八方锥管套数控加工工艺设计

编号 淮安信息职业技术学院 毕毕业业论论文文 题 目 八方锥管套数控加工工艺设 计 学生姓名 学 号 系 部 专 业数控技术 班 级 指导教师 顾问教师 二一年十月 摘摘 要要 本次毕业设计论文主要是针对八方锥管套零件的数控加工工艺设计，该零 件由于带有八边形的轴肩，所以考虑到零件的特殊性，针对此零件本次采用的 装夹夹具为四爪单动卡盘，整个设计过程分为：零件的工艺性分析，毛坯的选 择，夹具的选择和安装，刀具的选择，切削用量的计算，零件的数控加工工序 的设计，零件加工工艺文件的填写。本次设计用 UG 软件对零件进行三维造型， 然后对其手动编程。 关键词关键词：八方锥管套 四爪单动卡盘 数控加工工艺 数控程序编制 目目 录录 摘摘 要要I 第一章第一章绪论绪论1 第二章第二章 数控加工工艺的简述数控加工工艺的简述.3 2.1 数控加工工艺的特点3 2.2 数控加工工艺分析的主要内容3 2.3 数控车床加工的内容4 第三章第三章 八方锥管套的数控加工工艺分析八方锥管套的数控加工工艺分析.5 3.1 八方锥管套的零件图5 3.2 八方锥管套的数控加工工艺分析8 3.2.1 工艺性分析.8 3.2.2 确定毛坯.8 3.2.3 加工零件的安装与夹具.8 3.2.4 确定加工方法.10 3.2.5 工艺路线的制定.10 3.2.6 切削量的确定.10 3.2.7 刀具的选择.11 3.2.8 机床的选用.12 第四章第四章 工艺方案的制定及工序划分工艺方案的制定及工序划分.13 4.1 八方锥管套的数控加工工序卡13 4.2 八方锥管套的数控加工工步卡片20 第五章第五章 程序的编制程序的编制.27 5.1 手工编程的步骤27 5.2 参考程序27 第六章第六章 总结与展望总结与展望.32 致致 谢谢.33 参考文献参考文献.34 第一章第一章 绪论绪论 数控技术是近代发展起来的一种自动控制技术，是机械加工现代化的重要 基础与关键技术。应用数控加工可大大提高生产率、稳定加工质量、缩短加工 周期、增加生产柔性、实现对各种复杂精密零件的自动化加工，易与在工厂或 车间实行计算机管理，还是车间设备总数减少，节省人力，改善劳动条件，有 利于加快产品的开发和更新换代，提高企业对市场的适应能力和综合经济效益。 数控加工技术的应用，使机械加工的大量前期准备工作与机械加工过程联为一 体，使零件的计算机辅助设计（CAD） 、计算机辅助工艺规划（CAPP）和计算机 辅助制造（CAM）的一体化成为现实，使机械加工的柔性自动化水平不断提高。 数控技术也叫计算机数控技术（CNC，Computerized Numerical Control） ， 目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮 的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采 用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存贮、 处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成， 处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运 行。 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装 备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的 机电一体化产品，即所谓的数字化装备，如数控机床等。其技术涉及多个领 域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术； (3)自动控制技术； (4)伺服驱动技术； (5)传感器技术； (6)软件技术等。 数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。 我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参 数(主轴转数、进给量、背吃刀量等 )以及辅助功能 (换刀、主轴正转、反转、 切削液开、关等 )，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序 单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上 (如穿孔纸带、磁带、磁盘、 磁泡存储器)，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。 