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1、淮安信息职业技术学院毕业论文运用加工中心进行典型圆盘零件的加工与工艺的分析学生姓名学 号系 部专 业数控应用技术班 级指导教师 顾问教师二。一二年十月摘要数控技术及数控铳床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现 自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。在零件的数控加工过程中，零 件的数控加工工艺分析和工艺设计至关重要。本毕业设计选取典型的铳削零件，针对其数控加工工艺展开分析，制定加工方案, 选择加工设备、夹具、刀具、量具、确定切削用量、安排加工顺序、制定走刀路 线等。依据分析的结果，对该零件进行了数控加工工
2、艺设计， 并编制了零件的数 控加工工序卡片。最后，采用手工编程与自动编程相结合编制了该零件的数控加 工程序，在编程过程中，还要对一些工艺问题（如工件的装夹、对刀、换刀、刀 具补偿等）做相应处理。关键词： 数控铳床加工工艺数控编程加工工序摘要第一章绪论31.1数控加工技术简介31.2本论文研究的目的及意义 4第二章 数控加工工艺的概述 52.1数控加工工艺的特点2.2数控加工工艺分析的主要内容数控加工工艺内容的选择数控加工工艺路线的设计数控加工工序的设计确定走刀路线和安排工步顺序定位基准与夹紧方案的确定夹具的选择刀具的选择确定加工用量第三章典型圆盘零件的加工与工艺的分析3.1 本零件图的图纸分析
3、3.2 零件加工工艺分析3.3数控铣削切削用量的选择切削用量的选择原则切削用量的选择方法3.4夹具选择与装夹方案的确定加工设备的选用342刀具的选用3.5数控铣削加工顺序的确定加工顺序安排原则工序顺序的安排工序与工步的划分3.6零件刀具卡片和工艺卡片制定3.7该零件自动编程加工设计第四章加工程序单第五章总结与展望致谢第一章绪论1.1数控加工技术简介数控加工技术是现代制造技术的基础，它的广泛应用使普通机械被数控机械所代替，使全球制造业发生了根本变化。 数控技术的水准、拥有和普及程度已经成为衡量一个国家综合国力 和工业现代化水平的重要标志之一。数控铣床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小
4、批量零件、结 构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的 关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控铣床集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络 通信技术于一体，是典型的机电一体化产品， 它的发展和运用，开创了制造业的 新时代，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式，使世界制造业的格局 发生了巨大变化。现代的CAD/CAMFMS CIM苗，都是建立在数控技术之上。数 控技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。与普通机床相
5、比，数控机床的加工有以下几方面的优点：（1）加工精度高，质量稳定。（2）能完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件加工。（3）生产效率高。（4）对产品改型设计的适应性强。（5）有利于制造技术向综合自动化方 向发展。（6）监控功能强，具有故障诊断的能力。（7）减轻工人劳动强度、改善 劳动条件。数控机床的加工原理可简要概述为： 在数控机床上加工零件时，要是想根据零件 的加工图样的要求确定零件的工艺过程、工艺参数和刀具参数，再按规定编写零 件数控加工程序，然后通过手动数据输入方式或计算机通信等方式将数控加工程 序送到数控系统，在数控系统控制软件的支持下，经过分析处理与计算后发出相 应的指令，通过
6、伺服系统使机床按预定的轨迹运动，从而控制机床进行零件的自 动加工。数控铣床具有广泛的适应性，加工对象改变时只需要改变输入的程序指令；加工 性能比一般自动机床高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、 改 型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果。随着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种日益增多， 有铣床、镗床、钻床、 磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换刀、 一次装卡进行 多工序加工的加工中心、车削中心等数控加工工艺的内容包括了机械加工工艺和数控加工程序编制的基本知识和基 本理论、典型零件加工工艺分析的方法。数控加工工艺的研究宗旨是如何科学的
7、最优的设计加工工艺，充分发挥数控机床的特点，实现数控加工中的优质、高产和低耗。学会选择机床、刀具、夹具及零件的表面的加工方法，掌握数控加工工 艺的设计方法以及分析解决生产中的工艺问题世界各工业发达国家通过发展数控技术、 建立数控机床产业，促使制造业跨 入一个新的发展阶段，给国民经济的结构带来了巨大的变化。 数控机床是世界第 三次产业革命的重要内容，它不但是机电工业的重要基础装备，还是汽车、石化、 电子和现代医疗装备等产业现代化的主要手段。 虽然数控机床产业本身的产值远 不如汽车、化工等产业，但高效的数控机床给制造业带来了现代化的生产方式以 及高倍率的效益增长，这是促进国民经济发展的巨大源动力。
8、 特别是数控技术在 制造业的扩展与延伸所产生的辐射作用和波及效果，足以给机械制造业的产业结 构、产品结构、制造方式及管理模式等带来深刻的变化。当今数控机床正在朝着 以下几个方向发展：（1）高速度、高精度化。（2）多功能化。（3）智能化。（4） 数控编程自动化。（5）可靠性最大化。（6）控制系统小型化。1958年我国开始研制数控机床，1975年又研制出第一台加工中心。我国是世界 上机床产量最多的国家，但数控机床的产品竞争力在国际市场中仍处于较低水 平，即使在国内市场也面临着严峻的形势。目前，在数控技术领域，我国同先进 国家之间还存在不小的差距，但这种差距正在缩小。数控技术的应用也从机床控 制拓展
9、到其他控制设备，如：数控电火花线切割机床、数控测量机和工业机器人1.2本论文研究的目的及意义使我们了解数控铣床的加工工艺范围、特点、方式、及加工对象，掌握零件图样 的分析、刀具夹具的选用、工艺路线的拟定以及数控编程等。通过对数控技术的 发展，极大地改变了人们的制造手段和方法。本文通过对数控铣床及数控系统的 介绍和典型铣床零件的加工规程的分析从而进一步提高对数控铣床的认识程度， 并掌握铣床零件加工的规程。在零件的加工过程中工艺分析是尤其重要的，而数控加工工艺分析与处理是数控编程的前提和依据，没有符合实际的数控加工工 艺，就不可能有真正可行的数控加工程序， 所以这次设计的重点就在数控加工工 艺上，
