数控技术专业毕业论文.doc

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1、 云南国防工业职业技术学院毕业设计(论文）题目名称： 基座的数控技工工艺设计 学生姓名： 代斌 学 号： 271104135 系专业: 机电工程学院/数控专业 指导教师： 汪建昆(讲师） 基座的数控技工工艺设计数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用,给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(T)与制造技术(T)结合发展的结果。现代的A/CA

2、M、M、CIM、敏捷制造和智能制造技术,都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。因此我们要掌握好数控加工工艺与设计。数控加工工艺与设计的内容包括选择适合的机床、刀具、夹具、走刀路线及切削用量等,还要有合理的加工方法、工艺参数等。 对此我设计了基座零件的加工工艺设计。介绍了数控加工工艺和数控的特点，加工工艺过程的概念,数控加工工艺和数控加工工艺过程的主要内容,数控加工工艺与数控编程的关系，设计方法,对此零件如何工艺分析,程序如何编辑等。利用CAD/CAM软件及G代码指令进行手工编程。目录 第一章 概述11 数控技工的特点12 数控加工工艺的概念1 数控加工工

3、艺的主要内容14 数控编程1 CD/C系统第二章 基座的零件加工工艺.1 零件图工艺分析2.2 材料分析 3 选择数控机床.4 设计工艺.5 填写数控加工工序卡片 2.6 加工程序2.7 参考资料第三章31 数控专业毕业论文心得与体会3.2 参考资料 第一章 概述1.1数控加工的特点数控加工，也称之为C（Nmerical Cnrol)加工，是以数值与符号构成的信息,控制机床实现自动运转。数控加工经历了半个世纪的发展已成为应用于当代各个制造领域的先进制造技术。数控加工的最大特征有两点：一是可以极大地提高精度,包括加工质量精度及加工时间误差精度；二是加工质量的重复性,可以稳定加工质量,保持加工零件

4、质量的一致。也就是说加工零件的质量及加工时间是由数控程序决定而不是由机床操作人员决定的。数控加工具有如下优点：（1） 提高生产效率；（2） 不需熟练的机床操作人员；（3） 提高加工精度并且保持加工质量;（4） 可以减少工装卡具;（5） 可以减少各工序间的周转，原来需要用多道工序完成的工件,数控加工一次装夹完成加工，缩短加工周期，提高生产效率；（6） 容易进行加工过程管理；（7） 可以减少检查工作量；（8） 可以降低废、次品率;（9） 便于设计变更，加工设定柔性;（10） 容易实现操作过程的自动化,一个人可以操作多台床；（11） 操作容易，极大减轻体力劳动强度随着制造设备的数控化率不断提高,数控

5、加工技术在我国得到日益广泛的使用,在模具行业，掌握数控技术与否及加工过程中的数控化率的高低已成为企业是否具有竞争力的象征。数控加工技术应用的关键在于计算机辅助设计和制造(CAD/AM）系统。 数控加工工艺和数控加工工艺过程的概念 1. 数控加工工艺 是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和，应用于整个数控加工 工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术, 它是人们大量数控加工实践的经验总结。 2.数控加工工艺过程 是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。 数控加工工艺和数控加工工

6、艺过程的主要内容 1. 选择并确定进行数控加工的内容； 2. 对零件图纸进行数控加工的工艺分析; 3.零件图形的数学处理及编程尺寸设定的确定; 4. 数控加工工艺方案的制定; 5. 工步、进给路线的确定； 6. 选择数控机床的类型; .刀具、夹具、量具的选择和设计； 8切削参数的确定； 9. 加工程序的编写、校验与修改; 0 首件试加工与现场问题处理; 1. 数控加工工艺技术文件的定型与归档。 14数控编程系统1. 数控程序 输入数控机床，执行一个确定的加工任务的一系列指令,称为数控程序或零件程序。 2 数控编程 即把零件的工艺过程、工艺参数及其他辅助动作，按动作顺序和数控机床规定的指令、 格

