數(shù)控加工淺析畢業(yè)論文

1、數(shù)控加工淺析學(xué)生姓名系（部） 機(jī)械工程系專 業(yè) 機(jī)電一體化 指導(dǎo)教師摘要數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物。它 的出現(xiàn)以及所帶來的巨大效益，引起出界各國科技界和工業(yè)界的普遍重視。隨著科學(xué)技術(shù) 的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已是衡量一個(gè)國家機(jī)械制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志。發(fā)展數(shù)控機(jī)床是 當(dāng)前我國機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造的必由之路，是未來工廠自動(dòng)化的基礎(chǔ)。本文主要介紹了數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)和發(fā)展，數(shù)控銃床的主體設(shè)計(jì)及應(yīng)用說明。數(shù)控編程 中代碼的應(yīng)用，及相應(yīng)代碼的格式，數(shù)控程序的編制、程序的格式。對一個(gè)零件的數(shù)控編程加工，主要包括：1繪制零件圖；2利用數(shù)控軟件對零件進(jìn)行實(shí)體造型；3對零件造

2、型進(jìn)行分析；4編制數(shù)控程序；5進(jìn)行數(shù)控加工。通過對課題任務(wù)的分析，先用aotu cad把零件圖畫出來，對零件圖進(jìn)行分析，確定 零件的加工工藝。根據(jù)畫出的零件圖編寫程序，對程序進(jìn)行檢驗(yàn)校核，對確定準(zhǔn)確后的程 序進(jìn)行試切和零件加工。關(guān)鍵詞:aotu cad實(shí)體造型數(shù)控加工abstractcnc machine tool is a comprehensive application of computer.automatic control, automatic detection and precision machinery and other high-tech product. its ap

3、pearance, as well as the enormous benefits, arising out of countries in scientific and technological community and industiy in general importance with the rapid development of science and technology, numerical control machine tool is a mechanical measure of a country's manufacturing industry an

4、important indicator of the level. the development of cnc machine tools is the technological transformation of china's machinery manufacturing industry the only way is the basis for the future of factory automation.this paper introduces the emergence of cnc machine tools and the development of th

5、e main body of cnc milling machine design and application notes. nc code programming applications, and the corresponding code format, the preparation of nc program, the program formatparts of a process of nc programming, including:1 drawing parts；2 the use of cnc parts modeling software;3 modeling a

6、nalysis of the parts；4 the preparation of numerical control procedures;5 cnc machining .the task of subject analysis, the first autocad drawing out parts of the parts diagram analysis to determine the machining process. draw the parts in accordance with plans prepared by the procedure of verificatio

7、n test procedures, to determine the exact test procedure after the cutting and processing partskey words :auto cad solid modeling cnc machining冃u 55第一章概論6第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)和發(fā)展6第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢6第二章零件的加工工藝規(guī)程7第一節(jié)數(shù)控銃床的工藝性分析7第二節(jié)夾具7第三節(jié)加工工序的劃分8第三章零件的加工及工藝分析10第一節(jié)零件圖10第二節(jié)工藝分析11第四章加工程序的編制19第一節(jié)數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟19第二節(jié)數(shù)控程序編制的方法19

8、總結(jié)25參考文獻(xiàn)26致 w27冃吞在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的當(dāng)今時(shí)代，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成功地從手動(dòng)機(jī)床操作完成了自身的 蛻變。我們今天面對著這樣的事實(shí)，數(shù)控工藝已經(jīng)從一種傳統(tǒng)的手工操作發(fā)展到全自動(dòng)操 作，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，不斷有新的知識融合在數(shù)控屮。數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、口動(dòng)控制、自動(dòng)檢測及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物，他 的出現(xiàn)以及所帶來的巨大效益，引起世界各國科技界和工業(yè)界的普遍重視。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已是衡量一個(gè)國家制造工業(yè)水平的重耍標(biāo)志。發(fā) 展數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前我國機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造的必由之路，是未來的、工廠自動(dòng)化的基礎(chǔ)。 數(shù)控機(jī)床的大量使用，需要大批能熟練掌握現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的編

9、程、操作和維修的工程技 術(shù)人員。如果把數(shù)控加工編程比喻為我們生命中的陽光、空氣和水，難免會(huì)感到夸張，但毋庸 質(zhì)疑的一點(diǎn)卻是：數(shù)控加工編程已經(jīng)深深地溶入了現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)小，并在其屮顯現(xiàn)了 i分 重要、甚至是不可替代的作用。數(shù)控機(jī)床是一種高效的口動(dòng)化加工設(shè)備，它嚴(yán)格按照加工程序，自動(dòng)的對被加工工件 進(jìn)行加工。我們把從數(shù)控系統(tǒng)外部輸入的直接用于加工的程序稱為數(shù)控加工程序，簡稱數(shù) 控程序，它是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用軟件。數(shù)控系統(tǒng)的種類繁多，它們使用的數(shù)控程序語言 規(guī)則和格式也不盡和同，當(dāng)針對某一臺數(shù)控機(jī)床編制加工程序時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格按機(jī)床編程手 冊屮的規(guī)定進(jìn)行程序編制。第一章概論第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)和發(fā)展數(shù)控

