毕业设计（论文）-心型凸台件的数控加工工艺分析与编程（全套图纸）

毕业论文（设计）毕业论文（设计） 心形凸台件的数控加工工艺分析与编程心形凸台件的数控加工工艺分析与编程 学 院 专 业 年 级 学生姓名 学 号 20* 年 *月 *日 I 摘 要 本文主要介绍了心形凸台零件的数控铣削加工工艺及其编程， 开篇首先介绍 了数控技术的概述，紧接着对零件图进行了简要的分析，然后确定零件的毛坯、 定位基准、装夹方式、刀具、量具、切削用量等等，再制定出合理的加工方案， 并制定相关的工艺文件，最后编制出零件的加工程序，在编制程序时运用了自动 编程与手工编程相结合的方法编制，自动编程的应用大大减少了编程时的计算 量，同时也使得程序更加准确无误。 关键词：关键词：工艺分析；加工方案；切削用量；数控编程 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 II 目 录 摘摘 要要 I 1.绪论绪论 1 1.1 数控机床的产生和发展 1 1.2 数控加工的特点 2 1.3 本课题的主要内容及任务 2 2.零件的图样分析零件的图样分析 3 2.1 零件的结构特点分析 3 2.2 零件的技术要求分析 3 3.零件的工艺规程设计零件的工艺规程设计 5 3.1 毛坯的选择 5 3.2 定位基准的选择 5 3.3 装夹方式的选择 5 3.4 表面加工方法的选择 6 3.5 加工顺序的安排 6 3.6 工艺路线的确定 6 3.6.1 可能采取的工艺路线方案 6 3.6.2 工艺路线方案比较 7 3.6.3 工艺路线的最终确定 7 4.设备及其工艺装备的确定设备及其工艺装备的确定 9 4.1 机床的选择 9 4.2 夹具的选择 9 4.3 刀具的选择 9 5.切削用量的选取切削用量的选取 11 6.工艺卡片工艺卡片 13 6.1 工艺过程卡 13 6.2 数控加工工序卡 13 7.数控加工程序的编制数控加工程序的编制 15 7.1 编程方法的选择 15 7.2 编程坐标系的确定 15 7.3 加工程序清单 15 设计总结设计总结 21 致致 谢谢 22 参考文献参考文献 23 附件：子程序附件：子程序 24 1 1.绪论 1.1 数控机床的产生和发展 数控机床(Numerical Control Machine Tools)是用数字代码形式的信息(程序 指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简 称数控机床。数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，其过 程大致如下： 随着电子技术的发展,1946 年世界上第一台电子计算机问世,由此掀开了信 息自动化的新篇章。1948 年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞 机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。 由于样板形状复杂多样， 精度要求高， 一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。 1949 年，该 公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究， 并于 1952 年试制成功第一台三坐 标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。1959 年，数控装置采用了晶体 管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心( MC Machining Center)，使数控装置进入了第二代。1965 年，出现了第三代的集成电 路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进 了数控机床品种和产量的发展。 60 年代末，先后出现了由一台计算机直接控制 多台机床的直接数控系统(简称 DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的 计算机数控系统(简称 CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四 代。 1974 年， 研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简 称 MNC)，这是第五代数控系统。 