毕业论文数控铣典型零件加工

1、 数控技师毕业论文课题名称 数控铣典型零件加工目录 一、 绪论第3页二、 二维图第7页三、 三维图第8页四、 零件的加工分析第10页五、 选择设备第15页六、 切削用量的选择第16页七、 刀具选择第17页八、 数控加工工艺卡第18页九、 零件粗精加工自动编程第21页十、 刀具轨迹路线第24页十一、 设计小结第25页十二、 参考文献第27页绪论数字控制，简称NC，是近代发展起来的用数字化信息进行控制的自动控制技术。数字控制系统有如下特点：1) 可用不同的字节表示不同的精度的信息，表达信息准确。2) 可进行逻辑、算术运算，也可以进行复杂的信息处理。3) 可不用改动电路或机械机构，通过改变软件来改变

2、信息处理的方式过程，具有柔性化。数控设备是采用数控系统实现控制的机械设备，其操作命令是用数字或数字代码的形式来描述，工作过程是按照指定的程序自动地进行的。装备了数控系统的机床称子为数控机床。数控机床是数控设备的典型代表，其他数控设备包括数控雕刻机、数控火焰切割机、数控测量机、数控绘图机、数控插件机、电脑绣花机、工业机器人等。CNC系统具有如下优点：1. 柔性强 对于CNC系统，若需改变其控制功能，只要改变其相应的控制程序即可。因此，CNC系统具有很强的灵活性柔性。2. 可靠性高 在CNC系统中，加工程序通常是一次性输入存储器，许多功能均由软件实现，硬件采用模块结构，平均无故障率很高，如FANU

3、C公司的数控系统平均无故障已达到23000h.3. 易于实现多功能复杂程序控制 由于计算机具有丰富的指令系统，能进行复杂的运算处理，实现多功能、复杂程序控制。4. 具有较强的网络通信功能 随着数控技术的发展，实现不同或相同类型数控设备的集中控制，CNC系统必须具有较强的网络通信功能，便于实现直接数控（DNC,Direct Numerical Control）、柔性制造单元（FMC,Flexible Manufacturing Cell）计算机集成制造系（CLMS,Computer Integrated Manufacturing System）等。具有自诊断功能 较先进的数控系统自身具备故障诊

4、断程序，具有自诊断功能，能及时发现故障，便于设备功能修复，大大提高了生产效率。 一 数控系统的发展方向1. 高速、高精度数控系统的高速度表现为在相同的最小移动量的情况下可以混的较高的移动速度。高速度主要取决于数控装置数据处理的速度，采用高速CPU是提高数控装置速度的最有效手段。日本FANUC公司所有最新型号的CNC系统已从32位微处理器，主机频率由30MHz提高到2.8G。该公司的FS15数控系统采用32机，最小位移单位0.1m的情况下最大进给速度达到了100m/min.FS16和FS18数控系统采用了简化与减少控制基本指令的精减指令计算（RISC,Reduced Instruction Se

5、t Computer）,它能进行高速度的数据处理，指令速度可达到100万条指令/s。一个程序段的处理时间可以达0.5ms,在连续1mm的移动指令下能实现的最大进给速度120m/min。在数控设备高速化下，提高主轴转速占有重要地位，主轴高速化的手段是直接将电动机与主轴联结成一体，从而将主轴转速提高到4000050000r/min,最高转速可100000120000r/min,使得切削时间缩短了80%。2. 伺服系统啊方面1) 采用数字伺服系统 使伺服电动机的位置环、速度的控制都实现了数字化。2) 采用现代控制理论提高跟随精度 当数控系统发出位置指令后，由于机械部分不能很快响应而会产生滞后现象，影

6、响了加工精度。3) 采用高分辨率的位置编码器 一般交流伺服电动机轴上装有回转编码器，用来检测电动机的角位移。3. 实现多种补偿功能数控系统能实现多种补偿功能，提高数控机床的加工精度和动态特性。数控系统的补偿功能主要用来补偿机械系统带来的误差。例如：1) 直线度的补偿 随着某一轴的运动，对另一轴加以补偿，提高机床工作台运动的直线度。2) 采用新的丝杠导程误差补偿 用几条近似线表示导程误差，仅对其中几个点进行补偿。此法可减少补偿数据的设定点数，使补偿方法大为简化。3) 丝杠、齿轮间隙补偿。4) 热变形误差补偿 这种补偿方法用来补偿由于机床热变形而产生的机床几何位置变化所引起的加工误差。5) 刀具长

