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异形零件的数控工艺分析与编程:论文了数控工及数控工工艺的基本。分析了数控工工艺的及数控工与通机工的异,出数控机“工高,工艺,工工的异形零件的工其独的,的零件,“其数控工工艺分析及程编。数控工工艺是用数控机工零件时所运用和手的总和,应用整个数控工工艺过程。数控工工艺是伴随着数控机的产生和发展而逐完善来的一应用,它是人们数控工践的总结。数控工工艺是数控编程的前提和依据,没符合际的、科学合理的数控工工艺,就不可真正可的数控工程。数控编程就是将制的数控工工艺内容程化。键词:数控工工艺,异形零件,数控编程Technologyanalysisandprogrammingofnumericalcontrolforspecial-shapedpartsAbstract:Firstly,thebasicconceptsofNCmachiningandNCmachiningprocessareintroduced.ThenthepaperanalysesthecharacteristicsoftheCNCmachiningprocessandthedifferencesbetweenCNCmachiningprocessandcommonmachineprocess,drawingtheconclusionthatCNCmachinetoolsformanufacturinghigh-precision,difficultprocessing,themanyworkpositionspartshasitsuniqueadvantages.Finally,IfinishtheNCmachiningprocessanalysisandprogramoftypicalgunboxparts.Numericalcontrolmachiningprocessisthesumofallkindsofmethodsandtechniquesusedinmachiningpartsbynumericalcontrolmachinetools,anditisappliedforthewholenumericalcontrolprocess.Numericalcontrolmachiningtechnologyisakindofapplicationtechnologywhichisgraduallyperfectedalongwiththeproductionanddevelopmentofnumericalcontrolmachinetools.Itisasummaryofmanynumericalcontrolmachiningpractices.NumericalcontrolmachiningprocessisreasonableandbasalforNCprogramming.ItisimpossibletohavethepracticalNCmachiningprogramwithouttheactualandscientificandreasonablenumericalcontrolmachiningprocess.NumericalcontrolprogrammingistheprogrammingoftheNCmachiningprocess.Keywords:numericalcontrolmachiningprocess,special-shapedparts,numericalcontrolprogramming目录1绪论.11.1数控加工在机械制造业中的地位和作用.11.2数控加工的发展.11.3数控加工的概念.21.4数控加工的特点.21.5数控加工工艺综述.31.5.1数控加工工艺的概念.4I太原工业学院毕业设计1.5.2数控加工工艺设计的主要内容.41.5.3数控加工工艺与普通加工工艺的共同点.51.5.4数控加工工艺与普通加工工艺的区别.52数控机床加工炮箱的工艺分析.72.1材料的选择.72.2零件图工艺分析.72.3设备的选择.72.4确定零件的定位基准和装夹方式.82.4.1粗基准的选择.82.4.2精基准的选择.82.4.3确定装夹方案.92.5加工阶段的划分.92.6加工顺序的安排.92.7加工路线分析.93数控加工程序编制.123.1数控编程及其发展.123.2数控编程的分类.123.2.1手工编程.123.2.2自动编程.123.3Mastercam的简介.134运用Mastercam编写炮箱加工程序.144.1在卧式加工中心上的加工程序.144.2在立式加工中心上的加工程序.34总结.47参考文献.48致谢.49II太原工业学院毕业设计1绪论1.1数控工在机械制造业中的地和作用随着机械制造业的发展,机械产品的结构设计越来也合理,产品的性、工和工可靠性逐渐提高,而且产品更新速愈来愈快,由前流水批生产类向类单件小批生产转化。