盘类零件数控车削工艺分析与加工
毕业设计 法兰盘零件数控车削加工工艺及编程
毕业设计说明书课题法兰盘零件数控车削加工工艺及编程姓名 XXXX系部机械制造工程系专业数控技术目录摘要 (2)关键词 (3)1 绪论 (4)2 毕业设计任务 (5)2.1 设计任务与安排 (5)2.2 设计要求 (6)2.3涉及的主要知识 (6)3二维图 (6)4 三维图 (8)5 零件工艺分析 (10)5.1零件作用分析 (10)5.2 零件图纸的分析 (10)5.3 毛坯的选择 (11)5.4 基准的选择 (11)5.4.1 粗基准的选择 (11)5.4.2 精基准的选择 (11)5.5 制定工艺路线 (12)6 选择的设备 (12)6.1 机床的选择 (12)6.2 夹具的选择 (13)6.3 量具的选择 (13)7 切削用量的确定 (13)8 刀具选择 (14)9 数控加工工艺卡 (14)10手动编程 (14)11 数控仿真报告 (16)12 设计小结 (19)13参考文献 (20)14 附录附录1机械加工工艺过程卡片……………………………………………………………附录2数控机械加工工序卡片……………………………………………………………附录3数控加工走刀路线图卡片…………………………………………………………附录4数控刀具卡片………………………………………………………………………法兰盘零件数控车削加工工艺及编程摘要机械工业担负着国民经济各部门，转变为竞争力的商品，为，设应时常探索研究使产品设尽善尽美；法国认为：设计是工业的生命，要培养超一流设计大师，要大胆启用有才华和有实践工作经验的设计人员。
数控技术技术于一体的现代制造技术。
他是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。
总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速制造业的发展规模和水平，则是反应国民经济实力和科学技术水平的重要标志之一。
数控工艺第五章第二节数控车削加工件的装夹及对刀
( 2 ) 尺寸标注方法分析 零件图上尺寸标注方法应适应数控车床加工的特点，应以同 一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，
又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。
( 3 ) 精度及技术要求分析 对被加工零件的精度及技术要求进行分析是零件工艺性分析
的重要内容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上，
一般来说，编程原点的确定原则为： ( l ) 将编程原点选在设计基准上并以设计基准为定位基准，这样可避免 基准不重合而产生的误差及不必要的尺寸换算。如图5-33 所示零件，批量 生产，编程原点选在左端面上。 ( 2 ) 容易找正对刀，对刀误差小。如图5-33 ，若单件生产，G92 建立工 件坐标系，选零件的右端面为编程原点，可通过试切直接确定编程原点在z 向的位置，不用测量，找正对刀比较容易，对刀误差小。
的坐标值就是指刀位点的坐标值；自动编程时程序输出的
坐标值就是刀位点在每一有序位置的坐标数据，刀具轨迹 就是由一系列有序的刀位点的位置点和连接这些位置点的 直线（直线插补）或圆弧（圆弧插补）组成的。
( 2 ) 起刀点它是刀具相对零件运动的起点，即零件
加工程度开始时刀位点的起始位置，而且往往还是程序 运行的终点。有时也指一段循环程序的起点。
编程原点安装后的位置采用其他方法对刀确定。
5.3 数控车削加工工艺制定
工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。 工艺制定得合理与否，对程序编制、机床的加工效率 和零件的加工精度都有重要影响。因此，应遵循一般 的工艺原则并结合数控车床的特点，认真而详细的制
定好零件的数控车削加工工艺。其主要内容有：分析
零件图纸、确定工件在车床上的装夹方式、各表面的 加工顺序和刀具的进线路线以及刀具、夹具和切削用 时的选择等。
数控车削加工课件
得到解决。
06
数控车削加工的发展趋势和未来 展望
数控车削加工的技术发展趋势和创新方向
升级，向更高精度、更高效率、更低成 本方向发展。
智能化是未来数控车削加工技术的重要发展方向，通过引入人 工智能、机器学习等技术，实现加工过程的自动化和智能化控
实现对螺纹的加工。
05
数控车削加工的实践操作和技术 要点
数控车削加工的操作步骤和注意事项
