数控铣床加工毕业设计.doc

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1、目 录1 绪论12 工艺性分析22.1零件介绍22.2零件加工工艺性分析32.2.1零件的结构分析32.2.2图样尺寸的标注检查32.2.3加工精度与表面质量分析33 毛坯与工艺装配的选择43.1 毛胚的选择43.1.1 分析毛坯的加工余量43.1.2分析毛坯的装夹43.2零件加工定位基准的选择43.2.1选择定位基准的原则43.2.2方型腔件定位基准的选择53.3工序的划分和加工工艺路线的确定53.3.1加工方案53.3.2工序的划分63.3.3加工顺序的安排63.4选择并确定工艺装备63.5数控机床的选择63.6夹具的选择73.7刀具材料的选择83.8量具的使用表83.9冷却液的选择84

2、工艺参数选择104.1切削用量的选择原则104.2主轴转速的确定104.3进给速度的确定114.4切削用刀具材料应具备的性能134.5背吃刀量ap的确定135 加工工艺文件制定155.1制定工艺文件155.2 工序卡165.3刀具卡185.4走刀路线图206 程序编写与零件加工236.1加工程序编写236.2零件加工236.3数控编程的定义236.4数控编程的内容与步骤236.5 零件加工步骤246.6数控编程的分类256.7花瓣凸台与方型腔的加工程序编制267 加工质量分析357.1尺寸精度分析357.2表面质量分析357.3零件的检测结果35总结37致谢38参考文献39附录：A4零件图纸1

3、 绪论数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步，特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足

4、轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的问题。随着社会经济发展对制造业的要求不断提高，以及科学技术特别足计算机技术的高速发展，传统的制造业已发生了根本性的变革。以数控技术为主的现代制造技术占据了重要地位，数控技术集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，是制造业实现柔性化、自动化、集成化、智能化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步，特别是在通用微机数控领域，基于Pc平

5、台的国产数控系统，已经走在了世界前列。为充分体现自己三年来在学校的知识，我按照我院数控专业学生所需掌握的要求，所以设计了这个花瓣凸台方型腔。此零件为典型铣削零件，它突出了数控加工的特点和零件加工的工艺性特点，能培养我全面的数控加工能力，现在我能根据零件图制定出合理的数控加工工艺规程，能够制定加工工艺，编制程序进行数学处理；能够自己利用设备，执行加工工艺的过程，加工出合格的零件。并掌握加工中夹具的合理选用，了解刀具的材料、特点、以及如何选用刀具等一系列问题，这次毕业设计有利于培养我们各个方面的能力。2 工艺性分析2.1零件介绍要选择对某个零件进行数控加工，一般情况下，不是所有加工内容都适合在数控

6、机床上完成，往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工，这需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。如图2-1可知，该零件由平面、凸台、型腔及螺纹孔组成，形状较为典型，且为轴对称零件，便于装夹和定位。该零件在数控铣削加工中具有一定的代表。图2-1花瓣凸台方型腔零件图2.2零件加工工艺性分析制订工艺规程时，首先要分析零件图的结构。通过分析零件图来明确加工零件的尺寸，找出该零件上有多少主要加工表面；找出该零件主要的技术要求和加工中的关键的技术问题；在编制工艺过程中，都需要有针对性地解决这些问题。2.2.1零件的结构分析零件图如图2-1所示，该零件的材料为铝，材料特

7、点：塑性好、强度和硬度低。毛坯为铸件尺寸大小为110mm110mm30mm，为两面加工的零件。通过零件图可知该零件由平面、凸台、型腔、螺纹孔组成。零件的加工精度要求不高，但加工过程中需要多次换刀，适合使用数控加工中心进行加工。2.2.2图样尺寸的标注检查对数控加工来说，零件图上应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。保持设计基准、工艺基准、测量基准与编程原点设置一致。对于该零件，所有标注如图2-1所示。2.2.3加工精度与表面质量分析查参考文献3P216表17-14确定公差等级为IT8，外轮廓四周及表面粗糙Ra3.2,其余的粗糙度为Ra6.3，要求都不高，比较容易加工。但其毛坯材料为铝件，加工

