数控加工工艺的编制及加工轴类零件2

1、数控加工工艺的编制及加工轴类零件摘 要此项设计是对数控机床加工的工艺规程的一次明白的诠释。介绍了数控加工的特点与发展、加工工艺分析、数控加工程序的编制。并通过较复杂零件的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法以及数控编程。 数控加工从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径.数

2、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、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数控技术专业学生必不可少的。关键词： 数控技术 加工工艺 编程 目录第一章 数控车床的历史与发展111 数控机床的定义112数控车床的发展阶段113数控车床的主要加工对象11.3.1高难度加工11.3.2高精度零件加工11.3.3淬硬工件的加工21.3.4高效率加工21.4数控加工技术的发展方向21.5数控机床未来的发展

3、方向21.6数控编程的应用31.7数控的绿色加工趋势31.7.1 绿色材料31.7.2 绿色工艺31.7.3干切削加工41.8三维测量仪41.9本章小结5第二章数控加工工艺分析52.1工序的划分52.2工部的划分62.3加工工艺路线的确定原则62.4加工工艺的选择要点62.4.1零件图工艺82.4.2加工工艺分析82.4.3设计装夹方案102.4.4刀具的运用102.5 本章小结18第三章 工艺路线及走刀路线183.1工艺路线的确定183.2设计走刀路线193.3 本章小结21第四章 数控加工程序214.1右端内轮廓程序224.2件1左端内轮廓254.3件2件左端程序274.4件2件右端程序3

4、04.5本章小结32参考文献32致 谢33 第一章 数控车床的历史与发展 11 数控机床的定义 数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。以数字形式预先记录在控制介质（如拨码开关、磁带等）上，通过数控装置自动的控制机床运动，同时具有完成自动换刀、自动测量、自动润滑和冷却等功能。12数控车床的发展阶段传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的，加工时用手摇动机械刀具切削金属，靠眼睛

5、用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了，数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是我们说的“数控加工”。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域，更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。13数控车床的主要加工对象高难度加工成型面零件、非标准螺距(或导程)、变螺距、等螺距与变螺距或圆柱与圆锥螺旋面之间作平滑过渡的螺旋零件都可在CNC车床上加工。高精度零件加工零件的精度要求主要指尺寸、形状、位置和表面等精度要求，其中的表面精度主要指表面粗糙度。复印机中的回转鼓、录像机上的磁头及激光打印机上的多面反射体等超精零件，几

6、何轮廓精度高达0.01m、表面粗糙度数值达Ra 0.02m，这些高精度的零件均可在特殊精密cnc车床上加工出来。淬硬工件的加工在大型模具加工中，有不少尺寸大且形状复杂的零件。这些零件热处理后的变形量较大，磨削加工有困难，而在cnc车床上可以用陶瓷车刀对淬硬后的零件进行车削加工，以车代磨，提高加工效率。高效率加工为了进一步提高车削加工的效率，通过增加车床的控制坐标轴，就能在一台cnc车床上同时加工出两个多工序的相同或不同的零件。1.4数控加工技术的发展方向未来数控加工技术的发展空间是十分广阔的。由于加工过程本身的复杂性，迄今对加工的机理尚未完全弄清楚，大多研究成果是建立在大量系统的工艺实验基础上

7、完成的，所以对加工机理的深入研究，并以此直接指导和应用于实践加工是数控加工技术发展的根本。在现有技术水平的基础上，不断开发新工艺将是数控加工技术发展方向。如数控铣削加工是一种还不成熟的技术，值得继续研究的新工艺。数控机床在结构设计、脉冲电源的开发方面将朝更合理、更具优势化的方向全面发展，提高加工性能，同时考虑降低机床制造的成本。数控加工在控制技术上将朝自动化、智能化方面的更高层次发展，数控加工的网络管理技术在高档机床上已有初步应用，将逐步被推广及应用，获取更好的系统管理效果。 1.5数控机床未来的发展方向行业分析师认为，数控机床是机床业未来发展的必然趋势，它将朝着以下五个方向发展。第一、复合化

