毕业设计（论文）-轴承端盖夹具零部件的加工工艺及CNC程序编制

毕业设计(论文)说明书轴承端盖夹具零部件的加工工艺及CNC程序编制专业名称：

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****年**月****日前言数控机床(NumericalControlMachineTools)是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，其过程大致如下：随着电子技术的发展,1946年世界上第一台电子计算机问世,由此掀开了信息自动化的新篇章。1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心(MCMachiningCenter)，使数控装置进入了第二代。1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称MNC)，这是第五代数控系统。20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。机床夹具在机械加工中存在着相当重要的地位，其精度的高低将直接影响到被加工零件的精度，故在制造夹具的时候需要严格的保证其加工精度，在普通的机床中难以保证机床夹具的精度，故夹具的制造一般选择在数控机床中加工。本文主要研究4102主轴承端盖的粗镗孔夹具的制造加工工艺及其数控编程，下面来详细介绍该夹具的制造。第一章产品的分析1.1产品的工作原理本夹具为4102主轴承端盖（如图1.1）镗¢83孔的专用夹具，孔的加工精度不高，零件表面粗糙度为Ra6.3um，工序基准为后侧大平面和145尺寸定位面，需要保证尺寸要求：孔的中心在145尺寸的对称轴线上与结合面的交点处。夹具设计应首先满足这些要求，并保证较高的生产效率，还应考虑夹具零件制造的工艺性和生产经济性，加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定可靠，夹具体应具有较好的刚性。图1.14102主轴承端盖零件图如图1.2所示为该夹具的总装配图，该夹具中一次加工四个零件，其定位原理是采用6点定位原则，定位好后，采用液压卡爪进行压紧。图1.2夹具总装图1.2产品的主要结构通过分析得知，该夹具的结构总共由43个零部件组成，其中非标准件有夹具体、定位板、定位块、垫座、压紧爪、压紧支座、压紧块等等，其零件图如下，图中有不清晰之处，请参见CAD图：图1.3定位块零件图图1.4夹具体零件图图1.5压紧支座图1.6定位板图1.7压紧块图1.8压紧爪图1.9垫座1.3产品主要结构功能说明书图1.4夹具体：为该夹具的主体零件，各零部件均安装在该夹具体上，包括定位元件，夹紧元件，其余辅助零件等等。图1.3定位块：安装在夹具体16的键槽上，用于零件的定位。图1.5压紧支座：安装在夹具体顶部并固定，用于安装压板及其零件。图1.6定位板：安装在夹具体主要正前方的圆槽内，用于待加工零件的定位。图1.7压紧块：安装在压紧爪上，用于压紧工件，属于易磨损零件，需定期更换。图1.8压紧爪：安装在压紧杆上，并与压板，液压缸等零件相结合，实现工件的压紧结构。图1.9垫座：安装在夹具体下方，用于支撑待加工零件，起定位作用。

第二章夹具体零件的加工工艺及编程如图1.2所示为夹具体零件图（具体尺寸请参见CAD图），其材料为HT200，单件生产。2.1零件的结构功用性分析经过分析得知，该零件的结构主要有型腔、孔、结合面等组成，其主要加工面为孔的加工；零件的顶部有两个型腔，在型腔底部分别有8个M10的螺纹孔，是用于安装压紧支座与斜楔支座,其背面还有个Ф45的孔，孔的周边分布有2个Ф12的螺栓孔，该孔为安装液压缸用，此外，型腔底部正前方还有一个Ф39的孔，该孔用于安装导套和压紧杆；零件的正面有两个Ф90的通孔，并有两个Ф130深5mm的沉孔，在沉孔的周围有四个M12的螺纹孔，用于安装定位板；下方有8个M8的螺纹孔，用于安装垫座；底座上有6个Ф18的通孔及Ф32的沉孔，用于夹具的安装；底座上还有2个Ф23的孔，该孔用于夹具的定位。2.2技术要求分析通过对零件图的分析得知，该零件的主要技术要求有：零件的底座定位孔2-Ф23的尺寸精度等级为IT10级，其表面粗糙度为1.6，孔与中心线之间的距离为226.50.1，与背面的距离为94.9，按IT12进行控制；由于该夹具中需要装夹的零件的尺寸精度等级不高，故该夹具体的其余加工表面的精度均可按照IT12进行控制。2.3毛坯的设计选择铸件毛坯，其图中非加工面均铸造成型，待加工面其单边留余量3mm。毛坯的材料为HT200。2.4基准的选择粗基准：以毛坯背面及顶部型腔底面为基准定位，铣加工夹具体底面及其孔。精基准：以夹具体底面及其底面2-Ф23孔为基准定位，加工其它尺寸。2.5工序及工步的确定工序1：铸造毛坯。工序2：铣夹具体底面，控制尺寸285；钻镗2-Ф23孔，控制尺寸94.9、102、226.50.1、453。工步1：粗铣夹具体底面，留余量0.5mm；工步2：精铣夹具体底面，控制尺寸285，表面粗糙度3.2；工步3：钻中心孔Ф3mm；工步4：钻底孔至22.5mm；工步5：镗孔至Ф23。工序3：铣夹具体上表面，控制总高度520；钻攻16-M10螺纹安装孔，孔深22.5，控制位置尺寸260、155、89、90、70、45等；镗2-Ф39H7，控制尺寸260、41；钻6-M6护罩壳安装螺纹孔。工步1：铣夹具体上表面，控制总高度520；工步2：钻中心孔Ф2mm；工步3：钻16-M10螺纹孔底孔Ф8.5mm，深22.5mm；工步4：钻6-M6螺纹孔底孔Ф5mm，深10mm；工步5：攻16-M10螺纹孔；工步6：攻6-M6螺纹孔；工步7：粗镗2-Ф39H7孔至Ф38mm；工步8：半精镗2-Ф39H7孔至Ф38.8mm；工步9：精镗2-Ф39H7至图样要求。