毕业设计-型腔零件的数控编程与仿真.doc

毕业设计（论文）毕业设计（论文）课题类 别毕业设计说明 毕业设计总结 毕业设计论文系 科电子工程系专 业应用电子技术 应用电子技术/应用英语电气自动化技术 电气自动化技术/市场营销计算机应用技术 计算机应用技术/广告设计与策划班 级数控姓 名完成日期指导教师型腔零件的数控编程与仿真摘 要大家都知道，数控加工是目前的一门新的专业，热门专业，正在高速发展，数控加工程序是有多道复杂的程序组成的，这就为我们学习带来不便，为了使学习更方便，使用更加有条理，我编写了这份典型零件的数控铣床铣削编程与操作设计，希望为大家的工作、学习带来方便。我的这份毕业设计包括设计任务书、摘要、前言、设计说明书等多个部分。设计的主要是内容是对我们机械类加工日常加工中常见的工件取其中的一典型零件进行系统的编程与操作设计，从数控加工前应做的准备开始到数控加工工艺分析、数控刀具及其选择、工件装夹方式与数控加工夹具的选择、程序编制中的数值计算、数控加工程序的编制、数控车削加工、数控铣削加工、数控加工中心编程及自动编程技术等内容等数控加工时应注意的问题做了一一的说明。其中数控机床我们现在用的是西门子系统的，包括编程语言到是西门子系统的。由于水平有限，自己对设计的完成还不是很完善，有不足之处，希望老师斧正。Cavity parts CNC programming and simulationPickAs we all know, nc machining is now a new major, popular major, is developing rapidly, CNC programming is a multi-channel complicated procedure of composition, this is for us to learn to bring inconvenience, in order to make learning more convenient, use more structured, I wrote this typical parts of CNC milling machine, milling operation and programming design for everyones hope job, study, bring convenience.My this graduation design including the design plan descriptions, abstract, preface, the design specification and so on many parts. Design of the main content is to our machinery processing daily processing of common workpiece take one of the typical parts of program and operating system design, from the nc machining should be obtained before the start of nc machining process analysis, to the nc tool and selection, workpiece clamping fixture with nc machining way of choice, programming of the numerical calculations, CNC programming, the numerical control turning processing, CNC milling, nc machining center programming and automatic programming technology content and so on nc machining the problems needing attention when done one explanation. One numerically-controlled machine tool we use now is Siemens system, including programming language to is Siemens system. Due to the limited ability, oneself to design of complete isnt very perfect, has some shortcomings, hope the teacher know.