运用Mastercam X3模拟加工数控零件的毕业设计 08数控朱英杰南通城市职业学院

第一篇：运用Mastercam X3模拟加工数控零件的毕业设计 08数控朱英杰南通城市职业学院

南通电视广播大学

08届5年制大专毕业设计论文

运用Mastercam X3模拟加工数控零件

学生姓名朱英杰学号 0833020118 班级 08职数控专业数控加工技术

分院机械工程系指导教师季建华

2012年 12月 21日

摘要：数控加工（numerical control machining），是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。

Mastercam不但具有强大稳定的造型功能，可设计出复杂的曲线、曲面零件，而且具有强大的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。其可靠刀具路径效验功能使Mastercam可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为一优秀的CAD/CAM软件。同时Mastercam对系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设计、CNC铣床、CNC车床或CNC线切割等加工操作中，都能获得最佳效果。

关键词：数控机床发展趋势； Mastercam 使用操作

目

录

第一章

绪论...................................................................................1 第二章

数控机床技术...................................................................3 2.1 数控概念...................................................................................2.2 数控机床的优先以及缺点.......................................................2.2 我国数控机床发展的现状与对策...........................................2.3 数控机床的发展趋势...............................................................★第三章 Mastercam模拟仿真数控机床车床操作.....................6 3.1 使用Mastercam模拟进行切削加工.......................................3.2 使用Mastercam自动生成数控机床加工程序.......................参考文献..........................................................................................20 结语..................................................................................................21 致

谢..........................................................................................22

第一章

绪论

作为一名机械工程的学生，将来的方向必然与数控技术密不可分。而在我们今后的工作上、运行使用中不可避免地要产生各种故障，关键的问题是如何迅速诊断，确定故障部位，并及时排除解决，保证正常使用，提高生产效率。

近年来，随着计算机技术的发展，数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造业中，普通机械正逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所代替。目前国外机械设备的数控化率已达到85%以上，而我国的机械设备的数控化率不足20%，随着我国机制行业新技术的应用，我国世界制造业加工中心地位形成，数控机床的使用、维修、维护人员在全国各工业城市都非常紧缺，再加上数控加工人员从业面非常广，可在现代制造业的模具、钟表业、五金行业、中小制造业、从事相应公司企业的电脑绘图、数控编程设计、加工中心操作、模具设计与制造、电火花及线切割工作，所以目前现有的数控技术人才无法满足制造业的需求，而且人才市场上的这类人才储备并不大，企业要在人才市场上寻觅合适的人才显得比较困难，我们的高级技工在未来5—10年内仍会有大量的人才缺口。数控专业的就业前景自然是当乐观。数控人才的匾乏无疑是我国制造业与国际先进工业国家相比存在着很大的差距的要原因之一。由于数控技术是最典型的、应用最广泛的机电光一体化综合技术，我国迫切需要大量的从研究开发到使用维修的各个层次的技术人才。因此，既有学历又有很强操作能力的数控加工人才更是成为社会较紧缺、企业最急需的人才。

这就很明显的证明了数控机床的研究与应用必定对我们今后的人生有很大的帮助！在学校实习时，我也曾经接触过机床与数控机床，感觉它们的区别之大：普通机床的操作是由个人完成，在根据不同的加工要求下，急时做好对机床的调整，例如：对一段圆柱进行车圆锥面的时候，根据要求进行计算，将小滑板法转到计算出的角度；而数控机床只要根据技术员所编程序进行车削，自动调整，无须人力。从而看出数控机床比一般机床的高技术性、高效率等，体现了数控机床的优越性、高性能。

数控机床根据所实现加工的情况不同，也有不同的型号。我们刚开始接触数控机床，使用的是模拟型，在厂里所接触的就属于实用型，在这两者之间，也有不同的区别：程序所须代码的意思不同、系统不同、机床按键不同等。同时，根据实际情况所需，数控机床上的功能也随之变动：有的适用于加工普通零件，有的适用于加工高精度的零件。模型弄数控机床，是根据你所编的程度进行操作，没有任何的变动，相当于执行你的指令，不会自我完善；实用型数控机床则相反，它会根据所出现的情况，辨别进行完善，例如：机床用麻花钻进行钻孔，如果你没有设置退刀程序，模拟机床会根据你的程序，一直到钻孔结束；而厂里的机床，可以根据你设置的程序，进行完善，在钻孔时，会自动退一点点，让孔内的铁屑随着退刀出来，再继续钻孔。

在这样的对比之下，可以看出数控机床在向着人类所期待完美状态前进，它的“成长”标志着社会生产水平的发展，是我们人类的重要标志之一。

第二章

数控机床技术

2.1 数控的概念

数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。

2.2 数控机床的优先以及缺点

优点：

1、加工对象改型的适应性强可以快速地从加工一种零件转变为加工另一种零件，这就为单件、小批以及试制新产品提供了极大的便利。节约时间，资金。

2、加工精度高首先结构上引入滚珠丝杆其次采用软件精度补偿技术最后是加工全程由程序控制加工，减少人为因素对加工精度的影响。能加工结构很复杂的工件，如螺旋浆。

3、生产效率高

4、自动化程度高

5、良好的经济效益

6、有利于生产管理的现代化

缺点：

1、由于费用高昂，加工大批量零件不利。

2、操作人员要求素质高，工资成本高。

3、系统复杂，维护费用高。总之：杀鸡不要用牛刀。

2.3 我国数控机床发展的现状与对策

目前，我国国产中高档数控切割机床产品总的情况是质量上不去而成本又下不来。主要有两大原因：一方面，我们高档数控系统和功能部件的国外依赖度太高；另一方面，我们在深层次的技术开发方面的掌握度不够，只知其然，而不知其所以然。比如，一台高档数控切割机床往往是高档数控系统和高档功能部件的集合体，而企业仅限于使用标准平台上的那些功能，即使采用的是同样的高档数控系统，国内机床应用水平和适应范围也受到局限。

关键就在于我们在软件开发的深度和广度上不够，性能和质量也上不去。现在需要行业进行深层次的技术，研究点产业化技术，只有这样产品竞争力才能提上去。为此，现在国内不少机床企业在数控系统上搞二次开发的能力明显不够，因此，突破数控系统及主要功能部件的发展瓶颈显得尤为迫切。

现在有人提出，在五年内中国数控切割机床企业要由大变强。这必须认清我国数控机床产业发展的现实情况，即由于我们在整体研发体系等方面的不足，要想在短期内全面提升国产中高档数控切割机床的产业化水平还困难重重，扎扎实实地往这个方向逐步推进。

通过行业内的讨论以及我国对数控机床行业的支持政策分析，以下三方面的对策以提高我国国产中高档数控机床产业：第一，在向行业主要服务领域重点企业主导产品的典型零件加工装备上有突破性进展。第二，国产数控切割机床特别是中高档数控切割机床在国内市场占有率明显提高，国内中高档数控切割机床应用数控系统和主要功能部件国产化率明显提高。第三，少数几种或更多机床工具产品成为国际知名品牌，少数几家或更多企业成为世界强势企业。

目前，国内机床制造企业总体上是大而不强，而功能部件和数控系统企业则是既不大也不强。实现我国数控机床产业的复兴必须以点带面，首先在一些重点应用领域实现突破。

2.4 数控机床的发展趋势

近几年来我国机床行业保持着较高的景气，行业规模持续增长，产量增速远高于机械工业平均水平。2010年，在金融危机对全球机床行业都造成严重冲击的情况下，我国机床行业却呈现出前抑后扬的态势。

近几年来我国机床行业保持着较高的景气，行业规模持续增长，产量增速远高于机械工业平均水平。2010年，在金融危机对全球机床行业都造成严重冲击的情况下，我国机床行业却呈现出前抑后扬的态势。有数据表明，我国机床行业全年累计完成工业总产值4014.2亿元，同比增长16.1%，国产金属加工机床产值市场占有率由上年的61%提高到70%，其中国产数控机床由51.6%提高到62%，行业完成固定资产投资额同比增长36%。我国首次成为世界机床第一大生产国。

2011年1—6月机床工具行业工业总产值和产品销售产值继续维持在较高增长水平，各月月度工业总产值同比增速较上年年末有所放缓。6月份单月产值达到634.9亿元，创历史月度产值最高记录。

然而尽管我国机床行业庞大，但是与国外相比，还不够强。中国机床工具工业协会常务副理事长吴柏林也曾提到，关于我国现阶段机床行业的基本特征是大而不强，其主要矛盾是国内市场需求结构的加速升级与行业供给能力不相适应的矛盾。这些还主要表现在：

1、低档产品产能过剩；

2、科技基础薄弱、产品质量水平低，新产品开发能力不强，自主知识产权拥有量与产业发展不相适应，导致高档数控机床品种少，大部分需进口；

3、缺乏大型国际集团、市场竞争力弱；

4、功能部件发展滞后，特别是关键功能部件，在品种和生产能力等方面存在很大差距，成为数控机床产业发展瓶颈；

5、金属加工机床产业总体规模不小，但数控机床产业规模不大，产量集中度也不够；

6、制造企业的技术装备比较落后，综合管理和服务能力不强。

因为上诉原因我国机床普遍依赖进口，导致进口机床不断大量进入国内市场，对我国发展数控机床产业产生了较大冲击，特别是一些大型、重型机床，如龙门铣、龙门加工中心、铣镗床、立式车床、数控齿轮加工机床等进口单价走低，对市场需求已开始下滑的大型、重型机床市场造成了更加严酷的竞争。此外持续进口大量加工中心、数控车床等量大面广的机床产品，对我国机床企业进行结构调整、产业升级将造成长期的负面影响。那么我们该如何克服这些问题，真正做到“大”而“强”，做到不依赖进口，自主研究，独立创新呢。

首先加强机床行业重点企业技术中心建设，加强行业技术创新平台的建设，建立以企业为主体、市场导向、产学研结合的技术创新体系；其次形成科技人才培育和激励机制，鼓励数控机床制造企业通过集成创新，引进消化吸收再创新及与用户联合开发，提高机床的标准，做到高精度、高质量加工，高效率、复合型加工，高操作性、智能化人机界面，综合生产管理、数字化、信息化加工，加快高档数控机床的发展；最后是国家支持国产数控机床开拓国内市场，扶持国产高档数控机床首台首套开发的应用。★第三章：Mastercam模拟仿真数控机床车床操作