8、。随着数控机床技术的发展，机床复合技术和复合加工技术逐渐成熟，在一台机床上可以实现车、铣、钻、攻丝、绞孔、扩孔等多种操作工序和实现工序间的复合加工，大大提高了机床效率。如今复合加工机床正朝着多样化的态势发展。第二、智能化。数控机床的智能化体现在系统的各个方面，如提高加工效率和加工质量的智能化，提高驱动性能和方便使用连接的智能化，追求简化编程与操作的智能化，为方便系统诊断与维修的智能诊断、智能监控等。目前数控机床的智能化技术已经在数控系统中得到了较多体现。第三、高精度化。精密加工技术的发展使数控机床加工精度由原来的丝级提升至目前的微米级和亚微米级，一些特种加工精度甚至可达纳米级。第四、柔性化。机

9、器人与主机的柔性化组合可以提高效率，得到了广泛应用。柔性自动化技术是制造行业满足市场需求和实现产品更新的主要手段。作为先进制造领域的基础技术，它已经成为各国制造行业发展的主流趋势。第五、绿色化。低碳节能是各行业发展的必然趋势，数控机床业也必然朝绿色化方向发展。1.6数控编程的应用对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序，经过处理后生成加工程序，称为自动编程。 随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数控功能的手段。FANUC6M数控系统的参数编程，应用灵活，形式自由，具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似

10、的程序流程，使加工程序简练易懂，实现普通编程难以实现的功能。 数控编程同计算机编程一样也有自己的语言,但有一点不同的是,现在电脑发展到了以微软的Windows为绝对优势占领全球市场.数控机床就不同了,它还没发展到那种相互通用的程度,也就是说,它们在硬件上的差距造就了它们的数控系统一时还不能达到相互兼容.所以,当我要对一个毛坯进行加工时,首先要以我们已经拥有的数控机床采用的是什么型号的系统.1.7数控的绿色加工趋势 绿色材料绿色材料即生产过程中能耗低、噪声小、无毒性并对环境无害的材料和材料制品，并对人类、环境有危害但采取适当的措施后可减少或消除的材料及制成品。绿色制造要求选择材料时，优先选用可再

11、生材料，尽量选用回收材料和低能耗、少污染的材料，并选择环境兼容性好的材料及零部件，避免选用有毒、有害和有辐射特性的材料。所用材料应易于再利用、回收、再制造或易于降解。 绿色工艺绿色工艺即清洁工艺，指既能提高经济效益，又能减少环境影响的工艺技术。它要求在提高生产效率的同时兼顾削减或消除危险废物及其它有毒化学品的用量，改善劳动条件，减少对操作者的健康威胁，并能生产出安全与环境兼容的产品。如改变原材料投人，有用副产品的利用，回收产品的再利用及对原材料的就地再利用，特别是在工艺过程中的循环利用;改变生产工艺或制造技术、控制、设备，将物质消耗和对健康与安全风险及生态损坏减少到最低程度加强对自然资源的使用

12、及空气、土壤、水和废物排放的环境评价和控制等。干切削加工细晶粒硬质合金特别是能遭受较高切削温度的TiC (N)基硬质合金(又称金属陶瓷)，可用于干切削.PCD(聚晶金刚石)和CVD金刚石涂层刀片有很高的硬度和热导率，得当高速干切削种种有色金属和耐磨的高性能非金属质料，但不克加工玄色金属;陶瓷具有硬度高、化学稳固性和抗粘结性好、摩擦系数低等长处，是相对便宜的干切削刀具质料，但其强度、韧性和抗打击性能差，为此加进种种增韧补强相并改革其压抑工艺。如今，用Si3N4基陶瓷刀片干切削灰铸铁，用Al2O3基陶瓷刀片干切削淬硬钢和冷硬铸铁;层刀具是当今干和准干切削最常用的刀具，基体平常是韧性较好的硬质合金，