世界各工业发达国家通过发展数控技术、建立数控机床产业，促使制造业跨 入一个新的发展阶段，给国民经济的结构带来了巨大的变化。数控机床是世界第 三次产业革命的重要内容，它不但是机电工业的重要基础装备，还是汽车、石化、 电子和现代医疗装备等产业现代化的主要手段。虽然数控机床产业本身的产值远 不如汽车、化工等产业，但高效的数控机床给制造业带来了现代化的生产方式以 及高倍率的效益增长，这是促进国民经济发展的巨大源动力。特别是数控技术在 制造业的扩展与延伸所产生的辐射作用和波及效果，足以给机械制造业的产业结 构、产品结构、制造方式及管理模式等带来深刻的变化。 随着机床的普遍使用，夹具的使用也变的非常普遍，其中本次毕业设计 中用到的就是四爪单动卡盘， 四爪单动卡盘全称是机床用手动四爪单动卡盘， 是由一个盘体，四个丝杆，一付卡爪组成的。工作时是用四个丝杠分别带动 四爪，因此常见的四爪单动卡盘没有自动定心的作用。但可以通过调整四爪 位置，装夹各种矩形的、不规则的工件，每个卡爪都可单独运动。功能： 一个卡爪可单独移动适用于夹持偏心零件和不规则形状零件。适用机床及附 件：普通车床、经济型数控车床、磨床、铣床、钻床及机床附件分度 头回转台等。 近年来，我国对数控加工和数控设备的应用呈突飞猛进之势，包括以组合机 床为主的大量生产方式现在都向以数控设备为主的生产方式转变，社会上对掌握 数控技术的人才需求越来越大，特别是对掌握数控加工技术的人才需求量更大。 第二章第二章 数控加工工艺的简述数控加工工艺的简述 2.1 数控加工工艺的特点 数控加工工艺是以数控加工机床加工中的工艺为研究对象的一门加工技术。 它以机械制造业中的工艺的基本理论知识为基准，结合数控机床的特点，综合 运用了多方面的知识解决面临数控加工中的工艺问题。数控加工工艺的内容包 括了机械加工工艺和数控加工程序编制的基本知识和基本理论、典型零件加工 工艺分析的方法。数控加工工艺的研究宗旨是如何科学的最优的设计加工工艺， 充分发挥数控机床的特点，实现数控加工中的优质、高产和低耗。 在普通机床上加工零件时，是用工艺规程或工艺卡片来规定每道工序的操 作规程，操作者按工艺卡上规定的“程序”加工零件。而在数控机床上加工零 件时，要把被加工的全部工艺过程、工艺参数和位移数据编制成程序，并以数 字信息的形式记录在控制介质（如穿孔纸带，磁盘等）上，用它控制机床加工。 由此可见，数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控 加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点，具体表现如下： （1） 工序的内容复杂。这是由于数控机床心比普通机床价格贵，若只加 工简单工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序。 （2） 工步的安排更为详尽。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑 的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及加工路线的确定等问题，在 编制数控加工工艺时是不能忽略的。 2.2 数控加工工艺分析的主要内容 实践证明，数控加工工艺分析主要包括以下几方面的内容： （1） 选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。 （2） 分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定 加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统 加工工序的衔接等。 （3） 设计数控加工工序，如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀 具的选择、切削用量的确定等。 （4） 数控编程中的相关工艺问题处理，如对刀点、换刀点的选择、加工 路线的确定、刀具的补偿。 （5） 分配数控加工中的容差。 （6） 处理数控机床上的部分工艺指令。 2.3 数控车床加工的内容 数控车床加工具有传动链短、刚性高、轻拖动的特点。