灯形零件的数控工艺分析及程序编制

PAGEPAGE39目录1绪论 12零件图纸分析 12.1零件的工艺结构分析 12.2加工要点分析 12.3零件图纸工艺分析 22.4数控加工的内容 32.4.2零件的数控加工内容要求 33毛坯选择及余量确定 43.1毛坯的选择 43.2毛坯种类和尺寸的选择 43.3余量的确定 54装备的选择 64.1选择机床 64.2夹具的选择 84.3刀具的选择 95冷却液的选择 116零件加工参数的确定 126.1切削用量的选择 126.1.1确定背吃刀量 126.1.2确定主轴转速 126.1.3进给速度 157零件加工工艺方案 187.1装夹方案的确定 187.2加工方案 197.3进给路线的确定 207.4凸件凹件的铣削下刀方式 208制定工艺文件 228.1工艺过程卡 228.2工艺工序卡 248.3走刀轨迹分析 309零件程序的生成 32总结 35致谢 36参考文献 371绪论机械制造业是国民经济的“核心产业”。它在技术水平上的发展是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。而数控加工是具有代表性的先进制造技术，自从20世纪90年代以来，随着国际上计算技术突飞猛进的发展，数控技术正不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着高速化、高精化、复合化、智能化、高柔性化及信息网络化等方向发展。整体数控加工技术向CIMS（计算机集成制造系统）方向发展。当今社会数控技术发展较快，对数控人才需求较大，特别是近年来随着我国国民经济的迅速发展，企业对技能人才的需要越来越迫切，从而导致了人才严重匮乏。数控是当前的一项热门实用技术。现代高新技术企业急需大量的既有扎实的理论基础又有较强动手能力的数控技术应用技能型人才。我们学院为适应社会对人才的需求，数控设备也是在不断更新，目的是为了培养更多更强的技能型人才。毕业设计是高等职业教育教学计划的重要组成部分，是加强理论与实际相结合的实践性教学环节，是各专业的必修课程，在学生完成所有专业课程学习、结合毕业实习进行。大学生活即将结束,我们也将迎接的最后一次考验和竞争就是毕业设计。这次毕业选题我选择的是灯座零件车铣配合的数控加工工艺分析。采用的是数控铣削加工技术和数控车削加工技术。它结合了我这三年所学的知识。如CAXA绘图、数控编程技术、数控加工工艺、公差配合及技术测量、机械设计基础等知识的应用。本设计从零件图的设计、零件图的分析、加工工艺路线的制定等进行了详细的说明。2零件图纸分析2.1零件的工艺结构分析要选择对某个零件进行数控加工，在一般情况下，不是所有加工内容都适合在数控机床上完成，而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工，这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。根据我院数控基地现有的的设备，故本次毕业设计的所有内容都选择在数控加工中心上加工。2.2加工要点分析数控加工中心的主要加工特点是工序集中，即工件在一次装夹后，连续完成铣、钻、镗、攻丝加工等多道工序，从而减少了零件在不同机床之间的转换搬运时间，提高了效率。例如铣凹圆时，应该把粗精加工安排在一起，这样就减少了换刀次数，在加工时，要保证零件的尺寸精度和表面粗糙度。另外，加工过程中尽可能减少换刀次数并使走刀路线最短，以减少辅助时间，提高效率。图2-1零件三维配合图2.3零件图纸工艺分析此设计为一个配合件，铣削件为件一，其尺寸60mm×80mm×85mm，材料为45号钢，25～32HRC，如图2-2。车削件为件二，其尺寸长70mm×50mm的棒料，材料为45号钢，25～32HRC。如图2-3。图2-2灯座零件图2-3灯泡球形零件2.4数控加工的内容2.4.1数控加工内容要求（1）零件上的曲线轮廓，指要求有内、外复杂曲线的轮廓，特别是由数字表达式等给出的其轮廓为非圆曲线和列表曲线等的曲线轮廓。（2）空间曲面，既由数学模型设计出的并具有三维空间曲面的零件。（3）形状复杂、尺寸繁多、划线与检测困难的部位。（4）用通用机床加工难以观察、测量和控制进给的内、外凹槽。（5）高精度零件。尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等要求较高的零件。以上几种复杂的情况就适合在数控机床上加工。