3.1 使用Mastercam模拟进行切削加工

使用Mastercam模拟加工能够快速的完成并且能提前发现改正刀具及刀具路径，并自主生成程序。下面我就使用Mastercam绘制加工车削组合件。

组合件工件图：

首先打开Mastercam（本次模拟加工使用的是Mastercam X3）

点击机床类型-车床-默认模拟生成车削加工系统

点击刀具路径管理界面的属性-材料设置

选择素材和夹爪的信息内容设置毛培与卡盘大小，生成如下图

开始模拟车削

画出左端外轮廓刀具路径，然后选择刀具路径-粗车在串联选项中选择画出的刀具路径，点击确定，出现如下图，选择合适刀具并设置粗加工参数，点击确定就自动完成外轮廓的粗车。

继续选择刀具路径-精车选择先前刀具路径，并设置精车参数后点击确定自动完成外轮廓的精车。

画出左端两个外槽的刀具路径，选择刀具路径-车床径向车削刀具路径用两点法选取两个槽，然后选择合适的刀具，设置径向粗车与精车参数，点击确定自动完成两个外槽的加工。

接下来开始钻孔，点击刀具路径-钻孔选择直径20mm钻孔刀，设置钻孔深度，点击确定自动完成钻孔。

画出左端内孔的刀路径，并使用刀具路径中的粗车与精车，选择合适的刀具进行加工。

接下来就模拟进行右端外轮廓的加工，首先选择车削加工，并在设置中选择合适的材料与夹爪。画出右端外轮廓的刀具路径，使用粗车与精车，选择合适的刀具进行加工。

画出左端外槽的的刀具路径，并使用两点法选择刀具路径，选择合适的刀具与粗警车参数，并且在径向车削外形参数中选择锥底角倒角，倒角宽1.5mm，点击确定自动切槽。

下面加工外螺纹，点击刀具路径-车螺纹选择合适的螺纹刀并在螺纹型式参数中设置导程，大小直径，螺纹深度，起始位置，终止位置，点击确定自动加工螺纹。

最后加工组合零件。首先画出外轮廓刀具路径，然后使用刀具路径选用合适的刀具进行粗车与精车。

接着对工件进行打孔，选择合适的刀具打孔。

画出内孔的刀具路径，并使用刀具路径选择合适的刀具进行粗车与精车。

画出内槽的刀具路径，使用两点法选择刀具路径并使用合适的刀具加工出内槽。

加工内螺纹，选择合适的刀具并根据螺纹位置与数据填写螺纹形式参数，最后自动加工出内螺纹。

最后切断，选择刀具路径-截断选择要截断的点，选择合适的刀具，点击确定完成切断。

组合件的模拟加工完成

3.2 使用Mastercam自动生成数控机床加工程序

选择G1即可自动生成程序，由于自动生成程序过多我只生成右端外轮廓粗车与精车为例：

G21(TOOL3)(OD FINISH RIGHTVNMG 16 04 08)G0 T0303 G97 S3600 M03 G0 G54 X46.227 Z4.5 G50 S3600 G96 S550 G99 G1 Z2.5 F.5 Z-64.8 X50.X52.828 Z-63.386 G0 Z4.5 X42.454 G1 Z2.5 Z-64.8 X46.627 X49.455 Z-63.386 G0 Z4.5 X38.68 G1 Z2.5 Z-64.761 G2 X39.64 Z-64.8 R3.G1 X42.854 X45.682 Z-63.386 G0 Z4.5 X34.907 G1 Z2.5 Z-63.644 G2 X39.08 Z-64.787 R3.G1 X41.909 Z-63.373 G0 Z4.5 X31.134 G1 Z2.5 Z-49.42 X33.67 Z-62.099 G2 X35.307 Z-63.876 R3.G1 X38.136 Z-62.461 G0 Z4.5 X27.361 G1 Z2.5 Z-25.103 G3 X27.4 Z-25.3 R1.G1 Z-40.3 Z-44.8 X28.4 G3 X30.39 Z-45.7 R1.G1 X31.534 Z-51.42 X34.362 Z-50.005 G0 Z4.5 X23.587 G1 Z2.5 Z-22.995 G3 X23.814 Z-23.093 R1.G1 X26.814 Z-24.593 G3 X27.4 Z-25.3 R1.G1 Z-40.3 Z-44.8 X27.761 X30.589 Z-43.386 G0 Z4.5 X19.814 G1 Z2.5 Z-.093 X21.814 Z-1.093 G3 X22.4 Z-1.8 R1.G1 Z-22.8 G3 X23.814 Z-23.093 R1.G1 X23.987 Z-23.18 X26.816 Z-21.765 G0 Z1.766 X19.531 G1 Z-.234 X21.531 Z-1.234 G3 X22.Z-1.8 R.8 G1 Z-23.X22.4 G3 X23.531 Z-23.235 R.8 G1 X26.531 Z-24.734 G3 X27.Z-25.3 R.8 G1 Z-40.3 Z-45.X28.4 G3 X29.992 Z-45.721 R.8 G1 X33.272 Z-62.118 G2 X39.64 Z-65.R3.2 G1 X50.X52.828 Z-63.586 G28 U0.W0.M05 T0300 M30

参考文献

①

《Mastercam X3基础培训基本教程》刘胜建李国辉许朝山北京航空航天大学出版社

②

《机电新产品导报》

2012年第12期

③

《机床数控系统的发展趋势》黄勇陈子辰浙江大学 ④

《Mastercam应用软件实训》李晓机械工业出版社

结

语

无论在数控设备的机械性能方面还是在数控技术的智能化水平方面，我国都远远落后于发达国家，机床从普通转变为数控型机床，经历不同年代的变化，在不断的进步、不断的发展，所以数控机床是社会进步的重要标志之一。而作为年轻一代的我们，只有不断的提高自己的专业技能，不断的学习相关的知识并付诸实践，谨慎严密的做好自己的工作将数控机床的故障排除并且很好的为其维护与保养，我坚信，以我国的数控机床的技术先进、质量可靠、性能优越，数控机床的发展前途必然很广阔，必定会有美好的前景。

致

谢

大专五年学习时光已经接近尾声，在此我想对我的母校，我的父母、亲人们，我的老师和同学们表达我由衷的谢意。同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。

从开始写作至本论文最终定稿，总共花费了我一个月以来所有的业余时间。其中还多亏了辅导老师的细心教导，同学之间的互相帮助与学习。感谢08数控所有的任课老师，是你们让我能够静静地坐下来，在知识的海洋里吸取更多的营养，从而能够为自己进一步地加油充电。通过论文的撰写，使我能够更系统、全面地学习有关数控机床的理论知识，并得以借鉴众多专家学者的宝贵经验，这对于我今后的学习与工作，无疑是不可多得的宝贵财富。由于我的理论水平比较有限，论文中针对有些观点的归纳和阐述难免有疏漏和不足的地方，真诚的希望老师严格指正。

最后，祝母校蒸蒸日上，永创辉煌！

第二篇：轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计（范文）

轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计

文章来源：不详作者：佚名

该文章讲述了轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计.兴、肖诗钢主编《切削用量手册》（第三版）机械工业出版社1994年

[10]刘杰华、任昭蓉主编《金属切削

与刀具实用技术》国防工业出版2006年

五.预期设计（论文）成果

（1）能够在数控车床上加工出我们的零件且保证加工精度及各方面的工艺要求。

（2）能够根据零件的程序编制进行零件加工。

（3）能通过零件的自检。

（4）工艺设计方案可通过可行性、经济性分析。

（5）设计的全过程需作好全面、准确、周密的文字记录与总结。

诚信声明

本人郑重声明：本人所呈交的毕业设计（论文）《轴“ title=”下一页">> >> >>| 类零件的数控加工工艺的编制及加工图》是在刘老师、闫老师两位教师的指导下，根据任务书的要求，独立撰写的。

本设计（论文）中所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果，或为获得教育机构的学位或证书所使用过的材料，均已明确注明。

凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助，本人在致谢中已经明确表达了谢意。

本人完全意识到本声明的法律结果。

毕业论文（设计）作者签名：

2008年11月12日

摘要 1 前言 2 1.零件图工艺分析 3 1．1数控加工工艺基本特点 4 1.2设备选择 5 1.3确定零件的定位基准和装夹方式 5 1.3.1粗基准选择原则 5 1.3.2精基准选择原则 5 1.3.3定位基准 5 1.3.4装夹方式 5 1.4加工方法的选择和加工方案的确定 1.4.1加工方法的选择 6 1.4.2加工方案的确定 6 1.5工序与工歩的划分 7 1.5.1按工序划分 7 1.5.2工歩的划分 7 1.6确定加工顺序及进给路线 7 1.6.1零件加工必须遵守的安排原则 7 1.6.2进给路线 8 1.7刀具的选择 9 1.8切削用量选择 10 1.8.1背吃刀量的选择 10 1.8.2主轴转速的选择 10 1.8.3进给速度的选择 11 1.9编程误差及其控制 12 1.9.1编程误差 13 1.9.2误差控制 14 2.编程中工艺指令的处理 15 2.1常用G指令代码功能表 15 2.2常用M指令代码功能表 16 3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检 17 3.1程序编制 17 3.2模拟运行 19 3.3零件加工 19 3.4精度自检 19 致谢 20 设计小结 21 附录 22 轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图

摘要

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不但发展和应用领域的扩大他对归计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势.在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备是提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性保证.数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。

选这个题目的目的是它能体现出我对所学知识的掌握程度和灵活规范的运用所学知识，在我认为要成为一名合格的在学生，以自己的的思路用所学的知识来完成一份成功的毕业设计是必不可少的。此次的毕业设计主要解决的问题是零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的制订、工序与工步的划分、刀具的选择、切削用量的确定、车削加工程序的编写、机床的熟练操作。主要困难的是两次装夹中的水平Z向长度难以保证、切削|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 用量的参数设定、对刀的精度、工艺路线的制订。

运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合练习，能让我感触当代科学的前沿，体验数控魅力，为人们的生活带来方便，进一步认识数控技术，熟练数控机床的操作，掌握数控，开发数控内在潜力。

