大专数控毕业设计论文参考1仅供参考.pdf

成都纺织高等专科学校成都纺织高等专科学校 机械系机械系 毕业设计说明书毕业设计说明书 题题目：目：四边圆角配合套件四边圆角配合套件 姓姓名：名：谢谢超超 专专业：业：数控技术数控技术 班班级：级：1212 级数控级数控 指导教师：指导教师：陈永川陈永川 设计完成日期设计完成日期20112011年年9 9月月1010日日 脚踏实地，志存高远 - 2 - 前前 言言 随着社会生产力的发展,如今机床生产小批量或大批量机械零件、配件 等不再需要繁杂的一系列手动操作,取而代之的是数控机床。 数控机床是精 密机械和柔性自动化技术的综合体。数控机床具有加工适应性强精度高 加工质量稳定和生产效率高的优点。数控机床技术质保技术的发展趋势 高速、精密、复合、智能和绿色是数控机床认证中要特别注意的总趋势. 制造业是国民经济和国防建设的基础性产业，先进制造技术是振兴传统制 造业得技术支撑和发展趋势，是直接创造社会财富的主要手段，谁先掌握 先进的制造技术，谁就能够占领市场。 为充分体现自己三年来在学校所学到的知识， 我按照我系数控专业毕业 设计要求，利用 CAD、UG、CAM 软件进行三维造型；仔细分析图纸，明确零 件要求;采用合理的数控加工方法；确定加工工艺参数；编写加工程序利用 斯沃仿真模拟。 因此作为学习者应注重理论同生产实践的结合，多深入生产实际，根 据不同的现场灵活应用理论知识，以工艺基本理论为基，结合数控加工工 序的特点，综合应用多方面的知识。以获得解决生产实践问题的最佳解决 方案。 借此机会向我们传授知识与做事的老师致以衷心的敬爱和感谢。 脚踏实地，志存高远 - 3 - 绪论绪论 第一节第一节 题目与具体要求题目与具体要求 （一）题目：四边圆角配合套件 （二）要求： 1、根据掌握的数控加工工艺的知识对零件的结构和技术要求进行分析，制定 合理的数控加工工艺 2、编写正确的数控加工程序，制定数控机床加工零件的详细操作步骤。 3、编写加工零件的工艺卡片。 第二节第二节 目的目的 毕业设计是高等职业教育教学计划的重要组成部分， 是加强理论与实际相结合的实 践性教学环节，是各专业的必修课程，在学生完成所有专业课程学习、结合毕业实习进 行。大学生活即将结束,毕业设计也是对我们知识的检验和系统整理。我们有信心来迎 接这最后一次考验和竞争。 培养我们综合分析和解决专业的一般工程技术问题的独立工 作的能力，拓宽和深化我们的知识。培养我们树立正确的设计思想，设计构思和创新思 维，掌握数控加工工艺和操作的规范和方法。培养我们进行调查研究，面向实际，面向生产， 向技术人员学习的工作态度，工作作风和方法。 脚踏实地，志存高远 - 4 - 第三节第三节数控技术概述数控技术概述 一、数控加工加工技术概述一、数控加工加工技术概述 数控加工，也称 NC(Numerical Control)加工，也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，保持加工零件质量 的一致。 数控加工是根据被加工零件的图样和工艺要求，编制成以数码表示的程序出入到机 床的数控装置或控制计算机中，以控制工件和刀具的相对运动，使之加工出合格零件的 方法。 一般来说，数控加工技术涉及数控机床加工工艺和数控编程技术两个方面。数控编 程内容包括：1、分析零件图样，确定工艺过程。包括确定加工方案，选择合适的机床、 刀具及夹具，确定合理的走刀路线及切削用量等。2、数学处理。包括建立零件的几何 模型，计算加工过程中刀具相对工件的运动轨迹等。3、编写程序单。按照数控装置规 定的指令和程序格式，编写零件的加工程序单。4、输入程序并校验和试切削。编写的 加工程序必须通过空运行、图形动态模拟或是试切削等方法校验程序的正确性。 二、数控加工的特点二、数控加工的特点 （一）自动化程度高（一）自动化程度高 在数控机床上加工零件时，除手动装卸工件外，全部加工过程都可由机床自动完 成。 （二）具有加工复杂形状零件的能力（二）具有加工复杂形状零件的能力 数控加工运动的任意可控性使其能完成普通加工方法难以完成或者无法进行的 复杂型面加工。 （三）加工精度高、生产效率高和加工质量稳定（三）加工精度高、生产效率高和加工质量稳定 目前，普通数控加工的尺寸精度可达0.005 ，最大的尺寸精度可达0.005 m。