目录1 绪论-11.1数控机床的产生与发展- 11.2数控机床的加工特点-21.3数控机床的发展趋势-42 数控铣削加工工艺-62.1零件的工艺分析-62.2装夹方案的确定-62.3数控加工刀具-72.4切削用量的确定-82.5切削液的选择-92.6进给路线的确定-9 2.6.1铣削加工路线的确定-9 2.6.2孔加工路线-112.7加工阶段的划分-122.8工序的划分-13 2.8.1 工序划分原则-13 2.8.2工序划分的方法-132.9工艺文件的制定-133 零件铣削加工工艺分析-13 3.1分析零件图，确定安装基准-133.2确定加工方法和加工路线-14 3.2.1选择加工方法-14 3.2.2选择加工路线-153.3选择切削用量-153.4选择刀具-153.5确定工件加工坐标系-153.6计算刀具轨迹坐标-163.7铣削加工工序卡和刀具卡-174数控加工程序的编制-184.1FANUC系统的介绍-184.2零件的铣削加工程序-22 4.2.1手工编程的程序-23 4.2.2CAXA工程师2008自动编程-28 4.2.3零件仿真加工图-725总结-77参考文献-78致谢-79前 言毕业设计是我们大学学习生活的很重要的一部分，是我们在校学习的最后的一个环节，是评价我们是否是一个合格大学生的一个很重要标准，因此在做毕业设计时，我都是怀着很重视的态度去做的。在刚接到要做毕业设计的任务，我一下子感到无从下手，有点迷茫，由于从没有做过这样的设计，经过几天的查找资料，我发现数控加工是机械行业一门新的专业，数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。随着计算机、自动控制技术的飞速发展，数控技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。同时，社会经济的飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。随着改革开放深入发展，全国特别是国有大中型企业及三资企业，在生产中都广泛地应用了数控加工技术和计算机辅助加工技术。由于市场竞争日益激烈，从而导致对专业人才的大量需求。随着民营经济的飞速发展，我国沿海经济发达地区(如广东，浙江、江苏、山东)，数控人才更是供不应求， 所以我觉得数控行业有着十分广阔的前景，所以就有试着做这方面设计的念头，又因为我们在校时也开了这方面的课程，我对数控的编程又有一定的了解，就选择典型零件的数控铣床铣削编程与操作设计这个课题。 要成为数控编程员就要具备：掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作，掌握机械的设计和制造专业知识，熟练掌握三维CADCAM软件，如ug、ProE等；熟练掌握数控手工和自动编程等技术；这样的高的要求就更能考察我们的综合知识掌握的怎么样，所以我愿意接受这个任务，来自我检验一下自己是否合格一个的大学生。经过两个多月的准备，我的毕业设计终于告以段落，两个多月的忙碌对我来说有着丰富的收获，我学到了很多，我学会了如何与同学、老师的沟通，学会了与同学配合完成任务，学会了如何利用图书、网络搜集信息等等。1 绪论1.1数控机床的产生与发展 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、远东速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。数控加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，美国帕森斯公司接收美国空军委托，研制直升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，当时数控装置采用电子管元件。1959年，数控装置采用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吗、，称为加工中心（MC Machining Center），使数控装置进入第二代。