毕业论文

典型平面类零件数控铣削加工

工艺分析与编程

姓    名：      XX   

指导教师：     XXX    

专    业：      XXX   

班    级：        XXX       

2009年10月10日

摘要 1

引言 2

1.典型零件加工分析 3

1.1零件图纸工艺分析 3

1.2 确定装夹方案 3

    1.3 确定加工路线 3

1.4 刀具的选择 4

1.5 切削用量的选择 4

    1.6 数控工艺卡拟定 4

2.数控编程 4

 2.1 编程方法  5

  2.2 编程步骤 5

    2.3 编制程序 5

3.结论 8

4.参考文献 9

5.谢辞 10

平面类零件的工艺分析

摘 要：数控铣床作为装备制造业的核心技术应用，是现代制造业的关键设备，对制造业提高加工质量和效率有着重要的意义。只有了解了平面类零件的加工工艺和加工方法，才能进行正确的加工。本篇论文中有平板类零件的加工工艺以及相应的加工工方法，特别是数控编程加工方法，通过零件的加工工艺和加工方法的互相结合，正确的对零件图纸分析，拟定加工方案，制定加工工序卡，然后根据加工方案选择材料、道具、量具，在进行零件的加工中选用合理的切削用量，编制加工程序，完成弓箭的企鹅学加工。

关键词：数控技术，平面类零件，工艺分析，数控编程。

引  言

当前，我国社会经济飞速发展使得中国制造技术正在发生翻天覆地的变化。社会对机械产品的结构、性能、精度、效率和品种的要求越来越高，单件与中小批量产品的比重越来越大。传统的通用、专用机床和工艺装备已经不能很好地适应高质量、高效率、多样化加工的要求。而数控机床则有效地解决了复杂、精密、小批多变的零件加工问题，能满足高质量、高效益和多品种、小批量的柔性生产方式的要求，适应各种机械产品迅速更新换代的需要，代表着当今机械加工技术的趋势与潮流。而平面类零件加工，又在数控铣削加工中占有很大比例，所以典型平面类零件加工，显得尤为重要。在平面类零件加工中，加工工艺和数控编程则是重中之重。

图1-1

1.典型平面类零件加工分析

数控铣削是机械加工中最常用和最主要的数控加工方法之一，数控铣床主要是加工平面 类零件、变斜角类零件、曲面类零件，典型的加工表面不外乎圆弧、直线、槽等。例如，要加工形状如图所示的零件，采用手工编程的方法比较合适。用于不同的数控系统器编程指令代码有所不同，因此应根据设备类型进行编程。

1.1零件图纸工艺分析  

从图纸上看零件要加工的有外轮廓、内轮廓、倒直角。按技术要求和标注尺寸来分析。其中多个直径、半径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求。轮廓描述清楚。零件材料为45钢，有热处理和硬度要求。通过上述分析，采取以下几点工艺措施。

1.零件图样上带公差的尺寸，编程时取其平均值。尺寸精度要求不高，均在IT11~IT10级内。

2.对零件：在加工直径为ø15mm的孔时，应先用钻头钻孔，再用立铣刀进行铣孔。

如图1-1所示。

1.2确定装夹方案

数控铣床可以加工形状复杂的零件，但数控铣床上的工件装夹方法与普通铣床一样。所使用的夹具往往并不很复杂，只要求有简单的定位、夹紧机构就可以了。但要将加工部位敞开，不能因装夹工件而影响进给和切削加工。此零件采用压板来进行毛坯的夹紧。

1.3确定加工路线

   变成坐标系见图所示。以O点为坐标系原点和对刀点，起刀点和终刀点为P0(-65,-95)。刀具从P0点切入 零件，然后沿着点画线的箭头的方向进行加工，最后回到P0点。

如果采用镜像功能加工，铣刀（刀位点）从P0‘沿着正Y方向直线位移至P的补偿点切入，然后按顺时针方向沿着轮廓依次进行左半部分形状加工。在编程时，只需编制零件在做半部分的加工程序，然后用镜像功能指令加工出零件的右半部分。先钻孔，再加工整圆，加工整圆时，用钻头打孔，在用铣刀进行铣削。

1.4刀具的选择

虽然该零件的尖角处允许留有刀具半径圆角，但仍应尽量减少刀具半径对尖角的影响。因此，在精铣时，铣刀直径应选择较小值，本例采用直径为ø8mm

切削刃长度为20mm。

齿数为5的细齿立铣刀，ø16mm

切削刃长度为20mm。

刀具长度补偿值输入补偿指令D01中。刀具半径补偿值输入到补偿指令D02中。钻头为ø10mm。

1.5切削用量的选择

根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量，然后根据公式计算主轴转速与进给速度。背吃刀量的选择因粗、精加工而由所不同。粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.01~0.005道较为合适。因铣刀直径较小，为了保证精加工时刀具的强度和刚度，确保零件的要求，故选择主轴转速为350r/min,进给速度为105mm/min。

1.6数控加工工艺卡的拟订

将前面分析的各项内容综合成表1-2所示的数控加工的工艺卡片，此表是编制加工程序的主要依据合作、操作人员配合数控程序进行数控加工的指导性文件，主要内容包括：工步顺序、工步内、各工步所用的刀具及切削用量等。