工序4：铣夹具体背面，控制尺寸5；镗背面2-Ф45孔，控制尺寸130；钻4-Ф12螺栓孔。工步1：粗铣平面；工步2：精铣平面，控制尺寸5，表面粗糙度3.2；工步3：粗镗2-Ф45孔至Ф44.5mm；工步4：精镗2-Ф45孔至图样要求；工步5：钻4-Ф12中心孔Ф3mm；工步6：钻4-Ф12孔。工序5：镗夹具体正面2-Ф90孔，控制位置尺寸1300.05、1900.05；铣沉孔2-Ф130，深5mm；铣垫座结合面，控制尺寸75；铣定位块安装键槽；钻攻8-M12螺纹孔，深24mm；钻攻4-M6螺纹孔；钻攻2-M8螺纹孔；钻3-Ф16油管孔。工步1：粗镗2-Ф90孔至Ф89.5；工步2：铣定位板安装沉孔2-Ф130，深5mm；工步3：铣垫座结合面，控制尺寸75；工步4：铣定位块安装键槽；工步5：精镗2-Ф90孔；工步6：钻中心孔Ф2mm；工步7：钻8-M12螺纹孔底孔Ф10.2mm；工步8：钻4-M6螺纹孔底孔Ф5mm；工步9：钻2-M8螺纹孔底孔Ф6.8mm；工步10：钻3-Ф16孔；工步11：攻8-M12螺纹孔；工步12：攻4-M6螺纹孔；工步13：攻2-M8螺纹孔。工序6：钻垫座安装孔8-M8螺纹底孔。工序7：攻8-M8螺纹孔。工序8：去毛刺。工序9：检验。2.6设备及其工艺装备的确定2.6.1机床的选择工序2、3、4、5均选择在数控铣削加工中心上加工，工序6、7选择在钻床上加工。2.6.2夹具的选择该零件的结构形状复杂，均需要选用专用夹具进行装夹，由于该零件为单件生产，为节省成本，则选择组合夹具进行装夹。2.6.3刀具的选择根据该零件的加工工艺安排，确定其刀具如表2.1所示。表2.1数控加工刀具卡片工序号刀具编号刀具名称刀具规格加工表面2T01面铣刀Ф200mm，YT15铣夹具体底面T02中心钻Ф3mm，高速钢钻中心孔T03麻花钻Ф22.5mm，高速钢钻Ф23孔的底孔T04镗刀Ф23mm，YT15镗Ф23孔3T01面铣刀Ф50mm，YT15铣夹具体上表面T02中心钻Ф2mm，高速钢钻中心孔T03麻花钻Ф8.5mm，高速钢钻16-M10螺纹底孔T04麻花钻Ф5mm，硬质合金钻6-M6螺纹底孔T05丝锥M10攻16-M10螺纹孔T06丝锥M6攻6-M6螺纹孔T07粗镗刀Ф38mm，YT15粗镗Ф39H7孔至Ф38T08精镗刀Ф38.8mm,YT15半精镗Ф39H7孔至Ф38.8T09精镗刀Ф39mm，YT15精镗Ф39H74T01面铣刀Ф200mm，YT15铣夹具体背面Ф130凸台T02中心钻Ф2mm，高速钢钻中心孔T03麻花钻Ф12mm，高速钢钻4-Ф12孔T04粗镗刀Ф44.5mm，YT15粗镗Ф45孔T05精镗刀Ф45，YT15精镗Ф45孔5T01粗镗刀Ф89.5mm，YT15粗镗Ф90孔至Ф89.5T02立铣刀Ф25mm，YT15铣2-Ф130沉孔，垫座接触面T03键槽铣刀Ф16mm，YT15铣定位块安装键槽T04精镗刀Ф90mm，YT15精镗2-Ф90孔T05中心钻Ф2mm，高速钢钻中心孔T06麻花钻Ф10.2mm，高速钢钻M12螺纹孔底孔T07麻花钻Ф5mm，高速钢钻M6螺纹底孔T08麻花钻Ф6.8mm，高速钢钻M8螺纹底孔T09麻花钻Ф16mm，高速钢钻Ф16通孔T10丝锥M12攻M12螺纹孔T11丝锥M6攻M6螺纹孔T12丝锥M8攻M8螺纹孔2.6.4量具的选择零件的长度尺寸均选用游标卡尺测量，大孔选用内径表进行测量，小孔选用塞规进行测量，螺纹孔选用螺纹塞规进行测量，位置度在三坐标仪上进行测量。2.7切削用量的确定与传统加工相比，数控加工的显著特点是:自动化程度高、加工质量稳定；适合复杂型面零件的加工；高速化、高精度、高效率；工艺复杂、一机多用；柔性化高。“工欲善其事，必先利其器”。刀具的切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量，因此，数控加工中切削用量确定至关重要。编程人员必须掌握切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。切削用量是在机床调整前必须确定的重要参数，它对切削力、功率消耗、刀具磨损、刀具耐用度、加工精度和表面质量等均有明显的影响。因此，合理选择切削用量对提高切削效率，保证加工质量和降低加工成本具有重要的作用。所谓“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能(功率、扭矩)，在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。要确定合理的切削用量，既要从理论上充分认识切削用量，又要将理论上得出的切削用量运用到实际中去，这样才能综合机床、刀具、加工材料确定最佳的切削用量。根据以上原理，确定该零件的切削用量见数控加工工序卡片。2.8工艺卡片的填写2.8.1工艺过程卡见附录1。2.8.2数控加工工序卡见附录2。2.9数控加工程序的编写（1）工序2的加工程序清单该工序为铣夹具体底面，控制尺寸285；钻镗2-Ф23孔，控制尺寸94.9、102、226.50.1、453。编程原点：X轴零点设在夹具长的对称线上；Y轴零点设在背面上；故其XOY设置在长度方向的对称线与背面相交处。