装配体零件铣加工工艺及程序编制毕业设计论文.doc

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1、装配体零件铣加工工艺及程序编制系部：机械工程系班级：XXX姓名：XXX 指导老师：XXX 时间：XXXX年XX月XX日毕业设计（论文）任务书 题目 装配体零件铣加工工艺及程序编制 专业 数控技术 学号 姓名主要内容根据零件图样要求，完成零件数控铣加工。零件图样详见附录一。装配体中需要加工的零件共有三件：基座、滑块、转盘。每个零件都有多个工位需要加工，要求完成这三个零件加工及程序编制等相关内容。基本要求 1、对零件图样进行工艺分析； 2、拟定加工工艺路线、确定工艺方案并填写工艺卡片； 3、确定工艺装备及切削参数； 4、编写零件加工程序； 5、程序验证、试运行及加工。主要参考资料 1、机械加工工艺

2、手册第一册、第二册，孟少农主编，机械工业出版社； 2、西门子802D编程手册，西门子公司资料； 3、金属切削原理与刀具，陆剑中主编，机械工业出版社；4、机械制造技术，李华主编，高等教育出版社；等完成期限：指导教师签章： 系主任(教研室主任)签章：年 月 日新疆机电职业技术学院学生开题报告表课题名称装配体零件铣加工工艺及程序编制课题来源国家大赛课题类型AX导 师XXX学生姓名XXX学 号XXX专 业XXX本设计目的是完成装配体三个零件的数控铣工艺编制及程序编制，通过这一过程，全面检验在校三年间学习的有关机械加工及工艺、数控编程、机床应用等方面的知识。要求全面且正规的完成相关工艺文件的编制及内容填

3、写，最终通过实际加工来检验工艺和程序的可行性。设计的基本思路遵循以下过程：1、图样分析；2、拟定加工路线和确定加工方案；3、确定加工使用的刀具及切削参数；4、确定加工中使用的工具、夹具及量具；5、确定加工条件；6、绘制走刀路线；7、根据走刀路线编制加工程序；8、程序试运行及实际加工。完成本设计任务应需要计算机、CAD软件、数控铣床及相应刀具、夹具、工具和量具等。设计过程大致分为三个阶段实施：第一阶段，XX月XX日至XX月XX日，工艺编制；第二阶段，XX月XX日至XX月XX日，程序编制第三阶段：XX月XX日至XX月XX日，程序试运行及实际加工。预期在教师的指导下，能顺利完成设计任务。 指导教师签

4、名： 日期：课题类型：（1）A工程设计；B技术开发；C软件工程；D理论研究； （2）X真实课题；Y模拟课题；Z虚拟课题 （1）、（2）均要填，如AY、BX等。摘 要数控铣加工在机械加工中占有非常重要的地位。当前数控铣加工中，程序的编制大多采用CAM软件自动编程，但手工编程由于其短小精悍的特点，仍然具有很强的实际应用性。本文以第四届全国数控大赛数控铣试题为例，详细叙述了数控铣加工工艺编制和程序编制的过程，以及变量编程的方法。关键词 数控铣 加工 编程目 录绪论 7第一章 基座加工 91.1 图样分析 101.2 加工路线 111.3 工艺方案 121.4 加工刀具 141.5 切削参数 161.

5、6 工具、夹具、量具 161.7 工艺卡编制 171.8 加工条件 171.9 走刀路线及程序 181.10 程序检验、试运行及加工 第二章 转盘加工 2.1 图样分析 2.2 加工路线 2.3 工艺方案 2.4 加工刀具 2.5 切削参数 2.6 工具、夹具、量具 2.7 工艺卡编制 2.8 加工条件 2.9 走刀路线及程序 2.10程序检验、试运行及加工 第三章 滑块加工 3.1 图样分析 3.2 加工路线 3.3 工艺方案 3.4 加工刀具 3.5 切削参数 3.6 工具、夹具、量具 3.7 工艺卡编制 3.8 加工条件 3.9 走刀路线及程序 3.10程序检验、试运行及加工 第四章 总

