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心型零件的数控铣削加工工艺及编程设计【优秀含UG三维零件图及1张CAD零件图数控编程课程毕业设计+33页加正文11700字】【skxx004】

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关键词：: 零件数控铣削数控铣削加工加工工艺工艺编程设计心型零件 ug三维课程毕业设计

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心型零件的数控铣削加工工艺及编程设计【优秀含UG三维零件图及1张CAD零件图数控编程课程毕业设计+33页加正文11700字】

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典型铣削心型零件的数控加工工艺及编程设计

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典型铣削心型零件的数控加工工艺及编程设计

任务书

1.设计题目心型零件的数控铣削工艺

加工如图所示零件,材料为铝，毛坯尺寸:长宽高位120mm120mm30mm

2.设计任务

(1)零件图工艺分析。

(2)确定装夹方案。

(3)确定加工顺序。

(4)选择加工刀具。

(5)合理选择切削用量。

(6)拟定数控加工工艺卡片。

(7)根据加工工序步骤编写加工程序。

3.应完成的技术资料

(1)绘制装夹方式图。

(2)填写数控加工工序卡片。

(3)编写加工程序清单。

(4)设计说明书。

一绪论 4

1 数控加工内容的选择 4

2 机床的选择 4

二数控加工工艺性分析 6

1零件毛坯余量的确定 6

2零件图的分析 6

3定位基准及装夹方案分析 9

4刀具的选择 10

5切削用量选择 13

6冷却液选择 16

7起刀、进刀和退刀的工艺问题的处理 16

8 数控加工工艺方案的制定 19

三程序的编制及其精度分析 23

1 程序的编制 23

2 精度分析 30

设计小结 32

参考文献 33

致谢 34

摘要

数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。

本设计是心型零件的加工，通过对零件图的分析，毛坯的选择，装夹方案的确定，合理地进行了加工工艺分析，并制定了工艺文件。正确的选用了刀具，编制了加工程序，最后用数控机床加工出了产品,并通过检验，证实了该零件符合图纸要求。