10、是數(shù)字控制(numerical control )的簡稱，是近代發(fā)展起來的用數(shù)字化信息進(jìn) 行控制的自動(dòng)控制技術(shù)。其含義使用以數(shù)值和符號構(gòu)成的數(shù)字信息自動(dòng)控制機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)， 數(shù)控機(jī)床也稱nc機(jī)床。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)過了以卜-幾代的發(fā)展：第一代：1952年，電子管控制的第一臺三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的銃床；第二代:1959年，出現(xiàn)了晶體管控制的“加工中心”；第三代：1965年，出現(xiàn)了小規(guī)模集成電路。使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得到了進(jìn)一步的提高; 以上三代數(shù)控系統(tǒng)都是采用專用控制硬件邏輯數(shù)控系統(tǒng)，稱為普通數(shù)控系統(tǒng)，即nc系 統(tǒng)。第四代：1967年以計(jì)算機(jī)作為控制單元的數(shù)控制系統(tǒng)fms(flexible manu

11、facturing system),柔性制造系統(tǒng)；第五代:1970年，美國英特爾開發(fā)使用了微處理器cnco第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢一、數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢1、采用開放式結(jié)構(gòu)：進(jìn)線、聯(lián)網(wǎng)、專用要求。2、向智能化發(fā)展。3、具有自動(dòng)編程、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成、三維刀 具補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，人機(jī)界面極為友好，有故障專家診斷系統(tǒng)。二、數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢1、高速、高效、高精度、高可靠性。2、模塊化、專門化、個(gè)性化；智能化、柔性化和集成化。第二章 零件的加工工藝規(guī)程第一節(jié)數(shù)控銃床的工藝性分析數(shù)控銃削加工的工藝性分析是編程前的重要工藝準(zhǔn)備工作之一，關(guān)系到機(jī)械加工的效 果和成敗，不容忽

12、視。由于數(shù)控機(jī)床是按照程序來工作的，因此對零件加工屮所有的要求 都要體現(xiàn)在加工中，如加工順序、加工路線、切削用量、加工余量、刀具的尺寸及是否需 要切削液等都要預(yù)先確定好并編入程序中。數(shù)控銃削加工有著自己的特點(diǎn)和適用對象，若耍充分發(fā)揮數(shù)控銃床的優(yōu)勢和關(guān)鍵作 用，就必須正確選擇數(shù)控銃床類型、數(shù)控加工對象與工序內(nèi)容。通常將下列加工內(nèi)容作為 數(shù)控銃削加工的主要選擇對象：1工件上的曲線輪廓，特別是有數(shù)學(xué)表達(dá)式給出的非圓曲線與列表曲線等曲線輪廓。2已給出數(shù)學(xué)模型的空間曲面；如在圖中要加工出六邊形時(shí)，應(yīng)先在cad程序中按其 輪廓以縮小的方式畫出其圖形，至到最后直徑小于20時(shí)。3形狀復(fù)雜、尺寸繁多、劃線與檢測

13、困難的部位。4用通用銃床加工時(shí)難以觀察、測量和控制進(jìn)給的內(nèi)外flfflo5以尺寸協(xié)調(diào)的高精度孔或而。6能在一次安裝中順帶銃岀來的簡單表面或形狀。7采用數(shù)控銃削后能成倍提高生產(chǎn)率，大大減輕體力勞動(dòng)強(qiáng)度的一般加工內(nèi)容。第二節(jié)夾具在數(shù)控機(jī)床上加工零件，由于工序集中往往是在一次裝卡中完成全部工序。因此，對 零件的定位、夾緊方式要注意以下幾個(gè)方面。一、在選用夾具時(shí)應(yīng)綜合考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、質(zhì)量保證及經(jīng)濟(jì)性等問題。 在小批量時(shí)應(yīng)盡量采用組合夾具；當(dāng)工件批量較大、精度要求較高時(shí)可以考慮設(shè)計(jì)專用夾 具，或采用多工位夾具及氣動(dòng)、液壓夾具。但此類夾具結(jié)構(gòu)較復(fù)朵，造價(jià)往往較高，而且 制造周期較長。二、零件

14、定位、夾緊的部位應(yīng)不妨礙各部位的加工、刀貝更換以及重耍部位的測量。 尤其要避免刀具與工件、刀具與夾具相撞的現(xiàn)象。三、夾緊力應(yīng)力求通過靠近主要支撐點(diǎn)或在支撐點(diǎn)所組成的三角形內(nèi)。應(yīng)力求靠近切 削部位，并在剛性較好的地方。盡量不要在被加工孔徑的上方，以減少零件變形。四、零件的裝卡、定位?？紤]到重復(fù)安裝的一致性，以減少對刀時(shí)間，提高同一批零 件加工的一致性。一般同一批零件采用同一定位基準(zhǔn)，同一裝卡方式。根據(jù)零件圖分析，此零件外型規(guī)則，被加工部分的各尺寸、形位及凹凸配合等要求較 高。零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)朵，包含了平面、圓弧，內(nèi)外輪廓，挖槽的加工度。工件選用機(jī)用平 口鉗裝夾，校正平口鉗固定鉗口，使之與工作臺x軸