7、式，编成加工程序,再记录于控制介质即程序载体（磁盘等)，输人数控装置，从而指 挥机床加工并根据加工结果加以修正的过程。数控加工机床与编程技术两者的发展是紧密相关的。数控加工机床的性能提升推动了编程技术的发展，而编程手段的提高也促进了数控加工机床的发展，二者相互依赖。现代数控技术下在向高精度、高效率、高柔性和智能化方向发展，而编程方式也越来越丰富。1.CAD/CA系统20世纪9年代以前，市场上销售的CA/AM软件基本上为国外的软件系统。9年代以后国内在CD/AM技术研究和软件开发方面进行了卓有成效的工作,尤其是在以PC机动性平台的软件系统。其功能已能与国外同类软件相当，并在操作性、本地化服务方面

8、具有优势。一个好的数控编程系统,已经不是一种仅仅是绘图,做轨迹,出加工代码,他还是一种先进的加工工艺的综合，先进加工经验的记录，继承，和发展。第二章 基座零件加工工艺 图1-图示为基座零件图。已知该零件的毛柸为410mm*26mm*90mm的方形坯料,材料为HT25。2.1零件图工艺分析 该零件由平面、圆、孔系、型槽、外轮廓组成。其中有4个8和4个2的孔，2个2的孔，个00的圆,1个141*11.42的内方,个U型槽,个开口槽。长度和厚度公差为0.1,孔径公差为0.1,表面粗糙度为.2。根据上述分析基座零件的外轮廓和型槽的加工应分粗铣、半精铣、精铣 三个阶段进行；-8孔的加工分为钻中心孔、钻孔

9、二个阶段进行；41孔的加工分为钻中心孔、钻孔、扩孔三个阶段进行；2的孔的加工分为钻中心孔、钻孔、扩孔三个阶段进行。以保证表面粗糙度要求，同时以底面定位,提高装夹刚度以满足垂直度要求。2.2材料分析:灰铸铁 牌号:HT25标准：GB 988特性及适用范围： 为珠光体类型的灰铸铁。其强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好,铸造性能较优,需进行人工时效处理。可用于要求高强度和一定耐蚀能力的泵壳、容器、塔器、法兰、填料箱本体及压盖、碳化塔、硝化塔等;还可制作机床床身、立柱、气缸、齿轮以及需经表面淬火的零件 化学成分:碳 C :3.163.0硅Si：1.7993锰Mn:0.89.04硫S :0.040.

10、125磷 P：0.120.170力学性能:抗拉强度b (Ma):250硬度 :(RH1时)0B试样尺寸：试棒直径:30mm热处理规范及金相组织： 热处理规范：(由供方定，以下为某试样的热处理规范,供参考）铸态金相组织:片状石墨+珠光体零件材料为H50。.3选择数控机床由于基座零件的上表面为孔、圆、外轮廓和型槽，只需单工位加工即可完成。故选择立式加工中心。加工表面不多,只有粗铣、半精铣、精铣、钻孔、扩孔等工步，所需刀具不超过20把，选用华中立式加工中心即可满足上述要求，工件一次装夹后可自动完成铣钻铰攻螺纹等工步的加工。24设计工艺（一）选择加工方法 1 表面的粗糙度要求为Ra32。可选择“粗铣-

11、精铣”方案。 2. 孔加工方法的选择。孔加工前，为了便于钻头定位,先用中心钻钻中心孔,然后再钻孔。内孔的加工方案在很大程度上取决于内孔本身的尺寸精度和粗糙度,对于精度 较高粗糙度较小的表面一般不能一把刀加工到图纸要求的尺寸报表表面粗糙度,而要分工步进行加工。 该零件孔的加工方案选择如下:（1) 孔48表面粗糙度为 3，选择“中心钻-钻”方案。 (2) 孔412表面粗糙度为.2,选择“中心钻-钻-扩孔”方案。3.U型槽加工方法。槽表面的加工方案在很大程度上取决于内槽表面本身的尺寸精度和粗糙度。对于U型槽，表面粗糙为a.2,选择，“粗铣-精铣方案”。（二)确定加工顺序 按照基面先行,先面后孔，先粗

