数控课程设计说明书

一、零件的分析说明

由下图可知，此零件的毛坯是材料为40Gr,正火强度为HB129-229的六方体。

根据图形可以看出需要对毛坯进行铳槽加工，苜先在零件上表面铳一深度为2mm

的槽，然后再铳深度为10mm的圆弧槽。在铳槽的时候要先进行粗加工除去槽中间部

分的材料，然后对槽轮廓进行精加工。

由于加工零件上的四个圆弧槽的形状比较复杂，而且对于槽的侧面和底面都又粗

糙度要求，因此需要进行数控加工以便保证零件的形状精度和粗糙度。

二、工艺路线的确定

根据零件的加工轮廓可知，要对零件进行铳削加工，主要加工路径就是圆弧与直

线的结合，总体来说加工路线比较明确，需要明确各圆弧与直线之间接触点的坐标与

圆弧的铳削加工方向，然后在对零件进行加工程序的编制。

2.1加工毛坯工艺路线制定

为完成该零件全部加工要求，采用普通机床加工和数控机床加工相结合的方式,

拟定工艺路线如下：

粗铳左端面一粗铳右端面一精铳左端面一粗铳前端广一一一_

面一粗铳后端面一精铳前端面一粗铳上端面一粗铳下端

面一精铳上端面

毛坯外形

工艺过程如下表所示:

工

设备及

序工序名称定位基准备注

工装

号

粗铳左端

1右端面、上/下端面

面

不完全定位

粗铳右端

2左端面、上/下端面

面

精铳左端不完全定位，加工出精基准，

3右端面、上/下端面

面同时保证长度要求88±0.04

粗铳后端

4左端面、上/下端面

面

普通铳不完全定位

精铳前端

5左端面、上/下端面床、平

面

口虎钳

精铳后端不完全定位，加工出精基准，

6左端面、上/下端面

面同时保证长度要求88±0.04

粗铳上端

7后端面、下端面

面

不完全定位

粗铳下端

8后端面、上端面

面

精铳上端不完全定位，加工出精基准，同时

9后端面、下端面

面保证厚度15及表面粗糙度Ra3.2

2.2数控铳削加工工艺编制

（1）平面加工方法的选择：

数控铳床上加工平面主要采用端铳刀和立铳刀；对于凹凸零件的加工要选用立铳

刀，根据加工余量和加工精度要求，需要精加工，采用一把精立铳刀和一把粗立铳刀。

（2）平面轮廓加工方法选择

该零件的轮廓主要由直线和圆弧构成，因此可采用三坐标数控铳床两轴半联动加

工。

（3）工序说明

本工序的加工内容为除六面（已在普通铳床上加工完成）及孔（已在组合机床上

加工完成）之外的所有表面，因此，加工部位包括凹槽内侧及底面、凸台外侧及上表

面。为尽量减少换刀次数以缩短辅助时间及按照工件表面性质及要求的原则之下，将

加工分为粗加工、半精加工利精加工。

加工方案为：粗铳凹槽底面f粗铳凹槽外侧f粗铳凸台外侧f半精铳凹槽底面f

半精铳铳凹槽外侧f半精铳铳凸台外侧f精铳凹槽底面f精铳铳凹槽外侧f精铳铳

凸台外侧一半精铳凸台上端面一精铳凸台上端面

工艺过程如下表所示：

主轴转

工步刀具规速送给速度

工步内容备注

编号格(mm)(r/min(mm/min)

)

