法兰零件的加工工艺规程和数控加工编程设计-毕业论文

北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） I 摘摘要要 本设计是关于法兰零件的加工工艺规程和数控加工编程的设计，以介绍设 计方法为宗旨，着重实力，力图做到内容完整、详实。 全文一共有三个章节，介绍了机械制造工艺规程设计的基本要求、内容、 方法和步骤和论述了如何编制数控车床的程序，以及法兰零件的程序。 机械加工余量的大小，不仅影响机械零件的毛坯尺寸，而且也影响工艺装 备的尺寸，设备的调整，材料的消耗，切削用量的选择，加工工时的多少。因 此，正确的确定机械加工余量，对于节约金属材料，降低刀具损耗，减少工 时，从而降低产品制造成本，保证加工质量具有十分重要的意义。 关键词关键词：法兰工艺编程 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） II Abstract This design is a concerning the craft regulations of the process of method orchid spare parts and number control to process a plait distance of design, with introduction design method for aim, emphasize real strenght, the dint diagram attain a contents integrity, thorough. The full text totally has three chapter, introduction the craft regulations of the machine manufacturing design of basic request, contents, method and step and discuss how draw up number to control the procedure of lather, and method orchid the procedure of the spare parts. The machine process the size of remaining quantity, not only the semi-finished product size of the influence machine spare parts, and also influence craft material of size, equipments of adjust, material of consume, slice to pare dosage of choice, process man- hour of how much.Therefore, the exactitude really settle a machine to process remaining quantity, for economy metals material, lower knife to exhaust, decrease man-hour, lower a product manufacturing cost thus, assurance process quality to have very importance of meaning KeywordKeyword:Method orchidcraftplait distance 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - I - 目目录录 摘要I ABSTRACT II 第一章 绪论 1 第二章 法兰零件机械加工工艺规程的编制3 2 21 1 确定生产类型确定生产类型3 3 2 22 2 法兰零件的分析法兰零件的分析3 3 2 22 21 1 零件的分析零件的分析3 3 2 22 22 2 毛坯的选择及制造方法毛坯的选择及制造方法4 4 2 23 3 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计4 4 2 23 31 1 定位基准的选择定位基准的选择4 4 2 23 32 2 法兰零件表面加工方法的选择法兰零件表面加工方法的选择 4 4 2 23 33 3 工艺路线工艺路线5 5 2 23 34 4 加工设备及工艺装备加工设备及工艺装备6 6 2 23 35 5 加工工序及切削用量的计算加工工序及切削用量的计算7 7 2 23 36 6 时间定额计算时间定额计算8 8 第三章 法兰零件的加工程序11 总结25 致谢27 参考文献参考文献28 外文翻译29 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - II - 第 1 章 绪论 随着科学技术飞速和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，多品种、中 小批量生产的比重明显增加。同时，随着航空工业、汽车工业和轻工业消费品生产的高速增 长，复杂形状的零件越来越多，精度要求也越来越高。近几十年来，世界各国十分重视发展 能有效解决复杂、精密、小批多变零件加工的数控加工技术。 数控加工技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，现代的 CAD/CAM、 FMS、CIMS 等，都是建立在数控加工技术之上，离开数控加工技术，先进制造技术就成了 无本之木。