8、时容易产生变形,如果定位不好可能会导致表面粗糙度难以达到要求。根据以上分析可知：该零件的结构比较典型，加工精度和表面质量要求不高，比较容易完成加工。3毛坯与工艺装配的选择3.1 毛胚的选择所谓毛坯的加工余量，就是指使加工表面达到所需的精度和表面的质量而应切除的多余金属层的厚度。零件在进行数控铣削加工时，由于加工过程的自动化，使用余量的大小，如何安装、装夹等问题在选用毛坯时就要仔细考虑好，否则，如果毛坯不适合数控铣削加工，加工时将很难进行下去，根据经验，列举以下几点：3.1.1 分析毛坯的加工余量该图的毛坯采用铝合金，因为我考虑到其材料特性轻、容易加工、成本低以及在可耐强度方面有一个最大受力范围

9、，且具有高度的散热性。所以决定采用铝合金，所选毛坯尺寸110mm110mm30mm进行加工，由于该件是铸造件，毛坯的扭曲变形量的不同地方造成余量不充分，不稳定，因此，要采用数控铣削加工，其加工面都要具有充分的加工余量。3.1.2分析毛坯的装夹 主要考虑毛坯在加工时定位和夹紧的可靠性与方便性，以便在一次安装中完成所以的加工表面。3.2零件加工定位基准的选择正确选择定位基准对保证加工表面的尺寸精度和相互位置精度，确定各表面加工顺序和夹具结构的设计都有很大影响。因此，定位基准的选择是一个很重要的问题。3.2.1选择定位基准的原则（1）尽量选择零件上的设计基准作为定位基准；（2）当零件的定位基准与设计

10、基准不能重合，且加工面与其设计基准又不能在一次安装内同时加工时，应认真分析装配图纸，确定该零件设计基准的设计功能，通过尺寸链的计算，严格规定定位基准与设计基准间的公差范围，确保加工精度；（3）当在加工中心上无法同时完成包括设计基准在内的全部表面加工时，要考虑所选基准定位后，一次装夹能够完成全部关键精度部位的加工；（4）定位基准的选择要保证完成尽可能多的加工内容；（5）若批量加工时，零件定位基准应尽可能与建立工件坐标系的对刀基准（对刀后，工件坐标系原点与定位基准间的尺寸为定值）重合；（6）必须多次安装时应遵循从基准统一原则。3.2.2方型腔件定位基准的选择在加工零件时，先以毛坯的两个侧面为粗基准

11、来夹持工件，铣削一个3mm的夹持面；再以夹持面为精基准铣削加工零件，零件加工完成后，再调头装夹以60mm60mm方型腔体凸台为精基准铣削加工零件。 图3-1 定位基准图3.3工序的划分和加工工艺路线的确定3.3.1加工方案拟定加工工艺路线是制定加工工艺过程中的关键环节。其主要工作是选择各加工表面的加工方法，确定工序数目和内容，选择加工方案、定位和夹紧方法等。根据零件图综合分析，采取如下工艺措施：铣削1个夹持面，以夹持面和两个侧面定位选用虎钳装夹安排粗、精加工。采用直径铣刀加工减小切削变形，再以适合直径铣刀精加工表面。先铣削夹持面，再翻面装夹以夹持面作为定位基准，先铣上平面，然后再铣下平面，然后