15、移動(dòng)方向平行。在工件下表面與平口 鉗之間放入精度較高的平行墊塊（墊塊厚度與寬度適當(dāng)），利用木錘或銅棒敲擊工件，使 平行墊塊不能移動(dòng)后夾緊工件。利用尋邊器找正工件x, y軸零點(diǎn)，該零點(diǎn)位于工件上表面的中心位置，設(shè)置z軸零 點(diǎn)與機(jī)械零點(diǎn)重合。刀具長度補(bǔ)償利用z軸定位器設(shè)定。對于同一把刀具仍調(diào)用相等的刀 具長度與半徑補(bǔ)償值，但它們設(shè)定的工件坐標(biāo)系不同。有時(shí)也可能不使用刀具長度補(bǔ)償功 能，而根據(jù)不同刀具設(shè)定多個(gè)工件坐標(biāo)系零點(diǎn)進(jìn)行編程加工。第三節(jié)加工工序的劃分在數(shù)控機(jī)床上特別是在加工中心上加工零件，工序十分集屮，許多零件只需在一次裝 卡中就能完成全部工序。但是零件的粗加工，特別是鑄、鍛毛坯零件的基準(zhǔn)平面

16、、定位面 等的加工應(yīng)在普通機(jī)床上完成之后，再裝卡到數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工。這樣可以發(fā)揮數(shù)控機(jī) 床的特點(diǎn)，保持?jǐn)?shù)控機(jī)床的精度，延長數(shù)控機(jī)床的使用壽命，降低數(shù)控機(jī)床的使用成本。 在數(shù)控機(jī)床上加工零件其工序劃分的方法有：一、刀具集中分序法即按所用刀具劃分工序，用同一把刀加工完零件上所有可以完成的部位，在用第二把 刀、第三把刀完成它們可以完成的其它部位。這種分序法可以減少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí) 間，減少不必要的定位誤差。二、粗、精加工分序法這種分序法是根據(jù)零件的形狀、尺寸精度等因素，按照粗、精加工分開的原則進(jìn)行分 序。對單個(gè)零件或一批零件先進(jìn)行粗加工、半精加工，而后精加工。粗精加工之間，最好 隔一段時(shí)間，以

17、使粗加工后零件的變形得到充分恢復(fù)，再進(jìn)行精加工，以提高零件的加工 精度。三、按加工部位分序法即先加工平面、定位面，再加工孔；先加工簡單的兒何形狀，再加工復(fù)雜的兒何形狀; 先加工精度比較低的部位，再加工精度耍求較高的部位。本設(shè)計(jì)的數(shù)控加工工序：數(shù)控加工削銃分7次切削進(jìn)行加工：1、用直徑(homm的銃刀加工零件的四個(gè)方角；2、使用直徑為4)10mm的銃刀加工零件中的四方形槽;3、用直徑為4)10mm的銃刀加工零 件中的直徑為"70mm的圓槽;4、用直徑為4)10mm的銃刀加工零件中的六方形;5、選用 一直徑為eiomm的銃刀加工零件中直徑為<1)20mm的圓槽；6、用宜徑為6的銃刀

18、加工零件中 的直徑為4)12mm的孔；7、用直徑為© 6的銃刀加工零件中直徑為© 6mm的圓孔。(見第三 章圖一)表一：數(shù)控加工工序卡機(jī)械廠數(shù)控加工工藝卡產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號零件0403-13工藝序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設(shè)備車間%0403定心心軸數(shù)控銃床機(jī)3工步 號工步內(nèi)容加工面刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度背吃刀量備注1加工零件四周上深度a二5的部分t01直徑lonini1000r/min500mm/min2加工深度a=10的四方槽t013加工深度a=15的直徑為4)70的関槽t01300mm/min4加工深度a二20內(nèi)接圓直徑為$ 70的六方形t015

19、加工零件小直徑為<l)20mm的圓楙t016加工零件屮的直徑為<!>12mm的孔t02直徑6mm7加工零件小直徑為4> 6mm的圓孔t02第三章零件的加工及工藝分析第一節(jié)零件圖pq21w 二型迪l向莎006|a 口扌支術(shù)宴求1鑄件應(yīng)經(jīng)時(shí)效妲里，消除內(nèi)應(yīng)力;2鑄件不能有氣孔縮孔等疵病；3表面粗糙度宴求達(dá)到r32o零件的數(shù)控加工編程比例1:1材奉鑄鐵e31o11/6圖一要加工的零件圖第二節(jié)工藝分析如零件圖所示，工件毛坯為95mm x 95mm x30mm的零件，材料為鑄鐵，要加工成形為 中間的槽。零件加工的工序安排：1銃削工件四邊上的四個(gè)角，使其達(dá)到指定的要求。2加工零件中