加工程序清单如下：程序解释说明O0001；程序号；T01M06;（Ф200面铣刀）换1号刀；M01;选择停；G90G00G54X360Y-55M03S600;快速运动至下刀点，主轴正转，转速600r/min；G43H1Z25M08;调用1号刀具长度补偿，切削液开；G00Z0.5;快速下刀至粗铣位置；G01X-360F200;粗铣平面；G00Y55;G01X360F200;Z0F1000;快速下刀至精铣位置；M03S800;主轴正转，转速800r/min；G00Y-55;G01X-360F150;精铣平面；G00Y55;G01X360F200;G00Z150;抬刀；T02M06;（Ф3中心钻）换3号刀；M01;选择停；G90G00X226.5Y-94.9M03S1200;快速运动至第一个孔上方，主轴转速1200；G43H2Z25M08;调用2号刀具长度补偿，切削液开；G99G81Z-2R2F120;调用G81钻孔循环；X-226.5Y-111.9;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T03M06;（Ф22.5麻花钻）换3号刀；M01;选择停；G90G00G54X226.5Y-94.9M03S850;快速运动至孔上方，主轴转速850r/min；G43H3Z25M08;调用3号刀具长度补偿，切削液开；G98G83Z-37R2F150;调用G83深孔啄钻循环；X-226.5Y-111.9;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T04M06;（Ф23mm铰刀）换4号刀；M01;选择停；G90G50G00X226.5Y-94.9M03S400;主轴正转，转速400r/min；G43H4Z25M08;调用4号刀具长度补偿，切削液开；G98G81Z-37R2F50;调用G81钻孔循环，铰孔；X-226.5Y-111.9;G80G00Z150;取消循环，抬刀；G00Y150;工作台退回；M05;主轴停止；M09;切削液关；M30;程序结束；（2）工序3的加工程序清单该工序为铣夹具体上表面，控制总高度520；钻攻16-M10螺纹安装孔，孔深22.5，控制位置尺寸260、155、89、90、70、45等；镗2-Ф39H7，控制尺寸260、41；钻6-M6护罩壳安装螺纹孔。编程原点：以夹具前边为X向，长度方向的对称中心线为Y向，即：两条线的相交线为编程原点，示意图如图2.1所示。图2.1零点示意图程序解释说明O0002；程序号；T01M06;（Ф50面铣刀）换1号刀；M01;选择停；G90G00G54X250Y-30M03S800;快速运动至下刀点上方，主轴转速800r/min;G43H1Z25M08;调用1号刀具长度补偿，切削液开；G00Z0;快速下刀至铣削位置；G01Y350F150;铣平面；X-250;Y-30;G00Z150;抬刀；T02M06;（Ф2中心钻）换2号刀；M01;选择停；G90G54G00X237.5Y15M03S1200;快速运动至下刀点，主轴正转，转速1200；G43H2Z50M08;调用2号刀具长度补偿，切削液开；G99G81Z-2R2F120;调用G81钻孔循环；Y182.5;Y350;X-237.5;Y182.5;Y15;G00X-130Y41;快速运动至下刀点上方；G43H20Z100M08;调用20号刀具长度补偿，切削液开；G99G81Z-2R2F120;调用G81钻孔循环；X-77.5Y98.5;Y143.5;X-182.5;Y98.5;X-175Y205;X-85;G98Y275;X130Y41;G99X77.5Y98.5;Y143.5;X182.5;Y98.5;X175Y205;X85;G98Y275;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T03M06;（Ф8.5麻花钻）换3号刀；M01;选择停；G00X-77.5Y98.5M03S850;快速运动孔上方，主轴转速850r/min；G43H3Z100M08;调用3号刀具长度补偿，切削液开；G99G83Z-22.5R2F120;调用G83钻孔循环；Y143.5;X-182.5;Y98.5;X-175Y205;X-85;G98Y275;X77.5Y98.5;G99Y143.5;X182.5;Y98.5;X175Y205;X85;G98Y275;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T04M06;（Ф5麻花钻）换4号刀；M01;选择停；G00X237.5Y15M03S1200;快速运动至孔上方，主轴转速1200r/min；G43H4Z25M08;调用4号刀具长度补偿，切削液开；G98G83Z-10R2F100;调用G83深孔啄钻循环；Y182.5;Y350;X-237.5;Y182.5;Y15;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T05M06;（M10丝锥）换5号刀；M01;选择停；G90G54G00X-77.5Y98.5M03S200;快速运动至孔上方，主轴转速200r/min；G43H5Z100M08;调用5号刀具长度补偿，切削液开；G99G84Z-19R2F300;调用攻丝循环；Y143.5;X-182.5;Y98.5;X-175Y205;X-85;G98Y275;X130Y41;G99X77.5Y98.5;Y143.5;X182.5;Y98.5;X175Y205;X85;G98Y275;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T06M06;（M6丝锥）换6号刀；M01;选择停；G00G90G54X237.5Y15M03S200;快速运动至孔上方，主轴正转转速200；G43H6Z25M08;调用6号刀具长度补偿，切削液开；G98G84Z-9.5R2F200;调用G84攻丝循环；Y182.5;Y350;X-237.5;Y182.5;Y15;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T07M06;（Ф38粗镗刀）换7号刀；M01;选择停；G90G00G54X-130Y41M03S600;快速运动至孔上