12、加工内型腔和孔，最后钻螺纹孔。由于零件比较薄，在夹紧时不宜过紧，以免发生变形。根据零件图样，具体制定以下工艺方案：方案：在上方（有凸台的一面）铣3mm的夹持面铣底平面粗铣方型腔轮廓精铣方型腔轮廓（翻转装夹）铣上平面粗铣三角凸台精铣三角凸台粗铣圆形凸台精铣圆形凸台粗铣花瓣凸台精铣花瓣凸台钻16的孔攻8的螺纹。在具有良好冷却系统的加工中心上，对于毛坯质量高、加工余量较小、加工精度要求不高或新产品试制等单件的零件，也可把粗、精加工合并进行，可在加工中心上一次或两次装夹完成全部粗、精加工工序。经综合比较，在同以台加工中心上完成某些表面的粗、精加工，并不会明显发生上述各种变形时，粗、精加工也可在同以台加

13、工中心上完成，但粗、精加工应划分成两道工序分别完成，可用一把刀一次性完成粗精加工，由于刀具较集中，程序短。3.3.2工序的划分工序的划分有很多种常见的划分方法有：（1）刀具集中分序法；（2）以粗、精加工划分工序；（3）按加工部位划分工序；按照一般的加工工序，我制定先面后孔，先简单再复杂的加工工序。3.3.3加工顺序的安排加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，结合定位和夹紧的需要一起考虑，重点应保证工件的刚性不被破坏，尽量减少变形。加工顺序的安排应遵循一些原则：（1）基准先行。上道工序的加工能为后面的工序提供精基准和合适的夹紧表面。（2）先面后孔，先简单后复杂。（3）先粗后精，粗、精分开。（

14、4）减少装夹次数。以相同定位、夹紧方式安装的工序，最好接连进行，以减少重复定位次数、换刀和夹紧次数。综上所述，先加工作用定位基准的外部轮廓尺寸，及四周相邻的边作为定位基准。3.4选择并确定工艺装备机械加工中的工艺装备是指零件制造过程中所用的各种工具的总称，包括夹具、刀具、量具和辅具。3.5数控机床的选择我们学院数控加工室现有二种数控铣床，即FANUC0i、华中。现有的FANUC0i数控铣床，立式数控铣床(XK5032A)，数控铣削加工中心(KVC650)，结合零件图的分析，又根据我院的实际，采用加工中心(KVC650/1)进行加工，加工中心KVC650/1主要参数见表3-1。表3-1机床主要参

15、数表工作台面尺寸（长宽）4051307(mm)主轴锥孔/刀柄形式24ISO40 / BT40（MAS403）工作台最大纵向行程650(mm)主配控制系统FANUC 0iMate-MC工作台最大横向行程450(mm)换刀时间6.5(s)主轴箱垂向行程500(mm)主轴转速范围606000( r/min)工作台T型槽（槽数-宽度间距）5-1660(mm)快速移动速度10000（mm/min）主电动机功率5.5/7.5(kw)进给速度5800（mm/min）脉冲当量0.001 (mm/脉冲)工作台最大承载700(kg)机床外形尺寸(长宽高)2540mm2520mm2710mm机床重量4000(kg)

16、3.6夹具的选择加工中心夹具的确定因素有以下几点：（1）夹紧机构或其它元件不得影响进给加工部位要敞开；（2）为保持零件安装方位与机床坐标系及编程坐标系各方向的一致性，夹具应能保证在机床上实现定向安装；（3）夹具的刚性和稳定性要好；（4）装夹方便,辅助时应尽量短；（5）夹具结构应力求简单；（6）见效更换夹具的准备、结束时间；（7）减小夹具在机床上的使用误差。经综合分析：该零件作为典型铣床零件结构简单，形状规则，四个侧面较光整，加工面与加工面之间的位置精度要求不高。所以，以底面和两个侧面作为定位基准，一般可用平口虎钳和一些辅助装夹的垫块垫片从工件侧面夹紧,便可加工。这里我使用的是平口虎钳。3.7刀

17、具材料的选择对于数控加工，刀具材料也是很重要的一个方面，刀具材料可以决定一个零件加工的质量、精度和加工效率，加工工序相对集中及零件装夹次数少等要求数控机床对所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。在数控机床所使用的刀具就具有以下特点:（1）刀具有很高的切削性能；（2）数控刀具有很高的精度盒重复定位精度；（3）要求刀具有很高的可靠性和耐用度；（4）实现刀具尺寸的预调和快速换刀；（5）具有一个比较完善的工艺系统；（6）建立刀具管理系统；（7）应有刀具在线监控及尺寸补偿系统。对于铣削加工来说数控机床的一次性投资是很高的，而这些先进设备的效率能否发挥出来，在一定程度上

