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内容简介：

常州轻工职业技术学院毕 业 论 文（设 计）任 务 书学生姓名顾晓珂专业班级10数控试点学号1053173126指导教师姓名及职称葛天林 高级技师题 目转轮的数控加工工艺及编程论文（设计）的主要任务与具体要求（有实验环节的要提出主要技术指标要求）l （1）绘制零件二维图；l （2）分析零件结构、技术要求等；l （3）对零件进行工艺分析；l （4）制定合理的加工方案；l （5）编写零件的数控加工程序。进度安排（包括时间划分和各阶段主要工作内容）l 2012年8月2012年12月底份完成基本资料的查询和研读l 2013年1月底确定设计方案l 2013年2月3月底完成软件设备制作、调试和整个装置的统调l 2013年4月完成毕业论文的撰写主要参考文献 1邹新宇.数控编程M.清华大学出版社,2010年2陈子银、徐鲲鹏.数控加工技术M.北京理工大学出版社,2006年6余英良.数控加工编程及操作M.北京:高等教育出版社,2004年第一版7黄卫.数控技术与数控编程M.北京:机械工业出版社,2004年3眭润舟.数控编程与加工技术M.北京:机械工业出版社,2009年第一版4詹华西.数控加工技术实训教程M.西安:电子科技大学出版社,2006年5陈富安.数控机床原理与编程M.西安:西安电子科技大学出版社,2004年第一版8李家杰.数控机床编程操作与操作实用教程M.南京:东南大学出版社，2005年9华茂发.数控机床加工工艺M.北京:机械工业出版社，2000年10黄康美.数控加工实训教程M.北京:电子工业出版社，2004年指导教师意见： 签名 年 月 日教研室意见： 签名 年 月 日系审核意见（公章）年 月 日备注：1、本任务书一式二份，由指导教师填写相关栏目，经系审核同意后，系和学生各执一份。 2、本任务书须与学生的毕业论文（设计）一并装订存档。常州轻工职业技术学院机械系毕业设计常州轻工职业技术学院常州轻工职业技术学院常州轻工职业技术学院常州轻工职业技术学院题 目 转轮的数控加工工艺及编程 姓 名 顾晓珂 学 号 1053173126 班 级 10 数控试点 指导教师 葛天林 职 称 高级技师 日 期 2013-4-17 C C C Z Z Z I I I L L L I I I毕业设计（论文）开题报毕业设计（论文）开题报告告毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 800 字左右的文献综述：一、选题的背景和意义：随着我国工业现代化步伐的加快，具有时代特征的数控加工技术迅速发展，企业对数控方面的人才也提出了更新、更高的要求。目前现有的数控加工和数控技术人员远远无法满足制造业的需求，主要提现在实践能力方面。通过本课题的训练可以使学生对书本的知识做进一步的了解与学习，对资料的查询与合理的应用做更深入的了解，能使学生对在大学期间所学的知识进行综合应用，锻炼学生分析问题、解决问题的能力，对巩固学生在校所学专业知识，培养学生自主学习、搜索创新的意识具有重要的意义。数控技术毕业设计是我们完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练 。我们在完成毕业设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件，数控编程等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下坚实的基础，所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会！数控编程加工是保证机械产品质量高的一种极重要的加工方式。其主要作用是：可靠地保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，最大化的使零件达到设计要求。二、课题研究的主要内容：本人设计的课题是转轮零件的数控加工工艺及编程。转轮零件是数控加工中常见的机械零件。要求参考机械设计资料并根据所学的知识设计拟定出合理加工工艺方案并完成相应的工艺卡片及设计说明书，最后编制一套数控加工程序。三、本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1.参阅运用机械制造工艺学中的基本知识和理论,结合生产实习中的实践知识,独立地分析和解决工艺问题。2.根据所学知识设计出零件的工艺规程。3.完成工艺卡片、主要工序的工序卡。4.完成主要零件加工的数控加工程序编制。5.编写设计说明书一份。