畢業(yè)設(shè)計（論文）-橢圓凸臺零件的數(shù)控加工工藝及程序編制CAM

畢業(yè)設(shè)計(論文)橢圓凸臺零件的數(shù)控加工工藝及程序編制系部：專業(yè)：班級：姓名：學(xué)號：導(dǎo)師：二O年月

目錄TOC\o"1-3"\h\u3209摘要 摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)廣泛運用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域，尤其在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。而中國作為一個制造業(yè)的大國，掌握先進(jìn)的數(shù)控加工工藝和好的編程技術(shù)也是相當(dāng)重要的。本文開篇主要介紹了數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀，緊接著對橢圓凸臺零件進(jìn)行工藝分析、再確定其加工工藝路線，加工設(shè)備及其工藝在裝備的選擇，最后編制出該零件的相關(guān)工藝卡片及編制零件的數(shù)控加工程序，最終對本文做出總結(jié)。關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床加工工藝數(shù)控編程全套圖紙加V信153893706或扣3346389411

前言數(shù)控機(jī)床(NumericalControlMachineTools)是用數(shù)字代碼形式的信息(程序指令)，控制刀具按給定的工作程序、運動速度和軌跡進(jìn)行自動加工的機(jī)床，簡稱數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床是在機(jī)械制造技術(shù)和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其過程大致如下：隨著電子技術(shù)的發(fā)展,1946年世界上第一臺電子計算機(jī)問世,由此掀開了信息自動化的新篇章。1948年，美國帕森斯公司接受美國空軍委托，研制直升飛機(jī)螺旋槳葉片輪廓檢驗用樣板的加工設(shè)備。由于樣板形狀復(fù)雜多樣，精度要求高，一般加工設(shè)備難以適應(yīng)，于是提出采用數(shù)字脈沖控制機(jī)床的設(shè)想。1949年，該公司與美國麻省理工學(xué)院(MIT)開始共同研究，并于1952年試制成功第一臺三坐標(biāo)數(shù)控銑床，當(dāng)時的數(shù)控裝置采用電子管元件。1959年，數(shù)控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板，出現(xiàn)帶自動換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，稱為加工中心(MCMachiningCenter)，使數(shù)控裝置進(jìn)入了第二代。1965年，出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控裝置，不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價格進(jìn)一步下降，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。60年代末，先后出現(xiàn)了由一臺計算機(jī)直接控制多臺機(jī)床的直接數(shù)控系統(tǒng)(簡稱DNC)，又稱群控系統(tǒng)；采用小型計算機(jī)控制的計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(簡稱CNC)，使數(shù)控裝置進(jìn)入了以小型計算機(jī)化為特征的第四代。1974年，研制成功使用微處理器和半導(dǎo)體存貯器的微型計算機(jī)數(shù)控裝置(簡稱MNC)，這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代初，隨著計算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了能進(jìn)行人機(jī)對話式自動編制程序的數(shù)控裝置；數(shù)控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機(jī)床上；數(shù)控機(jī)床的自動化程度進(jìn)一步提高，具有自動監(jiān)控刀具破損和自動檢測工件等功能。20世紀(jì)90年代后期，出現(xiàn)了PC+CNC智能數(shù)控系統(tǒng)，即以PC機(jī)為控制系統(tǒng)的硬件部分，在PC機(jī)上安裝NC軟件系統(tǒng)，此種方式系統(tǒng)維護(hù)方便，易于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造。下面來就橢圓凸臺零件進(jìn)行分析，確定其加工工藝，切削用量，并編程等。