13、在基体上涂上一层或多层TiN、TiCN、TiAIN之类的耐磨硬涂层，起耐热和隔热的热屏蔽作用。为裁减切削进程中的摩擦与粘附，每每又在硬涂层之上再加MoS2、WC/C之类起润滑作用的软涂层，使其综合硬涂层硬度高、热稳固性好和软涂层摩擦系数低、自润滑性好的长处于一身。试验证实，涂层特别是兼有软硬涂层的刀具性能更好;干切削不但对刀具要求很高，也对机床的排屑、防尘和热特性发起较高要求。干切削机床最佳采取立式布局，起码床身应是歪斜的，抱负的加工方法是工件在上、刀具在下，并在一些滑动导轨副上方配置可伸缩角形盖板，劳动台上的歪斜盖板可用尽热质料制成，总的原则是尽大概依赖重力排屑。干切削易出现金属悬浮颗粒，故

14、机床常加装真空吸尘装置和对要害部位举行密封。干切削机床的根本大件要采取热对称布局并只管即便由热扩张系数小的质料制成，须要时还应进一步采纳热均衡和热补偿等办法。1.8三维测量仪 三坐标|CNC三坐标测量机|全自动三坐标测量机|半自动三坐标测量机|三坐标检测仪|3D检测仪|三维测量仪|CMM测量仪 三坐标测量机(CMM)的测量方式根据所需测量产品特性通常可分为接触式测量、非接触式测量和接触与非接触复合式测量，目前三坐标测量机已经广泛应用于汽车、航天工业、模具及机加工领域并在学校科研单位也得到了广泛使用对提升国内产品总体竞争力取到不不可忽视的作用。 三坐标测量机的测量方法分类：1、接触式探针测量三坐

15、标测量机（最常用使用最普遍）；2、影像复合式三坐标测量机；3、激光复合式三坐标测量机（主要应用于产品测量与逆向抄数扫描）；1.9本章小结随着制造业对数控机床的大量需求及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，事故空机床的应用范围还在不断的扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。本章节从理性和客观的从分析数控机床性能发展方向、功能发展方向、体系结构的反战三方面，针对性的提出我过数控机床发展中存在的一些问题，并阐述相关解决方法以供研究。 第二章数控加工工艺分析2.1工序的划分（1）以同一把刀具加工的内容划分工序。有些零件虽然能在一次安装加工出很多待加工面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如控制系统

16、的限制（主要是内存容量），机床连续工作时间的限制（如一道工序在一个班内不能结束）等。此外，程序太长会增加出错率、查错与检索困难。因此程序不能太长，一道工序的内容不能太多。（2）以加工部分划分工序。对于加工内容很多的零件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内形、外形、曲面或平面等。（3）以粗、精加工划分工序。对于易发生加工变形的零件，由于粗加工后可能发生较大的变形而需要进行校形，因此一般来说凡要进行粗、精加工的工件都要将工序分开。综上所述，在划分工序时，一定要视零件的结构与工艺性、机床的功能、零件数控加工内容的多少、安装次数及本单位生产组织状况灵活掌握。什么零件宜采用工序集中的原则还是采用

17、工序分散的原则，也要根据实际需要和生产条件确定，要力求合理。加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位安装与夹进的需要来考虑，重点是工件的刚性不被破坏。顺序安排一般应按下列原则进行：（1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑。（2）先进行内型腔加工工序，后进行外型腔加工工序。（3）在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏小的工序。（4）以相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序，最好连接进行，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数。 2.2工部的划分工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。在一个工序内往往需要采用不同的刀

18、具和切削用量，对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序，在工序内又细分为工步。下面以加工中心为例来说明工步划分的原则：（1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。（2）对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔，使其有一段时间恢复，可减少由变形引起的对孔的精度的影响。（3）按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时间短，可采用按刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工生产率。总之，工序与工步的划分要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑。2.3加工工艺路线的确定原则加工工艺路线合理与否，关系到零件的加工质量与生产效率。在确定加工