12、后精的原则确定加工顺序。外轮加工采用顺铣方式， 内轮廓加工采用逆铣方式，刀具沿切线方向切入与切出。1 铣六方 保证00m*250*80m 去毛刺 0.0*453. 铣圆 保证200mm （1) 粗铣轮廓。(2) 精铣轮廓。4 铣内方 （1) 粗铣圆，去除大部分余量。 （）粗铣轮廓,留 03mm 单边余量。 (3） 精铣轮廓到要求尺寸。 5加工48孔 保证8、a3.2（） 钻中心孔。 （2） 扩 4-8孔至要求尺寸。6加工42孔 保证12、Ra3.2(1) 钻中心孔。 （2） 钻 412孔。 （3）扩4-1孔至要求尺寸。7.铣开口槽（1） 粗铣轮廓。（2） 精铣轮廓。.加工2-20孔(1) 钻中

13、心孔。（2) 钻220孔 。（3) 扩20孔至要求尺寸。9加工U型槽 （1) 粗铣U型槽，留 .30单边余量。（2） 精铣U型槽至要求尺寸。（三） 确定装夹方案和选择夹具 基座零件毛坯的外形比较规则，因此在加工上平面、圆、孔系、U型槽、外轮廓、开口槽时。选平口虎钳来夹紧使零件伸出8mm左右,下面用垫块垫起，夹紧用百分表找正。（四）选择刀具所需有中心钻、钻头、立铣刀。其规格根据加工尺寸选择,表面粗铣铣刀直径应选大一些，以增大切削面积,但要考虑到刀库允许装刀直径也不能太大;表面精铣铣刀直径应选小一些，以减少误差。刀具选择时应注意: 1零件表面采用立铣刀加工，根据圆半径选择立铣刀直径，使铣刀工作时减

14、少时间消耗。 2.采用立铣刀加工,铣刀半径受轮廓最小曲率半径限制,R=10。3 孔加工各共步的刀具直径根据加工余量和孔径确定。刀具卡片产品名称零件图号工序号刀具号刀具名称刀具型号001立铣刀400T02立铣刀200T03钻头04T04钻头8505钻头06T钻头207T钻头14(五) 确定进给路线表面的粗、精铣削加工进给路线根据铣刀直径确定。因而所选铣刀直径为 40mm。故它沿 方向一次进给，其铣削范围见图21。在原点下刀依次粗加工半径39.9,79,9.mm的圆，每次下刀1m，加工三次；精加工时加工半径100mm的圆。图2斜方轮廓的粗精铣削加工由于受余量和 R1的影响,因而所选立铣刀为 20,

15、其铣削范围见图22。先用铣刀直径为 40mm的刀加工一个半径65的圆，每次深度为0mm,加工三次，去除多余余量;用20mm的铣刀粗铣内方单边余量03m;再用1mm的精加工，通过修改刀补分三次加工。图2-2 所有孔加工进给路线均按最短路线确定，因为孔的位置精度要求不高，机床的定位精度完全能保证。图2-3所示为各孔加工工步的进给路线;打中心孔-钻孔（-扩孔）图2-3型槽的粗精加工由于受R1的影响，因而选立铣刀为20m，其铣削范围见图2,可以用同把刀完成粗精加工。图 2-4开口槽粗精铣选用立铣刀直径为40,其铣削范围见图2-5，每次加工深度为1mm,加工六次。图2-5（六)确定切削用量 根据零件图知