7、度、半径补偿。6) 存储型补偿二 数控机床的特点1. 加工精度高 2. 生产效率高3. 对加工对象的适应性强4. 良好的经济效益5. 自动化程度二维图件1件2三维图件一：件二：三三零件的工艺分析一、 加工方法的选择在分析工件精度，形状及其它技术条件的基础上，考虑工件是否适合于数控机床上进行加工。二、 加工工序的划分一般划分原则是：1. 按粗精加工工序划分工序2. 按先面后孔划分工序3. 按所用刀具划分工序三、 工件的装夹方式数控机床上进行工件定位安装与普通机床一样，也要合理选择定为基准和夹紧方案。四、 对到点和换到点的确定“对到点”是指数控加工时，刀具相对工件运动的起点，这个起点也是编程时程序

8、的起点，因此“对到点”也称“程序起点”或“起到点”。在编程时应该正确选择对到点的位置。选择的原则：1) 选定对到点的位置，应便于数学处理和使用程序编制简单。2) 在数控机床容易找正。3) 加工过程中便于检查。4) 可以减少加工误差，使他向减少误差的方向趋近。五、 进给路线的选择进给路线是指数控加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹和方向。六、 刀具及切削用量的选择1) 刀具的选择 由于在数控机床上是根据编好的程序自动加工的，主轴转速也比普通机床的转速高，因此，合理选择刀具尤为重要。2) 切削用量的确定 切削用量是指主轴转速，进给速度和背吃道亮主轴转速要根据允许的切削速度来确定n=1000v/DV-

9、切削速度（m/min）D-工件或刀具直径（mm）n-主轴转速（r/min）3) 背吃刀量的确定 背吃刀量的确定主要受机床、夹具、刀具、工件组成的工艺系统刚度的影响。以下为此图加工工序首先对工件1正面进行加工：1. 装夹圆柱体直径为91mm，高度为34mm的毛坯，铣出一个工艺台阶，保证工件的垂直度和平行度。2. 将工件装夹在台虎钳上，再用面铣刀铣削工件表面。3. 准备刀具，分别为直径为10mm的四刃立铣刀，直径为60mm的面铣刀，直径为8mm的两刃立铣刀，直径为3mm的中心钻，直径为11.8mm和9.8mm的钻头。然后将所有刀具进行对刀。4. 依据图所示，对工件进行分析，首先对工件的外轮廓进行粗

10、加工5. 用直径为10mm的立铣刀粗铣深5mm的除四个小台阶的余料。6. 挖深18mm的四个小凹槽。7. 换直径3mm的中心钻，对三个孔进行点钻，保证三个孔的位置精度。8. 换直径9.8mm的钻头，对两个10mm的孔进行昝孔，驱去除余料。9. 利用直径11.8的钻头，对中间孔26mm孔进行深孔逐钻10. 换上直径10mm的立铣刀粗铣孔26的周边余料，预留0.2mm进行精加工。11. 换直径为8mm的立铣刀对工件外形精加工，保证其外形的尺寸在误差范围内。12. 对四个小凸台精加工。13. 对四个小凹槽精加工，保证其表面粗糙度。14. 而后再对两个10mm和一个26mm的孔进行精加工。15. 加工

11、完所有外形后，利用自动编程中的曲面加工对其四个倾斜角度为82度的小凸台加工。16. 卸下工件，去除毛刺，自我检查。工件1的反面加工：1. 装夹工件，将工件夹紧。2. 用直径为60mm的面铣刀将工件厚度铣削到位，保证表面粗糙度。3. 对工件找正，将所有刀具对刀。4. 粗铣深11mm的多边形凸台。5. 然后对两个小圆弧加工。6. 换上8mm的立铣刀对多边形凸台和两个小圆弧进行精修。7. 用直径6mm的倒角刀对直径为26的圆孔倒角。8. 卸下工件，去除毛刺，自我检查。工件2的正面加工：1. 装夹直径为91mm的圆柱体45号刚的毛坯，铣出工艺台阶，保证工件垂直度和平行度。2. 夹紧毛坯的两个工艺台阶，

