毕业论文配合件三部分加工工艺编制及数控加工

1、无锡工艺职业技术学院毕业设计（论文）题目：配合件三部分加工工艺编制及数控加工系 部： 机电工程系 专 业： 数控 班 级： 数控 122 学 号： 学生姓名： 指导教师： 职 称： 高级工程师   二O一五年 五 月 九 日摘 要 数控铣床是在普通铣床上集成了数字控制系统，可以在程序代码的控制下较精确地进行铣削加工的机床。木工加工中心。 此设计主要是通过对凸台类零件的加工工艺、夹具设计和自动编写程序进行分析。在设计中，通过对零件的图形分析，材料分析选好了毛胚尺寸，另外还对加工的程序，工艺分析，从而根据加工零件的全部工艺过程、工艺参数等使用适合铣床进行编程。本课题的意义在于：

2、产学结合，在学校指导老师和生产人员共同辅助下，在零件实体设计、机械加工工艺编制、数控加工程序编制、收集资料、查阅手册等专业知识与技能方面得到全面的训练与提高，生产人员拥有较高的生产经验，对我们的实践也有很大的帮助，对我们的知识有较大的开拓，训练了我们多所学知识的运用，实践能使我们对生产有了进一步的认知。同时课题具有一定的综合性，这样有利于我们确定以后从事行业的方向。 关键词：凸台块、自动编程、工艺编制、实体造型、控制系统 AbstractAbstract: CNC milling machine is in the common milling machine used digital con

3、trol system, can be under the control of the program code accurately for milling machine. Woodworking machining centers.This design is mainly based on the convex parts processing, fixture design and automatic program for analysis. In the design, through to the parts of the graphics analysis, materia

4、l analysis chosen the wool embryo size and also the processing procedures, process analysis, and according to the processing parts of all process, such as process parameters used for milling programming.The significance of this topic is: the combination of industry and school, teachers and the schoo

5、l guidance under the auxiliary production personnel, the physical design, mechanical parts processing, nc machining programming, collect data, refer to the manual and other professional knowledge and skills to get a comprehensive training and improve, production personnel with high production experi

6、ence, it is a great help to our practice, to our knowledge have larger development, the use of training we learned much knowledge, practice can make us have a further cognition on production. Subject has a certain comprehensive at the same time, it helps us determine engaged in the direction of the

7、industry in the future.Keywords: convex platform block, automatic programming, process preparation, solid modeling, control system 目录摘要1序言4第一章 概述51.1 认识数控机床51.1.1 数控机床发展趋势61.2 CAXA制造工程师简介71.2.1 功能特点71.2.2 高效的数控加工8第二章 八凸台块的实体造型及工艺编制132.1 实体设计132.2 工艺分析172.3 确定零件的生产类型182.4 毛坯的选择192.5 装夹方案的确定202.6 制定八凸

8、台块的工艺路线21第三章 数控加工程序的编制263.1 数控加工概述263.2 加工参数设置273.2.1 起始点273.2.2 刀具参数273.2.3 切削用量283.3 生成G代码29设计小结57参考文献59致 谢60序 言数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。数控技术也叫计算机数控技术，它是采用计算机实现程序控制的技术。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。随着我

9、国制造业的发展，数控加工的需求也在增加，它的总的发展趋势是：高精化、高速化、高效化、柔性化、智能化和集成化，并注重工艺适用性和经济性。这种技术用计算机按事先存贮的数控程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制技能的实现，均可通过计算机软件来完成处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。目前我国的数控加工技术已广泛应用于机械加工制造业中，如数控铣削、镗削、车削、线切割、电火花加工等，其中数控铣削是复杂多变零件的主要加工方法。本课题来源于生产，是对所学知

10、识的应用，它包括了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所学的CAXA制造工程师软件、Pro/ENGINEER Wildfire、AutoCAD、机床操作、子程序、刀具的选择、零件的工艺分析、数学处理、工艺路线等一系列的内容。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，进一步锻炼分析问题的能力，并且为后续的工作和学习打好基础。最后，限于我的水平，在设计过程中难免有缺点和错误，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 第一章 概述1.1

11、 认识数控机床数控铣床主要是以铣削方式来加工零件的数控机床，它能够进行内、外轮廓铣削，平面或三维复杂曲面铣削，如凸轮、模具、叶片加工等。数控铣床还具有孔加工动能，可以进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔和螺纹加工。加工中心具有与数控铣床类似的结构特点，是具有刀库和自动换刀机构，能对工件进行一次性装夹数控铣/加工中心一般由输入装置、数控装置、伺服系统、检测及其辅助装置和机床本体组成。目前国内应用较多的3类主流数控系统是Fanuc数控系统、西门子数控系统和国产系统。1.1.1 数控机床发展趋势在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的

