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毕业设计论文
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数控机床毕业设计说明书,毕业设计论文
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毕业设计说明书 共 45 第 1 目 录 一、零件的加工工艺性分析 1、零件的基本结构分析 2、技术要求的分析 3、毛坯类型及材料的分析 4、零件装夹定位方案的确定 二、数控加工的工艺分析 1、选择加工方法 2、确定加工顺序及走刀路线 3、刀具的选择（刀具明细表与刀具卡片） 4、切削用量的选择 5、拟订数控加工工序卡片 6、机床设备的主要技术参数 三、编程与加工 1、设定毛坯与工件坐标系 2、编程方法的选择及主要格式 3、主要节点的计算 4、程序 5、程序说明书 四、参考资料 nts毕业设计说明书 共 45 第 2 前 言 随着数控机床在航空、航天、造船、汽车、模具等机械制造领域的广泛应用。现在机械制造技术发生了大的变化，大力发展，应用数控加工技术已成为全体机械制造企业的重中之重，与此同时，数控加工技术人员的 乏，已成为制造工业快速，高效及可继续发展的瓶颈，快速有效地培养一大批能够熟练掌握现代数控编程与加工技术人才，已成为全社会的共同需求。 数控机床是否能充分发挥其高精度，高要求、高效率的功能，数控编程与加工技能是关键，要编制一个合理的数控加工程序，使数控机床取得最佳的零件加工效果，数控加工技术人员既要掌握好编程指令的功能和编程技巧，又必须具备综合应用数控加工工艺及工艺装备相关知识的能力，做到两者相结合。 本次毕业设计说明书是根据毕业设计任务书的要求所编写的，在本次设计中翻阅了机械加工工艺手册等资料，再结合所学的编程。机械制造技术等知识，才得以成功地完成这次毕业设计。 由于编者水平有限，在设计中经验不足，加之资料有限，难免出现错误和不足之处。还请老师批评指正。 YOU*YOU 2006年 12月 nts毕业设计说明书 共 45 第 3 零件图 nts毕业设计说明书 共 45 第 4 （一）零件的加工工艺性分析 1、零件的基本结构分析 由图 纸可知零件是由外轮廓、平面、槽以及孔、螺纹孔组成。其中孔 28H8、扇形曲面、扇形曲面岛屿的各个侧面，还有图纸上标 D面和槽壁的粗糙度要求较高为 Ra1.6。必须采用：粗半精精加工才能满足要求；其余的各个面要求也很高，粗糙度为 Ra3.2，公差为 0.1mm，采用：粗 半精加工。图纸上有些尺寸还标明了公差要求，如 28 ， 60 等都是 IT8 级， 2- 10 孔的公差等级更高为 IT7。另外零件的外轮廓的前后左右都两两对称，且对称度都为 0.03mm。 2、技术要求的分析 图纸上要求零件加工完后要去除毛刺，可用锉刀倒钝，将锐边倒钝至不割手。图纸上还要求曲面扇形误差为 0.05mm，未注公差为0.1mm 以及其余的平面粗糙度要求为 Ra3.2。这些要求在机床性能保证下，消除反向间隙是可以达到的。 3、毛坯类型及材料的分析 由图纸可以看得出，该零件的外形比较规则，可确定毛坯为长方体形 状，零件材料为硬铝（主要为 Al-Cu-Mg 合金），没有经淬火 +时效处理的硬铝，强度和硬度较低，加工时易出现变形和粘刀等不利于加工。因此，在粗加工前先退火，粗加工后，再进行淬火 +时效处理。然后再半精、精加工，这样才能满足零件的加工要求和使用要求，硬铝的耐腐蚀性差，通常会在其表面裹复一层纯铝以提高其耐腐蚀性。 nts毕业设计说明书 共 45 第 5 4、零件装夹定位方案的确定 为保证零件各尺寸几各尺寸位置精度，以及提高加工效率，采用一次装夹完成全部外轮廓、平面、槽、孔、曲面的粗加工，粗加工完后对工件进行找正，然后再一次装夹完成全部半精、精加工。各方 案确定如下： （ 1）、定位方案：根据基准重合和基准统一原则，以工件下表面和工件的一侧进行定位。采用合适的垫铁和平口钳固定钳口保证定位。 （ 2）、装夹方案：该零件毛坯的外形比较规则，因此选择精密平口虎钳进行夹紧。