机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。 数控机床即是采用了数控技术的机床，或者说装备了数控系统的机床。从应用来说，数 控机床就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、松夹工件、进刀与退刀、启动与停 止、选择刀具、供给切削液等）和步骤，以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代 码来表示，通过控制介质将数字信息送入专用的或通用的计算机，计算机对输入的信息进行 处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需 要的零件。 在现代生产中，为了满足多品种、小批量、产品更新换代周期快的要求，原来以单功能 组成机床为主体的生产线，已不能适应机械制造业日益提高的要求，因而具有多功能和一定 柔性的设备和生产系统相继出现，促使数控技术向更高层次发展。现代生产系统主要有柔性 制 造 单 元 FMC （ FlexibleManufacturing Cell ）、 柔 性 制 造 系 统 FMS （ Flexible Manufacturingsystem ） 和 计 算 机 集 成 制 造 系 统 CIMS （ ComputerIntegrated Manufacturing system）这三种生产系统。 数控机床是一种高效能自动化加工设备，与普通机床相比，其特点有柔性好、适应性 强，精度高，质量稳定、加工生产率高，可实现多功能、高复杂程度的控制，可减轻劳动强 度，可靠性高，经济性好，有利于制造系统现代化。这些优势促使数控技术向各工业领域的 渗透在加速，应用范围在不断扩大。数控机床不仅在加工多品种小批量零件、结构形状复杂 的零件、需要频繁改型的零件、价值昂贵不允许报废的零件及需要最短生产周期的急需零件 方面发挥越来越重要的作用，而且在加工大批量以及结构形状不太复杂的零件方面也取得了 很好的效益。 数控系统发展的目标是：进一步降低价格，增加可靠性，拓宽功能，提高操作舒适性， 提高集成度，提高系统的柔性和开放性，减小体积,使数控机床具有更高速度、更高精度、 更高可靠性、更强功能。 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 3 - 法兰是一种盘状零件，在管道工程中最为常见，法兰都是成对使用的。 在管道工程 中，法兰主要用于管道的连接。在需要连接的管道，各种安装一片法兰盘，低压管道可以使 用丝接法兰，4 公斤以上压力的使用焊接法兰。两片法兰盘之间加上密封点，然后用螺栓紧 固。不同压力的法兰有不同的厚度和使用不同的螺栓。 水泵和阀门，在和管道连接时，这 些器材设备的局部，也制成相对应的法兰形状，也称为法兰连接。 凡是在两个平面在周边 使用螺栓连接同时封闭的连接零件，一般都称为“法兰”，如通风管道的连接，这一类零件可 以称为“法兰类零件”。 但是这种连接只是一个设备的局部，如法兰和水泵的连接，就不好 把水泵叫“法兰类零件”。比较小型的如阀门等，可以叫“法兰类零件”。 图一 图二 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 4 - 第二章法兰零件机械加工工艺规程的编制 21确定生产类型 如图,为某产品的法兰零件,该产品年产量为 10000 台,设其备品率为 25%,机械加工废品率 为 0.2%,每台产品中该零件的数量为 1 件,现制定该法兰零件的机械加工工艺过程 N=Q*n*(1+a %)*( 1+b %) =10000*1*(1+25%)*(1+0.2%) =12525 件/年 法兰零件的年产量为 12525 件，现已知该产品属于轻型机械，根据生产类型与生产纲领 的关系查阅，确定其生产类型为大批量生产。 大批量生产的工艺特征： 零件的互换性：具有广泛的互换性，少数装配精度较高处，采用分组装配法和调整 法； 毛坯的制造方法与加工余量：广泛采用金属模机器造型，模锻或其他高效方法。毛 坯精度高，加工余量小； 机床设备及其布置形式：广泛采用高效专用机床及自动机床，按流水线和自动线排 列设置； 工艺装备：广泛采用高效夹具，复合刀具，专用量具或自动检验装置，靠调整法达 到精度要求； 对工人技术要求：对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术要求较低； 工艺文件：有工艺过程卡或工序卡，关键工序要调整卡和检验卡； 成本：较低； 生产效率：高； 工人劳动条件：较好。 22法兰零件的分析 221零件的分析 该法兰零件其材料为 HT150。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性。适用 于承受较大应力，要求耐磨的零件。 该零件的主要加工表面是50.5 的外圆面以及31 的内孔。 26 的孔与50.5 的同轴度0.01 mm，与31H7 的孔的同轴度0.05 mm，与50f7 的 同轴度 0.1mm，与 A 的圆跳动 0.02mm，直接影响其安装精度，在加工它们时最好可以在一 次装夹下将两孔或两外圆同时加工出来。 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 5 - 另外，D 面相对 C 面的平行度 0.1mm，也影响安装精度。 222毛坯的选择及制造方法 根据技术要求，零件材料为 HT150，确定毛坯为铸件，又已知零件生产纲领为 12525 件 /年，该零件质量约为 1kg，可知其生产类型为大批量生产。 