且其自动化程度高、加 工的零件精度高、质量稳定、生产效率高。 数控车床可以车中心孔、钻孔、车端面、车外圆、车螺纹、攻螺纹、割槽和切 断、车成型面等。适合数控车床加工的内容有： 1. 多品种中小批量零件 2. 表面精度要求搞的零件 3. 表面粗糙度值小的零件 4. 轮廓形状复杂的零件 第三章第三章 八方锥管套的数控加工工艺分析 3.1 八方锥管套的零件图 图3-1 八方锥管套零件图 图3-2 八方锥管套零件图 图3-3 八方锥管套零件图 技术要求： 1锐边倒角 2未注圆角R0.5mm 3表面不得磕碰划伤 445 钢质处理 180200HBW 5未注公差按 IT12 执行 图3-4 八方锥管套三维造型图 图 3-1 所示为八方锥管套零件图，其材料为 45 钢，毛坯尺寸如下图所示 图 3-5 毛坯尺寸 3.2 八方锥管套的数控加工工艺分析 3.2.1 工艺性分析 图 3-1 到图 3-3 所示零件，它由圆柱面、八边形轴肩，端面内槽、内锥面、 孔、内锥螺纹、锥面、凹圆弧、倒斜角、倒圆角等组成。从图样上可以看出， 该工件的外形部位加工余量明显增大，加工中刀具干涉的可能性增大，为避免 加工中径向切削力过大造成的工件移位，用尾座顶尖增加夹紧力，注意加工方 法与入刀位置，避免干涉情况处理。 图样中 90的曲面夹角和 30mm 的位置尺寸都是常规方法不易测量的，主要 靠程序保护，R20mm 圆弧段的公差较严，是重点保护部分，可利用刀具圆弧补偿 加工，并通过测量 70 0 -0.046mm 直径尺寸的方法间接保证。66+0.046 0mm 的轮廓长度尺寸精度也较严，但在该图样中，其与圆弧段并没有重要的精度关 联。是容易保证的。该零件的整个加工过程包括车端面、车凸台、车内锥管螺 纹、钻孔、镗孔、扩孔、车端面内槽、车内锥面、车锥面、车曲线圆弧、车侧 平面 3.2.2 确定毛坯 该零件材料为 45 钢，根据其技术要求，选择的毛坯为正八边形，长度为 10482mm 的热轧钢。 3.2.3 加工零件的安装与夹具 在数控机床上加工零件时，定位安装的基本原则是合理选择定位基准和夹紧 方案。 1. 在选择时应注意以下几点： 力求设计、工艺和编程计算的基准统一。 尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。 避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。 2. 选择夹具的基本原则 数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求： 是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定； 是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。 3. 除此之外，还要考虑以下几点： 当零件加工批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹 具，以缩短生产准备时间、节省生产费用。 在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。 零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间。 夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，其定位、夹紧机构元 件不能影响加工中的走刀(如产生碰撞等)。 从 给出的图 3-5 毛坯图我们可以知道该零件提供的基准是单方向的，上平 面与 C 面的垂直度公差为 0.025mm，因此先将 800.10mm 两面加工完成，作为 其他各部位的精基准是比较合理的，在对此工件的夹具选择由于这个零件是个 八边形，不是常规的圆形工件，考虑到该工件的特殊性，我们选择四爪单动卡 盘装夹，选择四爪单动卡盘找正尤为重要，四爪单动卡盘图如下所示： 图 3-6 四爪单动卡盘 功能：一个卡爪可单独移动适用于夹持偏心零件和不规则形状零件。适 用机床及附件：普通车床、经济型数控车床、磨床、铣床、钻床及机床附件 分度头回转台等。 下面简单介绍一下四爪单动卡盘的装夹和找正： 四爪单动卡盘装夹：（1）根据工件装夹处的尺寸调整卡爪，并参考卡盘平 面多圈同心圆线，使各卡爪位置与中心等距。 （2）工件夹住的部分不宜太长，一般为 1015mm。 