1965年，出现了第三代的集成的电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床产品和产量的发展。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储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自动编制程序的数控装置，数控装饰越来越小，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，可以PC机为控制系统的硬件部件，在PC机上安装NC软件，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。目前，世界主要工业发达国家的数控机床已经进入批量生产阶段，如美国、德国、日本等。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年代曾研究出数控铣床、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，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，使我国数控机床品种上、性能上以及水平上均有有了新的飞跃。1.2 数控机床加工特点（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础组成环节。数控机床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，只需要重新编程即可，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0.0050.01mm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，同时精密数控机床还采用了位置检测装置，更加提高了数控加工的精度。（4）易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。由于机床采用数字信息控制，易于与计算机辅助设计系统连接，形成CAD/CAM一体化系统，并用可以建立各机床的联系，容易实现群控。1.数控加工就是将加工数据和工艺参数输入到机床，机床的控制系统对输入信息进行运算与控制，并不断地向直接指挥机床运动的电动机功能部件机床的伺服机构发送脉冲信号，伺服机构对脉冲信号进行交换和放大处理，然后由传动机构驱动数控机床，从而加工零件，所以数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。2.数控编程数控机床和普通机床不同，整个加工过程中不需要人的操作，而由程序来进行控制。在机床上加工零件时，首先要分析零件图样的要求、确定合理的加工路线及工艺参数、计算刀具中心运动轨迹及其位置数据；然后把全部工艺过程以及其他辅助功能（主轴的正转与反转、切削液的开与关、变速、换刀等）按运动顺序，用规定的指令代码及程序格式编制成数控加工程序，经过调试后记录在控制介质上；最后输入到书空机床的数控装置中，以此控制数控机床完成工件的全部加工过程。因此，把从零件图样开始到获得正确的程序载体为止的全过程称为零件加工程序的编制。数控编程一般分为手工编程和自动编程两种。（1）手工编程。手工编程是指程序编制的整个过程步骤几乎全部是由日人工来完成的。对于几何形状不太复杂的零件，所需要的加工程序不长，计算也比较简单，出错的机会较少，这时用手工编程即及时又经济，因而手工编程仍被广泛地应用于形状简单的点位加工及平面轮廓加工中。但是工件复杂，特别是加工非圆弧曲线、曲面等表面，或工件加工程序比较长的，使用手工编程将十分烦琐、费时，而且容易出现错误，常会出现手工编程工作跟不上数控机床加工的情况。影响数控机床的开动率。此时必须用自动编程的方法编制程序。（2）自动编程。自动编程有两种：APT软件编程和CAM软件编程。APT软件是利用计算机和相应的处理程序后置处理程序进行处理，以得到加工程序的编程方法。