数控技术毕业论文

1、绪论1第一章任务的分析4第二章薄壁零件的造型5第三章零件加工工艺分析12第四章 数控加工工艺方案13制定工艺方案 13使用刀、辅具一览表13加工工艺13加工程序卡片13第五章数控加工的对刀26第六章数控仿真加工29结束语31参考文献32附录在当今的制造业领域中，随着市场经济的发展，用户对产品的质量、 产品换代的速度、产品设计制造到投放市场的周期等提出越来越高的要 求。要适应这种瞬息万变的市场需求、缩短设计制造周期、提高产品质量。 科学技术的发展，尤其是计算机的技术的发展，促使了常规机械制造技术 与精密检测技术、数控技术等互相结合。从而使机械产品的结构越来越合 理、其性能和效率越来越高，更新换代

2、频繁。生产类型由大批量生产向多 品种小批量生产转化。这对机械制造技术提出了更高的要求。使机械制造 技术不断向着高柔性与高自动化高效率的趋势发展。现代制造业要求产品品种多样化，更新换代加速，从而使多品种小批 量生产的比重明显增加。在传统的机械制造中，单件小批量生产一般都釆 用通用机床加工，当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换和调 整，而且通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难以提高生产 效率和保证产品质量。特别是一些曲线、曲面轮廓组成的复杂零件，只能 借助靠模和仿行机床加工，加工精度和生产效率受到很大的限制。同时在国际上也出现了许多造型、加工的软件。如CAD Pro/eo CAD

3、 即计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)利用计算机及其图形设 备帮助设计人员进行设计工作。简称CADo在工程和产品设计中，计算 机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常 要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案； 各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内 存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变 为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结 果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改; 利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、

4、平移和旋转等有关的图 形数据加工工作。CAD能够减轻设计人员的计算画图等重复性劳动，专注 于设计本身，缩短设计周期和提高设计质量。Pro/E (Pro/Engineer操作软件)是美国参数技术公司(Parametric Technology Corporation,简称PTC)的重要产品。在目前的三维造型软 件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来 解决牲的相关性问题。另外，它釆用模块化方式，用户可以根据自身的需 要进行选择，而不必安装

5、所有模块。Pro/E的基于特征方式，能够将设计 至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站, 而且也可以应用到单机上。Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配 设计、扳金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使 用。第一章任务的分析本次毕业设计的任务是薄壁零件的数控加工与工艺分析。拿到图纸 通过分析后我准备对它先进行实体模型，再进行数控加工工艺分析，再 制定加工方案然后进行程序的编制最后进行仿真加工。通过对图纸的研究与分析我选择Pro/E软件对它进行实体造型。主 要用Pro/E软件的草图命令中的直线命令、圆弧命令、整圆命令和倒圆 角命令

6、等绘制草图，再利用拉伸体、切割体和薄壁引用等指令来完成三 维实体造型。加工部分则是利用手工编程。在编程的过程当中必须要结合实际考 虑其切削的效率，走刀路线。要避免刀具与工件的碰撞。工序分为粗加 工和精加工，其中加工精度可以利用修改刀补的方法来保证。第二章零件加工工艺分析与工艺处理 PRT0001 C詡的）O/ENG1NEER Wildfiv 5 0文件（FJ稠抚图（V）插入（I）分祈（A） fS.e（N）应用砂（P） ZQ（T）尙口 （W）带幻（H）i庁U為Q Q ； c c 晶电蔭）（I雅掛1厂 DI3采因殘食回）賈自叵怎回曰耳回欢迎冬月?ro/ENG1NEER iVildfire 5.0.