12、国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。随着计算机、微电子、信息、自动控制、精密检测及机械制造技术的高速发展，机床的数控技术有了长足的发展。近几年一些相关技术的发展，如刀具及新材料的发展，主轴伺服和进给速度、超高速切削等技术的发展。目前数控机床正朝着高速度、高精度、高工序集中度、高复合化和高可靠性等

13、方向发展。世界数控技术及其装备的发展趋势主要体现在以下的方面。1）高速高效高精度高生产率。通过数控装置及伺服系统功能的改进，主轴的速度和进给速度大大提高，减小了切削的时间和非切削时间。2）柔性化柔性化包括两个方面的柔性：一是数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化的设计，功能覆盖面光，便于不同用户的要求；二是DNC系统的柔性，同一DNC系统能够依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度的发挥DNC系统的效能。3）工艺复合化和多轴化数控机床的工艺复合化，是指工件在一台机床上装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头、旋转工作台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。此外，数控技

14、术的进步也提供了多轴控制和多轴联动控制功能。4）实时智能化在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要的分支发展，如自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。5）结构新型化采用新型结构，实现多坐标联动加工，其控制系统结构复杂，加工精度、加工效率较普通机床高2-10倍。6）程序技术自动化为了弥补手工编程和NC语言编程的不足，近年来开发出多种自动编程系统，如图形交互式系统、数字化自动编程系统、会话式自动编程系统、语言数控编程系统等。其中图形交互式系统应用的最为广泛，图形交互式编程系统是以计算机辅助设计（CAD）软件为基础。1.2 CAXA制造工程师简介CAXA制

15、造工程师不仅是一款高效易学，具有很好工艺性的数控加工编程软件，而且还是一套Windows原创风格，全中文三维造型与曲面实体完美结合的CAD/CAM一体化系统。CAXA制造工程师为数控加工行业提供了从造型设计到加工代码生成、校核一体化的全面解决方案。1.2.1 功能特点曲面完美结合1.方便的特征实体造型采用精确的特征实体造型技术，可将设计信息用特征术语描述。通常的特征包括孔、槽、型腔、凸台、圆柱体、圆锥体、球体和管子等，CAXA制造工程师可以方便地建立和管理这些特征信息。实体模型的生成可以用增料方式，通过拉伸、旋转、导动、放样或加厚曲面来实现，也可以通过减料方式，从实体中减掉实体或用曲面裁剪来实

16、现，还可以用等半径过渡、变半径过渡、倒角、打孔、增加拔模斜度和抽壳等高级特征功能来实现。2.强大的NURBS自由曲面造型CAXA制造工程师从线框到曲面，提供了丰富的建模手段。可通过列表数据、数学模型、字体文件及各种测量数据生成样条曲线，通过扫描、放样、拉伸、等距、异动、边界网格等多种形式生成复杂曲面，并可对曲面进行任意裁剪、过渡、拉伸、缝合、拼接、相交和变形等，建立任意复杂的零件模型。通过曲面生成的真实感图，可直观显示设计结果。3.灵活的曲面实体复合造型基于实体的“精确特征造型”技术，使曲面融合进实体中，形成统一的曲面实体复合造型模式。利用这一模式，可实现曲面裁剪实体、曲面生成实体、曲面约束实

17、体等混合操作，是用户设计产品和模具的有力工具。1.2.2 高效的数控加工1.多种粗、半精、精、补加工方式提供7种粗加工方式：平面区域粗加工、区域式粗加工、高等线粗加工、扫描线粗加工、摆线式粗加工、插铣式粗加工、导动线粗加工提供14种精加工方式：平面轮廓精加工、轮廓导动精加工、曲面轮廓精加工、导动线精加工、曲面区域精加工、参数线精加工、投影线精加工、轮廓线精加工、等高线精加工、扫描线精加工、浅平面精加工、限制线精加工、三维偏置精加工、深腔侧壁精加工提供三种补加工：等高线补加工、笔式清根加工、区域式补加工提供两种槽加工：曲线式铣槽、扫描式铣槽2.两轴到三轴的数控加工功能，支持4-5轴加工两轴到两轴