操作步骤 1. 仔细阅读和理解图纸，了解工件的材料、尺寸和精度要求。
2. 根据图纸要求，选择合适的刀具和切削参数。
数控车削加工的操作步骤和注意事项
3. 安装工件，调整机床，确保安全防护措施到位。 4. 输入程序，进行模拟加工，确认无误后开始实际加工。
数控车削加工在机械制造、汽 车制造、航空航天等领域得到 广泛应用。
数控车削加工的工艺流程
数控车削加工的工艺 流程包括以下几个步 骤
2. 工件装夹：将工件 放置在数控车床上， 通过夹具进行固定和 定位。
1. 确定加工方案：根 据零件图和工艺要求 ，确定加工方案和加 工顺序。
数控车削加工的工艺流程
3. 刀具选择和调整
水平发展。
智能制造
智能制造是未来制造业的重要趋 势，数控车削加工将更加深入地 与人工智能、物联网等技术结合 ，实现加工过程的智能化和自适
应化。
定制化生产
随着消费者需求的多样化，制造 业向定制化生产方向发展，数控 车削加工将更加注重个性化和定 制化的需求，满足不同客户的需
求。
数控车削加工的人才培养和教育现状及未来发展需求
数控车削加工课件
数控专业毕业设计(论文)-数控车床加工工艺设计
数控车床加工工艺设计摘要:数控车削加工设计以机械制造中的工艺基本理论为基础，结合数控机床高精度、高效率和高柔性等特点综合多方面的知识，解决数控加工中的工艺问题。
对零件进行编程加工之前，工艺分析具有非常重要的作用。
在比较数控车床加工工艺与传统加工工艺的基础上，对数控车床加工工艺中的关键问题进行了深入分析，总结了数控车床的工艺设计方法。
通过实例，证明了正确地进行数控车床加工工艺分析与设计有助于提高零件加工质量和生产效率。
本文通过对零件图样分析、工艺路线的拟订、切削用量的选择等几方面进行了介绍。
关键词:数控加工工艺分析图样分析工艺路线目录摘要 (I)引言 (II)第1章数控加工概述 (1)1.1 数控加工原理 (1)1.2 数控加工的特点 (1)第2章数控加工工艺分析 (3)2.1 机床的合理选用 (3)2.2 数控加工零件的工艺性分析 (3)2.3 加工方法的选择与加工方案的确定 (3)2.4 工艺与工步的划分 (3)2.5 零件的安装与夹具的选择 (4)2.6 刀具的选择与切削用量的确定 (5)2.7 对刀点和换刀点的确定 (5)2.8 工艺加工路线的确定 (6)第3章数控车床加工实例 (7)3.1 零件图样分析 (7)3.2 工艺措施 (7)3.3 确认定位基准和装夹方式 (7)3.4 加工路线及进给路线 (8)3.5 刀具选择 (9)3.6 工艺卡片 (10)3.7 切削用量选择 (10)3.8 数控加工程序单 (11)第4章数控车加工操作流程 (13)4.1 开机 (13)4.2 参考工艺分析 (13)4.3 编程 (13)4.4 模拟 (13)4.5 用试刀法对刀 (14)4.6 自动循环加工 (15)结论 (16)致谢 (17)参考文献 (18)引言制造业是我国国民经济的支柱产业，其增加值约占我国国内生产总值的40%以上，而先进的制造技术是振兴制造业系统工程的重要组成部分。
21世纪是科学技术突飞猛进、不断取得新突破的世纪，它是数控技术全面发展的时代。
《数控车削加工》课程标准
《数控车削加工》课程标准一、课程信息课程名称：数控车削加工课程类别：专业技能平台课程适应专业：数控技术应用学时学分：186学时，占IO学分开课学期：第3、4学期二、课程概述《数控车削加工》是数控技术应用专业的专业核心课程之一，是基于岗位职业标准和工作过程，以行动导向为基础的模块式教学做一体化的课程。
本课是在学生学习了钳工技能实训、车工技能实训、机械基础、机械制图、极限配合与机械测量、电工基础等课程的基础上，以典型零件为载体培养学生分析零件图纸的能力、数控车床加工工艺分析编制、数控程序编写、数控车床操作、零件质量检测控制等职业能力。
有机地融入理论知识与操作技能，形成“课程模块对接岗位能力”的模块化课程。
教学评价按照过程控制、持续改进的原则，采取过程评价与结果评价相结合的方式，重点评价学生的综合职业能力。
三、课程目标（一）总目标通过本课程的学习，培养学生建立互换性、极限配合与机械测量高质量产品的概念;能正确识读机械图样上公差、配合及表面粗糙度，并能熟练查阅相关国家标准；能正确选择和使用生产现场的常用量具对一般的几何量进行综合检测。
（二）素质目标1.培养学生严谨细致、精益求精的工作态度；2.培养学生爱岗敬业、勤恳踏实的职业态度；3.培养学生与人沟通能力、团结协作的精神；4.培养学生认真负责、遵章守纪的职业作风；5.培养学生养成良好的安全、环保意识。
6.培养学生学以致用，不断创新的职业能力。