7、欢迎冬月 Pro/ENGINEER Wildfire 5.0. F:p roeWil dfi reprceVZ Id fire 5.0tem pi a teXmmnspa rt_so li d. prtffe.连取一* ymse送内餘或.可在 * is阪曲郢寂冬叽） F:p roeWil dfi reprc eVZ Id fire 5.0tem pi a teXmmnspa rt_so li d.连取y*. ymse送内餘或.可在 * is阪曲到走义送叽）T邑|閨|不牲|圉桜羽拥_品示设養品示设養智能占送取了y/m xI6HF智能送取了1丄妙j一打开Pro/E软件，此图为Pro/E软件主界面第

8、一步建立文件打开Pro/E软件，单击桌面图标*,启动Proe/E后，单击新建文 件按钮在话框中选文件类型为Part,子类型为Solido去掉“Usedefault template （使用缺省模板）复选框前的对号，确认后弹出New File Options （新文件选项）对话框”在其uTemplate （模版）”选择项 中选择“mmns_part_solid”,即使用“mm （毫米）”绘制图单位的实体零 件模板。第二步创建第一个拉伸体.单击窗口右侧的拉伸工具按钮6U打开拉伸特征操作对话框。单击对话I回框中的放羞按钮，打开截图选择对话框，选择TOP面为草绘面，其余接受 系统默认，确定后进入草绘。

9、在草绘中，绘制截图如图2-2所示。完成单击按钮I退出草绘。图2-2.深度设置位20mm。生成拉伸实体，单击操作对话框右侧的确定按钮，即生成拉伸实体特征，如图2-4所示。图2-4第三步创建拉伸叠加体 .进入拉伸特征操作对话框，以第一个拉伸体的上表面为草绘面（如图2-4 所示）。.将拉伸深度设为5mm,其余保留默认设置，单击确认按钮I,生成底座 的第二拉伸体，如图3-2所示。图3-2第四步创建四组拉伸切割体1）创建第一二组拉伸切割体打开拉伸特征操作对话框，单击按钮国，选择第二拉伸体的上表面为草 绘面，如图3-2所示。其余接受默认设置，进入草绘。在拉伸特征操作对话框中，单击切割按钮若，并将拉伸方式设

10、为Jtll （穿 透所有）方式，其余保留默认设置。单击确认按钮1丁，生成底座的第一组切割体，如图4-3a所示。以同样的 方式创建第二三组切割体，切割深度设为5mm,如图4-3b, 4-3c所示。图 4-3a图 4-3b图 4-3c2）创建第四五组拉伸切割体打开拉伸特征操作对话框，单击按钮国，制截面如图4-4所示，完成后退 出。图4-4在拉伸特征操作对话框中，单击切割按钮若，切割深度设为5mm。单击确认按钮1丁，生成底座的第四组切割体，如图4-6ao以同样的方式创建第五组拉伸切割体，切割深度设为5mm,如图4-6b所示。图 4-6a图 4一 6b 第五步创建倒圆角以图4-3c为拉伸实体，进行倒圆

11、角如图5-1所示。图5-1第六步创建薄壁文件以图5-1实体进行草绘，画好图形后，则在拉伸特征操作对话框中单击薄 壁拉伸按钮 叵，并输入薄壁厚度为lmmo单击确认按钮后，即生成薄 壁实体，如图6-1所示。图6-1第三章零件加工工艺分析通过对课题图样及技术要求进行工艺分析先确定工艺基准、分析加工 难点再制定加工方案，完成工具、夹具及程序的准备，并找出保证工件加 工质量和加工质量稳定性的切入、切出的方式与切入、切出点。1、确定工艺基准：从图样上分析主要结构为上平面和下平面两面的 结构，四周为四面方形。结合釆用平口钳装夹，为保证四边相互垂直，在实 际加工前必须对固定钳口进行调整。为保证上、下两面的平行

12、，必须对钳 口导轨以及垫铁进行调整。2、加工难点分析：128*螺纹需要铳削；中心倒圆角可以使用变量编 程方式完成；需多次装夹加工。3、刀具选择：图样中只给出工件儿何特征以及基点坐标，并没有给 出实际的刀具轨迹。为提高加工效率应尽量选用大直径的刀具。但刀具直 径大容易发生干涉，需要根据实际加工空间确定所需的刀具直径。4、刀具路径的选择：为提高加工效率在数控加工中尽量减少换刀次 数，以节省换刀时间，能用同一把刀加工的部位全部完成后再换刀加工其 他部位。同时尽量减少空行程，用同一把刀加J2工件的各个部位时，应以 最短的路线达到各加工部位。第四章 数控加工工艺方案4. 1制定工艺方案制定工艺方案必须要