找正：(1)找正工件外圆时，先使划针尖靠近工件外圆表面，用手转动卡盘， 观察工件表面与划针之间的间隙大小然后根据间隙大小调整相对卡爪位置，其 调整量为间隙差值的一半。 （2）找正工件平面时，先使划针尖靠近工件平面边缘处，用手转动卡盘 观察划针与工件表面之间的间隙，调整时，可用锤子敲正，调整量等于间隙差 值。 最后，要使工件能够很好的找正，必须耐心、细致，同时为了保护工件和 导轨，可以在工件上包一层铜皮及在导轨上安放一块木板，这样就能杜绝工件 出现夹痕和工件不小心掉在导轨面上砸坏导轨。 3.2.4 确定加工方法 从零件图纸可以看出该工件主要以回转表面为主，所以采用切削成形。 外圆表面的加工方案可为：粗车精车 内圆表面的加工方案可为：钻孔扩孔粗镗精镗 相交孔的加工方案可为：钻孔 扩孔 车锥管螺纹底孔的加工方案可为：粗车锥管螺纹底孔精车锥管螺纹底孔 车锥螺纹 轮廓车削的加工方案可为：粗车精车 3.2.5 工艺路线的制定 经过分析我们可以按照由左至右、由外到内、先粗后精的原则来确定该八 方锥管套的加工路线。 零件装夹车右端面粗车圆台外径钻孔粗车锥管螺纹底孔精车锥 管螺纹底孔车锥管螺纹车内孔调头装夹车端面粗车内锥面精车内 锥面车端面槽侧面装夹车侧平面 G钻相交孔中的一个扩孔侧面装夹 车侧平面 H调转 90装夹找正钻另一个相交孔扩孔装夹右端，用顶 尖顶住 60锥面车削轮廓左半部车削轮廓右半部检验 3.2.6 切削量的确定 切削用量(ap、f、v)选择是否合理，对于能否充分发挥机床潜力与刀具切削性 能，实现优质、高产、低成本和安全操作具有很重要的作用。在这里主要针对车削 用量的选择原则进行论述：粗车时，首先考虑选择一个尽可能大的背吃刀量 ap， 其次选择一个较大的进给量 f ，最后确定一个合适的切削速度 v。增大背吃刀量 ap 可使走刀次数减少，增大进给量 f 有利于断屑，因此根据以上原则选择粗车切 削用量对于提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是有利的。 精车时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀，因此选 择精车切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产 率。因此精车时应选用较小（但不太小）的背吃刀量 ap 和进给量 f，并选用切削性 能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度 v。 1.背吃刀量 ap 的确定 在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下，尽可能选取较大的背吃刀量，以 减少进给次数。当零件精度要求较高时，则应考虑留出精车余量，其所留的精车 余量一般比普通车削时所留余量小，常取 0.10.5。 2.进给量 f（有些数控机床用进给速度 Vf） 进给量 f 的选取应该与背吃刀量和主轴转速相适应。在保证工件加工质量的 前提下，可以选择较高的进给速度（2000/min 以下）。在切断、车削深孔或精车 时，应选择较低的进给速度。当刀具空行程特别是远距离“回零”时，可以设定尽量 高的进给速度。 粗车时，一般取 f=0.30.8/r，精车时常取 f=0.10.3/r，切断时 f=0.050.2/r。 下面例举进给量的计算 （1）对于刀具 T01 的外圆车刀 根据公式： n=1000 v/D(式一) V f =fn (式二) 取 v=111m/min 得：n=500 r/min 则 f =111/500=0.2mm/r 根据实 际情况取值 其他刀具的进给量也是用同样的方法计算，以下就不一一列出了 3.主轴转速的确定 车外圆时主轴转速 车外圆时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具材料 以及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。 切削速度除了计算和查表选取外，还可以根据实践经验确定。需要注意的 是，交流变频调速的数控车床低速输出力矩小，因而切削速度不能太低。 切削速度确定后，用公式 n =1000 vc/d 计算主轴转速 n（r/min） 。 下面列举两个刀具的主轴转速的计算 （1）对于刀具 T01 的外圆车刀 根据公式： n=1000 v/D (式一) 取 v=111m/min 得：n=500r/min 根据实际情况可取相值 （2）对于刀具 T04 内孔车刀 根据(式一) n=1000 v/D (式一) 取 v=123m/min 得：n=800 r/min，根据实际情况取值 其他刀具的主轴转速也是用着方法计算，以下就不一一列出了 3.2.7 刀具的选择 1. 