（三）知识目标1.熟悉数控车间管理规程、数控车床安全操作规程；3.认识不同车刀、钻头的结构、功能；4.掌握数控车削编程S、T、F、M、G等指令代码及其编程格式;5.熟悉数控车床维护保养规程；6.掌握切削用量合理选用的相关知识；7.认识常用工具、夹具、量具的结构、功能；8.掌握利用粗加工、精加工控制尺寸的方法；9.掌握简单轴类的编程与加工及仿真应用；10.掌握简套类的编程与加工；11.掌握复杂轴类的加工；12.掌握复杂套类的编程与加工；13.掌握配合件的编程与加工。
盘类零件的加工工艺
盘类零件的加工工艺盘类零件是一种常见的机械零件，用于连接和支撑其他零件，起到承载和传递力的作用。
盘类零件的加工工艺主要包括以下几个方面：1. 材料选择：盘类零件要求材料具有足够的强度和硬度，同时具有良好的耐磨性和抗腐蚀性。
常用的材料包括铸铁、钢、铝合金等，根据具体工况和使用要求选择合适的材料。
2. 设计与加工：盘类零件通常是通过铣削、车削、钻孔、镗削、磨削等工艺进行加工的。
在设计时需要考虑到零件的形状、尺寸、公差要求以及表面粗糙度等因素，以便选择合适的加工工艺及机床设备。
3. 机床选择：盘类零件的加工通常使用数控机床进行。
数控机床具有高精度、高效率、自动化程度高的特点，可以大大提高加工的质量和效率。
在选择机床时需要考虑到零件大小、形状和加工要求等因素，以便选择合适的机床类型和规格。
4. 加工工艺选择：盘类零件的加工工艺通常包括粗加工和精加工两个阶段。
粗加工主要是为了快速去除材料多余部分，形成基本的零件形状；精加工则是通过精密的加工工艺，使零件达到设计要求的尺寸、形状和表面质量。
5. 表面处理：盘类零件在加工完成后通常需要进行表面处理，以提高零件的外观和耐腐蚀性。
常见的表面处理方法包括镀锌、镀铬、喷涂、氧化等。
选择合适的表面处理方法可以根据零件的具体应用要求和使用环境来决定。
6. 检测与质量控制：在盘类零件的加工过程中，需要进行相关的检测与质量控制以确保零件的质量符合要求。
常见的检测方法包括尺寸测量、形状测量、表面质量检验等。
在加工过程中，需要通过不断的检测与调整，确保加工零件的尺寸、形状和表面质量达到设计要求。
7. 进一步加工：盘类零件加工完成后，可能还需要进行进一步的热处理、焊接、装配等工艺，以便将其与其他部件连接起来，形成完整的机械装置。
综上所述，盘类零件的加工工艺涉及到材料选择、设计与加工、机床选择、加工工艺选择、表面处理、检测与质量控制、进一步加工等多个方面。
通过合理选择和应用加工工艺，可以获得符合要求的零件，提高生产效率和产品质量。
数控车床盘类零件工装夹具设计
数控车床盘类零件工装夹具设计摘要：随着工业科技的高速发展，当今各行各业对各种产品零件的需求也层出不穷。
在零件的机械加工中单靠传统的常规装夹方式很难满足实际生产中一些零件的加工，因此，必须要为产品零件设计能顺利完成其装夹进行加工且成本低、加工效率高、满足精度要求的夹具。
文章对机床夹具中圆偏心夹紧装置的设计进行了研究分析，以供参考。
关键词：机床夹具；夹紧装置；设计前言机床夹具行业迄今已发展起来，可分为三个阶段。
第一阶段主要由夹具和人的组合来表示。
此时，夹具主要用作人体加速和完善加工过程的简单辅助工具。
在第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁。
夹具的功能发生变化，主要用于工件的定位和夹紧。
人们越来越认识到操作者和机床性能的提高密切相关，因此夹具备受关注;第三阶段是夹具和机床的组合，夹具成为机床的一部分并成为加工不可或缺的工艺设备。
在夹具设计过程中，设计人员主要考虑加工零件定位和夹紧问题。
然而，夹具设计经常遇到一些小问题。
如果这些问题处理不当，会给夹具的使用带来很多不便，甚至影响工件的加工精度。
我们总结了多年来设计夹具时遇到的一些小问题：①清理根部的问题，在设计夹具端面和定位内孔时，会遇到清除根部的问题。
具体定位端面和定位外圆。
当端面和定位外圆被分成两个主体时，不会引起这个问题。
应根据工件的结构确定是否应移除夹具。
如果零件定位内孔的倒角很小或没有倒角，则必须清除根部。
如果零件定位孔的倒角很大或没有孔，则不需要根部，并且接头可以是圆形的。
当定位端面和外圆时，它与上面相同。
②让刀问题，当设计用于盘式工具（例如铣刀，砂轮等）的夹具时，应考虑铣刀或砂轮切削或磨削后铣刀或砂轮的退回位置。
铣刀或砂轮的位置应根据所用铣刀或砂轮的直径确定，并应超过刀具半径。
③更换问题，在设计一系列具有相同或相似结构和不同尺寸的产品零件和夹具时，为了降低生产成本并提高夹具的利用率，夹具通常设计为通用夹具，仅替换一个或几个部分。