数控机床可以通过采用在线自动补偿（实时补偿）技术来消除或情绪的影响。加 工效率比普机床高 23 倍。 （四）易建立计算机通信网络（四）易建立计算机通信网络 脚踏实地，志存高远 - 5 - 由于数控机床是使用数字信息，易与计算机辅助和制造（CAD/CAM）系统联结， 形成计算机辅助设计和制造与机床紧密结合的一体化。 三、数控机床的加工原理三、数控机床的加工原理 在数控机床上加工零件时，要事先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过 程、工艺参数和刀具参数，再按照规定编写零件数控加工程序，然后通过手动数据输入 （MDIanua Data lnput）方式或与计算机通信方式将数控加工程序送到数控系统， 在数控系统控制软件的支持下，经过分析与计算机发出的指令，通过伺服系统使机床按 预定的轨迹运动，从而控制机床进行零件的自动加工。 四、数控机床的发展四、数控机床的发展 从 1952 年第一台数控机床问世后，数控系统已经先后经历了两个阶段和六代的发 展。其六代是指电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器喝给予工控 PC 机 的通用 CNC 系统。其中前三代为第一阶段，称作为硬件连接数控，简称 NC 系统；后 三段为第二阶段，乘坐计算及软件数控。简称 CNC 系统。 五、机床的发展趋势五、机床的发展趋势 数控机床总的发展趋势是工序集中、高速、高效、高精度以及方便使用、提高可靠 性等。 （一）工序集中（一）工序集中 20 世纪 50 年代末期，在一般数控机床的基础上开发了数控加工中心，即自备刀 具库的自动换刀数控机床，在加工机床上，工件一次装夹后，机床的机械手可以自动更 换刀具，连续的对工件进行多工种工序加工。 目前，加工中心机床的刀具库容量可达到 100 多把刀具，自动换刀装置的换刀时间 仅需 0.52 秒。加工中心机床使工序集中在一台机床上完成，减少了由于工序分散，工 件多次安装引起的定位误差，提高了加工精度，同时也减少了机床的台数与占地面积， 压缩了半成品的库存量，减少了工序间的辅助时间，有效的提高了数控机床的生产效率 和数控加工的经济效益。 脚踏实地，志存高远 - 6 - （二）高速、高效、高精度（二）高速、高效、高精度 高速、高效、高精度是机械加工的目标，数控机床因其价格昂贵，在上述一方面的 发展也更为突出。 （三）方便使用（三）方便使用 数控机床制造厂建立友好的人机界面、 提高数控的可靠性作为提高竞争能力的主要 方面。 1、加工编程方便 手工编程和自动编程已经使用了几十年，有了长足的发展，在手工方面，开发了多 种加工循环、参数编程和除直线、圆弧以外的各种差补功能，CAD/CAM 软件加上计算 机硬件，投资较大，学习、掌握时间较长，对大多数的简单工件很不经济。 近年来，发展起来的图形交互式编程系统，很受用户欢迎。这种编程方式不使用 G、 M 代码，而是借助图形菜单，输入整个图形块以及相应参数作为加工指令，形成加工工 序，与传统加工时的思维方式类似。图形交互编程方法在制定标准后，有可能成为各种 型号的数控机床统一的编程方法。 2、使用方法 数控机床普遍采用彩色 CRT 进行人机对话、图形显示和图形模拟。有的数控机床 将采用说明书、编程指南、润滑指南等存入系统共使用者阅读 第四节第四节数控铣削工艺设计数控铣削工艺设计 一、机床的合理选用一、机床的合理选用 从加工工艺的角度分析，选用的数控机床功能必须适应被加工零件的形状、尺寸 精度、数控系统和生产节拍等要求。 （一（一） 、形状适应性、形状适应性 所选用的数控机床规格必须能适应被加工零件群组的形状尺寸要求。这一点应在 被加工零件工艺分析的基础上进行，如加工空间曲面形状的叶片，往往要选择四轴或五 轴联动数控铣床或加工中心。 （二（二） 、加工精度适应性、加工精度适应性 脚踏实地，志存高远 - 7 - 所选择的数控必须满足被加工零件群组的精度要求。为了保证加工误差，必须分 析生产厂家给出的数控机床精度指标。 （三（三） 、生产节拍适应性、生产节拍适应性 根据加工对象的批量和节拍要求决定是用一台数控机床来完成加工，还是选择几台 数控机床来完成加工；是选择柔性加工单元、柔性制造系统来完成加工，还是选择柔性 生产线、专用机床和专用生产线来完成加工。 二、数控系统的选择二、数控系统的选择 数控系统应根据零件的加工精度及加工形状选择。如 FANUC-T 系统是车削加工用 的数控系统；FANUC-M 系统是铣、镗加工的数控系统。同一类的数控系统中，其性能 差别也很大。如 FANUC-15M 系统他的最高进给速度可达 240m/min 而同类的 FANUC-OM 系统只可达 24m/min。 三、数控铣刀具的选择三、数控铣刀具的选择 （一）对数控铣削刀具的要求（一）对数控铣削刀具的要求 在数控铣削过程中，根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量，选 择刚性好、耐用度高的铣刀，是充分发挥数控铣床的生产效率和获得合格加工质量的前 提。对数控铣削刀具的要求：切削刚性要好。这样可以提高生产效率采用大的切削量及 解决数控铣床加工过程中难以调整切削用量的特点。铣刀的耐用度要高。铣刀切削刃的 几何参数的选择及排屑性能等也要好。 （二）铣床刀具的种类及选择（二）铣床刀具的种类及选择 1、铣削类 面铣刀面铣刀的周围和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。面铣刀的 直径较大一般为50 500 。刀齿数 z=1026 立铣刀普通立铣刀端面中心无切削刃主要加工凸轮、台阶面、凹槽和箱口面。 为了改善切削卷曲情况，增大容屑空间，防止切削赌赛，刀齿数比较少，容屑 槽圆弧半径则较大。一般粗齿立铣刀齿数 z=34，细齿立铣刀齿数 z=58。 2、钻孔类 麻花钻工作部分包括切削部分和导向部分。切削部分担负主要的切削工作；导 向部分起导向、修光、排屑和输送切削液的作用。 扩孔钻扩孔钻可用来扩大孔径，提高孔的加工精度，也可用于孔的终加工或铰 孔、磨孔的预加工 镗孔刀它能精确地保证孔系的尺寸精度和形位精度，并纠正上道工序的误差。 按其切削刃数为单刃镗刀和双刃镗刀。单刃镗刀刚性好，切削时易引起振动，所以镗刀 的主偏角选的大，以减小径向力。双刃镗刀对刀杆的刚度要求低，可以用较大的切削用 脚踏实地，志存高远 - 8 - 量。 铰刀铰刀是用来已经粗加工的孔进行精加工，也可以用于磨孔或研孔前的预加 工。铰孔只能提高孔的尺寸精度、形状精度和减小表面粗糙度值，而不能提高孔的位置 精度。 3.刀具的选择 数控铣刀的选择主要是铣刀结构的选择和铣刀参数的确定。铣刀类型的选择。铣刀 类型应与工件表面形状与尺寸相适应，加工较大的平面应选择面铣刀；加工凹槽、较小 的台阶面及平面轮廓应选择立铣刀;加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面等多选用 模具铣刀；加工变斜角零件的变斜面应选用鼓形铣刀；加工各种直的或圆弧的凹槽、斜 面、特殊孔等应选用成形铣刀。铣刀参数的选择。 1刀具半径 R 应小于零件内轮廓面 得最小曲率半径 Rmin，一般取 R=（0.80.9）Rmin 2零件的加工高度 H（1/41/6） R，保证刀具有足够的刚度。 3对不通孔（深槽）L=Hr（510）（L 为刀具切削 部分长度，H 为零件高度） 。铣刀的直径应根据铣削宽度、深度选择，一般铣前深度、 宽度越大，刀具直径也就越大。精铣时刀具直径要大些 钻孔时，钻孔深度应小于直径的 5 倍左右。划窝一般采用8 15 的钻头 四、夹具的选择四、夹具的选择 基于数控加工的特点和加工需要，目前常用夹具的类型有通用夹具、可调夹具、组 合夹具、成组夹具和专用夹具。一般选择平口虎钳、压板螺钉等通用夹具。批量生产优 先考虑组合夹具，其次考虑可调夹具，最后考虑组合夹具和专用夹具。根据上述对夹具 的基本要求，要综合考虑各种因素，选用经济、合理的夹具形式。对其夹具要求如下： （一）敞开加工部位并且不发生干涉（一）敞开加工部位并且不发生干涉 夹紧机构及其其他元件不得影响刀具进给，加工部位要敞开，夹紧元件的空间位置尽量 的低，要求夹持工件后夹具上的组件不能与刀具轨迹发生干涉。 （二）必须使夹紧变形最小（二）必须使夹紧变形最小 由于加工时一般都是一次装夹完成粗、精加工。