20、的四方槽，使其達(dá)到指定的要求。3加工零件中直徑（1）70的圓槽。4加工零件中的六方形。5加工零件中的直徑4>20的圓槽。6換用直徑（1）6的銃刀，加工直徑為（1）12的孔。7工直徑為"6的孔。一、刀具的選擇和切削參數(shù)數(shù)控機(jī)床，特別是加工屮心，其主軸傳速較普通機(jī)床的主軸傳速高12倍，某些特 殊用途的數(shù)控機(jī)床、加工中心主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)數(shù)萬轉(zhuǎn)，因此數(shù)控刀具的強(qiáng)度與耐用度至關(guān)重 要。口前硬質(zhì)合金涂鍍刀具已廣泛用于加工屮心，陶瓷刀具與立方氮化硼等刀具也開始在 加工中心上運(yùn)用。一般說來，數(shù)控機(jī)床所用刀具應(yīng)具有較高的耐用度和剛度，刀具材料抗 脆性好，有良好的斷屑性能和可調(diào)、易更換等特點(diǎn)。1、面銃

21、削應(yīng)選用不重幣硬質(zhì)合金端銃刀或立銃刀。一般采用二次走刀，第一次走刀 最好用端銃刀粗銃，沿工件表面連續(xù)走刀。注意選好每次走刀寬度和銃刀直徑，使接刀刀痕不影響精切走刀精度。因此加工余量 大又不均勻時(shí)，銃刀直徑耍選小些。精加工吋銃刀育徑耍選大些，最好能包容加工面的整 個(gè)寬度。2、銃刀和鑲硬質(zhì)合金刀片的端銃刀主要用于加工凸臺、凹槽和箱口面。為了提高槽 寬的加工精度，減少銃刀的種類，加工時(shí)可采用直徑比槽寬小的銃刀，先銃槽的中間部分, 然后用刀具半徑補(bǔ)償功能銃槽的兩邊。3、削平而零件的周邊輪廓一般釆用立銃刀。車削用量的選擇原則是：車削吋，首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的背吃刀量,其次選 擇一個(gè)較大的進(jìn)給量f,最

22、后確定一個(gè)合適的切削進(jìn)度v。增大背吃刀量弘可使走刀次數(shù) 減少，增大進(jìn)給量f冇利丁斷屑，因此根據(jù)以上原則選擇粗車切削用量對于捉高生產(chǎn)效率, 減少刀具消耗，降低加工成本是冇利的。根據(jù)其形狀及數(shù)值參數(shù)可得，在加工外輪廓時(shí)，因其拐角的直徑等因素可選擇直徑為 010的銃刀，在加工里邊的方槽、圓槽、六邊形槽吋因其余量較犬，因此也要可選用直徑 為e 10的銃刀。而在加工階梯小孔時(shí)，因其直徑要求，則只能選用直徑為©6的銃刀。挖 槽加工是輪廓加工的擴(kuò)展，它既耍保證輪廓邊界，又要將輪廓內(nèi)的多余材料銃掉。根據(jù)圖 紙的耍求不同，選擇合適的刀具型號。根據(jù)所挖槽的不同形狀及耍求，對丁挖槽的編程和 加工要選擇合適

23、的刀具直徑，刀具直徑大小將影響加工效率，刀具直徑太大可能使某些轉(zhuǎn) 角難以切削，或由于島嶼的存在形成不必要的加工盲區(qū)。如第一節(jié)零件圖所示的圖形，在 加工外輪廓上的四個(gè)角及內(nèi)輪廓時(shí)，出于拐角的直徑和內(nèi)輪廓的加工余量較人，因此選擇 直徑為eio的銃刀。而在加工里邊的小孔時(shí)，則因?yàn)槠渲睆降年P(guān)系，而選用直徑為©6的 銃刀。在銃削外輪廓時(shí)，因其要求而要加上刀具補(bǔ)償命令，而在加工內(nèi)輪廓時(shí)，運(yùn)用的是自 動(dòng)循環(huán)命令，其口帶刀補(bǔ)因此在加工內(nèi)輪廓時(shí)乂得將刀補(bǔ)取消，以免造成過切現(xiàn)象或留下 多余的凸臺。刀具選擇的結(jié)果如下：表二：刀具的切削參數(shù)加工步驟刀具切削參數(shù)序號加工內(nèi)容刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/min進(jìn)給速度m