四、毕业设计（论文）进度安排：2012.9.12013.1.10收集资料，准备课题2013.1.112013.2.13撰写开题报告2013.2.142013.2.20绘制零件的 CAD 工程图及 UG 三维图2013.2.212013.3.1对零件进行工艺分析，确定零件的加工工艺规程2013.3.22013.3.15制定数控加工工艺过程卡，数控加工工序卡，绘制工序简图2013.3.162013.4.5撰写设计说明书五、指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日六、教研室意见： 教研室主任签名： 年 月 日常州轻工职业技术学院机械系毕业设计常州轻工职业技术学院常州轻工职业技术学院常州轻工职业技术学院常州轻工职业技术学院题 目 转轮的数控加工工艺 及编程 姓 名 顾晓珂 学 号 1053173126 班 级 10 数控试点 指导教师 葛天林 职 称 高级技师 日 期 2013-4-17 C C C Z Z Z I I I L L L I I I毕业设计毕业设计( (论文论文) )说明书说明书 毕业设计用纸摘要本毕业设计首先介绍了数控技术的基础知识，紧接着对转轮零件进行图样分析，通过图样分析，确定零件的定位基准、装夹方式、表面加工方法、刀具、切削参数等等，然后制定合理的加工工艺路线，最后编制出零件的数控加工程序，并对全文做了相应的总结。关键词：工艺分析；夹具；刀具；切削用量；数控编程目 录摘要1目 录2绪 论4第一章 零件的工艺分析51.1零件的结构工艺性分析51.2零件的作用61.3零件的技术要求分析6第二章 零件的工艺规程设计82.1毛坯的选择82.1.1毛坯类型82.1.2毛坯余量的确定92.1.3毛坯-零件合图92.2表面加工方法的选择92.3加工顺序的安排102.4定位基准的确定102.5工序及工步的划分11第三章 设备及其工艺装备的选择143.1机床的选择143.2夹具的选择153.3刀具的选择163.4量具的选择17第四章 切削用量的选择18第五章 数控加工程序的编写215.1编程方法的选择215.2编程原点的确定215.2.1坐标原点的选择原则215.2.2编程原点的确定225.3走刀路线图225.4加工程序清单24小 结25致 谢26参考文献27附件A：数控加工程序单28附表1：数控加工工序卡31附表2：数控加工刀具卡片35附件3：工序简图39绪 论数控机床(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。下面来就转轮零件进行分析，确定其加工工艺，切削用量，并编程等。第一章 零件的工艺分析1.1零件的结构工艺性分析如图1.1所示为本课题所研究的零件二维图，图中有不清晰之处请参见CAD图，如1.2所示为零件三维图。零件材料为45钢，单件生产，试运用所学知识确定零件的数控加工工艺及程序的编制。图1.1 零件二维图图1.2 零件三维图从图1.1及图1.2分析得知，该零件为一回转型类零件，零件的需要进行多面加工。左右两端各有大小不同的外圆， 中间部分有一个凹槽，且中间外圆上有两组对称的盲孔和沉孔；零件右端外圆上有一个开口凹槽；零件的左端面上有一个直槽。以上便是该零件的所有结构，总体上看，该零件的难度属于中等偏上类，零件的加工存在一定的难度，需要进行多次装夹方能完成所有的加工；该零件的加工难点在于右端面上的槽，该槽需要再四轴联动的机床上进行加工，方能完成。1.2零件的作用还在找资料，网上找不到1.3零件的技术要求分析零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度要求等，这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。进行零件技术要求分析，主要是分析这些技术要求的合理性，以及实现的可能性，重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求，为制定合理的加工方案做好准备。同时通过分析以确定技术要求是否过于严格，因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂，加工难度大，增加不必要的成本。从附图中分析得知，该零件的技术要求主要如下：（1）尺寸精度要求有：外圆84h9和50h9的精度等级为IT9级，内孔40H7的精度等级为IT7级，内孔67H9的精度等级为IT9级；长度尺寸27的精度等级为IT9级，尺寸35的精度等级为IT89级，尺寸82的精度等级为IT910级。（2）表面粗糙度要求有：内孔40H7的表面粗糙度要求为Ra1.6um，155外圆两端面的表面粗糙度要求为Ra1.6um，155外圆上的2-9孔的表面粗糙度要求为Ra6.3um，2-4孔的表面粗糙度要求为Ra12.5um，155外圆上的槽的表面粗糙度要求为Ra6.3um，其余加工面的表面粗糙度均为Ra3.2um。（3）其他要求：零件无形位公差要求，只要符合GB01804-2000的技术要求即可，此外零件还有热处理要求，需经调质HRC5055。第二章 零件的工艺规程设计2.1毛坯的选择2.1.1毛坯类型毛坯是用来加工各种工件的坯料,毛坯的生产方法主要有:铸造、锻造、焊接、冲压件,以及各种型材也可以用作毛坯。（一）铸件 对形状较复杂的毛坯，一般可用铸造方法制造。