因此，慎重选择夹具的支撑点、 定位点和夹紧点。 （三）装卸方便，辅助时间短（三）装卸方便，辅助时间短 由于加工时效率高，故要求配套夹具在使用中要装卸快捷而方便。 （四）夹具应便于机床工作台及工件定位面间的定位连接（四）夹具应便于机床工作台及工件定位面间的定位连接 数控机床工作台是夹具和工件定位于安装的基础， 工作台面上一般都有基础 T 形 槽，转台中心有定位孔、工作台侧面有基准挡板等定位元件。 （五）夹具结构应力求简单（五）夹具结构应力求简单 由于在批量生产较小，零件更换周期短，夹具的标准化、通用化和自动化对加工 效率的提高及加工费用的降低有很大影响。通用夹具有自定心卡盘、台虎钳，压板。 脚踏实地，志存高远 - 9 - 五、切削用量的选择五、切削用量的选择 铣削切削用量包括：切削速度、进给量、背吃刀量和侧吃刀量。切削用量的基本选 择原则是：在保证加工质量和刀具耐用度得前提下，使生产效率达到最大，从而获得最 大的切削效益。一般而言，切削用量的确定顺序是：粗加工时，先选取尽可能大的背吃 刀量或侧吃刀量， 其次选定可能大的进给速度， 最后根据刀具耐用度确定最佳切削速度。 精加工时，先根据粗加工后的余量确定背吃刀量，其次根据零件表面粗糙度要求，选取 较小的进给速度，最后在保证刀具耐用度的前提下尽可能选取较大的切削速度。 （一（一） 、背吃刀量（端铣）或侧吃刀量（圆周铣）、背吃刀量（端铣）或侧吃刀量（圆周铣） 背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量的多少和对表面质量的要求决定。一般 半精加工选取 ap=0.52 ，精加工取 ap=0.10.4 （二（二） 、进给量、进给量 主要受加工精度和表面粗糙度的限制。可参考表 6-2 （三三） 、切削速度、切削速度 半精加工、精加工的切削速度主要受刀具寿命的限制。为防止中速时易产生积屑瘤 和鳞刺，硬质合金刀具常采用较高的切削速度（1.331.6m/s）高速钢刀具常采用较低的 切削速度（0.050.13m/s）. 表 6-2各种铣刀切削用量 工件材料抗拉强度(N.m)刀具材料 粗加工精加工 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/r) 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/r) 钢 500700P25801200.30.41001200.1 7001000P40601000.150.4801000.1 铸铁200300HBK2060900.30.560900.1 黄铜80120HBK201502200.150.41703000.1 青铜60100HBK201001800.150.41402500.1 脚踏实地，志存高远 - 10 - 六、加工路线与加工余量的选择六、加工路线与加工余量的选择 （一）加工路线的确定原则（一）加工路线的确定原则 在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。确定加工路线是 编写程序前的重要步骤，加工路线的确定应遵循以下原则。 1、加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率较高。 2、使数值计算简单，以减少编程工作量。 3、应使加工路线最短，这样既可以减少程序段，又可以减少空刀时间。 此外，确定加工路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确 定是一次走刀，还是多次走刀来完成加工。 （二）（二）加工余量的概念及其影响因素加工余量的概念及其影响因素 在选择了毛坯，拟订出加工工艺路线之后，就需确定加工余量，计算各工序的工序 尺寸。加工余量大小与加工成本有密切关系，加工余量过大不仅浪费材料，而且增加切 削工时，增大刀具和机床的磨损，从而增加成本；加工余量过小，会使前一道工序的缺 陷得不到纠正，造成废品，从而也使成本增加，因此，合理地确定加工余量，对提高加 工质量和降低成本都有十分重要的意义。 