方，主轴正转，转速600r/min;G43H7Z100M08；调用7号刀具长度补偿，切削液开；G98G73Z-42R2Q1.5F150;调用G73镗孔循环；X130;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T08M06;（Ф38.8精镗刀）换8号刀；M01;选择停；G90G00X-130Y41M03S800;快速运动至孔上方，主轴正转，转速800r/min;G43H8Z100M08;调用8号刀具长度补偿，切削液开；G98G76Z-42R2Q0.5F150;调用G76镗孔循环；X130;G80G00Z150;取消循环，抬刀；G00Y150;工作台退回；M09;切削液关；M05;主轴停止；M30;程序结束；（3）工序4的加工程序清单该工序为铣夹具体背面，控制尺寸5；镗背面2-Ф45孔，控制尺寸130；钻4-Ф12螺栓孔。编程原点：程序解释说明O0003；程序号；T01M06;（Ф200面铣刀）换1号刀；M01;选择停；G90G54G00X350Y0M03S800;快速运动至下刀点，主轴正转，转速800r/min;G43H1Z25M08;调用1号刀具长度补偿，切削液开；G00Z0;快速下刀至铣削位置；G01X-350F150;铣平面；G00Z150;抬刀；T04M06;（Ф44.5粗镗刀）换2号刀；M01;选择停；G90G54G00X-130Y0M03S350;快速运动至孔上方，主轴转速350r/min；G43H4Z50M08;调用4号刀具长度补偿，切削液开；G98G73Z-37R2Q1.5F150;调用G73粗镗孔循环；X130;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T05M06;（Ф45精镗刀）换3号刀；M01;选择停；G90G54G00X-130Y0M03S600;快速运动至孔上方，主轴转速600r/min；G43H5Z25M08;调用5号刀具长度补偿，切削液开；G98G76Z-37R2Q0.5F120;调用G76精镗孔循环；X130;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T02M06;（Ф2中心钻）换2号刀；M01;选择停；G00G90G54X-130Y-31.5M03S1200;快速运动至孔上方，主轴转速1200；G43H2Z25M08;调用2号刀具长度补偿，切削液开；G98G81Z-2R2F120;调用G81钻孔循环；Y31.5;X130;Y-31.5;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T03M06;（Ф12麻花钻）换3号刀；M01;选择停；G90G00G54X-130Y-31.5M03S750;快速运动至孔上方，主轴转速750r/min；G43H3Z25M08;调用3号刀具长度补偿，切削液开；G98G83Z-37R2F150;调用G83深孔啄钻循环；Y31.5;X130;Y-31.5;G80G00Z150;取消循环，抬刀；G00Y150;工作台退回；M05;主轴停止；M09;切削液关；M30;程序结束；（4）工序5的加工程序清单该工序为镗夹具体正面2-Ф90孔，控制位置尺寸1300.05、1900.05；铣沉孔2-Ф130，深5mm；铣垫座结合面，控制尺寸75；铣定位块安装键槽；钻攻8-M12螺纹孔，深24mm；钻攻4-M6螺纹孔；钻攻2-M8螺纹孔；钻3-Ф16油管孔。编程原点：如图2.2所示。图2.2编程原点示意图程序解释说明O0004；程序号；T01M06;（Ф89.5粗镗刀）换1号刀；M01;选择停；G90G54G00X-130Y0M03S280;快速运动至孔上方，主轴转速280r/min；G43H1Z50M08;调用1号刀具长度补偿，切削液开；G98G73Z-53R2Q1.5F150;调用G73粗镗孔循环；X130;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T02M06;（Ф25立铣刀）换2号刀；M01;选择停；G90G54G00X-130Y0M03S850;快速运动至下刀点，主轴转速850r/min；G43H2Z50M08;调用2号刀具长度补偿，切削液开；G00Z-5;快速下刀至切削位置；G00X30;快速运动至切削加工起点；G91G01X52.5F100;X向进刀；G03I-52.5F150;铣Ф130沉孔；G90G00Z2;抬刀；X130Y0;快速运动至第二个孔上方；G00Z-5;快速下刀；G91G01X52.5F100;X向进刀；G03I-52.5F150;铣Ф130沉孔；G90G00Z2;抬刀；G00Z150;抬刀；T03M06;（Ф16键槽铣刀）换3号刀；M01;选择停；G90G00G54X217.5Y-15M03S1200;快速运动至下刀点，主轴转速1200r/min;G43H3Z50M08;调用3号刀具长度补偿，切削液开；G00Z2;快速下刀；G01Z-6F50;进刀；Y15F150;铣键槽；G00Z2;抬刀；X-217.5Y-15;快速运动至下一个槽上方；G01Z-6F50;进刀；Y15F150;铣键槽；G00Z150;抬刀；T04M06;（Ф90精镗刀）换4号刀；M01;选择停；G90G00G54X-130Y0M03S500;快速运动至孔上方，主轴转速500r/min；G43H4Z50M08;调用4号刀具长度补偿，切削液开；G98G76Z-53R2Q0.5F120;调用精镗孔循环；X130;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T05M06;（Ф2中心钻）换5号刀；M01;选择停；G90G00G54X-217.5Y0M03