目前大多数铸件采用砂型铸造，对尺寸精度要求较高的小型铸件，可采用特种铸造，如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造成和离心铸造等。（二）锻件锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。因此锻件的力学性能较好，常用于受力复杂的重要钢质零件。其中自由锻件的精度和生产率较低，主要用于小批生产和大型锻件的制造。模型锻造件的尺寸精度和生产率较高，主要用于产量较大的中小型锻件。（三）型材型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。就其制造方法，又可分为热轧和冷拉两大类。热轧型材尺寸较大，精度较低，用于一般的机械零件。冷拉型材尺寸较小，精度较高，主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。（四）焊接件焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。其优点是制造简单、生产周期短、节省材料、减轻重量。但其抗振性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。（五）其它毛坯其它毛坯包括冲压件，粉末冶金件，冷挤件，塑料压制件等。2.1.2毛坯余量的确定毛坯图的尺寸都是在零件图尺寸的基础上，加减总加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的设计基准一般同零件图一致。笔者认为这种设计方法并不合理，这是因为从毛坯尺寸的作用来讲并不要求它和零件图一致，对它提出的要求是:(1)保证它在机械加工时有最均匀合理的粗加工余量：(2)保证非加工面与加工面有最准确的位置及尺寸。根据该零件的图纸要求，可确定该零件的毛坯类型为铸件，单边留3mm余量，20mm以下的孔均设计为实心孔，零件外圆上的槽也设计为实心的。2.1.3毛坯-零件合图由毛坯余量可确定该零件的毛坯-零件合图如图2.1所示。图2.1 毛坯-零件合图2.2表面加工方法的选择（1）外圆面：其表面粗糙度要求在Ra3.2um，精度要求在IT89级，零件的表面精度要求较高，其加工方法可按粗车精车的方式进行加工。（2）内孔：67H9的内孔可以采用粗车精车的方式加工即可达到要求，40H7内孔需要进行粗车半精车精车等步骤进行加工。（3）外圆上的孔、槽的加工方法：外圆上两个4的孔直接进行钻削加工即可，9的孔可以用立铣刀铣削加工；外圆上的槽需要再四轴联动机床上进行加工，直接粗铣即可；端面上的16孔，需要采用钻铰的方式加工。2.3加工顺序的安排工件的机械加工工艺路线中要经过切削加工、热处理和辅助工序。因此，当拟定工艺路线时要合理、全面安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序。切削加工工序的安排原则1）基准先行 选为精基准的表面，应先进行价格，以便为后续工序提供可靠的精基准。如轴类零件的中心孔、箱体的地面或剖分面、齿轮的内孔和一端面等，都应安排在初始工序加工完成。2）先粗后精 各表面均应按照粗加工半精加工精加工的顺序依次进行，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。3）先主后次 先加工主要表面（如定位基面、装配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、键槽、螺纹孔等），次要表面常穿插进行加工，一般安排在主要表面达到一定精度之后、最终精加工之前。根据以上原则，确定该零件的加工顺序为：车84h9一端及内孔车58一端的外圆及内孔钻端面16孔钻外圆2-4孔中心孔钻外圆2-4孔铣外圆2-9沉孔铣12.5mm槽铣84外圆上的槽。2.4定位基准的确定定位基准有粗基准和精基准两种，用未加工过的毛坯表面作为定位基准称为粗基准，用己加工过的表面作为定位基准称为精加工。除第一道工序用粗基准外，其余工序都应使用精基准。选择定位基准要遵循基准重合原则，即力求没计基准、工艺基准和编程基准统一，这样做可以减少基准不重合产生的误差和数控编程中的计算量，并且能有效地减少装夹次数。根据该零件的分析，确定基准如下：（1）加工84外圆及内孔时，以毛坯64外圆及161外圆下端面为基准定位，此基准为加工的粗基准。（2）加工58一端的外圆及内孔时，以84外圆及155外圆上端面为基准定位，此基准为加工的精基准之一。（3）钻端面16孔时，以84外圆及上端面为基准定位，此基准为加工的精基准之一。（4）钻外圆2-4孔中心孔、钻外圆2-4孔、铣外圆2-9沉孔、铣12.5mm槽、铣84外圆上的槽时，以58外圆、155外圆下端面以及16孔为基准定位。2.5工序及工步的划分(1) 工序集中 1）概念：是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多，工艺路线短。