数控毕业论文

1、太原城市职业技术学院毕业设计说明书（论文）太原城市职业技术学院毕业设计说明书题目系 部机电工程系专 业数控指导教师荆登峰班 级1012班学生姓名刘二庆2013年 6月 13日i太原城市职业技术学院毕业设计说明书（论文）摘要此次的毕业设计主要解决的问题是零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的制订、工序与工步的划分、 刀具的选择、切削用量的确定、车削加工程序的编写、机床的熟练操作。嚼润属钞瘗运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合练习， 能让我感触当代科学的前沿，体验数控魅力，为人们的生活带来方便，进一步认识数控技术，熟练数控 机床的操作，掌握数控，开发数控内在

2、潜力。 皿沟熠叫爱也谴净。关键词：工艺分析、夹具的选择、工艺路线、刀具选择、数控编程37 r钢极镇桧猪锥。 8弹贸摄尔霁毙撰砖卤尻。 8 1S养拾箧飙鳞志类蒋蔷。 9厦礴恳蹒骈畤翥继骚。 9茕桢广鲍触选块网踊泪。 9鹅娅尽揖偶惨屣茏 9麓丛妈趣为瞻债蛭练浮。 9 3tm圣僮1t龈讶骅汆。11渗彰呛俨匀谓鳖调砚金帛。 11钱卧泻噬圣骋睨u（廉。 11凤袜备音叫®轮烂蔷。 12嬲熟俣画蕨直阊邺钱原蚤。 12坛搏乡it忏篓锲铃觐。 12蜡建夥寤幸艮住铉锚金市赘。 13 K般而踪智昙JW遥闫撷凄。 13 铺税常稠鹏踪韦辕耀。 14 H蹶震彦决绥饴夏锦。 14猫蚕si绘燎舶诛髅既尻。 16锹籁

3、饕迳琐奥鸥娅蔷。 16横氽if簧硕饨芹龈话鸯。 16甄峰隔槿籥将虢荥。 17尧侧闺H绛1A绚勘蜕督。 17识金昆缢螺竟嗜俨凄。 17劳月鼠锚痫嫦胫汆。 17的鹄灭萦欢蜴鹫金帛。 17鲨督输设槌金甲洒T瞿康。 17硕顽诒撵樽哮IIS数。 19阕擞麟媛竦迁择植秘篇。 20量噜脚富贸恳弹滤颔杲。 20数循资赢隼!孙滋御赘。 24怂阐官爵t迳醇啸重是凉。目录 残鸯楼静铸瀚湃淑®I。第一章 零件图工艺分析 第一节数控加工工艺基本特点第二节设备选择第三节确定零件的定位基准和装夹方式 一、粗基准选择原则二、精基准选择原则三、定位基准四、装夹方式第四节加工方法的选择和加工方案的确定 一、加工方法的选

4、择 二、加工方案的确定第五节工序与工步的划分一、按工序划分二、工步的划分第六节确定加工顺序及进给路线一、零件加工必须遵守的安排原则 二、进给路线第七节刀具的选择第八节切削用量选择一、背吃刀量的选择二、主轴转速的选择三、进给速度的选择 第九节编程误差及其控制一、编程误差二、误差控制第二章 编程中工艺指令的处理 第一节常用G指令代码功能表第二节常用M指令代码功能表第三章 程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检.第一节程序编制第二节模拟运行第三节零件加工24第四节精度自检24参考文献25车昔误！未定义书签。谚辞担谄动律泻第太原城市职业技术学院毕业设计说明书（论文）、乙 刖 百数控技术是数字程序控制数

5、控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制造和自动化领域，较好 地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。随着科技的迅猛发展，自动控制技术 已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。同时，社会经济的飞速发展，对数控装 置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。数控加工和编程毕业设计是数控专业教学体 系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，通过毕业设计使我们学会了对相关学科中 的基本理论、基本知识进行综合运用，同时使对本专业有较完整的、系统的认识，从而达到巩固、扩大、 深化所学知识的目的，培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力，以及培养了科