1.零件圖審查如圖1.1所示為橢圓凸臺的零件圖，圖中若有不清晰之處請看附圖。該零件的生產(chǎn)批量為單件小批量生產(chǎn)。圖1.1零件圖1.1分析零件圖（1）檢查零件圖的完整性和正確性經(jīng)審查，該零件視圖準(zhǔn)確、完整，表達(dá)很直觀清晰，符合國家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸、公差以及技術(shù)要求的標(biāo)注齊全、合理。（2）零件的技術(shù)要求分析零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度要求等，這些技術(shù)要求應(yīng)當(dāng)是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進(jìn)行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性，以及實現(xiàn)的可能性，重點分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準(zhǔn)備。同時通過分析以確定技術(shù)要求是否過于嚴(yán)格，因為過高的精度和過小的表面粗糙度要求會使工藝過程變得復(fù)雜，加工難度大，增加不必要的成本。從圖1.1分析得知，該零件的尺寸精度有：厚度12的精度等級為IT11級、尺寸50的精度等級為IT10級、尺寸75的精度等級為IT9-10級，其余未注公差等級按IT12進(jìn)行加工；形狀精度按GB1184-80控制；表面粗糙度要求有：臺階輪廓、橢圓內(nèi)壁的表面粗糙度均為Ra1.6um，其余表面粗糙度為Ra6.3um。（3）零件的材料分析該零件的材料為LY12，LY12是舊牌號，新牌號是2A12，這是一種高強(qiáng)度硬鋁，可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，在退火和剛淬火狀態(tài)下塑性中等，點焊焊接性良好，用氣焊和氬弧焊時有形成晶間裂紋的傾向；合金在淬火和冷作硬化后其可切削性能尚好，退火后可切削性低；抗蝕性不高，常采用陽極氧化處理與涂漆方法或表面加包鋁層以提高其抗腐蝕能力。LY12為鋁－銅－鎂系中的典型硬鋁合金，其成份比較合理，綜合性能較好。很多國家都生產(chǎn)這個合金，是硬鋁中用量最大的。該合金的特點是：強(qiáng)度高，有一定的耐熱性，可用作150°C以下的工作零件。溫度高于125°C，2024合金的強(qiáng)度比7075鋁合金的還高。熱狀態(tài)、退火和新淬火狀態(tài)下成形性能都比較好，熱處理強(qiáng)化效果顯著，但熱處理工藝要求嚴(yán)格?？刮g性較差，但用純鋁包覆可以得到有效保護(hù);焊接時易產(chǎn)生裂紋，但采用特殊工藝可以焊接，也可以鉚接。廣泛用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)、鉚釘、卡車輪轂、螺旋槳元件及其他種種結(jié)構(gòu)件。1.2零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析該零件的結(jié)構(gòu)主要由外型輪廓、型腔、槽、通孔及螺紋孔等組成，這些部位的加工在普通機(jī)床上很難完成其加工，因此選擇在數(shù)控機(jī)床上加工，這樣不僅能夠加工所有部位，并能提高加工效率。2.工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯2.1.1毛坯類型①鑄件鑄件適用于形狀較復(fù)雜的零件毛坯。其鑄造方法有砂型鑄造、精密鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造等。②鍛件鍛件適用于強(qiáng)度要求高、形狀比較簡單的零件毛坯。其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。④型材型材有熱軋和冷拉兩種。熱軋適用于尺寸較大、精度較低的毛坯；冷拉適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。④焊接件焊接件是根據(jù)需要將型材或鋼板等焊接而成的毛坯件⑤冷沖壓件冷沖壓件毛坯可以非常接近成品要求，在小型機(jī)械、儀表、輕工電子產(chǎn)品方面應(yīng)用廣泛。2.1.2毛坯余量的確定毛坯圖的尺寸都是在零件圖尺寸的基礎(chǔ)上，加減總加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的設(shè)計基準(zhǔn)一般同零件圖一致。