关键词：心型零件;数控工艺;编制程序;数控加工

刀具卡片.jpg

工艺路线.jpg

加工工序过程卡片.jpg

零件图.jpg

任务书及目录.jpg

三维零件图.jpg

三维零件线框图.jpg

设计字数统计.jpg

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内容简介：: 第 1 页共 33 页 1 *职业技术学院毕业论文（ 2010 届）典型铣削零件的数控加工工艺及程序设计学生姓名学号系别专业指导教师完成日期第 2 页共 33 页 2 目录摘要 . 3 关键词 . 3 一绪论 . 4 1 数控加工内容的选择 . 4 2 机床的选择 . 4 二数控加工工艺性分析 . 6 1零件毛坯余量的确定 . 6 析毛坯的加工余量 . 6 析毛坯的变形及余量大小均匀性 . 6 2零件图的分析 . 6 . 6 件技术要求分析 . 6 . 7 工艺性分析 . 7 控加工的定位基准 . 8 3 定位基准及装夹方案分析 . 9 位基准的选择 . 9 . 9 4刀具的选择 . 10 . 11 具卡片的制定 . 12 5 切削用量选择 . 13 . 13 . 13 . 15 6 冷却液选择 . 16 7起刀、进刀和退刀的工艺问题的处理 . 16 序起始点、返回点和切入点（进刀点）切出点（退刀点）的确定 . 16 序起始点、返回点和切入点、切出点的方法 . 17 始平面、返回平面、进刀平面、退刀平面和安全平面的确定 . 17 8 数控加工工艺方案的制定 . 19 工顺序方案的制定 . 19 定工艺路线和工序卡片 . 19 三程序的编制及其精度分析 . 23 2 精度分析 . 30 设计小结 . 31 参考文献 . 32 致谢 . 33 第 3 页共 33 页 3 典型铣削零件的数控加工工艺及程序设计摘要数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术 (1T)与制造技术 (合发展的结果。现代的捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。本设计是心型零件的加工，通过对零件图的分析，毛坯的选择，装夹方案的确定，合理地进行了加工工艺分析，并制定了工艺文件。正确的选用了刀具，编制了加工程序，最后用数控机床加工出了产品 ,并通过检验，证实了该零件符合图纸要求。关键词：心型零件 ;数控工艺 ;编制程序 ;数控加工第 4 页共 33 页 4 一绪论随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。本课题是对我所学知识的应用，它包括了我在大专三年所学的全部知识，在数控专业上具有代表性，而且提高了我们综合运用各方面知识的能力。程序的编制到程序的调试，零件的加工运用到了我们三年所学的专业课程：现代工程制图、数控编程、数控加工工艺机械制造基础等。这将我所学到的理论知识充分运用到了实际加工中，切实做到了理论与实践的有机结合。 1 数控加工内容的选择当选择并决定对某个零件进行数控加工后，一般情况下，并非其全部加工内容都适合在数控机床上完成，而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。为了提高生产效率，充分发挥数控的优势，选择哪些最合适、最需要的内容和工序进行数控加工。一般可按下列原则选择数控加工内容： (1) 普通机床无法加工的内容应作为优先选择内容。 (2)普通机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容。 (3) 普通机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容，可以在数控机床尚未加工能力的基础上进行选择。此外在选择数控加工内容时，还要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等因素，要尽量合理使用数控机床，达到产品质量、生产率及综合经济效益等指标都明显提高的目的，要防止将数控机床降格为普通机床使用。由于本次加工零件是单件，形状较为复杂，又考虑我院现有设备，故本次毕业设计的所有内容都选择在数控机床上加工。 2 机床的选择根据图形结构有曲面轮廓、圆弧、内腔、椭圆凸台等型面，加工内容较复杂，为了避免重复定位带来的误差，减少手工换刀操作，结合我院机床的实际情况。采用加工中心（行加工，该机床的 X 轴的行程 450Y 轴的行程为 650Z 轴的第 5 页共 33 页 5 行程为 500作台为 450 1370轴中心线至工作台的距离为 460轴端面至工作台中心线距离为 100笠式刀库容量为 16 把，进给速度为5轴转速为 20r/ 第 6 页共 33 页 6 二数控加工工艺性分析 1 零件毛坯余量的确定零件在进行数控铣削加工时，由于加工过程的自动化，使用余量的大小，如何装夹等问题在选用毛坯时就要仔细考虑好，否则，如果毛坯不适合数控铣削，加工将很难进行下去，根据经验，列举以下几点：析毛坯的加工余量该图的毛坯采用铝合金，且达到要求。所以图 220 120 30（毛坯尺寸进行加工，由于该件是铸造件，须考虑用到砂型误差、收缩量及金属液体流动性差不能充满型腔等造成余量不均匀，此外，毛坯的扭曲变形量的不同地方造成余量不充分，不稳定，因此，要采用数控铣削加工，其加工面均有充分的余量。析毛坯的变形及余量大小均匀性分析毛坯加工中与加工后的变形程度，考虑是否采用预防性措施和补救性措施，是对零件加工变形的一个重要保证。如对于厚铝合金板，经淬火时效后很容易在加工中与加工后变形。这时最好采用经预拉伸处理的淬火板坯，对于毛坯的余量大小及均匀性，主要是考虑在加工时要不要分层切削，分几层切削。自动编程时，尤其重要。 2 零件图的分析件图的完整性与正确性分析由于加工程序是以准确的坐标点来编制，零件的视图应足够、正确及表达清楚，并符合国家标准，尺寸及有关技术要求应标注齐全，图 2何元素之间的关系较明确。件技术要求分析零件的技术要求主要指尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等。这些要求在保证零件使用性能的前提下应经济合理。过高的精度和表面粗糙度要求会使工艺过程复杂，加工困难，成本提高。图 2要求最高尺寸公差为零件最高精度等级为，被测表面与基准表面之间的平行度公差为面粗糙度值全部为控铣削加工经粗、精加工可达到，比较容易加工，但加工时如果装夹不当极容易产生振荡，如果定位不好可能会导致表面粗糙度值增加，加工精度难以保证。第 7 页共 33 页 7 图 2零件图寸标注方法分析零件图上的尺寸标注方法有局部分散标注法、集中标注法和坐标标注法等。对在数控机床上加工的零件，零件图上的尺寸在加工精度能够保证使用性能的前提下，可不必用局部分散标注，应采用集中标注或以同一基准标注，即标注坐标尺寸，这样，既便于编程又有利于设计基准、工艺基准与编程原点的统一。图 5到了要求。