6、学的研究和创造能 力。啜觐言圭缘砌嗫俱触铃铸。数控技术不断的发展，数控技术很快会普极中国工业基地，成为工业发展的标志，数控技术的成熟 也是当代科技发展的标志，所以数控技术也是国家经济的体现， 中国经济正加快向新兴工业化道路发展, 制造业已成为国民经济的支柱产业。先进数控技术的广泛使用，导致数控应用型人才严重短缺、作为当 代的数控技术的学者我感到无比的荣幸，又感到无比的艰巨。樊绐洪撰龈库。本毕业设计内容主要是详细叙述利用数控车床来加工零件。大致包含了数控技术特点的阐述、零件 的工艺的分析过程、加工中一些问题的解决方法、数控加工过程、数控编程、机床操作与零件自检过程 等，另外还有参考文献、致谢。初

7、渍蟆南时鲫旧藏。7第一章零件图工艺分析零件车削工艺分析图1.1所示，零件材料处理为：45钢，调制处理HRC26-36,下面对该零件进行数控车削工艺分析。零件如图:mwo,蚪史。84 +OJ一11O-L零件图技术要求：以小批量生产条件编程。不准用砂布及锂刀等修饰表面。未注倒角0.5X45C。第一节数控加工工艺基本特点数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同，但数控机床是自动进行加工，因而有如下特点：数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂，加工的精度高，加工的表面质量高，加工的内容较丰富。数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复 杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点，

8、这都无一例外的变成程序 内容，正是由于这个特点，促使对加工程序正确性和合理性要求极高， 不能有丝毫的差错。 否则加工不出合格的零件。 颖刍堇蚊悖亿顿裳赔洸。在编程前我们一定要对零件进行工艺分析，这是必不可少的一步，如图 1.1我要对该 零件进行精度分析，选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。该 零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧、梢等表面组成，其中由较严格直径尺寸精度等要求。滥为便于装夹，为了保证工件的定位准确、稳定，夹紧方面可靠，支撑面积较大，零件的右端是螺纹，中段最大的直径的圆柱 巾40mm右端是依次相连的圆弧，显然右端都是 圆弧相连不可能装夹，所以应留在最后加工，应先装夹毛

9、坯加工出左端圆柱及椭圆。调头 装夹 巾40mm勺圆柱加工右端圆弧，毛坯选 4）45X 120mm 跳彝跻鳗鸿镁京。第二节设备选择根据该零件的外形是轴类零件，比较适合在车床上加工，由于零件上既有切梢尺寸精 度又有圆弧数值精度，在普通车床上是难以保证其技术要求。 所以要想保证技术要求，只有 在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。挤电爰结疑哓类。太原城市职业技术学院毕业设计说明书（论文）第三节确定零件的定位基准和装夹方式一、粗基准选择原则(1)为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。(2)合理分配各加工表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。(3)粗基准应避免重

10、复使用。(4)选择粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。二、精基准选择原则(1)基准重合原则：选择加工表面的设计基准为定位基准；(2)基准统一原则，自为基准原则，互为基准原则。三、定位基准综合上述，粗、精基准选择原则，由于是轴类零件，在车床上只需用三抓卡盘装夹定位，定位基准应选在零件的轴线上， 以毛坯巾45mm勺棒料的轴线和右端面作为定位基准。赔前余申谄病骤辽辈袜金卷。四、装夹方式数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设计、工艺与编程计算 的基准统一，减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面，避免采 用占机人工调整式加工方案，以充分发挥

11、数控机床的效能。装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多的加工表面。由零件图可分析，我应先装夹毛坯巾45mm勺棒料的一端，夹紧其38mm勺长度加工圆柱及椭圆。一直加工到零件右端的巾30mm然后将棒料卸下。装夹巾40mm勺圆柱表面，加工另一端的圆弧。这样两次装夹即可完成零件的所有加工表面，且能保证其加工要求。装夹图如下： 方碾麓信决穗赛金卜册图1.3.1 加工螺纹的装夹图图1.3.2加工圆弧的装夹图第四节加工方法的选择和加工方案的确定一、加工方法的选择加工方法的选择原则是在保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，兼顾生产 效率和加工成本。在实际选择中，要结合零件形状、尺寸大小、热处理要求和现有生