18、取决于刀具及其性能的好坏。随着制造技术的发展，开发大量新的工刀具材料对提高切削加工的效率起着决定性的作用。 而该零件结构简单，所以可以选用硬质合金材料的刀具。3.8量具的使用表表3-2量具表名称规格用途量程(mm)分度值（mm）游标卡尺0-1500.02主要用于测量内、外尺寸和深度等千分尺0-2575-1000.01用于长工具度测量直尺0-1001用于测量工具的长度3.9冷却液的选择切削液是为提高切削加工效率而使用的液体。它可以有效地减小摩擦，改善散热条件，从而降低切削力、切削温度和减少刀具磨损，提高生产率和加工表面质量。切削液具有冷却、润滑、清洁和防锈的作用，常用的切削液分为水溶液、乳化液和

19、切削油三种。（1）水溶液。它的导热性好，冷却效果好。但单纯的水容易使金属生锈，润滑性能也差。所以常在水溶液中加入一定量的添加剂，如活性物质和油性添加剂等，使其既具有良好的防腐性能和润滑性能。（2）乳化液。乳化液是将乳化油（由矿物油和表面活性剂配成）用95%98%水稀释而成，呈乳白色或半透明状的液体，它具有良好的冷却作用，但润滑、防腐性能较差。常再加入一定量的油性、极压添加剂和防锈添加剂，配制成极压乳化液或防锈乳化液。（3）切削油。切削油的主要成分是矿物油（如机械油、轻柴油、煤油等）和动植物油。纯矿物油不能在摩擦界面形成坚固的润滑膜，润滑效果较差。实际使用中，常加入油性添加剂、极压添加剂和防锈添

20、加剂，以提高其润滑和防锈的作用，对于提高零件表面的加工质量有重要作用。切削有色金属和铜、铝合金时，为了得到较高的表面质量和精度，可采用10%20%的乳化液、煤油或煤油与矿物油的混合物。出于毛坯材料和刀具材料的考虑该零件的加工选用切削油。4 工艺参数选择编程时我们必须首先确定每道工序的切削用量，然后根据公式计算出各个参数，并把这些数值以指令的形式写入程序中。切削用量包括主轴转速背吃刀量及进给速度等，对于不同的加工方法需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度； 充分发挥刀具切削性能；保证合理的刀具耐用度，并充分了、发挥机床的性能最大限度地提高生产率降低成本。4.1

21、切削用量的选择原则 粗加工时应选取尽可能大的背吃刀量；要更根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能的进给量；最后根据刀具的耐用度确定最佳的切削速度。 精加工时应根据加工后的余量确定背吃刀量；根据已加工表面粗造度要求，选取最小的进给量；最后保证刀具耐用度的前提下尽可能选用较高的切削速度所以本设计的切削用量等设计全部都根据公式计算，选用最佳的参数进行加工。4.2主轴转速的确定主轴转速应根据允许的切削速度和工件的（或刀具的）直径来选择其计算公式为： (式4-1)式中:Vc为切削速度，单位为m/min由刀具的耐用度决定n为主轴的转速，单位为r/minD为刀具的直径或工件的直径，单位为mm由于每把到计

22、算方式相同，现选取粗、精铣外轮廓16的立铣刀为例说明其计算过程。根据切削原理可知，切削速度的高低如表4-1所示主要取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具的耐用度等因素。表4-1铣削切削速度工件材料硬度/HBS切削速度Vc /(m/min)高速钢铣刀硬质合金刀钢225184266150225325123654120续表4-13254256213675铸铁19021366615019026091845901603204.5102130铝70120100200200400黄铜53562050100180从理论上讲，切削速度V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