20 世纪 80 年代初，随着计算机软、硬件技 术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小 型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监 控刀具破损和自动检测工件等功能。 20 世纪 90 年代后期，出现了 PC+CNC 智 能数控系统，即以 PC 机为控制系统的硬件部分，在 PC 机上安装 NC 软件系统， 此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。 我国 1958 年试制成功第一台电子管数控机床， 从 1965 年开始研制晶体管数 控系统， 到 20 世纪 70 年代初曾研究出数控臂锥铣床、 非圆插齿机、 数控立铣床、 数控车床、数控镗床、数控磨床和加工中心等。20 世纪 80 年代随着改革开放政 策的实施， 我国从国外引进了先进技术， 并在消化、 吸收国外先进技术的基础上， 2 进行了大量的开发工作，进而推动了我国数控机床新的发展高潮，使我国数控机 床在品种上、性能上以及水平上均有了新的飞跃。 1.2 数控加工的特点 (1) 自动化程度高，具有很高的生产效率。除手工装夹毛坯外，其余全部加 工过程都可由数控机床自动完成。若配合自动装卸手段，则是无人控制工厂的基 本组成环节。 数控加工减轻了操作者的劳动强度， 改善了劳动条件； 省去了划线、 多次装夹定位、检测等工序及其辅助操作，有效地提高了生产效率。 (2) 对加工对象的适应性强。改变加工对象时，除了更换刀具和解决毛坯装 夹方式外，只需重新编程即可，不需要作其他任何复杂的调整，从而缩短了生产 准备周期。 (3) 加工精度高，质量稳定。加工尺寸精度在 0.0050.01 mm 之间，不受零 件复杂程度的影响。由于大部分操作都由机器自动完成，因而消除了人为误差， 提高了批量零件尺寸的一致性，同时精密控制的机床上还采用了位置检测装置， 更加提高了数控加工的精度。 1.3 本课题的主要内容及任务 （1）主要内容 本文主要讲述了心形凸台零件的数控加工工艺中的问题，如毛坯的选择、定 位基准的选择、装夹方式的选择、刀具及量具的选择、切削参数的选择等相关问 题，在分析完这些问题后，制定出合理的加工方案，并制定相关工艺文件，编制 出零件的数控加工程序。 （2）主要任务 1）绘制零件图纸，可手绘或者采用 CAD 软件绘制。 2）对零件进行工艺分析。 3）制定合理的加工方案，填写工艺卡片（如加工工艺过程卡和数控加工工 序卡等） 。 4）编制零件的数控加工程序（手工编制或者自动编程） 。 5）撰写说明书。 3 2.零件的图样分析 2.1 零件的结构特点分析 如图 2.1 所示零件图，图中有不清晰之处请参加附图，从图中可以看出，该 零件的结构为：一方形板上有一心型凸台、左右两个小凸台、两个腰型槽、2 个 M10 的螺纹盲孔以及中间的光滑通孔组成，这些结构形状较复杂，在普通铣床上 难以加工，而在数控铣床上加工这些结构属于易加工产品。此零件也很典型的反 映出数控铣床在机械加工中的应用。 图图 2.1 心型凸台零件图心型凸台零件图 2.2 零件的技术要求分析 从图 2.1 分析得知，该零件的尺寸精度要求有：尺寸 40 0 03. 0 的精度等级为 4 IT8 级、尺寸 38 0 039 . 0 的精度等级为 IT8 级、尺寸38 025 . 0 0 + 的精度等级为 IT7 级、 尺寸 20 021 . 0 0 + 的精度等级为 IT7 级、 尺寸 11 0 027 . 0 的精度等级为 IT8 级、 尺寸 8 0 022 . 0 的精度等级为 IT8 级，其余未注尺寸公差按 IT10 进行控制；表面粗糙度要求有： 38 025 . 0 0 + 孔的表面、凸台轮廓表面及腰型槽表面的粗糙度要求为umRa 6 . 1，其余 加工面的表面粗糙度要求为umRa 2 . 3；位置度要求有：心型凸台上表面与底面之 间的平行度要求跳动量为 0.03，两侧小凸台上表面与底面之间的平行度要求跳 动量为 0.02。 5 3.零件的工艺规程设计 3.1 毛坯的选择 该零件为板类零件，故其毛坯选择为板材，毛坯材料为铝合金，毛坯尺寸为 170mm130mm45mm。 3.2 定位基准的选择 选择工件的定位基准， 实际上是确定工件的定位基面。根据选定的基面加工 与否，又将定位基准分为粗基准和精基准。