关键词：数控数控技术毕业设计

前言

本次毕业设计是学院为了提高学生的数控技术及相关技能等综合运用能力，通过毕业设计和完成毕业论文也是学院对毕业生生毕业资格的审核条件，同时也为我们以后的工作打下理论基础，本次设计是由指导老师刘老师、闫老师精心指导下和六位同学的共同协作下完成的。

数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。随着科技的迅猛发展，自动控制技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。同时，社会经济的飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。数控加工和编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论、基本知识进行综合运用，同时使对本专业有较完整的、系统的认识，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力，以及培养了科学的研究和创造能力。

数控技术不断的发展，数控技术很快会普极中国工业基地，成为工业发展的标志，数控技术的成熟也是当代科技发展的标志，所以数控技术也是国家经济的体现，中国经济正加快向新兴工业化道路发展，制造业已成为国民经济的支柱产业。先进数控技术的广泛使用，导致数控应用型人才严重短缺、作为当代的数控技术的学者我感到无比的荣幸，又感到无比的艰巨。

本毕业设计内容主要是详细叙述利用数控车床来加工零件。大致包含了数控技术特点的阐述、零件的工艺的分析过程、加工中一些问题的解决方法、数控加工过程、、数控编程、机床操作与零件自检过程等，另外还有设计说明书、参考文献、毕业设计小结、致谢、附录等部分。

设计者以严谨务实的认真态度进行了此次设计，但由于知识水平与实际经验有限，时间又较为紧迫。在设计中难免会出现一些错误、缺点和疏漏，诚请各位评审老师给于批评和指正。

1.零件图工艺分析

零件车削工艺分析C-3所示，零件材料处理为：45钢，调制处理HRC26～36，下面对该零件进行数控车削工艺分析。

零件如图：

图1.1 零件图

考核要求：

以小批量生产条件编程。

不准用砂布及锉刀等修饰表面。

未注倒角0.5×45o。

未注公差尺寸按 GB1804-M。

5、有关参数：考生抽签决定按1~4组数据进行加工。

1组 2组 3组 4组 A 18 18.5 19 19.5 B 2828.52929.5C 16 16.5 17 17.5

D 20 20.5 21 21.5

E 2222.52323.5

1．1数控加工工艺基本特点数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同，但数控机床是自动进行加工，因而有如下特点：①数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂，加工的精度高，加工的表面质量高，加工的内容较丰富。②数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点，这都无一例外的变成程序内容，正是由于这个特点，促使对加工程序正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错。否则加工不出合格的零件。

在编程前我们一定要对零件进行工艺分析，这是必不|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 可少的一步，如图C3我要对该零件进行精度分析，选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧、槽等表面组成，其中由较严格直径尺寸精度要求的如Φ28±0.02mm,ф5±0.04mm，27.5±0.04mm，粗糙度3.2μｍ，球面Sф30°的锥度等要求。

mm,轴线长度的精度如mm。可控制球面形状精度、经上面的分析，我可以采用一下几点工艺措施：

（1）零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱ф28±0.02mm、ф5±0.04mm、27.5±0.04mm，球Sф

mm，轴向长度

mm，在加工时为了保证其尺寸精度应取其中间值分别取值为ф28mm、ф23.005mm长度5mm，27.5mm，球Sф29.015mm即可。[注：上述座标值是以半径值给出的。形式如（X，Z）]（2）在轮廓曲线上，有四处圆弧依次相连，既过象限又改变进给方向的轮廓曲线。为了保证其轮廓曲线的准确性，我们通过计算到端部R5mm的圆弧与直线的切点坐标为（2.922，0），与RCmm的圆弧切点坐标为（7.791，-6.136），RC与SфBmm的切点坐标为（11.210，-20.791），SфBnmm与R5mm的切点为（12.271，-37.739），R5mm与фEmm的切点坐标为（11.5，-40.406）。[注：上述座标值是以半径值给出的。形式如（X，Z）。]（3）为便于装夹，为了保证工件的定位准确、稳定，夹紧方面可靠，支撑面积较大，零件的左端是螺纹，中段最大的直径的圆柱ф28mm。右端是依次相连的圆弧，显然右端都是圆弧相连不可能装夹，所以应留在最后加工，应先装夹毛坯加工出左端螺纹及圆柱ф28mm。调头装夹ф28mm的圆柱加工右端圆弧，毛坯选ф30×120mm。

1.2设备选择

根据该零件的外形是轴类零件，比较适合在车床上加工，由于零件上既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度,在普通车床上是难以保证其技术要求。所以要想保证技术要求,只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。由于本校现使用的是华中数控系统，所以利用现有资源。我选择在本校的数控机床HNC-CK6140加工该零件。数控机床HNC-CK6140实物图见附录一。

1.3确定零件的定位基准和装夹方式

1.3.1粗基准选择原则

（1）为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。

（2）合理分配各加工表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。

（3）粗基准应避免重复使用。（4）选择粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。

1.3.2精基准选择原则

（1）基准重合原则：选择加工表面的设计基准为定位基准；

（2）基准统一原则，自为基准原则，互为基准原则。

1.3.3定位基准

综合上述，粗、精基准选择原则，由于是轴类零件，在车床上只需用三抓卡盘装夹定位，定位基准应选在零件的轴线上，以毛坯ф35mm的棒料的轴线和右端面作为定位基准。

1.3.4装夹方式

数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设计、工艺与编程计算的基准统一，减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面，避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多的加工表面。由零件图可分析，我应先装夹毛坯ф30mm的棒料的一端，夹紧其40mm的长度加工螺纹。一直加工到零件右端的фEmm，然后将棒料卸下。装夹ф28mm的圆柱表面，加工另一端的圆弧。这样两次装夹即可完成零件的所有加工表面，且能保证其加工要求。装夹图如下：

图1.3.1 加工螺纹的装夹图

图1.3.2 加工圆弧的装夹图

1.4加工方法的选择和加工方案的确定

1.4.1加工方法的选择

加工方法的选择原则是在保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，兼顾生产效率和加工成本。在实际选择中，要结合零件形状、尺寸大小、热处理要求和现有生产条件等全面考虑。因为该零件是轴类零|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 件，比较适合在车床上加工，又经过对零件图尺寸分析，尺寸精度比较高。如ф28±0.02mm，ф29mm，ф23mm等，在普通车床是难以保证其尺寸精度、表面粗糙度，所以应该选择在数控车床上加工。

1.4.2加工方案的确定

零件上精度比较高度表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。该零件有两种加工方案：①直接用三抓卡盘装夹、调头加工。②用三抓卡盘装夹夹紧和自由端活动顶尖，经试验论证第二种方案装夹困难，对刀、退刀及换刀相当困难，所以在这里选择第一种方案加工，能够保证其技术要求。

1.5工序与工歩的划分

1.5.1按工序划分

工序划分有三种方法 ①按零件的装夹定位方式划分 ②按粗、精加工划分工序 ③按所用的刀具划分工序。

由于零件需要调头加工，如果按粗、精加工划分工序。在调头加工前后各有一次粗加工和精加工，显得比较繁琐，所以不可取；如果按所用的刀具划分工序，刀具有四把，虽然不多，但是在调头加工前后至少要重复使用三把刀，而同一把刀的两次粗、精加工分别在调头加工前后，加工内容不连续，所以也不合理，不易划分工序；只有按零件的装夹定位方式划分工序比较符合该零件的加工工序，且能保证两次装夹的位置精度，每一次装夹为一道工序。该零件只需调头前、后加工两道工序即可完成所有的加工表面，且能保证各尺寸精度及表面粗糙度。

1.5.2工歩的划分因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易划分工歩；这里选用加工不同的表面来划分工序就比较容易：

①车削螺纹端的工歩为:90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀车削1.5×45°的倒角，фD×25mm─→端面ф28mm─→圆柱ф28mm─→30°的锥台面─→фE×10mm─→切槽刀切槽5×1.5mm─→外螺纹车刀车削MD×1.5mm。

②车削圆弧端的工歩为：90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀圆弧R5mm─→圆弧RCmm─→球фBmm─→圆弧R5mm─→фE×5mm─→切槽刀切槽5×1.5mm 1.6确定加工顺序及进给路线

1.6.1零件加工必须遵守的安排原则

（1）基面先行先加工基准面为后面的加工提供经基准面，所以我应线平右

端面作为基准面。

（2）先主后次由于所加工的表面均为重要表面，所以应按照顺序从右到左

依次加工MD×1.5mm，ф28mm，фEmm螺纹调头后一次加工R5mm，фBmm，фEmm等。

（3）先粗后精先车削去大部分的金属余量，再进行成形切削保证零件的尺

寸要求和质量要求。

（4）先面后孔由于该零件没有孔，所以在该处不做考虑。1.6.2进给路线

在数控加工中，刀具好刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：

（1）加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；

（2）使数值计算简单，以减少编程工作量；

（3）应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空行程时间。

（4）确定加路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定一次走刀，还是多次走刀来完成所有加工表面，具体综合上面进给线的特点再根据具体零件具体分析，我确定该零件的进给路线有两步如下图所示：

图1.6.1 零件轮廓

第一步: 车削带有的螺纹的一端，从右到左先粗车外形фDmmm、ф28mm、фEmm到槽5±0.04mm的左端面处后，精车外形路线统粗车一样，再换刀切削5×1.5mm的槽，最后再换刀切削螺纹。如图4.2螺纹加工路线。

图1.6.2 螺纹加工路线

第二步: 车削带有圆弧的一端，从右到左先粗车外形R5mm、RCmm、фBmm到фEmm后2mm后精车外形路线同粗车一样。最后切削5±0.04mm的槽。如图4.3螺纹加工路线。

图1.6.3 圆弧加工路线

1.7刀具的选择

刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，它不|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选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经，数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度高、红硬性好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便，能适应高速和大切削用量切削。选刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。接合零件轮廓相对还是较复杂，所以具体选刀如下：

1、平端面可选用90°WC-Co的硬质合金外圆车刀，粗车、精车及在这里我选择一把硬质合金右端面外圆车刀，为防止在进行圆弧切削时刀具的副后刀面与工件轮廓表面发生干涉（可用作图法检验），副偏角应选择Kr′大一点的，取Kr′=40°右端面外圆车刀的材料选择及Kr′值这里分别参照《金属切削与刀具实用技术》一书表1-1，表1-17。