筆者認(rèn)為這種設(shè)計方法并不合理，這是因為從毛坯尺寸的作用來講并不要求它和零件圖一致，對它提出的要求是:(1)保證它在機(jī)械加工時有最均勻合理的粗加工余量：(2)保證非加工面與加工面有最準(zhǔn)確的位置及尺寸。根據(jù)該零件的技術(shù)要求，確定該零件的毛坯為77mm×52mm×13mm。其毛坯圖如圖2.1所示。圖2.1毛坯圖2.2基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基準(zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)選擇：粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)，保證加工面與不加工面之間的位置要求或合理分配各加工面的余量，兩者矛盾，對該零件應(yīng)以要求與余量均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，故該零件選擇未加工的零件上下表面中的一面為粗基準(zhǔn)加工上側(cè)面。精基準(zhǔn)選擇：應(yīng)該主要考慮如何保證加工精度和裝夾方便，為消除基準(zhǔn)不重合誤差，應(yīng)該以設(shè)計基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，該零件選擇兩長側(cè)面為精基準(zhǔn)。2.3擬定工藝路線擬訂工藝路線的內(nèi)容除選擇定位基準(zhǔn)外，還要選擇各加工表面的加工方法，安排工序的先后順序，確定加工設(shè)備，工藝裝備等。工藝路線的的擬定要考慮使工件的幾何形狀精度，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，成批生產(chǎn)還應(yīng)考慮采用組合機(jī)床，專用夾具，工序集中，以提高效率，還應(yīng)考慮加工的經(jīng)濟(jì)性。2.3.1表面加工方法的選擇選擇加工方法應(yīng)該考慮各種加工方法的特點、加工精度、表面粗糙度及各種加工方法的經(jīng)濟(jì)性。分析該零件得知，該零件的加工表面有平面、外輪廓、型腔、槽、通孔及螺紋孔等，零件為板型零件，其表面加工方法如下所述：（1）上下兩底面：其尺寸精度等級為IT11，表面粗糙度Ra6.3um，精度等級不高，因此只需要粗銑即可。（2）外輪廓：其尺寸精度等級為IT9-10，表面粗糙度Ra6.3um，精度等級不高，余量也不多，因此只需粗銑即可。（3）臺階外輪廓、槽、型腔：其尺寸精度等級為IT12，表面粗糙度為Ra1.6um，為保證其表面粗糙度，故需要進(jìn)行粗、精銑。（4）孔的加工：各孔的精度等級均為IT12級，表面粗糙度為Ra6.3um，故均一次加工到位。2.3.2加工順序的安排Ⅰ：下料制造毛坯；Ⅱ：熱處理正火；Ⅲ：以上下表面中的一面定位，另一面壓緊，銑外輪廓，保證尺寸75±0.05mm，50±0.05mm；Ⅳ：以上下表面中的一面定位，夾零件外輪廓，銑另一平面，保證表面粗糙度Ra3.2um；Ⅴ：以銑好的平面定位，夾零件外輪廓，銑另一面，臺階外型輪廓、橢圓槽、型腔、通孔、螺紋；Ⅵ：去毛刺；Ⅶ：熱處理調(diào)制處理HRC50～55；Ⅷ：檢驗；Ⅸ：入庫。分析以上工藝內(nèi)容，基本合理，可按照此順序加工該零件。2.3.3主要機(jī)加工工序簡圖工序號工序內(nèi)容工序簡圖Ⅲ銑外輪廓，保證尺寸75±0.05mm，50±0.05mmⅣ銑一平面，保證表面粗糙度Ra3.2umⅤ銑另一面，臺階外型輪廓、橢圓槽、型腔、通孔、螺紋2.4設(shè)備及其工藝裝備的選擇2.4.1機(jī)床的選擇由于該零件屬于單件小批量生產(chǎn)，因此不用考慮生產(chǎn)效率等問題，只要在能夠保證其精度要求的前提下選擇相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行加工即可，但為了減少人為的換刀量，根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床，確定選擇由云南CY集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的CY-VMC850系列數(shù)控立式加工中心，其主要技術(shù)參數(shù)如下：系統(tǒng)配置：FANUC工作臺面積(mm)：460×950(500×1050)行程(X-Y-Z)(mm)：800×500×550主軸錐孔：BT40主功率(KW)：7.5/11主軸變速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速(rpm)：50-6000伺服機(jī)床結(jié)構(gòu)：臺灣主軸、全防護(hù)、貼塑滑軌、電柜空調(diào)備注：16把斗笠式刀庫、20把圓盤式刀庫機(jī)床重量(噸)：62.4.2夾具的選擇在選擇夾具的時候有兩個基本的要求。