50.159 Y-48.477; X50.16 Y-48.47; Y49.278; Y49.28; X50.148 Y50.002; ??36附录 2 底板零件 UG 三维视图附录 2底板零件 UG 三维视图附图1 底板零件的UG三维视图37
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