在起始工序中，只能选择未经加工的 毛坯表面作为定位基准，这种基准称为粗基准。用加工过的表面作为定位基准， 则称为精基准。 在选择定位基准时，是从保证工件精度要求出发的，因此分析定位基准选择 的顺序应为从精基准到粗基准。 （1）精基准的选择原则 选择精基准时，应能保证加工精度和装夹可靠、方便，可按照基准重合、基 准统一、自为基准、互为基准、便于装夹等原则进行选择。 根据其原则，确定该零件的精基准为零件的外轮廓及零件底面。 （2）粗基准的选择原则 选择粗基准要求应能保证加工面与不加工面之间的位置要求并合理分配加 工面的余量， 同时要为后续工序提供精基准， 可按照非加工表面、 加工余量最小、 重要表面、不重复使用、便于工件装夹等原则进行选择。 根据其原则，确定该零件的粗基准为毛坯外边及底面。 3.3 装夹方式的选择 在机床上加工李光洁，为保证加工精度，必须先使工件在机床上占据一个正 确位置，即定位；然后将其压紧压牢，使其在加工中保持这一正确位置不变，即 夹紧。从定位到夹紧的全过程称为工件的装夹。 经分析，该零件需要进行三次装夹方能完成零件的加工。在第一次装夹时为 铣削零件的底面，此次装夹时以毛坯外轮廓定位，采用平口虎钳进行装夹；第二 次装夹时加工零件的外轮廓，此次装夹可以以加工好的底面进行定位，压零件上 表面，该夹具具有 4 个压板，即前后左右，在铣前后边时压左右边的两块压板， 6 铣左右边时压前后边的两块压板；在第三次装夹时铣削剩余的部分，此次装夹可 直接用机用平口虎钳装夹。 3.4 表面加工方法的选择 （1）上下两平面的加工方法 其表面粗糙度要求不高，尺寸精度较高，故其加工方法可按照粗、精加工进 行，在粗加工后留取 0.5mm 的余量进行精铣。 （2）侧面的加工方法 其侧面的尺寸精度和表面粗糙度要求均不高，可直接进行粗铣即可。 （3）心型凸台轮廓的加工方法 其表面粗糙度要求不高，尺寸精度较高，且 X、Y 向的加工余量较大，故其 加工方法需按照粗、精加工进行，且粗加工时余量较多，需要进行 X、Y 向分层 铣削。 （5）38 孔的加工方法 该孔的精度要求较高，达到 IT7 级，因为此孔的直径较大，若选用大铰刀的 话，无法加工出合格的表面，故需要进行镗削加工，故选择其加工方法为先钻 30mm 底孔，再进行扩孔，将其扩至37.5mm，给精镗孔留 0.5mm 余量，然后 再进行精镗孔。 （6）2- M10 螺纹孔的加工方法 加工螺纹孔按照常规方法，采用预钻底孔，再攻螺纹的方法。 3.5 加工顺序的安排 加工顺序的安排原则：先粗后精、先面后孔、基面先行。 根据该以上原则，确定该零件的加工顺序为：铣底面铣前后侧面铣左右 侧面铣上表面粗铣心型凸台及两侧小凸台精铣心型凸台及两侧小凸台 粗铣腰型槽精铣腰型槽钻中心孔钻中间孔的底孔30mm扩孔至37.5 精镗孔至38钻 M10 螺纹底孔8.5mm攻 M10 螺纹孔。 3.6 工艺路线的确定 3.6.1 可能采取的工艺路线方案 （1）工艺路线方案一 7 工序 1：制造毛坯 170mm130mm45mm。 工序 2：粗精铣底面。 工序 3：铣外轮廓。 工序 4：粗精铣上表面。 工序 5：粗精铣凸台轮廓。 工序 6：粗精铣腰型槽。 工序 7：钻镗38 孔。 工序 8：钻攻 2- M10 螺纹孔。 工序 9：去毛刺。 工序 10：检验。 工序 11：入库。 （2）工艺路线方案二 工序 1：制造毛坯 工序 2：铣底面，一次走刀。 工序 3：铣矩形外轮廓，一次走刀。 工序 4：铣上表面，凸台，光滑通孔及圆角，螺纹孔。 工序 5：检验。 工序 6：去毛刺。 工序 7：入库。 3.6.2 工艺路线方案比较 从以上方案对比分析可知，方案一采用的是工序分散的方式进行划分工序， 而方案二采用的是工序集中的方式进行划分工序； 在方案一中需要装夹的次数较 多，在加工时容易出现位置度偏差，由于该零件的腰型槽凸台，螺纹孔等部位的 加工基准都在零件的对称中心上， 并共线， 故这几个部位需要在一次装夹中完成， 所以综合考虑选择方案二进行加工。 3.6.3 工艺路线的最终确定 根据以上分析比较，选择方案二进行加工，下面再对该方案划分其工步，最 终确定的工艺路线如下： 工序 1：制造毛坯 8 工序 2：铣底面。 工步 1：粗铣底面，留 0.5mm 加工余量； 工步 2：精铣底面，控制表面粗糙度 3.2； 工序 3：铣矩形外轮廓，一次走刀。 工步 1：铣前后边； 工步 2：铣左右边； 工序 4：铣上表面，凸台，光滑通孔及圆角，螺纹孔。 