2、切槽时由于零件中槽宽5±0.04mm，一般都选刀宽4mm,刀杆25×25mm材料为高速钢W18CrV4R的切断刀，切槽时选用4mm 刀宽即可。切槽刀的选择及型号这里分别参照《《金属切削与刀具实用技术》一书表1-3，表2-2。

3、切螺纹时为了保证其螺纹刀的强度这里选用W18CrV4R高速金60°外螺纹车刀，为了保证螺纹牙深，刀尖应小于轮廓最小圆弧半径Rε，Rε=0.15～0.2mm。刀具选材料参照《《金属切削与刀具实用技术》一书表1-3即可。

刀具表如表7-1所示：

表1.7.1 数控车加工刀具卡片

产品名称

考试件

或代号

刀具规

序号刀具号

格名称 2 3 4 编制 T01 T02 T03 T04 90°硬质合金外圆车刀

右端面外圆车刀高速钢切槽刀 60°高速钢外螺纹车刀陈谦

审核 1 1 1

平端面、粗车轮廓精车轮廓切槽车削螺纹批准

共1页

数量

加工表面

零件名称

轴类零件

零件图号

GDSKC 020107 备注

右偏刀右偏刀

第1页

1.8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。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：粗加工是，一般以提高生产率为主，但也考虑经济性和加工成本；精加工进，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性加工成本。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。

1.8.1背吃刀量的选择

零件轮廓粗车循环时选ap=2mm，精加工时选ap=0.2mm，螺纹粗车时选ap=0.4mm，逐刀减少粗车4次后，精车时选ap=0.1mm。这里粗车ap值、精车ap值都是《金属切削与刀具实用技术》一书。

1.8.2主轴转速的选择

粗车直线和圆弧时n=800r/min，精车时n=1500r/min，切槽时n=600r/min，切螺纹时n=300r/min，精车时选n=300r/min。粗车和精车的主轴转速的选取都是根据平时上课所讲的及前人的实践经验所给定的。

1.8.3进给速度的选择

粗车直线、圆弧时选F=150mm/min，精车时选F=50mm/min，切槽时选F=8mm/min，粗车螺纹时选F=100mm/min，精车时选F=50mm/min。参照《数控加工与编程》一书表1-2选取。综上所述，零件的数控车削工艺分析的内容，并将其填入在表 8-1 所示的数控工艺卡上。工艺卡片上其主要内容有：工步分析、工步内容、各工步所用的主轴转速、刀具及进给速度。

表1.8.1 数控车削加工工艺卡片

单位名称工序号 001 工步号鄂东职业技术学院程序编号

工步内容

对刀、平端面及试切外圆从右至左

产品名

零件名称

称及代号考试件夹具名称三抓卡盘

刀具规

刀具号

格/mm

轴类零件使用设备华中数控CK6140 主轴转速/（r·min-1）500

进给速度/（mm·min-1）50

GDSKC020107 车间

数控实训基地背吃刀量/mm

备注

零件图号 T01 25×25 手动粗车轮廓从右至左精车轮廓 5 6 编制切槽粗车螺纹精车螺纹陈谦审核

T02 25×25 800 150 2 自动

T02 T03 T04 T04 批准

25×25 25×25 25×25 25×25

1000 800 300 300

0．2 自动

1.5 min/r 自动

共1页

自动

第1页

2008年10月23日

|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>|

表1.8.2 数控车削加工工序卡片

鄂东职业技术学院

程序

工序号

编号

001 数控加工工艺产品名称或代号卡夹具名称三抓卡盘

夹具编号

加工面

刀具号

零件名称材料

45钢

零件图号 GDSKC020107 车间

备注

HNC-6140 刀具规格/mm 工步号工步内容

主轴转速进给速度/背吃刀量/(r/min）（mm/min)/mm 1 对刀平端面及试切ф30mmr外圆

毛坯表面 T01 2 粗车倒角1.5×45°mm 倒角面粗车фMD×25mm фD的圆柱面 T02 3 粗车ф28mm的端面 ф28的端面 T02 4 粗车ф28×13.169mm的圆柱ф28的圆柱表表面

面 T02 5 粗车ф30°的锥面 °30锥面 T02 6 粗车фE×10mm фE的外圆柱表面 T02 7 精车倒角1.5×45°mm 倒角面

T02 8 精车фMD×25mm фD的圆柱面 T02 9 精车ф28mm的端面 ф28的端面 T02 10 精车ф28×13.169mm的圆柱ф28的圆柱表表面

面 T02 11 精车30°的锥面 30°锥面 T02 12 精车фE×10mm фE的外圆柱表面 T02 13 切槽5×1.5mm ф18的外圆柱表面 T03 14 粗车фMD×1.5mm фMD×1.5螺纹面 T04 15 精车фMD×1.5mm фMD×1.5螺纹面 T04 002

平右端面

右端面 T01 2 粗车R5mm的圆弧 R5的曲面 T02 3 粗车RCmm 的圆弧 RC 的曲面 T02 4 粗车SфBmm的球面车SфB的球面 T02 5 粗车R5mm的圆弧 R5的曲面 T02 6 粗车фE×4.406mm фE的圆柱面 T02 7 精车R5mm的圆弧 R5的曲面 T02 8 精车RCmm 的圆弧 RC 的曲面 T02 9 精车SфBmm的球面 SфB的球面 T02 10 精车R5mm的圆弧 R5的曲面 T02 11 精车фE×4.406mm фE的圆柱面 T02 12 切槽5±0.04mm

фA的圆柱表面 T03 编制陈谦审核

批准|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 1.9编程误差及其控制

25×25 500 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 800 8 25×25 300 50 25×25 300 50

25×25 800 50 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 800

共

页

手动 2 自动 2 自动 2 自动 2 自动 2 自动 2 自动 0.2 自动 0.2 自动 0.2 自动 0.2 自动 0.2 自动 0.2 自动

自动

手动 2 自动 2 自动 2 自动 2 自动 2 自动 0.2 自动 0.2 自动 0.2 自动 0.2 自动 0.2 自动

自动

第 1页

1.9.1编程误差

编程阶段的误差是不可避免的，误差来源主要有三种形式：近似计算误差、插补误差、尺寸圆整误差，直接影响加工尺寸精度，本次加工主要误差是计算误差与圆弧相切的切点坐标及未知交点坐标值。我们是经过笔算的数值，存在着较大的误差。

1.9.2误差控制

为了尽可能的减少笔算误差，我们采取在AutoCAD上按其尺寸精度绘出零件图，再利用“工具” ─→“查询” ─→“点坐标”捕捉各圆弧切点坐标，其精度达到0.001级，这样能有效地将误差控制在（0.1～0.2）倍的零件公差值内。

2.编程中工艺指令的处理

2.1常用G指令代码功能表

。零件来调参图表2.1.1 数控车床G功能指令（HNC-22T）

代码 *G00 G01 G02 G03 G33 G04 G07 *G11 G12 *G17 G18 G19 G20 组意义

直线插补 01 顺圆插补

逆圆插补螺纹切削 00 暂停延时 16 虚轴设定 07 单段允许单段禁止

代码 G29 *G40 G41 G42 G43 G44 *G49 *G50

组 00

意义回参考点参考点返回刀径补偿取消刀径左补偿刀径右补偿刀长正补偿

代码 G52 G53 *G54～G59 G92 G65

组 00

意义

局部坐标系设定机床坐标系编程工件坐标系1～6选择工件坐标系设定快速点定位 G28

09 11 00

宏指令调用

XY加工平面 G51 02 ZX加工平面 G24 YZ加工平面 *G25 08 英制单位

G68

04 03 05 注：①表内00组为非模态代码；只在本程序内有效。其他组为模态指令，一次制定后持续有效，直到被其他组其他代码所取代。

②标有*的G代码为数控系统通电启动后的默认状态。

2.2常用M指令代码功能表

表2.1.2 常用M指令代码

代码 M00 M01 M02 M03 M04 M05 作用时间组别意义 ★ ★ ★ # # ★ a 00 00

代码作用时间组别意义

# # ★

b 00

代码作用时间组别意义 ★ ★ ★

00 00 00 00

主轴准停程序结束并返回更换工件子程序调用子程序返回程序暂停 M06 条件暂停 M07 程序结束 M08 主轴正转 M09 主轴反转 M10 主轴停转 M11

自动换刀 M19 开切削液 M30 开切削液 M60 关切削液 M98 夹紧松开

M99

c 注：①表内00组为非模态代码；其余为模态代码，同驵可相互取代。

②作用时间为“★”号者,表示该指令功能在程序段指令运动完成后开始作用；为“# ”号者，则表示该指令功能与程序段指令运动同时开始。

3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检

3.1程序编制

程序段号程序内容 001 N01 N02 N03 N04 %0001 T0101 M03S800 G00X35Z3 M08

程序注释；程序起始行；右端面外圆车刀；主轴正转；循环起点；开切削液 N05 G71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150 N06 G00X18Z3S1000 N07 G01Z0F50 N08 X21Z-1.5 N09 Z-25 N10 X28 N11 Z-38.169 N12 X23.05Z-47.5 N13 G01W-10 N14 G00X100 N15 Z100 N16 T0202 N17 G00X32Z-25 N18 G01X18F10 N20 G04P3 N21 G00X25 N22 W1.5 N23 G01X21 N24 X18W-1.5 N25 G04P3 N26 G00X100 N27 Z100 N28 T0303 N29 G00X30Z3S300 N30 G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5 N31 G00X100Z100 N32 M09 N33 M05 N34 M30 002 %0001 N01 T0101 N02 M03S800 N03 G00X30Z3 N04 M08 N05 G71UI1R2P06Q12E0.2F200 N06 G00X5.844Z3S1000 N07 G01Z0F80 N08 G03X15.582Z-6.136R5 N09 G02X22.420Z-20791R17 N10 G03X24.542Z-37.739R14.508 N11 G02X23.05Z-40.406R5 N12 G01Z-44 N13 G000X100 N14 Z100