24、m / min刀具補(bǔ)償類型材料長度半徑mm1加工零件的四個(gè)角直徑1)lonini銃刀1000500h1/t1d152加工四方槽3加工直徑0 70的圓槽直徑| 10mm饒刀30054六方形5直徑為"20的圓槽孔6加工直徑為e 12的孔直徑6mm銃刀30037加工直徑為"6的孔二、確定對刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)對于數(shù)控機(jī)床來說，在加工開始吋，確定刀具與工件的相對位置是很重耍的，它是通 過對刀點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的?！皩Φ饵c(diǎn)”是指通過對刀確定刀具與工件相對位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。在程序 編制時(shí)，不管實(shí)際上是刀貝相對工件移動(dòng)，還是工件相對刀貝移動(dòng)，都把工件看作靜止， 而刀具在運(yùn)動(dòng)。對刀點(diǎn)往往也是零件的加工原點(diǎn)。選擇

25、對刀點(diǎn)的原則是：1、便于數(shù)學(xué)處理和簡化程序編制。2、在機(jī)床上容易找正，便于確定零件的加工原點(diǎn)的位置。3、加工過程中便于檢查。4、引起的加工謀差小。對刀點(diǎn)可以設(shè)在零件上、夾具上或機(jī)床上，但必須與零件的定位基準(zhǔn)有已知的準(zhǔn)確關(guān) 系。當(dāng)對刀精度要求較高時(shí)，對刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。對于以孔 定位的零件，可以取孔的中心作為對刀點(diǎn)。在程序開頭就要設(shè)置工件坐標(biāo)系，大多的數(shù)控系統(tǒng)可用g92指令建立工件坐標(biāo)系，或 用g54g59指令選擇工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐 標(biāo)系所取代。根據(jù)以上耍求，結(jié)合本加工零件圖，因其為對稱的圖形，零件的形狀比較規(guī)則，所以 在選擇程序零

26、點(diǎn)的時(shí)候，應(yīng)考慮編程的方便，應(yīng)選擇零件的中心線為程序的編程零點(diǎn)。在對刀的時(shí)候當(dāng)零件裝夾好以后，一般對刀在零件的右下角上邊點(diǎn)上為對刀原點(diǎn)，在 對刀過程中盡量采用點(diǎn)動(dòng)方式來進(jìn)行對刀操作，因?yàn)椴捎命c(diǎn)動(dòng)方式進(jìn)行對刀其移動(dòng)最小量 可以達(dá)到10 tnc,這樣能夠精確對刀點(diǎn)的位置，保證零件加工中的精度的耍求。然后在設(shè)置g54編程時(shí)的程序原點(diǎn)時(shí)，根據(jù)以上分析要以零件的中心為編程原點(diǎn)，因 此在設(shè)置g54時(shí)，應(yīng)根據(jù)對刀原點(diǎn)的坐標(biāo)通過計(jì)算得出刀具在工件小心位置的坐標(biāo)，然后 輸入到g54里邊。在換銃刀的時(shí)候，應(yīng)使工件與刀具之間有一個(gè)適當(dāng)?shù)木嚯x，使得在換刀的時(shí)候不至于 會(huì)發(fā)生刀具和工件的碰撞。而且在刀具裝好后，使刀具與

27、工件z間的距離可以使刀具在下 步的定位時(shí)可以走一個(gè)安全距離，使程序中的刀補(bǔ)及其它的參數(shù)能夠充分的應(yīng)用。三、選擇走刀路線走刀路線是數(shù)控加工過程屮刀具相對于被加工件的的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向。走刀路線的確 定非常重要，因?yàn)樗c零件的加工精度和表面質(zhì)量密切相關(guān)。確定走刀路線的一般原則是：1、保證零件的加工精度和表面粗糙度。2、方便數(shù)值計(jì)算，減少編程工作量。3、縮短走刀路線，減少進(jìn)退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)間。4、盡量減少程序段數(shù)。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)零件的輪廓要求，應(yīng)先加工出零件的四個(gè)角的形狀，進(jìn)而按層次加 工零件里邊的槽。最后換刀再加工零件里邊的6個(gè)小階梯孔。另外，在選擇走刀路線時(shí)還要充分注意以下幾種情況：1、避免

28、引入反向間隙誤差數(shù)控機(jī)床在反向運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)反向間隙，如果在走刀路線小將反向間隙帶入，就會(huì)影 響刀具的定位精度，增加工件的定位誤差。例如精鋰如下圖中所示的四個(gè)孔，當(dāng)孔的位置 精度要求較高時(shí)，安排鎮(zhèn)扎路線的問題就顯得比較重要，安排不當(dāng)就有可能把坐標(biāo)軸的反 向間隙帶入，直接影響孔的位置精度。這里給岀兩個(gè)方案，方案a如圖a）所示，方案b 如圖b）所示。圖二鋰銃加工路線圖從圖中不難看出，方案a中由于iv孔與i、ii、iii孔的定位方向相反，x向的反向間 隙會(huì)使定位誤并增加，而影響iv孔的位置精度。在方案b中，當(dāng)加工完iii孔后并沒冇直接在iv孔處定位，而是多運(yùn)動(dòng)了一段距離，然 后折回來在iv孔處定位。這