工步 1：粗铣铣上表面； 工步 2：精铣上表面，控制总厚度 38，表面粗糙度 3.2； 工步 3：粗铣凸台轮廓，壁边留 0.5mm 加工余量； 工步 4：精铣凸台轮廓，控制表面粗糙度 1.6； 工步 5：粗铣腰型槽，壁边预留 0.5mm 加工余量； 工步 6：精铣腰型槽，控制表面粗糙度 1.6； 工步 7：钻中间孔中心孔3mm； 工步 8：钻底孔至30mm； 工步 9：粗镗孔至37.5； 工步 10：精镗孔至38 025 . 0 0 + ，控制表面粗糙度 1.6； 工步 11：铣 R28 孔口圆角； 工步 12：钻 2-M10 螺纹孔中心孔3mm； 工步 13：钻 2-M10 螺纹孔底孔8.5mm； 工步 14：攻 2-M10 螺纹空； 工序 5：检验。 工序 6：去毛刺。 工序 7：入库。 9 4.设备及其工艺装备的确定 4.1 机床的选择 由于该零件属于单件小批量生产，因此不用考虑生产效率等问题，只要在能 够保证其精度要求的前提下选择相应的设备进行加工即可， 但为了减少人为的换 刀量，根据现有的数控机床，确定选择由云南 CY 集团有限公司生产的 CY- VMC850 系列数控立式加工中心，其主要技术参数如下： 系统配置： FANUC 工作台面积(mm)：460950(5001050) 行程(X- Y- Z)(mm)：800500550 主轴锥孔：BT40 主功率(KW)：7.5/11 主轴变速系统转速(rpm)：50- 6000 伺服 机床结构：台湾主轴、全防护、贴塑滑轨、电柜空调 备注：16 把斗笠式刀库、20 把圆盘式刀库 机床重量(吨)：6 4.2 夹具的选择 工序 2 选用机用平口虎钳进行装夹。 工序 3 选择在机床平台上直接压紧的方式进行装夹，通过垫铁、压板、螺栓 的部件组合压紧。 工序 4 选用机用平口虎钳装夹即可。 4.3 刀具的选择 刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响机床的加工效 率，而且直接影响加工质量。编程时选择刀具通常考虑机床的加工能力、工序内 容、工件材料等因素。 表 4.1 就是该零件加工所需要用到的所有刀具。 表表 4.1 刀具卡片刀具卡片 刀具名称刀具名称 刀具规格刀具规格 刀具材料刀具材料 加工表面加工表面 面铣刀 200mm YT15 铣零件上下底面 10 立铣刀 20mm YT15 铣零件外轮廓 立铣刀 10mm YT15 铣零件凸台轮廓 立铣刀 16mm YT15 铣腰型槽 中心钻 3mm 高速钢 钻中心孔 麻花钻 30mm 高速钢 钻中间 38 孔底孔 扩孔钻 37.5mm YT15 扩 38 孔至 37.5mm 精镗刀 38mm YT15 精镗 38 孔 球头铣刀 10mm，R5mm YT15 铣 38 孔口圆角 麻花钻 8.5mm 高速钢 钻 2-M10 螺纹孔底孔 丝锥 M10 YT15 攻 2-M10 螺纹孔 11 5.切削用量的选取 合理的选择切削用量，对保证产品质量，提高销量，降低加工成本具有重要 作用。切削用量的选择主要根据工件材料、加工精度和表面粗糙度的要求进行， 同时还要兼顾刀具的耐用度、 工艺系统的刚度和机床功率等条件， 其基本原则是： 在工艺系统刚性允许时，应首先选择一个尽可能大的背吃刀量（ p a ） ，其次选择 一个较大的进给量（ f ） ，最后在刀具耐用度和机床功率允许条件下选择一个合 理的切削速度（ c v ） 。最后通过公式 n=1000 c v /d 计算出主轴转速。 （1） p a 的选择 p a 主要根据加工余量和工艺系统的刚度确定。 1）粗加工时，在留下精加工、半精加工的余量后，尽可能一次走刀将剩下 的余量切除；若余量过大不能一次切除，也应按县多后少的不等余量法加工。第 一刀的 p a 应尽可能大些，使刀口在里层切削，避免工件表面不平及有硬皮的铸 造件。 2） 当冲击载荷较大或工艺系统刚度较差时， 可适当降低 p a ， 使切削力减小。 3）精加工时， p a 应根据粗加工留下的余量确定，采用逐渐降低 p a 的方法， 逐步提高加工精度和表面质量。 4）一般精加工时，取 p a =0.050.8mm；半精加工时，取 p a =1.03.0mm。 （2） f 的选择 1）粗加工时， f 主要受刀杆、刀片、机床、工件等强度和刚度所承受的切 削力限制一般根据刚度选择。 Go 工艺系统刚度好时， 可用大些的 f ， 适当降低 f 。 2）精加工、半精加工时， f 应根据工件的表面粗糙度要求选择。