；粗车轮廓；快速定位；精车起点；精车倒角；精车ф21的外圆；精车ф28的端面；ф28的外圆表；30°的锥面；фE的外圆面；退刀快速定位；退刀快速定位；换切槽刀；快速定位；切槽至ф18 ；暂停修光；快速定位；快速定位；倒角起点；倒角1.5 ；暂停修光；退刀快速定位；退刀快速定位；换外螺纹车刀；车螺纹循环起点；车螺纹；退刀快速定位；关切削液；主轴停转；程序结束并返回

；右端面外圆车刀；主轴正转；循环起点；开切削液；粗车轮廓；快速定位；精车起点；精车R5的圆弧；精车R17的圆弧；精车ф29的圆弧；精车R5的圆弧；фE的外圆面；退刀快速定；退刀快速定位 N15 N16 N17 N18 N19 N20 N21 N22 N23 N24 N25 N26 N27 T0202 G00X35Z-46.5 G01X19F10 G04P3 G00X35 Z-47.5 G01X19 G04P3 G00X100 Z100 M09 M05 M30

；换切槽刀；快速定位；切槽至ф19 ；暂停修光；退刀；快速定位；切槽至ф19 ；暂停修光；退刀；退刀；关切削液；主轴停转；程序结束并返回

|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>|

注:程序编制中有关数值单位一律采用毫米(mm)制

3.2模拟运行

数控加工程序编制好后将其输入数控车床，然后对刀，在将机床锁住进行程序校验，仔细观察其模拟加工路线是否有干涉、过切、出错等现象，若有应及时对程序错误处进行修改，修改后保存，再次调出修改后的程序进行校验，直到程序万无一失，没有任何错误的情况下方可进行自动加工。注：这个环节是必不可少的，否则会发生打刀等损坏机床其它部件的情况，直接影响机床的加工精度及寿命，更严重的是存在人身安全隐患。

3.3零件加工

装夹好毛坯，调出编制好的程序，直接进行自动加工直至程序结束。

3.4精度自检

将加工好的零件卸下，用游标卡尺、千分尺对零件的尺寸精度及粗糙度进行检测。看是否达到零件的技术要求即可。致谢

经过这次的毕业设计，让我深刻的体会到什么叫做作真正的学以置用，这正是我们做学问真正的目的，也正是大多数学者难以做到的一点。

在课堂上学到的都是以理论为主，实践为辅，而现实生活中不论是做什么事情都是以理论为办事依据，实际行动为主。比如：我们的毕业设计就是要以理论知识为原则来设计自已的数控车削加工过程，然后再根据你的设计步骤来进行实践验正，看实践操作是否满足工艺过程和技术要求，若不行则要进行多次修改直到合格为止。在这里我学到了做任何事情要细心、认真、有耐心，考虑每一个细节问题要全面周到。

在设计期间，我们以小组为单位，遇到问题一起分析，找出关键地方，使我们能在较短的时间内找到解决方案，让我们在零件的加工实践操作中和工艺方面的分析得到进一步的认识，也看到了互相学习钻研和拼搏的精神，我的毕业是经过一次又一次的修改和反复的验正，最后在老师的批准下，毕业设计终于合格了。我的毕业设计之所以能圆满的完成是在得到指导老师刘老师、闫老师精心指导下和我们组的其他成员汪卫、张行、倪新、曾旭、金涛同学的互相帮助下完成的，在这里我要忠心的感谢我们的指导老师刘老师、闫老师的精心指导以及我们组其他成员的帮助。我还要真诚的祝福各老师在以后的岁月里身体健康、步步高升；祝福同学们在今后的人生道路上工作顺利、事业有成。

设计小结

在开始做毕业设计前，我认真阅读了毕业设计指导书，对零件图进行仔细的分析，从而在设计前有一个清晰的思路，也为我的设计打下了基础，使我的开题报告能顺利的完成。开题报告完成后，接着开始进行正文的撰写，设计也就正式开始了，首先我们对零件进行了工艺分析，如毛坯尺寸大小的确定和材料的确定，选择合适的加工方案法，拟定加工方案，选择合适的夹具、刀具与切削用量的确定等。在工艺分析上，让我们巩固了在大一大二时学的机械制造、机械制图、机械设计、公差与配合、金属工艺CAD绘图等专业课程，是我更好把各专业课相结合起来去完成毕业设计。随着毕业设计做完，也将意味我的大学生活即将结束，但在这段时间里面我觉得自己是努力并快乐的。在繁忙的的日子里面，曾经为解决技术上的问题，而去翻我所学专业的书籍。经过这段时间我真正体会了很多，也感到了很多。

在这次毕业设计中，给我最大的体会就是熟练的操作技能来源我们平时对专业知识的掌握程度。比如，我们想加快编程速度，除了对各编程指令的熟|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 练掌握外，还得需要你必须掌握零件的工艺方面的知识，对夹具刀具切削用量参数的设定我们必须清楚。

在设计中得到了老师和小组同学的指导与帮忙，非常谢谢！回顾这一个月的设计历程，太多的感想和心得是无法用文字来表达的。每次在遇到难点问题并通过自己的不断努力克服难关时，那份成就感，那种喜悦之情是别人无法体会到的。看到身边的同学都是那么认真投入，相互支持和鼓励的奋进，想像我们以后在工作中也会有这种拼搏的精神。附录

华中数控车床实物图

游标卡尺实物图

第三篇：轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计

Ads地方第三方谁的轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图

一.课题介绍

1.目的

经过两年多的专业知识学习我掌握了一定的基本知识，毕业设计是对我前两年专业知识的综合也是一次回顾，把所学的理论知识灵活的运用到实践操作中来这样更能强化我对专业知识更深一步的理解。

（1）数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分。

（2）是运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合实训练习。

（3）对教学计划和课程设计的一次总结。

2.任务

（1）确定加工方法的选择与加工方案

（2）确定零件的安装与夹具的选择

（3）工步与工序的划分

（4）刀具的选择与切削用量的确定（5）对刀点和换刀点的确定

（6）加工路线的确定

（7）编程误差及其控制

（8）通过编程及加工出满足题目所要求精度的零件

3.拟重点解决的问题

（1）零件的装夹

（2）刀具的对刀

（3）工艺路线的制订

（4）工序与工步的划分

（5）刀具的选择

（6）切削用量的确定

（7）车削加工程序的编写

（8）机床的熟练操作

二.主要内容

1.主要技术指标（1）以小批量生产条件编程。

（2）不准用砂布及锉刀等修饰表面③。

（3）未注倒角采用0.5×45o。

（4）未注公差尺寸按 GB1804-M。

2.设计方案、设计方法、设计手段

（1）设计方案

直接用三爪卡盘装夹,加工螺纹一端,再调头加工圆弧一端.①装夹工件右端约40 mm 处,用90硬质合金外圆车刀手动平端面1mm,再换右端面外圆车刀用G71指令加工至фE×10mm,再换切槽刀切槽5×1.5mm,然后换螺纹刀加工螺纹。②将工件调头用铁皮将切槽处包住装夹该处, 先用车刀手动平端面约18mm,再用外圆车刀G71指令加工至5×1.5mm点。

（注：设计方案的具体装夹图见开题报告。）

（2）设计方法

①先对图纸进行分析确定该零件适合在哪类型的数控机床上加工比较合理 ②再根据我两年来所学的专为业知识对零件进行工艺分析 ③最后编写加工程序并对它进行校验 ④校验无误后即可进行数控自动加工。

（3）设计手段每六个人成为一组，每个组选一个题目，每个组都有一位指导老师辅导着我们做所选的题目的毕业设计，要求每个人都要做出一份全格的毕业设计。

3.主要工作程序

（1）开机

（2）调试MDI（3）输入加工程序

（4）装夹毛胚件

（5）对刀

（6）程序校验

（7）自动加工

三.主要仪器设备

HNC-CK6140 游标卡尺

其它的辅助工具

四.主要资料及参考文献

[1]詹华西编《数控加工与编程》西安电子科技大学出版社 2004年

[2]李华编《机械制造技术》高等教育出版社，2006年

[3]薛彦成主编《公差配合与技术测量》北京机械工业出版社 1999年

[4]吕士峰、王士柱主编《数控加工工艺》北京国防工业出版社 2006年

[5]李澄,闻百桥主编《机械制图》北京高等教育出版社 2003年

[6]方新主编《数控机床与编程》高等教育出版社 2007年

[7]袁哲俊主编《金属切削刀具》（第三版）上海科学技术出版社1993年

[8]聂建武主编《金属切削与机床》西安电子科技大学出版社2006年

[9]艾

兴、肖诗钢主编《切削用量手册》（第三版）机械工业出版社1994年

[10]刘杰华、任昭蓉主编《金属切削

与刀具实用技术》国防工业出版2006年

五.预期设计（论文）成果

（1）能够在数控车床上加工出我们的零件且保证加工精度及各方面的工艺要求。（2）能够根据零件的程序编制进行零件加工。

（3）能通过零件的自检。

（4）工艺设计方案可通过可行性、经济性分析。

（5）设计的全过程需作好全面、准确、周密的文字记录与总结。

诚信声明

本人郑重声明：

本人所呈交的毕业设计（论文）《轴“ title=”下一页">> >> >>| 类零件的数控加工工艺的编制及加工图》是在刘老师、闫老师两位教师的指导下，根据任务书的要求，独立撰写的。

本设计（论文）中所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果，或为获得教育机构的学位或证书所使用过的材料，均已明确注明。

凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助，本人在致谢中已经明确表达了谢意。

本人完全意识到本声明的法律结果。

毕业论文（设计）作者签名：

2008年11月12日

目录摘要 1 前言 2 1.零件图工艺分析 3 1．1数控加工工艺基本特点 4 1.2设备选择 5 1.3确定零件的定位基准和装夹方式 5 1.3.1粗基准选择原则 5 1.3.2精基准选择原则 5 1.3.3定位基准 5 1.3.4装夹方式 5 1.4加工方法的选择和加工方案的确定 1.4.1加工方法的选择 6 1.4.2加工方案的确定 6 1.5工序与工歩的划分 7 1.5.1按工序划分 7 1.5.2工歩的划分 7 1.6确定加工顺序及进给路线 7 1.6.1零件加工必须遵守的安排原则 7 1.6.2进给路线 8 1.7刀具的选择 9 1.8切削用量选择 10 1.8.1背吃刀量的选择 10 1.8.2主轴转速的选择 10 1.8.3进给速度的选择 11 1.9编程误差及其控制 12 1.9.1编程误差 13 1.9.2误差控制 14 2.编程中工艺指令的处理 15 2.1常用G指令代码功能表 15 2.2常用M指令代码功能表 16 3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检 17 3.1程序编制 17 3.2模拟运行 19 3.3零件加工 19 3.4精度自检 19 致谢 20 设计小结 21 附录 22 轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图