6、结 参考文献 附录一 零件图样 附录二 机械加工工序卡 绪 论全国数控技能大赛每两年举办一次，是全国数控行业最高级别的比赛。其赛题特点为尺寸公差带窄，零件多个部位均有形位公差要求，每个零件需要加工多个工位，配合要求严，总体难度大。根据零件图样，建立的三维模型如下：零件一：基座 零件二：转盘 零件三：滑块（共三个） 从三维模型可以看出，这三个零件需要铣、钻、镗、铰等多种工艺相结合，并且工艺路线要正确无误才能完成加工。程序的编制虽然可以利用CAM软件进行自动编程，但本设计中全部采用手工编程完成，系统采用SIEMENS802D，以锻炼手工编程的能力。本设计中按完成每个零件的加工及编程进行章节划分，每

7、章节内容大致为：图样分析、加工路线拟定、工艺方案确定、加工刀具选用与确定、切削参数确定、工具、夹具、量具选择、走刀路线及程序编制、程序检验、试运行及加工。在程序编制中，将大量采用变量编程，以简化程序，便于加工。零件毛坯选用如下：1、基座，45钢，方料，尺寸为15015050，六面保证互相垂直，上下面平行度误差在0.03以内，表面粗糙度要求符合图样要求；2、转盘，45钢，圆料，尺寸为10025，外形尺寸公差及表面粗糙度要求符合图样要求；3、滑块，45钢，圆料，外形为一台阶轴，其尺寸、公差及表面粗糙度要求符合图样要求。第一章 基座加工基座是装配体中的基本体，转盘和滑块都与之配合，根据图样，基座的加

8、工部位有6个面之多，加工工艺包括铣面、铣槽、铣T型槽、钻孔、镗孔、攻丝、铣孔、铣圆柱面等，相应使用的刀具种类也较多。零件图样如下：零件程序编制均采用手工编程，手工输入机床，部分工序手工操作机床完成。加工完毕后手工进行M5螺纹的攻丝。1.1 图样分析一、零件形状分析根据图样，零件共有六个面需要加工，现分别叙述如下：1、A面，如右图所示。本面由150外圆柱面、宽138.6的六边形面、130和100孔、38圆台、18孔以及3个M5螺纹孔构成，完成本面加工需要铣及孔、钻、镗及攻丝等工艺。2、B面，如右图所示。本面由150外圆柱面、3-R70圆弧面、宽10直槽、宽16的T型槽、26沉头孔构成，完成本面加

9、工需要铣、镗等工艺。3、C面，如右图所示，共三处。本面由宽50高26的三角形面、20构成，完成本面加工只需铣工艺即可。4、D面，如右图所示。本面由45半圆槽、宽12直槽、宽16的T型槽构成，完成本面加工需要铣工艺即可。二、尺寸及公差分析1、根据技术要求，所有未注尺寸公差取IT14级。未注公差尺寸有：螺纹深度8、螺孔深度10、端面圆弧半径3-R70、端面圆弧夹角60、T型槽与基准线夹角30、侧面宽12槽的深度18。根据GB1800-79，其公差值见下表，这些尺寸在加工中无需特别注意即可保证。标准公差值 基本尺寸mm公差等级IT14（mm）6100.3610180.4350800.742、外形尺寸

10、有：最大轮廓尺寸150、A面六边形高度方向定位尺寸22总高50、B面R70圆弧高度3、D面槽宽45、C面孔200.1、三角形面定位尺寸46等，以上尺寸公差带较大，通过粗、精加工就可以保证尺寸精度；A面圆台38公差较小，在铣削时应特别注意，粗加工后根据测量尺寸来确定精加工刀具补偿值。3、孔及其定位尺寸有：A面台阶孔130和100及孔深尺寸5、20，可以通过粗、精铣孔来达到尺寸要求，其中尺寸20为间接保证尺寸，应根据实际毛坯高度来计算加工深度；沉头孔26和通孔18公差带较小，加工路线为钻、扩、镗来达到尺寸精度。4、直槽、T型槽及其定位尺寸有：一处直槽10、三处直槽12、四处T型槽16，其中直槽公差