23、速度，获得较低的表面粗造度值。但实际上用于机床、刀具的限制，综合考虑： 取粗铣时Vc =150m/min 精铣时Vc =200m/min 代入式4-1中 n= n= =2985.7r/min =3816.8r/min4.3进给速度的确定进给速度（F）是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。在接近拐角处应适当降低进给量以克服由于惯性造成工艺系统的变形，在轮廓拐角处造成超程或是负程的现象。确定进给速度的原则：（1）当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高（2000mm/min以

24、下）的进给速度；（2）在切削、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度；（3）切削时的进速度应与主轴转速和背吃刀量相适应；（4）刀具空行程时，特别是远距离“回零”时，可以设定尽量高的进给速度。 切削进给F是切削时单位时间内工件与铣刀沿进给的方向的相对位移，单位为mm/min它与铣刀转速n铣刀齿数z及每齿进给量f(mm/z)的关系为：F=fz n （式4-2）式中：z铣刀齿数 F铣刀每转工作台移动距离，即每转进给量（mm/r） f铣刀每齿工作台移动距离，即每齿进给量（mm/z）每齿进给量f如表4-2所示的选取主要取决与工具材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗造度等因素。工具材料的强度和

25、硬度越高，f越小，反之越大。硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀。表4-2 铣刀每齿进给量f工件材料每齿进给量f/（mm/z）粗铣精铣高速钢铣刀硬质合金刀高速钢铣刀硬质合金刀钢0.100.150.100.250.020.050.100.15铸铁0.120.200.150.30铝0.060.200.100.250.050.100.020.05综合选取：粗铣f=0.07mm/z 精铣f=0.05mm/z 铣刀齿数z=3上面计算：n=2985.7 n=3816.8将它们代入式4-2中计算粗铣:F=0.0722985.7 精铣：F=0.053816.82 =418mm/min =382mm/mi

26、n切削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，来获得最佳切削状态。4.4切削用刀具材料应具备的性能切削用刀具材料应具备的性能见下表（表4-3）所示：表4-3 切削用刀具材料应具备的性能希望具备的性能作为刀具使用时的性能希望具备的性能作为刀具使用时的性能高硬度（常温及高温状态）耐磨损性化学稳定性良好耐氧化性、耐扩散性高韧性（抗弯强度）耐崩刃性、耐破损性低亲和性耐溶着、凝着（粘刀）性高耐热性耐塑性变形性磨削成形性良好刀具制造的高生产率热传导能力良好耐热冲击性耐热裂纹性锋刃性良好刃口锋利表面质量好微小切削可能经综合分析：一般来说粗铣刀具直径应选小一些，以减小切削接刀力矩，但也不

27、能太小以免影响加工效率。精铣刀直径应选大一些，以减小接刀走痕迹，考虑到两次走刀间的重叠量及减少刀具种类。结合工艺分析本零件加工所需刀具有16的立铣刀粗、精铣上平面和外轮廓，16、8立铣刀、球头铣刀粗、精铣三角凸台、花瓣凸台，其规格根据加工尺寸选择。4.5背吃刀量ap的确定背吃刀量的选取主要由工件的加工余量、精度要求及工艺系统的刚度决定。若工件的精度要求不高，工艺系统的刚度又足够，则最好一次切净加工余量，即ap等于加工余量；若加工的精度和表面粗糙度要求较高，或系统的刚度较差，则只能按先多后少的原则，采用多次走刀加工。（1）当工件表面粗糙度要求为Ra12.525m时，如果圆周铣削的加工余量小于5m