  如表1-2零件数控加工工艺卡片：

表1-2

2.1编程方法

数控编程方法有两种分别是手工编程和自动编程。手工编程是指从零件图样分析工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序校验等个步骤主要由人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工，以及计算较简单，程序段不多，编程易于实现的场合等。但是对于几何形状复杂的零件（尤其是空间曲面组成的零件），以及几何元素不复杂但需编制程序量很大的零件，由于变成使计算熟知的工作相当繁琐，工作量大，容易出错，程序校验也表困难，用手工编程难以完成，因此要采用自动编程。所谓自动编程即成编制工作的大部分或全部由计算机完成，可以有效解决复杂零件的加工问题，也是数控编程未来的发展趋势。同时，手工编程是自动编程的基础，自动编程中许多核心经验都来源于手工编程，而这相辅相成。

2.2编程步骤

拿到一张零件图之后，首先应对零件图纸分析，确定加工工艺过程，业绩确定零件的加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等），加工路线（如进给路线、对刀点、换刀点等）及工艺参数（如进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等）。其次应惊醒数值计算。绝大部分数控系统都带有刀补功能，只须计算轮廓相邻几何元素的交点（或切点）的坐标值，得出个几何元素的起点终点和圆弧的圆心坐标值即可。最后，根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和以确定的加工参数及辅助动作，结合数控系统规定使用的坐标指令代码和程序段格式，逐段编写零件加工程序单，并输入CNC装置的存储器中。

2.3 编制程序

外轮廓程序：

O1001

G92 X0 Y0 Z20

G90 X-65 Y-95

G43 Z-15 D01 M03 S350

G41 G01 X-45 Y-75 D02 F105

G01 Y-40 

G01 X-25

G03 X-20 Y-15 I-60 J25

G02 X20 I20 J15

G03 X25 Y-40 I65 J0

G01 X45

G01 Y-75

G01 X0 Y-65

G01 X-45 Y-75

G49 Z20

G40 X-65 Y-95

M05

M30

铣槽程序：

O1002

T0202

G54 G90 G17

M03 S500 F150

G01 X0 Y-52.5 

Z2

G01 X-35 Y-52.5 Z1

G01 X35 Y-52.5 Z-1

G01 X-35 Y-52.5 Z-3

G01 X35 Y-52.5

G01 X0 Y-52.5 Z10

M05

M30

钻孔程序：

O1003

G54 G90 G17

G00 X0 Y0 

Z20

T0303 M00

G43 Z0 H03

S35 M03

G99 G83 X11.75 Y-33 Z-15 R5.0 Q5.0 F150

G83 X-11.75 Y-33 Z-15 R5.0 Q5.0 F150

G81 X0 Y0 Z-10 R5.0 F150

G80 X0 Y0

M05

M30

整圆程序：

O1004

T0404

G54 G90 G17

M03 S350 F150

G00 X0 Y0 

Z20

G42 G01 X0 Y5 D04

G43 G01 Z-5 H04

G01 X0 Y5

Z-10

G02 X0 Y5 I0 J-5

G01 X0 Y7.5

G02 X0 Y7.5 I0 J-7.5

G40 X0 Y0

G49 Z20

M05

M30

结    论

数控技术是当今先进制造技术和装备最核心的技术。数控铣床具有高精度、高速度、高效率及高柔性决定等特点。这篇论文写了数控铣床典型的平面类零件加工的过程，系统的总结了机械零件在数控铣床上的操作过程，包括零件的工艺分析加工程序与操作步骤、数控刀具工艺卡及数控加工工艺卡的填写。而这些都是在平面类零件中最常见的的步骤，对这些内容进行分析，可以再实际应用中减少因工艺而造成的工件缺陷，使数控加工技术更加完善，从而大大的提高产品质量。

参考文献

[1] 黄康美，曹甜冬、杜红文：数控加工编程[M]:上海交通大学出版社：2005年8月

[2] 徐宏海，张超英：数控加工工艺[M]：化学工业出版社：2005年3月

[3] 胡育辉，赵福成：数控铣床加工中心[M]:辽宁科学技术出版社：2005年1月

[4] 王代萍主编：AUTO CAD2006 中文版教程[J]：武汉大学出版社：2007年

[5] 顾晶：数控机床加工程序编制[M]：机械工业出版社：2003年

[6] 陈志雄：数控机床与数控编程技术[M]：电子工业出版社：2003年.8月

致  谢

论文终于脱稿了，此刻的我思绪万千，心情久久不能平静。从开始进入毕业设计到论文的顺利完成。有许多可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助。在此，我要感谢导师XXX在论文研究方法上给予的悉心指导，导师广博的学识及教诲令我受益匪浅，同时还要感谢XXX主任、XXX主任，在这三年的学习生活中给予了我无言的帮助。另外还要感谢在这三年中，无论是在我的学习还是生活水平上都给予了我莫大帮助的XXX导员 。三年紧张激烈的大学生活即将画上句号，在此我要对三年来给予我支持和帮助的老师和同学还有朋友再次接受我最诚挚的感谢。  下载本文