一是：要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對的固定；二是：要協(xié)調(diào)零件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。當(dāng)零件加工批量不大時，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)試夾具及其它通用夾具，來縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間、節(jié)省生產(chǎn)費用。在成批量生產(chǎn)時，采用專用夾具，來提高效率。在選擇夾具時還要保證零件的裝卸要快速、方便、可靠。夾具上各部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對零件各表面的加工。根據(jù)工藝方案，確定該零件的工序Ⅲ選用組合夾具裝夾，工序Ⅳ、Ⅴ選用平口虎鉗裝夾。2.4.3刀具的選擇刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的主要內(nèi)容之一，不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工的質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床在選用刀具時，通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。數(shù)控機(jī)床對刀具的要求比普通機(jī)床要高、除了要求較好的剛性和尺寸穩(wěn)定性、較長的壽命、良好的切削性能外，還要求安裝調(diào)整方便。選擇刀具時，還要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)，即選擇的刀具的幾何形狀應(yīng)依據(jù)加工曲面的具體情況而定。（1）刀具選擇的基本要求刀具的剛性要好。為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量時，需要剛性好的刀具，剛性差的刀具在大切削用量時很容易斷刀。要保證被加工表面的形狀精度，用剛性差的刀具在大切削力的作用下，會產(chǎn)生變形而形成讓刀，使加工的型面出現(xiàn)斜面。當(dāng)被加工的零件表面的加工的余量不一樣的時候，若采用剛性好的刀具就可以不必?fù)Q刀，從而減少了換刀次數(shù)。刀具的耐用度要高。由于數(shù)控銑床靠程序來控制精度，刀具如果磨損很快，則被加工零件的尺寸精度和型面精度就很難保證，故要用耐用度高的刀具。同時，刀具參數(shù)、幾何角度、排屑性能等因素也要綜合的考慮。（2）數(shù)控加工刀具材料高速鋼。又稱白鋼，它含有W、Cr、Mo、V、Co等元素。它不僅可以用來制造鉆頭、銑刀，還可以用量制造齒輪刀具、成形銑刀等復(fù)雜刀具。但由于其允許的切削速度較低（50m/min），所以大多用于數(shù)控機(jī)床的低速加工。硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金是有硬度和熔點都很高的碳化物（WCTiC等），用comoni做粘結(jié)劑制成的粉末冶金產(chǎn)品。在中速和大切削中發(fā)揮出優(yōu)良的切削性能。常用的硬質(zhì)合金有鎢鈷合金、鎢鈦合金等。陶瓷材料。陶瓷是含有金屬氧化物和氮化物的無機(jī)非金屬材料。陶瓷材料具有高硬度、高強(qiáng)度、耐磨性好、化學(xué)性能穩(wěn)定性好、摩擦因素低、價格低廉等優(yōu)點。立方氮化硼（CBN）。CBN是人工合成的高硬度材料，其硬度和耐磨性僅次于金剛石，有極好的高溫硬度，與陶瓷材料相比，其耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性稍差，但沖擊韌度和抗破壞性能較好。聚晶金剛石（PCD）。PCD作為最硬的刀具材料，硬度很高，具有很好的耐磨性，它能夠以高硬度和高精度加工軟的有色金屬材料，但它對沖擊敏感，容易破裂，而且對黑色金屬中的鐵的親和力強(qiáng)，容易引起化學(xué)反應(yīng)，一般只能用于加工非鐵零件。綜上所述，根據(jù)該零件的加工需求，確定該零件的刀具如表2.1所示：表2.1數(shù)控加工刀具卡片刀具號刀具名稱刀具規(guī)格加工表面刀具材料T01面銑刀￠80mm面銑刀銑上下兩表面YT15T02立銑刀￠20mm粗銑外型及臺階外輪廓YT15T03立銑刀￠20mm精銑階臺階輪廓YT15T04立銑刀￠8mm粗銑橢圓槽、螺紋孔處開口槽YT15T05立銑刀￠10mm精銑橢圓槽YT15T06中心鉆￠2mm鉆中心孔高速鋼T07麻花鉆￠5mm鉆螺紋底孔及2-￠5孔YT15T08锪鉆￠16mm×90°倒螺紋孔口角高速鋼T09絲錐M6攻M6螺紋YT5T10麻花鉆￠10mm鉆￠10孔YT15T11立銑刀￠6mm粗銑型腔YT15T12立銑刀￠8mm精銑型腔YT152.4.4量具的選擇該零件精度要求不高，又該零件屬于大批量生產(chǎn)，因此盡可能的選擇通用量具，在這里選擇游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量，如圖2.2所示。