表面粗糙 度要求小，取较小的 f ，但不能过小，因为 f 过小，切削厚度过薄，表面粗糙度 值反而会增大，切刀具磨损加剧。 （3） c v 的选择 12 c v 主要根据工件材料、刀具材料和机床功率来选择。 1）刀具材料好， c v 可选择高些。 2）表面粗糙度要求小的要避开积屑瘤、鳞刺产生的 c v ，高速钢刀去小 c v ， 硬质合金取较高的 c v 。 3）表面有硬皮或断续切削时，应适当降低 c v 。 4）工艺系统刚性差的， c v 应减小 综上所述，查机械加工工艺手册，确定最后的切削用量如数控加工工序卡所 示。 13 6.工艺卡片 6.1 工艺过程卡 序号序号 工序名称工序名称 工序内容工序内容 设备及工装设备及工装 1 备料 制造毛坯 170mm130mm45mm 2 铣 铣底面。 铣削加工中心 3 铣 铣矩形外轮廓，一次走刀。 铣削加工中心 4 铣 铣上表面， 凸台， 光滑通孔及圆角， 螺纹孔。 铣削加工中心 4 检验 手检 5 钳 去毛刺 6 入库 入库 6.2 数控加工工序卡 工序卡一 夹具名称夹具名称 机用平口虎钳 使用设备使用设备 铣削加工中心 工序号工序号 2 程序编号程序编号 O0100 工步 号 工步 号 工步内容工步内容 刀具刀具 主轴转数主轴转数 (r/min) 进给速度进给速度 (mm/min) 被吃刀量被吃刀量 /mm 1 粗铣底面，留 0.5mm 加工余量 T01 600 200 3 2 精铣底面，控制表面粗糙度 3.2 T01 1000 300 0.5 工序卡二 夹具名称夹具名称 机用平口虎钳 使用设备使用设备 铣削加工中心 工序号工序号 3 程序编号程序编号 O0200 工步 号 工步 号 工步内容工步内容 刀具刀具 主轴转数主轴转数 (r/min) 进给速度进给速度 (mm/min) 被吃刀量被吃刀量 /mm 1 铣前后边 T01 1200 150 5 2 铣左右边 T01 1200 150 5 工序卡三 夹具名称夹具名称 机用平口虎钳 使用设备使用设备 铣削加工中心 工序号工序号 4 程序编号程序编号 O0300 工步 号 工步 号 工步内容工步内容 刀具刀具 主轴转数主轴转数 (r/min) 进给速度进给速度 (mm/min) 被吃刀量被吃刀量 /mm 1 粗铣铣上表面 T01 600 200 3 2 精铣上表面，控制总厚度 38，表面T01 1000 300 0.5 14 粗糙度 3.2 3 粗铣凸台轮廓， 壁边留 0.5mm 加工余 量 T02 1200 100 5 4 精铣凸台轮廓，控制表面粗糙度 1.6 T02 1800 150 0.5 5 粗铣腰型槽， 壁边预留 0.5mm 加工余 量 T03 1200 150 8 6 精铣腰型槽，控制表面粗糙度 1.6 T03 1800 200 0.5 7 钻中间孔中心孔3mm T04 1200 120 2 8 钻底孔至30mm T05 600 150 1.5 9 粗镗孔至37.5 T06 800 120 3.75 10 精镗孔至38 ， 控制表面粗糙度 1.6 T07 1200 100 0.25 11 铣 R28 孔口圆角 T08 1500 120 12 钻 2-M10 螺纹孔中心孔3mm T04 1200 120 2 13 钻 2-M10 螺纹孔底孔8.5mm T09 1000 150 1.5 14 攻 2-M10 螺纹孔 T10 200 300 15 7.数控加工程序的编制 7.1 编程方法的选择 数控编程方法可分为手工编程和自动编程两种。 （1）手工编程是指主要由人工来完成数控机床程序编制各个阶段的工作。 当被加工零件形状不十分复杂和程序较短时，都可以采用手工编程的方法。 手工编程在目前仍是广泛采用的编程方式，即使在自动编程高速发展的将 来，手工编程的重要地位也不可取代，仍是自动编程的基础。在先进的自动编程 方法中， 许多重要的经验都来源于手工编程， 并不断丰富和推动自动编程的发展。 （2）自动编程 自动编程是指借助数控语言编程系统或图形编程系统， 由计算机来自动生成 零件加工程序的过程。编程人员只需根据加工对象及工艺要求，借助数控语言编 程系统规定的数控编程语言或图形编程系统提供的图形菜单功能， 对加工过程与 要求进行较简便的描述，而由编程系统自动计算出加工运动轨迹，并输出零件数 控加工程序。由于在计算机上可自动地绘出所编程序的图形及进给轨迹，所以能 及时地检查程序是否有错，并进行修改，得到正确的程序。 综合考虑该零件的外形，确定该零件的凸台、槽等部分内容采用 UG 软件自 动编程，其余平面、外轮廓、孔的加工程序采用手工编程的方法进行编制。