此次设计的零件具有复杂的曲线轮廓和普通机床无法保持进给的球形加工，所以选择数控机床来加工。2.4.2零件的数控加工内容要求根据图2-2所示，其中有平面加工、圆弧轮廓加工及钻孔等。由于形状比较复杂，精度要求高。为了保证加工精度，经分析采用一次定位加工完成，按照基准面先行、先主后次、先粗加工后精加工、先面后孔的原则依次加工。加工内容要求：（1）精铣正面，保证零件总高度为500-0.05mm，粗糙度为Ra6.3µm。；（2）粗精铣φ65的凹圆和φ6的圆边；（3）粗精铣φ78凸圆；（4）钻φ10的通孔；件一为腔型加工零件，它的配合部位表面粗糙度为Ra3.2µm，其余为6.3µm。根据图2-3示，零件由外圆柱面、球形以及键槽组成，由于形状比较复杂，又必须掉头装夹，故而增加了加工难度。为了保证加工精度，本次设计确定先将图2-3的左端加工出来，继而调头装夹，再加工零件的右端，最后铣键槽。加工内容要求：（1）粗车左端面；（2）粗车φ20的外圆；（4）精车φ20的外圆；（5）调头装夹；（6）粗车SR20的椭圆、车螺纹；3毛坯选择及余量确定3.1毛坯的选择所谓毛坯的加工余量，就是指使加工表面达到所需的精度和表面的质量而应切除的多余金属层的厚度。零件在进行数控铣削加工时，由于加工过程的自动化，使用余量的大小，如何安装、装夹等问题在选用毛坯时就要仔细考虑好，否则，如果毛坯不适合数控铣削加工，加工时将很难进行下去。就该零件的材料，使用调质处理(淬火加高温回火)。处理后的硬度一般为28～33HRC，满足零件加工要求。3.2毛坯种类和尺寸的选择分析毛坯加工中与加工后的变形程度，考虑是否采用预防性措施和补救性措施，是对零件加工变形的一个重要保证，所以该零件采用保护性加工。毛坯材料的选择及代码如表3-1所示。表3-1毛坯材料的选择及代码加工材料组代码钢高合金钢合金钢和非合金钢不锈钢,铁素体,马氏体F铸铁可锻铸铁,灰口铸铁,球墨铸铁KNF金属非金属材料和有色金属N硬材料锰钢,淬硬钢,淬硬铸件和硬模铸件H难切削材料镍、钴热固性材料和钛、钛合金及难加工的高合金钢S不锈钢和铸钢奥氏体铁素体—奥氏体M结合实际和工艺设计及加工情况，灯形零件毛坯采用钢材进行加工，且能达到要求。由于该件是铸造件，须考虑零件毛坯是45刚，硬度高。毛坯的扭曲变形量的不同地方造成余量不充分，不稳定，所以切削时下刀要求均匀。采用数控车削、铣削加工，给零件各加工表面均留有充分的余量。由图2-2和图2-3分析，件一的成形尺寸为50mm×78mm×78mm,所以图2-2的零件选择60mm×80mm×85mm的板料，件二的成形尺寸为50mm×40mm，故而选择70mm×50mm的棒料。3.3余量的确定加工余量的大小对工件的加工质量、生产率和生产成本均有较大影响。加工余量过大，不仅增加机械加工的劳动量、降低生产率，而且增加了材料、刀具和电力的消耗，提高了加工成本；加工余量过小，则既不能消除前道工序的各种表面缺陷和误差，又不能补偿本工序加工时工件的安装误差，造成废品。因此，应合理地确定加工余量。确定加工余量的基本原则是：在保证加工质量的前提下，加工余量越小越好。实际工件中，确定加工余量的方法有以下三中：（1）查表法：根据有关手册提供的加工余量数据，再结合本厂生产实际情况加以修正后确定加工余量。这是各工厂广泛采用的方法。（2）经验估计法：根据工艺人员本身积累的经验确定加工余量，一般为了防止余量过小而产生废品，所估计的余量总是偏大。常用于单件、小批量生产。（3）分析计算法：根据理论公式和一定的试验资料，对影响加工余量的各因素进行分析、计算来确定加工余量。这中方法较合理，但需要全面可靠的试验资料，计算也较复杂。一般只在材料十分贵重或少数大批量生产的工厂中采用。（4）工序余量有单边余量和双边余量之分。=1\*GB3①单边余量：非对称结构的非对称表面的加工余量，称为单边余量，用Zb表示。Zb＝la-l（式3-1）式中：Zb——本工序的工序余量；

lb——本工序的基本尺寸；

la——上工序的基本尺寸。=2\*GB3②双边余量：对称结构的对称表面的加工余量，称为双边余量。

对于外圆与内孔这样的对称表面，其加工余量用双边余量2Zb表示。对于外圆表面有：2Zb＝da-db；对于内圆表面有：2Zb＝Db-Da（5）工序余量有公称余量（简称余量）、最大余量Zmax、最小余量Zmin之分。