11、带较小，使用键槽铣刀通过粗、精加工可以保证尺寸，T型槽直接用T型槽铣刀铣出。5、表面粗糙度要求全部为Ra3.2，因此所有加工面必须通过粗、精加工才能达到图样要求。6、形位公差要求为一垂直度和几处对称度，公差值为0.05，在工件装夹和对刀时需要特别注意，保证精度。1.2 加工路线根据分析结果，拟定各加工面加工顺序为：A面 B面 C面（三处） D面1、A面加工为便于下刀，先在毛坯中心钻16通孔，然后粗铣各面及扩孔，测量粗加工尺寸后再进行精铣以保证各处尺寸，然后钻螺纹孔，最后镗通孔至尺寸。工件卸下后可进行手动攻丝。2、B面加工将工件装夹后，以A面加工的通孔用百分表找正，先粗加工外圆柱面，然后扩孔，为

12、减少换刀次数，可以换刀对外圆柱面进行精加工；再换刀粗加工R70圆弧，粗铣三处直槽，然后换刀精加工R70圆弧及三处直槽；换T型刀铣出T型槽，最后镗孔至尺寸。3、C面加工（三处）先粗铣三角形面，再铣出圆孔，最后精铣三角形面。4、D面加工粗铣长圆槽，粗铣直槽后精铣长圆槽及直槽，然后铣T型槽。1.3 工艺方案工艺方案拟定如下：一、A面1、装夹工件，对刀，设定坐标系。2、钻通孔18至16；3、粗铣外圆柱面150，加工深度为28，侧面留精加工余量0.5，底面不留加工余量；4、粗铣六边形面，加工深度为28，侧面留精加工余量0.5，底面不留加工余量；5、粗铣孔130，底面和侧面均留余量0.5；6、粗铣孔100

13、，底面和侧面均留余量0.5；7、粗铣圆台38，底面和侧面均留余量0.5；8、扩通孔18至17.4；9、测量10、精铣150外圆柱面至尺寸，加工深度为28；11、精铣六边形面，加工深度为28；12、精铣孔130至尺寸；13、精铣孔100至尺寸；14、精铣圆台38至尺寸；15、钻4.2孔三处，深1016、镗通孔18至尺寸；17、测量18、手动攻丝M5三处。二、B面19、工件重新装夹，对刀；20、粗铣外圆柱150至151，保证深度23；21、扩孔26至25.4，保证深度15.5；22、精铣外圆柱面150至尺寸，保证深度23；23、粗铣六处圆弧R70，侧面和底面均留余量0.5；24、粗铣三处直槽10至

14、8，保证深度20；25、精铣六处圆弧R70至尺寸，保证深度3；26、精铣三处直槽10至尺寸，保证深度20；27、铣三处T型槽16至尺寸；28、镗孔26至尺寸，保证深度16。29、测量三、C面（三处）30、工件重新装夹，对刀；31、粗铣三角形面，底面和侧面留余量0.5；32、铣200.1孔至尺寸；33、精铣三角形面至尺寸。四、D面34、工件重新装夹，对刀；35、粗铣45长圆槽，底面和侧面留余量0.5；36、粗铣直槽12至10；37、测量38、精铣45长圆槽至尺寸；39、铣直槽12至尺寸；40、铣T型槽16至尺寸。41、测量1.4 加工刀具根据加工方案和零件材料等，确定加工过程中所需要的刀具如下：

15、1、A面加工用刀具序号工步刀具名称规格刀具材料12钻头16HSS23、4、5、6、7、8立铣刀16，三刃HSS310、11、12、13、14立铣刀16，四刃YT15，涂层415钻头4.2HSS516镗刀微调镗刀18涂层硬质合金618丝锥M5HSS 2、B面加工用刀具序号工步刀具名称规格刀具材料120、21立铣刀16，三刃HSS222立铣刀16，四刃YT15，涂层323立铣刀10，两刃HSS424立铣刀8，两刃HSS525、26立铣刀10，四刃YT15，涂层727T型槽铣刀1610HSS828镗刀微调镗刀26涂层硬质合金3、C面加工用刀具序号工步刀具名称规格刀具材料131立铣刀8，两刃HSS23