这样 做可以简化编程。 7.2 编程坐标系的确定 由零件图可知，该零件的设计基准在零件的左下角，故在编程时将其编程原 点设置在此处能够方便对刀和编程。 但加工外轮廓和平面时还是将坐标系设置在 零件的几何中心处比较合理。 7.3 加工程序清单 （1）工序 2 的加工程序单 该工序加工零件底面，所用的刀具为200 面铣刀，其加工程序如下： O0100; 程序号； T01 MO6;（面铣刀） G00 G90 G54 X200 Y0 M03 S600; 16 G43 H1 Z50 M08; 调用 1 号刀具长度补偿，切削液开； G00 Z0.5; 快速下刀至粗铣位置； G01 X-200 F200; 粗铣平面； G00 Z0; 下刀至精铣位置； M03 S1000; 主轴转速 800； G01 X200 F300; 精铣平面； G00 Z150; 抬刀； Y150; 工作台退回； M05; 主轴停止； M09; 切削液关； M30; 程序结束； （2）工序 3 的加工程序单 该工序加工零件底面，所用的刀具为20mm 立铣刀，其加工程序如下： 程序程序 解释说明解释说明 铣侧面的加工程序铣侧面的加工程序 O0200; 程序号； T01 M06;（20 立铣刀） 换 1 号刀； G00 G90 G54 X100 Y70 M03 S1200; 快速运动至下刀点； G43 H1 Z50 M08; 调用 1 号刀具长度补偿，切削液开； G00 Z-43; 快速下刀； G01 X-100 F150; 铣后边； G00 Z50; 抬刀； Y-70; 定位； Z-43; 下刀； G01 X100 F150; 铣前边； G00 Z150; 抬刀； Y150; 工作台退回； M00; 暂停，换压板，铣左右侧面； G00 X90 Y-80 M03 S1200; 快速定位； M08; 切削液开； G00 Z-43; 快速下刀； G01 Y80 F150; 铣右边； 17 G00 Z50; 抬刀； X-90; 定位； Z-43; 下刀； G01 Y-80 F150; 铣左边； G00 Z150; 抬刀； Y150; 工作台退回； M05; 主轴停止； M09; 切削液关； M30; 程序结束； （3）工序 4 的加工程序单 程序程序 解释说明解释说明 O0200; 程序号； 铣平面铣平面 T01 MO6;（200mm 面铣刀） M01; 选择停 G00 G90 G54 X200 Y0 M03 S600; G43 H1 Z50 M08; 调用 1 号刀具长度补偿，切削液开； G00 Z0.5; 快速下刀至粗铣位置； G01 X-200 F200; 粗铣平面； G00 Z0; 下刀至精铣位置； M03 S1000; 主轴转速 800； G01 X200 F300; 精铣平面； G00 Z150; 抬刀； 粗精铣凸台粗精铣凸台 18 采用调用子程序的方式进行编程 T02 M06;（10mm 立铣刀） M98 P0201; 调用子程序 O0201程序见附件 铣腰型孔铣腰型孔 采用调用子程序的方式进行编程 T03 M06;（16mm 立铣刀） 换 3 号刀， M01; 选择停 M98 P0302; 调用子程序 O0302铣腰型槽，程序见 附件 T04 M06;（3mm 中心钻） 换 4 号刀 M01; 选择停 G00 G90 G54 X0 Y0 M03 S1200; 快速运动至孔上方 19 G43 H4 Z50 M08; 调用 4 号刀具长度补偿，切削液开 G98 G81 Z-2 R2 F120; 调用 G81 钻孔循环 G80 Z150; 取消循环，抬刀 T05 M06;（30mm 麻花钻） 换 5 号刀 M01; 选择停 G00 G90 G54 X0 Y0 M03 S600; G43 H5 Z50 M08; 调用 5 号刀补，切削液开 G98 G83 Z-40 R2 F150; 调用 G83 深孔琢钻循环 G80 Z150; 取消循环，抬刀 T06 M06;（37.5mm 粗镗刀） 换 6 号刀 M01; 选择停 G00 G90 G54 X0 Y0 M03 S800; G43 H6 Z50 M08; 调用 6 号刀补，切削液开 G98 G73 Z-40 R2 F120; 调用 G73 间歇式镗孔循环 G80 Z150; 取消循环，抬刀 T07 M06;（38mm 精镗刀） 换 7 号刀 M01; 选择停 G00 G90 G54 X0 