件的结构工艺性分析（ 1）分析零件的变形情况，保证获得要求的加工精度，虽然数控机床加工精度很高，但对一些特殊情况，就应工艺上充分重视这一问题，应当考虑采取一些必要的工艺措施进行预防。该零件的材料是属于铸铝类零件，属于不易变形的零件，能够满足要求，对该零件可以进行退火处理等措施来减少或消除变形的影响。（ 2）尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸。若工件的被加工轮廓高度低，转接圆弧半径大，可以采用较大直径的铣刀来加工，且加工其底板面时，进给次数也相应减少，第 8 页共 33 页 8 表面加工质量也会好一些，因此工艺性能较好；反之，数控铣削工艺性较差，一般来说，当 R为被加工轮廓面的最大高度值 )，这种工艺性较差。根据图 2铣 0 即： 5 5 故：工艺性较好综上所述，在一个零件上，这种内腔圆弧半径数值上的工艺性显得相当重要，零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型或尺寸，这样可以减少换刀次数，一般来说，即使不能要求完全统一，但也要力求将数值相近的圆弧半径分组靠拢，达到局部统一，以尽量减少铣刀的规格与换刀次数，并避免因频繁换刀而增加了零件加工面上的接刀阶差，降低表面质量。控加工的定位基准加工中定位基准的确定应注意以下几点：（ 1）应采用统一的基准定位，数控加工工艺特别强调定位加工，若无统一的基准定位会因工件重新安装产生的定位误差而导致加工后的两个面上的轮廓位置及尺寸不协调现象，因此为保证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。（ 2）统一的基准可以是工件上已有表面，也可以是辅助基准，工件上最好有合适的孔作为定位基准，若没有，应专门设置工艺孔作为定位基准，称之为辅助基准，工件上如没有合适的辅助基准位置，可考虑采用在毛坯上增加工艺凸台，制出工艺孔或在后续加工工序要加工掉的余量上设置工艺孔，在完成定位加工后再去除的方法。综上，图 2两个夹持面作为基准，可以一次性装夹而加工完所要加工的表面，没有重复定位，故能保证基准统一。如图 2 第 9 页共 33 页 9 图 2夹及定位基准示意 3 定位基准及装夹方案分析位基准的选择根据零件图及加工要求选择设备为加工中心普通机床一样在加工中心上加工时装夹仍应遵守六点定位原则：（ 1）尽量选择零件上的设计基准作为定位基准。（ 2）当零件的定位基准与设计基准不能重合且加工面与其设计基准又不能在一次安装内同时加工时，应认真分析装配图纸，确定该零件设计基准的设计功能，通过尺寸链的计算，严格规定定位基准与设计基准间的公差范围，确保加工精度。（ 3）一次装夹能够完成全部关键精度部分的加工。（ 4）定位基准的选择要保证完成尽可能多的加工内容。（ 5）批量加工时，零件定位基准应尽可能与建立工作坐标系的对刀基准重合。（ 6）必须多次安装时应遵从基准统一原则。综上所述，我选择设计基准作为定位基准，一次装夹保证其精度，并且遵循基准统一原则。工中心夹具的确定加工中心夹具的选择应考虑以下几点：（ 1）夹紧机构或其他元件不得影响进给，加工部位要敞开。（ 2）为保持零件的安装方位与机床坐标系及编程坐标系方向的一致性，夹具应能第 10 页共 33 页 10 保证在机床上实现定向安装。（ 3）夹具的刚性和稳定性要好。（ 4）装夹方便辅助时间应尽量短。（ 5）夹具的结构应力求简单。（ 6）减少更换夹具的准备结束时间。（ 7）减少夹具在机床上的使用误差。经上综合分析，结合我院实际，该零件的装夹可选用平口虎钳及垫片和垫块作为辅助夹紧装置加工所需内容。根据零件图分析，该零件可采取如下工艺措施：以夹持面和两个侧面定位选用虎钳装夹，如图 2排粗、精加工，采用小直径铣刀铣夹持面以减小切削变形。装夹夹持面加工上面，完成加工内容，最后翻面夹凸台面，将夹持面铣掉。由于毛坯为铝合金在装夹时勿过于紧以免发生变形造成加工精度的误差。 4 刀具的选择刀具的合理选择和使用，对提高数控加工效率、降低生产成本、缩短交货期及加快新产品开发等方面有十分重要的作用。国外有资料表明，4%，但它却直接影响占制造成本 20%的机床费用和 38%的人工费用。如果进给速度和切削速度提高 15%则可降低制造成本 10%这说明使用好的刀具会增加成本，但效率提高则会使机床费用和人工费用有很大的降低，这正是工业发达国家制造业所采用的加工策略之一。应根据机床的加工能力、工件材料的性质、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选择刀具及刀柄。刀具材料切削性能的影响也非常重要：例如切削低硬材料时可以使用高速刚刀具，而切削高硬度的材料时就必需用硬质合金刀具如表 2 表 2材料主要特性用途优点高速刚比工具刚硬低速或不连续切削刀具寿命长、加工的表面较平滑硬质合金耐磨损、耐热可锻铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金的精加工寿命比一般工具钢高 10第 11 页共 33 页 11 刀具选择的总原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性，结合我院实际，采用高速钢刀具加工。具尺寸选择刀具尺寸选择包括直径尺寸和长度尺寸：（ 1）直径尺寸：根据零件图样不同，选用的刀具尺寸不一样，因图而异。选取的原则是：在刀具能够满足加工前提下，尽量选取直径大的刀具，铣削刀具都是成型刀具且标准，在同时可根据选取刀具的直径提取刀具各异的刀具。（ 2）长度尺寸：在加工中心上，刀具长度一般是指主轴端面到刀尖距离 ,包括刀柄和刃具。选取的原则是：在满足各个部分加工要求的前提下，尽量减小刀具长度，以提高工艺系统的刚性，制造工艺和编程时，一般不必准确的确定刀具的长度，只需初步估算出刀具长度范围。根据经验公式： 1T =+0Z+： 1T 刀具长度 A 主轴端面至工作台中心最大距离 B 主轴在 N 加工表面距工作台中心距离 L 工件的加工深度尺寸 0Z 刀具切出工件长度（以加工表面取 2-5 坯表面取 5-8 刀具长度示意图如图 2 12 页共 33 页 12 图 2具卡片的制定对图 2卡片如表 2 2数控加工刀具卡片零件号零件名称典型零件编制黄义伟程序号日期工步号刀具号刀具规格、名称刀柄型号长度补偿值半径补偿值 1 80面铣刀 2 80面铣刀 3 12立铣刀 12立铣刀 5 12立铣刀 12立铣刀第 13 页共 33 页 13 7 12键槽铣刀 12键槽铣刀 9 10键槽铣刀 0 10键槽铣刀 11 心钻 2 13 20扩孔钻 14 20立铣刀 5 切削用量选择数控加工切削用量包括主轴转速 n（切削速度背吃刀量 f（或进给速度确定原则与普通机械加工相似，对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并编入程序单内。合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书，参考的切削用量手册，并结合经验而定。