由于工序尺寸有偏差，故各工序实际切除的余量值是变化的，因此，工序余量有公称余量（简称余量）、最大余量Zmax、最小余量Zmin之分。4装备的选择4.1选择机床图4-1C26136HK车床图4-2KVC650机床表4-1C26136HK车床参数表加工范围项目单位参数床身最大回转直径mmφ360床身导轨宽度mm312最大工件长度mm750最大车削长度mm650横拖板上最大工件回转直径mmφ180主轴主轴通孔直径mmφ55主轴内孔锥度莫氏6号主轴头部形式A2-6主轴转速范围r/min180~3000主电机功率kw5.5卡盘直径mmφ200（可选液压）尾座尾座套筒直径mmφ60尾座套筒移动距离mm95尾座套筒内孔锥度莫氏4号刀架进给轴快速移动速度（X/Z）m/minX：6Z：8进给最大行程（X/Z）mmX：240Z：650刀架刀具容量4（可选排刀）刀具规格mm20×20精度加工精度IT6表面粗糙Ra值mm0.8~1.6进给轴最小设定单位（X/Z）mm0.001进给轴重复定位精度（X/Z）mmX：0.007Z：0.010重量及外型机床净重/机床总重kg1900/2400外型尺寸（长×宽×高）mm2300×1300×1650包装箱尺寸（长×宽×高）mm2467×1490×2062我们学校数控加工基地现有日本FANUC系统和华中两种数控车床，根据零件的结构、形状配合精度以及加工的难易程度等条件来选择数控设备的型号，由于该零件既有外螺纹、内螺纹、和外表面，形状较复杂，配合精度要求高。以上两种设备均可进行加工，但考虑到该零件的表面粗糙度，加工精度要求高，为了减少装夹次数，消除因反复装夹而带来的定位误差和换刀次数，对刀次数较多的人为误差，所选择零件材料为45钢，主切削力大。综上所述，选择C26136HK数控车床和KVC650铣床来加工此零件，便可达到该零件的各项精度。该数控车床有较好的刚度，高抗振性，高灵敏度，高精度，以及能方便用和精确地进行人工补偿和自动补偿，加工的零件尺寸精度较高；数控车床具有恒线速度切削功能，能够加工出表面粗糙度小而均匀的零件。其机床选择的原则：（1）要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品；（2）有利于提高生产率；（3）尽可能降低生产成本。4.2夹具的选择夹具用来装夹被加工工件以完成加工过程，同时要保证被加工工件的定位精度，并使装卸尽可能方便、快捷。数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求：（1）要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；（2）要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。零件一属于平面类零件，应使用通用夹具，通用夹具是已经标准化、无需调整或稍加调整就可以用来装夹不同工件的夹具。这里我使用的是平口虎钳。如图4-3图4-3平口虎钳夹具零件二属于轴类零件，该零件为单件小批量生产，应选择通用夹具，夹紧棒料有利于加工零件；该零件属棒料类零件，形状较简单、尺寸较小、所以只需选择三爪自定心卡盘即可。如图4-4图4-4三爪自定心卡盘4.3刀具的选择刀具材质的改良和发展是今日金属加工发展的重要课题之一，因为良好的刀具材料能有效、迅速的完成切削工作，并保持良好的刀具寿命。这里选择的刀具材料为：硬质合金刀，具有较高的硬性，能在800—1000℃保持较好的加工性能。复合碳化物系硬质合金在铣削金属的切削中显示出极好的性能，硬质合金得到了很大的普及。通过上面的分析，材料为45钢，零件比较复杂，考虑到经济性等因数，所以选用硬质合金刀具来加工零件。而加工脆性材料，一般脆性材料就是硬度高或者是铸造件（粉碎状切屑）。都是要使用硬度高，耐高温，耐磨性极好的刀具材料。比如使用氮化硼加工淬火工件（HRC50以上），可以干切，线速度可以达到120m以上，刀尖处的温度可以达到800度以上，并且还有很高的压力，一般的刀具材料在这种高温高压下，已经没有办法工作了，（红硬<HRC>：高速钢40左右，硬质合金55），而氮化硼在1000度以上的高温时，硬度仍可达到6000—8000HV的硬度，可以切削HRC70左右的材料。如果刀具材料和工件材料亲和性较高，就容易产生化学变化或者物理变化，产生粘刀和积屑瘤的现象。比如说不锈钢，这种材料韧性就较好，但是就很容易粘刀，一般切削这种材料都是采用硬质合金刀具，磨出很锋利的刃口（就是较大的前角和后角），同时采用大压力的具有润滑效果的切削液，增大切屑和前刀面间的润滑和使切屑快速冷却使用车刀有下列几种：（1）粗车刀：主要是用来切削大量且多余部份使工作直径接近需要的尺寸。