刀具的刚性要好，为提高生产率而采用大切削用量时，需要刚性好的刀具。 刚性差的刀具在大切削力的作用下，会产生变形而形成“让刀”，使加工的型面出 现斜面。 2. 刀具的耐用度要求 因为数控铣床靠程序制精度，若刀具磨损很快，则尺 寸精度，型面精度很难保证，故要用耐用度高的刀具。此外，刀具参数、几何角度、 排屑性能等因素也要综合考虑。 选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸想适应。 3.2.8 机床的选用 根据零件的外形、材料与加工精度等条件,选用 FANUC 0i Mate TC 数控系 统的 CKA6140 型数控车床。 第四章第四章 工艺方案的制定及工序划分工艺方案的制定及工序划分 工序划分原则宜采用工序集中原则，工序的划分方法采用按装夹次数划分。 该工件的加工方案有多种，可以先加工侧面和交叉孔，最后加工外形面和 锥管 螺纹：也可以先加工锥管螺纹等内部部件，再加工侧面和交叉孔，最后加工外 形面。该工艺方案为六道工序 4.1 八方锥管套的数控加工工序卡 工序卡工序卡 1 1：装夹零件左端加工零件右端内外型面：装夹零件左端加工零件右端内外型面 表 4.1 零件右端加工工序卡片 产品名称或代号零件名称材 料零件图号工 厂 数控加工 工序卡八方锥管套45 钢 工序号程序编号夹具名称设备名称车间 1 四爪单动卡盘数控车床数控中心 工步号工步内容 刀具 号 主轴转速 (r. min-1) 进给量 *（mm. r-1） 背吃刀量 /mm 备注 1 车端面 F 及凸台外 径 T015000.30.5 保证 102mm、60 0 - - 0.050.05 mm、R2.5mm 2 钻 16.8mm 的孔 的底孔，15.7 成 通孔 T02250- 3 粗车锥管螺纹底孔， 单边留量 0.2：车 凸台内径，精车锥 管螺纹底孔，倒 T038000.10.3 粗车保证尺寸 49+0.04 0、60 - 0.05mm、R2.5 mm，精车保证 35mm、34+0 120角.05 0 续表续表 4.14.1： 工步号 工步内容 刀具 号 主轴转速 (r. min- 1) 进给量*（mm. r-1） 背吃刀量 /mm 备注 4 车锥螺纹 NPT1，有 效长度 17.5 T045002.209- 5 车孔 16.8mm T038000.10.3- 编制审核批准 共 页 第 页 表 4.2 刀具卡片 产品名称或代号零件名称八方锥管套零件图号 序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注 1 T01 90外圆车刀体，80 等边菱形刀片的外圆车 刀 1 车端面及凸台外径 2 T02 直径为 8mm 的中心钻， 钻头为 15.7mm 的麻花 钻 1 钻 16.8mm 孔的底 孔 3 T03 12mm 内圆车刀体， 80定位孔刀片的内孔 车刀 1 粗精车内锥管螺纹 底孔及凸台内径 4 T04 内螺纹车刀 1 车锥螺纹 编制审核批准 共 页 第 页 工序卡工序卡 2 2：调头装夹，车端面，粗精车内锥面，车端面槽：调头装夹，车端面，粗精车内锥面，车端面槽 表 4.3 零件左端加工工序卡片 产品名称或代号零件名称材 料零件图号工 厂 数控加工 工序卡八方锥管套45 钢 工序号程序编号夹具名称设备名称车间 2 四爪单动卡盘数控车床数控中心 工步号工步内容 刀具 号 主轴转速 (r. min-1) 进给量 *（mm. r-1） 背吃刀 量/mm 备注 1 车端面 T015000.31 保证总长 1000.05mm 2 粗、精车内锥面 T038000.10.5 保证 35+0.039 0 mm、37mm、 32.5mm、30m m、25mm、倒角 60 3 车端面槽 T055000.050.2 保证尺寸 490 - 0.04mm、6+0. 05 0mm、71+0. 