19、工艺路线时，应综合考虑在保证加工精度的前提下，应最大限度地缩短加工工艺路线。所以数控加工工艺路线应遵循以下原则:(1)保证产品质量，应将保证零件的加工精度和表面粗糙度要求放在首位。 (2)提高劳动生产率和降低生产成本。在保证零件加工质量的前提下，应力求加工路线最短，并尽量减少空行程时间，提高加工效率。(3)在满足零件加工质量、生产效率等条件下，尽量简化数学处理的数值计算工作量，以简化编程工作。加工工艺的选择要点.2.4加工工艺的选择要点在数控加工编程中，应强化工艺规程，选择合理的加工路线，优化程序编制。在制定加工工艺路线中应关注以下事项: (1)在确定加工路线时，为缩短行程，应考虑尽量缩短刀具

20、的空行程。通常通过合理选择起刀点，合理安排回空路线都能使空行程缩短，提高生产效率。(2)在安排加工工艺路线时，同时也要兼顾工序集中的原则。零件在一次装夹中，尽可能使用同一把刀具完成较多的加工表面，以减少换刀次数，简化加工路线，缩短辅助时间。有条件者可采用复合刀具，当一把刀具完成加工的所有部位后，尽可能为下道工序作些预加工，如使用小钻头预钻定位孔或划位置痕.或者进行粗加工，然后再换刀进行精加工。(3)要选择工件在加工后变形小的加工路线。如对于横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分数次走刀至最终尺寸或应用对称去除余量法安排加工。图2-1工程图图2-2工程图技术要求：1.未注倒角C1；2.未注圆角R

21、1；3.圆弧过渡光滑；4锐边去毛刺；5.工件组合时，接触精度用涂色法检验，接触面积大于60%，螺纹配合松紧适中。零件图工艺该零件为套件组合型工件，件1表面由圆柱、圆锥、等表面组成；件2由内外圆柱、通孔、内螺纹、内圆锥等表面组成；二者结构均较复杂。件1、件2多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求，锐边去毛刺，配合是有严格要求，接触面积大于60%，加工难度较大，因此特别适合数控车削加工。该零件尺寸标注完整，轮廓描述清楚，无热处理和硬度要求，通过上述分析，采取以下几点工艺措施。（1）对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。（2）该

22、零件比较复杂，加工部位较多，可采用多把刀具来完成加工。加工工艺分析零件加工工艺方案分析1加工件2右端内轮廓，保证尺寸F480 。025 、R10、F340 -0。25，同时车削通孔F28（为后续内轮廓加工准备的工艺孔），以保证下一工步的校正表面。2掉头装夹件2，以F24内孔表面校正工作，加工件2左端内轮廓，保证尺寸F340 。-0。025 、M242-7H，同时还保证了螺纹与内孔的同轴度。3采用一夹一顶的装夹方式加工件1左端外轮廓，保证各项精度要求，同时保证外圆F48的长度尺寸大于60mm，以保证下一工步的校正表面，加工过程中可以用件2进行试配。4掉头装夹件1，采用一夹一顶的装夹方式，以F48

23、外圆表面校正工件，车削局部外轮廓及辅助工艺螺纹，保证尺寸F480 。-0。25、R10。5不拆除件1，螺纹配合安装件2，加工件2外轮廓的各项精度要求。6拆下件2，仍采用一夹一顶的装夹方式加工件1右端外轮廓，用件2试配。拆下工件，去毛刺倒棱角，并进行检验。件2外轮廓加工，加工件2外轮廓时，如采用单件方法加工，则工件因无法装夹而无法正确的加工。为此,加工件2内轮廓后，外轮廓采用螺纹组合的加工方法进行加工，但由于件1没有外螺纹，因此加工件1右端轮廓时应先加工出的工艺螺纹，待组合加工完成件2外轮廓后，再将工艺螺纹车去。图2-4加工方案加工工艺螺纹时由于螺纹的小径尺寸为F24mm，另外，从图中可以看出，

24、工件1右端轮廓均包含在工艺螺纹轮廓之内。因此，制作工艺螺纹后，件1右端外轮廓仍具有足够的粗、精加工余量。基点计算。此工件的基点计算也是加工难点，本工件采用CAD绘图的方法查询基点坐标，得出局部轮廓的基点坐标。关于基点坐标，除采用CAD软件进行查询计算外，还可以采用CAD造型软件进行基点坐标查询，常用与基点坐标查询的造型软件有CAXA制造工程师、UGNX、Pro/E等，采用这些造型软件查询出的基点坐标值将更加精确。椭圆轮廓加工。加工本工件椭圆轮廓时，以Z坐标作为自变量，X坐标作为因变量。Z坐标的增量值为-0.1mm，根据椭圆公式得出X坐标。采用公式编程时，应注意曲线公式中的坐标值与工件坐标系中的