①6立无刀具半径补

1粗铳凹槽S1200F200

铳刀偿

粗铳凹槽内①6立无刀具半径补

2S1200F200

圆铳刀偿

粗铳凸台外①6立无刀具半径补

3S1200F200

圆铳刀偿

半精铳铳凹①6立无刀具半径补

4S1000F100

槽铳刀偿

半精铳凹槽中6立刀具半径补偿

5S1000F100

内圆铳刀量为R2.5mm

精铳凸台外①6立刀具半径补偿

6S1000F100

圆铳刀量为R2.5mm

①6立无刀具半径补

7精铳铳凹槽S1000F100

铳刀偿

精铳凹槽内①6立刀具半径补偿

8S1000F100

圆铳刀量为R2.5mm

精铳凸台外①6立刀具半径补偿

9S1000F100

圆铳刀量为R2.5mm

三、刀具、切削用量的选择

(1)刀具的选择

由于铳削槽的侧面粗糙度与铳削面积不相同，因此在切削过程终须使用不同的刀

具。

在铳削深度为2mm的槽时，由于铳削的面积较大，需选择直径较大的刀具，因此

查表可选择直径为20mm的高速钢铳刀；在铳削深度为10mm的四个槽时查表后可选用

直径为6nun的高速钢铳刀。

(2)切削用量的选择

合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和机床性能，在保证质量的前提

下，获得高的生产率和低的加工成本的。选择切削用量的基本原则有：首先选取尽可

能大背吃刀量；其次根据机床动力和刚性限制条件或已加工表面的粗糙度要求，选取

尽可能大的的进给量；最后利用切削用量手册选取或者用公式计算出合适的切削速

度。

查表选择每齿进给量f=0.075nlm/齿

因此可以得出每转进给量fl=2齿*0.075mm/齿=0.15mm/r

切削速度n=1000v/nD

查表得v=180mm/min70%*v=126mm/min

则n=1000*126m/min/(3.14*20mm)=2507r/nin

每分钟进给量f2=f：*n=0.15n】m/r*2507r/min=376mm/min

修正系数为0.6,则n=2507r/min*0.6=1504r/nin

f2=376mm/min*0.6=225mm/niin

四、刀具轨迹的设计分析

(1)深度为2mm槽的刀具轨迹设计

铳削深度2mm的槽时以刀具中心的坐标编制程序，如上图所示，以A点位加工起

点，依次加工顺序为

A-B-CfD-E-FfGfHfA-IfJfK-LflfA

以此加工顺序可将轮廓内多余的材料去除，然后即可进行精加工，来保证槽侧面的粗

糙度。

(2)深度为10mm槽的刀具轨

如图所示，铳削时以A点为起点进行加工，加工顺序为

A-B-C-D-EfF-G--

然后可以采用旋转角度的方法，对此加工过程分别进行90度，180度和-90,的旋

转即可完成四个槽的铳削加工。

五、轨迹坐标的计算

(1)铳削深度为2mm槽时轨迹坐标

坐标点XY坐标点XY

A2517G17-25

B1725II25-17

C-1725I77

D-2517J-77

E-25-17K-7-7

F-17-25L7-7

(2)铳削深度为10m槽时轨迹坐标

坐标点XY坐标点XY

A193F935

B293G329

C359H319

D3517I814

E1735J148

六、数控加工程序的编制

6.1粗加工程序的编制

主程序

%

00506

N0001T01M06;换刀

N0010G92XOYOZ100.S100M03;

N0020GOOX25.YO;

N0030Z2.;

N0040G01X25.Y17.Z-2.F150;由A点开始加工

N0050G03X17.Y25.R8.;A-*B

N0060G01X-17.;BfC

N0070G03X-25.Y17.R8.;C-D

N0080G01X-25.;D-E

N0090G03X-17.Y-25.R8.;E->F

N0100G01X17,;F-G

N0110G03X25.Y-17.R8.;GTI

NO120G01Y17,;IIA

NO130Z20,;退刀

NO140GOOX7.Y7.;以I点为起点加工

NO150G01X7.Y7.Z-2,;

NO160X-7,;17

NO170Y-7.;J-K

NO180X7.;"L

NO190Y7.:LT

N0200GOOZ100.;

N0210M98P0001;调用子程序00001

N0220G17G68XOYOR90.;以原点为中心旋转90度

N0230M98P0001;调用子程序00001

N0240G69

N0250G17G68XOYORI80.;旋转180度

N0260M98P0001;调用了程序00001

N0270G69

N0280G17G68XOYOR-90.;旋转-90度

N0230M98P0001;调用子程序00001

N0300G69

N0310M03程序结束

%

子程序

%

00001

N0010G00X19.Y6.;以A点为起点加工

N0020Z2.;

N0030G01X29.Y6.Z-9.8;A-B

N0040G03X32.Y9.R3.;B-*C

N0050G01Y17,;C-*D

N0060G03XI7.Y32.R15.;DfE

N0070G01X9.;E-F

N0080G03X6.Y29.R3.;F-G

N0090G01Y19,;GfH

N00100G03X8.Y17.R2.;H-1

N00110G02X17.Y8.R9.;-J

N00120G03X19.Y6.R2.;JfA

N00200G00Z100.退刀

N00210X0Y0;回原点

N00220M99;子程序结束

%

6.2精加工程序的编制

主程序

%

0050G

N0001G92XOYOZ100.;

N0010GOOG90X50.Y10,;

N0020Z20.1

N0030G01Z-2.F50;

N0040G42DOIG01X35.Y17.;刀具半径补偿

N0050G03X17.Y35.R18.;A-B

N0060G01X-17.VB-*C

N0070G03X-35.Y17.R18.;CfD

N0080G01Y-17.;D-E

N0090G03X-17.Y-35.R18.;E-F

NO100G01X17,;F->G

N0110G03X35.Y-17.R18.;G-*H

NO120G01Y17,;H-*A

NO130GOOZ20.

NO140M98P0001;调用子程序00001

NO150G17G68XOYOR90.;以原点为中心旋转90度

NO160M98P000：;调用子程序00001

NO170G69

NO180G17G68XOYOR180.;旋转180度

NO190M98P0001;调用子程序00001

N0200G69

N0210G17G68XOYOR-90.;旋转-90度

N0220M98P000：;调用子程序00001

N0230G69

N0240M03程序结束

%

子程序

%

00001

NOO1OGOOX19.Y6.;以A点为起点加工

N0020Z2.;

NOO3OG01X29.Y6.Z-10.;A-B

N0040G03X32.Y9.R3.;B-C

N0050G01Y17.;C-D

N0060G03X17.Y32.R15.;D-E

NOO7OG01X9.;E-*F

N0080G03X6.Y29.R3.;F-*G

N0090G01Y19.;GfH

NOO1OOG03X8.Y17.R2.;H-T

N00110G02X17.Y8.R9.;I-J

N00120G03X19.Y6.R2.;J-A

N00200GOOZ100.;退刀

NOO21OX0Y0;回原点