12、用面铣刀铣削工件表面。3. 对工件找正并将刀具进行对刀。4. 粗铣工件外形，快速去除余料。5. 粗铣深12mm的多边形凹槽和深14mm的圆凹槽。6. 粗铣深10mm的凹台。7. 对所有外形尺寸进行精加工。8. 对圆凸台和多边形凹槽倒角。9. 卸下工件，去除毛刺，检查所有尺寸是否在公差范围内。工件2反面加工：4) 夹住工件，将工件厚度铣削到29mm。5) 将工件分中，把所有刀具进行对刀。6) 粗铣三角形凸台。7) 粗铣三个凹槽，将其铣通。8) 将所有外形尺寸精加工，保证尺寸精度。9) 卸下工件，去除毛刺，自我检查。工件2侧面加工：5. 装夹工件，保证工件的垂直度和平行度。6. 用直径6mm的立铣

13、刀加工小凹槽。7. 对小凹槽精加工。8. 卸下工件，去除毛刺，自我检查。选择设备法那克系统 VDL1000型号数控机床切削用量的选择在借助CAM软件进行数控编程的过程中，刀具的选择和切削用量的确定是十分重要，它不仅对被加工零件的质量影响巨大，甚至可以决定着机床功效的发挥和安全的顺利进行。所以，在编制加工程序时，选择合理的刀具和切削用量，是编制高质量加工程序的前提。4) 切削用量是指主轴转速、进给速度和背吃刀量5) 编程时程序员要将切削用量各参数编入程序或者加工前预先调整好机床的转速。确定切削用量各参数应根据机床说明书、手册中的有关规定来进行或根据经验采用类比法来确定。6) 主轴转速要根据允许的

14、切削速度来确定n=1000v/D式中v-切削速度（m/min）,由刀具寿命来确定D-工件或刀具直径（mm）n-主轴转速（r/min） 进给速度主要受工件的加工精度、表面粗糙度和刀具、工件材料的影响，最大进给速度还受到机床刚度和进给系统性能的制约。在加工精度、表面粗糙度质量要求高时，进给速度值应取小些，一般在20-50mm/min范围内选取。7) 背吃刀量的确定 背吃刀量的确定主要受机床、夹具、刀具、工件组成的工艺系统刚度的影响。在系统刚度允许的情况下，尽量选择背吃刀量等于加工余量，以减少加工次数、提高加工效率。对加工精度和表面粗糙度质量要求较高的工件，应留一点儿加工余量，最后进行精加工。刀具选

15、择 序号名称规格单位数量备注1四刃立铣刀直径10mm把12面铣刀直径60mm把13三刃立铣刀直径8mm把14中心钻直径3mm把15钻头直径11.80mm把16钻头直径9.8mm把17倒角刀直径6mm把18铰刀直径10 mm把1数控加工工艺卡南京工程学院机械加工工艺卡产品名称铣类图号零件名称件1共 页第 页材料种类45刚材料牌号45毛坯尺寸铣间数控加中心工序工种工步工序内容FST工艺装备夹具刀具量具1面铣1铣削平面200500r/min机用台钳60mm面铣刀游标卡尺2铣削1铣削外型200800 r/min机用台钳10 mm立铣刀游标卡尺3挖槽1依照图纸尺寸铣出四个凸台200800 r/min机用

16、台钳10 mm立铣刀游标卡尺4铣削4用螺旋式渐降斜插铣削四个凹槽200800 r/min机用台钳10 mm立铣刀游标卡尺5点孔3点出三个孔的中心50600 r/min机用台钳3mm中心钻游标卡尺6钻铰孔2钻铰直径10mm的孔50600 r/min机用台钳9.8钻头10mm铰刀游标卡尺7钻孔1铣削直径26mm的孔50600r/min机用台钳11.80 mm钻头游标卡尺8铣削1铣削直径26mm的孔200800 r/min机用台钳10 mm立铣刀游标卡尺9精铣10精铣所有外形尺寸5002500 r/min机用台钳8 mm立铣刀游标卡尺10曲面精加工4铣削四个倾斜凸台8001200 r/min机用台钳