25、坐标值之间的转换。编程过程中使用的变量如下：R1 非圆曲线公式中的Z值坐标，初始值为15；R2 非圆曲线公式中的X值坐标（半径量）初始值为8.6；R3 非圆曲线在工件坐标系中的Z坐标值，其值为#101-15.0；R4 非圆曲线在工件坐标系中的X坐标值(直径值)，初始值为#1022。设计装夹方案（1）加工件2内轮廓时采用三角自定卡盘定心夹紧；（2）采用一夹一顶的方式加工件左端外轮廓，保证工件中心线与卡盘轴线重合；（3）加工件2外轮廓，需在件1车工艺螺纹，配合装夹刀具的运用刀具的选择是数控加工工艺设计的主要内容主要之一。刀具选择合理与否不仅影响机床的加工效率，而且还直接影响加工质量。选择刀具通常要

26、考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。刀具选择总的原则是：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，以提高刀具加工是的刚性。与传统的车削方法相比，数控车削对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚性好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调试方便。这就要求采用新型优质材料制作数控加工刀具，并优选刀具参数。粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足大背吃刀量、大进给量的要求；精车时，要选进度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。此外，为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机夹刀和机夹刀片。夹紧刀片的方式要选择得比较合理，刀片最好选择图层硬质合金刀片。刀

27、片的选择是根据零件的材料种类、硬度、以及加工表面粗糙度要求和加工余量等已知条件来决定刀片的几何结构（如刀尖圆角）、进给量、切削速度和刀片牌号。根据以上分析，特选择刀具如下：1、加工件2内轮廓刀具的选择（1）选用F22的麻花钻；（2）F20mm的通孔车刀，刀尖圆弧半径R=0.8 mm（3）60内螺纹车刀。2、加工件1、件2外轮廓刀具的选择（1）选用F5mm的中心钻钻削中心孔；（2）93外圆车刀，刀尖圆弧半径R=0.8 mm；（3）切槽刀，刀宽b=2mm；（4）60外螺纹车刀。数控车削加工切削用量的选择原则包括背吃刀量ap、主轴转速S和进给速度F（或进给量f）等，这些参数均应在机床说明书规定的允许

28、范围内选取。1.切削用量的选择原则切削用量选择是否合理，对于能否充分发挥机床潜力与刀具性能，实现优质、高产、低成本和安全操作具有要的作用，车削用量的选择原则如下：粗车时一般以提高生产率为主，兼顾经济性和加工成本。提高切削速度、加大进给量和背吃刀量都能提高生产率。粗车时，首先考虑选择一个可能大的背吃刀量ap ,其次选择一个较大的进给量f，最后确定一个合适的切削速度v。增大背吃刀量ap，可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断削。精车和半精车的切削用量要保证加工质量，兼顾生产率和刀具使用寿命。因此应选择较小的背吃刀量ap和进给速度F（或进给量f），当然由于精车和半精车的背吃刀量较小，产生的切削力也较

29、小，所以可以再保证表面粗糙度的情况下适当加大进给量。此外，在安排粗、精车切削用量时，因注意机床说明书给定的允许切削用量范围，对于主轴采用交流变频调速的数控车床，由于主轴在低转速时扭矩降低，尤其应注意此时的切削用量选择。数控车削常用切削用量，由于加工的刀具材料及工件材料不同，切削用量也不同，表1为数控车削加工在常用刀具材料及工件材料下切削用量的选择。2.选择切削用量时应注意的问题（1）粗车时主轴转速粗车时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度除了计算和查表选取以外，还可根据实践经验确定。需要注意的是采用交流变频调速的数控车床低速