28、m,端铣的加工余量小于6mm，则粗铣一次进给就可以达到要求。但在余量较大、工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分两次走刀完成。（2）当工件表面粗糙度要求为Ra3.212.5m时，铣削可分粗、半精铣两个阶段进行。粗铣时背吃刀量选取同前，粗铣留0.51.0mm余量。在半精铣时切除。（3）当工件表面粗糙度要求为Ra0.83.2m时，铣削可分粗铣、半精铣、精铣三个阶段进行。半精铣时背吃刀量取1.52.0mm，精铣时侧吃到量取0.30.5mm,面铣刀的背吃刀量取0.51.0mm。综上所述：该零件的表面粗糙度要求为Ra3.212.5m，则粗铣时应留余量为0.51.0mm。5 加工工艺文件制定5.1制定工艺

29、文件根据前述的工艺方案制定花瓣凸台与方型腔的主要工艺过程如下表（表5-1）所示：表5-1花瓣凸台与方型腔加工工艺过程卡序号工序名称工序内容设备夹具1备料准备110mm110mm30mm毛坯2铣铣3mm的夹持面XK5032A平口虎钳翻面装夹粗精铣底平面KVC650/1平口虎钳粗、精铣方型腔轮廓KVC650/1平口虎钳翻面装夹粗精铣上平面KVC650/1平口虎钳粗、精铣三角凸台KVC650/1平口虎钳粗、精铣圆形凸台KVC650/1平口虎钳粗、精铣花斑凸台KVC650/1平口虎钳钻孔16KVC650/1平口虎钳攻M8螺纹KVC650/1平口虎钳3钳去毛刺平口虎钳4检验测量各部分尺寸大小、精度检验编

30、制方红仙审 核伍倪燕年 月 日 5.2 工序卡查表确定切削速度和进给量然后计算出机床主轴转速和机床进给速度详见（表5-2、5-3、5-4）：表5-2 零件加工工序卡一单位数控加工工序卡产品名称或代号零件图号L数控基地零件名称花斑凸台与方型腔工序2工序简图材料铸铝使用设备加工中心KVC650工序号2程序编号夹具名称平口虎钳夹具编号冷却液选择乳化液工步号工步内容量具及检具刀具号夹具主轴转速/(r/min)进给速度/(mm/min)背吃刀量/(mm/r)备注1粗铣上平面T01平口虎钳12744591.52精铣上平面T01平口虎钳15925730.53粗铣下平面T01平口虎钳12744591.54精铣

31、下平面T01平口虎钳15925730.5编制方红仙审核伍倪燕批准共1页第1页表5-3 零件加工工序卡二单位数控加工工序卡产品名称或代号零件图号L数控基地零件名称花斑凸台与方型腔工序2工序简图材料铸铝使用设备加工中心KVC650工序号2程序编号夹具名称平口虎钳夹具编号冷却液选择乳化液工步号工步内容量具及检具刀具号夹具主轴转速/(r/min)进给速度/(mm/min)背吃刀量/(mm/r)备注1粗铣外轮廓T04平口虎钳18206551.52精铣外轮廓保证尺寸 T04平口 虎钳22758190.53粗铣6060mm凸台T04平口虎钳 18206551.54精铣6060mm凸台T04平口虎钳22758

32、190.5续表5-3工步号工步内容量具及检具刀具号夹具主轴转速/(r/min)进给速度/(mm/min)背吃刀量/(mm/r)备注5粗铣4040mm凸台T04平口 虎钳18206551.56精铣4040mm凸台T04平口虎钳22758190.5编制方红仙审核伍倪燕批准共1页第1页表5-4 零件加工工序卡三单位数控加工工序卡产品名称或代号零件图号L数控基地零件名称花斑凸台与方型腔工序2工序简图材料铸铝使用设备加工中心KVC650工序号2程序编号夹具名称平口虎钳夹具编号冷却液选择乳化液工步号工步内容量具及检具刀具号夹具主轴转速/(r/min)进给速度/(mm/min)背吃刀量/(mm/r)备注1粗