17、8 mm立铣刀游标卡尺11面铣1将工件调面，铣削平面200500 r/min机用台钳60mm面铣刀游标卡尺12铣削1铣削外形200800 r/min机用台钳10 mm立铣刀游标卡尺13铣削1铣削多边形凸台200800 r/min机用台钳10 mm立铣刀游标卡尺14铣削1铣削两段小凹弧200800 r/min机用台钳10 mm立铣刀游标卡尺15精铣3精加工所有外形尺寸5002500 r/min机用台钳8 mm立铣刀游标卡尺16倒角1通孔26mm的孔倒角2001200 r/min机用台钳6mm倒角刀游标卡尺编制审核批准共 页第 页南京工程学院机械加工工艺卡产品名称铣类图号零件名称件2共 页第 页材

18、料种类45刚材料牌号45毛坯尺寸铣间数控加中心工序工种工步工序内容FST工艺装备夹具刀具量具1面铣1铣削平面200500r/min机用台钳60mm面铣刀游标卡尺2铣削1铣削外型200800 r/min机用台钳10 mm立铣刀游标卡尺3挖槽1挖深10mm的凹台200800 r/min机用台钳10 mm立铣刀游标卡尺4挖槽1挖深12mm多边形凹槽200800 r/min机用台钳10 mm立铣刀游标卡尺5面铣1将小凸台铣掉2mm200500r/min机用台钳60mm面铣刀游标卡尺6挖槽1挖出多边形凹槽200800r/min机用台钳10 mm立铣刀游标卡尺7挖槽1挖出圆形凹槽200800r/min机用

19、台钳10 mm立铣刀游标卡尺8精铣5将所有尺寸精加工5002500r/min机用台钳8 mm面铣刀游标卡尺9倒角2多边形凹槽和圆凸台2001200 r/min机用台钳6mm倒角刀游标卡尺10面铣1将工件调面,铣削平面200500r/min机用台钳60 mm面铣刀游标卡尺11挖槽1铣削三角形凸台周边的余料200800r/min机用台钳10mm立铣刀游标卡尺12铣削3铣削三个圆凹槽200800 r/min机用台钳10 mm立铣刀游标卡尺13精铣4将所有外形精加工5002500r/min机用台钳8 mm立铣刀游标卡尺14铣削1将工件调面，铣削侧面的圆凹槽200800 r/min机用台钳10 mm立铣

20、刀游标卡尺15精铣1精加工所有外形尺寸5002500 r/min机用台钳8 mm立铣刀游标卡尺编制审核批准共 页第 页自动编程O0001(PROGRAM NAME - 件1)(DATE=DD-MM-YY - 20-12-11 TIME=HH:MM - 10:46)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 10.)N104T1M6N108G43H1Z50.M8N110Z2.N112G1Z-3.5F100.N116G1X28.215F400.N118X-28.215N120X-33.215N122Z-7.

21、F100.N124G0X33.215N126G1X28.215F400.N128X-28.215N130X-33.215N132Z-5.F5000.N134G0Z50.N136Y45.5N138Z2.N140G1Z-3.5F100.N142X-28.215F400.N144X28.215N146X33.215N148Z-1.5F5000.N150G0Z50.N152X-33.215N154Z-1.5N156G1Z-7.F100.N158X-28.215F400.N160X28.215N162X33.215(TOOL - 7 DIA. OFF. - 7 LEN. - 7 DIA. - 6.)N2

22、064T7M6N2068G43H7Z50.N2070Z2.N2072G1Z-2.5F100.N2074G41D7X10.45F300.N2076G3X12.45Y0.R2.N2082X10.45Y2.R2.N2084G1G40X8.45N2086Z-.5F5000.N2088G0Z50.N2090M5N2092G91G28Z0.N2094G28X0.Y0.A0.N2096M30O0002(PROGRAM NAME - 件2)(DATE=DD-MM-YY - 20-12-11 TIME=HH:MM - 10:58)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(TOOL - 1 DIA

23、. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 10.)N104T1M6N108G43H1Z50.M8N110Z2.N112G1Z-3.5F100.N114X21.892F400.N116X-21.892N118X-26.892N120Z-1.5F5000.N122G0Z50.N124X26.892N126Z-1.5N128G1Z-7.F100.N130X21.892F400.N132X-21.892N134X-26.892N136Z-5.F5000.N138G0Z50.N140Y45.5N6316X-.483Z-12.N6336X-.483Z-13.N6338X-12.N6340Y6.N6342X12.N6344Y7.N6346X-.483N6350G1G40Y6.6N6352Z-11.F5000