数控技术毕业论文

1、目 录绪论1第一章 任务的分析4第二章 薄壁零件的造型5第三章 零件加工工艺分析12第四章 数控加工工艺方案13 4.1 制定工艺方案134.2 使用刀、辅具一览表134.3 加工工艺134.4 加工程序卡片13第五章 数控加工的对刀26第六章 数控仿真加工29结束语31参考文献32附录绪 论在当今的制造业领域中，随着市场经济的发展,用户对产品的质量、产品换代的速度、产品设计制造到投放市场的周期等提出越来越高的要求。要适应这种瞬息万变的市场需求、缩短设计制造周期、提高产品质量。科学技术的发展,尤其是计算机的技术的发展,促使了常规机械制造技术与精密检测技术、数控技术等互相结合。从而使机械产品的结

2、构越来越合理、其性能和效率越来越高，更新换代频繁。生产类型由大批量生产向多品种小批量生产转化。这对机械制造技术提出了更高的要求。使机械制造技术不断向着高柔性与高自动化高效率的趋势发展。现代制造业要求产品品种多样化，更新换代加速，从而使多品种小批量生产的比重明显增加。在传统的机械制造中，单件小批量生产一般都采用通用机床加工，当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，而且通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难以提高生产效率和保证产品质量。特别是一些曲线、曲面轮廓组成的复杂零件，只能借助靠模和仿行机床加工，加工精度和生产效率受到很大的限制。同时在国际上也出现了许多造型、加工的软件。

3、如cad pro/e。cad即计算机辅助设计(cad-computer aided design)利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作 。简称cad。 在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑

4、、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。cad 能够减轻设计人员的计算画图等重复性劳动，专注于设计本身，缩短设计周期和提高设计质量。pro/e（pro/engineer操作软件）是美国参数技术公司（parametric technology corporation，简称ptc）的重要产品。在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械cad/cae/cam领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的cad/cam软件之一。 pro/e第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决牲的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不

5、必安装所有模块。pro/e的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。 pro/e采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。第一章 任务的分析本次毕业设计的任务是薄壁零件的数控加工与工艺分析。拿到图纸通过分析后我准备对它先进行实体模型，再进行数控加工工艺分析，再制定加工方案然后进行程序的编制最后进行仿真加工。通过对图纸的研究与分析我选择pro/e软件对它进行实体造型。主要用pro/e软件的草图命令中的直线命令、圆弧命令、整圆命令和倒圆角命令等绘制

6、草图，再利用拉伸体、切割体和薄壁引用等指令来完成三维实体造型。加工部分则是利用手工编程。在编程的过程当中必须要结合实际考虑其切削的效率，走刀路线。要避免刀具与工件的碰撞。工序分为粗加工和精加工，其中加工精度可以利用修改刀补的方法来保证。第二章 零件加工工艺分析与工艺处理 打开pro/e软件，此图为pro/e软件主界面 第一步 建立文件打开pro/e软件，单击桌面图标，启动proe/e后，单击新建文件按钮，在话框中选文件类型为part，子类型为solid。去掉“use default template (使用缺省模板)”复选框前的对号，确认后弹出“new file options（新文件选项）对

7、话框”在其“template（模版）”选择项中选择“mmns_part_solid”，即使用“mm（毫米）”绘制图单位的实体零件模板。第二步 创建第一个拉伸体2.1.单击窗口右侧的拉伸工具按钮，打开拉伸特征操作对话框。单击对话框中的按钮，打开截图选择对话框，选择top面为草绘面，其余接受系统默认，确定后进入草绘。2.2.在草绘中，绘制截图如图2-2所示。完成单击按钮退出草绘。 图2-22.3深度设置位20mm。2.4生成拉伸实体，单击操作对话框右侧的确定按钮，即生成拉伸实体特征，如图2-4所示。图2-4第三步 创建拉伸叠加体3.1.进入拉伸特征操作对话框，以第一个拉伸体的上表面为草绘面（如图2