12、产条 件等全面考虑。因为该零件是轴类零件，比较适合在车床上加工，又经过对零件图尺寸分 析，尺寸精度比较高。在普通车床是难以保证其尺寸精度、表面粗糙度，所以应该选择在 数控车床上加工。 裳棣祕颤谚剑芈蔺。二、加工方案的确定零件上精度比较高度表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。该零件有两种加工方案：直接用三抓卡盘装夹、调头加工。用三抓卡盘装夹夹紧和自端端活动顶尖，经试验论证第二种方案装夹困难，对刀、退刀及换刀相当困难，所以在这里选择第一种方案加工，能够保证其技术要求。仓姬世嘱珑言古鹫。第五节工序与工步的划分一、按工序划分工序划分有三种方法按零件的装夹定位方式划分按粗、精加工划分

13、工序 按所用的刀具划分工序。由于零件需要调头加工，如果按粗、精加工划分工序。在调头加工前后各有一次粗加 工和精加工，显得比较繁琐，所以不可取；如果按所用的刀具划分工序，刀具有四把，虽 然不多，但是在调头加工前后至少要重复使用三把刀，而同一把刀的两次粗、精加工分别 在调头加工前后，加工内容不连续，所以也不合理，不易划分工序；只有按零件的装夹定 位方式划分工序比较符合该零件的加工工序，且能保证两次装夹的位置精度， 每一次装夹为一道工序。该零件只需调头前、后加工两道工序即可完成所有的加工表面，且能保证各 尺寸精度及表面粗糙度。 绽离琏顿娱蛭蠲络淆鼠二、工步的划分因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致，在

14、精加工中背吃刀量相同，不易划分工步； 这里选用加工不同的表面来划分工序就比较容易：骁顾烽翳琉漕蒸而蠕。11太原城市职业技术学院毕业设计说明书(论文)车削左端的工步为：45圆外圆车刀平端面一- 60外圆车刀右端面外圆车刀车削 1.5X45° 的侄J角，R10mrffl弧一-圆柱 巾 20mmr-锥度一-(i)40mr®弧一-椭圆一-切 梢刀切梢刀宽5mm 51针凝暧懂镉缩取箭凉。调头加工车削的工步为：45圆外圆车刀平端面一- 60外圆车刀右端面外圆车刀圆 柱由30mm-圆弧R80mm-圆柱4)30mm-切梢刀切梢刀宽 5mm-螺纹刀车削螺纹。 镭诗浬艳损楼期鬟觞类乳第六节确定

15、加工顺序及进给路线一、零件加工必须遵守的安排原则(1)基面先行 先加工基准面为后面的加工提供经基准面，所以我应线平右端面作为基准面。(2)先主后次 由于所加工的表面均为重要表面，所以应按照顺序从右到左依次加工R10mm巾40mm椭圆，切梢调头后一次加工 巾30mm R80mm切梢，螺纹等。(3)先粗后精先车削去大部分的金属余量，再进行成形切削保证零件的尺寸要求和质量要求。(4)先面后孔 由于该零件没有孔，所以在该处不做考虑。13、进给路线在数控加工中，刀具好刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线。编程时，加工路线 的确定原则主要有以下几点：(1)加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率

16、高；(2)使数值计算简单，以减少编程工作量；(3)应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空行程时间。(4)确定加路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定一次走刀，还是多次走刀来完成所有加工表面， 具体综合上面进给线的特点再根据具体零件具 体分析，我确定该零件的进给路线有两步：栉缎欧锄种it瑶镂。第一步：车削不带有的螺纹的一端，从右到左先粗车外轮廓到切梢，精车外形路线统 粗车一样，最后再换刀切削螺纹。如图 4.2螺纹加工路线。 辔惮楝刚殓撰瑶丽阉应。第二步：车削带有螺纹的一端，从右到左先粗车外轮廓，切梢，加工螺纹后2m而精车外形路线同粗车一样。第七节刀具的选择刀具的选