16、,该零件材料切削性能较好。铣削圆平面、斜方、U型槽及两侧型腔时，留精加工余量 0.3m 。该零件表面粗糙度要求为Ra=3.2m,可分粗铣、半精铣、精铣三步。半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取 1.5 2m；精铣时圆周铣侧吃刀量取0.0.5mm。 1. 铣刀的切削参数计算(40立铣刀) （1）刀具转速 n (单位:r / ）查表- 知 v =16mmin由式v = dn/000 知n=100v/d 则 n = 10016/ . 12.4mi（2) 刀具进给速度 f (单位：m /mn )查表2- 知f 0.18m /z由式 v = nz知 v = 27.42. 18 4.mm /mi其它铣刀切削参数计

17、算类同，切削参数见表 2-.2. 钻头的切削参数计算(中心钻）（1)刀具转速 n (单位：r/mn ） 查表2-4 知v = /i 由式 =dn/100 得 n100/d 则 n = 0008/ .4 4.3 r/min （2） 刀具进给速度v (单位:mm min ） 查表2-4知f = 0.05m z 由式v zf知 v 1000.5 00mm/i其它钻头切削参数计算类同,切削参数见表 2-。2.5填写数控加工工序卡片为更好地指导编程和加工操作把该零件的加工顺序、所用刀具和切削用量等参数编入表所示基座零件加工工艺卡片表5中.零件号001零件名称基座编制日期200.1程序号10编制赵小玉工步

18、号程序段号工步内容刀具号刀具补偿半径补偿刀具规格背吃刀量1N10钻中心孔T0H032N1粗铣圆T1H010401.3N精铣圆1H0D0140.4N3斜方大余量0H0D040155N粗铣斜方02H02D020156N15精铣斜方T02H2020.57N6钻中心孔T3H0317钻-8孔T04H048N18钻中心孔T03H030N19钻1孔T5H0101N20钻4-2T0H06122N2铣两侧行腔01H01D140.1N22精铣行腔T02H02D0 20.34N23钻中心孔03H03315N2钻14孔07H71416N52-0孔T02H02220.17N26粗铣U型槽T02H2 201.518N27

19、精铣U型槽02002 2002.6 加工程序 序号程序内容程序说明100主程序号20钻中心孔T03 M0选择刀具4G954G00XY0S8M3建立工件坐标系5G43Z50H03安全高度Z初始高度7G99G810Y0Z-0R30钻孔800X00回到原点9Z50至安全高度10051130程序结束12N1粗铣圆1300选择道具4G0G54G00X0Y0S200M03建立工件坐标系15G43Z50H01建立刀具补偿，走到安全高度6Z5初始高度142G01X00D01(2）加入半径补偿181Z-10F40下刀19G1X39.9走刀0G0-39.9YI39.9J0加工圆1G1X-78走刀2202X-80I

20、7.8J0加工圆23G01X9.7走刀24G02X9.7I9.7J0加工圆25G01Z5抬刀2601X0Y回到原点27GO1Z-20F0下刀28G1-39走刀29G0X-30I9J0加工圆G01X-9.8走刀02X-9.8Y0I7.8J0加工圆G0199.走刀30X-997YI99.7J0加工圆34G1抬刀3501X0Y回到原点36G1Z-340下刀7G01X-39.9走刀8G2X-39.9Y09.9J加工圆91X-7.8走刀40G02X-7.8Y0I79.8J0加工圆G01X99.7走刀202X99.7Y099.7J0加工圆4GZ5抬刀4G40G00X0取消刀补45Z50至安全高度4M547

21、M30程序结束48N12精铣圆49T0 M0选择刀具004G0X0YS00M0建立工件坐标系1G435H01建立刀具补偿，走到安全高度52Z5初始高度G01X0Y001()加入半径补偿4GO1Z-30F40下刀55G1X-100走刀6G0X-00Y0I100J0加工圆05抬刀58GG00Y0取消刀补59Z50至安全高度0M56M30程序结束62N内方大余量3T01 M06选择刀具6G90G54G0XY020003建立工件坐标系65G43Z5H01建立刀具补偿，走到安全高度66Z5安全高度67G42G01X00D01(2)加入半径补偿8O1Z-0F40下刀69G01-走刀7002-65Y0I60