18、半加工方式：可直接利用零件的轮廓曲线生成加工轨迹指令，而无需建立其三维模型；三轴加工方式：多样化的加工方式可以安排从粗加工、半精加工到精加工的加工工艺路线。3.支持高速加工本系统支持高速切削工艺，以提高产品精度，降低代码数量，使加工质量和效率大大提高。4.参数化轨迹编辑和轨迹批处理5.独具特色的加工仿真与代码验证可直观、精确地对加工过程进行模拟仿真、对代码进行反读校验。仿真过程中可以随意放大、缩小、旋转，便于观察细节，可以调节仿真速度；能够显示多道加工轨迹的加工结果。6.加工工艺控制CAXA制造工程师提供了丰富的工艺控制参数，可以方便地控制加工过程。7.通用后置处理 系统描述1.1 主轴箱包括

19、主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。 进给伺服由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。 控制系统组装中的数控龙门铣床数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。 辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统、排屑和防护等装置。 机床基础件通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架 特点数控铣削加工除了具有普通铣床加工的特点外，还有如下特点：1、零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具类零件、壳体类零件等。2、能加

20、工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。3、能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。4、加工精度高、加工质量稳定可靠。5、生产自动化程度高，可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管理自动化。6、生产效率高。7、从切削原理上讲，无论是端铣或是周铣都属于断续切削方式，而不像车削那样连续切削，因此对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干式切削状况下，还要求有良好的红硬性。 结构组成数控铣床形式多样，不同类型的数控铣床在组成上虽有所差别，但却有许多相似之处。下面以沃斯型数控立式升降台铣床为例介绍其组成情况。沃斯型数控立式升降台铣床

21、配有四3MA数控系统，采用全数字交流伺服驱动。该机床由6个主要部分组成即床身部分，铣头部分，工作台部分，横进给部分，升降台部分，冷却、润滑部分。 床身床身内部布局合理，具有良好的刚性，底座上设有4个调节螺栓，便于机床进行水平调整，切削液储液褴设在机床座内部。 铣头部分铣头部分由有级(或无级)变速箱和铣头两个部件组成。铣头主轴支承在高精度轴承上保证主轴具有高回转精度和良好的刚性；主轴装有快速换刀螺母，前端锥采用1$0505锥度；主轴采用机械无级变速，其调节范围宽，传动平稳，操作方便。刹车机构能使主轴迅速制动，可节省辅助时间，刹车时通过制动手柄撑开止动环使主轴立即制动。启动主电动机时，应注意松开主

22、轴制动手柄。铣头部件还装伺服系统、内齿带轮、滚珠红杠、副及主轴套简，它们形成垂直方向(z方向)进给传动链，使主轴作垂向直线运动。 工作台工作台与床鞍支承在升降台较宽的水平导轨上，工作台的纵向进给是由安装在工作台右端的伺服电机驱动的。通过内齿带轮带动精密滚珠丝杠剐，从而使工作台获得纵向进给。工作台左端装有手轮和刻度盘，以便进行手动操作。床鞍的纵横向导轨面均采用了TuRcllE B贴塑面，从而提高了导轨的耐磨性、运动的平稳性和精度的保持性，消除了低速爬行现象。 升降台(横向进路部分)升降台前方装有交流伺服系统驱动床鞍作横向进给运动，其传动原理与工作台的纵向进给相同。此外在横向滚珠丝杠前端还装有进给

23、手轮，可实现手动进给。升降台左侧装有锁紧手柄，轴的前端装有长手柄，可带动锥齿轮及升降台丝杆旋转，从而获得升降台的升降运动。 冷却与润滑装置冷却系统：机床的冷却系统是由冷却泵、出水管、回水管、开关及喷嘴等组成，冷却泵安装在机床底座的内腔里，冷却泵将切削液从底座内储液池打至出水管，然后经喷嘴喷出，对切削区进行冷却。润滑系统及方式：润滑系统是由手动润捐油泵、分油器、节流阀、油管等组成。机床采用周期润滑方式，用手动润滑油泵，通过分油器对主轴套筒、纵横向导轨及三向滚珠丝杆进行润滑，以提高机床的使用寿命。 选用原则 根据被加工零件的尺寸选用规格较小的升降台式数控铣床，其工作台宽度多在400mm以下，它最适