2）特点：可以采用高效机床和工艺装备，生产率高； 减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积，节省人力、物力； 减少了工件安装次数，利于保证表面间的位置精度； 采用的工装设备结构复杂，调整维修较困难，生产准备工作量大。 (2) 工序分散 1）概念：工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成，每道工序加工的内容少，工艺路线很长。1）特点：设备和工艺装备比较简单，便于调整，容易适应产品的变换； 对工人的技术要求较低；可以采用最合理的切削用量，减少机动时间；所需设备和工艺装备的数目多，操作工人多，占地面积大。（3）工序集中或分散的程度分析考虑的因素：主要取决于生产规模、零件的结构特点和技术要求，有时，还要考虑各工序生产节拍的一致性 具体分析：一般情况下，单件小批生产时，只能工序集中；大批大量生产时，既可以采用多刀、多轴等高效、自动机床，将工序集中，也可以将工序分散后组织流水生产。 对于重型零件，为了减少工件装卸和运输的劳动量，工序应适当集中；对于刚性差且精度高的精密工件，则工序应适当分散。 发展趋势：倾向于采用工序集中的方法来组织生产。 综上所述，根据该零件的生产规模，确定该零件采用工序集中的方式进行划分。划分的工序及工步如下：工序1：制造毛坯图。工序2：调质HRC5055。工序3：夹61外圆，车84h9外圆及端面并倒角、车155外圆及上端面并倒角、车内孔67H9及其端面。 工步1：粗车端面，留0.5mm加工余量； 工步2：精车端面，控制表面粗糙度3.2； 工步3：粗车84、155外圆并倒角，X向留0.5mm加工余量； 工步4：精车84、155外圆并倒角，控制尺寸及表面粗糙度要求； 工步5：粗车67内孔，预留0.3mm加工余量； 工步6：精车67H9孔，控制尺寸及表面粗糙度要求；工序4：夹84外圆，车50h9外圆及端面、车58外圆、车472.2槽、车40H7内孔。 工步1：粗车端面，流0.5mm加工余量； 工步2：精车端面，控制总长82，表面粗糙度3.2； 工步3：粗车50、58外圆，预留0.5mm加工余量； 工步4：精车50、58外圆，控制尺寸及表面粗糙度要求； 工步5：车472.2槽； 工步6：粗车40H7内孔，预留0.5mm加工余量； 工步7：精车40H7内孔，控制尺寸及表面粗糙度1.6；工序5：夹84外圆，钻16孔。 工步1：钻中心孔； 工步2：钻底孔至15.5； 工步3：铰16孔；工序6：夹58外圆，钻2-4孔、铣2-9沉孔、铣12.5槽、铣84外圆上的槽。 工步1：钻中心孔； 工步2：钻2-4孔； 工步3：铣2-9沉孔； 工步4：粗铣12.5槽； 工步5：精铣12.5槽； 工步6：钻84外圆上的槽的底孔； 工步7：铣84外圆上的槽；工序7：去毛刺。工序8：检验。工序9：入库。第三章 设备及其工艺装备的选择3.1机床的选择经分析，该零件的所有工序均需要加工多个部位，需要较多的刀具，为了提高加工效率，降低工人劳动量，确定该零件的所有工序3和工序4选择在数控车床上进行加工，工序5和工序6可以选择在铣削加工中心上加工。数控车床的型号为CJK6140，其主要技术参数如下：床身上最大回转直径400mm卡盘直径250mm拖板上最大回转直径210mm主轴转速（机械）25-1600rpm变频300-2000rpmX轴最大行程250mm尾座套筒内孔锥度MT4Z轴最大行程1000mm尾座套筒移动量140mm最大加工长度800mm尾座套筒直径60mmX/Z轴快速进给速度5/10m/min刀位数6X/Z轴脉冲当量0.001mm刀方尺寸25mmx25mm定位精度0.01mm主电机功率5.5kw重复定位精度0.006mm机床外形尺寸(长宽高)2250mmx1200mmx1600mm主轴通孔直径46mm机床重量2000kg主轴内孔锥度MT铣削加工中心的机床型号为CY-VMC850，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)：63.2夹具的选择由零件图得知，该零件为回转型零件，其装夹方式可选用三爪卡盘进行装夹。三爪卡盘是最常用的车床也是数控车床的通用卡具。三爪卡盘最大的优点是可以自动定心。它的夹持范围大，但定心精度不高，不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹。三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。液压卡盘装夹迅速、方便，但夹持范围小，尺寸变化大时需重新调整卡爪位置。数控车床经常采用液压卡盘，液压卡盘特别适用于批量加工。此外，零件在第二次装夹时由于装夹面已被加工，装夹时需要保证零件的表面质量，可以选择软爪进行装夹。由于三爪卡盘定心精度不高，当加工同轴度要求较高的工件、或者进行工件的二次装夹时，常使用软爪。通常三爪卡盘的卡爪要进行热过处理，硬度较高，很难用常用刀具切削。软爪是改变上述不足而设计制造的一种具有切削性能的夹爪。