16、2立铣刀8，两刃HSS333立铣刀8，两刃YT15，涂层4、D面加工用刀具序号工步刀具名称规格刀具材料135、36立铣刀10，两刃HSS238、39立铣刀10，四刃YT15，涂层340T型槽铣刀1610HSS加工用刀具总表如下：序号刀具名称规格刀具材料1立铣刀16，三刃HSS2立铣刀10，三刃HSS3立铣刀8，两刃HSS4立铣刀16，四刃YT15，涂层5立铣刀10，四刃YT15，涂层6立铣刀8，两刃YT15，涂层7T型槽铣刀1610HSS8钻头16HSS9钻头4.2HSS10镗刀微调镗刀18涂层硬质合金11镗刀微调镗刀26涂层硬质合金12丝锥M5HSS1.5 切削参数根据加工零件材料、刀具结构

17、、刀具参数以及经济性和加工效率，确定刀具切削参数如下：刀号刀具名称规格主轴转速进给量背吃刀量1立铣刀16，三刃60050根据加工部位确定2立铣刀10，三刃800503立铣刀8，两刃1000504立铣刀16，四刃12003005立铣刀10，四刃14003006立铣刀8，两刃16003007T型槽铣刀1610400308钻头16、4.2400/1200手工9镗刀18、261500手工10丝锥M5手工手工1.6 工具、夹具、量具1、加工过程中所需要的工具清单如下表：序号名称用途1铜棒敲击工件2毛刷清除切屑3活动扳手夹紧工件4整形锉去毛刺5百分表找正工件6磁力表座固定百分表7光电式寻边器对刀8塞尺对刀

18、2、加工过程中所需要的夹具清单如下表：序号名称用途1平口钳装夹工件2等高垫铁装夹工件3、加工过程中所需要的量具清单如下表：序号名称规格1游标卡尺1502深度尺2003内测千分尺5-304外径千分尺25-501.7 工艺卡编制工艺卡详见附录二。1.8 加工条件基座零件加工时需准备上述刀具、夹具、工具和量具等，此外机床采用TK7640数控铣床，操作系统为SIEMENS802D，机床运行正常无异常噪音，切削液采用煤油和机油混合液，喷淋式冷却，机床压缩气、冷却液供应正常。1.9 走刀路线及程序一、A面1、工步3：粗铣外圆柱面150至151，保证深度28程序名称R01刀具16，HSS刀具号T1刀补参数8

19、.5工步号3程 序注 释N001 G54 G0 X95 Y0 T1N002 Z150N003 S600 M3N004 Z10 M8N005 R1=-14N006 NN:G0 Z=R1N007 G41 G1 X85 Y10 F50N008 G3 X75 Y0 CR=10N009 G2 I-75N010 G3 X85 Y-10 CR=10N011 G40 G0 X95 Y0N012 R1=R1-14N013 IF R1=-28 GOTOB NNN014 G0 Z150 M9N015 M5N016 M2；设定每次下刀深度；建立刀补；轮廓切削；撤销刀补；条件跳转备注：本程序经修改后可作为工步10精加工

20、程序。2、工步4：粗铣六边形138.6至139.6，保证深度28程序名称R02刀具16，HSS刀具号T1刀补参数8.5工步号4程 序注 释N001 G54 G0 X0 Y97.3 T1N002 Z150N003 S600 M3N004 Z10 M8N005 R1=-14N006 NN:G0 Z=R1N007 G41 G1 X-10 Y79.3 F50N008 G3 X0 Y69.3 CR=10N009 G111 X0 Y0N010 G1 AP=60 RP=80.02N011 AP=0N012 AP=-60N013 AP=-120N014 AP=-180N015 AP=120N016 X0N01

21、7 G3 X10 Y79.3N018 G40 G0 X0 Y97.3N019 R1=R1-14N020 IF R1=-28 GOTOB NNN021 G0 Z150 M9N022 M5N023 M2；设定每次下刀深度；建立刀补；轮廓切削；撤销刀补；条件跳转备注：本程序经修改后可作为工步11精加工程序。3、工步5：粗铣孔130至129，保证深度4.5程序名称R03刀具16，HSS刀具号T1刀补参数8.5工步号5程 序注 释N001 G54 G0 X0 Y0 T1N002 Z150N003 S600 M3N004 Z5 M8N005 G1 Z-4.5 F50N006 G41 G1 X55 Y-10