Y0 M03 S1000; G43 H7 Z50 M08; 调用 7 号刀补，切削液开 G98 G76 Z-40 R2 Q0.5 F100; 调用 G76 精镗孔循环 G80 Z150; 取消循环，抬刀 T08 M06;（10R5mm 球头铣刀） 换 8 号刀 M01; 选择停 G43 H8 Z50 M08; 调用 8 号刀补，切削液开 G00 Z2; 快速下刀 G00 G90 G54 X0 Y0; #1=38; #2=28; #3=5; #4=24; G01 Z0 F200; 靠近工件 N010 WHILE #4LE38 铣孔口球面 #5=#2-#3*SIN#4*PI/38 #6=#2-#3*COS#4*PI/38 20 G01 Z#6; X-#1+#5 G02 I#2+#5 #4=#4+#5 END 10; G00 Z150; T04 M06;（3mm 中心钻） 换 4 号刀 M01; 选择停 G00 G90 G54 X60 Y40 M03 S1200; G43 H4 Z50 M08; 调用 4 号刀补，切削液开 G98 G81 Z-13 R-9 F120; 调用 G81 钻孔循环，并钻第一个中心孔 X-60; 钻第二个中心孔 G80 Z150; 取消循环，抬刀 T09 M06;（8.5mm 麻花钻） 换 9 号刀 M01; 选择停 G00 G90 G54 X60 Y40 M03 S1000; G43 H9 Z50 M08; 调用 9 号刀补，切削液开 G98 G83 Z-32 R-9 F150; 调用 G83 深孔琢钻循环，并钻第一个孔 X-60; 钻第二个孔 G80 Z150; 取消循环，抬刀 T10 M06;（M10 丝锥） 换 10 号刀 M01; 选择停 G00 G90 G54 X60 Y40 M03 S200; G43 H10 Z50 M08; 调用 10 号刀补，切削液开 G98 G84 Z-26 R-9 F300; 调用 G84 攻丝循环，并攻第一个螺纹孔 X-60; 攻第二个螺纹孔 G80 Z150; 取消循环，抬刀 Y150; Y 向工作台退回 M09; 切削液体关 M05; 主轴停止 M30; 程序结束 21 设计总结 经过 3 个月的时间，毕业设计的工作已经完成。通过对零件数控铣加工工艺 与编程课题的认真学习和研究， 基本掌握了零件数控铣加工工艺分析的方法和编 程的技巧，同时也通过对具体零件的数控铣加工工艺的分析、编程及模拟仿真， 最终加工出了对应的产品。 毕业设计前期，通过对数控铣加工工艺和编程知识的储备，学习到了关于数 控铣发展的方向及其特点，并且通过对加工工艺的学习，较好的掌握了数控铣加 工工艺的特点，及其在编写加工工艺时，应该注意那些问题等等。而且通过对数 控铣编程指令的熟悉和简单的应用，掌握了一些常用的编程指令。通过对循环中 参数的学习，更加清晰的掌握了在调用循环过程中其实际的加工过程。毕业设计 的后期，通过对具体零件的分析和编程，更进一步的掌握了数控加工工艺和编程 的特点。 在本次毕业设计的过程中，也遇到了很多的困难，充分体会到了理论必须与 实际相结合。虽然在毕业设计的前期和设计过程中，搜集了大量关于数控铣加工 工艺和编程的资料， 但是在实际的工艺分析和数控编程中还是遇到了很多的理论 与实际不同的困难。许多问题在书本上都是这样，而在实际运用中却是那样，但 幸运的是通过老师的帮助和多次分析修改后，最终完成了加工工艺的分析和编 程，并且加工出了相应的产品。在毕业设计的过程中，要边学习，变实践，每当 遇到新的问题时，就要不断的努力和探索，切忌心浮气躁。 22 致 谢 通过 3 个月的毕业设计，我从中学到了不少的东西，并且最终顺利的完成了 本次毕业设计。但是在毕业设计过程中也遇到了许多的困难。比如，在刚领到数 控铣加工工艺与编程的设计任务书时，感觉对于本设计任务无从下手，最终通过 文广老师的耐心指导，才解决了疑惑，使的毕业设计工作顺利的开展。在毕业设 计的过程当中也遇到了不少的困难，尤其是越到毕业设计的后期，自己遇到的困 难就越来越多，但每一次通过文老师和杨老师的耐心讲解都能将问题顺利的解 决。 没有老师们无私的帮助，我的毕业设计工作就很难开展，毕业设计任务就很 难完成。因此，非常的感谢老师们的无私帮助。 23 参考文献 1 山颖.现代工程制图M.北京：中国农业出版社，2004 2 邱永成.机械基础M.北京：中国农业出版社，2004 3.陈于萍，高晓康.互换性与测量技术M.北京：高等教育出版社，2001 4 赵长明，刘万菊.