加工软爪时要注意以下几方面的问题：1）软爪要在与使用时相同的夹紧状态下进行车削，以免在加工过程中松动和由于反向间隙而引起定心误差。车削软爪内定位表而时，要在软爪尾部夹一适当的圆盘，以消除卡盘端面螺纹的间隙。2）当被加工件以外圆定位时，软爪夹持直径应比工件外圆直径略小。其目的是增加软爪与工件的接触面积。软爪内径大于工件外径时，会造成软爪与工件形成三点接触,此种情况下夹紧牢固度较差，所以应尽量避免。当软爪内径过小时，会形成软爪与工件的六点接触，不仅会在被加工表面留下压痕，而且软爪接触面也会变形。这在实际使用中都应该尽量避免。软爪有机械式和液压式两种。软爪常用于加工同轴度要求较高的工件的二次装夹。综上所述，确定该零件第一次装夹时直接选用三爪卡盘进行装夹，后续的装夹均选用软爪装夹。四轴上的加工需选用专用夹具装夹。3.3刀具的选择根据零件的结构特点、加工余量、尺寸精度及表面粗糙度等技术要求，确定该零件的刀具如表3.1所示。工序号刀具号刀具名称刀具规格加工表面3T0101端面车刀90车上端面T0202外圆车刀75车外圆及155端面T0303车镗刀60车内孔4T0101端面车刀90车上端面T0202外圆车刀75车外圆及155端面T0303切槽刀2mm车472.2槽T0404车镗刀60车内孔5T01中心钻3mm钻中心孔T02麻花钻15.5mm钻底孔 T03铰刀16mm铰16孔6T01中心钻2mm钻中心孔T02麻花钻4mm钻2-4孔T03立铣刀9mm铣2-9沉孔T04立铣刀10mm铣12.5槽T05立铣刀8.5mm铣84外圆上的槽3.4量具的选择在数控加工中我们通常会在零件的粗加工或是半精加工后对零件进行测量，这样做的目的是为了更好的保证精加工的质量，使加工出的零件的精度更高，质量更好。因此合理选用量具进行精度的检测是不可缺少的一个环节。选择量具时应使量具的精度与工件加工精度相适应，量具的量程与工件的被测量尺寸大小相适应，量具的类型与被测量要素的性质（孔或者外圆的尺寸还是位置误差值）和生产类型相适应。一般来说小批量生产广泛采用游标卡尺、千分尺等通用量具，大批量生产则采用极限量规和高效专用量具。根据以上量具的原则，对于该零件的加工，我选择的量具如下：（1）游标卡尺：0150mm，精度0.02mm；（2）外径千分尺：025mm、2550mm；（3）内径卡尺：0150mm；（5）光滑塞规。第四章 切削用量的选择金属的切削过程是指通过切削运动，刀具从零件表面上切除金属、形成切削和已加工表面的过程。这个过程中伴随着金属的弹性变形和塑性变形，影响了工件的加工精度。并且，直接表现为产生积屑瘤，振动等现象。因此在机械加工过程中合理的选择切削用量，可以提高切削效率，降低成本，改善加工质量。进行现场加工之前是非常重要的一个步骤。切削用量包括切削速度V（m/min）或主轴转速n（r/min）、进给量f（mm/r）或进给速度v（mm/min）、切削深度（背吃刀量）a（mm）。选择好切削用量是工艺处理的重要内容之一。切削用量的选择原则：一般地，粗加工时，应尽量保证较高的金属切削率和必要的刀具耐用度，故选择切削用量时应首先选取尽可能大的切削深度；其次根据机床功率和刚性的限制条件，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具的耐用度的要求，确定合适的切削速度。精加工时，首先应根据粗加工余量，确定切削深度；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取合适的进给量；最后保证刀具耐用度的前提下，选取较高的切削速度。根据以上选取原则，查阅相关手册，确定该零件的切削用量如下：（1）工序3的切削用量1）工步1：粗车端面；主轴转速N=400r/min，进给速度v=120mm/min，背吃刀量a=1.5mm。2）工步2：精车端面；主轴转速N=600r/min，进给速度v=100mm/min，背吃刀量a=0.5mm。3）工步3：粗车84、155外圆并倒角；主轴转速N=500r/min，进给速度v=120mm/min，背吃刀量a=1.5mm。4）工步4：精车84、155外圆并倒角；主轴转速N=800r/min，进给速度v=80mm/min，背吃刀量a=0.5mm。5）工步5：粗车67内孔；主轴转速N=400r/min，进给速度v=100mm/min，背吃刀量a=1mm。6）工步6：精车67H9孔；主轴转速N=650r/min，进给速度v=60mm/min，背吃刀量a=0.3mm。（2）工序4的切削用量1）工步1：粗车端面；主轴转速N=400r/min，进给速度v=120mm/min，背吃刀量a=1.5mm。2）工步2：精车端面；主轴转速N=600r/min，进给速度v=100mm/min，背吃刀量a=0.5mm。3）工步3：粗车50、58外圆；主轴转速N=500r/min，进给速度v=120mm/min，背吃刀量a=1.5mm。4）工步4：精车50、58外圆；主轴转速N=800r/min，进给速度v=80mm/min，背吃刀量a=0.5mm。5）工步5：车472.2槽；主轴转速N=300r/min，进给速度v=30mm/min，背吃刀量a=1.5mm。