24、宜中小零件的加工和复杂形面的轮廓铣削任务。规格较大的如龙门式铣床，工作台在500600mm以上，用来解决大尺寸复杂零件的加工需要。 根据加工零件的精度要求选用我国已制定了数控铣床的精度标准，其中数控立式铣床升降台铣床已有专业标准。标准规定其直线运动坐标的定位精度为0.04/300mm，重复定位精度为0.025mm，铣圆精0.035mm。实际上，机床出厂精度均有相当的储备量，比国家标准的允差值大约压缩20%左右。因此，从精度选择来看，一般的数控铣床即可满足大多数零件的加工需要。对于精度要求比较高的零件，则应考虑选用精密型的数控铣床。 根据加工零件的加工特点来选择对于加工部位是框形平面或不等高的各

25、级台阶，那么选用点位-直线系统的数控铣床即可如果加工部位是曲面轮廓，应根据曲面的几何形状决定选择两坐标联动和三坐标联动的系统。也可根据零件加工要求，在一般的数控铣床的基础上，增加数控分度头或数控回转工作台，这时机床的系统为四坐标的数控系统，可以加工螺旋槽、叶片零件等。 根据零件的批量或其他要求选择对于大批量的，用户可采用专用铣床。如果是中小批量而又是经常周期性重复投产的话，那么采用数控铣床是非常合适的，因为第一批量中准备好多工夹具、程序等可以存储起来重复使用。从长远考虑，自动化程度高的铣床代替普通铣床，减轻劳动者的劳动量提高生产率的趋势是不可避免的。 第二章 配合件的实体造型及工艺编制2.1

26、实体设计零件实体的绘制可选的软件有：Pro/E、UG、AutoCAD、XACA实体造型及CAXA制造工程师等。CAXA实体设计是唯一具有创新模式和工程模式两种几何建模方式的三维CAD软件，既可以帮助用户快速构建3D模型，又能方便用户进行基于历史特征的全参数化设计，实现零件设计中的任何变化，都可以反映到装配建模和工程图文件中，确保数据的一致性和准确性。表2-1零件实体设计操作步骤序号操作内容实体图1在XOY平面上创建草图，然后使用拉伸增料生成。2在上平面创建草图，绘制要生成配合件中件1的形状，然后使用拉伸增料生成。3在YZ平面作为基准面，创建草图，绘制一个到凸台面斜度为82°的直线并构

27、成三角形去除材料，在空间模式下画一条Z轴的选择轴，然后使用旋转除料，生成如右图所示的形状。4在上环形平面上建立草图，画两个以坐标原点分别为50和74的圆，相交并角度为42°的直线，各角倒R4，然后平面旋转（拷贝）四个，皆为通孔，然后使用拉伸除料贯穿。5 在最上层平面创建草图，并以坐标点中心绘制一个直径为26和以X轴为对称的圆心距为70，直径为10的圆，然后使用拉伸除料贯穿。6 非平面的曲面部分用实体表面将曲面实体表面化，并将此实体曲面的边缘用实体边界围绕。7结合上述六点可以归纳出零件是复合型，正反两面。2.2 工艺分析一、结构工艺性分析。 零件的结构工艺性是指设计的零件在满足使用要求

28、的前提下，制造的可行性和经济性。二、轮廓几何要素分析。对被加工零件的精度及技术进行分析，是零件工艺分析的重要内容。三、精度及技术要求分析。一是分析精度及各项技术要求是否安全，是否合理；二是本工序的数控铣削加工精度能否达到图样要求，若达不到，需要采取其它措施弥补的话则应给后续工作留有余量；三是找出图纸上有位置精度要求的表面，这些表面应在一次安装中完成；四是对表面粗糙要求；较高的表面，应确定用恒线速切削。从图样上分析，工件形状为四方形，适用采用平口钳装夹。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。为保证工件上表面的平行度要求，必须对平口钳导轨以及垫圈进行调整。零件材料为45#钢；具

29、有表面硬，耐磨，中心韧性好，精度要求高的特点，零件毛坯规格为10010035。针对零件图样要求给出加工工序：（1）选料，装夹，上露20mm（2）铣外轮廓。保证尺寸80，上偏差为0.05、下偏差为-0.05，两个垂直边关于中心对称，距离为70；（3）铣椭扇形椭圆槽。保证扇形椭圆槽两边夹角为42°，两圆边距离为14，小圆边上偏差为0、下偏差为-0.05，大圆边上偏差为0.05、下偏差为0；（4）钻此工件中心的通孔，孔的尺寸为26，上偏差为+0.03、下偏差为0；（5）铣上表面的阶梯面，；（6）钻通孔。孔的尺寸为10；（7）铣四个关于原点均布的类扇形的通槽;（8）拆卸工件，换面装夹;（9）