8、-4所示）。3.2.将拉伸深度设为5mm，其余保留默认设置，单击确认按钮，生成底座的第二拉伸体，如图3-2所示。 图3-2第四步 创建四组拉伸切割体1)创建第一二组拉伸切割体4.1 打开拉伸特征操作对话框，单击按钮，选择第二拉伸体的上表面为草绘面，如图3-2所示。其余接受默认设置，进入草绘。4.2在拉伸特征操作对话框中，单击切割按钮，并将拉伸方式设为（穿透所有）方式，其余保留默认设置。4.3单击确认按钮，生成底座的第一组切割体，如图4-3a所示。以同样的方式创建第二三组切割体，切割深度设为5mm，如图4-3b，4-3c所示。 图4-3a 图4-3b 图4-3c2）创建第四五组拉伸切割体4.4打

9、开拉伸特征操作对话框，单击按钮,制截面如图4-4所示，完成后退出。 图4-4 4.5在拉伸特征操作对话框中，单击切割按钮，切割深度设为5mm。4.6单击确认按钮，生成底座的第四组切割体，如图4-6a。以同样的方式创建第五组拉伸切割体，切割深度设为5mm，如图4-6b所示。 图4-6a 图4-6b第五步 创建倒圆角5.1以图4-3c为拉伸实体，进行倒圆角，如图5-1所示。 图5-1第六步 创建薄壁文件6.1以图5-1实体进行草绘，画好图形后，则在拉伸特征操作对话框中单击薄壁拉伸按钮，并输入薄壁厚度为1mm。单击确认按钮后，即生成薄壁实体，如图6-1所示。 图6-1第三章 零件加工工艺分析通过对课

10、题图样及技术要求进行工艺分析先确定工艺基准、分析加工难点再制定加工方案,完成工具、夹具及程序的准备，并找出保证工件加工质量和加工质量稳定性的切入、切出的方式与切入、切出点。1、确定工艺基准：从图样上分析主要结构为上平面和下平面两面的结构,四周为四面方形。结合采用平口钳装夹,为保证四边相互垂直，在实际加工前必须对固定钳口进行调整。为保证上、下两面的平行，必须对钳口导轨以及垫铁进行调整。 2、加工难点分析： m28*1.5螺纹需要铣削；中心倒圆角可以使用变量编程方式完成；需多次装夹加工。3、刀具选择：图样中只给出工件几何特征以及基点坐标，并没有给出实际的刀具轨迹。为提高加工效率应尽量选用大直径的刀

11、具。但刀具直径大容易发生干涉，需要根据实际加工空间确定所需的刀具直径。4、刀具路径的选择：为提高加工效率在数控加工中尽量减少换刀次数，以节省换刀时间，能用同一把刀加工的部位全部完成后再换刀加工其他部位。同时尽量减少空行程，用同一把刀加工工件的各个部位时，应以最短的路线达到各加工部位。第四章 数控加工工艺方案41制定工艺方案制定工艺方案必须要从实际出发。因为工艺方案是按时完成工件加工的前提。制定工序方案要遵循工序集中的原则，工序越少越好,一次装夹尽可能完成全部的工序。第一个步骤：加工底平面第二个步骤：以加工过的工件底面作为定位基准及找正基准，加工拉伸体切割体第三个步骤：以加工过的工件底面作为定位

12、基准及找正基准，进行倒圆角第四个步骤：以加工过的工件底面作为定位基准及找正基准，加工薄壁零件42刀具、辅助工具一览表表7-1刀具名称刀 具 号刀 补 号刀 补规 格百 分 表t00可转位立铣刀t0150mm立 铣 刀t02t0210mm20mm立 铣 刀t03t035mm10mm中 心 钻t04t045mm10mm麻 花 钻t0519.8mm丝 锥t0710mm43加工工艺(1)加工前准备工件1）测量工件两侧边的平行度和底面平面度，确认是否满足装夹定位的要求。2）找正平口钳，保证其与机床x轴的平行度。3）压紧固定平口钳，并重新检查平口钳的位置精度是否有变化，如有变化进行重新找正。44加工工艺卡