零件装夹定位简图如下： nts毕业设计说明书 共 45 第 6 一、 数控加工的工艺分析 6、 机床设备的主要技术参数 机床的 选择需要符合以下三点： （ 1） 机床的加工尺寸范围应与加工零件要求的尺寸相适应 （ 2） 机床的工作精度应与工序要求的精度相适应 （ 3） 机床的选择还应与零件的生产类型相适应 根据上述要求，选择型号 VMC750E的加工中心机床，其系统为 FANUC oi-MB三轴立式加工中心，其参数如下： 工作台台面尺寸为： 320X1320mm. 主轴轴线至垂直导轨面距离为： 360mm. 主轴转速为： 45 4510r/min. 重复定位精度为： 0.025mm. 主电动机功率为： 5.5KW. 外型尺寸为： 2070X2230X2740mm. 1、选择加工方法 （ 1）上下表面及外轮廓的粗糙度要求为 Ra3.2,可选用：粗铣精铣。 （ 2）扇形曲面及内槽的加工：扇形曲面到 D 面槽粗糙度要求为Ra1.6，可选用：粗加工半精加工精加工。 E 面槽的粗糙度要求为 Ra3.2，可选用： 粗铣精铣。 （ 3）孔加工方法的选择：孔加工为了便于钻头引正，先用中心钻加工中心孔，然后再钻孔。内表面的加工方案在很大程度上取决于nts毕业设计说明书 共 45 第 7 内孔表面本身的尺寸精度和粗糙度。对于精度较高，粗糙度 Ra 较小的表面，一般不能一次加工到规定的尺寸，而要划分加工阶段逐步进行。该零件的孔系加工方案选择如下： 、 2-M12螺纹孔：先钻中心孔钻底孔攻螺纹 、 2- 10H7孔：表面粗糙度无要求，选择：钻饺 、 28H8孔：表面粗糙度为 Ra1.6，选择：钻粗镗精镗 2、确定加工顺序及走刀路线 按基面先行、先面后孔、先粗后精的原则确定加工顺序，详见“数控加工工序卡片”。数控机床反向间隙很小，并且具有间隙补偿功能，顺铣可以提高工件表面粗糙度。同时对工件有一向下的作用力，使工件不易松动，同时还可以提高刀具寿命。因此数控机床采用顺铣，并且为保证切入切出处没有接刀痕，最好采用圆弧切入切出，或在工件延长线上切入切出。 （ 1）粗、精铣上表面：选用 80 的面铣刀，刀具走刀路线如下： （ 2）粗、精铣外轮廓：使用 10 键槽铣刀，刀具走刀路线如下： nts毕业设计说明书 共 45 第 8 （ 3）粗、精铣内槽：使用 10 键槽铣刀，刀具走刀路线如下： 走完了 a图走 b图。 a 图 b 图 (4)粗、精铣扇形曲面的加工：选用 10 的球头铣刀，刀具走刀路线如下： nts毕业设计说明书 共 45 第 9 （ 5）钻中心孔：选用 3的中心钻，刀具走刀路线如下： （ 6）钻螺纹底孔：选用 10.3麻花钻，刀具走刀路线如下： （ 7）攻螺纹：选用 12丝锥，刀具走刀路线如下： nts毕业设计说明书 共 45 第 10 （ 8）钻 2- 10H7孔：选用 9.7 的麻花钻，刀具走刀路线如下： （ 9）铰 2- 10H7孔：选用 10的铰刀，刀具走刀路线如下： （ 10）钻 28孔：选用 26.6的麻花钻，刀具走刀路线如下： （ 11）粗镗 28 孔：选用 27.6的镗刀，刀具走刀路线如下： （ 12）精镗 28 孔：选用 28 的镗刀，刀具走刀路线如下： nts毕业设计说明书 共 45 第 11 3、刀具的选择 （ 1）零件上下表面采用面铣刀加工，根据侧吃刀量选择端铣刀直径，使铣刀工作时有合理的切入切出角；且铣刀直径应尽量包容工件加工宽度，以提高加工精度和效率，并减少相邻两次进给之间的接刀痕迹。 （ 2）槽与轮廓采用键槽铣刀粗加工，立铣刀精加工，铣刀半径R 受轮廓最小曲率半径限制，取 R=5mm。 （ 3）孔加工各工步的刀具直径根据加工余量和孔径确定。 （ 4）曲面加工采用球头刀加工。 