《端盖零件的数控铣床铣削编程与加工》由会员分享，可在线阅读，更多相关《端盖零件的数控铣床铣削编程与加工（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 题 目：端盖零件的数控铣床铣削编程与加工学 号： 姓 名： 分 校： 教 学 点： 指导教师： 目录一、引言1二、数控编程方法1（一）手工编程1（二）自动编程1三、数控机床1（一）数控机床简介1（二）数控机床的发展趋势2四、数控加工程序编程的内容与步骤2（一）数控编程过程的内容2（二）数控编程步骤2五、设计说明书3（一）工艺分析与选择3（二）确定装夹方案4（三）确定加工顺序4（四）刀具选择4（五）切削用量选择6（六）主要加工步骤7（七）主要操作步骤12六、结论14七、参考文献14数控铣零件编程与加工 摘要：大家都知道，数控加工是目前的一门新的专业，为了使学习更方便，我编写了这份数控铣床铣削编
2、程与操作设计，希望为大家的工作、学习带来方便。我的这份毕业设计的主要是内容是对我们机械类加工日常加工中常见的工件取其中的一典型零件进行系统的编程与操作设计，从数控加工前应做的准备开始到数控加工工艺分析、数控刀具及其选择、工件装夹方式与数控加工夹具的选择、程序编制中的数值计算、数控加工程序的编制、数控车削加工、数控铣削加工、数控加工中心编程及自动编程技术等内容等数控加工时应注意的问题做了一一的说明。由于水平有限，自己对设计的完成还不是很完善，有不足之处，希望老师斧正。关键词：编程，加工，工艺分析一、引言 本文主要讨论数控铣床的编程方法，编程注意事项，加工工艺分析，刀位轨迹计算，编程与校验，数控编
3、程时注意的事项。刀具的选择，即加工工艺路线的确定等都做拉分析，为了更好的掌握数控零件的编程与加工，在以后的工作中能够独立的加工生产，熟练的掌握编程与加工是必要的。二、数控编程方法（一）手工编程手工编程是指利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行道具轨迹的运算，并进行指令编制。这种编程方法不需要计算机、编程器、编程软件等辅助设备，只需要有合格的编程人员即可。其优点是比较简单，对机床操作人员来说比较容易掌握且适应性较强；缺点是编程要花费大量时间。 （二）自动编程 自动编程也称为计算机辅助编程，是指用计算机或编程器编制数控加工程序。自动编程的大部分工作都由计算机完成，如坐标值的计算、零件加工程
4、序单的编写等。自动编程方法还可以通过计算机或自动绘图仪进行刀具运动轨迹的图形检查，从而及时验证程序的正确性。自动编程的优点在于大大减轻了编程人员的劳动强度，效率提高几十倍乃至上百倍，同时解决了手工编程无法解决的复杂零件的编程难题。三、数控机床（一）数控机床简介（1）数控机床的定义数控机床是一个装有程序控制系统的机床。该系统能够逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令所规定的程序。（2）数控机床的组成及分类数控机床由控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体、辅助装置组成。数控机床按机床运动的控制轨迹可分为点位控制的数控机床直线控制数控机床轮廓控制数控机床；根据同时控制联动轴数可分为二轴联动二轴半联
5、动三轴联动四轴联动五轴联动；按伺服控制的方式可分为开环控制全闭环控制半闭环； （3）床的特点与应用范围数控机床加工精度高、可加工复杂形状的零件、工生产率高，具有良好的经济效益、动化程度高，改善劳动条件、于生产管理的现代化。数控机床适用于多品种、小批量零件或新产品试制中的零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、艺设计需要频繁改型的零件、格昂贵、不容允许报废的关键零件、要最短生产周期的急需零件、普通机床加工时、需要昂贵工装设备的零件。（二）数控机床的发展趋势高速切削技术的应用,关键在于开发具有高速度、高精度、高稳定性的高新技术设备,在现有加工设备中,只有数控机床才有可能担当其重任。然而,要实现真正意
6、义上的高速切削加工,数控机床还需向高速、高精度、柔性化、控制系统开放性、控制系统支撑软件和工厂生产数据管理方向迈进,才能适应现代制造业飞速发展的要求。*数控系统 数控系统是数控机床的核心。现代数控系统通常是一台带有专门系统软件的专用微型计算机。它由输入装置、控制运算器和输出装置等构成，它接受控制介质上的数字化信息，通过控制软件和逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令控制机床的各个部分，进行规定、有序的动作。 作为用户，在考虑数控系统的时候，最关心的是系统的可靠性、可能和优越的性价比，因此应该考虑以下几个方面：（1）分辨率 分辨率越高，可以清楚的进行控制，适合工业环境使用。（2）
7、控制轴数和联动轴数应和购买的机床相配合，符合购买的机床情况。（3）标准（基本）功能项目功能越全越好，结合机床使用而定，特别是一些自动补偿、自适应技术模块等先进的检测、监控系统：红外线、温度测量、功率测量、激光检测等先进手段的采用，将在一定程度上大大提高机床的综合性能，保证机床更加可靠精确地自动工作四、数控加工程序编程的内容与步骤（一）数控编程过程的内容 数控编程的主要内容有零件图的工艺分析，工艺方案的确定，加工轨迹坐标的数学计算，零件加工程序清单的编写，程序的输入、校验与首件试切。典型的数控编程过程如图1所示。流程图（二）数控编程步骤在数控编程之前，编程员应了解所用数控机床的规格、性能、数控系
