铣削零件的数控加工工艺及编程设计

毕业设计说明书

题目典型铣削零件的数控加工工艺及编程

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此零件为一平面槽形零件，本文主要通过分析零件图纸，找出所需的数据，确定零件形状；然后确定加工的装夹方案，设计合理的夹具；接着就是根据分析图纸所得的数据，以及装夹的方法，编写加工工艺路线及设定铣削参数与铣削用量；最后就是根据前面的分析，编写加工程序，进行零件加工。

关键词：工艺路线切削用量数控编程

1 零件图 (5)

1.1 零件图的分析 (6)

1.2 技术要求分析 (6)

2 设备的选择 (6)

3 工件的装夹 (7)

3.1 毛坯的选择 (7)

3.2 零件的装夹 (7)

4 工艺路线 (7)

4.1 表面加工方法的选择 (8)

4.2 加工阶段的划分 (8)

4.3 加工顺序的安排 (8)

4.4 工序的集中和分散 (9)

5 合理的选择刀具 (10)

5.1 刀具的选择原则 (10)

5.2 数控铣削刀具的选择 (10)

6 切削用量的选择 (11)

6.1 切削用量的具体参数 (12)

6.2 切削用量的选取 (13)

7 拟定数控加工工艺卡 (14)

8 数控编程 (14)

8.1 数控编程的分类 (14)

8.2 加工程序清单 (14)

9 走刀路线图 (21)

设计总结 (22)

参考文献 (23)

致谢 (24)

附录 (25)

典型铣削零件的数控加工工艺及编程

前言

数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。

在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。

现就一平面槽形零件数控铣削加工工艺分析举例。

平面槽形零件是数控铣削加工中常见的零件之一。其轮廓曲线由直线-圆弧、圆弧-圆弧、圆弧-非圆曲线以及非圆曲线等组成.加工中多采用两轴以上联动的数控铣床,加工工艺过程也大同小异，下面以下图所示的平面槽形凸轮为例,分析其数控铣削加工工艺。

1 零件图

图1.1为该零件的二维图，图1.2为该零件的三维图。零件材料45#钢。

图1.1 零件二维图

图1.2 零件三维图

1.1 零件图的分析

零件的视图应符合国家标准要求，位置准确，表达清楚；几何要素（点、线、面）之间的关系（如相交、相切、平行）应准确，尺寸标注应完整清晰。

从图 1.1可以看出，该零件的的主要加工部位为零件上下表面、150×150外轮廓、圆弧外形、槽、中间Φ40的孔；该零件的视图符合国家标准要求，位置精确，表达清楚，几何要素间的关系准确，尺寸标注完整。

1.2 技术要求分析

零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度要求等，这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。进行零件技术要求分析，主要是分析这些技术要求的合理性，以及实现的可能性，重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求，为制定合理的加工方案做好准备。同时通过分析以确定技术要求是否过于严格，因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂，加工难度大，增加不必要的成本。

从图 1.1中可以看出该零件的加工尺寸精度要求较高，最高公差达到0.03mm，在数控铣削中可以达到此要求；其表面粗糙度要求为全部加工表面Ra3.2um，在数控铣削中可以达到此要求。该零件无形位公差要求，在这里按照IT10—IT12来确定。

2 设备的选择

由于该零件属于单件小批量生产，因此不用考虑生产效率等问题，只要在能够保证其精度要求的前提下选择相应的设备进行加工即可，但为了减少人为的换刀量，根据现有的数控机床，确定选择由云南CY集团有限公司生产的CY-VMC850系列数控立式加工中心，其主要技术参数如下：

系统配置： FANUC

工作台面积(mm)：460×950(500×1050)

行程(X-Y-Z)(mm)：800×500×550

主轴锥孔：BT40

主功率(KW)：7.5/11

主轴变速系统转速(rpm)：50-6000伺服

机床结构：台湾主轴、全防护、贴塑滑轨、电柜空调

备注：16把斗笠式刀库、20把圆盘式刀库

机床重量(吨)：6

3 工件的装夹

3.1 毛坯的选择

毛坯是根据零件所要求的形状，工艺尺寸等方面而制成的供进一步加工使用的生产对象。毛坯种类的选择不仅影响着毛坯制造的工艺装备及制造费用，对零件的机械加工工艺装备及工具的消耗，工时定额计算有很大影响。

确定毛坯的形状与尺寸的步骤是：首先选取毛坯加工余量和毛坯公差；其次将毛坯加工余量叠加在零件相应加工表面上，从而计算出毛坯尺寸，最后标注毛坯尺寸与公差，其总的要求是：减少“肥头大耳”，实现少屑或无屑加工。因此毛坯要力求接近成品形状，以减少机械加工的劳动量。

根据零件的图样分析以及零件的材料要求，选择45#钢；依据毛坯的选择原则，综合考虑零件的使用要求，以及机械加工的效率和经济性，确定毛坯的尺寸为155×155×35mm。

3.2 零件的装夹

从零件图中的分析可以看出，该零件属于规则的方形零件，因此可选择数控铣削通用夹具——机用虎钳。在数控铣床加工中，对于较小的零件，在粗加工、半精加工和精度要求不高时，是利用机用虎钳进行装夹的。机用虎钳装夹的最大优点是快捷，但夹持范围不大。

使用机用虎钳安装工件时的注意事项：

1）在工作台上安装机用虎钳时，要保证机用虎钳的正确位置。当机用虎钳底面没有定位键时，应该使用百分表找正固定钳口面。

2）夹持工件时的位置要适当，不应该装夹在机用虎钳的一端。

3）安装工件时要考虑铣削时的稳定性。

4）铣削长形工件时，可使用两个夹具把工件夹紧。

4 工艺路线