粗车时表面光度不重要，因此车刀尖可研磨成尖锐的刀峰，但是刀峰通常要有微小的圆度以避免断裂。（2）精车刀：此刀刃可用油石砺光，以便车出非常圆滑的表面光度，一般来说精车刀刀尖半径比粗车刀大。（3）切断车刀：只用端部切削工作物，此车刀可用来切断材料及车度沟槽。（4）螺纹车刀：用于车削螺纹，选用60°牙刀。（5）内孔车刀：用于孔加工将选定的各式步所用刀具的刀具型号、刀片型号、刀片牌号、及刀尖圆弧半径等填。刀具卡片见下表4-1、4-2所示：表4-1铣件刀具卡片产品名称或代号零件名称轴套零件图号03序号刀具号刀具规格数量加工表面备注1T01面铣刀φ50mm1粗、精加工上平面自动2T02立铣刀φ20mm1粗、精铣外轮廓自动3T03立铣刀φ16mm1粗、精铣顶端四方轮廓自动4T05立铣刀φ12mm1粗、精铣零件凹圆自动5T06钻头φ10mm1预钻φ10的孔自动编制黄平审核伍倪燕共1页第1页表4-2车件刀具卡片产品名称或代号零件名称轴套零件图号03序号刀具号刀具规格数量加工表面备注1T0120×201车端面及外圆自动2T02M10×11车外螺纹自动3T0320×201车槽手动4T05M10×11车内螺纹手动5T065mm1切断手动编制黄平审核伍倪燕共1页第1页5冷却液的选择由于在切削加工过程中，被切削层金属的变形、切屑与刀具前面的摩擦和工件与刀具后面的摩擦要产生大量的热——切削热。大量的切削热被工件吸收9%～30%、切屑吸收50%～80%、刀具吸收4%～10%、其余有周围介质传出，而在钻削时切削热有52%传入麻花钻。由于热胀冷缩的原理，工件和刀具吸收了一部分的热量，工件和刀具产生变形最终影响加工精度。如果大量的切削热传入刀具，容易使刀具损坏——造成“烧刀”的现象。为了提高加工零件的刀具精度和刀具的耐用度及使用寿命，在切削加工过程中必须使用冷却液对工件和刀具进行冷却，以避免造成“烧刀”的现象和零件精度的影响。常用的冷却液如表5-1所示。表5-1常用冷却液冷却液名称主要成份主要作用水溶液水、防锈添加剂冷却乳化液水、油、乳化剂冷却、润滑、清洗切削油矿物油、动植物油、极压添加剂或油性润滑切削液应根据工件材料，刀具材料，加工方法和技术要求等具体情况进行选用。下述几条供参考：（1）高速的刀具红硬性差，需采用切削液，硬质合金刀具红硬性好，一般不加切削液；若硬质合金刀具使用切削液，必须连续、充分的浇注；不能间断。（2）切削铸铁和铝合金时，一般不用切削液。如要使用切削液，选用煤油为宜。（3）粗加工时，以冷却为主，可选用水溶液或低浓度的乳化液，精加工时，主要以润滑为主，可选用切削油或浓度高的乳化液。（4）低速加工时，可选用油性较好的切削油；重切削时，可选用极压切削液。综上所述：根据我选择的材料铸铁我选择乳化液为冷却液。它的主要作用是：冷却、润滑、清洗而且还有一定的防锈作用。6零件加工参数的确定6.1切削用量的选择数控加工切削用量包括主轴转速n（切削速度Vc）、背吃刀量ap和进给量f（或进给速度Vf）其确定原则与普通机械加工相似，对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量。6.1.1确定背吃刀量背吃刀量是根据余量来确定的，在工艺系统刚性和机床功率允许的条件下，最好尽量选择较大的背吃刀量，以减少进给次数。当零件表面粗糙度值要求在Ra3.2～Ra12.5um时，可以粗铣和半精铣两步进行。粗铣的背吃刀量或侧吃刀量选取同前，粗铣后留0.5～1.0mm余量，在精铣时切除。加工余量的确定：加工余量的大小，直接影响零件的加工质量和生产率。加工余量大，不仅增加机械加工劳动量，降低生产率，而且增加材料、工具和电力的消耗、增加成本。但是加工余量小，有不能消除前工序的各种误差和表面缺陷，甚至产生废品。因此必须合理的确定加工余量。其确定的方法有：（1）经验估算法：经验估算法是根据工艺人员的经验来确定加工余量的。（2）查表修正法：根据手册，查表得出加工余量的数值，然后根据实际情况进行适当的修正。（3）分析计算法：对影响加工余量的各种因素进行分析，然后根据一定的计算式来计算加工余量的方法。6.1.2确定主轴转速零件一：主要根据允许的切削速度Vc(m/min)选取：n=（式6-1）式中:Vc-切削速度D-工件或刀具的直径(mm)由于每把刀计算方式相同，现选取φ30的面铣刀为例说明其计算过程。