33、铣花瓣T03平口虎钳29869171.52精铣花瓣T03平口虎钳381711470.53粗铣圆台T03平口虎钳29869171.54精铣圆台T03平口虎钳381711470.55粗铣星型T03平口虎钳29869171.56精铣星型T03平口虎钳381711470.57钻孔T05平口虎钳8钻螺纹底孔T06平口虎钳编制方红仙审核伍倪燕批准共1页第1页5.3刀具卡根据上述材料中刀具材料及零件工艺的分析具体刀具选择如下。表5-5零件加工刀具卡编号刀具号刀具名称刀具规格(mm)加工内容备注1T01面铣刀30铣上、下平面2T02立铣刀10铣星型凸台3T03立铣刀16铣圆台、花瓣凸台4T04立铣刀8方型腔5

34、T05中心钻16钻中心孔6T06麻花钻6.5钻螺纹底孔编制方红仙审核伍倪燕年 月 日共 1页5.4走刀路线图图5-1铣平面走刀路线图图5-2铣外轮廓走刀路线图图5-3方型腔的加工 图5-4花斑凸台的加工路线图 图5-5钻孔及攻螺纹加工路线图6 程序编写与零件加工6.1加工程序编写根据零件图、工艺设计与工艺文件及走刀线路等编写出零件加工程序，详细的加工程序见加工程序编制。6.2零件加工在数控机床上对所编写的程序进行轨迹演示，校正程序。再根据所需的加工精度以及表面粗糙度要求，在加工中心KVC650 (FAUNC0i-MB系统)上按给定的加工工序对零件进行加工。6.3数控编程的定义为了使数控机床能根

35、据零件加工的要求进行动作，必须将这些要求以机床数控系统能识别的指令形式告知数控系统，这种数控系统可以识别的指令称为程度，制作程序的过程称为数控编程。 6.4数控编程的内容与步骤控编程步骤如图6-1所示，主要有以下几个方面的内容。图6 -1 数控编程步骤（1）分析图样 包括零件轮廓分析，零件尺寸精度、形位精度、表面粗糙度、技术要求的分析，零件材料、热处理等要求的分析；（2）确定加工工艺 包括选择加工方案，确定加工路线，选择定位与夹紧方式，选择刀具，选择各项切削参数，选择对刀点、换刀点；（3）数值计算 选择编程原点，对零件图形各基点进行正确的数学计算，为编写程序单做好准备；（4）编写程序单 根据数

36、控机床规定的指令代码及程序格式编写加工程序单；（5）制作控制介质 简单的数控程序直接采用手工输入机床，当程序自动输入机床时，必须制作控制介质。现在大多数程序采用软盘、移动存储器、硬盘作为存储介质，采用计算机传输来输入机床。目前，除了少数老式的数控机床仍在采用穿孔纸带外，现代数控机床均不再采用此种控制介质了；（6）程序校验 程序必须经过校验正确后才能使用。一般采用机床空运行的方式进行校验，有图形显示卡的机床可直接在CRT显示屏上进行校验，现在有很多学校还采用计算机数控模拟进行校验。以上方式只能进行数控程序、机床动作的校验，如果要校验加工精度，则要进行首件试切校验。6.5 零件加工步骤（1）开机检

37、验机床主轴是否能正常的运转，检查个辅助功能是否正常，润滑系统是否正常，并按正确的开机顺序开机。（2）回参考点将个坐标回到参考点：首先将Z轴会机床参考点，其次将X、Y轴会机床参考点。（3）输入编制好的程序进入机床程序界面，置机床编辑状态为EDIT，按下PROG,进入程序编写界面，输入程序名O0001后，按下INSERT,并正确输入，编写加工程序。 （4）检验程序将编辑好的程序移至程序头，锁住机床进给，锁住机床主轴，开空运行，按循环启动仿真轨迹，经检查程序无误后，解除机床锁定，从新回到你参考点，为加工零件做准备。（5）安装刀具及毛坯将工件正确装夹于平口虎钳上，并用百分表找正。注意夹紧力邀适当，保证