04 0mm，倒角 2 C0.6 编制审核批准 共 页第 页 表 4.4 刀具卡片 产品名称或代号零件名称八方锥管套零件图号 序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注 1 T01 90外圆车刀体，80 等边菱形刀片的外圆车 刀 1 车端面 续表续表 4.44.4： 序号 刀具号 刀具规格名称数量加工表面备注 2 T03 12mm 内圆车刀体， 80定位孔刀片的内孔 车刀 1 粗精车内锥面 3 T05 端面车槽刀 1 车端面槽 编制审核批准 共 页第 页 工序卡工序卡 3 3：侧面装夹、车侧平面：侧面装夹、车侧平面 G G，钻孔，扩孔，钻孔，扩孔 表 4.5 零件侧面的加工工序卡片 产品名称或代号零件名称材 料零件图号工 厂 数控加工 工序卡八方锥管套45 钢 工序号程序编号夹具名称设备名称车间 3 四爪单动卡盘数控车床数控中心 工步号工步内容 刀具 号 主轴转速 (r. min-1) 进给量 *（mm. r-1） 背吃刀 量/mm 备注 1 车侧平面 G T015000.30.30.7 保证尺寸 81mm，保证其 对 C 面垂直度 误差不超过 0.025mm 2 用中心钻和 18mm 的钻头钻 20mm 的 底孔 T06250- 孔深略过中心 续表续表 4.54.5： 工步号 工步内容 刀具 号 主轴转速 (r. min- 1) 进给量*（mm. r-1） 背吃刀 量/mm 备注 3 车孔 20+0.013 0mm， 深 40mm T078000.151 保证其对中心 面对称度误差 不超过 0.025mm 编制审核批准 共 页第 页 表 4.6 刀具卡片 产品名称或代号零件名称八方锥管套零件图号 序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注 1 T01 90外圆车刀体，80 等边菱形刀片的外圆车 刀 1 车侧平面 2 T06 直径为 8mm 的中心钻， 钻头为 18mm 的麻花钻 1 钻孔 3 T07 16mm 内圆车刀体， 80定位孔刀片的内孔 车刀 1 车孔 20+0.013 0mm 编制审核批准 共 页第 页 工序卡片工序卡片 4 4：调头侧面装夹、车侧平面：调头侧面装夹、车侧平面 H H 表 4.7 零件侧平面 H 的加工工序卡片 产品名称或代号零件名称材 料零件图号工 厂 数控加工 工序卡八方锥管套45 钢 工序号程序编号夹具名称设备名称车间 续表续表 4.74.7： 4 四爪单动卡盘数控车床数控中心 工步号工步内容 刀具 号 主轴转速 (r. min-1) 进给量 *（mm. r-1） 背吃刀 量/mm 备注 1车侧平面 HT01 500 0.3 0.30.7 保证尺寸 800.1mm 编制审核批准 共 页第 页 表 4.8 刀具卡片 产品名称或代号零件名称八方锥管套零件图号 序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注 1 T01 90外圆车刀体，80 等边菱形刀片的外圆车 刀 1 车侧平面 H 编制审核批准 共 页第 页 工序卡片工序卡片 5 5：调转：调转 9090装夹，钻孔，扩孔装夹，钻孔，扩孔 表 4.9 零件相交孔的加工工序卡片 产品名称或代号零件名称材 料零件图号工 厂 数控加工 工序卡八方锥管套45 钢 工序号程序编号夹具名称设备名称车间 5 四爪单动卡盘数控车床数控中心 工步号工步内容刀具 号 主轴转速 (r. min-1) 进给量 *（mm. r-1） 背吃刀 量/mm 备注 续表续表 4.94.9： 1 用中心钻和 18mm 钻头钻 20mm 孔 的底孔 T06250- 装夹找正时保 证与已加工的 孔 20+0.013 0mm 垂直度误差 0.025 2 车孔 20+0.013 0mm，深 40mm T078000.151- 编制审核批准 共 页第 页 表 4.10 刀具卡片 产品名称或代号零件名称八方锥管套零件图号 序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注 1 T06 直径为 8mm 的中心钻， 18mm 的钻头 1 钻孔 2 T07 16mm 的内圆车刀体， 80等边菱形刀片的内 圆车刀 1 车孔 20+0.013 0mm 编制审核批准 共 页第 页 工序卡工序卡 6 6：车削轮廓：车削轮廓 表 4.11 零件轮廓的加工工序卡片 产品名称或代号零件名称材 料零件图号工 厂 数控加工 工序卡八方锥管套45 钢 工序号程序编号夹具名称设备名称车间 6 四爪单动卡盘数控车床数控中心 续表续表 4.114.11： 工步号工步内容刀具 号 主轴转速 (r. min-1) 进给量 *（mm. r-1） 背吃刀量 /mm 备注 1 将装有 35等 边菱形刀片，90 外圆偏刀正装于刀 架上，主轴正转车 削轮廓左半部 T08800 0.25（粗） 0.15（精） 1.5(粗) 0.5（精） 保证 80- 0.10 - 0.15mm、700 -0.046mm、170 - 0.027mm、90 2 将外圆偏刀反装于 刀架上，主轴反转 车削轮廓右半部 T08800 0.25（粗） 0.15（精） 1.5(粗) 0.5（精） 保正 R200.02mm、 80-0.10 - 0.15mm、66+0. 