22、加工圆701Z5抬刀72G1X回到原点73G1Z-50F40下刀01X-6走刀75G0X-5Y065J0加工圆7G015抬刀77G0X00回到原点78GO1Z-60F4下刀7901X-6走刀80G0X6Y065加工圆101Z5抬刀8G40G00X0Y0取消刀补8350至安全高度84M58M30程序结束8N1粗铣斜方87T2 选择刀具8G9054G00X00S0M建立工件坐标系894Z502建立刀具补偿,走到安全高度9068X0Y04旋转指令191002（29）子程序调用92M98P10002(10.)子程序调用936取消旋转指令94G00Z0至安全高度XY0回到原点96M0597M30程序结束

23、98100%子程序号9901Z5初始高度10G42G1X-70.5Y0加入半径补偿11G0Z-606下刀10G0160.走刀10302-60.57.5R1加工圆弧141X60.走刀105G02X70.5Y60.5R10加工圆弧10601Y05走刀10G02X0.5Y-70.5R10加工圆弧1080-6.走刀1G02-0.Y-60.5R0加工圆弧1G1Y0走刀111G01Z抬刀1G40G0X00取消刀补1Z50至安全高度4M99子程序结束15N5精铣斜方6T02 6选择刀具1G0400X0Y0200M03建立工件坐标系1G3Z50H02建立刀具补偿，走到安全高度11G68X0YP-4旋转指令12

24、0M98P110D02(10)子程序调用11G69取消旋转指令120Z50至安全高度1230Y回到原点M0525M30程序结束126110%子程序号127G01Z5初始高度128GG0X70.5Y0加入半径补偿29G1Z-60F6下刀130G1Y60.走刀131GX-60570.51加工圆弧G0160.5走刀133G0X0.5Y60.5R0加工圆弧13G01Y-60.走刀13502X0.5Y-0.5R10加工圆弧13G01X-0走刀137G2X-0.56510加工圆弧138G0Y0走刀139GZ5抬刀14G4000X0Y0取消刀补141Z50至安全高度142M99子程序结束1416钻中心孔14

25、4T03 M选择刀具14G90G0XY0800M03建立工件坐标系146G450H03建立刀具补偿，走到安全高度147G6X00P-45旋转指令148M98P120D04子程序调用149G8X0Y0P4旋转指令1509P12D04子程序调用1518X0YP135旋转指令1M8P120D0子程序调用53G680YP-135旋转指令54M98P120D04子程序调用155G9旋转取消6G0X0Y回到原点157Z0至安全高度158M5159M30程序结束1602%子程序号11G01走刀12G9G81X85Y0Z-30钻孔163G01XY0回到原点6M9子程序结束16517钻48孔6T04 M06选择

26、刀具167G90G54G0X0S20M0建立工件坐标系168G30H0建立刀具补偿，走到安全高度169G68X0Y0-45旋转指令7M8P130D4子程序调用171G68X0YP5旋转指令2M9P130D04子程序调用176X0Y0P13旋转指令174MP10D04子程序调用15G68X0Y0P-135旋转指令16M98P13D4子程序调用77G69旋转取消17800Y回到原点19Z5至安全高度180M5113程序结束18130%子程序号1800走刀84G99G83X8Y0-45R5Q5PK5F100钻孔15G80取消钻孔186G1X0Y0回到原点1799子程序结束N钻中心孔189T03M06

27、选择刀具9G905G0XYS8000建立工件坐标系19G43Z5003建立刀具补偿,走到安全高度192G981X10Z0F30钻孔1930Y-100钻孔14X-00Y-100钻孔19X0Y100钻孔19G8取消钻孔970000回到原点198Z5至安全高度19M500M30程序结束201N19钻4-10孔22T0 M6选择刀具23054000S000建立工件坐标系204G430H05建立刀具补偿，走到安全高度0599G83X1000Z-3R5Q10P2K5100钻孔206G983X1Y-100Z30RQ10P2K5F100钻孔0G9G8-1010Z-30R5102KF100钻孔208G9G831