S1200;快速运动至孔上方，主轴转速1200r/min；G43H5Z50M08;调用5号刀具长度补偿，切削液开；G98G81Z-8R-4F120;X-167.9Y-39.164Z-7R-3;Y39.164;X-92.1;Y-39.164;X-26Y23Z-2R2;Y-23;X26;Y23;X92.1Y39.164Z-7R-3;Y-39.164;X167.9;Y39.164;X217.5Y0Z-8R-4;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T06M06;（Ф10.2麻花钻）换6号刀；M01;选择停；G90G00G54X-167.900Y39.164M03S900;快速运动至孔上方，主轴转速900r/min；G43H6Z50M08;调用6号刀具长度补偿，切削液开；G98G83Z-31R-3F100;调用G83钻孔循环；X-92.100;Y-39.164;X92.100Y39.164;Y-39.164;X167.900;Y39.164;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T07M06;（Ф5麻花钻）换7号刀；M01;选择停；G90G00G54X-26Y23M03S1500;快速运动至孔上方，主轴转速1500r/min；G43H7Z50M08;调用7号刀具长度补偿，切削液开；G98G83Z-22R2F100;调用G83钻孔循环；Y-23;X26;Y23;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T08M06;（Ф6.8麻花钻）换8号刀；M01;选择停；G90G00G54X-217.5Y0M03S1200;快速运动至孔上方，主轴转速1200r/min；G43H8Z50M08;调用8号刀具长度补偿，切削液开；G98G83Z-32.5R-3F100;调用G83钻孔循环；X217.5;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T09M06;（Ф16麻花钻）换9号刀；M01;选择停；G90G00G54X28Y0M03S800;快速运动至孔上方，主轴转速800r/min；G43H9Z50M08;调用9号刀具长度补偿，切削液开；G98G83Z-52R2F150;调用G83钻孔循环；X0;X-28;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T10M06;（M12丝锥）换10号刀；M01;选择停；G90G00G54X-167.9Y-39.164M03S200;快速运动至第一个孔上方，主轴转速200r/min;G43H10Z50M08;调用10号刀具长度补偿，切削液开；G98G84Z-24.5R-3F350;调用G84攻丝循环；Y39.164;X-92.100;Y-39.164;X92.100Y39.164;Y-39.164;X167.900;Y39.164;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T11M06;（M6丝锥）换6号刀；M01;选择停；G90G00G54X-26Y23M03S200;快速运动至第一个孔上方，主轴转速200r/min;G43H11Z50M08;调用11号刀具长度补偿，切削液开；G98G84Z-20.5R2F200;调用G84攻丝循环；Y-23;X26;Y23;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T12M06;（M8）丝锥换12号刀；M01;选择停；G90G00G54X-217.5Y0M03S200;快速运动至孔上方，主轴转速200r/min;G43H12Z50M08;调用12号刀具长度补偿，切削液开；G98G84Z-30R-3F250;调用G83钻孔循环；X217.5;G80G00Z150;取消循环，抬刀；G00Y150;工作台退回；M05;主轴停止；M09;切削液关；M30;程序结束；由于夹具体零件结构复杂，而仿真软件的功能有限，其加工程序在数控仿真软件上无法验证，故不对该零件的进行数控仿真加工，本人经过反复的检查，无发现程序中的错误，若有错误之处，还望各位老师给与指导。

第三章定位板的加工工艺设计及编程如图1.6所示为该夹具定位板的零件图，其材料为T10A。3.1零件的结构功用性分析从图中分析得知，该零件的结构主要由孔和平面组成，其平面用于与工件接触以及与夹具体的配合；4-Ф7通孔与Ф11沉孔用于安装螺钉。3.2技术要求分析通过对零件的分析得知，该零件的技术要求主要为上下两底面的表面粗糙度要保证在1.6，其余尺寸公差均按IT12进行控制即可。3.3毛坯的选择该定位板从结构形状来看，属于盘类零件，故毛坯选择Ф135mm×Ф85mm×20mm，即外圆大径为Ф135mm，内孔直径为Ф85mm，厚度为20mm；毛坯材料选择T10A。3.4定位基准的确定粗基准：以外圆表面为基准，车内孔，平一端端面；精基准：以内孔表面为基准以及端面为基准，车外圆，钻孔；3.5工序及工步的划分工序1：制造毛坯Ф135mm×Ф85mm×20mm。工序2：夹外圆，平端面，控制表面粗糙度1.6，控制总厚度17.5mm；车内孔至Ф90mm。工步1：粗车端面，总厚度为18mm；工步2：精车端面，总厚度为17.5mm，表面粗糙度1.6；工步3：粗车内孔至Ф89.5mm；工步4：精车内孔至Ф90mm。工序3：撑内孔，平端面，控制总厚度15mm，车外圆至Ф129mm。工步1：粗车端面，总厚度为15.5mm；工步2：精车端面，总厚度为15mm，表面粗糙度1.6；工步3：粗车外圆至Ф129.5mm；工步4：精车外圆至Ф129mm。