30、时主轴输出力矩小，因而切削速度不能太低。切削速度确定之后，用以下公式计算主轴转速：S=1000nc /pd式中：nc切削速度，单位为m/min；d切削刃选定点处的工件回转直径，单位为mm；S主轴转速，单位为r/min.（2）恒线速度切削由公式S=1000nc /pd可知，车削加工时，如果主轴转速固定，由于加工表面直径的变化，切削速度也随着变化，有可能导致表面粗糙度不一致等现象，故通常采取横线速度（工件在切削过程中切削速度保持不变）进行车削加工。数控系统在恒线速度状态下可随着加工处直径的减小而相应增加主轴转速，有助于提高加工表面质量、提高生产。但在恒线速度情况下车端面时，当刀具接近工件中心时，主

31、轴转速会变得相当大，因此需要在程序中限制主轴的最高转速。（3）车螺纹时的主轴转速在车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距P（或导程）大小、驱动电机的升降速特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响，故对于不同的数控系统，推荐不同的主轴转速选择范围，并在螺纹加工的刀具路径中设置进刀加速段和退到减速段。如大多数经济型数控车床推荐车螺纹时的主轴转速按以下公式选定：S=式中：P工件螺纹的螺距或导程，单位； k保险系数，一般取为80；S主轴转速，单位r/min；（4）进给速度的确定进给速度的单位一般为mm/min，有些数控车床系统也可以选用进给量(单位为mm/r)来表示进给速度，所以在工艺制定是既可以选定

32、进给速度F，也可以选定进给量f。进给速度F与进给量的关系，可按以下公式进行换算：F=Sf式中：F进给速度，单位为mm/min；f进给量，单位为mm/r；S主轴转速，单位为r/min。切削速度除了计算和查表选取外，还应根据实践经验确定。需要注意的是交流变频调速数控车床低速输出力矩小，因而切削速度不能太低。3.进给速度或进给量选取时可参考下述情况行确定：（1）.在工件的质量要求能够得到保证的前提下，为提高生产率，可选择较高的进给速度，一般在100200mm/min的范围内选取；（2）.在切断、车削深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在2050mm/min的范围内选取；（3）.当加工

33、精度、表面粗糙度要求较高时，进给速度应选小一些，一般在2050mm/min的范围内选取；（4）.对刀具空行程，特别是需机床做远距离“回零”时，可以选用该机床数控系统设定的最高进给速度；（5）.进给速度应与主轴转速和背吃刀量相适应。进给速度的大小直接影响表面粗糙度的值和车削效率，因此进给速度的确定应在保证表面质量的前提下，选择较高的进给速度。一般因根据零件的表面粗糙度、刀具及工件材料等因素，查阅切削用量手册选取。表2表示了硬质合金车刀粗车外圆、端面的进给量。4.切削用量的确定通过对切削用量选择的分析，在零件的外轮廓粗加工时主轴转速S可以选在600800r/min,精加工时主轴转速可以选在8001

34、000m/min；在车削螺纹时主轴转速S可以定在550700m/min。由于SINUMERIK802D sl数控系统比较先进，可以利用主轴转速倍率进行调节主轴转速，所以在加工时不需改变程序，只需调节主轴转速倍率来控制粗、精加工的主轴转速即可。表1.常见工件材料、所用刀具材料及相应的切削用量工件材料加工方式背吃刀量(mm)进给量(mm/r)刀具材料碳素钢sb600MPa粗加工570.20.4YT类半精加工230.20.4精加工0.20.30.10.2车螺纹导程钻中心孔W18Cr4V钻孔0.10.2切断（宽度5）0.10.2YT类合金钢sb=1470MPa粗加工230.20.4YT类精加工0.10

35、.150.10.2切断（宽度5）0.10.2铸 铁200HBS以下粗加工230.20.4YG类精加工0.10.150.10.2切断（宽度5）0.10.2铝粗加工230.20.4YG类精加工0.20.30.10.2切断（宽度5）0.10.2铜粗加工240.20.4YG类精加工0.10.150.10.2切断（宽度3-55-88-1212以上进给量（mm/r）碳素结构钢和合金结构钢1625204060100400-20302525204060100600-2540601001000-304540605002500 铸铁及铜合金16254060100400-0-203025254060100600-2