13、片工序号工步号工步内容刀号长度补偿号半径补偿号刀具/量具主轴转速进给速度备注11通过垫铁组合，保证工件,持大于等于7mm，并找正，x、y向原点设为工件中心，z向尺寸为工件表面2铣顶面，光出即可，程序号o7001。t01h01d01806004003粗、精铣方轮廓，程序号o7002。t02h02d021620003004钻中心孔，程序号o7003。t03h03315001005钻孔,程序号o7004。t04h048.510001006扩孔，程序号o7005。t02h02d0216200030021将已加工大平面靠紧固定钳口，利用精密平口钳和寻边器寻找工件坐标。2粗、精加工左侧凹轮廓，程序号o70

14、06。t02h02d0216200030033钻中心孔，程序号o7003。t03h03315001004钻孔，程序号o7004。t03h038.510001005攻丝，程序号o7007。t03h04m1030045031将工件顺时针转动180 ，利用精密平口钳和寻边器寻找工件坐标。2粗、精加工右侧凹轮廓，程序号o7008。t02h02d021620003003钻中心孔，程序号o7003。t03h03315001004钻孔，程序o7004。t04h048.510001005攻丝，程序号o7007。t05h05m10300450工序号工步号工步内容刀号长度补偿号半径补偿号刀具/量具主轴转速进给速度

15、备注41未加工面朝上，利用精密平口钳和寻边器寻找工件坐标。2铣顶面，保证28 0.02，程序同o7001。t01h01d01806004003粗加工薄壁外轮廓，程序号o7009。t06h06d061030002504粗加工上部凸台，程序号o7010。t06h061030002505粗加工薄壁内轮廓，程序号o7011。t02h0216200030046粗加工下部凹轮廓，程序号o7012。t06h061030002507钻中心孔，o7003。t03h03315001008钻孔，程序o7004。t04h048.510001009攻丝，程序o7007。t05h05m1030045010精加工下部凹轮廓

16、,程序同o7012。t06h0610300025011精加工薄壁外轮廓，程序同o7011。t06h06d0610400050012精加工薄壁外轮廓，程序同o7009。t06h06d0610400050013精加工上部凸台，程序同o7010。t06h06d0610400050014空口倒圆角，程序号o7013。t02h02d02163000150015铣螺纹，程序号o7014。t07h07d073000300上表中的装夹方案如下图7-1 7-2所示：图8-1装夹方案图8-2装夹方案1. 程序编制1) 程序：o7001程序程序注释o7001；程序名n10g00g17g40g49g80g90g54z

17、300.；设置程序初始状态n20x-30.y-110.；保证下刀点离开工件本体n30m03s600；以100150mm/min计算sn40g43z10.h01；加刀具长度补偿值n50m08；开切削液n60g01z0f100；到达z向位置n70g01y65.f400；以0.10.25mm计算fn80x30；保证压力大于5mmn90y-110；刀具移出工件n100m90；切削液关n110g49g00z200m05；撤消刀具长度补偿n120m30程序结束2）程序：o7002程序程序注释o7002；程序号n10g00g17g40g49g80g90g54z300.；设置程序初始状态n20x-80.y-8

18、0.；保证下刀点离开工件本体n30m03s1200；以100150mm/min计算sn40g43z10.h02；加刀具长度补偿值n50m08；开切削液n60g01z-14.5f100；到达z向位置n70g41g01x-60d02f360；加刀具半径补偿值n80y60.；n90y60.；n100y-60.；n110x-70.；n120g40g01x-80.y-80.；撤消刀具半径补偿n130m49g00z200.m09m05；撤消刀具半径补偿，关切削液n140m30；结束程序1） 程序：o7003程序程序注释o7003；程序名n10g00g17g40g49g80g90g55z300.；设置程序初

19、始状态n20m03s1500；n30g43z10.h3；加刀具长度补偿值n40m08；开切削液n50g81x0y0z-2.5r2.f100；n100g49g00z200.m09m05；撤消刀具长度补偿，关切削液n110m30；程序结束4）程序：o7004程序程序注释o7004；程序名n10g00g17g40g49g80g90g55z300；设置程序初始状态n20m03s100；n30g43z10.h04；加刀具长度补偿值n40m08；开切削液n50g83x0y0z-32.r2.q0.5p200f100；n100g49g00z200；撤消刀具长度补偿，关切削液n110m30；程序结束5）程序：o