根据毛坯的材料、生产类型、生产纲领及零件的复杂程度，毛坯可采用铸造成型。 选择毛坯铸造的原因：铸件的形状接近于零件，可减少切削加工量，从而降低铸造成 本。 2 23 3机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 231 定位基准的选择 在研究分析工件定位问题时，定位基准的选择是关键。一般来说，工件的定位基准一旦 被选定，则工件的定位方案也就基本上确定了。作为定位基准的点、线、面可以是实际存在 的，也可以是假想的，如外园和内孔轴线、对称平面等。 选择定位基准是制定工艺规程的一个十分重要的问题。在第一道工序中，只能使用工件 上未加工的毛坯表面来定位，这种定位基准称为粗基准。在以后的工序中，可以采用经过加 工的表面来定位，这种定位基准称为精基准。在法兰机械加工工艺过程中，大部分工序选用 法兰的一个指定的端面和外圆作为主要基面，并用大外圆面作为另一基面。这是由于：端面 的面积大，定位比较稳定。 再深入研究一下： （1）刚性粗加工左端时，即第一道加工工序中，工件的各个表面都是毛坯表面，定位 和夹紧的条件都较差，而加工余量和切削力都很大，如果再遇到工件本身的差，则对加工精 度有很大影响，因此第一道工序的定位和夹紧方法的选择，对于整个工艺过程的加工精度常 有深远的影响，所以用法兰的右端面及外圆作为定位面和夹紧面。进行粗车，然后掉过头 来，进行另一端的粗加工。用大外圆及右端面进行定位夹紧。 （2）在零件进行加工连接孔及小孔时，这时需要用专用夹具进行加工，定位面依然是 用外圆面及大外圆的一侧面进行夹紧。 232法兰零件表面加工方法的选择 本零件的加工面有两端面、小外圆、外圆（50） 、50.5 的外圆以及大外圆面，以及 31H7 的孔，26 的孔，右端的两个槽及连接孔和小孔。以及3 的斜孔。 两端面：尺寸公差为 31.50.05，需进行粗车、半精车、精车。 小外圆：尺寸公差为420.3，需进行粗车、半精车、精车 50 的外圆：尺寸公差为50f7，表面粗糙度为 Rz7m，需进行粗车、半精车、精车。 50.5 的外圆：尺寸公差为50.5 050. 0 058. 0 ，表面粗糙度为 Rz3.5，需进行粗车、半精车、 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 6 - 精车。大外圆：尺寸公差为73.5 0 1 . 0 _，需进行粗车、半精车、精车。而两侧面的距离为 6.850.02，且一侧面相对于另一定位基面的平行度为 0.1，需进行粗车、半精车、 精车。 31H7 的孔：公差等级为 H7，表面粗糙度为 Rz8.5m，采用粗镗、半精镗、精镗即可 加工出。 26H7 的孔：公差等级为 H7，表面粗糙度为 Rz8.5m，采用粗镗、半精镗、精镗即可 加工出。 一个宽 5mm，槽径为43 的槽和宽 2.40.1mm，槽径为47.65 的槽；采用粗车和精 车。 66.5 的孔：相对于50.5 的位置度为0.02，采用钻孔及扩孔即可。 610 的孔：采用钻孔。 2.80.1 的小孔：可采用钻孔。 2.5 的孔：采用钻孔和扩孔。 3 的斜孔：采用钻孔。 233工艺路线 当生产批量不同时，零件的工艺路线也会有较大差别，零件的加工质量要求较高时，应 把整个加工过程划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段。这样可以 保证加工质量、合理使用机床、适应热处理的需要，在粗加工阶段可发现缺陷，便于即使报 废或修补，将表面精加工安排在最后，可使这些表面少受或不受损伤。 现列出如表 2-1 法兰零件大量生产时的工艺路线 序号工序名 称 工序内容 30粗车 粗加工左端，粗车端面，粗车42 的外圆，50 的外圆，以 及大外圆 镗粗镗31 的孔 40粗车粗加工右端面，粗车端面，粗车50.5 的外圆 镗粗镗22 的孔 50车 精加工左端面，半精车端面，半精车42 的外圆，半精车 50 的外圆以及大外圆 镗半精镗31 的孔 60车 精车端面，精车42 的外圆，精车50 的外圆以及大外圆， 精车大外圆的一侧面 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 7 - 镗精镗31 的孔。车宽为 3.9 的槽。 车精加工右端面，半精车50.5 的外圆 精车50.5 的外圆，精车大外圆的另一侧面，精车宽为 5 和 2.4 的槽 精车大外圆一侧面的宽 2.1、深 1.1 的槽。 镗半精镗26 的孔，半精镗孔的倒角，精镗孔及其倒角， 70钻孔 加工连接孔及小孔，钻6.5 的通孔，再用10 的钻头钻至 深 4.5mm 处，钻3 的孔，钻2.5 孔以及扩孔，钻2.8 的 孔。 75加工斜孔，钻2.5 的斜孔以及扩孔 表表 2-12-1 234加工设备及工艺装备 由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产 方式以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在个机床上的装夹 及各机床间的传送均由人工完成。 选择机床 a 工序 30、40 是粗车，本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，选用 CK200。 b 工序 50、60 属于精加工成型，可以在切削中心上加工，选用 MT2-200W。 c 工序 70，可以用加工中心加工，可选 VTC-160A/16A。 d 工序 75 可以用钻削中心加工，可选 DTC510。 选用夹具 本法兰零件加工除加工连接孔及小孔需要设计夹具外，其他工序使用通用夹具即可。 