10、结合数控加工工艺要求和零件的使用要求对零件的数控加工工艺流程作了 的分析。第二章数控加工工艺的概述2.1数控加工工艺的特点在普通机床上加工零件时，是用工艺规程或工艺卡片来规定每道工序的操作 规程，操作者按工艺卡上规定的“程序”加工零件。而在数控机床上加工零件时， 要把被加工的全部工艺过程、工艺参数和位移数据编制成程序，并以数字信息的 形式记录在控制介质（如穿孔纸带，磁盘等）上，用它控制机床加工。由此可见, 数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点，具体表现如下：1 .工序的内容复杂。这是由于数控机床心比普通机床价格贵，若只加工简 单工
11、序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序。2工步的安排更为详尽。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问 题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及加工路线的确定等问题，在编制数 控加工工艺时是不能忽略的。2.2数控加工工艺分析的主要内容实践证明，数控加工工艺分析主要包括以下几方面的内容：1. 选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容；2分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定加工 方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工 序的衔接等；3. 设计数控加工工序，如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的 选择、切削用量的确定等
12、；4. 数控编程中的相关工艺问题处理，如对刀点、换刀点的选择、加工路线 的确定、刀具的补偿；5. 分配数控加工中的容差；6. 处理数控机床上的部分工艺指令。数控加工工艺内容的选择对于某个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成。而往往只是其中的一部分适合于数控加工。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。在选择并作出决定时， 应结合本企业设备的实际，立足于解决难题、攻克关键和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。在选择时，一般可按下列顺序考虑：1 .通用机床无法加工的内容应作为优选内容；2. 通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为
13、重点选择内容；3. 通用机床效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存 在富余能力的基础上进行选择。一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综 合效益等方面都会得到明显提高。 相比之下，下列一些内容则不宜选择采用数控 加工：1. 占机调整时间长。如：以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，要用专 用工装协调的加工内容；2. 加工部位分散，要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦， 效果不明显，可安排通用机床补加工；3. 按某些特定的制造依据（如：样板等）加工的型面轮廓。主要原因是获 取数据困难，易与检验依据发生矛盾，增加编程难度。此外，在选择和决定加工内容
14、时，也要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等等。总之，要尽量做到合理，达到多、快、好、省的目的。要防止把数 控机床降格为通用机床使用。数控加工工艺路线的设计数控加工工艺路线设计与通用机床加工工艺路线设计的主要区别，在于它往往不是指从毛坯到成品的整个工艺过程， 而仅是几道数控加工工序工艺过程的具 体描述。因此在工艺路线设计中一定要注意到， 由于数控加工工序一般都穿插于 零件加工的整个工艺过程中，因而要与其他加工工艺衔接好。 数控加工工艺路线 设计中应特别注意以下几个问题：1工序的划分根据数控加工的特点，数控工序的划分一般可按下列方法进行：(1) 以一次安装、加工作为一道工序。这种方法适合于加
15、工内容较少的零 件，加工完后就能达到待检状态。(2) 以同一把刀具加工的内容划分工序。有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工表面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如控制系统的限制， 机床连续工作时间的限制，各机床负荷率平衡等。此外， 程序太长会增加出错与 检索的困难，因此程序不能太长，一道工序的内容不能太多。(3) 以加工部位划分工序。对于加工内容很多的工件，可按其结构特点将 加工部位分成几个部分，如内腔、外形、曲面或平面，并将每一部分的加工作为 一道工序。(4) 以粗、精加工划分工序。对于经加工后易发生变形的工件，由于对粗 加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般来说，凡要进行粗精加工的过程， 都要将工序分开。2 顺序的安排顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧的需要来 考虑。顺序安排一般应按以下原则进行：(1) 上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机 床加工工序的也应综合考虑；(2) 先进行内腔加工，后进行外形加工；(3) 以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加 工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数；(4) 在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工 序。3.数控加工工序与普通工序的