定背吃刀量主要根据机床、夹具、刀具和工件的刚度来决定，在刚度允许的情况下，以最少进给次数切除这一加工余量，最好一次切净余量，以提高生产效率，为了保证加工精度和表面粗糙度，一般都要留一点余量最后精加工，在数控机床上，精加工余量可小于普通机床，铣心型凸台四个椭圆凸台外轮廓定主轴转速主要根据允许的切削速度 Vc(m/取 n=000（ 2 其中第 14 页共 33 页 14 由于每把刀计算方式相同，现选取 12的立铣刀为例说明其计算过程。 D=12据切削原理可知，切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素，可参考表 2 表 2铣削时切削速度工件材料硬度 /削速度(m/高速钢铣刀硬质合金铣刀钢 225 1842 66150 225325 1236 54120 325425 621 3675 铸铁 190 2136 66150 190260 918 4590 160320 0 2130 铝 70120 100200 200400 黄铜 5356 2050 100180 从理论上讲，为这不仅可以提高生产率，而且可以避免生成积屑瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度值。但实际上由于机床、刀具等的限制，综合考虑：取粗铣时 00m/铣时 50m/入 5 粗n=001000 精n=501000 = =算的主轴转速转速选取取粗n=2500 r/ 精n=4000 r/ 15 页共 33 页 15 同理计算 10键槽铣刀：取粗n=2000r/ 精n= 3000r/给速度切削进给速度 F 时切削时单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位mm/与铣刀的转速 n、铣刀齿数 f （ mm/z）的关系为 F= Zf (2每齿进给量选取主要取决于工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等因素。工件材料的强度和硬度越高，小，反之则越大；工件表面粗糙度值越小，越小；硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀，可参考表 2表 2 铣刀每齿进给量工件材料每齿进给量（ mm/z）粗铣精铣高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀钢铁合选取：粗铣 mm/z 精铣 z 铣刀齿数 z=3 上面计算出：粗n=2500 r/ 精n=4000 r/它们代入式子 8 粗铣时： F=3 2500 =450mm/铣时： F=3 4000 =360mm/削进给速度也可由机床操作者根据被加工工件表面的具体情况进行手动调整，以第 16 页共 33 页 16 获得最佳切削状态。 6 冷却液选择由于在切削加工过程中，被切削层金属的变形、切屑与刀具前面的摩擦和工件与刀具后面的摩擦要产生大量的热切削热。大量的切削热被工件吸收 9% 30%、切屑吸收 50% 80%、刀具吸收 4% 10%，其余由周围介质传出，而在钻削时切削热有 52%传入麻花钻。由于热胀冷缩的原理，工件和刀具吸收了一部分的热量，工件和刀具产生变形最终影响加工精度。如果大量的切削热传入刀具，容易使刀具损坏造成“烧刀”的现象。为了提高加工零件的精度和刀具的耐用度及使用寿命，在切削加工过程中必须使用冷却液对工件和刀具进行冷却，以避免造成“烧刀”的现象和零件精度的影响。通过查询资料知道常用的冷却液主要有以下三种，见表 2 2常用冷却液冷却液名称主要成份主要作用水溶液水、防锈添加剂冷却乳化液水、油、乳化剂冷却、润滑、清洗切削油矿物油、动植物油、极压添加剂或油性润滑从工件材料考虑，切削铝时不得使用水溶液，考虑到冷却液作用和价格，选择乳化液可以满足要求。从刀具材料考虑，硬质合金刀具一般采用乳化液作为冷却液，其冷却效果很好。综合以上的种种分析，采用乳化液作为冷却液效果很好。它的主要作用：冷却、润滑、清洗而且还有一定的防锈作用。 7 起刀、进刀和退刀的工艺问题的处理序起始点、返回点和切入点（进刀点）切出点（退刀点）的确定 (1) 程序起始点是指程序开始时，刀尖（刀位点）的初始停留点，采用 (2) 程序返回点第 17 页共 33 页 17 是指一把刀程序执行完毕后，刀尖返回后的停留点为换刀点。 (3) 切入点（进刀点）是指在曲面的初始切削位置上，刀具与曲面的接触点。 (4) 切出点（退刀点）是指曲面切削完毕后，刀具与曲面的接触点。序起始点、返回点和切入点、切出点的方法 (1) 起始点、返回点的确定原则在同一个程序中，起始点和返回点最好应相同，图 2 1 的程序起始点就是在加工时，多个程序的设置最好也完全相同。 (2)切入点选择原则在进刀或切削过程中，要使刀具不受损坏，一般来说，对粗加工而言，选择曲面内的最高角点作为曲面的切入点（初始切削点）。因为该点的余量较小，进刀时不易损坏刀具。对精加工而言，选择曲面内某个曲率比较平缓的角点作为曲面的切入点，因为在该点处，刀具所受的弯矩小，不易折断刀具。总之，要避免将铣刀当钻头用，否则因受力大，排屑不便而使刀具受损。 (3) 切出点的选择原则这个主要考虑在切完工件后退出工件是否要损伤工件的其它表面及是否与机床的其它部分和夹具相互撞击的情况。始平面、返回平面、进刀平面、退刀平面和安全平面的确定第 18 页共 33 页 18 图 2(1) 起始平面是程序开始时刀具的初始位置所在的 Z 平面，如前所述，一般定义在被加工零件的最高点之上 50 100右的某一位置上，在加工时取高出工件 100 (2) 返回平面是指程序结束时，刀尖点（不是刀具中心）所在的也定义在被加工表面的最高处 50 100某一个位置上，在加工时取高出工件 100 (3) 进刀平面以快速下刀的位置到达安全平面，一般为（ 10 20 向下刀的平面，取高出工件 20 (4) 退刀平面加工完零件之后，退出加工表面，一般是退出加工表面（ 10 20速至退刀平面，取高出工件 20 (5) 安全平面就是加工时，为了提高工作效率而进行设置的一个平面，一般是高出工件（ 1030取高出工件 30 刀具在加工中的几个平面如图 2 第 19 页共 33 页 19 8 数控加工工艺方案的制定一般根据零件加工精度、表面粗糙度、材料、结构形状、尺寸及生产类型确定零件表面的数控铣削加工方法及加工方案。工顺序方案的制定根据零件图样，制定以下加工顺序方案，选取最佳一种，（即加工工时最短，且又能保证质量）下面分析两套加工顺序方案进行比较。方案一：铣夹持面翻面夹持粗铣上平面精铣上平面粗铣外轮廓精铣外轮廓粗铣心型凸台精铣心型凸台粗铣四个椭圆凸台精铣四个椭圆凸台粗铣铣中心钻定位钻 12通孔锪 20 孔。方案二：铣面夹持粗铣上平面粗铣外轮廓粗铣心型凸台粗铣四个椭圆凸台粗铣铣上平面精铣外轮廓精铣心型凸台精铣四个椭圆凸台精铣 U 型槽中心钻定位钻 12通孔锪 20 孔。方案二换刀次数多，加工工时较长，严重影响加工效率，方案一能达到加工要求。