046 0m、30mm 编制审核批准 共 页第 页 表 4.12 刀具卡片 产品名称或代号零件名称八方锥管套零件图号 序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注 1 T08 90外圆车刀体，35 等边菱形刀片的外圆偏 刀 1 车轮廓 编制审核批准 共 页第 页 4.2 八方锥管套的数控加工工步卡片 1)加工零件右端内外型面的车削（如图表 4.13） 表 4.13 工步卡片 1 产品名称或代号零件名称材 料零件图号工 厂 数控加工 工步卡八方锥管套 45 钢 工步号程序编号夹具名称设备名称车间 四爪单动卡盘数控车床数控中心 编制审核批准 共 页第 页 2) 调头装夹，车左端面，粗精车内锥面，车端面槽（如图表 4.14） 表 4.14 工步卡片 2 产品名称或代号零件名称材 料零件图号工 厂 数控加工 工步卡八方锥管套 45 钢 工步号程序编号夹具名称设备名称车间 四爪单动卡盘数控车床数控中心 编制审核批准 共 页第 页 3)侧面装夹，车侧平面 G，钻孔，扩孔（如图表 4.15） 表 4.15 工步卡片 3 产品名称或代号零件名称材 料零件图号工 厂 数控加工 工步卡八方锥管套45 钢 工步号程序编号夹具名称设备名称车间 四爪单动卡盘数控车床数控中心 编制审核批准 共 页第 页 4) 调头车侧平面 H（如图表 4.16） 表 4.16 工步卡片 4 产品名称或代号零件名称材 料零件图号工 厂 数控加工 工步卡八方锥管套 45 钢 工步号程序编号夹具名称设备名称车间 四爪单动卡盘数控车床数控中心 编制审核批准 共 页第 页 5) 调转 90装夹，钻孔，扩孔（如图表 4.17） 表 4.17 工步卡片 5 产品名称或代号零件名称材 料零件图号工 厂 数控加工 工步卡八方锥管套45 钢 工步号程序编号夹具名称设备名称车间 四爪单动卡盘数控车床数控中心 编制审核批准 共 页第 页 6) 车削轮廓（如图表 4.18） 表 4.18 工步卡片 6 产品名称或代号零件名称材 料零件图号工 厂 数控加工 工步卡八方锥管套 45 钢 工步号程序编号夹具名称设备名称车间 四爪单动卡盘数控车床数控中心 编制审核批准 共 页第 页 第五章第五章 程序的编制 5.1 手工编程的步骤 1. 分析零件图样和工艺要求 确定该零件所采用的机床类型及型号，以及装 夹方式、定位方式、选用的刀具、加工路线，即对刀点、程序起点、走刀路线 、 切削深度和宽度、进给速度、主轴转速等切削参数。 确定加工过程中是否需要提 供冷却液、是否需要换刀、何时换刀等。 2. 根据零件图样几何尺寸，计算零件轮廓数据，或根据零件图样和走刀路线， 计算刀具中心（或刀尖）运行轨迹数据。 3. 编写加工程序单 根据已确定的加工方案及数值计算获得的数据，按照数 控系统要求的程序格式和代码格式编写加工程序等。编程者除应了解所用数控机 床及系统的功能、熟悉程序指令外，还应具备与机械加工有关的工艺知识，才能 编制出正确、实用的加工程序。 4. 制作控制介质，输入程序信息 控制介质上的程序信息输入到 CNC 系统 程序存储器中。 5. 程序检验 反复检验程序，直到程序适应生产。 5.2 参考程序 工序卡 1； （1）车端面 F 凸台外径 O001； N10 M03 S500 T0101; N20 G00 X83 Z5; N30 G71 U0.5 R0.3; N40 G71 P50 Q90 U0.2 W0.2; N50 G01 X0 F0.3; N60 Z0; N70 X67.98 R2.5 N80 W-6; N90 X85; N100 G70 P50 Q90; N110 G00 Z100; N120 M05; N130 M30; （2）钻通孔 M03 S250 (手动) (3)车锥管螺纹底孔 O0002; N10 M03 S800 T0404; N20 G00 X52 Z5; N30 G71 U0.3 R0.2; N40 G71 P50 Q130 U0.2 W0.05; N50 G00 X52; N60 G01 Z0 