1、确定加工余量应考虑的因素确定加工余量应考虑的因素 为切除前工序在加工时留下的各种缺陷和误差的金属层， 又考虑到本工序可能产生 的安装误差而不致使工件报废，必须保证一定数值的最小工序余量。为了合理确定加工 余量，首先必须了解影响加工余量的因素。影响加工余量的主要因素有： （1）前工序的尺寸公差 由于工序尺寸有公差，上工序的实际工序尺寸有可能出现 最大或最小极限尺寸。为了使上工序的实际工序尺寸在极限尺寸的情况下，本工序也能 将上工序留下的表面粗糙度和缺陷层切除，本工序的加工余量应包括上工序的公差。 （2）前工序的形状和位置公差 当工件上有些形状和位置偏差不包括在尺寸公差的 范围内时，这些误差又必须在本工序加工纠正，在本工序的加工余量中必须包括它。 （3）前工序的表面粗糙度和表面缺陷 为了保证加工质量，本工序必须将上工序留 下的表面粗糙度和缺陷层切除。 （4）本工序的安装误差 安装误差包括工件的定位误差和夹紧误差，若用夹具装夹， 还应有夹具在机床上的装夹误差。这些误差会使工件在加工时的位置发生偏移，所以加 脚踏实地，志存高远 - 11 - 工余量还必须考虑安装误差的影响。 2、确定加工余量的方法确定加工余量的方法 确定加工余量的方法有 3 种： 分析计算法、经验估算法和查表修正法。 （1）分析计算法 本方法是根据有关加工余量计算公式和一定的试验资料， 对影响加工余量的各项因 素进行分析和综合计算来确定加工余量。用这种方法确定加工余量比较经济合理，但必 须有比较全面和可靠的试验资料。目前，只在材料十分贵重，以及军工生产或少数大量 生产的工厂中采用。 （2）经验估算法 本方法是根据工厂的生产技术水平，依靠实际经验确定加工余量。为防止因余量过 小而产生废品，经验估计的数值总是偏大，这种方法常用于单件小批量生产。 （3）查表修正法 此法是根据各工厂长期的生产实践与试验研究所积累的有关加工余量数据， 制成各 种表格并汇编成手册，确定加工余量时，查阅有关手册，再结合本厂的实际情况进行适 当修正后确定，目前此法应用较为普遍。 脚踏实地，志存高远 - 12 - 第五节第五节零件加工工艺分析零件加工工艺分析 一、零件图纸一、零件图纸 图 1-01 脚踏实地，志存高远 - 13 - 图 1-02 一、数控铣床的选用一、数控铣床的选用 目前我国内较广泛运用的数控机床上都是SIEMENS 802D和FANUC OIT数控系统 铣床，所以就以这两类来选取。必须指出的是，在使用某型号的数控机床时，数控系统 的不同按键的功能也不同，还需要查阅机床厂提供的使用说明书，以确定系统功能在本 机床上的有效性。 数控机床的数控系统有两大类指令代码：G 代码、M 代码、F 代码和 T 代码，分别为准 备代码、辅助代码、进给功能代码和刀具功能代码以及特殊的代码。根据此工件的设计 图纸、程序编写、加工时间、经济效益等一系列条件，因此选用华中数控 HNC-21M 立 式铣床。 二、零件的工艺分析二、零件的工艺分析 （二）四边圆角配合套件加工工艺（二）四边圆角配合套件加工工艺 脚踏实地，志存高远 - 14 - 1.加工零件图样分析 该套件由图可知，套件的四个侧面以及上下表面为不加工表面，全部加工表面都 集中上部在型腔。且无精度要求。从工序集中和便于定位两个方面考虑，选择华中数控 HNC-21M 立式铣床加工，即可满足上述要求。以中心圆 R10 凹槽为定位基中。 材料的选择：该零件材料为 1108010 的 45#钢。 2.工艺设计 (1)加工方法对 R5 通孔和 R10 凹槽采用钻中心孔-钻底孔方（钻凹槽）案进行。 采用10 立铣刀对深 3mm 的型腔编写宏程序铣削，每次铣削 1.5mm，对四个圆角以及 深 5mm 编写程序铣削至加工要求。 (2)确定加工顺序先孔后槽、先粗后精的原则确定。具体加工顺序为钻定位孔 R5 和 R10、镗 R10 凹槽。用粗、精铣深 3mm 的内型腔和深 5mm 的内型腔.具体顺序详见 表 6-1 工序卡。 (3)确定装夹方案和选择刀具该套件形状简单，四个侧面较光整，且较薄和中间 需要加工。加工面与不加工面之间的位置精度要求不高，选用通用夹具平口虎钳，不仅 提高工效又方便装夹。所以要选用平口虎钳固定夹紧并且底部加垫片以便通孔加工。 (4)刀具选择所需刀具有立铣刀、镗刀、中心钻、麻花钻，其规格根据加工尺寸 选择。