1 机床夹具中定位与夹紧的研究1.1工件定位方案机床夹具的组成主要有以下几个部分组成:(1)定位元件，是夹具中确定工件位置的装置，主要的定位结构有支撑钉、V形块等;(2)夹紧装置，该装置是对工件进行夹持，保持工件在加工的时候不发生移动;(3)导向、对刀装置，是保证零件在加工的时候具有正确的位置;(4)夹具体，该装置是夹具的整个基础，是承载各种零件的基座;(5)其他装置，上下料装置、顶出器等。
数控车削加工工艺
数控车削加工工艺1.1数控车削的主要加工对象一：数控车削加工概述1.数控加工过程数控加工与普通机床机械加工有较大的不同。
在数控机床加工前，要把在通用机床上加工是需要操作及动作，工步的划分与顺序、走刀路线、位移量和切削参数等，按规定的数码形式编成加工程序，存储在数控系统存储其器或磁盘上。
加工程序是实现人与机器联系起来的媒介物加工时，控制介质上的加工程序控制机床运动，自动加工出我们所要求的零件形状。
二：数控车削加工的工艺范围数控车削加工主要用于轴类或盘类零件的内、外圆柱面、任意角度的内、外圆锥面、复杂回转内、外和圆柱、圆锥螺纹等的切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等的切削加工三：数控车削的主要加工对象（1）轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件因为数控车床装置都具有直线和圆弧差补功能，还有部分有非圆弧差补功能，故能车削有任意平面曲线轮廓所组成的回转体零件。
（2）精度要求较高的零件零件的精度要求主要指尺寸、形状，位置和表面粗糙度值例如，尺寸精度高（达0.001或更小）的零件，圆柱度要求高的圆柱体零件等。
（3）特殊的螺旋零件这些螺旋零件是指特大螺距（或导程）、变（增面现象/减）螺距、高精度的模数螺旋零件（如圆柱圆弧）和端面（盘形）螺纹零件等（4）淬硬工件的加工在大型模具加工中，有不少尺寸大而形状复杂的零件。
这些零件热处理后的变形量较大，模削加工有困难。
因此可以用陶瓷车刀在数控机床上对淬硬后的零件进行车削加工，以车代模，提高加工效率。
1.2 数控车削的刀具与选用一：数控加工对刀具的要求（1）具有良好、稳定的切削性能刀具不仅能进行一般的切削，还能承受高速切削和强力切削，并且切削性能是稳定的。
（2）刀具有教高的寿命刀具大量采用硬质合金材料或高性能材料（如涂层刀片、陶瓷刀片、立方氮化硼刀片）并且有合理的几何参数，切削磨损最少，刀具寿命长。
（3）刀具有较高的精度对于较高精度的工件的加工，刀具应具备相应的形状和尺寸精度，特别对定尺寸型的刀具更是如此；（4）刀具有可靠的卷削、断屑性能数控机床的切削是在封闭的环境下进行的，因此刀具必须能可靠的将切削卷曲、打断，并顺利排削，以避免不必要的停机。
数控车床零件加工及工艺设计毕业论文
东北大学毕业论文论文题目：数控车床零件加工及工艺设计题目：数控车床零件加工及工艺设计班级： 10数控二班专业：数控加工技术学生姓名：**指导教师：***日期: 2012年4月14日目录摘要 (1)一、数控机床简介 (2)二、数控激光的概念 (3)三、数控机床的特点 (3)四、数控车削加工 (4)五、数控车床加工程序编制 (5)六、数控车床的组成和基本原理 (5)七、数控车床安全操作规 (6)八、数控车床坐标的确定 (6)九、运动方向的规定 (7)十、轴类零件的编程与加工 (7)十一、简单套类零件的编程与加工 (13)十二、简单的盘类零件的编程与加工 (18)结束语 (25)参考文献 (25)数控车床零件加工及工艺设计摘要在车床上，利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸，把它加工成符合图纸的要求。
车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。
车削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。
车削是最基本、最常见的切削加工方法，在生产中占有十分重要的地位。
车削适于加工回转表面，大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工，如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成形面等，所用刀具主要是车刀。
在各类金属切削机床中，车床是应用最广泛的一类，约占机床总数的50%。
车床既可用车刀对工件进行车削加工，又可用钻头、铰刀、丝锥和滚花刀进行钻孔、铰孔、攻螺纹和滚花等操作。