30、铣反面八边形凸台，八边形凸台尺寸为4-55.5，上偏差为0，下偏差为-0.05；（10）铣两个对称的半圆扇形凹台；（10）倒工件中心大圆的倒角，尺寸为2X45°（11）去毛刺，保证工件平整光滑。其它技术要求：毛坯基准面不被完全加工，应保留它；未注公差按IT14标准执行；45#调质处理HB180-220；锐角倒钝，表面不得磕碰划划。2.3 确定零件的生产类型根据生产纲领的大小及产品品种的多少，企业（或车间、工段、班组、工作地）的生产专业化程度可分为三种生产类型。（1）单件生产。每种产品的产量很少，生产的产品种类繁多，而且很少重复生产。例如重型机械产品制造和新产品试制等都属于单件生产。（

31、2）成批生产。分批的生产相同的产品，生产呈周期性重复。如机床制造、电机制造等属于成批生产。成批生产按其批量大小又可分为小批生产、中批生产、大批生产三种类型。其中，小批生产和大批生产的工艺特点分别与单件生产和大量生产的工艺特点类似。（3）大量生产。产量大、品种少，大多数工作地长期重复的进行某个零件的某一道工序的加工。例如汽车、拖拉机、轴承等的制造都属于大量生产。生产类型的划分除了与生产纲领有关外，还应考虑产品的大小及复杂程度。表2-1生产纲领与生产类型的关系生产类型零件的年生产纲领 （件）重型零件中型零件轻型零件单件生产小批生产中批生产大批生产大量生产5510010030030010001000

32、101020020050050050005000100100500500500050050000500002.4 毛坯的选择毛坯种类的选择不仅影响毛坯的制造工艺及费用，而且也与零件的机械加工工艺和加工质量秘密相关。1、 常见的毛坯种类常见的毛坯种类有以下几种：铸件。对形状较复杂的毛坯，一般可用铸造方法制造。锻件。锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。因此锻件的力学性能好，常用于受力复杂的重要钢制零件。型材。型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。焊接件。焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。其他毛坯。其他毛坯包括冲压件、粉末冶金件、

33、冷挤件、塑料压制件等。2、毛坯选择的原则选择毛坯时应该考虑如下几个方面的因素：零件的生产纲领。大量生产的零件应选择精度和生产率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。零件材料的工艺性。例如，材料为铸铁或青铜等的零件应选择铸造毛坯；钢质零件当形状不复杂、力学性能要求又不太高时，可选用型材；重要的钢质零件，为保证其力学性能，应选择锻造件毛坯。零件的结构形状和尺寸。形状复杂的毛坯一般采用铸造方法制造，薄壁零件不宜用砂型铸造。现有的生产条件。选择毛坯时，还要考虑现有的毛坯制造水平，设备条件以及外协的可能性和经济性等。2.5 装夹方案的确定一、定位基准的选择

34、选择工件上的哪些表面作为定位基准，是制订工艺规程的一个十分重要的问题。在最初的工序中，只能用工件上未经加工的毛坯表面作为定位基准，这种定位基准称为粗基准。在以后的工序中，则采用已经加工过的表面作为定位基准，称为精基准。1、粗基准的选择原则（1）余量均匀原则。在很多的工件上有一些重要的表面，加工这些表面时希望它们被切去均匀的余量。余量均匀则加工时的切削力和工艺系统的弹性变形也就比较均匀，不易发生振动，同时能保留毛坯制造时获得较好的表面力学性能，有利于获得规定的形状精度和表面粗糙度。（2）保证不加工面位置正确的原则。工件上若有一些不加工的表面，它们与加工面之间也要求有一个正确的位置关系，这些位置关

35、系有时并不直接标注在图样上，但是经过分析从图画上可以看出来，如果再会影响到零件的美观甚至零件的使用性能。（3）粗基准只能有效使用一次的原则。因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯表面，其精度和表面粗糙度都较差，如果在某一个（或几个）自由度上重复使用粗基准，则不能保证两次装夹下工件与机床、刀具的相对位置一致，因而使得两次装夹下加工出来的表面之间位置精度降低。（4）粗基准平整光洁，定位可靠的原则。粗基准虽然是毛坯表面，但应当尽量平整、光洁、无飞边，不应当选毛坯分型面或分模面所在的表面为粗基准。2、精基准的选择原则（1）“基准重合”原则。为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加