选用刀具 a 粗车端面、外圆以及大外圆：可选用 PCMNR2020-16 刀，其中该刀片形状为 80菱 形，粗镗刀可选用微调镗刀，刀片为机夹式，M：M20*0.5，L=64mm,l=16mm 的镗刀。 b 工序 50，半精车端面、42 的外圆42 的外圆、50 的外圆以及大外圆可选用 PCLN（L/R）2525M-12 的外径车刀，半精镗31 的孔以及倒角，选用 S13R-SCLPROP-20E 的 内径镗刀。精车端面，42 的外圆，51 的外圆以及大外圆可选用 MCLN（L/R）2525M12M5 的外径车刀；精镗31 的孔及其倒角可选用 S16Q-SDUCL11-20E 的内径镗刀。车宽为 3.9 的 槽可用 KGML2525M-3 的外径槽刀。 c 工序 60 半精车50.5 的外圆，可选用 PCLNR2525M-12 的外径车刀，半精镗26 的 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 8 - 孔可选用 CNMG120408WQCA5025 的内径镗刀，精车端面、50.5 外圆及大外圆的另一侧面可 选 CPMHO90304HQCA5025 的外径镗刀，半精镗22 的孔及倒角选用 WNMG080408WF4015 的内 径镗刀，精镗孔及倒角可选用 TCMT110308PF4015 的内径镗刀，精车宽为 5 的槽用 VBGT110302R-YPR930 的外径槽刀，精车宽为 2.4 的槽用 GMG3020-03MGPR930 的外径槽刀， 精车大外圆一侧面宽 2.1 深 1.1 的槽 GFVR2525M-201A 的端面槽刀。 d 钻6.5 的通孔可用直柄断麻花钻，钻深 4.5 的孔10 用 d=10mm 的直柄麻花钻，钻 孔3、2.5 的孔可用直柄麻花钻，钻2.8 的孔可选用 d=2.8mm 的直柄长麻花钻。 e 钻2.5 的斜孔可用直径为 2.4 的直柄麻花钻，扩孔时可用直径为 2.5 的直柄麻花 钻。 选择量具 本零件属大量生产，一般均采用通用量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的 不确定度选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。 a 粗加工时可以选用游标卡尺，分度为 0.02mm。 b 精加工时加工孔用量具是内径千分尺，分度值为 0.001 mm。加工外圆用量具可选外 径千分尺，外圆或内孔台阶深度可用高度仪，工件长度或是公差范围较大的孔或外圆可用 0.01 mm 的数显游标卡尺。粗糙度以及形位公差或是操作者自己不便测量的尺寸可用轮廓仪 测量。另外，零件的外观要百分之百的检验。 235加工工序及切削用量的计算 确定工序尺寸一般的方法是由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零 件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的 加工余量有关。有基准转换时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。 工序 30粗加工左端面、工序 50 精加工左端面 查阅有关手册平面加工余量表知，左端面精加工余量为0.605mm, 而左端面总余量为 1.525mm,故粗加工余量为（1.525-0.605）=0.92mm . 如图所示，精加工左端工序中以右端面和50.5 的外圆定位。则左端至 C 面的工序尺 寸即为设计尺寸，X 精=（27.6750.025）mm, 则粗加工工序尺寸 X 粗=28.28mm 查教材表 3-16 平面加工方法，得粗车公差等级为 IT11-13，取 IT11，其公差 T 精 =0.10mm，所以 X 粗=（28.280.05）mm。 校核精车余量 Z 精： Z 精 min=X 精 min-X 精 max=（28.28-0.05）-（27.675+0.025）=0.555mm, 故余量足 够。 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 9 - 查阅有关手册，取粗车的每转进给量 f=0.5 mm/r，精车的每转进给量 f=0.1mm/r,取粗 车的主轴转速为 320r/min，精车的主轴转速为 n=560r/min。 工序 50 精加工成型 （1）（粗车半精车精车）各段外圆如表 2-2 名称 加工余 量 工序尺寸及公差 精车500.6 50 50.51.25 50.5 73.50.55 73.5 粗车501.550.60.1 50.51.551.750.1 73.50.9574.050.1 表表 2-22-2 查阅有关手册，取粗车的每转进给量 f=0.5mm/r,半精车的每转进给量 f=0.3mm/r,精车 的每转进给量 f=0.1mm/r；粗车的主轴转速为 320r/min,精车的主轴转速为 560r/min。 （2）粗镗孔半精镗孔精镗孔如表 2-3 加工表 面 加工余 量 公差等级工序尺寸 精 镗 260.2IT7 26 310.2IT7 31 半精镗260.4IT9 25.8 025.0 050.0 050. 0 058. 0 0 1 . 0 _ 021. 0 0 025. 0 0 052. 0 0 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 10 - 310.4 IT930.8 粗 镗 26 1IT1125.40.1 311IT1130.40.1 表表 2-32-3 查阅有关手册，取粗镗的每转进给量 f=0.5mm/r,半精镗的每转进给量 f=0.3mm/r,精镗 的每转进给量 f=0.08mm/r,取粗镗 ap=1mm,半精镗 ap=0.8mm,精镗 ap=0.2mm. 236时间定额 计算工序 70 的时间定额 时间定额是在一定的生产条件下，规定完成一道工序所消耗的时间。