在具体的编程过程中，除拟定工艺方案仍主要依靠人工方案外，（有些自动编程系统能自动确定 最佳的加工工艺参数），其余的工作，包括数值计算、编写程序单、制作控制介质、程序检验等各项工作均由计算机自动完成。编写人员只需根据图样的要求，使用数控语言编写出零件加工的源程序，送入计算机，由计算机自动地进行数值计算、后置处理，编写出零件加工程序单，宾噶在屏幕模拟显示加工过程，及时修改，直至自动穿出数据加工纸带，或将加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。CAM软件是将加工零件以图形形式输入计算机，由计算机自动进行数值计算前置处理，在屏幕上形成加工轨迹，及时修改，再通过后置处理形式加工程序输入数控机床进行加工。自动编程的出现使得一些计算烦琐、手工编写横困难的。或手工无法编出的程序都能实现。本设计根据零件的具体加工位置和零件的工艺特点，可以选择手工编程、也可以利用计算机进行自动编程的方式。1.3 数控机床的发展趋势随着计算机、微电子、信息、自动控制、精密检测及机械制造技术的高速发展，机床的数控技术有了长足的发展。近几年一些相关技术的发展，如刀具及新材料的发展，主轴伺服和进给系统、超高速切削等技术的发展。目前机床正朝着高速度、高精度、高工序集中度、高复合化和高可靠性等方向发展。世界数控技术及其装备的发展趋势主要体现在以下的方面。1）高速高效高精度高生产率。通过数控装置及伺服系统功能的改进，主轴的速度和进给速度大大提高，减小了切削的时间和非切削时间。高加工精度。随着精密产品的出现，对精度的要求提高了0.1微米，有的零件甚至已经达到了0.01微米，高精密零件要求提高了机床的加工精度，包括采用温度补偿法等。2）柔性化柔性化包括两个方面的柔性：一是数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化的设计，功能覆盖面广，便于不同用户的要求；二是DNC系统的柔性，同DNC系统能够根据不同生产流程的要求，使物料流和信息流进行动态调整，从而最大限度的发挥DNC系统的效能。3）工艺复合化和多轴化数控机床的工艺复合化，是指工件在一台机床装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头、旋转工作台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。此外，数控技术的进步也提供了多轴控制多轴联动控制功能。4)实时智能化在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要的分支发展，如自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。 5）结构新型化 采用新型结构，实现多坐标联动加工，其控制系统结构复杂，加工精度、加工效率较普通机床高210倍。6）编程技术自动化为了弥补手工编程和NC语言编程的不足，近年来开发多种自动编程系统，如图形交互式系统、数字化自动编程系统、会话式自动编程系统、语言数控编程系统等。其中图形交互式系统应用的最为广泛，图形交互式编程系统是以计算机辅助设计（CAD）软件为基础，首先形成零件的图形文件，然后再调用数控编程模块，自动编制加工程序，同时可动态显示刀具的加工轨迹。目前的图形交互式软件有Master CAD、Cimatron、pro/E、UG、CAXA、CATIA等。7）集成化数控系统采用高度集成化的芯片，可提高数控系统的集成度和软、硬件运行速度，应用平板显示技术可提高显示器的性能。平板显示器应用先进封装和互连技术。将半导体和表面安装技术融于一体，通过提高集成电路的密度，减小互联长度和数量来降低产品价格、改进性能、减小组件的尺寸、提高系统的可靠性。8）开放式封闭环控制模式采用通用计算机组成的总线式、模块化、开放、嵌入式体系结构，便于裁剪、扩展和升级，可以组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。闭环控制模式是针对传统数控系统和加工工艺综合作用的复杂过程，包括诸如加工尺寸、形状、振动、噪音、温度和热度等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环系统，在实现加工过程中动态调整加工过程。