深 3mm 型腔粗铣时刀具直径应选小一些，以减少切削力矩，但不能太小，以免 影响加工效率；精铣时铣刀直径应选大一些，以减少接刀痕迹，但要考虑到刀库允许装 刀直径，也不能太大。刀柄柄部根据主轴锥孔和拉紧机构选择。具体所选刀具及刀柄见 表 6-2 加工刀具卡片。 表表 6-26-2 数控刀具明细表数控刀具明细表 零件图号零件名称材料 数控刀具 明细表 程序编 号 车间使用设备 2009402118 四边圆角配合 套件 45#钢O0018机加工车间 华中数控 HNC-21M 立式铣床 工 步 号 刀具号刀具名称刀柄型号 刀具 刀补地址 换刀方 式 加工部位 直径 /mm 刀长 /mm 脚踏实地，志存高远 - 15 - 1T01中心钻BT40-Z10-4510170 半径 /mm 长度 /mm 自动R10 和 R5 2T02麻花钻BT40-M1-451017050自动R10 和 R5 3T03镗刀BT40-TQC50-180101702.50自动R10 4T04立铣刀BT40-XM32-751017050自动凹槽 5T05立铣刀BT40-XM32-7520170100自动凹槽 编制谢超审核批准共 1 页第 1 页 表表 6-036-03数控加工工序卡数控加工工序卡 09 数控班 数控加工 工序卡 产品名称或代号零件名称零件图号 四边圆角配合套件2008402130 工艺序 号 程序编号夹具名称毛坯规格使用设备车间 18O0018平口虎钳1108010mm 华中数控 HNC-21M 立式铣床 机加工车间 工步号工步内容加工面刀具号 刀具规格 /mm 主轴转速 /r.min 进给速度 /mm.min 切削深 度/mm 备 注 1 中心钻钻引导 孔 工件表面T0110H170400 自 动 2用麻花钻钻孔工件表面T0210H1705005mm 自 动 3镗孔R10 内圆T0310H1706000.1 自 动 4粗铣 3mm 型腔工件凹槽T0410H1708000.12 自 动 5精铣 3mm 型腔1.5 型腔T0520H17010000.53 自 动 编制谢超审核批准第 1 页共 1 页 脚踏实地，志存高远 - 16 - (5)确定进给路线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，3mm 型腔粗、精铣削加工进给路线根据铣刀直 径和零件最小型腔确定，应选10mm 立铣刀，故安排沿 X 正方向绕型腔铣削 6 圈，每 次铣削深 1.5mm。 (6)设计型腔铣削宏程序并编写程序。 三、切削用量的确定三、切削用量的确定 （一）背吃刀量 粗车时，确定其背吃刀量为 3mm 左右；精车时为 0.25mm。 （二）主轴转速 （1）车直线和圆弧轮廓时的主轴转速。参考表 4-3 并根据实践经验确定其切削速 度为 90m/min；粗车时确定主轴转速为 600r/min，精车时确定主轴转速为 800r/min。 （2）车螺纹时的主轴转速。主轴转速定位 320rmin。 （3）进给速度粗车时，按式 vf=nf 可选择 vf1=200mm/min;精车时，兼顾到圆弧 插补运行，故选择其 vf2=60mm/min 左右；短距离空行程的 vf13=300mm/min。 表 4-3 常用切削用量推荐表 工件材料加工内容 切削深度 /mm 切削速度 /（m.min -1） 进给量 /（mm.r -1） 刀具材料 碳素钢 b 600Mpa 粗加工5760800.20.4 YT 类精加工23801200.20.4 精加工261201500.10.2 碳素钢 b 600Mpa 钻中心孔500800r min-1W18Cr4V 钻孔25300.10.2 切断（宽度5mm）701100.10.2YT 类 铸铁 HBS200 粗加工50700.20.4 YG 类 精加工701000.10.2 脚踏实地，志存高远 - 17 - 切断（宽度5mm）50700.10.2 中心钻镗刀 麻花钻立铣刀 确定如下加工路线： 工序 1：装夹毛坯 1108010mm，注意要夹紧； 准备加工时所用的刀具以及备用刀具； 脚踏实地，志存高远 - 18 - ；钻 2R5、R10 中心孔 ； 工序 2：钻 2R5 统孔； 镗 R5 至 R10 工序 3： 铣削粗铣 