6）工步6：粗车40H7内孔；主轴转速N=400r/min，进给速度v=100mm/min，背吃刀量a=1mm。7）工步7：精车40H7内孔；主轴转速N=650r/min，进给速度v=60mm/min，背吃刀量a=0.3mm。（3）工序5的切削用量1）工步1：钻中心孔；主轴转速N=1200r/min，进给速度v=120mm/min，背吃刀量a=2mm。2）工步2：钻底孔至15.5；主轴转速N=850r/min，进给速度v=150mm/min，背吃刀量a=7.75mm。3）工步3：铰16孔；主轴转速N=450r/min，进给速度v=60mm/min，背吃刀量a=0.25mm。（4）工序6的切削用量1）工步1：钻中心孔；主轴转速N=1200r/min，进给速度v=120mm/min，背吃刀量a=2mm。2）工步2：钻2-4孔；主轴转速N=1500r/min，进给速度v=120mm/min，背吃刀量a=2mm。3）工步3：铣2-9沉孔；主轴转速N=1500r/min，进给速度v=150mm/min，背吃刀量a=2.5mm。4）工步4：粗铣12.5槽；主轴转速N=2500r/min，进给速度v=3000mm/min，背吃刀量a=0.3mm。4）工步5：精铣12.5槽；主轴转速N=2000r/min，进给速度v=1000mm/min，背吃刀量a=0.1mm。5）工步6：钻84外圆上的槽的底孔；主轴转速N=800r/min，进给速度v=100mm/min，背吃刀量a=1.5mm。6）工步7：铣84外圆上的槽；主轴转速N=2000r/min，进给速度v=1000mm/min，背吃刀量a=0.3mm。以上便是该零件所有工序的切削用量，其切削速度请参见数控加工工序卡。第五章 数控加工程序的编写5.1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。根据该零件的结构特性，确定该零件的编程方法为：工序2、工序3、工序4的加工内容较简单，可直接采用手工编程进行编制；工序5需要在四轴上加工，故选择用UG软件进行自动编程。5.2编程原点的确定5.2.1坐标原点的选择原则（1）工件坐标原点应选择在零件图的尺寸基准上，便于坐标计算。（2）对称零件，工件的坐标原点应设在对称中心上，便于对刀。（3）Z轴零点，一般设在工件最高表面。（4）对于一般零件，通常设在工件外轮廓的某一角上。（5）毛坯材料通常把坐标原点设在工件上表面中心处。5.2.2编程原点的确定根据以上原则，确定工序3的编程原点设在工件的右端面中心上；工序4的编程原点设在左端面中心上；工序5的编程原点设在左端面中心上；工序6个编程原点设在155外圆左端面中心上。5.3走刀路线图手工编程部分的走刀路线图，此处不再插入，以下图查看UG自动编程部分的走刀路线图。1）钻孔走刀路线2）粗铣12.5槽的走刀路线3）精铣12.5槽的走刀路线4）钻84外圆槽的底孔的走刀路线5）铣84外圆槽的走刀路线5.4加工程序清单参见附件。小 结本次课题贯穿本专业所学到的议论知识与实践操作技术，从分析设计到计算、操作得到成品，同时本次选题提供了自主学习，自主选择，自主完成的机会。毕业设计有实践性，综合性，探索性，应用性等特点，通过对该零件的加工设计，使自己能够完成转轮零件的手工编程及自动编程，对刀具路径有了更深一步的理解。这次毕业设计，给我最大的体会就是熟练操作技能来源我们对专业的熟练程度。除了对自动编程的熟练掌握之外，还需要你掌握零件工艺方面的知识，对于夹具的选择，切削参数的设定我们必须十分清楚。在上机操作时，我们只有练习各功能键的作用，在编程时才得心应手。因此，我总结出一个结论“理论是指导实践的基础，只有不断在实践中总结验，并对先前的理论进行消化和创新，自己的水平会很快的提高”。本毕业的选题、设计内容、及设计的形成是在老师的悉心指导下完成的。在毕业论文的完成过程中倾注了老师大量的心血，因此，在论文完成之际，特向我尊敬的老师表示衷心的感谢。通过此次设计使我掌握了科学研究的基本方法和思路，为今后的工作打下了基础，在以后的日子我将会继续保持这份做学问的态度和热情。致 谢经过一个多月的研究分析，我的毕业设计终于完成。作为一名数控专业的毕业生，由于本专业的特殊性，在设计过程中，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有葛老师的指导，以及身边朋友们的帮助，想靠一己之力完成此次设计是相当困难的。首先，向葛老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。从最初的选题到中后期修改，再到最后定稿，葛老师一直给我提供了许多宝贵的建议。老师严肃的工作态度、谨的治学精神、益求精的工作作风、深地感染和激励了我。除了敬佩老师的专业水平外，其朴实无华、平易近人的人格魅力更对我影响深远，不仅使我树立了远大的学术目标、掌握基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处事的道理。