20、7005程序程序注释o7005；程序名n10g00g17g40g49g80g90g55z300；设置程序初始状态n20x0y0；n30mo3s200；n40g43z10.h02；n50z2；n60g41g1x-26.d02f300；n70m98p7105l10；n80g90g40g01x0y0；n90g49g00z200.m09m05；撤消刀具长度补偿，关切削液n100m30；程序结束程序程序注释o7105；程序名n10g91g03x-13.y0.z-3.i13.；n20m99；6)程序：o7006程序程序注释o7006；程序名n10g00g71g40g49g80g90g56z300；设置程序

21、初始状态n20x-10. y-38.；n30m03s2000；n40g43z10.h02；n50g1z-5f100；n60g41g1x0.d02f300；n70y-12；n80g3x-20.r10.；n90g1y-38；n80g90g40g01x-10.y-40；n90g49g00z200.m09m05；撤消刀具长度补偿，关切削液n100m30；程序结束7）程序：o7007程序程序注释o7007；程序名n10g00g17g40g49g80g90g56z300.；设置程序初始状态n20m03s300；n30g43z10.h05；加刀具长度补偿值n40m08；开切削液n50g84x0y0z-20.

22、r2.200f450；n100g49g00z200.m09m05；撤消刀具长度补偿，关切削液n110m30；程序结束8）程序：07008程序程序注释o7008；程序名n10g00g17g40g49g80g90g57z300；设置程序初始状态n20x10. y-38.；n30m03s3000；n40g43z10.h06；n50g1z-5f100；n60g41g1x20.d06f250；n70y-5；n80x0；n90g1y-38；n80g90g40g01x10.y-40.；n90g49g00z200.m09m05；撤消刀具长度补偿，关切削液n100m30；程序结束9）程序：o7009程序程序注释

23、o7009程序名n10g00g17g40g49g80g90g58z300.；设置程序初始状态n20x-10.y60.；n30m03s3000；n40g43z10.h06；n50g1z-8f100.；n60g41g1y50.d06f250；n70g02x15.722y37.972r20.；n80g03x31.255y26.686r20.；n90g02x40.972y-3.218r20.；n100g03x35.038y-21.479r20.；n110g02x9.6y-39.961r20.；n120g03x-9.6r20.；n130g02x-35.038y-21.479r20.；n140g03x-4

24、0.922y-3.218r20.；n150g02x-31.255y26.686r20.；n160g03x-15.722y37.972r20.；n170g02x0y55.r20.；n180g01x10.；n190g40g01x15.y60.；n200g49g00z200.m09m05；撤消刀具长度补偿，关切削液n210m30；程序结束10）程序：o7010程序程序注释o7010；程序名n10g00g17g40g49g80g90g58z300.；设置程序初始状态n20m03s3000；n30g43z10.h06；n40g68x0y0r-45.；n50m98p7110；n60g68x0y0r45.；

25、n70m98p7110；n80g69；n90g90g40g01x10.y-40.；n100g49g00z200.m09m05；撤消刀具长度补偿，关切削液n110m30；程序结束程序程序注释o7110；程序名n10g90g00x20.y90.；n20g01z-8.f100；n30g41g01x15.d06f250；n40g01y60.,r5.；n50g01x-15.,r5.；n60g01y85.；n70g40g01x-20.y90.；n80g01z2.f1000；n90m99；11)程序:o7011程序程序注释o7011；程序名n10g00g17g40g49g80g90g58z300.；设置程序

26、初始状态n20x0.y35.；n30m03s3000；n40g43z10.h06；n50g1z-8.f100.；n60g41g1x19.y35.d06f250；n70g03-14.739y37.786r19.；n80g02x-31.382y25.694r21.；n90g03x-40.492y-2.341r19.；n100g02x-34.134y-21.907r21.；n110g03x-10.286y-39.233r19.；n120g02x10.286r21.；n130g03x34.134y-21.907r19.；n140g02x40.492y-2.341r21.；n150g03x31.382y