因此机械产品的工也了更高的,柔性及自动化求。批的产品,如汽车、自车与家用电器的零件,了现批,高效率的生产目标,用专用的工艺设、专用的自动化机或专用的自动化生产生产但是使用这式工产品,生产周长,而且产品一次不易改,这样就使产品的发周增长,成本变高。在机械产品的生产中,单件及生产小的产品占到70%到80%,这些机械零件一般都用通机工,当产品的工,工式改变的时候,通机的使用和工艺装都需配合零件发生应的改变,且通机的自动化程低,需工人纯手工作,这样的生产式就使零件的工质不高及生产效率低下,别“一些异形零件,本身的结构更,的曲不规则形状,只取仿形机工式来工,而这工式所需的成本更高。数控机融合了电子计算机、自动控制、伺服驱动、密检测与新机械结构不学科,高柔性、高与高自动化是其显著的,因此,用数控机的工式,“一些异形零件、结构的零件、需保证高的工的批小的零件的工提供了便利。数控工的发展与应用,机械制造业注入新的活,堪一次工业,是的,使机械制造业现出的发展前,使机械零件的工制造入一个新的水。现在数控工所及的在逐渐,、器制造到汽车、家用电器与们日生活的机械产品的制造都由数控的身。1.2数控工的发展自1952年一数控在生来,依着电子、计算机、自动控制和密测不学科的发展,数控工发展到一个新的,机械零件的更新速也来越快,零件的类也越来越。数控机的系随着的发展不更新,由的电子发展到到小规成电,到规成电及小计算机和理机。理机就是现数控机用的,现数控系的控制currency1部分都依靠件来现,所“1太原工业学院毕业设计件到了化,系可靠性到提高,currency1更活和完善。目前现数控系已完fi取了fl通数控系。随着数控系的更新,数控机的类也逐渐增,目前数控机的品已过1500,所数控机都现数化控制。的数控机研制1958年,”学研制出了样机。1966年,生了一用-的数控系。1970年,成currency1研制出成电数控系。1980年来,通过研究和来,数控机发展快,现已了5到6动,、形显和高伺服系键。1.3数控工的数控工的质就是利用数控机依零件将零件工制造出来的过程。目前的应用机械制造生产,数控机是用数化信号“机工作的运动及工控制的机。它现一次装fl可完成所工的工,其自动化程高。数控工据工零件的、工的求、工艺,编制成G的数控工程,入到机中,用来控制工作与的“运动,完成机械零件的工。在用数控机的生产工过程中,数控机可类电的“件设,数控工工艺和数控程则类电的件,配合完成任务。1.4数控工的规工,数控工如下的。(1)工出的产品都高,而且工质,用数控式工,所生产的零件的fi通都保证在0.005mm0.1mm,现在fi所在的数控机所工出零件的高的fi可-0.0015mm+0.0015mm,而且数控工了批零件不一的,及用通机工中工人作的,提高了一批零件的整工效率和工质,使零件更的性。(2)自动化程高。在用数控机工机械产品时,了工人手工装fl零件,下的工均由数控机数控程自动完成,不需人工的次参与。在柔性制造系,所前需人工作的地均可用机自动完成,地解了动,且提高工作效率。(3)数控工制造零件的效率高,所用工时。数控机工效率高的原因一是由机自身的自动化程高,在人工的一次装fl中完成的、式的工,了人工的、次装fl、零件检测工了时是由数控机的运动速快,所的程。现在,数控车的转速已到50007000r/min,工中的转速已到2000050000r/min,的快速动速到1832m/mm。(4)合工不类的零件。数控机是靠数控程来现不零件的自动工,当零件发生改变时,了解不工件的装fl题,只需重新编新零件的2太原工业学院毕业设计数控工程,且入到数控机中,完成新零件的自动工制造。整个工制造中不需“机任改变与整,这样就了生产周,新产品的研发及产品的改、改提供了捷径。(5)易立计算机通信网络。由的发展,数控机可通过网络与计算机辅助设计和制造系连接形成一的系,可将用计算机辅助设计出的零件接转化机所识别的程完成机械产品的工。而,任物都是利弊结合,拥强的数控工在某些也其不完,那就是数控机其本身的价格昂贵,是通机的十到十倍,甚一些工中的价格可数千万元,这都是因数控机其本身,数控系的编制,及一些“件设昂贵都导成本增。此数控机“工艺和编程求高,需一些高素质的机械人员,而且数控机的维修当困。1.5数控工工艺综述1.5.1数控工工艺的数控工工艺是在产品工制造前必须的一工作,整个产品的生产都必须依工艺流程工,工艺就当机械业中的律性文件,一旦编出来不随意修改。在终所产生的程前都必须“零件工艺性分析、结构性分析,的选择,工参数如切用、转速和的。拟不的工艺“选择的工,据所编的工艺流程编数控工程。