29、樣i、ii、iii孔與iv孔的定位方向是一致的，就可以避免引入 反向間隙的誤并，從而提高了iv孔與各孔z間的孔距精度。2、切入切岀路徑在銃削輪廓表面時(shí)一般采用立銃刀側(cè)面刃口進(jìn)行切削，由于主軸系統(tǒng)和刀具的剛度變 化，當(dāng)沿法向切入工件時(shí)，會(huì)在切入處產(chǎn)生刀痕，所以應(yīng)盡量避免沿法向切入工件。當(dāng)銃切外表面輪廓形狀時(shí)，應(yīng)安排刀具沿零件輪廓曲線的切向切入工件，并且在其延長線上加 入一段外延距離，以保證零件輪廓的光滑過渡。同樣，在切出零件輪廓吋也應(yīng)從工件曲線 的切向延長線上切出。如下圖a）所示。當(dāng)銃切內(nèi)表面輪廓形狀時(shí)，也應(yīng)該盡量遵循從切向切入的方法，但此時(shí)切入無法外延, 最好安排從圓弧過渡到圓弧的加工路線。切

30、出吋也應(yīng)多安排一段過渡圓弧再退刀，如下圖 b）所示。當(dāng)實(shí)在無法沿零件曲線的切向切入、切出時(shí)，銃刀只有沿法線方向切入和切出, 在這種情況下，切入切出點(diǎn)應(yīng)選在零件輪廓兩幾何要素的交點(diǎn)上，而且進(jìn)給過程屮要避免 停頓。g）銃削外圓加工路徑銃削內(nèi)圓加工路徑圖三饒削外內(nèi)圓加工路徑為了消除由于系統(tǒng)剛度變化引起進(jìn)退刀時(shí)的痕跡，可釆用多次走刀的方法，減小最后 精銃時(shí)的余量，以減小切削力。在切入工件而應(yīng)該已經(jīng)完成刀貝半徑補(bǔ)償，而不能在切入工件時(shí)同時(shí)進(jìn)行刀貝補(bǔ)償， 如下圖a）所示，這樣會(huì)產(chǎn)生過切現(xiàn)象。圖四刀具半徑補(bǔ)償點(diǎn)為此，應(yīng)在切入工件前的切向延長線上另找一點(diǎn)，作為完成刀具半徑補(bǔ)償點(diǎn)，如上圖 b）所示。在本零件的加

31、工中，在加工外邊的四個(gè)角中的兩個(gè)三角形角和凸面時(shí)，按編程的下刀 點(diǎn)及刀具的移動(dòng)軌跡，可以選用刀具左補(bǔ)償。而在加工凹而時(shí)，因其直徑均為10而選用 的銃刀直徑也為10,所以不用采用刀補(bǔ)，當(dāng)確定了下刀點(diǎn)后，直接下刀。在利用循環(huán)加工零件的中間部分時(shí)，則不用再在程序中加刀補(bǔ)命令，只用編寫參數(shù)值 既可。3、立體輪廓的加工加工一個(gè)曲面時(shí)可能采取的三種走刀路線，如下圖所示。即沿參數(shù)曲面的u向行切、 沿w向行切和環(huán)切。對于直母線類表而，釆用下圖b）的方案顯然更冇利，每次沿直線走 刀，刀位點(diǎn)計(jì)算簡單，程序段少，而且加工過程符合直紋面的形成規(guī)律，可以準(zhǔn)確保證母 線的直線度。如下圖a）方案的優(yōu)點(diǎn)是便于在加工后檢驗(yàn)型面

32、的準(zhǔn)確度。因此實(shí)際生產(chǎn)屮最好將以 上兩種方案結(jié)合起來。如卜圖c）所示的環(huán)切方案一般應(yīng)用在內(nèi)槽加工中，在型面加工中 由于編程麻煩，一般不用。但在加工螺旋槳槳葉一類零件吋，工件剛度小，采用從里到外 的環(huán)切，有利于減少工件在加工過程中的變形。圖五三種可能走刀路線4、內(nèi)槽加工內(nèi)槽是指以封閉曲線為邊界的平底凹坑，如下圖所示。加工內(nèi)槽一律使用平底銃刀刀 具邊緣部分的圓角半徑應(yīng)符合內(nèi)槽的圖紙要求。內(nèi)槽的切削分兩步，第一步切內(nèi)腔，笫二 步切輪廓。切輪廓通常又分為粗加工和精加工兩步。粗加工時(shí)從內(nèi)槽輪廓線向里平移銃刀 半徑r并h留出精加工余量ye由此得出的粗加工刀位線形是計(jì)算內(nèi)腔走刀路線的依據(jù)。內(nèi)圖六粗加工刀位線