刀具明细表： 序号 刀具偏号 刀具规格名称 数量 加工表面 1 T01 80 高速钢面铣刀 1 铣削上下表面 2 T02 10 键槽铣刀 1 粗铣槽及轮廓 3 T03 10 求头刀 1 铣削曲面 4 T04 3 中心钻 1 钻中心孔 nts毕业设计说明书 共 45 第 12 5 T05 10.3麻花钻 1 钻 2xM12底孔 6 T06 9.7麻花钻 1 钻 2x 10H7 底孔 7 T07 26.6麻花钻 1 钻 28底孔 8 T08 10 立铣刀 1 精铣槽及轮廓 9 T09 12 机用丝锥 1 攻 2-M12螺纹孔 11 T10 10 铰刀 1 铰 2- 10 孔 12 T11 内孔镗刀 1 粗、精镗 28孔 数 控 刀 具 卡 片 零件图号 1 数控刀具卡片 使用设备 刀具名称 面铣刀 VMC750E 刀具编号 T01 换刀方式 自动 程序编号 刀 具 组 成 序号 编 号 刀具名称 规格 数量 备注 1 TO1 80 硬质合金 面铣刀 1 备注 编制 nts毕业设计说明书 共 45 第 13 数 控 刀 具 卡 片 零件图号 2 数控刀具卡片 使用设备 刀具名称 键槽刀 VMC750E 刀具编号 TO2 换刀方式 自动 程序编号 刀 具 组 成 序号 编 号 刀具名称 规格 数量 备注 1 T02 键槽铣刀 1 备注 编制 数 控 刀 具 卡 片 零件图号 3 数控刀具卡片 使用设备 刀具名称 球头刀 VMC750E 刀具编号 T03 换刀方式 自动 程序编号 刀 具 组 成 序号 编 号 刀具名称 规格 数量 备注 1 T03 球头刀 1 备注 编制 nts毕业设计说明书 共 45 第 14 数 控 刀 具 卡 片 零件图号 4 数控刀具卡片 使用设备 刀具名称 中心钻 VMC750E 刀具编号 T04 换刀方式 程序编号 刀 具 组 成 序号 编 号 刀具名称 规格 数量 备注 1 T04 中心钻 1 备注 编制 数 控 刀 具 卡 片 零件图号 5 数控刀具卡片 使用设备 刀具名称 麻花钻 VMC750E 刀具编号 T05 换刀方式 自动 程序编号 刀 具 组 成 序号 编 号 刀具名称 规格 数量 备注 1 T05 麻花钻 1 备注 编制 nts毕业设计说明书 共 45 第 15 数 控 刀 具 卡 片 零件图号 8 数控刀具卡片 使 用设备 刀具名称 立铣刀 VMC750E 刀具编号 T08 换刀方式 自动 程序编号 刀 具 组 成 序号 编 号 刀具名称 规格 数量 备注 1 T08 立铣刀 1 备注 编制 数 控 刀 具 卡 片 零件图号 9 数控刀具卡片 使用设 备 刀具名称 丝锥 VMC750E 刀具编号 T09 换刀方式 自动 程序编号 刀 具 组 成 序号 编 号 刀具名称 规格 数量 备注 1 T09 丝锥 1 备注 编制 nts毕业设计说明书 共 45 第 16 数 控 刀 具 卡 片 零件图号 10 数控刀具卡片 使用设备 刀具名称 铰刀 VMC750E 刀具编号 T10 换刀方式 自动 程 序编号 刀 具 组 成 序号 编 号 刀具名称 规格 数量 备注 1 T10 铰刀 1 备注 编制 数 控 刀 具 卡 片 零件图号 11 数控刀具卡片 使用设备 刀具名称 镗刀 VMC750E 刀具编号 T11 换刀方式 自动 程序编号 刀 具 组 成 序号 编 号 刀具名称 规格 数量 备注 1 T11 镗刀 1 备注 编制 4、切削用量的选择 该零件材料切削性能好，铣削平面时，留 0.5mm精加工余量，孔nts毕业设计说明书 共 45 第 17 加工精镗余量留 0.2mm，精铰余量留 0.1mm。 （ 1） T01 80面铣刀 查参考资料实用机械加工工艺手册，选用刀具材料为高速钢（下同），因为高速钢韧性好，价格低切适用，而硬质合金较脆。查得 Vc=180 300 m/min fz=0.2 0.3 mm/z 由数控编程与加工中式 2-2得 : n=1000Vc/3.14D=1000x180/3.14x80=716.56 r/min 由数控编程与加工中式 2-1得 : Vf=f*n=fz*Z*n=0.2x4x716.56=573.25 mm/min （ 2） T02键槽铣刀 查参考资料机械加工工艺师手册得： Fz=0.15 Vc=100 135 z=3 依公式的 n=1000Vc/3.14D=1000 100/3.14 10=3184.7 r/min Vf=f*n=fz*n*z=0.15 3 3184.7=1433.12 mm/min （ 3） T03 球头刀 10 Vc=100 300 m/min f=0.18 n=1000Vc/3.14D=1000 100/3.14 10=3184.7 r/min Vf=f*n=600 