13、从实际出发。因为工艺方案是按时完成工件加工 的前提。制定工序方案要遵循工序集中的原则，工序越少越好，一次装夹 尽可能完成全部的工序。第一个步骤：加工底平面第二个步骤：以加工过的工件底面作为定位基准及找正基准，加工拉伸体切割体第三个步骤：以加工过的工件底面作为定位基准及找正基准，进行倒圆角 第四个步骤：以加工过的工件底面作为定位基准及找正基准，加工薄壁零 件4. 2刀具、辅助工具一览表表7-1刀具名称刀具号丿J补号刀补规格百分表TOO可转位立铳刀T0150mm立铳刀T02T0210mm20mm立铳刀T03T035 mm10mm中心钻T04T045 mm10mm麻花钻T0519. 8mm丝锥T07

14、10mm4. 3加工工艺（1）加工前准备工件1）测量工件两侧边的平行度和底面平面度，确认是否满足装夹定位 的要求。2）找正平口钳，保证其与机床X轴的平行度。3）压紧固定平口钳，并重新检查平口钳的位置精度是否有变化，如 有变化进行重新找正。4. 4加工工艺卡片工号工步工步内容刀号长度补偿号半径补偿号刀具/量具主轴转速进给速度备注11通过垫铁组合，保证工件， 持大于等于7mm,并找正， X、Y向原点设为工件中 心，Z向尺寸为工件表面2铳顶面，光出即可，程序号 07001oT01H01D010806004003粗、精铳方轮廓，程序号07002oT02H02D0201620003004钻中心孔,程序号

15、07003oT03H030 315001005钻孔,程序号07004 oT04H04010001006扩孔,程序号07005oT02H02D02016200030021将已加工大平面靠紧固定 钳口，利用精密平口钳和 寻边器寻找工件坐标。2粗、精加工左侧凹轮廓，程序号07006 oT02H02D02016200030033钻中心孔，程序号07003oT03H030315001004钻孔，程序号07004 oT03H03010001005攻丝，程序号07007oT03H04M1030045031将工件顺时针转动180 , 利用精密平口钳和寻边器 寻找工件坐标。2粗、精加工右侧凹轮廓，程序号0700

16、8 oT02H02D0201620003003钻中心孔,程序号07003oT03H030315001004钻孔,程序07004oT04H04010001005攻丝，程序号 07007oT05 H05M10300450工号工步工步内容刀号长 度 补偿号半径补偿号刀具/量具主轴转速进给速度备注41未加工面朝上，利用精 密平口钳和寻边器寻找 工件坐标。2铳顶面，保证28 ,程序同 07001oT01H01D01 806004003粗加工薄壁外轮廓，程序号07009 oT06H06D0601030002504粗加工上部凸台，程序号 07010oT06H0601030002505粗加工薄壁内轮廓，程序号

17、07011oT02H02016200030046粗加工下部凹轮廓，程序号07012oT06H0601030002507钻中心孔,07003。T03H030 315001008钻孔,程序07004oT04H04010001009攻丝,程序07007oT05H05M1030045010精加工下部凹轮廓，程序同07012oT06H06010300025011精加工薄壁外轮廓，程序同07011oT06H06D06010400050012精加工薄壁外轮廓，程序同07009 oT06H06D06010400050013精加工上部凸台，程序同 07010oT06H06D06010400050014空口倒圆角

18、，程序号07013oT02H02D020163000150015铳螺纹，程序号07014oT07H07D073000300上表中的装夹方案如下图7-1 7-2所示:图8-1装夹方案图8-2装夹方案1.程序编制1）程序：07001程序程序注释07001；程序名N10G00G17G40G49G80G90G54Z300.设置程序初始状态N20 ,保证下刀点离开工件本体N30M03S600；以 100150mm/min 计算 SN40加刀具长度补偿值N50M08；开切削液N60G01Z0F100；到达Z向位置N709以0. 25mm计算FN80X30；保证压力大于5mmN90Y-110；刀具移出工件N