圖2.2游標(biāo)卡尺2.5切削用量的選擇合理的選擇切削用量，對零件的表面質(zhì)量、精度、加工效率影響很大。切削用量包括主軸的轉(zhuǎn)速、背吃刀量、進(jìn)給量。合理選擇切削用量的原則：粗加工時，一般以提高效率為主，并考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時，應(yīng)該在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性、加工成本。背吃刀量。選擇背吃刀量的主要依據(jù)是機(jī)床、夾具、刀具和工件的剛度。在剛度允許的情況下，盡量選擇較大的背吃刀量來減少進(jìn)給次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。但在工藝系統(tǒng)剛性不足或毛坯余量很大，或余量不均勻時，粗加工要分幾次進(jìn)給，并且應(yīng)該把第一、二次進(jìn)給的背吃刀量盡量取得大一些。在加工鑄、鍛件時應(yīng)該盡量使背吃刀量大于硬皮層的厚度，以保護(hù)刀尖。主軸轉(zhuǎn)速。主軸轉(zhuǎn)速主要根據(jù)允許的切削速度選取。而刀具的切削速度主要根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量、刀具的耐用度來、工件材料的強(qiáng)度和硬度以及切削加工性來選取。而切削速度與主軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系如下公式所示：式中:-切削刃選定點處所對應(yīng)的工件或刀具的最大回轉(zhuǎn)直徑,單位為mmn-主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min-切削速度，單位為m/min進(jìn)給量（mm/min或mm/r）。進(jìn)給量的選取主要根據(jù)零件的加工精度和表面的粗糙度以及刀具、工件材料性質(zhì)來選取。當(dāng)零件的加工精度、表面粗糙度要求高時，進(jìn)給量應(yīng)該取小值。最大進(jìn)給量受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制，并與脈沖當(dāng)量有關(guān)。綜上所述，本題中的切削用來請參照附錄數(shù)控加工工序卡片。2.6填寫工藝文件工藝文件包括機(jī)械加工工藝過程卡片的填寫，以及機(jī)械加工工序卡片的填寫。（1）工藝文件的校核技術(shù)科專責(zé)工程師在接到工藝任務(wù)書后,按產(chǎn)品圖紙技術(shù)要求和生產(chǎn)規(guī)模編制工藝文件,文件應(yīng)符合《工藝文件的完整性》要求。凡屬正式的工藝文件,除編制者外,至少經(jīng)過其他一位專業(yè)技術(shù)人員的校對或?qū)徍?。參與校核的工藝人員應(yīng)具有相同的專業(yè)工程師以上專業(yè)技術(shù)職務(wù)資格。（2）工藝文件的會簽凡涉及特殊工序的工藝文件,必須經(jīng)過相關(guān)專業(yè)工程師會簽方能生效。精鑄分廠、鋼結(jié)構(gòu)分廠自行編制的特殊工序工藝文件也必須經(jīng)過產(chǎn)品專責(zé)工藝師會簽。（3）工藝文件的批準(zhǔn)一般工藝文件由技術(shù)科長批準(zhǔn),在技術(shù)科長缺席時,可由技術(shù)科長指定專人對工藝文件進(jìn)行審批。工藝方案,重大工藝試驗項目由總工程師召集有關(guān)方面進(jìn)行評審后,由總工程師批準(zhǔn)。技術(shù)改造,工藝裝備制造成本在500元以上,由技術(shù)科科長上報生產(chǎn)副廠長進(jìn)行審批。（4）工藝文件的更改1）工藝文件的更改原則工藝文件的更改不得降低產(chǎn)品的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率,不得增加絕對成本。工藝更改應(yīng)及時、慎重,保持相對穩(wěn)定,要求:發(fā)現(xiàn)差錯必須及時更改；重大的工藝更改,應(yīng)通過工藝試驗確認(rèn)后進(jìn)行。2）工藝更改依據(jù)設(shè)計更改原有工藝出現(xiàn)差錯,遺漏或存在缺陷。新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)和應(yīng)用。糾正與預(yù)防措施。該零件的機(jī)械加工工藝文件請參見附件。3.