摘要

选这个题目的目的是它能体现出我对所学知识的掌握程度和灵活规范的运用所学知识，在我认为要成为一名合格的在学生，以自己的的思路用所学的知识来完成一份成功的毕业设计是必不可少的。

此次的毕业设计主要解决的问题是零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的制订、工序与工步的划分、刀具的选择、切削用量的确定、车削加工程序的编写、机床的熟练操作。主要困难的是两次装夹中的水平Z向长度难以保证、切削|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 用量的参数设定、对刀的精度、工艺路线的制订。

关键词：数控数控技术毕业设计

前言

本毕业设计内容主要是详细叙述利用数控车床来加工零件。大致包含了数控技术特点的阐述、零件的工艺的分析过程、加工中一些问题的解决方法、数控加工过程、、数控编程、机床操作与零件自检过程等，另外还有设计说明书、参考文献、毕业设计小结、致谢、附录等部分。设计者以严谨务实的认真态度进行了此次设计，但由于知识水平与实际经验有限，时间又较为紧迫。在设计中难免会出现一些错误、缺点和疏漏，诚请各位评审老师给于批评和指正。

1.零件图工艺分析

零件车削工艺分析C-3所示，零件材料处理为：45钢，调制处理HRC26～36，下面对该零件进行数控车削工艺分析。

零件如图：

图1.1 零件图

考核要求：

以小批量生产条件编程。

不准用砂布及锉刀等修饰表面。未注倒角0.5×45o。

未注公差尺寸按 GB1804-M。

5、有关参数：考生抽签决定按1~4组数据进行加工。

1组 2组 3组 4组 A 18 18.5 19 19.5

B 2828.52929.5C 16 16.5 17 17.5

D 20 20.5 21 21.5

E 2222.52323.5

1．1数控加工工艺基本特点

数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同，但数控机床是自动进行加工，因而有如下特点：①数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂，加工的精度高，加工的表面质量高，加工的内容较丰富。②数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点，这都无一例外的变成程序内容，正是由于这个特点，促使对加工程序正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错。否则加工不出合格的零件。

在编程前我们一定要对零件进行工艺分析，这是必不|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 可少的一步，如图C3我要对该零件进行精度分析，选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧、槽等表面组成，其中由较严格直径尺寸精度要求的如Φ28±0.02mm,ф轴线长度的精度如5±0.04mm，27.5±0.04mm，粗糙度3.2μｍ，球面Sф可控制球面形状精度、30°的锥度等要求。

mm,mm。经上面的分析，我可以采用一下几点工艺措施：（1）零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱ф28±0.02mm、ф长度5±0.04mm、27.5±0.04mm，球Sф

mm，轴向

1.2设备选择

1.3确定零件的定位基准和装夹方式

1.3.1粗基准选择原则

（1）为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。

（2）合理分配各加工表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。

（3）粗基准应避免重复使用。

（4）选择粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。

1.3.2精基准选择原则

（1）基准重合原则：选择加工表面的设计基准为定位基准；

（2）基准统一原则，自为基准原则，互为基准原则。

1.3.3定位基准

综合上述，粗、精基准选择原则，由于是轴类零件，在车床上只需用三抓卡盘装夹定位，定位基准应选在零件的轴线上，以毛坯ф35mm的棒料的轴线和右端面作为定位基准。1.3.4装夹方式

图1.3.1 加工螺纹的装夹图

图1.3.2 加工圆弧的装夹图

1.4加工方法的选择和加工方案的确定

1.4.1加工方法的选择

1.4.2加工方案的确定

1.5工序与工歩的划分

1.5.1按工序划分

工序划分有三种方法 ①按零件的装夹定位方式划分 ②按粗、精加工划分工序 ③按所用的刀具划分工序。

1.5.2工歩的划分因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易划分工歩；这里选用加工不同的表面来划分工序就比较容易：

1.6.1零件加工必须遵守的安排原则

（1）基面先行先加工基准面为后面的加工提供经基准面，所以我应线平右

端面作为基准面。

（2）先主后次由于所加工的表面均为重要表面，所以应按照顺序从右到左

依次加工MD×1.5mm，ф28mm，фEmm螺纹调头后一次加工R5mm，фBmm，фEmm等。

（3）先粗后精先车削去大部分的金属余量，再进行成形切削保证零件的尺

寸要求和质量要求。（4）先面后孔由于该零件没有孔，所以在该处不做考虑。

1.6.2进给路线

在数控加工中，刀具好刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：

（1）加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；

（2）使数值计算简单，以减少编程工作量；

（3）应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空行程时间。

图1.6.1 零件轮廓

图1.6.2 螺纹加工路线

第二步: 车削带有圆弧的一端，从右到左先粗车外形R5mm、RCmm、фBmm到фEmm后2mm后精车外形路线同粗车一样。最后切削5±0.04mm的槽。如图4.3螺纹加工路线。

图1.6.3 圆弧加工路线

1.7刀具的选择

刀具表如表7-1所示：

表1.7.1 数控车加工刀具卡片

产品名称

考试件

或代号序号刀具号刀具规

数量

加工表面

零件名称

轴类零件

零件图号

GDSKC 020107 备注格名称 2 3 4 编制 T01 T02 T03 T04 90°硬质合金外圆车刀

右端面外圆车刀高速钢切槽刀 60°高速钢外螺纹车刀陈谦

审核 1 1 1

平端面、粗车轮廓精车轮廓切槽车削螺纹批准

共1页

右偏刀右偏刀

第1页

1.8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。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。

1.8.1背吃刀量的选择

1.8.2主轴转速的选择

1.8.3进给速度的选择粗车直线、圆弧时选F=150mm/min，精车时选F=50mm/min，切槽时选F=8mm/min，粗车螺纹时选F=100mm/min，精车时选F=50mm/min。参照《数控加工与编程》一书表1-2选取。

综上所述，零件的数控车削工艺分析的内容，并将其填入在表 8-1 所示的数控工艺卡上。工艺卡片上其主要内容有：工步分析、工步内容、各工步所用的主轴转速、刀具及进给速度。

表1.8.1 数控车削加工工艺卡片

单位名称工序号 001 工步号鄂东职业技术学院程序编号

工步内容

对刀、平端面及试切外圆从右至左

产品名

零件名称

称及代号考试件夹具名称三抓卡盘

刀具规

刀具号

格/mm

轴类零件使用设备华中数控CK6140 主轴转速/（r·min-1）500

进给速度/（mm·min-1）50

GDSKC020107 车间数控实训基地背吃刀量/mm

备注

零件图号 T01 25×25 手动粗车轮廓从右至左精车轮廓 5 6 编制切槽粗车螺纹精车螺纹陈谦

审核

T02 25×25 800 150 2 自动

T02 T03 T04 T04 批准

25×25 25×25 25×25 25×25

1000 800 300 300

0．2 自动

1.5 min/r 自动

共1页

自动

第1页

2008年10月23日

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表1.8.2 数控车削加工工序卡片

鄂东职业技术学院数控加工工艺产品名称或代号零件名称材料零件图号

卡

程序

工序号

编号

001

三抓卡盘夹具名称

夹具编号

加工面毛坯表面刀具号

45钢 GDSKC020107 车间

备注手动 HNC-6140 刀具规格/mm 25×25 工步号工步内容 1 对刀平端面及试切ф30mmr主轴转速进给速度/背吃刀量/(r/min）（mm/min)/mm 500

T01 外圆粗车倒角1.5×45°mm 倒角面粗车фMD×25mm фD的圆柱面 T02 3 粗车ф28mm的端面 ф28的端面 T02 4 粗车ф28×13.169mm的圆柱ф28的圆柱表表面

面 T02 5 粗车ф30°的锥面 °30锥面 T02 6 粗车фE×10mm фE的外圆柱表面 T02 7 精车倒角1.5×45°mm 倒角面

T02 8 精车фMD×25mm фD的圆柱面 T02 9 精车ф28mm的端面 ф28的端面 T02 10 精车ф28×13.169mm的圆柱ф28的圆柱表表面

平右端面

T02 11 精车фE×4.406mm

фE的圆柱面 T02

25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 800 25×25 300 25×25 300

25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25

1000

2 150 2 150 2 150 2 150 2 150 2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 8 50 50

2 150 2 150 2 150 2 150 2 150 2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50

0.2

自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动

手动自动自动自动自动自动自动自动自动自动自动 12 编制切槽5±0.04mm 陈谦

审核

фA的圆柱表面

T03 批准

25×25

800 8 第 1页

自动

共

页

|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>|

1.9编程误差及其控制

1.9.1编程误差

1.9.2误差控制

2.编程中工艺指令的处理

2.1常用G指令代码功能表

。零件来调参图表2.1.1 数控车床G功能指令（HNC-22T）

代码 *G00 G01 G02 G03 组意义

直线插补顺圆插补逆圆插补

代码 G29 *G40 G41

组 00 09

意义回参考点参考点返回刀径补偿取消刀径左补偿

代码 G52 G53 *G54～G59

组 00 11

意义

局部坐标系设定机床坐标系编程工件坐标系1～6选择快速点定位 G28 01 G33 G04 G07 *G11 G12 *G17 G18 G19 G20 螺纹切削 00 暂停延时 16 虚轴设定 07 单段允许单段禁止