19、100M90；切削液关N110G49G00Z200M05；撤消刀具长度补偿N120M30程序结束2）程序：07002程序程序注释07002；程序号N10G00G17G40G49G80G90G54Z300.9设置程序初始状态N20，保证下刀点离开工件本体N30M03S1200；以 100150mm/min 计算 SN40加刀具长度补偿值N50M08；开切削液N60G01Z-14. 5F100；到达Z向位置N70G41G01X-60D02F360；加刀具半径补偿值N80Y60.；N90Y60.；N100Y-60.；N110X-70.；N12040G.；撤消刀具半径补偿N13049G09M：撤消刀具

20、半径补偿，关切削液N140M30；结束程序1）程序:07003程序程序注释07003；程序名N10G00G17G40G49G80G90G55Z300.9设置程序初始状态N20M03S1500；N30加刀具长度补偿值N40M08；开切削液N50N10049G09M：撤消刀具长度补偿，关切削液N110M30；程序结束4）程序:07004程序程序注释07004；程序名N10G00G17G40G49G80G90G55Z300 ；设置程序初始状态N20M03S100；N309加刀具长度补偿值N40M08；开切削液N50200F100；N100G49G00Z200：撤消刀具长度补偿，关切削液N110M30

21、；程序结束5）程序:07005程序程序注释07005；程序名N10G00G17G40G49G80G90G55Z300；设置程序初始状态N20XOYO；N30M03S200；N409N50Z2；N6041G02F；N70M98P7105L10：N80G90G40G01X0Y0；N9049G09M：撤消刀具长度补偿，关切削液N100M30；程序结束程序程序注释07105；程序名N1G91G0N2M99；06）程序:07006程序程序注释07006：程序名N10G00G71G40G49G80G90G56Z300；设置程序初始状态N20X-10. Y-38.；N30M03S2000；N409N50G1

22、Z-5F100；N6041G02F；N70Y-12；N80 ,N90G1Y-38；N8090G40G；N9049G09M：撤消刀具长度补偿，关切削液N100M30；程序结束7）程序：07007程序程序注释07007；程序名N10G00G17G40G49G80G90G56Z300.9设置程序初始状态N20M03S300；N30加刀具长度补偿值N40M08；开切削液N502. 200F；N10049G09M：撤消刀具长度补偿，关切削液N110M30；程序结束8）程序：07008程序程序注释07008；程序名N10G00G17G40G49G80G90G57Z3009设置程序初始状态N20X10. Y

23、-38.；N30M03S3000；N40N50G1Z-5F100；N6041G06F：N70Y-5：N80X0；N90G1Y-38；N8090G40G.；N9049G09M：撤消刀具长度补偿，关切削液N100M30；程序结束9）程序:07009程序程序注释07009程序名N10G00G17G40G49G80G90G58Z300,设置程序初始状态N20,N30M03S3000；N40N50G1Z-8F100.；N6041G06F；N70N80N90N100N1109N120，N130N140N150N160N170,N180G01X10.；N19040G.；N20049G09M：撤消刀具长度补偿

24、，关切削液N210M30；程序结束10）程序:07010程序程序注释07010；程序名N10G00G17G40G49G80G90G58Z300.；设置程序初始状态N20M03S3000；N309N40G68X0Y0R-45.；N50M98P7110；N60G68X0Y0R45.；N70M98P7110；N80G69；N9090G40G.；N10049G09M；撤消刀具长度补偿，关切削液N110M30；程序结束程序程序注释07110：程序名N1090G.；N209N3041G06F；N40G01Y60., R5.；N50G01X-15. ,R5.；N60G01Y85.；N7040G.；N809N

25、90M99；11）程序:07011程序程序注释07011；程序名N10G00G17G40G49G80G90G58Z300.；设置程序初始状态N20 9N30M03S3000；N409N50,N6041G06F：N70N80N90N100N110N120,N1309N1409N150N160N170,N180G40G01X0Y35.；N19049G09M；撤消刀具长度补偿，关切削液N200M30；程序结束12）程序：07012程序程序注释07012；程序名N10G00G17G40G49G80G58Z300.；设置程序初始状态N20M03S3000；N30N40G68X0Y0R-45.；N50M9