33、形切削內(nèi)腔時(shí)，環(huán)切和行切在生產(chǎn)中都有應(yīng)用。兩種走刀路線的共同點(diǎn)是都要切凈內(nèi)腔 屮的全部而積，不留死角，不傷輪廓，同時(shí)盡量減少重復(fù)走刀的搭接量。環(huán)切法的刀位點(diǎn) 計(jì)算稍復(fù)雜，需要一次一次向里收縮輪廓線，算法的應(yīng)用局限性稍大，例如當(dāng)內(nèi)槽中帶有 局部凸臺時(shí)，對于環(huán)切法就難于設(shè)計(jì)通用的算法。從走刀路線的長短比較，行切法要略優(yōu) 于環(huán)切法。但在加工小而積內(nèi)槽時(shí)，環(huán)切的程序量要比行切小。表三：機(jī)床刀具運(yùn)行軌跡圖機(jī)械廠機(jī)床刀具運(yùn)行軌跡圖比例共頁第頁零件圖號02001-30零件名稱成型程序編號%0612機(jī)床型號zk7640刀具號tx30加工零件的四個(gè)邊角上的部分深度為5mm加工四方槽、圓槽、六邊形的槽深度分別為5

34、mm、10mm、15mm加工中間的小孔利6個(gè)小階梯孔刀具直徑30mm直徑補(bǔ)償30mm刀具長度265mm刀具運(yùn)行軌跡a-b-c-d-e-f-g-h第四章加工程序的編制程零驗(yàn)圖七程序編制步驟第一節(jié) 數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟數(shù)控編程是指從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全部工作過程。如圖所示:分析零 件圖樣 和制定 工藝方 案修改第二節(jié)數(shù)控程序編制的方法一、手工編程手工編程指主要由人工來完成數(shù)控編程中各個(gè)階段的工作（如工件夾緊與放松、冷卻 液的開閉、刀具的口動(dòng)更換、各軸的進(jìn)給等），加工出圖樣要求的零件，如圖所示。編程手冊工萃員加工程序初稿修改圖八手工編程步驟手工編程的特點(diǎn)：耗費(fèi)時(shí)間較長，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，無

35、法勝任復(fù)雜形狀零件的編程。據(jù)國外資料統(tǒng)計(jì)，當(dāng)采用手工編程時(shí)，一段程序的編寫時(shí)間與其在機(jī)床上運(yùn)行加工的 實(shí)際吋間之比，平均約為30： i,而數(shù)控機(jī)床不能開動(dòng)的原因中有20%30%是rtr丁加工程 序編制困難，編程時(shí)間較長。二、計(jì)算機(jī)編程計(jì)算機(jī)編程是指在編程過程中，除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進(jìn)行外，其 余工作均由計(jì)算機(jī)輔助完成。釆用計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程時(shí)，數(shù)學(xué)處理、編寫程序、檢驗(yàn)程序等工作是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成 的，曲于計(jì)算機(jī)可自動(dòng)繪制岀刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡，使編程人員可及時(shí)檢查程序是否正確， 需要時(shí)可及時(shí)修改，以獲得正確的程序。乂由于計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程代替程序編制人員完成了 繁瑣的數(shù)值計(jì)算，可提高編程效

36、率幾十倍乃至上百倍，因此解決了手工編程無法解決的許 多復(fù)雜零件的編程難題。因而，自動(dòng)編程的特點(diǎn)就在于編程工作效率高，可解決復(fù)雜形狀 零件的編程難題。三、程序格式1、程序段格式段是可作為一個(gè)單位來處理的連續(xù)的字組，是數(shù)控加工程序屮的一條語句。一個(gè)數(shù)控 加工程序是若干個(gè)程序段組成的。程序段格式舉例：n30 g01 x88.1 y30.2 f500 s3000 t2 m08在程序段中，必須明確組成程序段的各耍素：移動(dòng)目標(biāo)：終點(diǎn)坐標(biāo)x、y、z沿怎樣的軌跡移動(dòng)：準(zhǔn)備功能字g進(jìn)給速度：進(jìn)給功能字f切削速度：主軸轉(zhuǎn)速功能字s使用刀具：刀具功能字t機(jī)床輔助動(dòng)作：輔助功能字m2、加工程序的一般格式1）程序開始符

37、、結(jié)束符 程序開始符、結(jié)束符是同一個(gè)字符，iso代碼小是, eia 代碼中是ep,書寫時(shí)要單列一段。2）程序名 程序名有兩種形式：一種是英文字母0和14位止整數(shù)組成；另一種 是由英文字母開頭，字母數(shù)字混合組成的。一般要求單列一段。3）程序主體 程序主體是曲若干個(gè)程序段組成的。每個(gè)程序段一般占一行。4）程序結(jié)束指令 程序結(jié)束指令可以用m02或m30o 一般要求單列一段。 在此我們選用手動(dòng)編程四、零件程序0403121n10g54 g90 g94 g71 g17（數(shù)控加工的固定格式）n20m03 s1000 t1 d1（起動(dòng)主軸，設(shè)定轉(zhuǎn)速，確定刀具號）n30go x-47. 5 y47. 5（刀具