因此,合理效的工工艺是所工作的前提,程的编都必须依据工艺。假如工艺编的不合理,会造成工艺流程的冗长,造成的浪费,生产不合格产品,使工成本增。数控工工艺是用数控机工机械零件时所运用工包括车、攻纹及用的总和,应用整个数控工工艺过程,数控的应用不仅及数控工设,还包括了工艺规程、工装和工过程的控制内容。其中,数控工工艺的制是内容。1.5.2数控工工艺设计的内容由数控机“更、的的控制和通机人工参与作在着本质的不,因此,数控工工艺设计的内容如下个:(1)选择在合的数控机工零件,工内容及每一道工内包含的工的内容。(2)分析工零件,明零件工的部分如、凸、孔系及工部的求,是否置公求及配合,据不的工级编数控工艺。前的,在此基础零件的工,制零件3太原工业学院毕业设计的数控工工艺,如工的分、工顺的及与传工工的衔接。(3)设计数控工工。如每一道工里每一道工的分、基的选择、零件的、零件的装fl式的选择、的选择、切用的。(4)整数控工工程。如“、的选择、工的、的。(5)分配数控工中的容。(6)理数控机部分工艺指令。(7)编制数控工工艺文件,如数控工工、程明和。1.5.3数控工工艺与通工工艺的共(1)包括的知识学科范围,不仅包括金属切原理、设计、fl设计、工工艺,还及毛坯制造、金属材料、热理、公配合、零件工和工设知识。(2)工艺设计的骤基本,都包括零件的分析,零件的工艺性及结构性分析、毛坯的、粗工基的选择,工的、工工艺的拟、工余及工fi的、和fl的选择、切参数的选择个。(3)每一个零件的工,不是在数控机工还是在通机工。如果际工厂生产条件不,就会应的产生不的工工艺,在据际情况所拟的不的工中,其选择的原则是:保工质和的前提下,尽可提高生产率,尽可的降低成本。1.5.4数控工工艺与通工工艺的区别(1)通工艺在设计时注重时额的。时额的是“零件工过程中控制和成本算的依据,的合理,够保证零件的工质。而数控工艺设计“该内容的不是那么严格,因数控机工零件是自动完成的,fi的一性程,工人的动强也地降低了。(2)数控工艺通工艺内容更。在数控工工艺中,工工艺内容“中内容“,所必须“每一工的内容详细的分、选择、“、和切用的选择的工艺求出正的选择。(3)数控工艺通的工艺的制更严谨。数控工工艺的制必须注意工过程中的每一个细,如冷却状况、屑情况。“零件数学理和数控编程时,都无不丝毫。(4)数控工艺通工艺更注重工的应性。据数控工工艺的正地选择工和工“象。由数控机的,合用数控工的零件是:形状、工和工质都求高、用通机无完成或本完成的零件、用4太原工业学院毕业设计数学描述的曲或曲轮廓零件、在工过程中测,控制fi的腔类零件、必须在一次装fl中完成工的零件。5太原工业学院毕业设计2数控机工的工艺分析2.1材料的选择零件材料铝合金,铝合金材料强,过热理强化及合金化强化使铝合金到钢应的强值,且这材料工性,次机工、弯曲工也容易,此这合金本身质轻所用、器制造。2.2零件工艺分析该零件由、腔、内槽、孔系及凸结构组成。零件结构,fi高,零件需工的孔,绝部分配合孔的fi高9级,孔系内孔的置也求,如座中孔求0.1mm。此该零件的工质求也高,粗糙值高1.6um,而且一些“置也求,如座侧的凸求的“称公0.1mm,0.08。一般来,工类零件保证的工保证孔系的工容易。因此,“这类零件来,工过程中的题是保证的fi及孔的fi及置,理孔和的系。工时应遵循孔的原则:工零件的基,基工其他,工孔系。“座来,底是且积,用可保可靠fl紧牢固,因而容易保证孔的工。其次,工可切锻件的凹凸不。提高孔的工创造条件,便“及整,也利保护。2.3设的选择保这些孔和的工的现及现不向的工,提高生产率,所选择的数控机卧式工中,号TH65125125/1,库容60把,工作积12501250,工作横向(Y)程1200,纵向程(X向)程1600,垂向程1000,currency1率15kw和立式工中其号XH735库容30把,工作积1300550,工作横向(Y)程510,纵向程(X向)程1050,垂向程610,currency1率11kw,数控工中均用FANUC系。用数控工中工零件一次装fl可完成不工的、攻丝工。“工座这类工,工的类零件与通机,其独的越性。6太原工业学院毕业设计2.4零件的基和装fl式2.4.1粗基的选择(1)粗基的选择应工粗基。目的是了保证工与不工的置系。如果工件个不需工的,则应选择其中与工的置求高的作粗基。求均、形“称、装fl。(2)选择工余求均的重作粗基。如:机身导是其余求均的重。因而在工时选择导作粗基,工身的底,底作基工导。这样就保证均地的余,使保而细的组,增性。(3)应选择工余小的作粗基。这样可保证该够的工余。(4)应尽可选择整、积够的作粗基,保证fl紧可靠。、毛的不选作粗基,必时需工。(5)粗基应重使用,因粗基的数是粗糙不规则的。次使用保证的置。了述求,选择座的和座内腔的及在中孔的中粗基fl紧,此基工下。