时间定额是 衡量工艺过程的劳动生产率的主要指标，是安排生产计划、核算成本的重要依据，也 是设计或扩建工厂（或车间）时计算设备和人员数量的主要资料。 完成一个零件的一道工序时间定额称为时间定额（TP） ，它由以下几部分组成： 基本时间(tm)直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面形态或材料性质等工 艺过程所消耗的时间。 它辅助时间(ta)是实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。 布置工作地时间(ts)它是为使加工正常进行所消耗的时间。 休息和生理需要时间(tr.n)它是操作者在工作时间内为恢复体力和满足生理需要所消 耗的时间，一般可按作业时间的 2%进行计算。 机动时间参考有关资料，得钻孔的计算公式为 tj=(l+l1+l2)/(f*n) l1=D*(cotkr)/2+(l-2) l2=14,钻盲孔时 l2=0 对钻孔 6-6.5mm 有， l1=6.5*cot(118/2)/2+1.5=3.45mm l=70mm,取 l2=3mm； 将以上数据及前面已选定 f 及 n 代入公式，得 tj=（70+3.45+3）/（0.4*630）=0.30mm 6tj=4*0.30min=1.2min 062. 0 0 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 11 - 对钻孔 610mm 有 l1=10*cot(118/2)/2+1.5mm=3mm l=100mm, l2=0 将以上数据及前面已选定的 f 及 n 代入公式，得 tj=（100+3）/（0.3*1000）=0.34min 6tj=0.34*6=2.06min 对钻孔2.8mm 有 l1=2.8*cot(118/2)/2+1.5mm=2.34mm 取 l=100mm, l2=0 mm tj=(100+2.34)/(0.4*230)=0.41 min 对钻3 的孔有 l1=3*cot(118/2)/2+1.5=2.4mm 取 l=10mm,l2=0 mm, tj=(10+2.4)/(0.035*45)=7.87min 对钻孔2.4 有 l1=2.4* cot(118/2)/2+1.5=2.22mm 取 l=10mm, l2=0 mm tj=(10+2.22)/(23*0.5)=1.1min 参考有关资料，得扩孔底计算公式为 tj=(l+l1+l2)/(f*n) l1=(D-d)* (cotkr)/2+(l-2) 扩盲孔时，l2=0 mm 对扩孔2.5 有 l1=(2.5-2.4）*cot(118 /2)/2 +1.5)=1.53mm tj=(10+1.53+0)/(0.25*15)=3.07min 1时间 tj为 tb=(1.2+2.06+0.41+7.87+1.1+3.07)=15.71min 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 12 - 第三章法兰零件的加工程序 数控编程即数控机床加工程序的编制，它是数控机床使用中最重要的一个环节。它分为 手工编程和自动编程。数控程序把零件加工的工艺过程、工艺参数(进给速度和主轴转速 等)、位移数据（几何形状和几何尺寸等）及开关命令（换刀、切削液开/关和工件装卸等） 等信息用数控系统规定的功能代码和格式按加工顺序编写成加工程序单，并记录在信息载体 上。 数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转 体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成型表面、螺纹和端 面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔以及铰孔等工作。车削中心可在一次装夹 中完成更多的加工程序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加 工。由于数控车床的加工对象多为回转体，一般使用通用三爪卡盘夹具。 数控车床的编程特点：绝对尺寸和增量尺寸 G90 和 G91 指令分别对应着绝对位置数 据输入和增量位置数据输入。加工坐标系 加工坐标系应于机床坐标系的坐标方向一致，X 轴对应径向，Z 轴对应轴向，C 轴（主轴）的运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为 +C 向，顺时针为-C 向。直径编程方式和半径编程 采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸 标注一致，这样可避免尺寸换算过程中可能造成的错误，给编程带来很大方便。进刀和退 刀方式 切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件 发生碰撞为原则。循环功能 数控系统有不同形式的循环功能，以减少编程工作量。恒 切削速度控制 为了保证加工表面质量，利用恒切削速度控制功能，数控系统能根据刀尖所 处的 X 坐标值，作为工件的直径值来计算主轴转速。 无论是手工编程或自动编程都要经过图样分析，辅助准备，制定加工工艺，数学处理， 填写程序单，制备控制介质，程序校验步骤再进行机床加工。手工编程适合加工形状比较简 单的零件，在自动编程高速发展的将来，手工编程的地位仍很重要，是自动编程的基础。 