其次，要感谢常州轻工职业技术学院所有教导老师，你们教会我的不仅仅是专业知识，更多的是对待学习、对待生活的态度，乃至做人的道理。最后，我要感谢这一路上给过我帮助的那些机床上的友们和我们的工程师陈叔的帮助，因为你们的鼓励和支持，我踩单位过的每天天都很充实，我的毕业设计才得以顺利完成。感谢你们，在我最需要帮助和鼓励的时候，给与我的一切，我永远不会忘记我们一起奋斗过的日日夜夜，此时此刻，就让一切在记忆中封存。参考文献1顾京主编，数控加工编程及操作，高等教育出版社，20032赵长明 刘万菊 ，数控加工工艺及设备，高等教育出版社,2003.103陈洪涛，数控加工工艺及编程，高等教育出版社,2003.94眭润舟，数控编程与加工技术，机械工业出版社5田萍.数控机床加工工艺及设备.电子工业出版社，2005.36顾京，数控加工程序编制，机械工业出版社7王志平主编.数控编程与操作.北京：高等教育出版社，2003.78华茂发，数控机床加工工艺，机械工业出版社9王维，数控加工工艺及编程，机械工业出版社，2001.710数控加工工艺学，中国劳动社会保障出版社,2000.5附件A：数控加工程序单（1）工序3的加工程序程序段号KGN KGN KGN 号程序内容备注N010O0001;程序号N020T0101;换1号刀，90端面车刀N030M03 S400;主轴正转，转速400r/minN040M08;切削液开N050G00 X94 Z0.5快速运动至粗车端面位置N060G01 X58 F120;粗车端面N070Z2;退刀N080G00 X94;N090Z0;快速运动至精车位置N100M03 S800;主轴正转，转速800r/minN110G01 X58 F100;精车端面N120Z2;N130G00 Z200;N140X200;快速运动至换刀点N150T0202;换2号刀，75外圆车刀N160M03 S500;主轴正转，转速500r/minN170G00 X163 Z2;快速运动至循环起点N180G71 U1.5 R0.5;调用G71复合车削循环N190G71 P200 Q260 U0.5 W0 F120;设定参数N200G00 X78;快速运动至切削起点N210G01 X84 Z-1 F100;车倒角C1N220Z-35;车84外圆N230X153;车155外圆端面N240X155 W-1;车倒角C1N250Z-60;车155外圆N260X163;N270M03 S800;主轴正转，转速800r/minN280G70 P200 Q260;精车外轮廓N290G00 X200 Z200;快速运动至换刀点N300T0303;换3号刀，60车镗刀N310M03 S400;主轴正转，转速400r/minN320G00 X58 Z2;快速运动至循环起点N330G71 U1 R0.5;调用G71复合车削循环N340G71 P350 Q380 U-0.3 W0 F100;设定参数N350G00 X67;快速运动至切削起点N360G01 Z-49 F60;车67内孔N370X32;车端面N380G00 Z2;N390M03 S650;主轴正转，转速650r/minN400G70 P350 Q380;精车内轮廓N410G00 X200 Z200;快速运动至换刀点N420M05;主轴停止N430M09;切削液关N440M30;程序结束编制审核批准共 3 页（2）工序4的加工程序程序段号KGN KGN KGN 号程序内容备注N010O0002;程序号N020T0101;换1号刀，90外圆车刀N030M03 S400;主轴正转，转速400r/minN040M08;切削液开N050G00 X68 Z0.5快速运动至粗车端面位置N060G01 X32 F120;粗车端面N070Z2;退刀N080G00 X68;N090Z0;快速运动至精车位置N100M03 S800;主轴正转，转速800r/minN110G01 X32 F100;精车端面N120Z2;N130G00 Z200;N140X200;快速运动至换刀点N150T0202;换2号刀，75外圆车刀N160M03 S500;主轴正转，转速500r/minN170G00 X163 Z2;快速运动至循环起点N180G71 U1.5 R0.5;调用G71复合车削循环N190G71 P200 Q260 U0.5 W0 F120;设定参数N200G00 X50;快速运动至切削起点N210G01 Z-21 F100;车50外圆N220X58;车58外圆端面N230Z-27;车58外圆N240X153车155外圆右端面N250X157 W-2;车倒角N260X163;N270M03 S800;主轴正转，转速800r/minN280G70 P200 Q260;精车外轮廓N290G00 X200 Z200;快速运动至换刀点N300T0303;换3号刀，60车镗刀N310M03 S400;主轴正转，转速400r/minN320G00 X32 Z2;快速运动至循环起点N330G00 X36;N340G01 Z-35 