按工艺特点、布局形式和结构特性等的不同，车床可以分为卧式车床、落地车床、立式车床、转塔车床以及仿形车床等，其中大部分为卧式车床。
数控车削加工是现代制造技术的典型代表，在制造业的各个领域如航天、汽车、模具、精密机械、家用电器等各个行业有着日益广泛的应用，已成为这些行业不可或缺的加工手段。
为了子数控机床上加工出合格的零件，首先需根据零件图纸的精度和计算要求等，分析确定零件的工艺过程、工艺参数等内容，用规定的数控编程代码和格式编制出合适的数控加工程序。
调节盘分析
案例10 数控车削加工调节盘一、案例内容数控车削加工调节盘。
调节盘外形图如图2—10—1所示。
二、案例要求调节盘为某模具上的产品零件，属于典型的盘类零件，生产规模为小批量加工，零件如图2—10—2所示。
零件的轨迹曲线复杂，所以加工的难度大，而且轨迹精度要求高，必须保证调节盘零件的尺寸精度、几何精度。
其它要求同与案例1。
三、案例加工使用的设备、辅具与材料1．此案例在FANUC数控系统的卧式数控车床上进行实际调试和加工。
2．配备零件锻造毛坯1件。
材料：45钢。
3．配备三爪自动定心卡盘等相关装夹辅具。
4．配备：外圆精车车刀(主偏角Kr＝93°，刀尖圆弧半径R1.5)1把；内孔精车车刀(主偏角Kr＝93°，刀尖圆弧半径R1)1把；切槽车刀(刀刃宽B＝3mm)1把。
四、案例解析1．零件加工工艺分析(1)结构分析。
零件成型轮廓的形状结构复杂，所以不仅加工的难度大，而且轨迹精度要求高，该零件既要求准确的加工精度，而且要求保证正确的几何精度。
(2)精度分析。
在数控车削加工中，零件重要的径向加工部位有：φ187-0.015 -0.044圆柱段，二零件φ600 -0.019球体部，上述各部径向尺寸均有几何形位公差要求。
零件重要的轴向加工部位有：φ187圆柱段左端面，距球体中心的轴向长度为14±0.135mm。
零件两端的中心孔倒是实现加工上述部位的基准，必须予以保证。
具体要求参见图2—10—2。
图2—10—2 调节盘零件图(3)加工刀具分析。
由图2—10—2可知，零件空刀槽加工使用刃宽B=3内孔切槽车刀，其它刀具选择同案例6。
零件的右端面使用主偏角Kr＝93°的内孔精车车刀进行切削加工，既可以保证加工基准的重合，又可以避免零件重新装夹造成不应有的误差，还节省加工中的辅助时间。
(4)毛坯余量分析。
毛坯零件为锻造成形，所以工件轮廓外的切削余量不均匀，在切削过程中会产生变形。
考虑到锻造毛坯余量的不均匀性，因此应该在数控车削前先进行常规的粗车加工，然后再进行数控车削加工。
数控车床编程——普通盘类零件的车削加工
N42G00X69.4Z0； ／快速走到内孔粗镗起点
N44Z-12.0； ／刀具快进
N46G0lZ-32.0； ／Φ69mm内孔粗镗
N48G03X66.0Z-33.7R1.7； /R2mm内圆角粗镗
N50X57.4；
N52Z45.0； /Φ58mm内孔粗镗
N133Z-88.0； ／反向精镗Φ58mm内孔
N136G02X56.0Z-87.0R1.0； / 反向精镗Rlmm圆弧
N139X53.0； ／反向精镗台阶
N142G40G00Z3.0：
N145G30U0W0 M09：
N148M30：
N41Z-113.0； /快速走到左端点(201，—113)处，以便精车左端面
N44G01X-151.0F0.15； 精车左端面 ‘
N47G30U2.O W20；
N50T0303； /调03号粗镗刀
N53G00X77.0Z0.3；
N58G02X74.4Z-1.0R1.3F0.3；/粗镗右端圆角R1
N10G0l ZO.3F0.3； ／接近端面圆弧切削起点
N12G03X200.6Z-1.0Rl.3 ／车削开始
N14G0l Z-20.0； /Φ200mm外圆粗车
N16G00X200.6Z0.3； ／快速走到右端面粗车起点
N18G01X98.0； ／右端面粗车
图2-45 典型盘形件
(1)左端面的加工 左端面的加工过程如图2-46所示，图中▲为定位点，▽为夹紧点，工件原点设置在右端，数控程序如下：
图2—46 左端加工过程
O0022 ／程序编号O0022
N0 G50X200.0Z60.0； ／设置工件原点在右端面
数控车削编程与加工(共86张PPT)
3)螺母式夹紧装置。
图4-27 螺母式夹紧装置
4)螺旋压板夹紧装置。
图4-28 螺旋式中间压板夹紧装置 a)中间夹紧式 b)整体螺旋压板式 c)结构完整螺旋压板式
5)偏心式夹紧装置。
图4-30 螺旋式铰链压板夹紧装置
5)偏心式夹紧装置。
图4-30 螺旋式铰链压板夹紧装置