故选择方案一进行加工。定工艺路线和工序卡片 (1) 对零件的加工制定重要工艺过程，如下表 2表 2 零件加工的工艺路线工序号工序名称工序内容设备 1 备料将毛坯铸成 120 120 302 钳工画线找正找出中心点的位置钳台 3 铣削铣夹持面铣削上平面、外轮廓、心型凸台、凸台、钳工去加工印痕，矫正内腔死角钳工用具 6 磨平面磨光上下平面平面磨面 7 钳工精修全面按图纸要求 8 检验测量各部分尺寸、形状精度检测编制审核刘雨兰第 20 页共 33 页 20 (2) 对图 2下表 2表 2件加工工序过程卡片工厂数控加工工序卡片产品名称或代号零件名称材料零件图号工序号程序夹具名称夹具编号使用设备车间虎钳削中心工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速r/给速度mm/吃刀量注 1 粗铣上平面留余量 01 80 1500 300 1 2 精铣上平面留余量 01 80 2500 200 3 粗铣外轮廓留余量 02 12 2500 450 4 精铣外轮廓至尺寸 12 4000 360 5 粗铣心型凸台留余量0.2 02 12 2500 450 6 精铣心型凸台留余量0.2 02 12 4000 360 7 粗铣四个椭圆凸台 12 2000 300 8 粗铣四个椭圆凸台 12 3000 200 9 粗铣 2槽留余量 0.2 03 12 2000 300 10 精铣 2槽留余量 0.2 03 12 3000 200 11 粗铣 2 04 10 2000 300 12 精铣 2 04 10 3000 200 13 中心钻定位 300 40 14 孔留余量 06 00 100 15 12的扩孔钻扩孔 12 200 100 16 20的立铣刀锪孔 20 200 90 (3) 对图 2第 21 页共 33 页 21 外轮廓简单走刀路线图 2图 2单走刀路线图心型凸台简单走刀路线如图 2 2型凸台简单走刀路线图第 22 页共 33 页 22 四个椭圆凸台简单走刀路线如图 2 2=7四个凸台简单走刀路线图键槽简单走刀路线如图 2 2单走刀路线图第 23 页共 33 页 23 三程序的编制及其精度分析利用软件查出该图编程时需要的各点坐标，编制程序。 1 程序编制（ 1）外轮廓程序如表 3表 3轮廓程序程序说明程序号立坐标系主轴正转 2500r/2 号刀快速定位原点位速移至进刀平面刀至 0 平面立刀具半径右补偿 80用子程序消刀补轴正转 4000r/110立刀补 (精铣 ) 用子程序消刀补速退刀至原点轴停止，程序结束返回开头（ 2）子程序精铣外轮廓如表 3表 3铣外轮廓程序序号量坐标下刀直线程序结束返回开头第 24 页共 33 页 24 （ 3）铣心型凸台程序如表 3表 3序序号立工件坐标系轴正转， 2 号刀速定位速下刀至进刀平面刀放用子程序用子程序用子程序消缩放用子程序刀放用子程序用子程序用子程序刀用子程序刀用子程序速提刀速移至起始平面序结束并返回主程序第 25 页共 33 页 25 （ 4）子程序精铣心型凸台如表 3表 3铣心型凸台程序序号弧进刀圆弧圆弧圆弧圆弧圆弧圆弧圆弧弧退刀程序结束返回主程序（ 5）铣四个椭圆凸台程序如表 3表 3四个椭圆凸台程序序号立坐标系轴正转 2000r/ 号刀速定位原点速移至进刀平面刀用子程序标旋转 90 度用子程序消旋转标旋转用子程序消坐标旋转标旋转消坐标旋转刀至安全平面，主轴停速定位，提速刀用子程序第 26 页共 33 页 26 标旋转用子程序消坐标旋转标旋转用子程序消坐标旋转标旋转用子程序消坐标旋转刀 6 子程序精铣四个椭圆凸台如表 3表 3铣四个椭圆凸台程序序号直线速定位立刀具半径左补偿 #1 2=301 椭圆的长轴半径 3=211 椭圆的短轴半径 1X#2Y#3 以合椭圆 1=#1+1 角度增加 1 环 1 结束消刀具半径左补偿程序结束，返回主程序第 27 页共 33 页 27 （ 7）铣表 3 U 型槽程序序号立坐标系主轴正转 2000r/ 号刀速定位起始平面速定位起始平面刀用子程序刀用子程序主轴停速刀用子程序刀至退刀平面位刀标旋转 180 度用子程序刀用子程序轴停速刀用子程序刀至退刀平面立刀具长度补偿位刀用子程序刀用子程序轴停速第 28 页共 33 页 28 刀调用子程序刀至退刀平面轴正转位刀标旋转 180 度用子程序刀用子程序轴停速刀用子程序刀至退刀平面速退回原点轴停止，程序结束返回开头（ 8）子程序精铣表 310程序序号立刀具半径左补偿直线弧消刀补程序结束，返回开头（ 9）子程序精铣表 38程序序号立刀补消刀补程序结束，返回开头第 29 页共 33 页 29 （ 10）钻孔程序如表 3表 3孔程序序号立坐标系轴正转 300r/30速定位速移至安全平面心钻定位刀立长度补偿孔刀刀至安全平面孔刀孔回起始点轴停止，程序结束返回开头第 30 页共 33 页 30 2 精度分析产品在加工后进行检验，产品在基本尺寸上能够保证，但存在许多不足。加工零件时采用的是“试切法”对刀，凭借肉眼去观察实现的对刀，这与采用机外对刀仪对刀有很大的差别，这是造成误差最主要的原因。产品的表面粗糙值并不理想，这与所用刀具和切削用量选择不当有关，同时也与冷却不充分产生积屑瘤有关。在加工时要求机床主轴具有一定的回转运动精度，即加工过程中主轴回转中心相对刀具或者工件的精度，当主轴回转时，实际回转轴线其位置总是在变化的，也就是说，存在着回转误差，主轴的回转误差可分为三种形式：轴向窜动、径向圆跳动角度摆角、主轴回转误差对加工精度的影响。切削加工过程中的机床主轴回转误差使得刀具和工件间的相对位置不断改变，影响着成形运动的准确性，在工件上引起加工误差。总之分析零件的加工精度，得到零件表面粗糙还勉强能达到图纸要求。加工中还有其他一些因素影响加工精度，重点与安排加工的工艺过程有很大关系，粗精加工分别在不同的工序中进行，使粗加工之后有一定的时间让残余的应力从新分布，以减小对加工精度的影响，合理选择刀具的几何参数，合理的选择切削用量，合理的使用切削液都可以提高零件的加工精度。第 31 页共 33 页 31 设计小结通过本次毕业设计，我系统的巩固学第 1 页共 38 页 1 *职业技术学院毕业论文（ 2010 届）典型铣削零件的数控加工工艺及程序设计学生姓名学号系别专业指导教师完成日期第 2 页共 38 页 2 目录摘要 . 3 关键词 . 3 一绪论 . 4 1 数控加工内容的选择 . 4 2 机床的选择 . 4 二数控加工工艺性分析 . 6 1零件毛坯余量的确定 . 6 析毛坯的加工余量 . 6 析毛坯的变形及余量大小均匀性 . 6 2零件图的分析 . 6 性分析 . 6 件技术要求分析 . 6 . 7 . 7 控加工的定位基准 . 8 3 定位基准及装夹方案分析 . 9 位基准的选择 . 9 . 9 4刀具的选择 . 10 . 11 具卡片的制定 . 12 5 切削用量选择 . 13 . 13 . 13 . 15 6 冷却液选择 . 16 7起刀、进刀和退刀的工艺问题的处理 . 16 序起始点、返回点和切入点（进刀点）切出点（退刀点）的确定 . 