38、在加工中不会因夹紧力过松，或者因夹紧力过大把工件夹伤。（6）设置工件坐标系建立G54坐标系统，其操作步筹如下：在MDI方式下让主轴转动，然后再用手轮，把手轮上的旋转钮对在X上，用手轮将刀具移动到毛坯左侧即将接近工件时减少手轮进给速度，慢慢的用刀去接触毛坯边缘，直到有少量铝屑出现为止，这时在控制板面上单击“编辑”进入“POS”界面相对操作起源输入X按INPUT将X轴置零，将刀具提起，移动到毛坯的右侧下刀，直到有少量铝屑出现时，记下当前坐标值，计算当前屏幕上X轴的一半，在进入“offset setting” 坐标系G54输入计算的一半X值按“测量”完成工件X轴坐标系的设定。用同样的方法完成对Y轴的

39、设定，这样，X和Y轴的坐标系就设定好了：Z轴的坐标系设定方法就是刀具移动到毛坯的表面最上边缘，在进入“offset setting” 坐标系G54输入Z0测量。这样Z轴的坐标系设定完成，即完成了G54工件坐标系的设定。（7）加工零件在G54坐标建立后，就可以开始正式加工了。为了保证程序没有错，应先对程序进行轨迹显示，如有问题，便于及时加以修改。然后确定所有程序的路线、加工工艺都正确无误后检验G54是否正确，在MDI下输入N10 M03S800;N20 G00X0Y0Z10;然后按循环启动如果刀具在毛坯中心就可以点击控制面板上的“编辑” “PROG” 输入加工的程序名称“自动” “循环启动” “

40、开冷却液”完成者这一系列的操作后，数控机床对工件进行自动加工。加工完成后，对以加工表面进行加工精度和粗糙度的检验，看是否达到图纸技术要求，对没有达到标准的地方分析其原因。6.6数控编程的分类 数控编程可分为手工编程和自动编程两种:（1）手工编程手工编程是指所有编制加工程序的全过程，即图样分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、制作控制介质、程序校验都是由手工来完成。手工编程适用于点位加工、几何形状不太复杂的零件加工或程序编制易于实现的场合，出错机会较少。手工编程的优点在于加工加工形状简单的零件时快捷、简便；不需要具备特别的条件；对机床操作或程序员不受特殊条件的制约；还有较大的灵活性和编程费用少等

41、。（2）自动编程自动编程是指用计算机编制数控加工程序的过程。自动编程的优点是效率高，正确性好。自动编程由计算机代替人完成复杂的坐标计算和书写程序单的工作，它可以解决许多手工编制无法完成的复杂零件编程难题，但其缺点是必须具备自动编程系统或自动编程软件。自动编程较适合形状复杂零件的加工程序编制，如：模具加工、多轴联动加工等场合。完成坐标值计算，编写零件加工程序等，有时甚至能帮助进行工艺处理。自动编程方法编出的程序还可以通过计算机或自动绘图仪进行刀具运动轨迹的图形检查，编程员可及时检测程序是否正确，并能够及时修改。自动编程大大减少了编程人员的劳动强度，提高效率几十倍乃至上百倍，同时解决了手工编程无法

42、解决的许多复杂零件的编程难题。零件表面形状越复杂，工艺过程越复杂，工艺过程越繁琐，自动编程的优势越明显。按输入方式不同，自动编程主要可分为数控语言编程（APT语言）、图形交互式编程（如各种CAD/CAM）、语音式自动编程和实物模型式自动编程等。6.7花瓣凸台与方型腔的加工程序编制本零件在加工过程中采用了手动编程与自动编程两种方式,以下是自动编程的部分内容。零件上平面的加工程序N0010 G40 G17 G49 G80 G90 G54;N0020 G91 G28 Z0.0;N0030 T01 M06;N0040 G00 G90 X-22.167 Y68. S1000 M03;N0050 G43 Z50. H00;N0060 Z6;N0070 Z3;N0080 G01 Z0.0 F500. M08;N0090 X.5 Y50;N0100 G00 X50.5;N0110 Y-50;N0120 X-49.5;N0130 Y50;N0140 X.