4R7.5、R25 的内型腔； 铣削深 5mm 的 R20 内型腔； 工序 4：精铣铣 4R7.5、R25 的内型腔； 机床刀具运行轨迹图与运行节点机床刀具运行轨迹图与运行节点 表表 1年月日共 6 张 第 1 页 钻引导孔走刀轨迹示意图 行号程序注释 1%0018程序号 2G90 G80 G40 G17 G49 G21机床初始化 3M03 S400主轴正转,转速 400r/min 4 T01 M08换 01 号刀（中心转）并开启冷却液 5 G00 X0.0 Y32.5快速定位至起始点 6 G01 Z-1.0 F50直线插补,刀具沿 Z 轴下降(-1cm) 脚踏实地，志存高远 - 19 - 7 Z3.0刀具上升(+3cm) 8 G00 X0.0 Y0.0刀具快速定位至 xy 平面对刀点(0.0,0.0) 9 G01 Z-1.0 F50直线插补,刀具沿 Z 轴下降(-1cm) 10 Z2.0刀具沿 Z 轴上升(+2cm) 11G00 X0.0 Y-32.5快速定位至 xy 平面（0.0,-32.5） 12G01 Z-1.0 F50刀具沿 Z 轴下降（-1cm） 13Z2.0刀具沿 Z 轴上升（+2cm） 14G00 Z100快速定位至 Z 轴安全位置，便于换刀 机床刀具运行轨迹图与运行节点 表表 2年月日共 6 张 第 2 页 钻通孔走刀轨迹示意图 脚踏实地，志存高远 - 20 - 行号程序注释 1T02换 02 号刀（麻花转） 2M03 S500主轴正转，转速 500r/min 3G00 X0 Y0 Z5快速定位 R 点 4 G73 X0.0 Y32.5 Z-15.0 R5.0 Q3.0 F60高速循环转孔至 Z 点 5 Y-32.5直线插补至 Y 轴(-32.5cm) 6 G80 X0.0 Y0.0取消固定循环 7 G01 Z-5.0 F60直线插补下降至 Z 轴（-5cm） 8 Z2.0上升至 Z 轴(+2cm) 9 G00 Z100快速定位至 Z 轴安全位置 机床刀具运行轨迹图与运行节点 表表 3年月日共 6 张 第 3 页 镗孔走刀轨迹示意图 行号程序注释 脚踏实地，志存高远 - 21 - 1T03 D03换 03 号刀（镗刀）建立刀具补偿 2M03 S600主轴正转，转速 600r/min 3G76 X0.0 Y0.0 Z-5.0 R5.0 Q5000 P1000 F60精镗孔循环 4 G01 Z2.0F60直线插补至 Z 轴（+2.0cm） 5 G00 Z100快速定位至 Z 轴安全位置 机床刀具运行轨迹图与运行节点 表表 4年月日共 6 张 第 4 页 铣内型腔走刀轨迹示意图 行号程序注释 1T04 D04换立铣刀，建立刀具补偿 2G00 Z5快速定位点 R 3G01 Z-3 F60直线插补沿 Z 轴下降(-3cm) 4 G41 G01 Y-10 F50 D01直线插补沿 Y 轴(-10cm)，并建立左刀补 5 G01 X0 Y0回原点 脚踏实地，志存高远 - 22 - 6 X-40 Y0 F60沿 X 轴(-40cm) 7 G02 X-20 Y20 R20顺时针圆弧插补 8 G01 X20直线插补 X 轴(+20cm) 9 G02 X20 Y-20 R20顺时针圆弧插补 10 G01 X-20直线插补 X 轴(-20cm) 11 G02 X-40 Y0 R20顺时针圆弧插补 12 G01 X-32直线插补 X 轴(-32cm) 13 G02 X-20 Y12 R12顺时针圆弧插补 14 G01 X20直线插补 X 轴(+20cm) 15 G02 X20 Y-12 R12顺时针圆弧插补 16 G01 X-20直线插补 X 轴(-20cm) 17 G02 X-32 Y0 R12顺时针圆弧插补 18 G01 X-24直线插补 X 轴(-24cm) 19 G02 X-20 Y4 R4顺时针圆弧插补 20 G01 X20直线插补 X 轴(+20cm) 21 G02 X20 Y-4 R4顺时针圆弧插补 22 G01 X-20直线插补 X 轴(-20cm) 23 G02 X-24 Y0 R4顺时针圆弧插补 24 G01 Y-4直线插补 Y 轴(-4cm) 25 G01 X30直线插补 X 轴(+30cm) 26 G00 