數(shù)控編程編程是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運動和進(jìn)給運動速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊松開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。3.1數(shù)控編程的分類數(shù)控編程方法可分為手工編程和自動編程兩種。（1）手工編程是指主要由人工來完成數(shù)控機(jī)床程序編制各個階段的工作。當(dāng)被加工零件形狀不十分復(fù)雜和程序較短時，都可以采用手工編程的方法。手工編程在目前仍是廣泛采用的編程方式，即使在自動編程高速發(fā)展的將來，手工編程的重要地位也不可取代，仍是自動編程的基礎(chǔ)。在先進(jìn)的自動編程方法中，許多重要的經(jīng)驗都來源于手工編程，并不斷豐富和推動自動編程的發(fā)展。（2）自動編程自動編程是指借助數(shù)控語言編程系統(tǒng)或圖形編程系統(tǒng)，由計算機(jī)來自動生成零件加工程序的過程。編程人員只需根據(jù)加工對象及工藝要求，借助數(shù)控語言編程系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)控編程語言或圖形編程系統(tǒng)提供的圖形菜單功能，對加工過程與要求進(jìn)行較簡便的描述，而由編程系統(tǒng)自動計算出加工運動軌跡，并輸出零件數(shù)控加工程序。由于在計算機(jī)上可自動地繪出所編程序的圖形及進(jìn)給軌跡，所以能及時地檢查程序是否有錯，并進(jìn)行修改，得到正確的程序。綜合考慮該零件的外形，確定該零件的編程方法為：對于臺階輪廓選用自動編程，其余部分均從選用手工編程。3.2編程原點的確定及數(shù)值計算3.2.1編程原點的確定從零件圖1.1中可以得知該零件屬于規(guī)則型板型零件，所以可以將編程原點設(shè)置在零件的幾何對稱中心上，如圖3.1所示。圖3.1編程原點3.2.2編程數(shù)值計算該零件的臺階外型尺寸較復(fù)雜，需要通過機(jī)械制圖軟件進(jìn)行捕捉，由于該部分選擇的是自動編程加工，因此各交點的坐標(biāo)不用計算了，零件的其他尺寸均為規(guī)則性尺寸，均可一目了然，故本節(jié)不作詳細(xì)的介紹了，具體的尺寸，請根據(jù)程序清單及零件圖紙進(jìn)行查閱。3.3刀具軌跡首先運用MasterCAMX3繪制出零件的三維實體圖，如圖3.2所示。圖3.2零件三維實體圖單擊菜單欄中的“機(jī)床類型”，選擇默認(rèn)的銑床，再單擊菜單欄中“刀具路徑”下的外型銑削，然后選擇要銑削的外型輪廓，確定好后，在對話框中選擇合適的刀具（本工序選擇20的立銑刀），設(shè)置好刀具參數(shù)后，再設(shè)置外型加工參數(shù)，如圖3.3所示。圖3.3外型加工參數(shù)設(shè)定設(shè)定好后，即可得到如圖3.4所示刀具軌跡路徑。圖3.4銑臺階外輪廓刀具軌跡然后選擇所生成的刀具軌跡，點擊“刀具路徑管理”中的“C1（后處理已選擇的操作）”按鈕，根據(jù)提示，設(shè)置好文件名及保存路徑，最后得到如圖3.5所示的程序編輯器。圖3.5程序編輯器最后對該程序進(jìn)行編輯，得到正確的加工程序代碼，如程序清單中的子程序所示。3.4加工程序清單工序Ⅲ的加工程序程序解釋說明O0001程序號T02M06（Ф20立銑刀）換1號刀（先加工左右兩邊）M01選擇停G90G54G00X47.5Y-40M03S1800建立工件坐標(biāo)系，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1800G43H2Z25M08調(diào)用刀具長度補(bǔ)償，切削液開G00Z-14快速下刀G01Y40F150銑削右邊G00Z25抬刀X47.5快速運動至左邊下刀點Z-14下刀G01Y-40F150銑削左邊G00Z150抬刀M00暫停，換壓板，壓左右兩邊，加工前后邊M03S1800主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1800G00X-50Y-35快速運動至下刀點Z-14下刀G01X50F150銑削前邊G00Z25抬刀Y35快速運動至后邊下刀點Z-14下刀G01X-50F150銑削后邊G00Z150抬刀M05主軸停止M09切削液關(guān)M30程序結(jié)束（2）工序Ⅳ的加工程序程序解釋說明O0002程序號T01M06（面銑刀）換1號刀M01選擇停G00G90G54X80Y0M03S600建立工件坐標(biāo)系，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600G43H1Z25M08調(diào)用刀具長度補(bǔ)償，切削液開G00Z0下刀G01X-80F200銑平面G00Z150抬刀M05主軸停止M09切削液關(guān)M30程序結(jié)束（3）工序Ⅴ的加工程序該工序加工平面、螺紋孔處開口槽、橢圓槽、十字型腔、通孔、螺紋等內(nèi)容，其加工程序如下。