数控系统功能： S 功能 （1）恒线速控制 G96 S 其中 S 后面的数字表示的是恒定的线速度，单位为 m/min. (2)恒线速取消 G97 S 其中 S 后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速， 如 S 未指定，将保留 G96 的最终值。 T 功能 编程格式 T其中 T 后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。但也有 T 后 面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 13 - M 功能 M00：程序暂停；M3：主轴顺时针旋转；M04：主轴逆时针旋转；M05：主轴旋转 停止；M08：冷却液开；M09：冷却液关；M30：程序停止，程序复位到起始位置。 G 功能 G00 快速点定位；G01 直线插补指令；G02 为按指定进给速度的顺时针圆弧插 补；G03 为按指定进给速度的逆时针圆弧插补。 刀具半径补偿指令 在零件轮廓铣削加工时，由于刀具半径尺寸影响，刀具的中心轨迹 与零件轮廓往往不一致。为了避免计算刀具中心轨迹，直接按零件图样上的轮廓尺寸编程， 数控系统提供了刀具半径补偿功能。其中 G41 为左偏刀具半径补偿，G42 为右偏刀具半径补 偿，G40 是撤消刀具半径补偿指令。 子程序的调用：M98 P 其中：P 表示子程序调用情况。P 后共有 8 位数字，前四位为 调用次数，省略时为调用一次；后四位为所调用的子程序号。M99 表示子程序结束，并返回 到调用子程序的主程序中。 确定走刀路线和安排加工顺序应注意以下几点：1、寻求最短加工路线；2、最终轮廓一 次走刀完成；3、选择合理的切入切出方向。 粗加工左右端面以及精加工成型的程序如（附录一）所示。 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 1 - 结 论 时光飞逝，还记得当初拿着课题发呆，无从下手的模样，现在毕业设计已 经结束了，感觉是实在太快了。 在设计过程中，还用到了 AutoCAD 制图和一些相关软件，因为很久都没 有运用这些知识了，时间久了，多少有点忘记了。所以在设计过程中运用的不 熟练，挺生疏的，得要一边参阅教科书一边进行应用了，而这当中的一些知识 是以后会经常用到的，所以算是加强训练了一次，把以前的所学知识温故了一 遍，所以受益匪浅，而且在这次毕业课程设计将机械制造工艺与设备 、 互 换性与技术测量 、 机械制图 、 数控加工编程及操作等有机地结合在一 起。对我以前所学的知识也起到了巩固的作用。机械加工工艺规程的制定是很 重要的。它是确定产品的加工步骤选择的加工工艺装备等。因此在设计中需要 认真的对待每一道工序，不可以马虎大意。因为这是涉及到产品的生产效率的 重要的一步。 在这次课程设计中，我学到了许多知识，也学到了许多课本上没有的知 识，了解到作为一名设计人员，必须了解产品的结构特性，零件总是要在加工 之前设计出来的。因此一个设计人员，设计的零件的每个步骤每个数据都是要 有根据的，不可以瞎编乱造。而且各种标准都要参照各种标准，查阅大量资 料，设计一个零件需要很长一段时间，这是我自己动手以后才知道的。每个零 件的设计不是轻轻松松就可以完成的。 这次毕业设计对我来说，有很大的收获，但也存在着不足之处。 收获： （1） 可以把以前所学的各种知识综合的运用到这次的课程设计 中，巩固了以前所学的知识； （2） 学会了参阅各种资料及查阅各种手册，这是以前基本上没有 接触的范围； 不足： （1） 在解决一些问题时，还是不够清晰，不够成熟，需要在以后 的学习实践中继续提高； （2） 对于工艺路线制定的部分不是很好，而且余量、切削用量的 计算不是很精确，有待加强。 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 2 - 总而言之，这次毕业设计对我有很大的帮助，感觉把以前所学的很多知识 重新整理，这对我以后的工作有很大的帮助。另外，这也让我明白了一个道 理：就是凡事都要认真仔细地去完成，不可以马虎！更不可以凭空捏造，光靠 自己的判断就去下结论。 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 3 - 致谢 首先在这里我要感谢两年半来每一位给我们上课的任课教师，尤其是指导 教师王晓光。感谢你们不辞辛苦的给我们传授知识。 在本课题的设计过程中，理论和实践两方面的分析问题、解决问题的能力 都得到了锻炼和提高。由于时间和作者水平的有限，论文中必然存在不足之 处，敬请老师批评指正。再次对刘佳老师的指导表示谢意以及设计中的所列参 考文献的作者们表示谢意。谢谢您们在本次设计对我的指导，让我在这两个月 的时间内学到了许多的知识，让我受益匪浅！ 还有，就是帮助过我完成设计的同学，谢谢你们。 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 4 - 参考文献 1. 倪森寿 主编。机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书。化 学工业出版社，2001。 2. 南京工程学院 陈于萍 主编 沈阳大学 周兆元副主编。互换性与测 量技术基础。机械工业出版社，2004。 3. 孙本绪 熊万武 编。机械加工余量手册。国防工业出版社，1999。 4. 倪森寿 主编。机械制造工艺与装备。化学工业出版社，2001。 5. 胡家秀 主编。简明机械零件设计实用手册。机械工业出版社， 1999。 6. 王启平 主编。机床夹具设计。哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 1998。 7. 崔兆华 主编 数控加工工艺 山东科学技术出版社，2005。 8. 黄卫主编。 数控技术与数控编程。机械工业出版社，2004 9.荣辉 付铁 杨梦晨 主编 机械设计基础 北京理工大学出 版社 2006 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 5 - 附录一附录一 O01683 G00G40T0000； M1100； M1300； #2601=0（ZAXISWORKSIFT） ； G28W0； G28U0； G00G97T100S300； G30U0W0； M305（ODMEATUR） ； ； M307（IDMEATUR） ； ； T0000； M1100； T0； T0000； M1300； T0； M205； M00； ； N1M105； M80； M68； M60； M69； / 9M99P200； 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 6 - / 8M99P200； ； / M00； ； N10（ODROUGHNR=0.8） ； G00G97T0199S500M03； G00G96X47.22S220M08； G00Z43.0； G01Z41.9F0.3； G01X51.0Z40.111； G01Z21.2F0.35M15； M16； G00G97X75.0Z100.0M09S1000； G00T0188； / M00； ； N20 (IDROUGHNR=0.4)； G00G97X31.563T0299S1000M03； G00G96Z44.0S220M08； G01Z41.9F0.3； G01X30.6Z39.17F0.3； G01Z24.7F0.2； G01X25.75F0.3； G01Z0.5M15； M16； G00G97X22.0Z60.0S1000； G00T0288； / M00； ； N30 (ODFINISHNR=0.4)； 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 7 - G00G97X52.0T0399S1000M03； G00G96Z41.7S360M08； G01X30.0F0.16； G00X45Z43； G42G01Z41.71F0.2； X48.774； G04U0.01； G03X49.161Z41.552R0.2F0.06； G040.01； G01X49.963Z40.06F0.12； G04U0.2； G40G01Z20.875F0.08； G00X73.045W0.5； G42G01Z20.875F0.3； G03X73.445Z20.675R0.2F0.08； G40G01Z13.0F0.18； G00X74.0Z21.0； G01Z20.875F0.3； G04U0.01； G01X49.963F0.15M15； M16； G00G97X75.0Z100.0S1000M09； G00T0388； / M00； ； N40 (ODGROOVET=3.0NR=0.3)； G00G97X52.0T0599S1000M03； G00G96Z33.9S160M08； G01X50.2F0.3； 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 8 - ； G65P9005X45.619I1.0F0.1U0.2； G01U0.2F0.3； G01X45.419F0.05M15； M16； G00X51.0； G04U0.01； G00Z32.8； G04U0.01； G01X49.963F0.2； G02X48.763Z33.4R0.6F0.05； G01X45.369F0.12； G04U0.1； G00X51Z33.6； G04U0.01； G00Z35； G04U0.01； G01X49.963F0.2； G03X48.713Z34.4R0.6F0.05； G01X45.369F0.12； G04U0.1； G01Z33.4F0.1； G04U0.1； G00G97X80Z33.6S1000； G00Z100M09； G00T0588； ； N50 (IDFINISHNR=0.2)； G00G97X33T0699S1000M03； 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 9 - G00G96Z43S300M08； G41G01Z41.7F0.2； X32.037； G02X31.871Z41.655R0.1F0.04； G01X31.755Z41.568F0.06； G02X21.471Z41.204R0.95F0.05； G01X0.5Z38.445F0.08； G40G00X30.4Z40.5； G01X31.013F0.3； G04U1； G01Z30F0.08； G41G00X28.931Z37.379； G01X31.4Z35.4F0.06； G04U0.2； G01Z30F0.08； G04U0.2； G01X30.492Z29.199F0.03； G40G01Z34F0.3； G01X31.013F0.3； G04U2； G01Z24.9F0.08； G00X25W0.3； G01Z24.3F0.3； G01X31.013F0.1； G01Z25F0.08； G00X26.411W0.3； G41G01Z24.3F0.3； G02X26.011X24.1R0.2F0.06； G40G01X25.5Z23.645F0.1； 