38、定位）n40z2n50g1 z-5 f500（以下用直徑為10的刀加工零件的四個(gè)角）n60go z2n70x37. 5 y47. 5 g41（加工外輪廓時(shí)要加上刀補(bǔ)）n80g1 z-5 f500n90g2 x47. 5 y37. 5 cr=10n100go z2n110x47. 5 y-37. 5n120g1 z-5 f500n130x37. 5 y-47. 5n140go z2n150x-37. 5 y-47. 5n160g1 z-5 f500n170x-47. 5 y-37. 5n180go z2n190x-39. 5 y-37. 5g40（在加工零件里邊的槽時(shí)，要去掉刀具補(bǔ)償）n200r

39、101二5r102二2r103二0 r104=-5r116二0r117二0r118=76r119=76 r120=0r121=0r122=500 r123二500r124=0r125=0r126=2r127=ln210lcyc75（銃方槽）n220r104=-10 r118二70r119二70 r120=35（銃圓槽）n230 lcyc75n240 go x-17.5 y-30. 31g41 （加工六邊形）n250 g1z-15 f500n260x-70 yon270x-17. 5 y30. 31n280x17. 5y30. 31n290x70 yon300x17. 5y-30. 31n310

40、x-17. 5 y-30. 31n320 goz5n330x-12. 5 y-21.65n340 g1z-15 f500n350x-50 yon360x-12. 5 y21.65n370x12. 5 y21.65n380x50 yon390x12. 5 y-21.65n400x-12. 5 y-21.65n410 goz5n420x-7. 5 y-12. 99n430 g1z-15 f500n440x-3o yon450x-7. 5 y12. 99n460x7. 5 y12. 99n470x30 yon480x-7. 5 y-12. 99n490x-7. 5y-12. 99n500 goz5n

41、510x-2. 5 y-4. 33n520 g1z-15 f500n530x-10 yon540x-2.5 y4. 33n550x2. 5 y4. 33n560x10 yon570x2. 5 y-4. 33n580x-2. 5 y-4. 33n590goz5n600xo yo g40n610g1z-15 f500n620r101=5r102二2r103二0 r104=-30 r116二0r117二0n630n640n650n660n670n680n690n700n710n720n730r118=20r125=0lcyc75go z20m06 t2go z-12r119=20 r120=10 r

42、121=0r122=500r126=2 r127=lx-10 y-17. 32r101二5r118二12r125二0lcyc75go x-20lcyc75go x-10lcyc75y0r123=500r124=0（加工直徑為20的岡孔）（根據(jù)要求換用直徑為6的銃刀）r102二2r119=12r126=2y17. 32n740g0 x10 y17. 32n750 lcyc75n760 go x20 y0n770 lcyc75n780 go x10 y-17. 32n790 lcyc75r103二0 r104二-20 r116二0r120=6r121=0r122=500r127二1（分別加工6個(gè)直

43、徑為12的圓孔）r117二0r123=500r124=0n800 gox-10 y-17. 32 （用直徑為6的銃刀直接加工6個(gè)直徑為6的小孔）n810 g1z-30 f500n820 goz-10n830x-20 y0n840 g1z-30 f500n850 goz-10n860x-10 y17. 32n870 g1z-30 f500n880 goz-10n890x10 y17. 32n900 g1z-30 f500n910 goz-10n920x20y0n930 g1z-30 f500n940 goz-10n950x10 y-17. 32n960 g1z-30 f500n970 goz20

44、（將銃刀退出以便于取下工件）n980x30n990y30n1000 m02在老師的指導(dǎo)和幫助下，通過對該程序的調(diào)試以及運(yùn)行，成功地銃削岀了要加工的零 件的內(nèi)槽，圓滿地完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成了三年的專業(yè)課學(xué)習(xí)，并進(jìn)行了大量生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的最后 的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。此次設(shè)計(jì)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)課，尤其是機(jī)械制造工藝學(xué)及數(shù)控加 工工藝學(xué)的基本理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)屮所積累的知識和經(jīng)驗(yàn)，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立 分析和解決零件加工工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能 力，同吋也提高了自己查閱和運(yùn)用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件的技能，是 很中要的一次實(shí)踐環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)中遇到了很多技術(shù)方面的問題，在進(jìn)行查閱資料和老師的 幫助卜，修改核對后問題都一一解決。設(shè)計(jì)過程中除了考察我們專業(yè)課的能力z外還培養(yǎng) 了我們分析問題、解決問題和克服困難的能力，為以后的工作奠定了良好的基礎(chǔ)，更是對 我們?nèi)陮I(yè)課學(xué)習(xí)的一個(gè)良好的總結(jié)。通過此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從小受益非淺，使自己深深體會(huì)到了做一項(xiàng)設(shè)計(jì)不是想象的 那么簡單。自己親自編制的這個(gè)零件的程序，從一開始