Z100快速定位至安全位置 27 G40 G00 X10 Y10快速定位 XY 平面（10,10） ，取消半径补偿 机床刀具运行轨迹图与运行节点 表表 5年月日共 6 张 第 5 页 铣边角走刀轨迹示意图 脚踏实地，志存高远 - 23 - 行号程序注释 1G00 X-23.13 Y0 Z5 2G01 Z-3 F50 3X-44 Y27.69 4 G02 X-40 Y30.7 R2.5 5 G01 X-16.87 Y0 6 X-40 Y-30.7 7 G02 X-44 Y-27.69 R2.5 8 G01 X-23.13 Y0 9 X16.87 10 X40 Y30.7 11 G02 X44 Y27.69 R2.5 脚踏实地，志存高远 - 24 - 12 G01 X23.13 Y0 13 X44 Y-27.69 14 G02 X40 Y-30.7 R2.5 15 G01 X16.87 Y0 16 G00 Z100 机床刀具运行轨迹图与运行节点 表表 6年月日共 6 张 第 6 页 铣底槽走刀轨迹示意图 行号程序注释 1G00 Z5 脚踏实地，志存高远 - 25 - 2X0 Y0 3Z-5 4 G01 X-5 F50 5 G03 X-35 Y0 R15 6 G00 Z3 7 X0 Y0 8 G01 Z-5 9 G01 X5 F50 10 G02 X35 Y0 R15 11 G00 Z3 12 X-20 Y15 13 G01 Z-5 14 X20 15 G00 Z100 16 G40 G00 X10 Y10 17 M09 18 M30 第六节第六节 数控加工及模拟操作简介数控加工及模拟操作简介 （一）（一）模拟加工顺序图模拟加工顺序图 图 6-10图 6-11 图 6-11 脚踏实地，志存高远 - 26 - 图 6-12图 6-13 第七节第七节数控机床操作说明数控机床操作说明 不同类型的数控机床有着不同的用途，在选用数控机床之前应对其类型、规格、特 点、用途和应用范围有所了解，才能选择最适合加工零件的数控机床。 （一）（一）数控铣床安全操作规范 1)1)机床调整。数控机床开机后必须进行回零操作。 （又称回机床参考点或机床原点） 2)2)程序调整。在自动加工前，为避免程序错误、刀具碰撞工件或卡盘，可对整个加 工过程进行图形模拟加工，检查刀具轨迹是否正确。 3)3)参数调整。在自动加工之前应进行参数设置与调整。参数设置是指刀具参数、机 械间隙补偿值以及显示和修改。 （二）（二）数控铣床的安全操作规程 1 1）操作人员必须是熟悉机床使用说明书等有关资料，如主要技术参数、传动原理、 主要结构、润滑部位及维护保养等一般知识。 2 2）开机前应对机床进行全面细致的检查，确认无误后方可操作。 3 3）机床通电后，检查各开关、按钮和按键是否正常、灵活、机床有无异常现象。 4 4）检查电压、油压是否正常，有手动润滑的部位先要进行手动润滑。 5 5）程序输入后，应仔细核对，包括代码、地址、数值、正负号及语法。 6 6）各坐标轴手动回零。 7 7）正确测量和计算工件坐标系，并对所有结果进行检查。 8 8）输入工件坐标系，并对坐标、坐标值、正负号及小数点进行认真核对。 9 9）未装工件前，空运行一次程序，看程序能否顺利运行，刀具和夹具安装是否合 脚踏实地，志存高远 - 27 - 理，有无超程现象。 1010）试切时快速进给倍率开关必须打到较低档位。 1111）每把刀使用时，必须先验证它的实际长度与刀补值是否相符。 1212）试切进刀时，在刀具运行至工件表面处 3050mm 处，必须在进给保持下，验 证 Z 轴、X 轴和 Y 轴坐标剩余值与加工程序是否一致。 1313）试切和加工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量道具位置并修改刀补号。 1414）程序修改后，对修改部分要仔细核对。 1515）手动进行连续操作时，必须检查各种开关所选择的位置是否正确，运动方向是 否正确。然后在进行操作。 1616）必须在确认工件夹紧后才能启动机床，严禁工件转动时测量、接触工件。 1717）操作中出现工件跳动、打抖、异常声音、夹具松动等异常情况时，可按下“急 停”按钮，以确保人生和设备全然后找出问题的原因，