28、00Y100Z-30R510P2K5F10钻孔2G000Y0回到原点0Z5至安全高度211M022M30程序结束320钻4-2孔214T06 M0选择刀具1G954GXY0S00M03建立工件坐标系16G43Z0H建立刀具补偿,走到安全高度21G9G8310Y100-30R5Q10P5F100钻孔G93X100Y-100Z-30R5Q10P2K5F10钻孔999GX10Y-100Z-05Q5F100钻孔GG3X-100Y10Z-30R5Q10P2KF100钻孔221G00XY0回到原点2Z50至安全高度223M0522430程序结束5N1铣两侧型腔22T1M0选择刀具227G9054G00YS

29、2M0建立工件坐标系228GZ0H建立刀具补偿，走到安全高度229M9810子程序调用20G24XY轴对称23M98P14子程序调用G25取消对称233G00X0Y回到原点24Z5至安全高度25M5236M30程序结束7140子程序号23G42G01X200Y-100D1()加入半径补偿2G1Z-10下刀240G1X150走刀241G020Y80R20加工圆弧242G01Y80走刀243G02X0Y10020加工圆弧24G01X205走刀245G0-61走刀246G01X45走刀4701Y6走刀248G01X205走刀24901Z5抬刀5G01200Y-100走刀25G012040下刀252G

30、X走刀23G0210Y-0R20加工圆弧25401Y80走刀255G02X1Y100R20加工圆弧256G0X20走刀5701Y6走刀2G01X145走刀29G016走刀20G01205走刀21G1Z5抬刀2201X20Y-0走刀23G1Z-3F40下刀264G0110走刀2602130-80R20加工圆弧26G1Y80走刀267G2X10Y0020加工圆弧26G1X20走刀269G01Y-6走刀270G01X14走刀2101Y61走刀27G01X05走刀2G01Z5抬刀24010Y-10走刀25G01Z40F40下刀276G01X150走刀277G02X130Y-0R0加工圆弧278G080

31、走刀79G02150Y100R20加工圆弧280G1X205走刀28G01Y61走刀22G15走刀2G0161走刀284G0205走刀285G1Z5抬刀28G01X2Y-100走刀287G01Z5040下刀88G1X10走刀28G0230Y-80R0加工圆弧0G01Y80走刀91150Y10R2加工圆弧2921X205走刀293G0Y61走刀294G01X145走刀295GY61走刀96G01X05走刀297G01Z5抬刀29801X20Y-1走刀29901Z-F40下刀300G0150走刀301G2X130YR20加工圆弧0201Y0走刀303GX150Y00R20加工圆弧304G0120走

32、刀5G0-61走刀306G01X15走刀37G0Y61走刀30801205走刀30G5抬刀0G40G00XY0取消刀补3150至安全高度312M99子程序结束1322精铣行腔314T02M06选择刀具9G54G0X00S0M3建立工件坐标系36G4Z502建立刀具补偿，走到安全高度317M98P0子程序调用G4XY轴对称39M8P150子程序调用3025X0取消对称32100X0回到原点322Z50至安全高度32M024M30程序结束325150%子程序号326G42G01200Y-10002（10)加入半径补偿27G1Z-6F6下刀201X150走刀302X130-8R2加工圆弧330G10走刀33G02X10Y100R20加工圆弧30X205走刀333G01Y-61走刀334G01X45走刀3G01Y61走刀31205走刀337G015抬刀38G0G00X0Y取消刀补33950至安全高度340M99子程序结束341N23钻中心孔2T03 6选择刀具34390GG00XY080M03建立工件坐标系4G3Z50H03安全高度34Z初始高度34G9983X75Y0Z-80F0钻孔37X175Y钻孔4G取消钻孔4