G42 G43 G44 *G49 *G50

04 03 05 10

刀径右补偿刀长正补偿

G92 G65

工件坐标系设定宏指令调用

XY加工平面 G51 02 ZX加工平面 G24 YZ加工平面 *G25 08 英制单位

G68 注：①表内00组为非模态代码；只在本程序内有效。其他组为模态指令，一次制定后持续有效，直到被其他组其他代码所取代。

②标有*的G代码为数控系统通电启动后的默认状态。

2.2常用M指令代码功能表

表2.1.2 常用M指令代码

代码 M00 M01 M02 M03 M04 M05 作用时间组别意义 ★ ★ ★ # # ★ a 00 00

代码作用时间组别意义

# # ★

b 00

代码作用时间组别意义 ★ ★ ★

00 00 00 00

主轴准停程序结束并返回更换工件子程序调用子程序返回

程序暂停 M06 条件暂停 M07 程序结束 M08 主轴正转 M09 主轴反转 M10 主轴停转 M11

自动换刀 M19 开切削液 M30 开切削液 M60 关切削液 M98 夹紧松开

M99

c 注：①表内00组为非模态代码；其余为模态代码，同驵可相互取代。

②作用时间为“★”号者,表示该指令功能在程序段指令运动完成后开始作用；为“# ”号者，则表示该指令功能与程序段指令运动同时开始。

3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检 3.1程序编制

程序段号程序内容 001 %0001 N01 T0101 N02 M03S800 N03 G00X35Z3 N04 M08 N05 G71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150 N06 G00X18Z3S1000 N07 G01Z0F50 N08 X21Z-1.5 N09 Z-25 N10 X28 N11 Z-38.169 N12 X23.05Z-47.5 N13 G01W-10 N14 G00X100 N15 Z100 N16 T0202 N17 G00X32Z-25 N18 G01X18F10 N20 G04P3 N21 G00X25 N22 W1.5 N23 G01X21 N24 X18W-1.5 N25 G04P3 N26 G00X100 N27 Z100 N28 T0303 N29 G00X30Z3S300 N30 G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5 N31 G00X100Z100 N32 M09 N33 M05 N34 M30 002 %0001 N01 T0101 N02 M03S800 N03 G00X30Z3 N04 M08 N05 G71UI1R2P06Q12E0.2F200

程序注释；程序起始行；右端面外圆车刀；主轴正转；循环起点；开切削液；粗车轮廓；快速定位；精车起点；精车倒角；精车ф21的外圆；精车ф28的端面；ф28的外圆表；30°的锥面；фE的外圆面；退刀快速定位；退刀快速定位；换切槽刀；快速定位；切槽至ф18 ；暂停修光；快速定位；快速定位；倒角起点；倒角1.5 ；暂停修光；退刀快速定位；退刀快速定位；换外螺纹车刀；车螺纹循环起点；车螺纹；退刀快速定位；关切削液；主轴停转；程序结束并返回

；右端面外圆车刀；主轴正转；循环起点；开切削液；粗车轮廓

N06 N07 N08 N09 N10 N11 N12 N13 N14 N15 N16 N17 N18 N19 N20 N21 N22 N23 N24 N25 N26 N27 G00X5.844Z3S1000 G01Z0F80 G03X15.582Z-6.136R5 G02X22.420Z-20791R17 G03X24.542Z-37.739R14.508 G02X23.05Z-40.406R5 G01Z-44 G000X100 Z100 T0202 G00X35Z-46.5 G01X19F10 G04P3 G00X35 Z-47.5 G01X19 G04P3 G00X100 Z100 M09 M05 M30

；快速定位；精车起点；精车R5的圆弧；精车R17的圆弧；精车ф29的圆弧；精车R5的圆弧；фE的外圆面；退刀快速定；退刀快速定位；换切槽刀；快速定位；切槽至ф19 ；暂停修光；退刀；快速定位；切槽至ф19 ；暂停修光；退刀；退刀；关切削液；主轴停转；程序结束并返回

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注:程序编制中有关数值单位一律采用毫米(mm)制

3.2模拟运行

装夹好毛坯，调出编制好的程序，直接进行自动加工直至程序结束。

3.4精度自检

将加工好的零件卸下，用游标卡尺、千分尺对零件的尺寸精度及粗糙度进行检测。看是否达到零件的技术要求即可。

致谢

经过这次的毕业设计，让我深刻的体会到什么叫做作真正的学以置用，这正是我们做学问真正的目的，也正是大多数学者难以做到的一点。

设计小结

在两年的大学生活里，我觉得大多数人对本专业的认识还是不够,在大二期末学院曾为我们组织了三个星期的实习，为了更深入的理解并掌握大学的专业知识，加强专业技能。我选择的毕业设计课程是：轴类零件加工。通过次此的分析，需要对刀具的切削参数进行计算等方面的问题给予考虑，这些方面的知识都需要我们去复习以前的知识，在对以前学的知识进行初步系统回顾之后，大脑形成一初步的印象。各专业课之间相关联的知识也能很好的理解。在这次毕业设计中，给我最大的体会就是熟练的操作技能来源我们平时对专业知识的掌握程度。比如，我们想加快编程速度，除了对各编程指令的熟|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 练掌握外，还得需要你必须掌握零件的工艺方面的知识，对夹具刀具切削用量参数的设定我们必须清楚。

附录

华中数控车床实物图

游标卡尺实物图

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第四篇：轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计

轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计文章来源：不详作者：佚名

该文章讲述了轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计.兴、肖诗钢主编《切削用量手册》（第三版）机械工业出版社1994年

[10]刘杰华、任昭蓉主编《金属切削

与刀具实用技术》国防工业出版2006年

五.预期设计（论文）成果

（1）能够在数控车床上加工出我们的零件且保证加工精度及各方面的工艺要求。（2）能够根据零件的程序编制进行零件加工。（3）能通过零件的自检。

（4）工艺设计方案可通过可行性、经济性分析。

（5）设计的全过程需作好全面、准确、周密的文字记录与总结。诚信声明本人郑重声明：

本设计（论文）中所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果，或为获得教育机构的学位或证书所使用过的材料，均已明确注明。凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助，本人在致谢中已经明确表达了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果。毕业论文（设计）作者签名： 2008年11月12日目录摘要前言1.零件图工艺分析 3 1．1数控加工工艺基本特点1.2设备选择1.3确定零件的定位基准和装夹方式1.3.1粗基准选择原则

1.3.2精基准选择原则

1.3.3定位基准1.3.4装夹方式1.4加工方法的选择和加工方案的确定

1.4.1加工方法的选择

1.4.2加工方案的确定

1.5工序与工歩的划分1.5.1按工序划分

1.5.2工歩的划分

1.6确定加工顺序及进给路线

1.6.1零件加工必须遵守的安排原则

1.6.2进给路线1.7刀具的选择

1.8切削用量选择1.8.1背吃刀量的选择

1.8.2主轴转速的选择

1.8.3进给速度的选择

1.9编程误差及其控制1.9.1编程误差1.9.2误差控制2.编程中工艺指令的处理2.1常用G指令代码功能表 15 2.2常用M指令代码功能表 16 3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检 17 3.1程序编制3.2模拟运行3.3零件加工3.4精度自检致谢设计小结附录轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图摘要

运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合练习，能让我感触当代科学的前沿，体验数控魅力，为人们的生活带来方便，进一步认识数控技术，熟练数控机床的操作，掌握数控，开发数控内在潜力。关键词：数控数控技术

毕业设计

前言

1.零件图工艺分析

零件车削工艺分析C-3所示，零件材料处理为：45钢，调制处理HRC26～36，下面对该零件进行数控车削工艺分析。

零件如图：

图1.1 零件图考核要求：

以小批量生产条件编程。不准用砂布及锉刀等修饰表面。未注倒角0.5×45o。

未注公差尺寸按 GB1804-M。

5、有关参数：考生抽签决定按1~4组数据进行加工。

1A B C D E 18 组

2组

319 组

4组.5 19.5 1820

28.516.5

22.521

2129.5

17.5

23.5

1．1数控加工工艺基本特点

mm,轴线长度的精度如

mm。可控制球面形状精度、30°经上面的分析，我可以采用一下几点工艺措施：

（1）零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱ф28±0.02mm、ф5±0.04mm、27.5±0.04mm，球Sф

mm，轴向长度

1.2设备选择

1.3确定零件的定位基准和装夹方式 1.3.1粗基准选择原则（1）为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。（2）合理分配各加工表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。（3）粗基准应避免重复使用。

（4）选择粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。1.3.2精基准选择原则

（1）基准重合原则：选择加工表面的设计基准为定位基准；（2）基准统一原则，自为基准原则，互为基准原则。1.3.3定位基准

1.3.4装夹方式

图1.3.1 加工螺纹的装夹图

图1.3.2 加工圆弧的装夹图

1.4加工方法的选择和加工方案的确定 1.4.1加工方法的选择

3mm，mm等，在普通车床是难以保证其尺寸精度、表面粗糙度，所以应该选择在数控车床上加工。

1.4.2加工方案的确定零件上精度比较高度表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。该零件有两种加工方案：①直接用三抓卡盘装夹、调头加工。②用三抓卡盘装夹夹紧和自由端活动顶尖，经试验论证第二种方案装夹困难，对刀、退刀及换刀相当困难，所以在这里选择第一种方案加工，能够保证其技术要求。

1.5工序与工歩的划分 1.5.1按工序划分

工序划分有三种方法 ①按零件的装夹定位方式划分 ②按粗、精加工划分工序 ③按所用的刀具划分工序。

1.5.2工歩的划分

因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易划分工歩；这里选用加工不同的表面来划分工序就比较容易：

②车削圆弧端的工歩为：90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀圆弧R5mm─→圆弧RCmm─→球фBmm─→圆弧R5mm─→фE×5mm─→切槽刀切槽5×1.5mm 1.6确定加工顺序及进给路线 1.6.1零件加工必须遵守的安排原则

（1）基面先行先加工基准面为后面的加工提供经基准面，所以我应线平右端面作为基准面。

（2）先主后次由于所加工的表面均为重要表面，所以应按照顺序从右到左

依次加工MD×1.5mm，ф28mm，фEmm螺纹调头后一次加工R5mm，фBmm，фEmm等。

（3）先粗后精

先车削去大部分的金属余量，再进行成形切削保证零件的尺寸要求和质量要求。

（4）先面后孔由于该零件没有孔，所以在该处不做考虑。1.6.2进给路线

在数控加工中，刀具好刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：

（1）加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；（2）使数值计算简单，以减少编程工作量；

（3）应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空行程时间。

图1.6.1 零件轮廓

图1.6.2 螺纹加工路线

第二步: 车削带有圆弧的一端，从右到左先粗车外形R5mm、RCmm、фBmm到фEmm后2mm后精车外形路线同粗车一样。最后切削5±0.04mm的槽。如图4.3螺纹加工路线。