图4-10 带圆柱孔工件用心轴和端面定位时的重复定位 a)心轴定位限制四个自由度 b)心轴和端面形成重复定位
(4)重复定位 几个定位点同时限制同一个自由度，称为重复定位。
图4-11 圆柱孔用心轴定位时防止重复定位的措施 a)减小平面 b)球面垫圈定位 c)缩短心轴长度
2.工件的定位方法
(1)工件以平面定位 当工件以平面定位时，由于工件的定位平面和定 位元件的外表不可能是理想平面(特别是以毛坯面作为定位基准时)，实 际定位中只能由最凸出的三点接触。 (2)工件以外圆定位 (3)工件以内孔定位 在车削齿轮、套筒、盘类等零件的外圆时，一般 应以加工好的内孔定位。 (4)工件以一面两孔定位 当工件以两个轴线互相平行的孔及与孔相互 垂直的平面作为定位基准时，可用一个短圆柱销、一个削边销和一个平 面作为定位元件来定位，这种定位方法称为一面两孔定位，如图4-23所 示。
2.工件的定位方法
图4-12 工件的三点平面定位
(1)工件以平面定位
•当工件以平面定位时，由于工件的定位平面和定位元件的外表不可能 是理想平面(特别是以毛坯面作为定位基准时)，实际定位中只能由最凸 出的三点接触。为保证定位的稳定可靠，工件以毛坯面定位时，应采用
L 面积尽可能大些，如图4 12 •工件以大平面定位时，大平面中间局部应做成凹面，以减小与定位面 的接触面积。用于工件点、线定位的定位元件常见的有支承钉、支承板 和可调支承等，分别如图4 13~图4 15
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江西冶金职业技术学院自学考试毕业设计(论文)题目:盘类零件数控加工工艺分析与加工实例系 (部):机械工程系专业名称:数控技术应用姓名:准考证号: 0570********班级名称: 08数控本科班提交时间:目录前言 (1)一、零件图工艺分析 (1)1.1选择设备 (1)1.2确定零件的定位基准和装夹方式 (1)1.3制定加工方案 (1)1.4刀具选择及刀位号 (2)1.5确定切削用量 (2)1.6数控加工工艺卡片拟订 (3)二、数控加工的工艺分析 (4)2.1零件的结构特点 (4)2.2 工艺分析 (4)2.3 精加工型腔时零件的定位与装夹 (5)三、加工型腔的数控加工程序总方案 (6)四、加工中心精铣削过程 (7)五、工艺设计 (10)5.1精加工某发动机飞轮 (10)5.2精加工某发动机飞轮正反两个平面 (11)5.3精加工某制动盘 (12)六、工装设计 (14)6.1保证定心精度的方法 (14)6.2保证端面跳动精度的方法 (14)七、设备选择意见 (16)7.1机床结构的选择 (16)7.2刀塔结构的选择 (17)结束语 (19)致谢 (20)参考文献 (21)江西冶金职业技术学院08级自考毕业设计(论文)1盘类零件数控加工工艺分析与加工实例引言理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件，同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。
数控机床是一种高效率的自动化设备，它的效率高于普通机床的2～3倍，要充分发挥数控机床的这一特点，必须在编程之前对工件进行工艺分析，根据具体条件，选择经济、合理的工艺方案。
数控加工工艺考虑不周是影响数控机床加工质量、生产效率及加工成本的重要因素。
一、零件图工艺分析如图所示工件，该零件属于典型的盘类零件，材料为45钢，可选用圆钢为毛坯，为保证在进行数控加工时工件能可靠的定位，可在数控加工前将左侧端面、Φ95㎜外圆加工，同时将Φ55㎜内孔钻Φ53㎜孔。
图1-1带孔圆盘1.1选择设备根据被加工零件的外形和材料等条件，选定Vturn-20型数控车床。
1.2确定零件的定位基准和装夹方式1.2.1定位基准 以已加工出的Φ95㎜外圆及左端面为工艺基准。
1.2.2装夹方法 采用三爪自定心卡盘自定心夹紧。
1.3 制定加工方案根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线。
江西冶金职业技术学院08级自考毕业设计(论文)2工步顺序：1.3.1 粗车外圆及端面1.3.2 粗车内孔1.3.3 精车外轮廓及端面1.3.4 精车内孔1.4刀具选择及刀位号选择刀具及刀位号如图1-2。
图1-2将所选定的刀具参数填入表1-1带孔圆盘数控加工刀具卡片中。
表1-1带孔圆盘数控加工刀具卡片1.5确定切削用量对于高效率的金属切削机床加工来说，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。