工序4：撑内孔，以其中一底面定位，钻4-Ф7孔，铣4-Ф11沉孔。工步1：钻中心孔；工步2：钻4-Ф7孔；工步3：铣4-Ф11沉孔。工序5：去毛刺。工序6：检验。3.6设备及其工艺装备的确定3.6.1机床的选择工序2和工序3为车削加工，故选择在数控车床上加工；工序4为铣削加工内容，故选择在数控铣床上加工。3.6.2夹具的选择该零件为盘类零件，也属于回转型零件，零件的装夹可选用三爪卡盘装夹。在工序2和工序4中可选用外径卡爪夹外圆，工序3选用内径卡爪撑内孔。3.6.3刀具的选择如表3.1所示。表3.1数控加工刀具卡片工序号刀具编号刀具名称刀具规格加工表面2T01外圆车刀90°刀尖车端面T02内孔镗车刀60°刀尖车内孔3T01外圆车刀90°刀尖车端面及外圆4T01中心钻Ф2mm钻中心孔T02麻花钻Ф7mm钻4-Ф7孔T03立铣刀Ф11mm铣4-Ф11沉孔3.7切削用量的确定粗车外圆及端面时：主轴转速n=350r/min；进给速度F=120mm/min；背吃刀量1.5mm。精车外圆及端面时：主轴转速n=500r/min；进给速度F=80mm/min；背吃刀量0.5mm。钻中心孔时：主轴转速n=1200r/min；进给速度F=120mm/min；背吃刀量1mm。钻4-Ф7孔时：主轴转速n=1350r/min；进给速度F=125mm/min；背吃刀量3.5mm。铣沉孔：主轴转速n=1500r/min；进给速度F=150mm/min；背吃刀量2mm。3.8工艺卡片的填写机械加工工艺卡见附录1，数控加工工序卡见附录3。3.9数控加工程序的编写（1）工序2的加工程序清单该工序为平端面，车内孔，编程原点设置在轴端面中心上。程序解释说明O0005;程序号；T0101;（90°外圆车刀）换1号刀；M03S350;主轴正转，转速350r/min；M08;切削液开；G00X137Z0.5;快速运动至粗车端面位置；G01X82F120;粗车端面；G00Z1;退刀；X137;退刀；G00Z0;快速运动至精车端面位置；M03S500;主轴正转，转速500r/min；G01X82F80;精车端面；G00X200Z200;快速运动至换刀点；T0202;（镗刀）换2号刀；M03S400;主轴正转，转速400r/min；G00X83Z2;快速运动至切削起点；G90G01X89.5Z-22F80;粗镗内孔；M03S600;主轴正转，转速600；X90Z-22F60;精镗内孔；G00X200Z200;快速运动至换刀点；M30;程序结束；（2）工序3的加工程序清单该工序为车外圆，端面；编程原点也在端面中心上。程序解释说明O0006;程序号；T0101;（90°外圆车刀）换1号刀；M03S350;主轴正转，转速350r/min；M08;切削液开；G00X137Z0.5;快速运动至端面粗车位置；G01X88F120;粗车端面；G00Z1;Z向退刀；G00X137;X向退刀；Z0;进刀；M03S500;主轴正转，转速500r/min；G01X88F80;精车端面；G00Z2;Z向退刀；X137;X向退刀；M03S350;主轴正转，转速350r/min；G90G01X129.5Z-22F120;粗车外圆；M03S500;主轴正转，转速500r/min；X129Z-22F80;精车外圆；G00X200Z200;快速运动至换刀点；M30；程序结束；（3）工序4的加工程序清单该工序为钻4-Ф7孔，铣4-Ф11沉孔；编程原点在回转中心上。程序解释说明O0007;程序号；T01M06;（Ф2中心钻）换1号刀；M01;选择停；G90G00G54X38.537Y38.537M03S1200;快速运动孔上方，主轴转速1200r/min；G43H1Z25M08;调用1号刀具长度补偿，切削液开；G98G81Z-2R2F120;调用G81钻孔循环；X-38.537;Y-38.537;X38.537;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T02M06;（Ф7麻花钻）换2号刀；M01;选择停；G90G00G54X38.537Y38.537M03S1350;快速运动孔上方，主轴转速1350r/min；G43H2Z25M08;调用2号刀具长度补偿，切削液开；G98G83Z-22R2F125;调用G83深孔啄钻循环；X-38.537;Y-38.537;X38.537;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T03M06;（Ф11立铣刀）换3号刀；M01;选择停；G90G00G54X38.537Y38.537M03S1500;快速运动孔上方，主轴转速1200r/min；G43H3Z25M08;调用3号刀具长度补偿，切削液开；G98G81Z-2R2F150;调用G81钻孔循环；X-38.537;Y-38.537;X38.537;G80G00Z150;取消循环，抬刀；G00Y150;工作台退回；M30;程序结束；3.10仿真加工仿真加工是对数控加工程序的验证过程，它的目的在于验证所编制的程序是否正确。下面运用斯沃数控仿真软件，对该零件的加工程序进行验证，其操作界面如图3.1所示。图3.1斯沃数控仿真FANUCOiT操作界面打开机床后，首先对机床进行急停解除，程序解锁，机床回零等操作。（1）录入程序新建文本文档，将所编制的加工程序复制到文档里，然后在机床操作面板中，选择在编辑状态的程序界面下，单击“文件”菜单下的打开，选择刚才所新建的文本文档，即可将程序调入操作面板了。（2）设置工件选择工件设置中的设置毛坯，根据零件的毛坯，在对话框中设置如图3.2所示工件信息。图3.2设置毛坯（3）设置刀具选择刀具设置命令，将看到如图3.3所示对话框，根据所需要的刀具，分别在对话框中加以设置，即需要设置90°外圆车刀，60°内孔镗刀。图3.3设置刀具（4）设置刀补首先将所要对刀的刀具转到加工位置，然后在工件设置中选择快速定位，可以看到如图3.4所示界面，在界面中选择端面中心定位。图3.4定位然后进入刀补输入界面，如图3.5所示，将机床现在的相对位置坐标输入到对应的刀具编号中即可。图3.5刀补设置界面（5）仿真加工在设置好以上步骤后，关闭机床舱门，按下循环启动，即可对零件进行仿真加工了，最后对工序2仿真后的图片如图3.6所示。图3.6内孔仿真效果图由于仿真软件都存在着缺陷，故在设置毛坯时，需要设置比实际毛坯长点的毛坯，本次仿真中，选择的是长度为50的毛坯。由于外圆的程序比内孔的程序简单的多，故不在此仿真了，对于铣削部分的加工，由于在数控铣床的仿真面板中无法设置相同的工件，故不在此进行叙述，其操作过程基本跟车削加工的操作过程相同。