8、统所具备的功能及编程指令格式等。根据零件形状尺寸及其技术要求编写程序。1、零件图的工艺分析根据零件图的形状精度、尺寸精度、位置精度以及表面粗糙度等要求确定零件的加工方案，如加工方法的选择，加工顺序的安排，装夹方式的确定等。2、数学计算为使数学计算更加方便，一般根据零件的几何特征建立一个工件坐标系，相对于该坐标系计算加工轨迹上各点的坐标值。对于形状比较简单的零件的加工来说，需要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值。3、编写零件加工程序单根据数控系统规定的指令代码及程序段格式，编写加工程序单，填写有关的工艺文件，如数控加工工序卡、数控刀具卡、数控加工程序单等。4、
9、输入程序通过键盘、光盘、磁盘等将程序输入到机床的数控系统。5、程序校验与首件试切在数控仿真系统上仿真加工过程，空运行观察进给路线是否正确，为进一步检验被加工零件的加工精度，还要进行零件的首件试切。五、 设计说明书（一）工艺分析与选择该零件图主要由平面、孔系及外轮廓组成，内孔表面的加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔及光加工方法选择原则，中间15孔的尺寸公差为H7，表面粗糙度要求较高，可采用钻粗镗精镗方案。两端10mm孔处没有尺寸公差要求，可采用自由尺寸公差IT11-IT12处理，表面粗糙度要求不高，可采用钻8mm扩孔10mm的方案；平面轮廓与零件表面凸台常采用的加工方法有数控铣、线切割
10、及磨削等。在本设计中，平面、外轮廓表面与零件表面凸台粗糙度要求Ra6.3mm,可采用粗铣精铣方案。图中位置精度要求较高的是底面与孔轴线之间的垂直度，在加工过程中应重点保证。 （二）确定装夹方案由于夹具确定了零件在数控机床坐标系中的位置，因而根据要求夹具能保证零件在机床坐标系的正确坐标方向，同时协调零件与机床坐标系的尺寸根据零件的结构特点，加工上表面，60mm外圆及其台阶面和孔系时可选用一面两孔定位方式，即以底面、4H7和一个13mm孔定位，如图2示，选择上述装夹方式结构相对简单，能保证加工要求，便于实施。（三）确定加工顺序加工顺序的选择直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。按照基面先行
11、、先面后孔、先主后次、先粗后精的原则确定加工顺序，即粗加工定位基准面（底面）粗、精加工上表面外圆及其台阶面外轮廓铣削精加工底面并保证尺寸。（四）刀具选择刀具的选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，选择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比，数控加工对刀具的要求更高，不仅要求精度高、刚度高、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数。 选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀，铣削平面
12、时应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀，对一些主体型面和斜角轮廓形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、鼓形刀、锥形刀和盘形刀。曲面加工常采用球头铣刀，但加工曲面较低平坦部位时，刀具以球头顶端刃切削，切削条件较差，因而采用环形铣刀。表2-1刀具卡片序号刀具名称规格用途刀具材料1立铣刀20mm粗铣外轮廓、铣凸台、30孔硬质合金2中心转3mm钻定位孔高速钢3钻头13mm钻孔高速钢4钻头8mm钻孔高速钢5立铣刀8mm铣10孔硬质合金6镗刀10mm镗15孔硬质合金（五）切削用量选择切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等。切削用量的大小对切削力、切削速率、刀
13、具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。对于不同的加工方法，需选择不同的切削用量，并应编入程序单内。合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也考虑经济性和加工成本；半精加工或精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。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。孔系加工切削用量见表2。该零件材料切削性能较好，铣削平面、外圆及其台阶面和外轮廓面时，留0.5mm精加工余量，其次一刀完成粗铣。确定主轴转速时，先查切削用量手册，硬质合金铣刀加工加工铸铁（190-260HB）时的切削速度为45-90m/min，取v=70m/min,然后根据铣刀直径
14、计算主轴转速，并填入工序卡中（若机床为有级调速，应选择与计算结果接近的转速）。N=1000v/3.14D确定进给率时，根据铣刀赤数、主轴转速和切削用量手册中给的每齿进给量，计算进给速度并填入工序卡片中。Vf=Fn=Fn* Zn背吃刀量的选择应根据加工余量确定。粗加工时，一次进给应尽可能切除全部余量。在中等功率的机床上，背吃刀量可达8-10mm。半精加工时，背吃刀量取为0.5-2mm。精加工时，背吃刀量取为0.2-0.4mm.工艺卡片零件名称端盖零件图号001材料45号钢工序01夹具名称机用平口虎钳使用设备加工中心 XH715D工步刀具名称规格用途刀具编号主轴速度/（r/min）进给速度/（mm/mm）背吃刀/mm加工余量/mm1立铣刀20mm粗铣外轮廓、铣凸台、30T0130015010102中心转3mm钻定位孔T028001501.51.53钻头15钻孔T034001509-4钻头8钻孔T04500150925立铣刀