27、25.694r19.；n160g02x14.739y37.786r21.；n170g03x-19.y35r19.；n180g40g01x0y35.；n190g49g00z200.m09m05；撤消刀具长度补偿，关切削液n200m30；程序结束12）程序：o7012程序程序注释o7012；程序名n10g00g17g40g49g80g58z300.；设置程序初始状态n20m03s3000；n30g43z10.h06；n40g68x0y0r-45.；n50m98p7110；n60g68x0y0r45.；n70m98p7112；n80g69；n90g90g40g01x10.y-40.；n100g49g

28、00z200.m09m05；撤消刀具长度补偿，关切削液n110m30；程序结束程序程序注释o7112；程序名n10g90g00x0y-90.；n20g01z-13.f100；n30g41g01x15.d06f250；n40g01y-60.；n50g01x-15.；n60g01y-85.；n70g40g01x0y-90.；n80g01z2.f1000；n90m99；13）程序:o7013程序程序注释o7013；程序名n10g00g17g40g49g80g90g58g300.；设置程序初始状态n20x0.y0.；保证下刀点离开工件本体n30m03s3000；以100150mm/min计算sn40g

29、43z10.h02；加刀具长度补偿值n50m08；开切削液n60g01z-5.f100；到达z向位置n70#1=0；角度初始化n80#2=5.*sin#1；n90#3=5.*cos#1；n100#4=12.+#3；n110#5=-#2.；n120g01x-#4z#f2000；n130g03i#4；n140#1=#1+1.；n150if#1le 90.goto 80；n160g49g00z200.m09m05；n170m30；程序结束14)程序:o7014程序程序注释o7014;程序名n10g00g17g40g49g80g90g55z300.;设置程序初始状态n20x0y0;保证下刀点离开工件本

30、体n30m03s3000;以100150mm/min计算sn40g43z10.h07;加刀具长度补偿值n50m08;开切削液n60z-8.;接近工件n70g42g01x14.y0d07f300;加刀具半径补偿值n80m98p7114l7;调用螺旋加工子程序n90g90g40g01x0y0;撤消刀具半径补偿n100g49g00z200.m09m05;撤消刀具长度补偿,关切削液n110m30;程序结束程序程序注释o7114;程序名n10g91g02i-14.z-1.5f300;螺纹加工n20m99;返回主程序第五章 数控加工的对刀首先要确定好工件坐标系的原点，然后使用寻边器或刀具确定工件的x和y坐

31、标位置，最后使用刀具确定z坐标的位置。x向对刀方法：（1）将寻边器装在主轴上，如下图9-1所示：图9-1（2）主轴转速500r/min700r/min; （3）手摇移动工作台使寻边器慢慢靠近工件-x向，此时应降低手动进给倍率，直到寻边器上下两部分重合，如下图9-2：图9-2 （4）手摇z向提起寻边器，y轴不动，在相对坐标位置中输入x0，即x轴相对坐标清零，如下图9-3、9-4所示： 图9-3 图9-4（5）手摇将寻边器移动到+x轴，用同种方法对+x轴，记录下机床坐标系中的x值，如下图9-5所示：图9-5（6）计算出工件坐标系的x值，将机床坐标值输入到g54存储器中,如下图9-6所示：图9-6

32、y向对刀方法：与x向对刀方法相同。z向对刀方法：（1）将刀具装在主轴上；（2）将工件放一对刀块；（3）手摇移动使刀具靠近对刀块，边移动刀具边拿对刀块试塞，直到松紧适度为止，记录下机床相对坐标系中的z值,如下图9-7所示：图9-7 （4）手摇使刀具至工件外，脱离工件，此时z轴不动；（5）手摇使z轴向下移动一个对刀块高度；（6）将z轴相对坐标清零或将z轴机床坐标值输入到g54存储器里,如下图9-8所示：图9-8第六章 数控仿真加工把编辑好的所有程序单以问本的形式保存，在宇龙仿真系统中按程序传输按钮，选择程序所要加工的程序，再在控制面板中创建程序名，并按面板中的按钮进行程序的传输。传入程序见图10-1。图10-1把所有程序逐个输入到数控仿真加工软件所并进行仿真加工，经过加工后的零件走刀轨迹如下图10-2所示。 图10-2仿真实体图零件如图10-3。图10-3 结束语 随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周