在加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、多媒体技术、网络技术、CAD/CAM、伺服系统、自适应控制、动态数据管理、动态刀具补偿、动态仿真等高新技术溶于一体，构成严密的制造过程闭环控制系统体系，从而实现集成化、智能化、网络化。2 数控铣削加工工艺2.1零件的工艺分析该零件主要由平面、孔系及外轮廓组成，内孔表面的加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔及光加工选择选择原则。中间40孔的尺寸公差为H8，表面粗糙度要求高，可采用钻粗镗半精镗精镗方案。零件上表面有12的孔，尺寸公差为H7，表面粗糙度要求高，可采用钻粗铰精铰方案。先用2.5的中心钻点钻，11.8的麻花钻钻底孔，最后铰刀进行粗铰和精铰。平面轮廓常采用的加工方法有数控铣、线切割及磨削等。平面与外轮廓表面粗糙度要求Ra6.3vm可采用粗铣精铣方案。零件中间凸台和左边的方凸台加工用14的立铣刀先进行计算机自动编程粗加工出来，然后再精铣一下就好。R5的倒圆和C3的倒角，可以用立铣刀进行宏程序加工。M10的螺纹孔，可以先用2.5中心钻进行点钻，然后用麻花钻钻底孔，然后用M10的丝锥，攻螺纹即可。零件表面的沟槽可以先用计算机自动编程进行粗加工，然后用10的立铣刀进行精加工加工出来。零件上表面的圆弧槽，用10球头铣刀，用计算机自动编程，进行粗加工和精加工。选择以上方法完全可以保证尺寸、形状精度和表面粗糙度要求。2.2装夹方案的确定 (1)定位基准的选择 在选择定位基准时，应该减少装夹的次数，尽量做到在一次安装中能够把零件上所有要加工的表面都加工出来。一般选择零件上不需要铣削加工的表面或孔作为定位基准。对于薄壁零件，选择的定位基准应该有利于提高加工的刚性，一减少切削变形。并且定位基准应该和设计基准重合以减少定位误差对尺寸精度的影响。 （2）夹具的选择 在选择夹具的时候有两个基本的要求。一是；要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对的固定；二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。 当零件加工批量不大时，应精良采用组合夹具、可调试夹具及其它通用夹具，来缩短生产准备时间、节省生产费用。在成批生产时，采用专用夹具，来提高效率。在选择夹具时还要保证零件的装卸要快速、方便、可靠。夹具上各部件应不妨碍机床对零件各表面的加工。 由于夹具确定了零件在数控机床坐标系中的位置，因而根据要求夹具能保证零件在机床坐标系的正确坐标方向，同时协调零件与机床坐标系的尺寸根据零件的结构特点，为了能够一次性把零件上表面的轮廓，沟槽，孔系还有内螺纹都加工出来，可选用一面两销的定位方式，即一底面、零件上面和左边的两个定位销定位，然后平扣虎钳来夹紧工件。2.3数控加工刀具 刀具的选择是数控加工工艺中的主要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工的质量。数控机床在选用刀具时，通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。数控机床对刀具的要求比普通机床要高、除了要求较好的刚性和尺寸稳定性、较长的寿命、良好的切削性能外，还要求安装调整方便。选择刀具时，还要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应，即选择的刀具的几何形状应依据加工曲面的具体情况而定。（1）刀具选择的基本要求 刀具刚性要好。为提高生产效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用量时很容易断刀。要保证被加工表面的形状精度，用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。当被加工的零件表面的加工余量不一样的时候，若采用刚性好的刀具就可以不必换刀，从而减少了换刀次数。 刀具的耐用度要高，由于数控铣床靠程序来控制精度的，刀具如果磨损很快，则被加工零件的尺寸精度和型面精度很难保证，故要用耐用度高的刀具。同时，刀具参数、几何角度、排屑性能等因素也要综合考虑。 （2）数控加工刀具材料 高速钢，又称白钢，它含有W,Cr,Mo,V,Co等元素，它不仅可以用来制造钻头、铣刀，还可以用来制造齿轮刀具、成形铣刀等复杂刀具。