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 10 - G00G97X24Z100S200； G04U5.0； G00X150M09； G00T0688； T100； M81； G30U0W0T100M05； M80； M10； N200； M01； M99P1； % 右端面 O02683 G00G40T0000； M1100； M1300； #2601=0 (ZAXISWORKSIFT)； G28W0； G28U0； G00G97T300S300； G30U0W0； ； ； ； ； T0003； M1101； 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 11 - T0； T0004； T0； M1301； T0； M205； M00； ； N1M105； M68； M60； M69； / 9M99P200； / 8M99P200； ； G65P9031A0.2B0.1I1.0； / M00； ； N10 (ODFINISHNR=0.4)； G00G97X53.0T0399S1500M03； G00G96Z41.4S250M0.8； G01X34.0F0.2； G00X47Z43； G42G01Z41.41F0.2； X49.603； G03X49.989Z41.251R0.2F0.08； G01X50.6Z40.111F0.1； G40G01Z41F0.5； G01X50.445F0.3； 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 12 - G04U0.2； G01Z38.4F0.05； G01Z36.0F0.2； G01Z33.6F0.05； G01X51.25F0.3； G01Z27.675F0.3； G00X73W0.6； G42G01Z27.675F0.3； G03X73.4Z27.457R0.2F0.08； G40G00X74.0Z28.0； G01Z27.675F0.3； G04U0.01； G01X51.25F0.3M15； M16； G00G97X80.0Z90.0S1000M09； G00T0388； / M00； ； N20 (IDFINISHNR=0.4)； G00G97X24.0T0499S1000M03； G00G96Z42.2S230M08； G01Z40.4F0.2； G01X35.0F0.15M15； M16； G01X41.5F0.3； G00X26.854； G41G01Z40.4F0.3； G02X26.467Z40.251R0.2F0.08； G01X26.055Z39.483F0.1； 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 13 - G02X26.011Z39.314R0.65F0.06； G40G01Z16.0F0.08； G00G97X25.0Z26.0S200； G04U1.0； G00G97X24.0Z80.0S1000； G00T0488M09； / M00； ； ； N30 (IDFINISHGROOVENR=0.2)； G00G97X37T0699S1000M03； G00G96S200Z43.5M08； G41G01Z41.4F0.3； X35.55； G02X35.15Z41.2R0.2F0.05； G40G01Z40.2F0.07M15； M16； G01X35.0Z40.6F0.3； G01X32.688F0.2； G01X35.15Z40.2F0.08； G04U0.1； G01X35.0Z40.7F0.5； G00G97X34.0Z100.0S1000M09； G00T0688； / M00； ； N40(ODGROOVET=3.0NR=0.338.9)； G00G97X55.0T0899M03； G00G96S160Z30.575M08； 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 14 - G00X53.0； G01X52.0F0.3； ； G65P9005X43.15I1.0F0.1U0.2； G01U0.2F0.3； G01X42.95F0.05M15； M16； G00X52.0； G04U0.01； G00X29.025； G04U0.01； G01X51.15F0.2； G02X50.15Z29.525R0.5F0.08； G01X42.9F0.12； ； G00X51.0Z29.725； G04U0.01； G00Z32.125； G04U0.01； G01X50.445F0.2； G03X49.445Z31.625R0.5F0.08； G01X42.9F0.12； ； G01Z29.525F0.1； G00X90.0Z29.725； G00G97Z80.0S1000M09； G00T0888； / M00； ； 北华航天 工业学院成人 教育本科毕业 设计（论文） - 15 - N50(ODGROOVET=2.0NR=0.247.6)； G00G97T0999M03； G00G96X55.0Z37.225S160M08； ； G00X51.0； ； G65P9005X47.875I0.6F0.1U0.2； G01U0.2F0.3； G01X47.675F0.05M15； M16； G00X51.0； G04U0.01； G00X36.675； G04U0.01； G01X50.445F0.2； G02X49.645Z37.075