D=50mm根据切削原理可知，切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素，可参考表6-1选取：表6-1铣削时切削速度工件材料硬度/HBS切削速度/(m/min)高速钢铣刀硬质合金铣刀钢<22518~4266~150225~32512~3654~120325~4256~2136~75铸铁<19021~3666~150190~2609~1845~90160~3204.5~1021~30铝70~120100~200200~400从理论上讲，的值越大越好，因为这不仅可以提高生产率，而且可以避免生成积屑瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度值。综合考虑：取粗铣时=80m/min代入式6-1中：=计算的主轴转速n要根据机床有的或接近的转速选取=509r/min零件二：主轴转速应根据零件上加工部位的直径，并按零件和刀具材料以及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削学速度除了计算和查表选取外，还可以根据实践经验确定。主要根据允许的切削速度Vc(m/min)可选式6-1得：式中：Vc——切削速度D——工件或刀具的直径（mm）现选取工件为Ф42的直径为例说明其计算过程。D=42mm根据车削原理可知，车削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素，可参考下表6-2选取。表6-2数控切削用量推荐表工件材料加工内容背吃刀量ap/mm切削速度vc(m·min)进给量f/(mm·r)刀具材料碳素钢Бb>600MPa粗加工5～760～800.2～0.4YT类粗加工2～380～1200.2～.4精加工0.1～0.5120～1500.1～0.2钻中心孔—～—W18Cr4V钻孔—～300.1～0.2切断（宽度<5mm）70～1100.1～0.2YT类铸铁粗加工—50～700.2～0.4YG类精加工—70～1000.1～~0.2切断（宽度<5mm）50～700.1～0.2从理论上讲，的值越大越好，因为这不仅可以提高生产率，而且可以避免生成积屑瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度值。但实际上由于机床、刀具等的限制，综合考虑：取粗车时=120m/min精车时=150m/min代入式6-1中：n粗=1000×120/（3.14×40）=948r/minn精=1000×150/（3.14×4）=1185r/min计算的主轴转速n要根据机床有的或接近的转速选取取=1000r/min=1500r/min6.1.3进给速度零件一：切削进给速度F时切削时单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位mm/min。它与铣刀的转速n、铣刀齿数z及每齿进给量(mm/z)的关系为F=zn（式6-2）式中：F切屑进给速度n铣刀的转速Z铣刀齿速每齿的进给量每齿进给量的选取主要取决于工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等因素。工件材料的强度和硬度越高，越小，反之则越大；工件表面粗糙度值越小，就越小；硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀，可参考表6-3选取：表6-3铣刀每齿进给量工件材料每齿进给量/（mm/z）粗铣精铣高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀钢0.10~0.150.10~0.250.02~0.050.10~0.15铸铁0.12~0.200.15~0.30综合选取：粗铣=0.12mm/z铣刀齿数z=3上面计算出：=509r/min将它们代入式6-2计算。粗铣时：F=0.12×3×509=183mm/min零件二切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度，材料，刀具的材料和刀具的耐用度等因素：（式6-3）式中：为进给量（mm/r或mm/行程）；为主运动的转速r/min。进给量：刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，可用刀具或工件每转或每行程的位移量来描述和度量，单位为mm/r或mm/行程。