但由于其允许的切削速度低（50m/min），所以大多用于数控机床的低速加工。 硬质合金，硬质合金是有硬度和熔点都很高的碳化物，用co,mo,ni做粘结剂制成的粉末冶金产品。在中速和大切削中发挥优良的切削性能。常用的硬质合金有钨钴合金，钨钛合金等。 陶瓷材料，陶瓷是含有金属氧化物和氮化物的无机非金属材料。陶瓷材料具有高硬度、高强度、耐磨性好、化学性能稳定性稍差，但冲击韧性和抗破坏性能较好。 立方氮化硼，是人工合成的高硬度材料，其硬度和耐磨性仅次于金刚石，有极好的高温硬度，与陶瓷材料相比，其耐热性和化学稳定性稍差，但冲击韧性和抗破坏性能较好。 聚晶金刚石，作为最硬的刀具材料，硬度很高，具有很好的耐磨性，它能够以高硬度和高精度加工软的有色金属材料，但它对冲击敏感，容易破裂，而且对黑色金属中的铁的亲和力强，容易引起化学反应，一般只能能用于加工非铁零件。（3）铣削加工刀具、 在选择铣刀时，要使用刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。在加工时，对于平面零件的周边轮廓常采用面铣刀。在选择铣刀时应该注意一下几点：刀具半径r应该小于零件内轮廓面的最小曲率半径（一般为其0.80.9左右）；零件的加工高度H小于等于（1/41/6）r，以保证刀具具有足够的刚性，对不通孔或沟槽，选择L=H+(510)mm,其中R为刀尖角半径。在用面铣刀铣削表面时，粗铣时，铣刀直径要小些，因为粗铣切削时切削力大，选择小直径的铣刀可以减少切削力矩。粗铣时，铣刀直径要大些，尽量包容工件的整个表面加工宽度，一提高加工精度和效率，并减少相邻两次进给之间的接刀伤痕。 在铣削立体型面和变斜角轮廓外形时，常用球头铣刀、环形刀、鼓形刀和盘铣刀等。球头铣刀和环形刀用于加工立体面，鼓形刀和锥形刀用于加工一些变斜角的零件。曲面加工常用球头铣刀，但加工曲面较平坦的部分时，刀具以球头顶端刃切削，切削条件较差，因而应该采用环铣刀。 在内轮廓加工时，要注意刀具的半径小于轮廓曲面的最小曲率半径，在自动换刀机床中要预先测好刀具的结构尺寸和调整尺寸，以便在加工时进行刀具补偿。 （4）孔加工刀具 数控孔加工的刀具常用的有钻头、镗刀、铰刀和丝锥等。 钻头，一般钻孔的深度约为直径的5倍，细长孔的加工易于折断，要注意排削和冷却，在钻孔前最好先钻中心孔。 镗刀，镗刀按切削刃数量可以分为单刃镗刀和双刃镗刀。 铰刀，数控机床上所有的铰刀大多是通用标准铰刀，除此之外，还有机夹硬质合金刀片单刃铰刀和浮动铰刀等。2.4切削用量的确定合理的选择切削用量，对零件的表面质量、精度、加工效率影响很大。切削用量包括主轴的转速、背吃刀量、进给量。、 合理选择切削用量的原则：粗加工时，一般以提高效率为主，并考虑经济性和加工成本：半精加工和精加工时，应该在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性、加工成本。 背吃刀量，选择背吃刀量的主要依据的是机床、夹具、刀具和工件的刚性。在刚性允许的情况下，尽量选择较大的背吃刀量来减少进给次数，提高效率。但在工艺系统刚性不足或毛坯余量很大，或余量不均匀时，粗加工要分几次进给，并且应该把第一、二次进给的背吃刀量尽量取得大一些。在加工铸、锻件时应该尽量使背吃刀量大于硬皮层的厚度，一保证刀尖。 主轴转速，主轴转速主要根据允许的切削速度选取。而刀具的切削速度主要根据已经选定的背吃刀量、进给量、刀具的耐用度来、工件材料的强度和硬度以及切削加工来选取。而切削速度与主轴转速的关系如下公式所示：式中：dw-切削刃选定点处所对应的工件或刀具的最大回转直径，单位为mmn-主轴转速，单位为r/min vc-切削速度，单位为m/min进给量（mm/min或mm/r）。进给量的选取主要根据零件的加工精度和表面的粗糙度以及刀具、工件材料性质来选取。当零件的加工精度、表面粗糙度要求高时，进给量应该取小值。最大进给量受机床刚度和进给系统的性能限制，并与脉冲当量有关。2.5切削液的选择在金属切削过程中合理的选择切削液，可以改善切屑、工件、与刀具的摩擦状况，抑制积屑瘤和鳞刺的生长，从而降低切削力和切削温度，减少刀具的磨损和工件的热变形，提高刀具的耐用度，提高加工效率和加工质量。切削液在加工过程中的作用很大，它主要具有冷却作用、润滑作用、清洗作用、防锈作用。常用的切削液主要有水溶液、乳化液、切削油。