第四章其余零件的加工工艺及编程同理，根据以上分析方法，本章只将其余零件的加工工艺及编程简要列出。4.1压紧爪的加工工艺及编程图纸如1.8所示。（1）所选刀具Ф50mm端面铣刀，铣平面；Ф2mm中心钻，钻中心孔用；Ф10.2麻花钻，钻M12螺纹底孔；M12丝锥，攻M12螺纹；Ф18麻花钻，钻18孔；（2）工艺过程工序1：制造毛坯。工序2：铣顶面，控制尺寸20，表面粗糙度3.2；钻Ф18孔。工步1：粗铣顶面，留余量0.5mm；工步2：精铣顶面，控制尺寸20，表面粗糙度3.2；工步3：钻中心孔；工步4：钻Ф18孔。工序3：铣爪接触面，控制尺寸41，表面粗糙度3.2；钻M12螺纹孔。工步1：粗铣接触面，留余量0.5mm；工步2：精铣接触面，控制尺寸41，表面粗糙度3.2；工步3：钻中心孔；工步4：钻螺纹底孔Ф10.2；工步5：攻M12螺纹孔；工序4：去毛刺。工序5：检验。（3）加工程序清单工序2的加工程序程序解释说明O0008;程序号；T01M06;（面铣刀）换1号刀；G90G00G54X100Y0M03S500;快速运动至下刀点，主轴正转，转速500r/min;G43H1Z25M08;调用1号刀具长度补偿，切削液开；G00Z0.5;快速下刀至粗铣位置；G01X-100F200;粗铣上表面；G00Z0;快速运动至精铣位置；M03S800;主轴正转，转速800r/min；G01X100F150;精铣上表面；G00Z150;抬刀；T02M06;（中心钻）换2号刀；G00X0Y0M03S1200;快速运动至孔上方，主轴正转，转速1200G43H2Z50M08;调用2号刀具长度补偿，切削液开；G98G81Z-2R2F120;调用G81钻孔循环；G80G00Z150;取消循环，抬刀；T03M06;（麻花钻）换3号刀；G00X0Y0M03S650;主轴正转，转速650r/min；G43H3Z50M08;调用3号刀具长度补偿，切削液开；G98G83Z-22R2F150;调用G83深孔啄钻循环；G80G00Z150;取消循环，抬刀；M30;程序结束；工序3的加工程序程序解释说明O0009;程序号；T01M06;（面铣刀）换1号刀；G90G00G54X57Y-50M03S500;快速运动至下刀点，主轴正转，转速500r/min;G43H1Z50M08;调用1号刀具长度补偿，切削液开；G00Z0.5;快速下刀至粗铣位置；G01Y50F200;粗铣右爪；G00X-57;快速运动至左爪切削点；G01Y-50F200;粗铣左爪；G00Z0;快速运动至精铣位置；M03S800;主轴正转，转速800r/min；G01Y50F150;精铣左爪；G00X57;快速运动至右爪精铣位置；G01Y-50F150;精铣右爪；G00Z150;抬刀；T02M06;（中心钻）换2号刀；G00X-57Y0M03S1200;快速运动至孔上方，主轴正转，转速1200；G43H2Z50M08;调用2号刀具长度补偿，切削液开；G98G81Z-2R2F120;调用G81钻孔循环；X57;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T03M06;（麻花钻）换3号刀；G00X-57Y0M03S850;主轴正转，转速850r/min；G43H3Z50M08;调用3号刀具长度补偿，切削液开；G98G83Z-22.5R2F150;调用G83深孔啄钻循环；X57;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T04M06;（丝锥）换4号刀；G00X-57Y0M03S200;主轴正转，转速200；G43H4Z50M08;调用4号刀具长度补偿，切削液开；G98G84Z-22R2F350;调用G84攻丝循环；X57;G80G00Z150;取消循环，抬刀；M30;程序结束；4.2压紧座的加工工艺及编程零件图如图1.5所示。（1）所选刀具Ф100mm端面铣刀，铣底面；Ф2mm中心钻，钻中心孔；Ф11mm麻花钻，钻4-Ф11孔；Ф17mm立铣刀，铣4-Ф17沉孔；Ф19.8mm麻花钻，钻Ф20mm孔底孔；Ф20铰刀，铰Ф20孔。（2）工艺过程工序1：制造毛坯。工序2：粗精铣底面，控制尺寸30。工步1：粗铣底面，留余量0.5mm；工步2：精铣底面，控制尺寸30，表面粗糙度3.2。工序3：钻4-Ф11通孔，铣4-Ф17沉孔。工步1：钻中心孔；工步2：钻4-Ф11通孔；工步3：铣4-Ф17沉孔。工序4：钻铰Ф20孔。工步1：钻中心孔；工步2：钻底孔至Ф19.8mm；工步3：铰孔至Ф20。工序5：去毛刺。工序6：检验。