进给量的选择可根据以下方法：（1）粗加工时，主要受刀杆、刀片、机床、工件等的强度和刚度所承受的切削力限制，一般根据刚度来选择。工艺系统刚度好时，可用大些的；反之，适当降低，粗车时一般选取为（0.3～0.8）mm/r。（2）半精加工、精加工时，根据工件的要求选择。要求小的，取较小的，因此，在精车、半精车时一般选取（0.1～0.3）mm/r。根据以上原则，选择粗车外圆时每转进给量为0.5mm/r，精车时每转进给量0.2mm/r，粗车内圆时每转进给量为0.3mm/r，精车时每转进给量为0.15mm/r，根据公式（9-3）得：加工外圆时：粗车：=0.5×948=474(mm/min)精车：=0.2×1185=237(mm/min)加工内圆时：粗车：=0.3×400=120(mm/min)精车：=0.15×600=90(mm/min)7零件加工工艺方案7.1装夹方案的确定机床夹具的种类很多，按使用的机床类型分类，可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、加工中心夹具和其他机床夹具等。按驱动夹具工作的动力源分类，可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具和自夹紧夹具等。按专门化程度可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、可调夹具。车床主要用于加工内外圆柱面、圆锥面、回转成型面、螺纹及端平面等。车床夹具的典型结构如下：三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、花盘、心轴。数控铣床上的夹具，一般安装在工作台上，其形式根据被加工工件的特点可多种多样。如：平口虎钳、螺钉压板。该设计的灯形底座(零件一)形状比较复杂、尺寸精度要求较高，但轮廓面精度要求不是很高，所以如图7-1所示可选用平口虎钳，以两侧定位，零件先要加工上表面，加工完所需要后，翻转夹持外轮廓，将夹持面铣掉。图7-1件一的装夹图球形灯泡(零件二)属轴类零件，形状较简单、尺寸较小、加工工步也较简单，所以只需选择三爪卡盘即可如图7-2。图7-2件二的装夹图7.2加工方案加工方案又称工艺方案，数控机床加工方案包括制定工序、工步及走刀路线等内容。数控机床加工过程中，加工对象复杂多样，特别是轮廓曲线形状及位置千变万化，加上材料不同、批量不同等多方面因素影响，对具体零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，灵活处理。这样，才能使所制定加工方案合理，达到质量优、效率高和成本低。制定加工方案一般原则为：先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短以及特殊情况特殊处理，制定以下两种方案：灯座方案一：下料→铣3mm的夹持面→翻面夹持→粗铣上平面→精铣上平面→粗铣外轮廓→精铣外轮廓→粗铣φ65的凹圆→粗铣φ6的圆边→精铣φ65的凹圆→精铣φ6的圆边→反面装夹→粗精铣φ78的凸圆→钻φ10的通孔→铣掉夹持面。灯座方案二：下料→铣3mm的夹持面→翻面夹持→粗铣上平面→粗铣外轮廓→粗精铣φ78的凸圆→反面装夹→粗铣φ65的凹圆→粗铣φ6的园边→精铣φ65的凹圆→精铣φ6的圆边→钻φ10的通孔→铣掉夹持面。灯泡方案一：下料→粗精车右端面→粗精车右端Ф40外圆→掉头装夹→粗精车左端Ф20外圆→切断→车螺纹。灯泡方案二：下料→粗精车左端面→粗精车左端Ф20外圆→掉头装夹→粗精车右端面→粗精车右端Ф40外圆→切断→车螺纹。因为，车件涉及到车螺纹的步骤，考虑不损害螺纹的加工，故选择方案一。7.3进给路线的确定本设计的进给路线包括平面内进给和深度进给以及轴向进给三个部分。对于零件一（铣件）加工，外凸轮廓从切线方向切入，内凹椭圆从过度圆弧切入。在加工过程中，对铣削平面槽型凹轮，深度进给有两种方式：（1）一种是在XY平面内来回铣削逐渐进刀到指定深度。（2）一种是先打一个工艺孔，然后工艺孔进刀到指定深度。零件一（铣件）采用第一种方式来进给。对于零件二（车件）加工，进给路线有以下几种：（1）首先应快速走刀到达安全起刀点，一般应大于工件毛坯2-5mm以G00快速到达安全点。（2）沿坐标轴的Z轴方向直接进刀。（3）沿给定的矢量方向进行进刀。在进刀过成中，这几种方法都可以运用，所以任其选则一种，该毛坯是φ70mm棒料，就以GO0指令快速直线到达安全起刀点，大于毛坯5mm，取安全距离为φ55mm所在的线上。