图1.6.3 圆弧加工路线 1.7刀具的选择

刀具表如表7-1所示：表1.7.1 数控车加工刀具卡片

GD产品名

零件称

或代号

序号刀具号

T1 01 T2 02 T3 03 4 T刀

60°高速钢

车削螺纹

车刀

高速钢切槽

切槽

金外圆车刀

右端面外圆

精车轮廓

偏刀刀具规

数量

格名称 90°硬质合平端面、粗车轮廓

偏刀

右

加工表面

注

右备考试件

名称

零件

轴类

零件图号

020SKC 04 外螺纹车刀

陈

审

谦

核

准

批

共1页

页

第1编制

1.8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。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。

1.8.1背吃刀量的选择

1.8.2主轴转速的选择

1.8.3进给速度的选择

粗车直线、圆弧时选F=150mm/min，精车时选F=50mm/min，切槽时选F=8mm/min，粗车螺纹时选F=100mm/min，精车时选F=50mm/min。参照《数控加工与编程》一书表1-2选取。

表1.8.1 数控车削加工工艺卡片单位鄂东职业名技术学院

称

工程序编号

序号

01 工工步内容

步号

对刀、平端面1 及试切外圆

从右至左粗车轮廓从右至左精车轮廓切槽

产品名

称及代号

考试件

夹具名称

三抓卡盘

刀具

规

号

格/mm

25×

2T01

25×2

T02

25×2

T02

T03 25×2

零件名称

轴类零件

使用设备

华中数控CK6140

主轴进给

转

速

速度

（r·min-1（mm·mi）

n-1）

500

800

150

1000

800

零件图

号

GDSKC020107

车间

数控实

训基地

背

备

吃刀量

注

/mm

手

动

自

动

自

．2

动

1.自25×25 粗车螺纹 T04

300

25×26 精车螺纹 T04

300 编陈审

批准

2008年10月23日制谦核

|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 表1.8.2

数控车削加工工序卡片

零

产品名称或数控

件名

材料

鄂东职业

代号

加工工艺

称技术学院

卡

45钢

工程序夹具序

夹具编号

HNC-6140 编号名称

号

0三抓

01 卡盘

工

加

刀

主

进工步内容

步

工面

具号具规格

轴转

给速度

动

min/r

自

动

共

第1页

1页

零件图号

GDSKC02

0107

车间

背

备

吃刀量

注

号 /mm 速/(r/

/（mm

/mm

min）/min)对刀平端面及试1 切ф30mmr外圆

坯表面

毛

25×

5动

手粗车倒

角2 1.5×45°mm 粗车2 фMD×25mm 粗车ф28mm的3 端面

粗

车4 ф28×13.169mm的圆柱表面粗车ф30°的锥面粗车фE×10mm 精车倒

角7 1.5×45°mm

倒

角面

фD的圆柱

面

ф28的端面

ф28的圆柱

表面

°30

锥面

фE的外圆

柱表面

倒

角面

25×

800

25×

1000

50.自动

自

动

自

动

自

动

自

动

自

动

自

动

фD精8 фMD×25mm

面

精车ф28mm的9 端面的端面

000

动

ф28

25×

0.自

车的圆柱

000

动

25×

0.自精车1ф28×13.169mm的圆0 柱表面 1精车30°的锥面 1精车фE×10mm 2 1切槽5×1.5mm 3 1粗车4 фMD×1.5mm 1精车5 фMD×1.5mm

ф28的圆柱

表面

30°

锥面

фE的外圆

柱表面

ф18的外圆

柱表面

фM

D×1.5螺

纹面

фM

D×1.5螺

纹面 T

25×

000

25×

000

25×

000

25×

300

25×

300

0.5

自

动

自

动

自

动

自

动

自

动

自

动 0

右1平右端面

端面

粗车R5mm的圆R5

T25

25×

动

自手弧

粗车RCmm 的3 圆弧

粗车SфBmm的4 球面

粗车R5mm的圆5 弧

粗车6 фE×4.406mm 精车R5mm的圆7 弧

精车RCmm 的8 圆弧

精车SфBmm的9 球面的曲面

RC 的曲面

车

SфB的球面

R5的曲面

фE的圆柱

面

R5的曲面

RC 的曲面

SфB的球面

T02

25×

800

25×

000

25×

1000

25×

1000

0.5

0.动

自

动

自

动

自

动

自

动

自

动

自

动

自

动 10 弧精车R5mm的圆

R5的曲面

фE

T25

25×

000

0.动

自11 精фE×4.406mm

车的圆柱

面

фA

T25

25×

000

0.动

自1切槽5±0.04mm 2

表面

编制谦陈核

审

准的圆柱

T25

25×

动

自

批

页

共

第 1页

|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 1.9编程误差及其控制 1.9.1编程误差

1.9.2误差控制

2.编程中工艺指令的处理 2.1常用G指令代码功能表。零件来调参图表2.1.1 数控车床G功能指令（HNC-22T）代码

*G00 G01 G1 02 G03 G33 G04 0 G07 6 *G11 G7 12 意组义

快速点定位

直线插补 0顺圆插补

逆圆插补

螺纹切削 0暂停延时

1虚轴设定

单段允许0 单段禁止

代

码

G40

G44

G49

*G50

组

意义

回参考点

参考点返

回

刀径补偿

取消

0刀径左补

偿

刀径右补

偿

刀长正补

偿

代

码

G54～

G59

组

意义

局部坐标系设

0定

机床坐标系编

程工件坐标系1～

16选择

工件坐标系设定 0

宏指令调用

XY*加工平G17 面

ZXG18 2 面

YZG加工平19 面

G20 0英

0制单位

G25

*0加工平

注：①表内00组为非模态代码；只在本程序内有效。其他组为模态指令，一次制定后持续有效，直到被其他组其他代码所取代。

②标有*的G代码为数控系统通电启动后的默认状态。2.2常用M指令代码功能表表2.1.2 常用M指令代码

作代用时码

间

程M★

00 0 停 0序暂

动换刀 19

停

自

★

轴准别义

码

间组

意

代用时

别

义

码

间

主

作

组

意

代用时

别

义

作

组

意

程

条M★

01 0 停

程M★

02 束

主M# 03 转

主M# 04 转

主M★

05 转

注：①表内00组为非模态代码；其余为模态代码，同驵可相互取代。

②作用时间为“★”号者,表示该指令功能在程序段指令运动完成后开始作用；为“# ”号者，则表示该指令功能与程序段指令运动同时开始。

3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检 3.1程序编制程程序内容

程序注释轴停

开

松

轴反a

紧

夹

返回 0程序轴正

★

切削液 98

关

调用

子0程序序结

切削液 60 b

开

★ 0

件

子0换工

更0件暂

切削液 30

开

★ 0

束并0序结序段号

00%0001 1 NT0101 01 NM03S800 02 NG00X35Z3 03 NM08 04 NG71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150 05 NG00X18Z3S1000 06 NG01Z0F50 07 NX21Z-1.5 08 NZ-25 09 NX28

；程序起始行

；右端面外圆车刀

；主轴正转；循环起点；开切削液；粗车轮廓；快速定位；精车起点；精车倒角；精车ф21的外圆

；精车ф28的端10

面

NZ-38.169 11 NX23.05Z-47.5 12 NG01W-10 13 NG00X100 14 NZ100 15 NT0202 16 NG00X32Z-25 17 NG01X18F10 18 NG04P3 20 NG00X25 21 NW1.5

；ф28的外圆表

；30°的锥面

；фE的外圆面

；退刀快速定位

；换切槽刀

；快速定位

；切槽至ф18

；暂停修光

；快速定位

；快速定位 22 N23 N24 N25 N26 N27 N28 N29 N30 5 N31 N32 NG01X21 X18W-1.5 G04P3 G00X100 Z100 T0303 G00X30Z3S300 G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.G00X100Z100 M09 M05

；倒角起点

；倒角1.5 ；暂停修光；退刀快速定位；退刀快速定位；换外螺纹车刀；车螺纹循环起点

；车螺纹；退刀快速定位；关切削液；主轴停转

NM30 34 00%0001 2 NT0101 01 NM03S800 02 NG00X30Z3 03 NM08 04 NG71UI1R2P06Q12E0.2F200 05 NG00X5.844Z3S1000 06 NG01Z0F80 07 NG03X15.582Z-6.136R5 08 NG02X22.420Z-20791R17

；程序结束并返

回

；右端面外圆车刀

；主轴正转；循环起点；开切削液；粗车轮廓；快速定位；精车起点；精车R5的圆弧；精车R17的圆09 NG03X24.542Z-37.739R14.508 10

弧

；精车ф29的圆弧

NG02X23.05Z-40.406R5 11 NG01Z-44 12 NG000X100 13 NZ100 14 NT0202 15 NG00X35Z-46.5 16 NG01X19F10 17 NG04P3 18 NG00X35 19 NZ-47.5

；精车R5的圆弧

；фE的外圆面

；退刀快速定

；退刀快速定位

；换切槽刀

；快速定位

；切槽至ф19

；暂停修光

；退刀

；快速定位 20 NG01X19 21 NG04P3 22 NG00X100 23 NZ100 24 NM09 25 NM05 26 NM30 27 |<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 注:程序编制中有关数值单位一律采用毫米(mm)制 3.2模拟运行

回

；程序结束并返；主轴停转；关切削液；退刀；退刀；暂停修光；切槽至ф19 况，直接影响机床的加工精度及寿命，更严重的是存在人身安全隐患。

3.3零件加工

装夹好毛坯，调出编制好的程序，直接进行自动加工直至程序结束。3.4精度自检

将加工好的零件卸下，用游标卡尺、千分尺对零件的尺寸精度及粗糙度进行检测。看是否达到零件的技术要求即可。

致谢

经过这次的毕业设计，让我深刻的体会到什么叫做作真正的学以置用，这正是我们做学问真正的目的，也正是大多数学者难以做到的一点。

附录

华中数控车床实物图

游标卡尺实物图

运用Mastercam X3模拟加工数控零件的 毕业设计 08数控 朱英杰 南通城市职业学院

第一篇：运用Mastercam X3模拟加工数控零件的 毕业设计 08数控 朱英杰 南通城市职业学院

第二篇：轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计（范文）

第三篇：轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计

第四篇：轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图毕业设计

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