mm/min （ 4） T04 3 中心钻 n=1200 r/min （ 5） T05 10.3麻花钻，查得： Vc=105 m/min f=0.25 n=1000Vc/3.14D=1000 105/3.14 10.3=3246.55 r/min nts毕业设计说明书 共 45 第 18 Vf=f*n=0.25 3246.55=811.64 mm/min （ 6） T06 9.7麻花钻 ，查得： Vc=105 m/min f=0.25 mm/r n=1000Vc/3.14D=1000 105/3.14 9.7=3412.19 r/min Vf=n*f=0.25 3412.19=853.05 mm/min （ 7） T07 26.6麻花钻，查得： Vc=105 m/min f=0.4 mm/r n=1000Vc/3.14D=1000 105/3.14 26.6=1250 r/min Vf=n*f=0.4 1250=500 mm/min （ 8） T08 10立铣刀，查得： Vc=120 300 m/min fz=0.03 0.04 mm/z n=1000Vc/3.14D=1000 120/3.14 10=3821.65 r/min Vf=f*n=fz*n*z=0.03 3 3821.65=343.95 mm/min （ 9） T09 12机用丝锥，查书得： n=100 r/min Vf=200 mm/min （ 10） T10 10 铰刀，查参数资料书实用机械加工工艺手册，得： f=0.02 mm/r Vc=43 m/min n=1000Vc/3.14D=1000 43/3.14 10=1369.4 r/min Vf=n*f=0.02 1369.4=27.39 mm/min （ 11） T11 内孔镗刀 粗镗： Vc=100 150 f=0.4 1.5 n=500 r/min Vf=80 mm/min nts毕业设计说明书 共 45 第 19 精镗： Vc=150 200 m/min f=0.2 0.1 n=800 r/min Vf=60 mm/min 5、拟订数控加工工序卡片 为更好地指导编程和加工操作，把该零件的加工顺序、所用刀具和切削用量等参数编入 数控加工工序卡片 中。 生产企业 产品名称 程序编号 材料牌号 LY 工序号 零件名称 加工中心典型零件 夹具名称 平口钳 车间 工序名称 零件图号 JVTC-004 设备名称 加工中心 数控加工工序卡片 共 页 第 页 装配图号 设备型号 VMC750E 工步号 工步内容 加工部位 刀具名称 刀具图号 刀具规格 主轴转速 进给速度 切削深度 备注 1 粗铣上表面 上表面 面铣刀 1 80 700 500 1.5 2 粗铣轮廓与槽 轮廓，槽 键槽刀 2 10 3000 1000 4 3 铣曲面 扇形曲面 球头刀 3 10 3000 600 0.1 4 钻中心孔 中心孔 中心钻 4 3 1200 5 钻 2-m12 底孔 2-m12 孔 麻花钻 5 10.3 3200 600 6 钻 2- 10 底孔 2- 10 孔 麻花钻 5 9.7 3000 800 7 钻 28 底孔 28 孔 麻花钻 5 26.6 1250 500 8 精铣上表面 上表面 面铣刀 1 80 700 400 0.5 9 精铣轮廓与槽 轮廓，槽 立铣刀 8 10 3800 343 0.5 10 攻 2-m12 螺纹 2-m12 孔 丝镗 9 12 100 200 11 铰 2- 10 孔 2- 10 孔 铰刀 10 10 1000 30 0.15 12 粗镗 28 孔 28 孔 镗刀 11 27.7 500 80 0.55 13 粗镗 28 孔 28 孔 镗刀 11 28 800 60 0.15 14 粗铣下表面 下表面 面铣刀 1 80 700 500 4.5 15 精铣下表面 下表面 面铣刀 1 80 700 400 0.5 工艺员 审核 批准 时间 修订 nts毕业设计说明书 共 45 第 20 二、 编程与加工 1、 设定毛坯与工件坐标系 考虑到装夹、加工效率以及尺寸精度等问题，设定毛坯为： 164 124 35 mm 在 X0Y平面内确定以 O点 为工件原点， Z方向以离毛坯上表面 -2mm 处为工件原点，建立工件坐标系。