36、540601001000-304540605002500注：a、加工断续表面及有冲击的工件时，表内进给量应乘系数k=0.750.85；b、在无外皮加工时，表内进给量应乘系数k=1.1；c、加工耐热钢及其合金时，进给量不大于1mm/r；d、加工淬硬钢时，进给量应减小。当钢的硬度为4456HRC时，乘以系数k=0.8；当钢的硬度为5762HRC时，应乘以系数k=0.5。2.5 本章小结章节从机械加工的切削基础开始，介绍了金属切削加工的基本过程和基本理论、机械加工的生产过程、加工质量及加工过程中质量问题的产生和保证措施、机械加工工艺规程设计的基本方法和步骤、工艺尺寸确定的有关理论、工件安装定位及机床

37、央具等相关知识，重点介绍了零件在数控车床、数控铣床和加工中心机床上加工时工艺制定，给出了应用实例，讨论了相关的工艺技术问题.第三章 工艺路线及走刀路线3.1工艺路线的确定制定工艺路线的出发点，应该是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，在条件的前提下，可采用万能机床加以专用夹具，并尽量使用工序集中来提高生产流程，出自，还用当考虑经济效率以降低生产成本。工艺路线方案：1、装夹件2，钻22的通孔；2、加工R10的圆弧；3、加工15的锥度；4、加工34的部分；5、把M242的部分加工成20mm，并保证以上几步尺寸精度；6、掉头装夹平端面

38、；7、倒C1角；8、加工38部分；9、车削M242的内螺纹，保证以上几步尺寸，同时保证螺纹与通孔的同轴度。28、检验。3.2设计走刀路线走刀路线包括切削加工的路线及刀具切入、切出等非切削空刀行程路线。走刀路线与零件的加工精度和表面粗糙度是密切相关的，因此编程之前，走到路线的合理选择是非常重要的。走刀路线的确定原则是在保证加工质量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路线，这样不仅可以节省整个加工过程的时间，还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给时部件的磨损。对各部位精度要求不一致的精车走刀路线，当各部位精度相差不是很大时，应当以最严的精度为准，连续走刀加工所有部位；若各部位精度相差很大，则精度接近

39、的部位表面安排在同一把刀走刀路线内加工，并先加工精度较低的部位，最后再单独安排精度高的部位的走刀路线。通过对走刀路线以及数控加工工艺的分析，现确定部分走刀路径如图，图所示：图3-1件2加工路线图3-2件1加工路线 3.3 本章小结本章节主要介绍了工艺路线的确定，和如何设计走刀路线。对各部位精度要求不一致的精车走刀路线，当各部位精度相差不是很大时，应当以最严的精度为准，连续走刀加工所有部位；若各部位精度相差很大，则精度接近的部位表面安排在同一把刀走刀路线内加工，并先加工精度较低的部位，最后再单独安排精度高的部位的走刀路线。通过对走刀路线以及数控加工工艺的分析，现确定部分走刀路径如图3-1、3-2

40、的图示说明第四章 数控加工程序本毕业设计采用FANUC系统：FANUC 公司创建于1956年的日本，中文名称发那科，是当今世界上数控系统科研、设计、制造、销售实力最强大的企业，总人数4549人。FANUC1959年首先推出了电液步进电机，在后来的若干年中逐步发展并完善了以硬件为主的开环数控系统。进入70年代，微电子技术、功率电子技术，尤其是计算技术得到了飞速发展，FANUC公司毅然舍弃了使其发家的电液步进电机数控产品，一方面从GETTES公司引进直流伺服电机制造技术。1976年FANUC公司研制成功数控系统5，随后又与SIEMENS公司联合研制了具有先进水平的数控系统7，从这时起，FANUC公