程序解釋說明O0003程序號T01M06（面銑刀）換1號刀M01選擇停G90G54G00X80Y0M03S600建立工件坐標(biāo)系，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600G43H1Z25M08調(diào)用刀具長度補(bǔ)償，切削液開G00Z0下刀G01X-80F200銑平面G00Z150抬刀T02M06（￠20立銑刀）換2號刀M01選擇停M98P1230調(diào)用子程序1230G00Z150抬刀T04M06（Ф8立銑刀）換2號刀M01選擇停G00X25Y0M03S1800快速運動至下刀位置G43H4Z25M08調(diào)用刀具長度補(bǔ)償，切削液開Z2快速下刀G01Z-3.5F100進(jìn)刀WHILE[#1LE180]DO1#2=25cos[#1]橢圓長軸半徑#3=12.5cos[#1]橢圓短軸半徑G01X#2Y#3F150以G01擬合橢圓#1=#1+1°角度增加1°END1循環(huán)1結(jié)束G00Z25抬刀X56Y-30快速運動至下刀點M98P1234調(diào)用子程序1234（銑螺紋處開口槽）G51.1Y0X軸鏡像M98P1234調(diào)用子程序1234G50.1Y0鏡像取消G51.1X0Y軸鏡像M98P1234調(diào)用子程序1234G50.1X0鏡像取消G51.1Y0X軸鏡像M98P1234調(diào)用子程序1234G50.1Y0鏡像取消G00Z150抬刀T05M06（Ф10立銑刀）換5號刀M01選擇停G90G00G54X25Y0M03S2000建立工件坐標(biāo)系，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速2000G43H5Z25M08調(diào)用刀具長度補(bǔ)償，切削液開G00Z2快速下刀G01Z-4F100進(jìn)刀WHILE[#1LE180]DO1#2=25cos[#1]橢圓長軸半徑#3=12.5cos[#1]橢圓短軸半徑G01X#2Y#3F150以G01擬合橢圓#1=#1+1°角度增加1°END1循環(huán)1結(jié)束G00Z150抬刀T06M06（￠2中心鉆）換6號刀M01選擇停G90G00G54X-12Y0M03S1200建立工件坐標(biāo)系，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200G43H6Z25M08調(diào)用刀具長度補(bǔ)償，切削液開G98G81Z-2R2F120鉆孔循環(huán)X0X12X32.5Y-20Z-8R4Y20X-32.5Y-20G80G00Z150取消循環(huán)，抬刀T07M06（￠5麻花鉆）換7號刀M01選擇停G00X-12Y0M03S1500快速運動至第一點，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1500G43H7Z25M08調(diào)用刀具長度補(bǔ)償，切削液開G98G83Z-14R2F100建立深孔啄鉆循環(huán)X12X32.5Y-20R-4Y20X-32.5Y-20G80G00Z150取消循環(huán)，抬刀T08M06（锪鉆）換8號刀M01選擇停G00X32.5Y-20M03S450快速運動至第一點，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速450G43H8Z25M08調(diào)用刀具長度補(bǔ)償，切削液開G98G81Z-1R2F100鉆孔循環(huán)Y20X-32.5Y-20G80G00Z150取消循環(huán)，抬刀T09M06（絲錐）換9號刀M01選擇停M13S200主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速200G43H9Z25M08調(diào)用刀具長度補(bǔ)償，切削液開G98G84Z-12R-4F200建立攻絲循環(huán)X32.5Y20X-32.5G80G00Z150取消循環(huán)，抬刀T10M06（￠10麻花鉆）換10號刀M01選擇停G00X0Y0M03S850快速運動至下刀點，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速850G43H10Z25M08調(diào)用刀具長度補(bǔ)償，切削液開G98G83Z-14R2F120建立深孔鉆削循環(huán)G80G00Z150取消循環(huán)，抬刀T11M06（￠6mm立銑刀）換11號刀M01選擇停G00X0Y0M03S1500主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1500G43H11Z25M08調(diào)用刀具長度補(bǔ)償，切削液開G00Z-2快速下刀G01X3.5F150進(