22、 N008 G3 X65 Y0 CR=10N009 G3 I-65N010 G3 X55 Y10 CR=10N011 G40 G1 X0 Y0N012 G0 Z150 M9N013 M5N014 M2；建立刀补；轮廓铣削；撤销刀补备注：本程序经修改后可作为工步12精加工程序。4、工步6：粗铣孔100至99，保证深度29.5程序名称R04刀具16，HSS刀具号T1刀补参数8工步号6程 序注 释N001 G54 G0 X0 Y0 T1N002 Z150N003 S600 M3N004 Z5 M8N005 POCHET4(0，0，0，22.02，50，0，0，5，0.5，0，50，30，0，12，1

23、2，0，0，12，2.5)N006 G1 X41.5 Y0 F50N007 Z-20待添加的隐藏文字内容1N008 G3 X41.5 Y0 Z-29.5 I-41.5 TURN=5N009 G3 I-41.5N010 G1 Z5 F200N011 G0 Z150 M9N012 M5N013 M2；圆槽循环；螺旋下刀铣削备注：本程序经修改后可作为工步13精加工程序。5、工步7：粗铣圆台38至39，保证深度29.5程序名称R05刀具16，HSS刀具号T1刀补参数8工步号7程 序注 释N001 G54 G0 X0 Y0 T1N002 Z150N003 S600 M3N004 Z5 M8N005 X2

24、7.5 Y0 N006 Z-20N007 G3 X27.5 Y0 Z-29.5 I-27.5 TURN=5 F50N008 G3 I-27.5N009 G1 Z5 F200N010 G0 Z150 M9N011 M5N012 M2；螺旋下刀铣削备注：本程序经修改后可作为工步14精加工程序。5、工步8：扩通孔18至17.4程序名称R06刀具16，HSS刀具号T1刀补参数8工步号8程 序注 释N001 G54 G0 X0 Y0 T1N002 Z150N003 S600 M3N004 Z5 M8N005 X0.7 Y0 N006 Z-20N007 G3 X0.7 Y0 Z-51 I-0.7 TURN

25、=5 F50N008 G1 Z5 F200N009 G0 Z150 M9N010 M5N011 M2；螺旋下刀铣削备注：6、工步10：精铣外圆柱面150至尺寸，保证深度28程序名称F01刀具16，硬质合金刀具号T4刀补参数7.98工步号10程 序注 释N001 G54 G0 X95 Y0 T4N002 Z150N003 S1200 M3N004 Z10 M8N005 R1=-14.02N006 NN:G0 Z=R1N007 G41 G1 X85 Y10 F300N008 G3 X75 Y0 CR=10N009 G2 I-75N010 G3 X85 Y-10 CR=10N011 G40 G0 X

26、95 Y0N012 R1=R1-14.02N013 IF R1=-28.04 GOTOB NNN014 G0 Z150 M9N015 M5N016 M2；设定每次下刀深度；建立刀补；轮廓切削；撤销刀补；条件跳转备注：7、工步11：精铣六边形138.6至尺寸，保证深度28程序名称F02刀具16，硬质合金刀具号T4刀补参数7.98工步号11程 序注 释N001 G54 G0 X0 Y97.3 T4N002 Z150N003 S1200 M3N004 Z10 M8N005 R1=-14.02N006 NN:G0 Z=R1N007 G41 G1 X-10 Y79.3 F300N008 G3 X0 Y6

27、9.3 CR=10N009 G111 X0 Y0N010 G1 AP=60 RP=80.02N011 AP=0N012 AP=-60N013 AP=-120N014 AP=-180N015 AP=120N016 X0N017 G3 X10 Y79.3N018 G40 G0 X0 Y97.3N019 R1=R1-14.02N020 IF R1=-28.04 GOTOB NNN021 G0 Z150 M9N022 M5N023 M2；设定每次下刀深度；建立刀补；轮廓切削；撤销刀补；条件跳转备注：8、工步12：精铣孔130至尺寸，保证深度5程序名称F03刀具16，硬质合金刀具号T4刀补参数7.92工