16 序起始点、返回点和切入点、切出点的方法 . 17 始平面、返回平面、进刀平面、退刀平面和安全平面的确定 . 17 8 数控加工工艺方案的制定 . 19 工顺序方案的制定 . 19 定工艺路线和工序卡片 . 19 三程序的编制及其精度分析 . 23 2 精度分析 . 30 设计小结 . 31 参考文献 . 32 致谢 . 33 第 3 页共 38 页 3 典型铣削零件的数控加工工艺及程序设计摘要数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术 (1T)与制造技术 (合发展的结果。现代的捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。本设计是心型零件的加工，通过对零件图的分析，毛坯的选择，装夹方案的确定，合理地进行了加工工艺分析，并制定了工艺文件。正确的选用了刀具，编制了加工程序，最后用数控机床加工出了产品 ,并通过检验，证实了该零件符合图纸要求。关键词：心型零件 ;数控工艺 ;编制程序 ;数控加工第 4 页共 38 页 4 一绪论随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。本课题是对我所学知识的应用，它包括了我在大专三年所学的全部知识，在数控专业上具有代表性，而且提高了我们综合运用各方面知识的能力。程序的编制到程序的调试，零件的加工运用到了我们三年所学的专业课程：现代工程制图、数控编程、数控加工工艺机械制造基础等。这将我所学到的理论知识充分运用到了实际加工中，切实做到了理论与实践的有机结合。 1 数控加工内容的选择当选择并决定对某个零件进行数控加工后，一般情况下，并非其全部加工内容都适合在数控机床上完成，而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。为了提高生产效率，充分发挥数控的优势，选择哪些最合适、最需要的内容和工序进行数控加工。一般可按下列原则选择数控加工内容： (1) 普通机床无法加工的内容应作为优先选择内容。 (2)普通机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容。 (3) 普通机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容，可以在数控机床尚未加工能力的基础上进行选择。此外在选择数控加工内容时，还要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等因素，要尽量合理使用数控机床，达到产品质量、生产率及综合经济效益等指标都明显提高的目的，要防止将数控机床降格为普通机床使用。由于本次加工零件是单件，形状较为复杂，又考虑我院现有设备，故本次毕业设计的所有内容都选择在数控机床上加工。 2 机床的选择根据图形结构有曲面轮廓、圆弧、内腔、椭圆凸台等型面，加工内容较复杂，为了避免重复定位带来的误差，减少手工换刀操作，结合我院机床的实际情况。采用加工中第 5 页共 38 页 5 心（行加工，该机床的 X 轴的行程 450Y 轴的行程为 650Z 轴的行程为 500作台为 450 1370轴中心线至工作台的距离为 460轴端面至工作台中心线距离为 100笠式刀库容量为 16 把，进给速度为5轴转速为 20r/ 第 6 页共 38 页 6 二数控加工工艺性分析 1 零件毛坯余量的确定零件在进行数控铣削加工时，由于加工过程的自动化，使用余量的大小，如何装夹等问题在选用毛坯时就要仔细考虑好，否则，如果毛坯不适合数控铣削，加工将很难进行下去，根据经验，列举以下几点：析毛坯的加工余量该图的毛坯采用铝合金，且达到要求。所以图 220 120 30（毛坯尺寸进行加工，由于该件是铸造件，须考虑用到砂型误差、收缩量及金属液体流动性差不能充满型腔等造成余量不均匀，此外，毛坯的扭曲变形量的不同地方造成余量不充分，不稳定，因此，要采用数控铣削加工，其加工面均有充分的余量。析毛坯的变形及余量大小均匀性分析毛坯加工中与加工后的变形程度，考虑是否采用预防性措施和补救性措施，是对零件加工变形的一个重要保证。如对于厚铝合金板，经淬火时效后很容易在加工中与加工后变形。这时最好采用经预拉伸处理的淬火板坯，对于毛坯的余量大小及均匀性，主要是考虑在加工时要不要分层切削，分几层切削。自动编程时，尤其重要。 2 零件图的分析件图的完整性与正确性分析由于加工程序是以准确的坐标点来编制，零件的视图应足够、正确及表达清楚，并符合国家标准，尺寸及有关技术要求应标注齐全，图 2何元素之间的关系较明确。件技术要求分析零件的技术要求主要指尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等。这些要求在保证零件使用性能的前提下应经济合理。过高的精度和表面粗糙度要求会使工艺过程复杂，加工困难，成本提高。图 2要求最高尺寸公差为零件最高精度等级为，被测表面与基准表面之间的平行度公差为面粗糙度值全部为控铣削加工经粗、精加工可达到，比较容易加工，但加工时如果装夹不当极容易产生振荡，如果定位不好第 7 页共 38 页 7 可能会导致表面粗糙度值增加，加工精度难以保证。图 2寸标注方法分析零件图上的尺寸标注方法有局部分散标注法、集中标注法和坐标标注法等。对在数控机床上加工的零件，零件图上的尺寸在加工精度能够保证使用性能的前提下，可不必用局部分散标注，应采用集中标注或以同一基准标注，即标注坐标尺寸，这样，既便于编程又有利于设计基准、工艺基准与编程原点的统一。图 5到了要求。件的结构工艺性分析（ 1）分析零件的变形情况，保证获得要求的加工精度，虽然数控机床加工精度很高，但对一些特殊情况，就应工艺上充分重视这一问题，应当考虑采取一些必要的工艺措施进行预防。该零件的材料是属于铸铝类零件，属于不易变形的零件，能够满足要求，对该零件可以进行退火处理等措施来减少或消除变形的影响。（ 2）尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸。若工件的被加工轮廓高度低，转接圆第 8 页共 38 页 8 弧半径大，可以采用较大直径的铣刀来加工，且加工其底板面时，进给次数也相应减少，表面加工质量也会好一些，因此工艺性能较好；反之，数控铣削工艺性较差，一般来说，当 R为被加工轮廓面的最大高度值 )，这种工艺性较差。根据图 2铣 0槽铣刀时，则即： 5 5 故：工艺性较好综上所述，在一个零件上，这种内腔圆弧半径数值上的工艺性显得相当重要，零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型或尺寸，这样可以减少换刀次数，一般来说，即使不能要求完全统一，但也要力求将数值相近的圆弧半径分组靠拢，达到局部统一，以尽量减少铣刀的规格与换刀次数，并避免因频繁换刀而增加了零件加工面上的接刀阶差，降低表面质量。