41、司逐步发展成为世界上最大的专业数控系统生产厂家，产品日新月异，年年翻新。FANUC系统的典型构成1.数控主板：用于核心控制、运算、存储、伺服控制等。新主板集成了PLC功能。2.PLC板：用于外围动作控制。新系统的PLC板已经和数控主板集成到一起。3.I/O板：早期的I/O板用于数控系统和外部的开关信号交换。新型的I/O板主要集成了显示接口、键盘接口、手轮接口、操作面板接口及RS232接口等。 4MMC板：人机接口板。这是个人电脑化的板卡，不是必须匹配的。本身带有CRT、标准键盘、软驱、鼠标、存储卡及串行、并行接口。5.CRT接口板：用于显示器接口。新系统中，CRT接口被集成到I/O板上。4.1

42、右端内轮廓程序件2右端内轮廓程序如表4-1所示表4-1 件2右端内轮廓程序主程序程序说明N10G99G40G21程序初始化N20G28UOW0刀具回换刀点N30T0101换1号外圆刀，导入该刀具刀布N40M08切削液开N50M03S500主轴正转，转熟500r/minN60快书进刀N70G01X28.0F0.1平端面N80G42G快速退刀N90粗加工左端外轮廓N100G71P110Q150U0.2W0.1F0.2N110G01X40.0外轮廓起点N120Z0.0精加工外轮阔N130N140G01Z-35.0多车一点，方便掉头校正同轴度N150X51.0外轮廓终点N160M03S1000F0.0

43、8换精加工转速及进给率N170G70P110Q150精加工左端外轮廓N180G40G28U0W0回换刀点N190T0404换内孔镗刀N200M08切削液开N210M03S500换粗加工转速N220快速定位到内轮廓循环起刀点N230内轮廓粗加工循环N240G71P250Q290U-0.1W0.1F0.15N250G01X360内轮廓起点N260Z0.0精加工轮廓描述N270N280Z-15.0N290X30.0内轮廓终点N300M03S1000F0.08换精加工转速几进给率N310精加工左端内轮廓N320N330Z-15.0N340X-1.0平槽底N350G00Z2.0Z向退刀N360G28U0

44、W0回参考点N370M09切削液关N380M30程序结束4.2件1左端内轮廓件2左端内轮廓如表4-2所示表4-2件2左端内轮廓主程序程序说明SL44.MPF主程序名N10G99G40G21G54程序初始化N20G28U0W0道具回换刀点N30T0101换1号外圆刀，导入该刀具刀补N40M08切削液开N50M03S500主轴正转，转速500日minN60G42G快速进刀N70粗加工右端外轮廓N80G71P90Q160U0.1W0.1F0.2N90G01X20.0外轮廓起点N100Z0.0精加工轮廓描述N110N120Z-26.0N130X29.0N140N150X46.0N160外轮廓重点N17

45、0MO3S1000F0.08N180G70P90Q160N190G40G28U0W0N200M03S350N210T0202N220N230G01X20.1F0.1N240G00X26.0N250Z-23.0N260G01X24.0N270N280Z-26.0N290X30.0N300G28U0W0N310M03S800N320T0303N330N340G76P0100060Q100R0.1N350500F2.0N360G28U0W0N370M09N380M30 4.3件2件左端程序表4-3件2左端程序主程序程序说明N10;G90G40G21G54程序初始化N20;G28U0W0刀具回换刀点N

46、30T0101换1号外圆刀，导入该刀具刀补N40M08切削液开N50M03S500主轴正转，转速500r/minN60快速进刀N70G01X28.0F0.1平端面N80快速退刀N90粗加工左端外轮廓N100G71P110Q160U0.1W0.1F0.2N110G01X38.0外轮廓起点N120Z0.0精加工轮廓描述N130Z-16.0N140X48.0N150Z-24.0N160X51.0外轮廓终点N170M03S1000F0.08换精加工转速及进给率N180G70P110Q160精加工左端外轮阔N190G40G28U0W0回换刀点N200T0404换内孔镗刀N210M08切削液开N220M03S500换粗加工转速N230快速定位到内轮廓循环起刀点N240N250G71P2601320U-0.1W0.1F0.15内轮廓粗加工循环N260G01X31.6N270Z0.0内轮廓起点N280精加工轮廓描述N290X24