36、工表面的设计基准为其定位基准，这一原则称为“基准重合”原则。（2）“基准统一”原则。当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其他表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这就是“基准统一”原则。（3）“自为基准”原则。当工件精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，应选择加工表面本身作为定位基准，这就是“自为基准”原则。（4）“互为基准”原则。为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为基准反复加工的原则。二、夹具的选择在选择夹具的时候有两个基本的要求。一是：要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对的固定；二是：要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。当零件加工批量不大时，应尽量采

37、用组合夹具、可调试夹具及其它通用夹具，来缩短生产准备时间、节省生产费用。在成批量生产时，采用专用夹具，来提高效率。在选择夹具时还要保证零件的装卸要快速、方便、可靠。夹具上各部件应不妨碍机床对零件各表面的加工。2.6 制定配合件各个部分零件的工艺路线1、确定各表面的加工方法拟定工艺路线是指拟定零件各工序加工内容和工序的先后顺序。其中主要任务是首先确定各个加工表面的加工方案，然后确定加工顺序，最后根据工序集中或分散原则，确定工序数目和加工内容。表2-2配合件各个部分的加工工艺路线工序号工序名称工序内容定位基准10锻造1020热处理人工时效30划线划线40铣削粗铣削外轮廓，至尺寸90*90下表面50

38、粗铣削粗铣削圆柱毛坯为正方形，保证正方形边长为90下表面60精铣削精铣，保证与中心轴线的对称度公差为0.05下表面70粗铣削铣削下表面保证总厚度为30mm上表面80精铣削铣削下表面保证与上表面的平行度要求与零件总厚度上表面90铣削铣削凹台，保证尺寸为13mm上表面100铣削粗精铣削最上层，保证尺寸形状要求上表面110铣削粗精铣削最上层，保证凹台尺寸形状要求上表面120铣削粗精铣削凹台，保证凹台上表面82°斜度尺寸形状要求上表面130钻削钻削10的通孔上表面140钻削钻削26的镗孔上表面150钻削钻削四个扇形通槽凹台上表面160铣削粗精铣削最下层，保证尺寸形状要求下表面170铣削粗精铣

39、削最下层，保证两个对称的扇形凹台尺寸形状要求下表面180钻削钻削最下层的倒角，保证2x45°尺寸形状要求下表面190终检按图样技术要求全部检验200入库二、工艺阶段的划分工艺过程的四个加工阶段（1）粗加工阶段。主要切除各表面上的大部分加工余量，使毛坯形状和尺寸接近于成品。（2）半精加工阶段。完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备，（3）精加工阶段。保证主要表面达到图样要求。（4）光整加工阶段。对表面粗糙度及加工精度要求高的表面，还需要进行光整加工。3、加工顺序的安排（1）先粗后精。零件的加工一般应划分加工阶段，先进行粗加工，然后进行半精加工，最后是精加工和光整加工，应将粗、精

40、加工分开进行。（2）先主后次。先考虑主要表面的加工，后考虑次要表面的加工。因为主要表面加工容易出废品，应放在前阶段进行，以减少工时的浪费。（3）先面后孔。先加工平面，后加工孔。因为平面一般面积较大，轮廓平整，先加工好平面，便于加工孔时的定位安装，利于保证孔与平面的位置精度，同时也给孔的加工带来了方便。（4）基准先行。用做精基准的表面，要首先加工出来。三、热处理工序的安排热处理的目的是提高材料的力学性能，消除残余应力和改善金属的切削加工性。按照热处理不同的目的，热处理工艺可分为两大类：预备热处理和最终热处理。（1）预备热处理。预备热处理的目的是改善加工性能，消除内应力和为最终热处理准备良好的金相

41、组织。其热处理工艺有退火、正火、时效、调制等。1）退火和正火。退火和正火用于经过热加工的毛坯。含碳质量分数大于0.5的碳钢和合金钢，为降低其硬度易于切削，常采用退火处理；含碳质量分数低于0.5的碳钢和合金钢，为避免其硬度过低切削时粘刀，而采用正火处理。退火和正火尚能细化晶粒、均匀组织，为以后的热处理做准备。退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行。2）时效处理。时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。为避免过多运输工作量，对于一般精度的零件，在精加工之前安排一次时效处理即可。但精度要求较高的零件（如坐标镗床的箱体等），应安排两次或数次时效处理工序。简单零件一般可不进行时效处