数控加工工艺及设备M. 北京：高等教育出版社，2003 5 鞠加彬.数控技术M.北京：中国农业出版社，2004 6 扬伟群.数控工艺培训教程M.北京：清华大学出版社，2005 7 南景富.AutoCAD 基础教程M.北京：中国农业出版社，2004 8 华茂发.数控机床加工工艺M.北京：机械工业出版社，2000 9 宴初宏.数控加工工艺与编程M.北京：化学工业出版社，2004 10 顾京.数控加工程序编制M.北京：机械工业出版社，2004 11 罗学科.数控机床编程与操作实例M.北京：化学工业出版社，2001 12 王维.数控加工工艺及编程M.北京：机械工业出版社，2003 13 田萍.数控机床加工工艺及设备M.北京：电子工业出版社，2004 24 附件：子程序 （1）铣凸台程序 O0301 % N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G28 Z0.0 :0030 T02 M06 N0040 G0 G90 X90. Y0.0 S0 M03 N0050 G43 Z10. H00 N0060 Z0.0 N0070 G1 Z- 3. F250. M08 N0080 X85. N0090 Y- 20. N0100 G2 Y- 20.0011 I- 4.9999 J0.0 N0110 G1 Y- 25. N0120 X80.0015 N0130 G2 X79.9985 I- .0015 J4.9999 N0140 G1 X54.9747 N0150 X57.0892 Y- 18.4615 N0160 G3 Y18.4615 I- 57.0892 J18.4615 N0170 G1 X54.9747 Y25. N0180 X85. N0190 Y0.0 N0200 X77.5 N0210 Y- 17.5 N0220 X65.192 N0230 G3 Y17.5 I- 65.192 J17.5 N0240 G1 X77.5 N0250 Y0.0 N0260 X73. N0270 Y- 13. N0280 X70.8167 N0290 G3 Y13. I- 70.8167 J13. N0300 G1 X73. N0310 Y0.0 N0320 X90. N0330 Z0.0 N0340 G0 Z10. N0350 X34.4792 Y- 26.2389 N0360 Z3. N0370 G1 Z0.0 N0380 X30.6542 Y- 23.0187 N0390 G2 X12.3753 Y- 40.7115 I- 95.6248 N1940 G1 X- 90. Y- 62.3387 N1950 Z- 8. N1960 G0 Z10. N1970 X- 24.3381 Y- 70. N1980 Z- 8. N1990 G1 Z- 11. N2000 X- 30.8261 Y- 65. N2010 G2 X- 31.2478 Y- 64.6715 I30.8261 J40. N2020 X- 45.7881 Y- 51.6603 I96.2184 J122.1568 N2030 X- 61.8466 Y- 55.5 I- 16.0585 J31.6603 N2040 G1 X- 81. N2050 G2 X- 85. Y- 55.2707 I0.0 J35. N2060 G1 X- 90. Y- 54.6955 N2070 Z- 8. N2080 G0 Z10. N2090 X- 3.1052 Y- 70. N2100 Z- 8. N2110 G1 Z- 11. N2120 X- 15.7797 Y- 65. N2130 G2 X- 26.607 Y- 58.7797 I15.7797 J40. N2140 X- 44.5718 Y- 42.0359 I91.5776 J116.265 N2150 X- 61.8466 Y- 48. I- 17.2748 J22.0359 N2160 G1 X- 81. N2170 G2 X- 85. Y- 47.7075 I0.0 J27.5 N2180 G1 X- 90. Y- 46.9724 N2190 Z- 8. N2200 G0 Z10. N2210 X90. Y- 39.0753 N2220 Z- 8. N2230 G1 Z- 11. N2240 X85. Y- 40.0959 N2250 G2 X81. Y- 40.5 I- 4. J19.5959 N2260