F0.1; N70 X51.52 R2.5; N80 W-6; N90 X35; N100 X29.60 Z-1.56; N110 X28.6 Z-15.49; N120 W-16.525; N130 G00 X16; N140 G70 P50 Q130; N150 G00 Z100; N160 X85; N170 M05; N180 M30; (3)车锥螺纹 O003; N10 M03 S500 T0606; N20 G00 X36 Z6; N30 G01 Z0 F0.1; N30 G92 X 31.019Z-17.5 F2.209 N40 X31.219; N50X31.419; N60X31.619; N70X31.819; N80X32.019; N90X32.219; N100X32.419; N110X32.619; N120X32.819; N130X33.019; N140X33.228; N150X33.228 N160G90; N170G00X25; N180Z100; N190M05; N200M30; 工序卡 2： （1（车端面槽 O0004; N10 M03 S500 T0505; N20 G00 X72 Z10; N30 G01 Z0 F0.05; N40 X71.02 C0.6 ; N50 Z-6; N60 G00 Z5; N70 G01 Z0 F0.05; N80 X53; N90 Z-6; N100 G00 Z5; N110 G01 Z0 F0.05; N120 X48.98 C0.6; N130 Z-6; N140 G00 Z5; N150 M05; N160 M30; (2) 车内锥面 O0005; N10 M03 S800 T0404; N20 G00 X40 Z5; N30 G71 U0.5 R0.2; N40 G71 P50 Q130 U0.2 W0.1; N50 G00 X0; N60 G01 Z0; N70 X37; N80 X35.0195 Z-1.896 C0.65; N90 X32.5 Z-25; N100 Z-5; N110 G00 X30; N120 Z5; N130 G70 P50 Q130; N140 Z100; N150 M05; N160 M30; 工序卡 3： M03 S500 T0101 (手动切削侧平面 G) M03 S250 T0202（钻孔、扩孔) 工序卡 4： M03 S500 T0101 (手动切削侧平面 H) 工序卡 5： M03 S250 T0202 (手动钻孔、扩孔) 工序卡 6：车轮廓 （1（车轮廓左半部 O0006; N10 M03 S800 T0303; N20 G00 X86; N30 Z-50; N40G73 U1W0R7; N50G73P60Q120 U0.2W0.2F0.5; N40 G01 X70 F0.5; N50 G03 R20Z-63.2; N60W-1.8; N80X70Z-5 N90W-13; N100X85 N110Z-50; N120G70 P60 Q120 N130 Z100; N140 M05; N150M30; （2（车轮廓左半部(主轴反转) O007; N10 M03 S800 T0303; N20 G00 X86; N30 Z-50; N40G73 U1W0R7; N50G73P60Q120 U0.2W0.2F0.5; N40 G01 X70 F0.5; N50 G03 R20Z-36.8; N60W-1.8; N80X70Z-5 N90W-13; N100X85 N110Z-50; N120G70 P60 Q120 N130 Z100; N140 M05; N150M30; 第六章第六章 总结与展望总结与展望 通过这次毕业设计，让我更一步了解了较为复杂的加工工艺过程的分析、工 艺文件的编制，以及各种编程的技巧和操作时的注意事项，学会了的常用操作和 查阅相关手册资料等等。使我对大学所学的知识有了一次全面的综合运用，也学 到了许多上课时没涉及到的知识，尤其在利用手册等方面，对今后的工作和学习 都有很大的帮助。 本次毕业设计的产品叫八方锥管套，这跟平常接触的毛坯不一样，这是八边 形的零件，不是常见的圆形零件，一开始我都不懂得怎么下手，后来经过自己上 网查资料，问老师，才有点眉目，感觉现在做这个很费劲，都不懂，有些学过的都 忘得差不多了，不过通过这次毕业设计，现在这些知识正逐渐的回忆起来了。 这次设计首先要做的就是对工件的工艺分析，分析好后确定本次零件加