jìn)刀G03I-3.5F200銑整圓弧G01X12銑型腔X-12銑型腔G00Z150抬刀T012M06（￠8mm立銑刀）換12號刀M01選擇停G00X0Y0M03S1500主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1500G43H12Z25M08調(diào)用刀具長度補(bǔ)償，切削液開G00Z-2快速下刀G01X2F150進(jìn)刀G02I-2F150銑整圓弧G01X12銑型腔X-12銑型腔G00Z150抬刀M05主軸停止M09切削液關(guān)M30程序結(jié)束（4）子程序O1230；（銑臺階外輪廓）N106G0G90G54X-40.66Y-5.059S1800M3N108G43H2Z25.N110Z2.N112G1Z-4.F0.N114Y6.657F150.N116G2X-30.55Y21.19R15.5N118X-16.017Y31.299R15.501N120G1X20.698N122G2X35.231Y21.19R15.5N124X45.34Y6.657R15.501N126G1Y-5.059N128G2X35.231Y-19.591R15.5N130X20.698Y-29.701R15.5N132G1X-16.017N134G2X-30.55Y-19.591R15.5N136X-40.66Y-5.059R15.499N138G0Z21.N140X-40.16N142Z5.N144G1Z-4.F0.N146Y6.657F150.N148G2X-30.16Y20.799R15.N150X-16.017Y30.799R15.001N152G1X20.698N154G2X34.84Y20.799R15.N156X44.84Y6.657R15.N158G1Y-5.059N160G2X34.84Y-19.201R15.N162X20.698Y-29.201R15.N164G1X-16.017N166G2X-30.16Y-19.201R15.N168X-40.16Y-5.059R15.N170G0Z25.N172M5N174G91G28Z0.N176G28X0.Y0.A0.N178M99O1234；（銑螺紋處開口槽）程序解釋說明G00X30Y-30快速定位G00Z-6下刀G01Y20F200Y向切削G02X32.5Y-17.5R2.5圓弧切削G01X40X向切削G00Z25抬刀M99返回主程序4.設(shè)計總結(jié)通過本次畢業(yè)設(shè)計，我系統(tǒng)的鞏固學(xué)習(xí)了大學(xué)三年的課程，對數(shù)控技術(shù)的運用有了更深的認(rèn)識和了解。對銑削零件加工也更加深刻，通過畢業(yè)設(shè)計也使我對我FANUC-0I系統(tǒng)銑削、加工中心有了進(jìn)一步的了解。我歷時一個月，系統(tǒng)的鞏固了如《機(jī)械制圖》、《機(jī)械制造技術(shù)》、《數(shù)控加工工藝》等專業(yè)課程。從設(shè)計選擇圖紙到產(chǎn)品的加工，在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下，每一個環(huán)節(jié)都是由自己全部設(shè)計制作的。在這當(dāng)中，感覺到在平時的學(xué)習(xí)中還不夠努力，造成畢業(yè)設(shè)計做起來有一定的難度，也感覺到了我們專業(yè)在進(jìn)行實際操作中應(yīng)勤動手、多動腦去思考，才能進(jìn)行我們的產(chǎn)品零件的優(yōu)質(zhì)加工，還應(yīng)多去翻閱一些需要的相關(guān)資料。通過這次對零件圖形進(jìn)行加工及編制其說明書，增加了不少專業(yè)方面的知識，提高了動手能力，切實做到將理論聯(lián)系到了實際生產(chǎn)中，也只有理論與實際巧妙的結(jié)合在一起，才能達(dá)到規(guī)定的各項性能指標(biāo)，才能加工出完美的、符合要求的零件，對程序的編制也是此說明書的一個重要內(nèi)容，只有合理的編制程序，制定出走刀路線，才能在最短的時間內(nèi)加工出滿足要求的零件。總之，在此次畢業(yè)設(shè)計中我學(xué)到了不少的知識。

致謝這次畢業(yè)設(shè)計說明書及其零件的加工完成，首先要感謝系部提供了一個讓我自我總結(jié)的機(jī)會，也要感謝帶領(lǐng)我的指導(dǎo)教師劉雨蘭老師，他們在我的畢業(yè)設(shè)計說明書及零件加工過程中，給予了精心的指導(dǎo)，并講解了各項專業(yè)要領(lǐng)，提出了寶貴的意見。程序的編制過程中，也要感謝我曾經(jīng)的科任教師，是他們的精心指導(dǎo)才使我的畢業(yè)設(shè)計能夠按期完成，也要感謝同學(xué)對我的畢業(yè)設(shè)計提出寶貴意見和建議。在此，再次表示衷心的感謝！

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