F100;粗车内孔至36N350G00 X34;N360Z2;N370X38;N380G01 Z-35 F100;粗车内孔至38N390G00 X36;N400Z2;N410X39.8;N420G01 Z-35 F80;半精车内孔至39.8N430G00 X38;N440Z2;N450X40;N460M03 S650;N470G01 Z-35 F60;精车内孔至40N480G00 X38;N490Z200;N500X200;快速运动至换刀位置N510M05;N520M09;N530M30;编制审核批准共 3 页（3）工序5的加工程序程序段号KGN KGN KGN 号程序内容备注N010O0003;程序号N020T01 M06;换1号刀，2mm中心钻N030M01;选择停N040G00 G90 G54 X0 Y65 M03 S1200;快速运动至下刀点上方N050G43 H1 Z25 M08;调用1号刀具长度补偿，切削液开N060G98 G81 Z-2 R2 F120;调用G81钻孔循环N070G80 Z150;取消循环，抬刀N080T02 M06;换2号刀，15.5麻花钻N090M01;选择停N100G00 G90 G54 X0 Y65 M03 S850;N110G43 H2 Z25 M08;调用2号刀具长度补偿，切削液开N120G98 G83 Z-25 R2 F150;调用G81钻孔循环N130G80 Z150;取消循环，抬刀N140T03 M06;换3号刀，16铰刀N150M01;选择停N160G00 G90 G54 X0 Y65 M03 S450;N170G43 H3 Z25 M08;调用3号刀具长度补偿，切削液开N180G98 G85 Z-25 R2 F65;调用G85铰孔循环N190G80 Z150;取消循环，抬刀N200M09;切削液关N210M05;主轴停止N220M30;程序结束编制审核批准共 3 页（5）工序6的加工程序该工序的加工程序采用的是UG软件自动编程，由于程序较多，此处就不再插入，具体程序请查看记事本文件。附表1：数控加工工序卡常州轻工职业技术学院数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称转轮零件名称转轮材料牌号45钢毛坯种类铸件毛坯外形尺寸备注工序号工序名称设备名称设备型号程序编号夹具代号夹具名称冷却液车间3车数控车床CJK6140O0001三爪卡盘乳化液工步号工步内容刀具号刀具量具及检具主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）背吃刀量（mm）备注1粗车端面，留0.5mm加工余量T0190端面车刀标尺4001201.52精车端面，控制表面粗糙度3.2T0190端面车刀标尺6001000.53粗车84、155外圆并倒角，X向留0.5mm加工余量T0275外圆车刀标尺5001201.54精车84、155外圆并倒角T0275外圆车刀外径千分尺800800.55粗车67内孔，预留0.3mm加工余量T0360车镗刀标尺40010016精车67H9孔T0360车镗刀内径百分表650600.3编制审核批准共 4 页第1 页常州轻工职业技术学院数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称转轮零件名称转轮材料牌号45钢毛坯种类铸件毛坯外形尺寸备注工序号工序名称设备名称设备型号程序编号夹具代号夹具名称冷却液车间4车数控车床CJK6140O0002软爪乳化液工步号工步内容刀具号刀具量具及检具主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）背吃刀量（mm）备注1粗车端面，留0.5mm加工余量T0190端面车刀标尺4001201.52精车端面，控制总长82，表面粗糙度3.2T0190端面车刀标尺6001000.53粗车50、58外圆，预留0.5mm加工余量T0275外圆车刀标尺5001201.54精车50、58外圆T0275外圆车刀外径千分尺800800.55车472.2槽T032mm外槽刀标尺300306粗车40H7内孔，预留0.5mm加工余量T0460车镗刀标尺40010017精车40H7内孔T0460车镗刀内径百分表650600.3编制审核批准共 4 页第2 页常州轻工职业技术学院数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称转轮零件名称转轮材料牌号45钢毛坯种类铸件毛坯外形尺寸备注工序号工序名称设备名称设备型号程序编号夹具代号夹具名称冷却液车间5钻铣削加工中心VMC850O0003软爪乳化液工步号工步内容刀具号刀具量具及检具主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）背吃刀量（mm）备注1钻中心孔T012中心钻120012022钻底孔至15.5T0215.5麻花钻标尺8501507.753铰16孔T0316铰刀塞规4506