17、择是数控加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响 加工质量。编程时，选刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。与传统 的加工方法相经，数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度高、红硬性好、耐用度 太原城市职业技术学院毕业设计说明书（论文）高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便，能适应高速和大切削用量切削。选刀具时，要使刀具 的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。接合零件轮廓相对还是较复杂，所以具体选刀 如下： 崛扬斓滇淌辐浪兴涣蔺。1、平端面可选用60 WCCo的硬质合金外圆车刀，粗车、精车及在这里我选择一把硬质合金 右端面外圆车刀.2、切梢时由于

18、零件中梢宽5±0.04mm 一般都选刀宽4mm刀杆25X25m用料为高速钢 W18CrV4R勺切断刀，切梢时选用5mm刀宽即可。 爵叁搪言内烬忧毁厉鹫。3、切螺纹时为了保证其螺纹刀的强度这里选用 W18CrV4扃速金60°外螺纹车刀，为了保证 螺纹牙深，刀尖应小于轮廓最小圆弧半径 Re , Re =0.150.2mm刀具选材料参照金属切削 与刀具实用技术一书表1-3即可。 则觎惬拿痪k晖园栋洸。表1.7.1数控车加工刀具卡片序号刀具号刀具规格名称数量加工表面1T0145硬质合金外圆车刀1平端面第八节 选择切削用 轴转速（切 切削深度 给速度（进 对于不同2T0260外圆车刀

19、1粗车轮廓、精车轮廓3T03高速钢切梢刀，刀宽5mm1切梢4T0460高速钢外螺纹车刀1车削螺纹切削用量量包括主 削速度）、 或宽度、进 给量）等。的加工方法，需选择不同的切削用量，并应编入程序单内 。胀堤弹奥秘繇户挛铉聪。合理选择切削用量的原则是：粗加工是，一般以提高生产率为主，但也考虑经济性和加工成 本；精加工进，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。鳏收祷和诵帮废捕减。一、背吃刀量的选择零件轮廓粗车循环时选ap=2mm精加工时选ap=0.25mm螺纹粗车时选ap=0.5mm逐刀减少粗车4次后，精车时选ap=0.1m

20、m这里粗车ap值、精车ap值都是金属切削与刀具实用技术 一书 。 禀虚媛赈维醉脓扩案。二、主轴转速的选择粗车直线和圆弧时n=800r/min ,精车时n=1500r/min ,切梢时n=600r/min ,切螺纹时n=300r/min ,精车时选n=300r/min。粗车和精车的主轴转速的选取都是根据平时上课所讲的及 前人的实践经验所给定的 。隔篁境鞋噩烧呜旧指三、进给速度的选择粗车直线、圆弧时选 F=150mm/min精车时选F=50mm/min切梢时选F=8mm/min粗车螺纹 时选F=100mm/min精车时选F=50mm/min参照数控加工与编程一书表1-2选取。 洒氟唠麓蔑SH! 描

21、谓综上所述，工艺卡片上其主要内容有：工步分析、工步内容、各工步所用的主轴转速、刀具 及进给速度。第九节编程误差及其控制一、编程误差编程阶段的误差是不可避免的，误差来源主要有三种形式：近似计算误差、插补误差、尺寸 圆整误差，直接影响加工尺寸精度，本次加工主要误差是计算误差与圆弧相切的切点坐标及未 知交点坐标值。我们是经过笔算的数值，存在着较大的误差。钢n禹yfet荣产涛困蔺。二、误差控制为了尽可能的减少笔算误差，我们采取在 AutoCAD按其尺寸精度绘出零件图，再利用“工 具”一-> “查询”一-> “点坐标”捕捉各圆弧切点坐标，具精度达到 0.001级，这样能有效地将误差控制在（0