在选用切削液时，应该注意以下几点：粗加工时，加工余量大，所选的进给量和背吃刀量也较大，所以会产生大量的切削热，所以选择切削液的主要目地是为了散热；在精加工时，对零件加工表面的质量要求高且要尽量的减少刀具的磨损，所以选择切削液的主要的目的是为了提高加工表面的质量和提高刀具的耐用度；当工件的材料不同时，选择切削液的主要目地和种类有所不同。当在加工铸件、黄铜等脆性材料时，一般不用切削液，以免崩脆的切削粘附在机床的运动部件上。在加工高强度刚和高温合金等难加工的材料时，对冷却的冷却、润滑作用都有较高的要求，应尽可能采用积压切削液或积压乳化液。在切削有色金属和铜、铝合金时，为了得到较高的表面质量和精度，可以采用10%-20%的乳化液、煤油或煤油与矿物油的混合物。在切削镁合金时，不能用水溶液，以免燃烧。2.6进给路线的确定2.6.1铣削加工路线的确定铣削加工路线的确定原则主要有以下的几点：1）加工的路线应该保证零件的加工精度和表面粗糙度，且效率高。2)使数字简单，以减少编程工作量。3）应该使加工路线最短，这样即可以减少程序段，又可以减少空刀的时间。除了上述的三点之外，在确定加工路线时，还有考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚性等情况，确定一次走刀，还是多次走刀来完成加工，以及在铣削加工中是采用顺铣还是逆铣等。（1） 顺铣和逆铣的选择当工件表面没有硬皮，机床的进给机构没有间隙时采用顺铣加工。采用顺加工的零件的被加工表面质量好，而且刀具的磨损也较小。反之，若被加工的表面有硬皮，进给机构有间隙，应该采用逆铣来加工表面，应为这样刀具从已加工表面切入，不会产生崩刃。（2） 铣削外轮廓的加工路线 在铣削平面零件的外轮廓时，通常采用立铣刀的侧刃进行切削。刀具在切入零件时，应该避免沿零件外轮廓的法向切入，以免产生刀痕。刀具应该沿零件切削点的切向或者延长线上切入零件，从而保证了零件的平滑过度。刀具在切出零件时，也应该沿切削点延长线或者切削方向切出，而不能在切削点出直接抬刀。 （3）铣削内轮廓的加工路线 在铣削内轮廓时，刀具也不能沿法向进行切入和切出，以免留下刀痕。而刀具可以沿一个过度圆弧切入和切出工件轮廓，以保证不留刀痕，圆弧的大小由内轮廓零件的尺寸而定。（4）铣削内槽的加工路线 在铣削内槽时通常采用平底立铣刀来进行铣削加工，用于加工的刀具的半径应该符合所加工内槽的要求。通常加工内槽的方法有三种：行切法、环切法、先行切法后环切法。行切法和环切法的共同特点是能切完所有内腔中要切削的部分，而不同点是行切法的加工路线短，但加工的精度较环切法差。所以在加工内槽时通常先采用行切法切去中间部分的余量，再用环切法加工内槽的形状。通过这种方法即可缩短加工的时间，又可以提高加工的精度。2.6.2孔加工路线 在数控立式铣床中，对孔进行加工时，首先将刀具移动到XOY平面上孔中心的位置上，然后刀具再沿Z向进行进给加工。 在确定XOY平面的加工路线时，要保证定位要迅速和准确。定位速度可以减小行程的时间，提高加工的效率。在安排加工路线时，要避免机械进给系统反向间隙对孔位精度的影响。在确定Z向的加工路线时，刀具分为快速移动加工路线和工作进给路线。刀具先从初始平面快速移动到R平面，然后再按工作进给速度进行加工。在加工多孔时，在保证不会发生刀具碰撞的前提下，当刀具加工完一个孔后，刀具只需要退到R面，从而减少了空刀的时间。2.7加工阶段的划分 当零件的加工质量要求较高时，往往不可能在一道工序内就完成一个或者几个表面的全部加工阶段，必须把整个加工过程按工序性质不同划分几个阶段：（1） 粗加工阶段。在这一阶段中要切除大量的加工余量，使毛坯的形状和尺寸接近零件成品，因此主要的目标是提高生产率。（2） 半精加工阶段。在这一阶段应该为主要表面的精加工做好准备（达到一定加工精度，保证一定的加工余量），并完成一些次要表面的加工（如钻孔、攻螺纹等），一般在热处理之前进行。（3） 精加工阶段。保证主要表面达到图样规定的尺寸精度和表面粗糙度要求，主要的目地是全面的保证精加工质量。（4） 光整加工阶段。对于零件上精度要求很高，表面粗糙度要求很小的表面，还需要进行光整加工。主要目标是以提高尺寸精度和减少表面的粗糙度为主，一般不用来纠正形状精度和位置精度。（5） 超精密加工阶段。该阶段是按照超稳定，超微量切除等原则，实现加工尺寸误差和形状误差在0.1微米一下的加工技术。