42、理。除铸件外，对于一些刚性较差的精密零件（如精密丝杠），为消除加工中产生的内应力，稳定零件的加工精度，常在粗加工、半精加工之间安排多次时效处理。3）调制。调质即是在淬火后进行高温回火处理，它能获得均匀细致的回火索氏体组织，为以后的表面淬火和渗碳处理时减少变形做准备，因此调制也可作为预备热处理。由于调制后零件的综合力学性能较好，对某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作为最终热处理工序。（2）最终热处理。最终热处理的目的是提高硬度，耐磨性和强度等力学性能。1）淬火。淬火有表面淬火和整体淬火。其中表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广，而且表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好，而内部保持良好的韧性

43、、抗冲压力强的优点。为提高表面淬火零件的机械性能，常需要进行调质或正火等热处理作为预备热处理。其一般工艺路线为：下料锻造正火（退火）粗加工调质半精加工表面淬火精加工。2）渗碳淬火。渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢，先提高零件表层的含碳量，经淬火后使表层获得高的硬度，而心部仍保持一定强度和较高的韧性和脆性。由于渗碳淬火变形大，且渗碳深度一般在0.52mm之间，所以渗碳工序一般安排在半精加工和精加工之间。其工艺路线一般为：下料锻造正火粗、半精加工渗碳淬火精加工。3）渗氮处理。渗氮是使氮原子渗入金属表层获得一层含氮化合物的处理方法，渗氮工序应尽量靠后安排。第三章 数控加工程序的编制3.1 数控加工概述

44、数控加工就是将加工数据和工艺参数输入到机床，机床的控制系统对输入信息进行运算与控制，并不断地向直接指挥机床运动的机电功能转换部件机床的伺服机构发送脉冲信号，伺服机构对脉冲信号进行转换与放大处理，然后由传动机构驱动机床，从而加工零件。所以，数控加工的关键就是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。数控加工一般包括以下几个内容：（1）对图纸进行分析，确定需要数控加工的部分。（2）利用CAXA软件对零件进行造型。（3）根据加工条件，选择合适的加工参数，生成加工轨迹。（4）生成G代码。（5）传给机床加工。3.2 加工参数设置3.2.1 起始点1.坐标通过输入或者单击“拾取点”按钮来确定刀具起始坐标。2

45、注意事项计算轨迹时默认地以全局刀具起始点作为刀具起始点，计算完毕后，可以对该轨迹的刀具起始点进行修改。3.2.2 刀具参数刀具库中存放定义的不同的刀具，包括钻头、铣刀等，使用的时候可以很方便地从刀具库中取出所需的刀具。3.2.3 切削用量根据加工工艺设置的切削用量，以实现预定的工艺要求及加工轨迹。（1）主轴转速，设定主轴转速的大小。（2）慢速下刀速度，设定慢速下刀轨迹段的进给速度的大小。（3）切入切出连接速度，设定切入轨迹段，切出轨迹段，连接轨迹段，接近轨迹段，返回轨迹段的进给速度的大小。（4）切削速度，设定切削轨迹段的进给速度的大小。（5）退刀速度，设定退刀轨迹段的进给速度的大3.3 生成G

46、代码O1200N10 G90 G54 G0 X0.377 Y49.224 S500 M03 N14 Z10. N16 G1 Z0. F300 N18 X0.268 Y49.165 Z-0.02 N20 X0.215 Y49.053 Z-0.04 N22 X0.238 Y48.932 Z-0.06 N24 X0.327 Y48.847 Z-0.08 N26 X0.45 Y48.83 Z-0.1 N28 X0.558 Y48.889 Z-0.12 N30 X0.612 Y49.001 Z-0.14 N32 X0.589 Y49.123 Z-0.16 N34 X0.499 Y49.208 Z-0.1

47、8 N36 X0.377 Y49.224 Z-0.2 N38 X0.268 Y49.165 Z-0.22 N40 X0.215 Y49.053 Z-0.24 N42 X0.238 Y48.932 Z-0.26 N44 X0.327 Y48.847 Z-0.28 N46 X0.45 Y48.83 Z-0.3 N48 X0.558 Y48.889 Z-0.32 N50 X0.612 Y49.001 Z-0.34 N52 X0.589 Y49.123 Z-0.36 N54 X0.499 Y49.208 Z-0.38 N56 X0.377 Y49.224 Z-0.4 N58 X0.268 Y49.16

48、5 Z-0.42 N60 X0.215 Y49.053 Z-0.44 N62 X0.238 Y48.932 Z-0.46 N64 X0.327 Y48.847 Z-0.48 N66 X0.45 Y48.83 Z-0.5 N68 X0.558 Y48.889 Z-0.52 N70 X0.612 Y49.001 Z-0.54 N72 X0.589 Y49.123 Z-0.56 N74 X0.499 Y49.208 Z-0.58 N76 X0.377 Y49.224 Z-0.6 N78 X0.268 Y49.165 Z-0.62 N80 X0.215 Y49.053 Z-0.64 N82 X0.23