控加工的定位基准加工中定位基准的确定应注意以下几点：（ 1）应采用统一的基准定位，数控加工工艺特别强调定位加工，若无统一的基准定位会因工件重新安装产生的定位误差而导致加工后的两个面上的轮廓位置及尺寸不协调现象，因此为保证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。（ 2）统一的基准可以是工件上已有表面，也可以是辅助基准，工件上最好有合适的孔作为定位基准，若没有，应专门设置工艺孔作为定位基准，称之为辅助基准，工件上如没有合适的辅助基准位置，可考虑采用在毛坯上增加工艺凸台，制出工艺孔或在后续加工工序要加工掉的余量上设置工艺孔，在完成定位加工后再去除的方法。综上，图 2两个夹持面作为基准，可以一次性装夹而加工完所要加工的表面，没有重复定位，故能保证基准统一。如图 2 第 9 页共 38 页 9 图 2夹及定位基准示意 3 定位基准及装夹方案分析位基准的选择根据零件图及加工要求选择设备为加工中心普通机床一样在加工中心上加工时装夹仍应遵守六点定位原则：（ 1）尽量选择零件上的设计基准作为定位基准。（ 2）当零件的定位基准与设计基准不能重合且加工面与其设计基准又不能在一次安装内同时加工时，应认真分析装配图纸，确定该零件设计基准的设计功能，通过尺寸链的计算，严格规定定位基准与设计基准间的公差范围，确保加工精度。（ 3）一次装夹能够完成全部关键精度部分的加工。（ 4）定位基准的选择要保证完成尽可能多的加工内容。（ 5）批量加工时，零件定位基准应尽可能与建立工作坐标系的对刀基准重合。（ 6）必须多次安装时应遵从基准统一原则。综上所述，我选择设计基准作为定位基准，一次装夹保证其精度，并且遵循基准统一原则。工中心夹具的确定加工中心夹具的选择应考虑以下几点：（ 1）夹紧机构或其他元件不得影响进给，加工部位要敞开。（ 2）为保持零件的安装方位与机床坐标系及编程坐标系方向的一致性，夹具应能第 10 页共 38 页 10 保证在机床上实现定向安装。（ 3）夹具的刚性和稳定性要好。（ 4）装夹方便辅助时间应尽量短。（ 5）夹具的结构应力求简单。（ 6）减少更换夹具的准备结束时间。（ 7）减少夹具在机床上的使用误差。经上综合分析，结合我院实际，该零件的装夹可选用平口虎钳及垫片和垫块作为辅助夹紧装置加工所需内容。根据零件图分析，该零件可采取如下工艺措施：以夹持面和两个侧面定位选用虎钳装夹，如图 2排粗、精加工，采用小直径铣刀铣夹持面以减小切削变形。装夹夹持面加工上面，完成加工内容，最后翻面夹凸台面，将夹持面铣掉。由于毛坯为铝合金在装夹时勿过于紧以免发生变形造成加工精度的误差。 4 刀具的选择刀具的合理选择和使用，对提高数控加工效率、降低生产成本、缩短交货期及加快新产品开发等方面有十分重要的作用。国外有资料表明，4%，但它却直接影响占制造成本 20%的机床费用和 38%的人工费用。如果进给速度和切削速度提高 15%则可降低制造成本 10%这说明使用好的刀具会增加成本，但效率提高则会使机床费用和人工费用有很大的降低，这正是工业发达国家制造业所采用的加工策略之一。应根据机床的加工能力、工件材料的性质、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选择刀具及刀柄。刀具材料切削性能的影响也非常重要：例如切削低硬材料时可以使用高速刚刀具，而切削高硬度的材料时就必需用硬质合金刀具如表 2 表 2材料主要特性用途优点高速刚比工具刚硬低速或不连续切削刀具寿命长、加工的表面较平滑硬质合金耐磨损、耐热可锻铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金的精加工寿命比一般工具钢高 10第 11 页共 38 页 11 刀具选择的总原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性，结合我院实际，采用高速钢刀具加工。具尺寸选择刀具尺寸选择包括直径尺寸和长度尺寸：（ 1）直径尺寸：根据零件图样不同，选用的刀具尺寸不一样，因图而异。选取的原则是：在刀具能够满足加工前提下，尽量选取直径大的刀具，铣削刀具都是成型刀具且标准，在同时可根据选取刀具的直径提取刀具各异的刀具。（ 2）长度尺寸：在加工中心上，刀具长度一般是指主轴端面到刀尖距离 ,包括刀柄和刃具。选取的原则是：在满足各个部分加工要求的前提下，尽量减小刀具长度，以提高工艺系统的刚性，制造工艺和编程时，一般不必准确的确定刀具的长度，只需初步估算出刀具长度范围。根据经验公式： 1T =+0Z+： 1T 刀具长度 A 主轴端面至工作台中心最大距离 B 主轴在 N 加工表面距工作台中心距离 L 工件的加工深度尺寸 0Z 刀具切出工件长度（以加工表面取 2-5 坯表面取 5-8 刀具长度示意图如图 2 12 页共 38 页 12 图 2具卡片的制定对图 2 2数控加工刀具卡片零件号零件名称典型零件编制黄义伟程序号日期工步号刀具号刀具规格、名称刀柄型号长度补偿值半径补偿值 1 80面铣刀 2 80面铣刀 3 12立铣刀 12立铣刀 5 12立铣刀 12立铣刀第 13 页共 38 页 13 7 12键槽铣刀 12键槽铣刀 9 10键槽铣刀 0 10键槽铣刀 11 心钻 2 13 20扩孔钻 14 20立铣刀 5 切削用量选择数控加工切削用量包括主轴转速 n（切削速度背吃刀量 f（或进给速度确定原则与普通机械加工相似，对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并编入程序单内。合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书，参考的切削用量手册，并结合经验而定。定背吃刀量主要根据机床、夹具、刀具和工件的刚度来决定，在刚度允许的情况下，以最少进给次数切除这一加工余量，最好一次切净余量，以提高生产效率，为了保证加工精度和表面粗糙度，一般都要留一点余量最后精加工，在数控机床上，精加工余量可小于普通机床，铣心型凸台四个椭圆凸台外轮廓定主轴转速主要根据允许的切削速度 Vc(m/取 n=000（ 2 其中第 14 页共 38 页 14 由于每把刀计算方式相同，现选取 12的立铣刀为例说明其计算过程。 D=12据切削原理可知，切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素，可参考表 2 表 2铣削时切削速度工件材料硬度 /削速度(m/高速钢铣刀硬质合金铣刀钢 225 1842 66150 225325 1236 54120 325425 621 3675 铸铁 190 2136 66150 190260 918 4590 160320 0 2130 铝 70120 100200 200400 黄铜 5356 2050 100180 从理论上讲，为这不仅可以提高生产率，而且可以避免生成积屑瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度值。