26、8P7110；N60G68X0Y0R45.；N70M98P7112；N80G69；N9090G40G.；N10049G09M：撤消刀具长度补偿，关切削液N110M30；程序结束程序程序注释07112；程序名N10G90G00X0Y-90.；N209N3041G06F；N40G01Y-60.；N50G01X-15.；N60G01Y-85.；N70G40G01X0Y-90.；N809N90M99；13）程序:O7O13程序程序注释07013；程序名N10G00G17G40G49G80G90G58G300.；设置程序初始状态N20 9保证下刀点离开工件本体N30M03S3000；以 100150mm

27、/min 计算 SN409加刀具长度补偿值N50M0&开切削液N609到达Z向位置N70#1=0；角度初始化N80#2=5. *SIN#1；N90#3二5. *C0S#l；N100#4=12. +#3；N110#5二-#2.；N120G01X-#4Z#F2000；N130G03I#4；N140#1=#1+1.；N150IF#1LE 90J GOTO 80：N16049G09M：N170M30；程序结束14）程序:07014程序程序注释07014；程序名N10G00G17G40G49G80G90G55Z300.;设置程序初始状态N20XOYO;保证下刀点离开工件本体N30M03S3000;以 1

28、00150mm/min 计算 SN40加刀具长度补偿值N50M08;开切削液N60Z-8.;接近工件N7042G07F;加刀具半径补偿值N80M98P7114L7;调用螺旋加工子程序N90G90G40G01X0Y0;撤消刀具半径补偿N10049G09M;撤消刀具长度补偿，关切削液N110M30;程序结束程序程序注释07114;程序名N1091G-1. 5F;螺纹加工N20M99;返回主程序第五章数控加工的对刀首先要确定好工件坐标系的原点，然后使用寻边器或刀具确定工件 的X和Y坐标位置，最后使用刀具确定Z坐标的位置。X向对刀方法：(1) 将寻边器装在主轴上，如下图9-1所示：图9-1(2) 主轴

29、转速 500r/min700r/min;(3) 手摇移动工作台使寻边器慢慢靠近工件-X向，此时应降低手动 进给倍率，直到寻边器上下两部分重合，如下图9-2：图9-2(4) 手摇Z向提起寻边器，Y轴不动，在相对坐标位置中输入X0,即X轴相对坐标清零，如下图9-3、9-4所示：图9-3图9-4(5) 手摇将寻边器移动到+X轴，用同种方法对+X轴，记录下机床坐 标系中的X值，如下图9-5所示：图9-5(6) 计算出工件坐标系的X值，将机床坐标值输入到G54存储器中， 如卜图9-6所示:图9-6Y向对刀方法：与X向对刀方法相同。Z向对刀方法：（1）将刀具装在主轴上；（2）将工件放一对刀块；（3）手摇移

30、动使刀具靠近对刀块，边移动刀具边拿对刀块试塞，直到松紧适度为止，记录下机床相对坐标系中的Z值,如下图9-7所示：图9-7（4）手摇使刀具至工件外，脱离工件，此时Z轴不动；（5）手摇使Z轴向下移动一个对刀块高度；（6）将Z轴相对坐标清零或将Z轴机床坐标值输入到G54存储器里,如下图9-8所示：图9-8第六章数控仿真加工把编辑好的所有程序单以问本的形式保存，在宇龙仿真系统中按皀程序传输按钮，选择程序所要加工的程仔，再在控制面板中创建程序名， 并按面板中的T按钮进行程序的传输。传入程序见图10-lo图 10-1把所有程序逐个输入到数控仿真加工软件所并进行仿真加工，经过加工后 的零件走刀轨迹如下图10-2所示。图 10-2仿真实体图零件如图10-3o图 10-3结束语随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过儿周的奋战我的 毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这儿年