如图纸所示。 采用手动对刀方法把轮廓作为对刀边。 2、 编程方法的选择及主要格式 铣削上下表面采用直线插补指令。铣削轮廓、曲面采用变量编 程。铣削槽采用直线插补指令和圆弧插补指令沿着槽壁铣削，如有残料采用手轮加工。孔以及螺纹采用循环指令加工。 主要指令格式如下： G00 X Y Z G01 X Y Z F G02 X Y R F G03 X Y Z G01 G41 X Y D F G01 G42 X Y D F G00 G40 X Y G00 G43 Z H G81 X Y Z R F G73 X Y Z R Q F G84 X Y Z R F G89 X Y Z R P F G76 X Y Z R Q F G80 M03 M05 M06 M08 M09 M30 T S 3、主要节点的计算 nts毕业设计说明书 共 45 第 21 （ 1） （ -70， 0） （ 2）（ -70， -26.2） （ 3）（ -67.66， -31.86） （ 4） （ -51.86， -47.66） （ 5）（ -46.2， -50） （ 6）（ -30， -50） （ 7）（ 46.2， -50） （ 8）（ 51.86， -47.66） （ 9）（ 67.66， -31.86） （ 10）（ 70， -26.2） （ 11）（ 70， -21。 63） （ 12）（ 62.90,-15.73） （ 13） (62.90,15.73) （ 14） (70,21.63) （ 15） (70,26.2) （ 16） (67.66,31.86) （ 17） (51.86,47.66) （ 18） (46.2,50) （ 19） (10,50) （ 20） (-46.2,47.28) （ 21） (-51.86,43.61) （ 22） (-67.66,31.86) （ 23） (-70,26.2) （ 24） (-30,-38) （ 25） (-41.23,-38) （ 26） (-46.2,-35.66) （ 27） (-51.86,-26.89) （ 28） (-58,-21.23) （ 29） (-58,21.22) （ 30） (-55.66,26.89) （ 31） (-46.89,35.66) （ 32） (-41.23,38) （ 33） (10,38) nts毕业设计说明书 共 45 第 22 4、程序 O0001； O0002；（粗铣外轮廓） G54 G90 X200 Y200 ； G54 G90 G40 G80 ； M08 ； M08 T02 M06 ； T01 M06 M03 S200 ；（铣上表面） M03 S3000 ； G00 G43 Z200 H01 ； G00 X-90 Y-70 ； G00 X-140 Y-30 ； #1=0 ； Z10 ； N1 #1=#1+10 ； G01 Z0.5 F500 ； G00 Z-#1 ； X140 ； G00 G41 X-80 D02 F1000 ； G00 Y30 ； G01 Y60 ； G01 X-140 ； X80 ； G00 Z200 ； Y-60 ； M05 ； X-90 ； M09 ； G00 G40 Y-70 ； M30 ； IF#1LT-30GOTO1 ； （此程序段可用于粗、精铣上表面， G00 Z200 ；（转下一页） 粗加工时要半径补偿；此外，把工 件坐标系建在零件下表面，中心为 原点。且工件加工完后反向装夹， 程序也可用于加工 下表面。） nts毕业设计说明书 共 45 第 23 铣槽 G03 X-51.86 Y43.61 R8 F600； G00 X-40 Y0 ； G01 X-67.66 Y31.86 F800； G00 G43 Z3 H02 ； G03 X-70 Y 26.2 R8 F600； G01 Z-6.5 F800 ； G01 X-70 Y0 F800； G01 G41 X-70 D02 ； G03 X-30 R20 F600； G01 Y-26.2 ； G01 X-30 Y22.5 F800； G03 X-67.66 Y-31.86 R8 F600； X30 ； G01 X-51.86 Y-47.66 F800； Y-22.5 ； G03 X-46.2 Y-50 R8 F600； X-30； G01 X46.2 Y-50 F800； Y0； G03 X51.86 Y-47.66 R8 F600； G02 X-58 R14 F600； G01 X67.66 Y -31.86 F800； G00 Z10； G03 X70 Y28.3 R8 F600； X-70 Y0； G01 X70 Y-21.63 F800； G01 Z-10.5 F800； G03 X62.90 Y-16 R6 F600； Y-62.2； G02 X62.90 Y16 R16 F600； G03 X-67.66 Y-31.86 R8 F600； G03 X70 Y21.63 R6 F600； G01 X-51.86 Y-47.66 F800； G01 X70 Y28.3 F800； G03 X-46.2 Y-50 R8 F600； G03 X67.66 Y31.86 R8 F600； G01 X-30 Y-50 F800； G01 X51.86 Y47.66 F800； G03 X-30 Y-38 R6 F600； G03 X46.2 Y50 R8 F600； G01 X-41.23 Y-38 F800； G01 X-46.2 Y50 F800； G02 X-46.2 Y-35.66 R8 F600； nts毕业设计说明书 共 45 第 24 G01 X-51.86 Y-26.89 F800； O0003；（铣曲面） G02 X-58 Y-21.23 R8 F600； G54 G90 G40 G49 G80； G01 X-58 Y21.23 F800； G00 Z50； G02 X-55.66 Y26.89 R8 F600； M06 T03 M03 S3000； G01 X-46.89 Y35.66 F800； M08； G02 X-41.23 Y38 R8 F600； G00 X-31 Y-27.5； G01 X10 Y38 F800； Z5； G03 X10 Y50 R6 F600； #1=-27.5； G01 X-46.2 Y50 F800； #2=-31； G03 X-51.86 Y43.61 R8 F600； N1 #1=#1+0.1； G01 X-67.66 Y31.86 F800； G01 Z-#2*#2/200+5 F600； G03 X-70 Y 26.2 R8 F600； N2 #2=#2+0.1； G01 X-70 Y0 F800； G01 X#2 Z-#2*#2/200+5 F2000； G03 X-58 Y0 R6； IF#2 LT 31GOTO2； G00 G40 X-65； #2=-31； G00 G49 Z200 M09； G00 Z5； M05； G00 X-31； M30 IF#1LT27.5GOTO1； （铣槽程序段可适用于粗、精铣槽， G00 Z200 M09； 精铣需把 T02换成 T08，另外在粗 M05；（转下一页） 铣中刀具的半径，长度补偿需根据 精铣余量来该，槽中未铣的残料通过手轮清除。） nts毕业设计说明书 共 45 第 25 M06 T04；（钻中心孔） M03 S3000； M03 S1200； M08； G00 G43 Z50 H04； G00 G43 Z50 H06； M08； G73 X-68 Y48 Z-35 R3 Q5 F80； G81 X-68 Y48 Z-5 R3 F40； X68 Y-48； X68； G80； X-68 Y-48； G00 G49 Z200 M09； X68； M05； X60 Y0； M06 T07；（钻 28的底孔） G80 G49； M03 S1250； G00 Z200 M09； M08； M05； G00 G43 Z50 H07； T05 M06；（钻螺纹底孔） G73 X60 Y0 Z-35 R3 Q5 F50； M03 S3000； G80； M08； G00 G49 Z200 M09； G00 G43 Z50 H05； M05； G73 X-68 Y-48 Z-35 R3 Q5 F80； X68 Y48； G80； G00 G49 Z200 M09； M05； T06 M06；（钻 2- 10H7底孔） nts毕业设计说明书 共 45 第 26 卸下工件，淬火 +时效处理后进行精加工。 