2.8工序的划分2.8.1工序划分原则工序划分可以采用两种不同的原则；工序集中原则和工序分散原则。工序集中的原则就是指每道工序包括可能多的加工内容。将工件的加工集中在少数几道工序内容完成。工序集中一般使用机构复杂，机械化，自动化程度高的机床。因此工序集中的特点是：1）减少了设备的数量，减少了操作工人和生产面积。2）减少工序数目，减少运输工作量，简化了生产计划工作，缩短了生产周期。3）减少了工件的装夹次数，不仅有利于提高生产率，而且由于一次装夹下加工了许多的表面，也易于保证这些表面的加工精度。工序分散原则就是将工件的加工阶段分散在较多的工序内进行。每 道工序的加工内容很少，最小时每道工序仅完成一个简单的工步。其特点是：1）采用了比较简单的机床和工艺装备。2）对工人的技术要求低。3）生产设备工作量小，容易变换产品。4）设备数量少，工人数量多，生产面积大。2.8.2工序划分的方法（1）按所用的刀具划分，在一次安装过程中尽可能用一把刀具加工出可能加工的所有部分，然后再换另一把刀加工其他的部分。一同一把刀具完成的那一部分工艺过程为一道工序。（2）按安装次数划分，以每一次安装完成的那一部分工艺过程为一道工序。这种方法适应于加工内容不多的工作。（3）按粗、精加工划分，以粗加工中完成的那一部分工艺过程为一道工序，精加工中完成的那一部分工艺过程为一道工序。这种方法使用于加工后变形较大，需要粗、精加工分开的零件。（4）按加工部位划分，以完成相同型面的那一部分工艺过程为一道工序。对于加工表面多而复杂的零件，可以按结构特点分为几个加工部分，每一部分为一道工序。 2.9工艺文件的制定零件的加工工艺设计完成以后，就应该将有关的内容填入各种相应的表格或卡片中，以便贯彻执行并将其作为编程和生产技术准备的依据。这些表格或者卡片被称为工艺文件。数控加工的工艺文件除了包括机械加工工艺过程卡、机械加工工艺卡、数控加工工序卡，还包括数控加工刀具卡。其中，数控加工工序卡是用来编制程序的依据，以及用来指导操作者进行生产的一种工艺文件。它的内容包括工序及各工步的加工内容：本工序完成后工件的形状、尺寸和公差；各工步切削参数；本工序所用的机床、刀具和工艺安装等。数控加工刀具卡主要包括刀具的详细资料，有刀具号、刀具名称及规格、刀辅具等。它也是用来编制零件加工程序和指导生产的重要工艺文件。3零件铣削加工工艺分析3.1分析零件图，确定安装基准零件图工艺分析 该零件主要由平面、孔系及外轮廓组成，内孔表面的加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔及光加工选择选择原则，中间40孔的尺寸公差为H8，表面粗糙度要求高，可采用钻粗镗半精镗精镗方案。零件上表面有12的孔，尺寸公差为H7，表面粗糙度要求高，可采用钻粗铰精铰方案。平面轮廓常采用的加工方法有数控铣、线切割及磨削等。在本设计中，平面与外轮廓表面粗糙度要求Ra6.3vm可采用粗铣精铣方案。还有R5的倒圆和C3的倒角，可以用立铣刀加工。M10的螺纹孔，可以先用麻花钻钻底孔，然后用M10的丝锥，攻螺纹即可。零件表面的沟槽可以先用麻花钻先钻一个下刀孔，然后用10的立铣刀就可以加工出来。零件上表面的圆弧槽，可以改变加工工位，用14的立铣刀加工出来，这个放在最后加工。选择以上方法完全可以保证尺寸、形状精度和表面粗糙度要求。 (1)定位基准的选择 零件属于盘类零件，零件上有孔、槽、螺纹孔、凸台组成，而且凸台的轮廓由直线和圆弧构成。考虑到零件的结构和形状，还有实际加工时的机床的加工特点，选择零件的底面为装夹定位面。在选择定位基准时，应该减少装夹的次数，尽量做到在一次安装中能够把零件上所有要加工的表面都加工出来。一般选择零件上不需要铣削加工的表面或孔作为定位基准。对于薄壁零件，选择的定位基准应该有利于提高加工的刚性，一减少切削变形。并且定位基准应该和设计基准重合以减少定位误差对尺寸精度的影响。 （2）夹具的选择 在选择夹具的时候有两个基本的要求。一是；要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对的固定；二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。 当零件加工批量不大时，应精良采用组合夹具、可调试夹具及其它通用夹具，来缩短生产准备时间、节省生产费用。在成批生产时，采用专用