（3）加工程序清单工序2在普通铣上加工，工序3和工序4选择在数控机床上加工，故：工序3的加工程序程序解释说明O0010;程序号；T01M06;（中心钻）换1号刀；G90G00G54X53.5Y22.5M03S1200;快速运动至第一个孔上方，主轴转速1200；G43H1Z50M08;调用1号刀具长度补偿，切削液开；G98G81Z-2R2F120;调用G81钻孔循环；X-53.5;Y-22.5;X53.5;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T02M06;（Ф11麻花钻）换2号刀；G00X53.5Y22.5M03S850;G43H2Z50M08;调用2号刀具长度补偿，切削液开；G98G83Z-32R2F150;调用G83深孔啄钻循环；X-53.5;Y-22.5;X53.5;G80G00Z150;取消循环，抬刀；T03M06;（Ф17立铣刀）换3号刀；G00X53.5Y22.5M03S1200;G43H3Z50M08;调用3号刀具长度补偿，切削液开；G98G81Z-16.7R2F100;调用G81钻孔循环；X-53.5;Y-22.5;X53.5;G80G00Z150;取消循环，抬刀；M30;程序结束工序4的加工程序程序解释说明O0011;程序号；T01M06;（中心钻）换1号刀；G90G00G54X0Y0M03S1200;快速运动至孔上方，主轴转速1200r/min；G43H1Z50M08;调用1号刀具长度补偿，切削液开；G98G81Z-2R2F120;调用G81钻孔循环；G80G00Z150;取消循环，抬刀；T02M06;（Ф19.8麻花钻）换2号刀；M03S650;主轴正转，转速650r/min；G00Z2;快速运动至切削起点；G01Z-22F60;钻第一个耳朵孔；Z-59F2000;下刀至第二个耳朵孔上方；Z-83F50;钻第二个耳朵孔；Z2F1000;抬刀；G00Z150;快速抬刀；T03M06;（Ф20铰刀）换3号刀；M03S300;主轴正转，转速300；G00Z2;快速运动至切削起点；G01Z-22F40;铰第一个耳朵孔；Z-59F2000;下刀至第二个耳朵孔上方；Z-83F40;铰第二个耳朵孔；Z2F1000;抬刀；G00Z150;快速抬刀；M30;程序结束；4.3压紧块的加工工艺及编程零件图如图1.7所示，选择毛坯为Ф40mm棒料。（1）所选刀具90°外圆车刀，车外圆；2mm刀宽外切槽刀，切螺纹退刀槽；60°外螺纹车刀，车外螺纹；Ф20mm立铣刀，铣四方；Ф16×90°锪钻，倒角；（2）工艺过程工序1：制造毛坯。工序2：车外圆，切槽，车M12螺纹。工步1：粗精车外圆至Ф35mm；螺纹大径至Ф11.7mm，长19；工步2：切螺纹退刀槽；工步3：车螺纹。工序3：铣四方，倒角。工步1：铣四方。工步2：倒角。工序4：去毛刺。工序5：热处理。工序6：检验。（3）加工程序清单工序2的加工程序程序解释说明O0012;程序号；T0101;（外圆车刀）换1号刀；M03S500;主轴正转，转速500r/min；M08;切削液开；G00X42Z0.5;快速运动至粗车端面位置；G01X-1F120;粗车端面；G00Z1;Z向退刀；X42;X向退刀；Z0;进刀至精车端面位置；G01X-1F80;精车端面；Z1；Z向退刀；G00X42Z2;快速运动至循环起点；G71U1.5R1;调用G71外圆车削循环；G71P100Q200U0.1W0.1F120;设定起终程序段，精加工余量；N100G00X5.7;快速运动至切削起点；G01X11.7Z-1F80;倒角；Z-19;车螺纹大径；X35;车台阶面；Z-29;车外圆；X42;X向退刀；N200Z2;Z向退刀；M03S800;主轴正转，转速800r/min；G70P100Q200;精车外轮廓；G00X100Z100;快速运动至换刀位置；T0202;（切槽刀2mm）换2号刀；M03S350;主轴正转，转速350r/min；G00X37Z-19;快速运动至切槽位置；G01X9.7F35;切槽；X37F100;退刀；G00X100Z100;快速运动至换刀位置；T0303;（螺纹车刀）换3号刀；M03S500;主轴正转，转速500r/min；G00X14Z2;快速运动至循环起点；G76P020060Q100R200;调用G76螺纹车削循环；G76X10.05Z-17P900Q400F1.5；G00X100Z100;快速运动至换刀位置；T0404;（切断刀4mm宽）换4号刀；M03S300;主轴正转，转速300r/min；G00X42Z-32.5;快速运动至切断点；G01X0F30;切断；G00X100;X向快速退刀；Z100;Z向快速退刀；M30;程序结束；工序3的加工程序程序解释说明O0013;程序号；T01M06;（Ф20立铣刀）换1号刀；G00G90G54X22.5Y-30M03S800;快速运动至下刀点，主轴正转，转速800r/min;G43H1Z50M08;调用1号刀具长度补偿，切削液开；G00Z-10;快速下刀；G01Y22.5F150;铣四方；X-22.5;Y-22.5;X25;G00Z150;抬刀；T02M06;（锪钻）换2号刀；G00X17.5Y-20M03S400;快速运动至下刀点，主轴转速400r/min；G43H2Z50M08;调用2号刀具长度补偿，切削液开；G00Z-1;快速下刀；G01Y17.5F200;倒角；X-17.5;Y-17.5;X18;G00Z150;抬刀；M30;程序结束；（4）仿真加工根据第二章中的操作步骤，将该零件的车削加工内容仿真后的图如图4.1所示。图4.1仿真效果图4.4定位块的加工工艺及编程如图1.3所示为定位块零件图，其毛坯为Ф45棒料。（1）所选刀具90°外圆车刀，平端面；刨刀，刨削四方；Ф2mm中心钻，钻中心孔；Ф9mm麻花钻，钻Ф9通孔；Ф14mm立铣刀，铣Ф14沉孔；（2）工艺过程工序1：制造毛坯。工序2：车大头外圆至Ф40mm，小头外圆至Ф22mm，车端面，控制长度48，42。工序3：刨削四方30×30mm，16×16mm，并倒角。工序4：钻Ф9通孔，铣Ф14沉孔。工步1：钻中心孔；工步2：钻Ф9通孔；工步3：铣Ф14沉孔。工序5：去毛刺。工