49、8 Y48.932 Z-0.66 N84 X0.327 Y48.847 Z-0.68 N86 X0.45 Y48.83 Z-0.7 N88 X0.558 Y48.889 Z-0.72 N90 X0.612 Y49.001 Z-0.74 N92 X0.589 Y49.123 Z-0.76 N94 X0.499 Y49.208 Z-0.78 N96 X0.377 Y49.224 Z-0.8 N98 X0.268 Y49.165 Z-0.82 N100 X0.215 Y49.053 Z-0.84 N102 X0.238 Y48.932 Z-0.86 N104 X0.327 Y48.847 Z-0.8

50、8 N106 X0.45 Y48.83 Z-0.9 N108 X0.558 Y48.889 Z-0.92 N110 X0.612 Y49.001 Z-0.94 N112 X0.589 Y49.123 Z-0.96 N114 X0.499 Y49.208 Z-0.98 N116 X0.377 Y49.224 Z-1. N118 X0.268 Y49.165 Z-1.02 N120 X0.215 Y49.053 Z-1.04 N122 X0.238 Y48.932 Z-1.06 N124 X0.327 Y48.847 Z-1.08 N126 X0.45 Y48.83 Z-1.1 N128 X0.5

51、58 Y48.889 Z-1.12 N130 X0.612 Y49.001 Z-1.14 N132 X0.589 Y49.123 Z-1.16 N134 X0.499 Y49.208 Z-1.18 N136 X0.377 Y49.224 Z-1.2 N138 X0.268 Y49.165 Z-1.22 N140 X0.215 Y49.053 Z-1.24 N142 X0.238 Y48.932 Z-1.26 N144 X0.327 Y48.847 Z-1.28 N146 X0.45 Y48.83 Z-1.3 N148 X0.558 Y48.889 Z-1.32 N150 X0.612 Y49.

52、001 Z-1.34 N152 X0.589 Y49.123 Z-1.36 N154 X0.499 Y49.208 Z-1.38 N156 X0.377 Y49.224 Z-1.4 N158 X0.268 Y49.165 Z-1.42 N160 X0.215 Y49.053 Z-1.44 N162 X0.238 Y48.932 Z-1.46 N164 X0.327 Y48.847 Z-1.48 N166 X0.45 Y48.83 Z-1.5 N168 X0.558 Y48.889 Z-1.52 N170 X0.612 Y49.001 Z-1.54 N172 X0.589 Y49.123 Z-1

53、.56 N174 X0.499 Y49.208 Z-1.58 N880 X0.215 Y49.053 Z-8.24 N882 X0.238 Y48.932 Z-8.26 N884 X0.327 Y48.847 Z-8.28 N886 X0.45 Y48.83 Z-8.3 N888 X0.558 Y48.889 Z-8.32 N890 X0.612 Y49.001 Z-8.34 N892 X0.589 Y49.123 Z-8.36 N894 X0.499 Y49.208 Z-8.38 N896 X0.377 Y49.224 Z-8.4 N898 X0.268 Y49.165 Z-8.42 N90

54、0 X0.215 Y49.053 Z-8.44 N902 X0.238 Y48.932 Z-8.46 N904 X0.327 Y48.847 Z-8.48 N906 X0.45 Y48.83 Z-8.5 N908 X0.558 Y48.889 Z-8.52 N910 X0.612 Y49.001 Z-8.54 N912 X0.589 Y49.123 Z-8.56 N914 X0.499 Y49.208 Z-8.58 N916 X0.377 Y49.224 Z-8.6 N918 X0.268 Y49.165 Z-8.62 N920 X0.215 Y49.053 Z-8.64 N922 X0.23

55、8 Y48.932 Z-8.66 N924 X0.327 Y48.847 Z-8.68 N926 X0.45 Y48.83 Z-8.7 N928 X0.558 Y48.889 Z-8.72 N930 X0.612 Y49.001 Z-8.74 N932 X0.589 Y49.123 Z-8.76 N934 X0.499 Y49.208 Z-8.78 N936 X0.377 Y49.224 Z-8.8 N938 X0.268 Y49.165 Z-8.82 N940 X0.215 Y49.053 Z-8.84 N942 X0.238 Y48.932 Z-8.86 N944 X0.327 Y48.847 Z-8.88 N946 X0.4