O0004；（攻 2-M12 螺纹） M06 T11；（粗、精镗 28 孔） G54 G90 X200 Y200 Z200； M03 S500 M08； M06 T09； G00 G43 Z50 H11； M03 S100； G76 X60 Y0 Z-30 R3 Q0.5 F80； M08； G80； G00 X0 Y0； G00 G49 Z200 M09； G00 G43 Z50 H09； M05； G84 X68 Y-48 Z-30 R3 F200 ； M30； X68 Y48； G80 ； G00 Z200 M09； M06 T10；（铰 2- 10 的孔） M03 S1300； M08； G00 G43 Z50 H10； G89 X-68 Y48 Z-30 R3 F30； X68 Y-48； G80； G00 G49 Z200 M09； M05； nts毕业设计说明书 共 45 第 27 5、程序说明书 工序号 零 件图号 JVTC-004 程序编号 资料编 号 共 1 页 第 1 页 零件名称 加工中心典型零件 NC 文件名称 备注 数 控 加 工 程 序 说 明 书 序号 说 明 内 容 1 程序 O0001 用于上下表面的粗精加工粗铣是通过改变刀具半径补偿，而下表面铣削需重新装夹后把工件坐标系建在下表面原点 2 程序 O0002 用于轮廓和槽的粗精加工，粗铣通过改变刀具半径补偿和长度补偿来达到要求 3 程序 O0003用 于钻中心孔和所有粗加工 4 程序 O0004用于精加工的程序 工艺员 审核 批准 时间 修订 四、参考资料 1、数控编程与加工主编：楼章华 杨静云 江西高校出版社。 2、机械制造技术主编：李华 机械工业出版社 3、公差技术与测量主编：刘越 化学工业出版社 4、机械制造基础主编：京玉海 罗丽平 清华大学出版社 5、金属切削与刀具实用技术主编：刘杰 国防工业出版社 6、实用机械加工工艺手册主编：陈宏均 机械工业出版社 7、数控编程全国数控培训网络天津分中 心编 机械工业出版社 8、机械加工工艺师手册主编：杨叔文 机械工业出版社 nts毕业设计说明书 共 45 第 28 零件图 nts毕业设计说明书 共 45 第 29 （一） 零件加工 工艺分析 一、零件的基本 结 构分析 1： 由图（件一）可知，本工序加工的部位较多，精度要求较高 从结构上来看，该零件由内外圆柱面，椭圆柱面，圆弧面，外螺纹等所组成，结构形状复杂，很适合数控车削加工。 此外该零件的外轮廓要素描述，尺寸标注均完整，且尺寸标注有利于定位基准与编程原点的统一，便于编程加工。 2： 由图（件二）可知，本工序加工的部位不多，但精度要求较高。 从结构上来看，该零件由外圆柱 面，椭圆柱面，内圆锥面，内螺纹等所组成 结构形状复杂，很适合数控车削加工。 此外该零件的外轮廓要素描述，尺寸标注均完整，且尺寸标注有利于定位基准与编程原点的统一，便于编程加工。 二、技 术 要求的分析 1尺寸精度 起支承作用的 轴颈为 了确定 轴 的位置，通常 对 其尺寸精度要求 较 高（ IT5 IT7）。 装配传动 件的 轴颈 尺寸精度一般要求 较 低（ IT6IT9）。 2几何形 状 精度 轴类零件 的几何形 状 精度主要是指 轴颈 、外 锥 面、莫氏 锥 孔等的 圆 度、 圆 柱度等，一般 应将 其公差限制在尺寸公差范 围内 。 对精度要求 较 高的 内 外 圆 表面， 应 在 图纸 上 标 注其 允许 偏差。 3相互位置精度 轴类零件 的位置精度要求主要是由 轴在 机械中的位置和功用 决定 的。通常 应 保 证装配传动 件的 轴颈对 支承 轴颈 的同 轴 度要求，否 则会 影 响传动 件（ 齿轮 等）的 传动 精度，并 产 生噪 声。 普通精度的 轴 ，其配 合轴段对 支承 轴颈 的 径向 跳 动 一般 为 0.01 0.03mm，高精度 轴（ 如主 轴 ）通常 为 0.001 0.005mm。 