2.4.2基的选择选择零件的底和中孔及座前个侧作基,制X、Y、Z个向的6个自由,在工中一次装完成。基的所,据粗糙不和工级的不选择不的工,且注意求标注的零件部则不需工,用保证该零件置的求。2.4.3装fl该零件选用通可完成零件的装fl,将fl正在0.01内,将fl,fl。2.5工的分了使切过程中切和工变形不过,及前次工所产生的变形()在工中完fi切,可把工分细一些,分粗个7太原工业学院毕业设计工,粗工任务是切毛坯部分余的金属,使毛坯在形状和fi接零件成品,工任务是使到一的,一工余,的工(),工则是保证零件求的fi和粗糙。2.6工顺的(1)在工工时遵循基、孔、次及粗的一般工艺原则。(2)基的选择接到工工的,作基的应工,便工其他提供一个可靠的基。2.7工分析(1)在通。(2)检毛坯fi是否合格。(3)在工作B-B底保证fi245.3js9,A基孔置保证fi96H9将中currency1“周,A基孔保证fi257。(4)在通粗底及。(5)在卧式工中工的底和出的中孔及座前个侧作基,数控工。中孔工65的中孔:孔60孔65工80H9孔:粗孔78孔79.280保证深104.5工85d9孔:粗孔83孔84.385保证深132.5H9工60孔:由公级求低所接用60的成保证深87工68H9孔:粗孔65孔67.568保证深49工95H10孔:用20的立接成工48.5孔:用8.5的接成工凸孔8D10:用8的长fifl接成将工作转过90座侧该向凸:用10,粗工余1mm,工将工作转过90工15孔:用15的接成工28H7孔:粗孔2627.528保证深59.4工41孔:用41的接成保证深48.4工62孔:用62的接成保证深35工84孔:用20的接成工3M5底孔:机械工工艺师手用4.2的孔8太原工业学院毕业设计工215D9孔:13的孔14.8孔15孔座侧该向的凸:用10,粗工余1mm,工。将工作转过90座侧该向的凸:用10,粗工余1mm,工。(6)立式工中工32通孔:用32的接成工60H9:粗孔58孔59.260保证深48工4M6底孔:机械工工艺师手用5的孔座内腔:用63粗1mm的工余工内腔槽:用20的T形粗1mm的工余工48.5通孔:用8.5接成工320D9孔:粗孔18孔19.420工30H10孔:用30接成工20D9:用5的粗1mm的工余保证深11工2M8底孔:机械工工艺师手用6.8的孔座侧该向的凸:用10,粗工余1mm,工。(7)工攻纹3M5、2M8、4M6、M12-7H9太原工业学院毕业设计3数控工程编制3.1数控编程及其发展数控机和通机不,整个工过程中不需人的接作,而由设的工程来控制机的运动。在机工零件时,分析零件样的求及合理的工及工艺参数,把fi部工艺过程及其他辅助currency1(的正转与转、切的与、变速、)工顺,用规的指令及程格式编制成数控工程,入到机的数控装置中,此控制数控机完成工件的fi部工过程。因此,把零件样到正的程的fi过程称零件工程的编制。3.2数控编程的分类3.2.1手工编程手工编程指的是在程的编制中由分析零件,工工艺过程,数值计算,编零件工程单,程的入和检都是由人工来完成的。“形状不太的零件,计算单,程不是,所需的工程不长,这时用手工编程的时成本,因而手工编程地应用形状单的工及轮廓工中。但是手工编程“工件,别是工曲、曲,或工件工程长的零件会的困,不仅使编程十分”、浪费时,而且容易出现,此时必须用自动编程的编制程。3.2.2自动编程自动编程:APT件编程和CAM件编程。CAM件编程是据零件接在件里立维,据维,选不机不完成不式的工拟,依靠件置理currency1生成数控工程,用到工程的编程。在的编程过程中,拟数控工工艺依靠人工制,其余的工作包括工的生成工作均可由件自动完成。编人员只需据的求,立维工,数控编程件可完成工作拟工仿真,通过网络接的式入数控机,控制机工作,自动编程计算机10太原工业学院毕业设计自动识编程,编程,出率低,合理,提高了机的工作效率,业创造出更的效。3.3:Mastercam的本论文重的Mastercam编程件的使用,Mastercam是CNC公发的基PC的CAD/CAM件,由CAD和CAM部分组成,分造、工、车工、切“个currency1。设计与制造与一的强件,通过“所设计的零件工工艺分析,制形及,合理的工骤到径,通过程的置理生成数控工指令,入到数控机可完成工。在工currency1中,Mastercam提供了的粗工,提高零件工的效率和质。此,Mastercam还的曲工currency1,可中选择的,工的零件。Mastercam的工currency1,零件的工提供了更的活性。Mastercam可拟零件工的整个过程,使用来十分便。