确定为加工零件时的循环进刀点。7.4凸件凹件的铣削下刀方式对于封闭型腔零件的加工，下刀方式主要有垂直下刀、螺旋下刀和斜线以下刀三种，下面就如何选择各下刀方式进行说明：（1）垂直下刀=1\*GB3①小面积切削和零件表面粗糙度要求不高的情况：使用键槽铣刀直接垂直下刀并进行切削。虽然键槽铣刀其端部刀刃通过铣刀中心，有垂直吃刀的能力，但由于键槽铣刀只有两刃切削，加工时的平稳性也就较差，因而表面粗糙度较低;同时在同等切削条件下，键槽铣刀较立铣刀的每刃切削量大，因而刀刃的磨损也就较大，在大面积铣削中的效率较低。所以，采用键槽铣刀直接垂直下刀并进行切削的方式，通常只用于小面积切削或被加工零件表面粗糙度要求不高的情况。=2\*GB3②大面积切削和零件表面粗糙度要求较高的情况：大面积的型腔一般采用加工时具有较高的平稳性和较长使用寿命的立铣刀来加工，但由于立铣刀的底切削刃没有到刀具的中心，所以立铣刀在垂直进刀时没有较大切深的能力，因此一般先采用键槽铣刀(或钻头)垂直进刀后，再换多刃立铣刀加工型腔。在利用CAM软件进行编程的时候，一般都会提供指定点下刀的选项。（2）螺旋下刀螺旋下刀方式是现代数控加工应用较为广泛的下刀方式，特别是模具制造行业中应用最为常见。刀片式合金模具铣刀可以进行高速切削，但和高速钢多刃立铣刀一样在垂直进刀时没有较大切深的能力。可以通过螺旋下刀方式(图7-3所示)，避开刀具端面无切削刃部分与工件的干涉，使从而达到进刀的目的。图7-3螺旋下刀综上所述，正确理解数控铣削加工中各种进刀方式的特点和适用范围，同时在编程中设置合理的切削参数，对提高加工效率及零件表面质量有着重要的影响，如避免接刀痕、过切等现象的发生以及保护刀具等都有重要的意义。所以，根据上面提到的下刀方式，我具体的下刀方式采用如下：（1）凸件下刀方式：槽内轮廓深度不是很深，区域比较大，采用螺旋下刀比较好一点，减少换用其他刀具的时间。精加工用其切线进刀，切线退刀，防止接刀痕的产生。=1\*GB3①槽内凸台粗、精加工就直线进刀，在空档的位置垂直下刀。=2\*GB3②圆弧槽的深度不是很深，粗加工采用极坐标螺旋下刀，精加工就直接下刀，直线进刀。凸台跟外轮廓一样，采用的方法相同。=3\*GB3③钻孔和铰孔就直接垂直下刀。（2）凹件下刀方式：=1\*GB3①槽轮廓区域内没有岛屿可以螺旋下刀，精加工下刀方式跟凹件一样。=2\*GB3②开放式槽直接在工件外下刀，在轮廓延长线切入切出。=3\*GB3③钻孔和铰孔就直接垂直下刀。8制定工艺文件8.1工艺过程卡表8-1件二（铣件）的工艺过程卡材料45钢毛坯种类铸件毛坯尺寸Ф100mm×80mm×80mm加工设备工序号工序名称工作内容1备料Ф100mm×80mm×80mm2铣工铣夹持面KVC650加工中心3粗铣上表面，铣凹圆，铣外轮廓4钻1-Ф10孔5精铣上表面，铣凹圆，铣外轮廓6翻面装夹7粗、精铣下表面8钳工精修倒角、去毛刺钳工工位9检验按图纸要求检验检验台编制黄平审核伍倪燕批准伍倪燕共2页第2页表8-2件一（车件）的工艺过程卡材料45钢毛坯种类棒料毛坯尺寸Ф70mm×40mm加工设备工序号工序名称工作内容1备料Ф70mm×40mm锯床2车工车端面，粗、精加工外轮廓及数控车床CK61323调头装夹4切断、车端面，粗、精加工外轮廓及，切槽5钳工精修倒角、去毛刺钳工工位6检验按图纸要求检验检验台编制黄平审核伍倪燕批准伍倪燕共2页第1页8.2工艺工序卡铣件的工序卡宜宾职业技术学院数控加工工序卡零件名称灯座工序内容铣夹持面材料45钢使用设备数控加工中心工序号2程序编号夹具名称平口虎钳夹具编号工步号工步内容加工面刀具号刀具规格/（mm）主轴转速/（r/min）进给速度（mm/min）背吃刀量/（mm）备注1铣夹持面夹持面T02立铣刀Ф205001600.8编制黄平审核伍倪燕批准伍倪燕共5页第1页铣件的工序卡宜宾职业技术学院数控加工工序卡零件名称灯座工序内容粗铣上平面→粗铣外轮廓→粗铣凹圆材料45钢使用设备数控加工中心工序号3程序编号夹具名称平口虎钳夹具编号工步号工步内容加工面刀具号刀具规格/mm主轴转速/（r/min）进给速度/（mm/min）备注1粗铣上平面上平面T01面铣刀Ф505091832粗铣外轮廓圆柱面T02立铣刀Ф2012704573粗铣凹圆凹圆T02立铣刀Ф161537553编制黄平审核伍倪燕批准伍倪燕共5页第2页车件的工序卡宜宾职业技术学院数控加工工序卡零件名称灯座工序内容钻Ф10通孔材料45钢使用设备数控