但实际上由于机床、刀具等的限制，综合考虑：取粗铣时 00m/铣时 50m/入 5 粗n=001000 精n=501000 = =算的主轴转速取粗n=2500 r/ 精n=4000 r/ 15 页共 38 页 15 同理计算 10键槽铣刀：取粗n=2000r/ 精n= 3000r/给速度切削进给速度 F 时切削时单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位mm/与铣刀的转速 n、铣刀齿数 f （ mm/z）的关系为 F= Zf (2每齿进给量选取主要取决于工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等因素。工件材料的强度和硬度越高，小，反之则越大；工件表面粗糙度值越小，越小；硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀，可参考表 2表 2 铣刀每齿进给量工件材料每齿进给量（ mm/z）粗铣精铣高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀钢铁合选取：粗铣 mm/z 精铣 z 铣刀齿数 z=3 上面计算出：粗n=2500 r/ 精n=4000 r/它们代入式子 8 粗铣时： F=3 2500 =450mm/铣时： F=3 4000 =360mm/削进给速度也可由机床操作者根据被加工工件表面的具体情况进行手动调整，以第 16 页共 38 页 16 获得最佳切削状态。 6 冷却液选择由于在切削加工过程中，被切削层金属的变形、切屑与刀具前面的摩擦和工件与刀具后面的摩擦要产生大量的热切削热。大量的切削热被工件吸收 9% 30%、切屑吸收 50% 80%、刀具吸收 4% 10%，其余由周围介质传出，而在钻削时切削热有 52%传入麻花钻。由于热胀冷缩的原理，工件和刀具吸收了一部分的热量，工件和刀具产生变形最终影响加工精度。如果大量的切削热传入刀具，容易使刀具损坏造成“烧刀”的现象。为了提高加工零件的精度和刀具的耐用度及使用寿命，在切削加工过程中必须使用冷却液对工件和刀具进行冷却，以避免造成“烧刀”的现象和零件精度的影响。通过查询资料知道常用的冷却液主要有以下三种，见表 2 2常用冷却液冷却液名称主要成份主要作用水溶液水、防锈添加剂冷却乳化液水、油、乳化剂冷却、润滑、清洗切削油矿物油、动植物油、极压添加剂或油性润滑从工件材料考虑，切削铝时不得使用水溶液，考虑到冷却液作用和价格，选择乳化液可以满足要求。从刀具材料考虑，硬质合金刀具一般采用乳化液作为冷却液，其冷却效果很好。综合以上的种种分析，采用乳化液作为冷却液效果很好。它的主要作用：冷却、润滑、清洗而且还有一定的防锈作用。 7 起刀、进刀和退刀的工艺问题的处理序起始点、返回点和切入点（进刀点）切出点（退刀点）的确定 (1) 程序起始点是指程序开始时，刀尖（刀位点）的初始停留点，采用 (2) 程序返回点第 17 页共 38 页 17 是指一把刀程序执行完毕后，刀尖返回后的停留点为换刀点。 (3) 切入点（进刀点）是指在曲面的初始切削位置上，刀具与曲面的接触点。 (4) 切出点（退刀点）是指曲面切削完毕后，刀具与曲面的接触点。序起始点、返回点和切入点、切出点的方法 (1) 起始点、返回点的确定原则在同一个程序中，起始点和返回点最好应相同，图 2 1 的程序起始点就是在加工时，多个程序的设置最好也完全相同。 (2)切入点选择原则在进刀或切削过程中，要使刀具不受损坏，一般来说，对粗加工而言，选择曲面内的最高角点作为曲面的切入点（初始切削点）。因为该点的余量较小，进刀时不易损坏刀具。对精加工而言，选择曲面内某个曲率比较平缓的角点作为曲面的切入点，因为在该点处，刀具所受的弯矩小，不易折断刀具。总之，要避免将铣刀当钻头用，否则因受力大，排屑不便而使刀具受损。 (3) 切出点的选择原则这个主要考虑在切完工件后退出工件是否要损伤工件的其它表面及是否与机床的其它部分和夹具相互撞击的情况。始平面、返回平面、进刀平面、退刀平面和安全平面的确定第 18 页共 38 页 18 图 2(1) 起始平面是程序开始时刀具的初始位置所在的 Z 平面，如前所述，一般定义在被加工零件的最高点之上 50 100右的某一位置上，在加工时取高出工件 100 (2) 返回平面是指程序结束时，刀尖点（不是刀具中心）所在的也定义在被加工表面的最高处 50 100某一个位置上，在加工时取高出工件 100 (3) 进刀平面以快速下刀的位置到达安全平面，一般为（ 10 20 向下刀的平面，取高出工件 20 (4) 退刀平面加工完零件之后，退出加工表面，一般是退出加工表面（ 10 20速至退刀平面，取高出工件 20 (5) 安全平面就是加工时，为了提高工作效率而进行设置的一个平面，一般是高出工件（ 1030取高出工件 30 刀具在加工中的几个平面如图 2 第 19 页共 38 页 19 8 数控加工工艺方案的制定一般根据零件加工精度、表面粗糙度、材料、结构形状、尺寸及生产类型确定零件表面的数控铣削加工方法及加工方案。工顺序方案的制定根据零件图样，制定以下加工顺序方案，选取最佳一种，（即加工工时最短，且又能保证质量）下面分析两套加工顺序方案进行比较。方案一：铣夹持面翻面夹持粗铣上平面精铣上平面粗铣外轮廓精铣外轮廓粗铣心型凸台精铣心型凸台粗铣四个椭圆凸台精铣四个椭圆凸台粗铣铣心钻定位钻 12通孔锪 20 孔。方案二：铣夹持面翻面夹持粗铣上平面粗铣外轮廓粗铣心型凸台粗铣四个椭圆凸台粗铣铣上平面精铣外轮廓精铣心型凸台精铣四个椭圆凸台精铣 U 型槽中心钻定位钻 12通孔锪 20 孔。方案二换刀次数多，加工工时较长，严重影响加工效率，方案一能达到加工要求。故选择方案一进行加工。定工艺路线和工序卡片 (1) 对零件的加工制定重要工艺过程，如下表 2表 2工序号工序名称工序内容设备 1 备料将毛坯铸成 120 120 302 钳工画线找正找出中心点的位置钳台 3 铣削铣夹持面铣削上平面、外轮廓、心型凸台、凸台、钳工去加工印痕，矫正内腔死角钳工用具 6 磨平面磨光上下平面平面磨面 7 钳工精修全面按图纸要求 8 检验测量各部分尺寸、形状精度检测编制审核刘雨兰第 20 页共 38 页 20 (2) 对图 2下表 2表 2件加工工序过程卡片工厂数控加工工序卡片产品名称或代号零件名称材料零件图号工序号程序夹具名称夹具编号使用设备车间虎钳削中心工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速r/给速度mm/吃刀量注 1 粗铣上平面留余量 01 80 1500 300 1 2 精铣上平面留余量 01 80 2500 200 3 粗铣外轮廓留余量 02 12 2500 450 4 精铣外轮廓至尺寸 12 4000 360 5 粗铣心型凸台留余量 0.2 02 12 2500 450 6 精铣心型凸台留余量 0.2 02 12 4000 360 7 粗铣

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