11太原工业学院毕业设计4运用Mastercam编工程4.1在卧式工中的工程(1)中孔N100G21N102G0G17G40G49G80G90N104T8M6N106G0G90G54X-47.473Y143.498A0.S300M5N108G43H8Z285.2N110Z270.2N112G1Z260.7F0.N114X47.473N116G0Z285.7N118X-61.256Y130.155N120Z270.7N122G1Z260.7N124X61.256N126G0Z285.7N128X-77.25Y116.811N130Z270.7N132G1Z260.7N134X77.25N136G0Z285.7N138X-77.25Y103.468N140Z270.7N142G1Z260.7N144X77.25N146G0Z285.7N148X-77.25Y90.125N150Z270.7N152G1Z260.7N154X77.25N156G0Z285.7N158X-77.25Y76.782N160Z270.7N162G1Z260.7N164X77.25N166G0Z285.7N168X-77.25Y63.438N170Z270.7N172G1Z260.7N174X77.25N176G0Z285.7N178X-59.869Y50.095N180Z270.7N182G1Z260.7N184X59.87N186X44.891Y36.752N188X-44.89N190G0Z285.7N192M5(2)工65的中孔:N194G91G28Z0.N196A0.N198M01N200T1M6N202G0G90G54X0.Y91.A0.S400M3N204G43H1Z285.2N206G99G81Z-19.8R285.2F109.9N208G80N210M5N212G91G28Z0.N214A0.N216M01N218T2M6N220G0G90G54X0.Y91.A0.S600M5N222G43H2Z285.2N224G99G81Z155.7R285.2F40.12太原工业学院毕业设计N226G80N228M5(3)工80H9孔:N230G91G28Z0.N232A0.N234M01N236T3M6N238G0G90G54X0.Y91.A0.S600M5N240G43H3Z285.2N242G99G81Z155.7R285.2F40.N244G80N246M5N248G91G28Z0.N250A0.N252M01N254T4M6N256G0G90G54X0.Y91.A0.S500M5N258G43H4Z285.2N260G99G81Z155.7R285.2F30.N262G80N264M5N266G91G28Z0.N268A0.N270M01N272T5M6N274G0G90G54X0.Y91.A0.S200M5N276G43H5Z285.2N278G99G81Z155.7R285.2F10.N280G80N282M5(4)工85d9孔:手动工(5)工60孔:N284G91G28Z0.N286A0.N288M01N290T1M6N292G0G90G54X56.6Y193.109A0.S400M3N294G43H1Z142.7N296G99G81Z27.2R142.7F30N298G80N300M5(6)工68H9孔:N302G91G28Z0.N304A0.N306M01N308T2M6N310G0G90G54X56.6Y193.109A0.S600M5N312G43H2Z142.7N314G99G81Z68.7R142.7F40.N316G80N318M5N320G91G28Z0.N322A0.N324M01N326T6M6N328G0G90G54X56.6Y193.109A0.S90M5N330G43H6Z142.7N332G99G81Z68.7R142.7F10.N334G80N336M5N338G91G28Z0.N340A0.N342M01N344T7M6N346G0G90G54X56.6Y193.109A0.S300M5N348G43H7Z142.7N350G99G81Z68.7R142.7F50.N352G80N354M5(7)工95H10孔:N356G91G28Z0.N358A0.13太原工业学院毕业设计N360M01N362T8M6N364G0G90G54X58.475Y193.109A0.S90M5N366G43H8Z142.7N368Z127.7N370G1Z112.7F10.N372G3X52.85Y198.734I-5.625J0.N374X47.225Y193.109I0.J-5.625N376X60.35Y179.984I13.125J0.N378X73.4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