加工中心工序号4程序编号夹具名称平口虎钳夹具编号工步号工步内容加工面刀具号刀具规格/（mm）主轴转速/（r/min）进给速度/（mm/min）备注1钻1×Ф10定位孔孔T04Ф3中心钻800102钻1×Ф10通孔孔T05钻头Ф10100010编制黄平审核伍倪燕批准伍倪燕共5页第3页宜宾职业技术学院数控加工工序卡零件名称灯座工序内容精铣上平面→精铣外轮廓→精铣凹圆材料45钢使用设备数控加工中心工序号5程序编号夹具名称平口虎钳夹具编号工步号工步内容加工面刀具号刀具规格/mm主轴转速/（r/min）进给速度/（mm/min）备注1精铣上平面上平面T01立铣刀Ф308654772精铣外轮廓圆柱面T02立铣刀Ф2010007163精铣凹圆凹圆T02立铣刀Ф201000716编制黄平审核伍倪燕批准伍倪燕共5页第4页宜宾职业技术学院数控加工工序卡零件名称灯座工序内容翻面铣底面材料45钢使用设备数控加工中心工序号7程序编号夹具名称平口虎钳夹具编号工步号工步内容加工面刀具号刀具规格/（mm）主轴转速/（r/min）进给速度/（mm/min）背吃刀量/（mm）备注1翻面粗铣底面底面T01立铣刀Ф3050016012翻面精铣底面底面T01立铣刀Ф30800960.3编制黄平审核伍倪燕批准伍倪燕共5页第5页宜宾职业技术学院数控加工工序卡零件名称灯泡工序内容车端面→粗车外轮廓→精车外轮廓→车螺纹材料45钢使用设备数控车床工序号2程序编号夹具名称平口虎钳夹具编号工步号工步内容加工面刀具号刀具角度/宽度主轴转速/（r/min）进给速度/（mm/min）备注1粗车端面右端面T0190o9484742精车端面右端面T0293o11852373粗车外轮廓外圆T0190o9484744精车外轮廓外圆T0293o11852375车螺纹外圆T0390o300506编制黄平审核伍倪燕批准伍倪燕共1页第1页8.3走刀轨迹分析件一属于典型的板类零件加工，在加工中心上加工走刀轨迹如图8-1：图8-1铣件的走刀轨迹件二是轴类零件加工，属于两头加工的零件，在车床上加工左端的走刀路径如图8-2：图8-2车件左端的循环走刀路径在车床上加工右端的走刀路径如图8-3：图8-3车件右端的循环走刀路径用来具体指导工人加工的工艺文件，卡片上有工步、刀具型号、切削用量等，多用于大批量生产和成批生产中的重要零件。9零件程序的生成零件一：N10G90G54G00Z100.000建立工件坐标系,设置起刀点N12S3000M03T0101主轴正转,3000转,1号刀N14X-20.537Y38.860Z100.000下刀N16Z52.286铣凹圆N18G01Z42.286F1000N20X-20.516Z42.471F2000N22X-20.487Z42.655N24X-20.451Z42.838N26X-20.408Z43.019N28X-20.357Z43.198N30X-20.299Z43.375N32X-20.233Z43.550铣凹圆N34X-20.161Z43.721N36X-20.082Z43.890N38X-19.996Z44.055N40X-19.904Z44.217N42X-19.805Z44.375N44X-19.699Z44.528N46X-19.588Z44.677N48X-19.470Z44.822N50X-19.347Z44.962铣凹圆N52X-19.218Z45.096N54X-19.084Z45.225N56X-18.944Z45.349N58X-18.697Z45.555N60X-18.446Z45.755N62X-18.189Z45.950N64X-17.928Z46.138铣凹圆N66X-17.662Z46.319N68X-17.393Z46.495N70X-17.119Z46.664N72X-16.841Z46.826N74X-16.560Z46.982N76X-16.274Z47.131N78X-15.986Z47.273N80X-15.694Z47.408N82X-15.399Z47.536N84X-15.101Z47.657铣凹圆N86X-14.800Z47.771…………N9018X21.567Z43.473N9020X21.641Z43.271N9022X21.708Z43.066N9024X21.768Z42.860N9026X21.798Z42.704N9028X21.822Z42.548N9030X21.841Z42.390N9032X21.85