这些条件决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。
经济的、有效的加工方式，要求必须合理地选择切削条件。
编程人员在确定每道工序的切削用量时，应根据刀具的耐用度和机床说明书中的规定去选择。
也可以结合实际经验用类比法确定切削用量。
在选择切削用量时要充分保证刀具能加工完一个零件，或保证刀具耐用度不低于一个工作班，最少不低于半个工作班的工作时间。
背吃刀量主要受机床刚度的限制，在机床刚度允许的情况下，尽可能使背吃刀量等于工序的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高加工效率。
对于表面粗糙度和精度要求较高的零件，要留有足够的精加工余量，数控加工的精加工余量可比普通机床加工的余量小一些。
江西冶金职业技术学院08级自考毕业设计(论文)编程人员在确定切削用量时，要根据被加工工件材料、硬度、切削状态、背吃刀量、进给量，刀具耐用度，最后选择合适的切削速度。
1.6数控加工工艺卡片拟订以工件右端面为工件原点，换刀点定为X200、Z200。
数控加工工艺卡片见表1-2。
表1-2 带孔圆盘的数控加工工艺卡片3江西冶金职业技术学院08级自考毕业设计(论文)4二、数控加工的工艺分析2.1零件的结构特点该零件材料为硬铝L Y12，其切削性能良好，属于典型的薄壁盘类结构，外形尺寸较大，周边及内部筋的厚度仅为2mm ，型腔深度为27mm 。
该零件在加工过程中如果工艺方案或加工参数设置不当，极易变形，造成尺寸超差，零件结构如图2-1所示。
图2-1零件结构示意图2.2 工艺分析该零件毛坯选用棒料，采用粗加工、精加工的工艺方案，具体工艺流程如下：毛坯→粗车→粗铣→时效→精车→精铣。
粗车：分别在外圆及端面预留1.5mm 精加工余量，并预钻中心孔。
粗铣：分别在型腔侧面及底面预留余量1.5mm ，并在φ12mm 孔位处预钻工艺孔。
时效：去除材料及加工应力。
精车：精车端面、外圆并镗工艺孔φ6mm ，要求一次装夹完成，以便保证同轴度，为后序加工打好基础。
精铣：保证零件的最终要求，是本文论述的重点。
2.2.1粗铣型腔粗加工主要是去除大余量，并为后序精加工打好基础，所以加工型腔时，选择低成本的普通数控铣床加工。
该工序要求按所示零件结构图加工出内形轮廓，圆弧拐角为R5mm ，所留精加工余量均匀，为1.5mm 。
而且本道工序还需要在φ12mm 孔位江西冶金职业技术学院08级自考毕业设计(论文)5处预先加工精加工所需的定位孔。
2.2.2精铣型腔高速加工技术是近年应用起来的制造技术。
在高速切削加工中，由于切削力小，可减小零件的加工变形，比较适合于薄壁件，而且切屑在较短时间内被切除，绝大部分切削热被切屑带走，工件的热变形小，有利于保证零件的尺寸、形状精度；高速加工可以获得较高的表面质量，加工周期也大大缩短，所以结合该类薄壁盘类零件的特点，精加工型腔时选用高速加工。
2.2.3 定位孔的加工 该零件精加工选用中心孔φ6mm 及φ12mm 孔作为定位孔，所以精加工型腔前必须先将其加工到位。
中心孔φ6mm 在车工精车外圆φ301.5mm 时将其镗削为φ6H8；φ12mm 孔由数控铣床钻、铰至φ12H8。
2.3 精加工型腔时零件的定位与装夹为了使工件在机床上能迅速、正确装夹，而且在加工一批工件时不必逐个找正，所以此次加工采用一面两销的定位方式。
以零件上已经存在的φ6mm 及φ12mm 孔作为定位孔，做简易工装，该工装采用一个圆柱销和一个扁形销作为定位元件。
由于该零件属于薄壁件，容易变形，在夹紧工件时，压板应压在工件刚性较好的部位，分布尽可能均匀，以保证夹紧的可靠性，而且夹紧力的大小应适当，以防破坏工件的定位或使工件产生不允许的变形。
其具体定位与装夹示意图见图2-2。
此装夹方式完全符合加工中心的特点，一次装夹可以完成型腔及所有孔的加工。
图2-2 零件的定位与装夹方式示意图江西冶金职业技术学院08级自考毕业设计(论文)三、加工型腔的数控加工程序总方案3.1编程软件该零件的数控加工程序是基于软件MasterCAM生成的。
该软件无须画出实体，只需按1：1正确画出要加工的轮廓线，选择适当的图形和参数即可生成用于加工的程序。
3.2设备的选择精加工型腔选用加工中心设备：德国HERMLE(悍马)C1200U，该设备的操作系统是HEIDENHIN(海德汉)，其性能指标为：主轴最高转速18000r/mm，快速移动30000mm/min，行程1200mm×1000mm×800mm，响应灵敏，适合高速加工。