4表面粗糙度 一般与 传动 件相配合的 轴径 表面粗糙度 为 Ra2.50.63 m，与 轴 承相配合的支承 轴径 的表面粗糙度 为 Ra0.63 0.16 m。 nts毕业设计说明书 共 45 第 30 三： 毛坯及材料的 选择 (一 )零件的毛坯 类 型 轴类零件 可根据使用要求、生 产类 型、 设备条 件及结 构， 选用 棒料、 锻 件等毛坯形式。 对 于外 圆 直 径 相差不大的 轴 ，一般以棒料 为 主；而 对 于外 圆 直 径 相差大的 阶 梯 轴 或重要的 轴 ， 常选用锻 件， 这样 既节约 材料又 减 少机械加工的工作量 ，还 可改善机械性能。 根据生 产规 模的不同，毛坯的 锻 造方式有自由 锻 和模 锻两 种。中小批生产多 采用自由 锻 ，大批大量生 产时 采用模 锻 。 (二 )零件的材料的分析 轴类零件应根 据不同的工作 条 件和使用要求选用 不同的材料并采用不同的 热处 理 规 范（如 调质 、正火、淬火等），以 获得一定的 强 度、 韧 性和耐磨性 。 45钢 是 轴类零件 的常用材料，它价格便宜 经过调质 （或正火）后，可得到 较 好的切削性能，而且能 获 得 较 高的 强 度 和韧 性等 综 合机械性能，淬火后表面硬度可 达 45 52HRC。 40Cr 等合金 结 构 钢 适用于中等精度而 转 速 较 高的 轴类零件 ， 这类钢经调质 和淬火后，具有 较 好 的综 合机械性能。 本题 采用 45钢 .下面的 计 算 参数 的 选择也 因此而得。 四：确定 装夹 方案 为了使工序基准与定位基准重合减少定位误差，并敞开所有加工部位，权衡利弊 采用三爪自定心卡 盘夹 持工件； 还 可采用尾座 顶 尖支持工件。 车床夹 具 图 与零件 装夹 定位 简图 nts毕业设计说明书 共 45 第 31 二、 数 控加工的 工艺 分析 （ 1） 机床 设备 的 选择 及其 参数 机床的 选择 需要符合以下三 点 ： 1：机床的加工尺寸范 围应 与加工零件要求的尺寸相 适应 2：机床的工作精度 应 与工序要求的精度相 适应 3：机床的 选择还应 与零件的生 产类 型相 适应 本题 采用 CJK-6240 型 数 控 车床 （ FANUC） CJK-6240 型 数 控 车床 主要技 术参数 床身最大回 转 直 径 410mm 最大切削直 径 380mm 最大切削 长 度 850mm 主 轴转 速范 围 12级 32-2000r/in 进给 速度 x向 3-1500mm/min Z向 6-3000 mm/min 脉冲当 量 x向 0.005 z 向 0.01 刀架有效行程 x:向 2300mm z 向 850mm （ 2）选择加工方法 1：外型表面粗糙度 .为 1.6 可选用 粗车 精车 2：外螺纹只需用 G71 粗加工再用 G70 精加工即可 3：内螺纹需先 钻孔 镗孔 再用 G71 粗加工后用 G70 精加 工即可 4：圆柱孔和内圆锥孔可选用 钻孔 镗孔 （ 3）确定加工顺序及走刀路线 nts毕业设计说明书 共 45 第 32 一 ：（件一） 车端面 车外圆面 钻孔 镗孔 掉头装夹 车外形 切退刀槽 车 螺纹 nts毕业设计说明书 共 45 第 33 二： （件二） 车端面 车外圆面 钻孔 镗孔 掉头装夹 车端面 车外圆面 镗孔 车螺纹 nts毕业设计说明书 共 45 第 34 （ 4） 刀具的 选择 1：零件外圆表面采用外圆粗 /精车刀车削 2：键槽采用键槽刀来加工 3：孔用麻花钻钻后再用镗刀镗 4：螺纹用内 /外螺纹刀车 刀具名细表 序号 刀 具偏号 刀 具规 格名 称 数 量 加工表面 1 T01 外 圆 粗 车 刀 1 粗加工外 圆 柱面 2 T02 外 圆 精 车 刀 1 粗加工外 圆 柱面 3 T03 切槽刀 1 切槽 4 T04 麻花 钻 1 钻 孔 5 T05 镗 刀 1 镗孔 6 T06 外螺 纹 刀 1 车 外螺 纹 7 T07 内 螺 纹 刀 1 车内 螺 纹 数 控 刀 具 卡 片 零件图号 1 数控刀具卡片 使用设备 刀具名称 外圆刀 CJK-6240 刀具编号
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