盘类零件加工工艺分析加编程

典型零件加工工艺分析

赵佳

06高职数控（2）班

摘要：随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。本次设计就是进行典型盘类零件的数控加工工艺与编程，侧重于该零件的工艺分析、加工路线的确定及加工程序的编制。并绘制零件图、加工路线图。用G代码编制该零件的数控加工程序，并附以编程尺寸的计算方法，其中零件工艺规程的分析是此次论文的重点和难点。

关键词：加工工艺，数控编程，刀具，盘类零件

引言：随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。机械制造业在国民经济中起着特殊重要的作用它为各个经济部门提供先进的技术装备，为人民生活提供所需的机械商品，为国防事业提供了现代化的武器，也为各个部门提供了各种机械设备，其中机械设备都是由不同的零件而组成的，这些零件是由不同的工种分别加工出来的。尽管有一些零件已经用精密的铸造或冷压等方法来制造，但是，绝大多数零件的制造还离不开数控机床的加工。在加工盘类零件时，为了克服盘类零件的轮廓形状复杂、难于控制尺寸、带特殊螺纹和凹凸等，以至得不到理想的表面粗糙度和形状精度要求等特点。

因此，对零件结构工艺性分析、基准的选择、刀具的选择、工艺路线的确定、程序的编制等均有较高的要求。在制定零件加工工艺过程中，需要注意的是所要零件的结构特点、精度、等技术要求，选用合理的加工工艺。在工件的加工过程中，将所学的理论知识和实际操作技能相结合，选用合理的加工基准。本次设计就是进行典型盘类零件的数控加工工艺与编程，侧重于该零件的工艺分析、加工路线的确定及加工程序的编制。并绘制零件图、加工路线图。用G代码编制该零件的数控加工程序，并附以编程尺寸的计算方法，其中零件工艺规程的分析是此次论文的重点和难点。

一、数控加工工艺内容与步骤

1、数控加工工艺主要包括如下内容：

（1）选择适合在数控机床上加工零件，确定工序内容。

（2）分析被加工零件的图样，明确加工内容及技术要求。

（3）确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线。如划分工序、安排加工顺序、处理及非数控加工工序衔接。

（4）加工工序的设计。如选择零件的定位基准、确定夹具方案、划分工步、选取刀具和辅具、确定切削用量等。

（5）数控加工程序的调整。如选取对刀点和换刀点、确定刀具补偿和加工路线等。

（6）分配数控加工中的容差。

（7）处理数控铣床上的部分工艺指令。

虽然数控加工工艺内容较多，但有些内容与普通机床加工工艺非常相似。

2、数控加工工艺步骤

数控加工工艺步骤是制定加工工艺规程的重要内容之一，其主要内容包括选择各加工表面的加工方法、划分加工阶段、划分工序以及安排工序的先后顺序等。设计者应根据从生产实践总结出来的一些综合性原则，结合实际生产条件，提出几种方案，通过对比分析，从中选择最佳方案。

（1）加工方法的选择

机械的零件结构形状是多种多样的。每一种表面都有多种加工方法，在数控铣床上，能够完成表面的加工操作，具体选择应根据零件的加工精度、表面粗糙度、材料、结构形状、尺寸及生产类型等因素，选用相应的加工方法和加工方案。

（2）加工阶段的划分

当零件的加工质量要求较高时，往往不可能用一道工序来满足要求，而要用几道工序才能达到所要求的加工质量。为保证加工质量和合理使用设备、人力，零件的加工过程通常按工序性质不同，可分为粗加工、半精加工、精加工和光整加工四个阶段。

(3)工序的划分可分为工序集中原则和工序分散原则。

(4)加工顺序的安排分为先粗后精、先进后远、内外交叉、基面先行原则。

二、数控铣床的主要功能与加工特点

1、数控铣床的主要功能：

各类型数控铣床所配置的数控系统虽各有不同，其主要功能基本相同。

（1）点位控制功能

此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。

（2）连续轮廓控制功能

此功能可以实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。

（3）刀具半径补偿功能

此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程，而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸，从而减少编程时的复杂数值计算。

（4）刀具长度补偿功能

此功能可以自动补偿刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。

（5）比例及镜像加工功能

此功能可将编好的加工程序按指定比例改变坐标值来执行。镜像加工又称轴对称加工，如果一个零件的形状关于坐标轴对称，那么只要编出一个或两个象限的程序，而其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。

（6）旋转功能

该功能可将编好的加工程序在加工平面内旋转任意角度来执行。

（7）子程序调用功能

有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状，将这一轮廓形状的加工程序作为子程序，在需要的位置上重复调用，就可以完成对该零件的加工。

(8) 宏程序功能

该功能可用一个总指令代表实现某一功能的一系列指令，并能对变量进行运算，使程序更具灵活性和方便性。

2、数控铣床具有普通铣床的特点外还有如下特点：

（1）零件加工适应性强、灵活性好，能加工零件形状特别复杂或难以控制尺寸的零件。如盘类零件、壳体类零件。

(2)能加工普通铣床无法加工的或很难加工的零件。如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面零件。

(3)能一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。

(4)加工精度高、加工质量稳定可靠。

（5）生产效率高，自动化高。可以减轻操作者的劳动强度，有利于生产的管理。

（6）从切削原理上讲，无论是端铣或是周边铣都属于断续切削方式，而不像车削呢杨连续车削，因此对刀具的要求较高具有良好的抗冲击性、韧性、耐磨性。

3、数控加工对技术人员的要求