22、.10.2）倍的零件公差值内。 憾侠剜葩触乐鹏烬解暗。第二章 编程中工艺指令的处理第一节常用G指令代码功能表代组意义代码组意义码*G001快速点定位G4310刀长正补偿G01直线插补G44G02顺圆插补*G49G03逆圆插补*G504G33螺纹切削G51G040暂停延时G243G0716虚轴设定*G25*G117单段允许G685G12单段禁止G520局部坐标系设定*G172xYrn工平面G53机床坐标系编程G18ZX加工平面*G54G5911工件坐标系1 6选择G19YZ加工平面G92工件坐标系设定G208英制单位G650宏指令调用G280回参考点19G29参考点返回代码组别意义代码组别意义M

23、000程序暂停M07b开切削液M010条件暂停M08开切削液M02程序结束M09关切削液M03a主轴正转M10c夹紧M04主轴反转M11松开M05主轴停转M19主轴准停M060自动换刀M300程序结束并返回M60更换工M90子程序返回太原城市职业技术学院毕业设计说明书（论文）0件9M980子程序调用第二节常用M指令代码功能表第三章程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检第一节程序编制O0001T0202M 03S 800G 00X 48.0Z 0.0G 71U 2.OR 1.0G 71P 1Q 2U 0.5W .0.O1F 150N1 G01X0.0Z 0.0G 03X 20.0Z -10.0R

24、 10.0G 01Z -16.0X 24.0X 40.0Z -26.0Z -41.0 #1=41.0#2=-67.0WHILE#1GE#2DO1#3=#1+40.0#4=20.0xSQRT1.0-#3x#3/40.0x40.0G 01X 2.0x#4Z #1F 150#!=#!-0.01ENDN2 G00X4 8.0Z 2.0M 03S 1500T0202G 70P 1Q 2F 50G 00X 48.0Z 100.0T0303M 03S 600G 00X 41.0Z -41.0G 01X 34.0F 8G 00X 48.0Z 100.0M 05调头加工O0002T0202M 03S 800G

25、00X 48.0Z 2.0G 71U 2.0R 1.0G7 1P 3Q 4U 0.5W 0.01F 150N3 G 01X 37.0Z 0.0X 29.85Z -1.5Z -15.0X 42.0G 02X 30.0Z -38.0R 80.0G 01Z -43.0N4 G 00X 48.0Z 2.0M 03S 1500T0202G 70P 3Q 4F 50G 00X 48.0Z 100.0T0303M 3021太原城市职业技术学院毕业设计说明书（论文）M 03S 600G 00X 42.5Z -15.0G 01X 24.0F 8G 00X 48.0Z 100.0T0404M 03S 300G 0

26、0X 31.0Z 2.0G 92X 29.35Z -11.0X 28.85X 28.35X 28.0X 27.9X 27.9G 00X 48.0Z 100M 05M 30注:程序编制中有关数值单位一律采用毫米（mm制第二节模拟运行数控加工程序编制好后将其输入数控车床，然后对刀，在将机床锁住进行程序校验，仔细观 察其模拟加工路线是否有干涉、过切、出错等现象，若有应及时对程序错误处进行修改，修改 后保存，再次调出修改后的程序进行校验，直到程序万无一失，没有任何错误的情况下方可进 行自动加工。注：这个环节是必不可少的，否则会发生打刀等损坏机床其它部件的情况，直接 影响机床的加工精度及寿命，更严重的是

27、存在人身安全隐患。!饱兖争音旨始癞别滤。第三节零件加工装夹好毛坯，调出编制好的程序，直接进行自动加工直至程序结束。第四节精度自检将加工好的零件卸下，用游标卡尺、千分尺对零件的尺寸精度及粗糙度进行检测。看是否达 到零件的技术要求即可。 禺铉伸号欤谦鹃饺竞荡赚。参考文献1冯桂安等.机械制造装备设计M.北京：机械工业出版社，1999:113-135.2符钢，张芳丽.提高机床制造业的核心竞争力J.制造技术与机床，2005(1):3-6.3张新义.经济型数控机床系统设计M.北京：机械工业出版社，1994:1-17.4师鸿飞 等.我国数控机床的现状和发展趋势（一）EB/OL.5师鸿飞 等.我国数控机床的现状和发展趋势（二）EB/OL.6王爱玲，白恩远.现代数控