该零件以前曾选用其他加工中心设备进行加工，但因为壁薄，筋厚度仅为2mm，型腔深，为27mm，为防止零件变形，只能选用小规格刀具，较小的加工速度，并进行多次时效，加工周期很长，所以此次加工选用了适合高速加工的数控设备。
3.3刀具的选择根据零件材料，选择国产的镶齿硬质合金立铣刀，双刃，大螺旋角，刃前空间大，耐磨，成本低。
经过实践发现该刀具非常适合铝材的高速加工。
对具体的参数选择，需要在实际切削中摸索，发现合适速度，当然还要参考厂家的资料。
6江西冶金职业技术学院08级自考毕业设计(论文)7四、加工中心精铣削过程该型腔的铣削加工分两步进行，分别为底面和侧面加工，先底面，后侧面。
数控程序的中心设在工件外圆圆心，安全高度在零件表面上方50mm 处。
4.1底面加工刀具规格：选用φ14mm 的立铣刀。
下刀方式：采用螺旋下刀，可以改善进刀时的切削状态，保持较高的进刀速度和较低的切削负荷。
走刀方式：选用Pocket —Parallel ，Spiral ，clean Cor-ners(平行环绕并清角)方式，从内到外，三个型腔分别加工，可以减少提刀，提升铣削效率。
加工时按顺铣方式，将底面1.5mm 的加工余量分两次完成，第一刀背吃刀量1.4mm ，刀路重叠50％，转速8000r/min ，进给速度1400mm/min ；精加工时，背吃刀量0.1mm ，转速升至12000r/min ，进给不变，底面的表面质量非常好。
其刀路轨迹如图4-1所示，由里向外逐步扩展，与外形相似，刀路平顺、柔和，尽量减少剧烈变化，以免引起机床振动。
注意：精加工底面时，给侧面预留了3mm 余量，以免铣到侧面时吃刀量增大。
图4-1型腔底面刀路轨迹4.2侧面加工刀具规格：为防止在拐角处走刀路径突然改变而导致冲击力太大，所以高速加工时应尽量避免选用与拐角半径一致的刀具，此次选用φ8mm 的立铣刀(拐角为R5mm)。
装刀时，刀具尽可能缩短伸出长度，以保证高速加工时的刀具强度。
进、退刀方式：以圆弧方式接近、离开工件，可以避免突然接触工件时产生的接刀痕，保证零件的表面质量。
走刀方式：选用Contour(外形铣削)方式。
加工时，按Z 轴分层并以顺铣的方式进行，转速10000r/min ，进给速度1000mm/min ，三个型腔同时逐层向下铣，每次背吃刀量为2mm 。
注意：不可一个型腔铣削后再铣削下一个型腔。
因为，当第一个型腔加工完后，内部筋的壁厚只剩3.5mm ，而加工下一个型腔时，内部筋的切削量将是1.5mm ，这会导致局部支撑力变小，工件容易受切削力的影响而变形；若三个型腔同时逐层向下铣削时，筋的壁厚是5mm ，相对而言支撑力要大得多。
加工的刀路轨迹如图4-2所示。
江西冶金职业技术学院08级自考毕业设计(论文)图4-2型腔侧面刀路轨迹加工操作完成后，选择HEIDENHIN后置处理，生成NC程序，用网线传到机床。
盘类零件的数控车床加工编程源程序如下：N10 G92X100Z100N20 M06T0101N25 G04P3N30 M03M07N40 G90G00X42Z2N50 G01Z0F200N60 X15N70 G90G00X60Z10N80 G73U7W0R5P90Q170X0.5Z0F200N90 G01X28Z10F100N100 Z0N110 X30Z-1N120 Z-10N130 X26Z-12N140 Z-22.775N150 G02X30.8Z-28R7N160 G01X38Z-48N170 Z-52N180 G90G00X100Z100N190 T0100N200 M05M008N210 M06T0303N215 G04P3N220 M03N225 G90G00X15Z4N230 G71U1W0R1P240Q270X-0.5Z0F200 N240 G01X22Z4F100N250 Z0N260 X18Z-10N270 Z-52N280 G90G00X100Z100N290 T0300N300 M05N310 M00N320 M06T0202N330 G04P3N340 M03N350 G90G00X34Z4N360 G82X29.3Z-14F0.75N370 G82X29.1Z-14F0.75N380 G82X29.03Z-14F0.75N390 G90G00X100Z100N400 T0200N410 M05M00N420 M06T0404N430 M03N480 G90G00X42Z-54（假定切刀宽4mm）N490 G01X15F20N500 G90G00X100Z100N510 T0400N520 M05M09N530 M30五、工艺设计盘类零件的数控加工工艺设计，最重要的是将有相互行位公差要求的加工面安排在一道工序内，在一次装夹下完成加工，消除二次装夹误差。