28、步号12程 序注 释N001 G54 G0 X0 Y0 T4N002 Z150N003 S1200 M3N004 Z5 M8N005 G1 Z-5.05N006 G41 G1 X55 Y-10 F300N008 G3 X65 Y0 CR=10N009 G3 I-65N010 G3 X55 Y10 CR=10N011 G40 G1 X0 Y0N012 G0 Z150 M9N013 M5N014 M2；建立刀补；轮廓铣削；撤销刀补备注： 9、工步13：精铣孔100至尺寸，保证深度30程序名称F04刀具16，硬质合金刀具号T4刀补参数8工步号13程 序注 释N001 G54 G0 X0 Y0 T4N

29、002 Z150N003 S1200 M3N004 Z5 M8N006 X42 Y0 N007 Z2N008 G3 X42 Y0 Z-30.05 I-42 TURN=5 F300N009 G3 I-42N010 G1 Z5 F500N011 G0 Z150 M9N012 M5N013 M2；螺旋下刀铣削备注： 10、工步14：精铣圆台38至尺寸，保证深度30程序名称F05刀具16，硬质合金刀具号T4刀补参数8工步号14程 序注 释N001 G54 G0 X0 Y0 T4N002 Z150N003 S1200 M3N004 Z5 M8N005 G0 X27.5 Y0 N006 Z-20N007

30、G3 X27 Y0 Z-30.05 I-27.5 TURN=5 F300N008 G3 I-27N009 G1 Z5 F200N010 G0 Z150 M9N011 M5N012 M2；螺旋下刀铣削备注： 二、B面1、工步20：粗铣外圆柱150至151，保证深度23程序名称R07刀具16，HSS刀具号T1刀补参数8.5工步号20程 序注 释N001 G54 G0 X95 Y0 T1N002 Z150N003 S600 M3N004 Z10 M8N005 R1=-11.5N006 NN:G0 Z=R1N007 G41 G1 X85 Y10 F50N008 G3 X75 Y0 CR=10N009

31、G2 I-75N010 G3 X85 Y-10 CR=10N011 G40 G0 X95 Y0N012 R1=R1-11.5N013 IF R1=-23 GOTOB NNN014 G0 Z150 M9N015 M5N016 M2；设定每次下刀深度；建立刀补；轮廓切削；撤销刀补；条件跳转备注：本程序经修改后可作为工步22精加工程序。2、工步21：扩孔26至25.4，保证深度15.5程序名称R08刀具16，HSS刀具号T1刀补参数8.5工步号21程 序注 释N001 G54 G0 X0 Y0 T1N002 Z150N003 S600 M3N004 Z10 M8 N005 G1 Z-15.5 F10

32、0N006 G1 X4.7 Y0 F50N007 G3 I-4.7N008 G1 X0 Y0 N009 G0 Z150 M9N010 M5N011 M2；轮廓切削备注： 3、工步22：精铣外圆柱面150至尺寸，保证深度23程序名称F07刀具16，硬质合金刀具号T4刀补参数7.98工步号22程 序注 释N001 G54 G0 X95 Y0 T4N002 Z150N003 S1200 M3N004 Z10 M8N005 R1=-11.5N006 NN:G0 Z=R1N007 G41 G1 X85 Y10 F300N008 G3 X75 Y0 CR=10N009 G2 I-75N010 G3 X85

33、 Y-10 CR=10N011 G40 G0 X95 Y0N012 R1=R1-11.5N013 IF R1=-23 GOTOB NNN014 G0 Z150 M9N015 M5N016 M2；设定每次下刀深度；建立刀补；轮廓切削；撤销刀补；条件跳转备注： 4、工步23：粗铣六处圆弧R70，侧面和底面均留余量0.5程序名称R08刀具10，HSS刀具号T2刀补参数5.5工步号23程 序注 释N001 ROT RPL=0N002 G54 G0 X90 Y0 T2N003 Z150N004 S800 M3N005 Z10 M8N006 Z-2.5N007 G41 G1 X-42.33 Y71.91 F300N008 G64 G1 Y61.91 F50N009 G2 X-5.46 Y8.04 CR=70N010 G3 X5.46 Y8.04 CR=5.5N011 G2 X42.33 Y31.91 CR=70N012 G1 Y71.91N013 G40 G0 X90 Y0N014 G0 Z150 M9N015 ROTN016 M5N017 M2；设定坐标系旋转角度；建立刀补；轮廓切削；撤销刀补；撤销旋转备注： 1、本程序经修改后可作为工步25精加工