典型板类零件加工毕业设计

绪论

数控加工就是根据被加工零件的图样和工艺要求，编制零件数控加工程序，输入数控系统，控制数控机床中刀具与工件的相对运动，使之加工出合格零件的方法。

工艺就是根据设计图样和有关技术的要求，将原材料、材料或半成品加工成产品的方法和技术规定。数控加工工艺，是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和。数控加工工艺主要包括根据零件或产品的设计图纸及相关技术文件进行数控加工工艺可行性分析，确定完成零件数控加工的加工方法；选择数控机床的类型和规格；确定加工坐标系、选择夹具及其辅助工具、选择刀具和刀具装夹系统，规划数控加工方案和工艺路线，划分加工区域、设计数控加工工序内容，编写数控程序，进行数控程序调试和实际加工验证，最后对所有的数控工艺文件进行完善、固化并存档等方面的内容。

一．零件加工工艺分析

(一)图样分析

（1）此零件汇聚了孔、键槽、球面等加工内容，涉及加工内容比较广泛。

（2）该零件毛胚的尺寸为120mm×100mm×28mm的零件，选用平唬钳夹持工件铣薄壁外形时，Z轴坐标Z-5mm，工件应伸出钳口10mm左右，保证有足够的安全高度。

这只完成上一部分的加工内容，再次选用平唬钳夹持工件将零件反面做完，即

可完成所有加工内容尺寸。

（3）零件Φ12的要求精度较高，因此选用Φ11.8的钻头钻中心孔再用Φ12的铰刀原则。

（4）此零件有一个圆，园里面有四个扇形，可利用坐标系旋转指令进行编程。

（5）零件有一个SR16球面，本例采用循环语句WHILE、END编写程序。

（二）辅助准备

（1）由以上分析可知，该零件使用七把刀具：1#刀具加工铣薄壁外形、铣球面环行岛屿、铣矩形以及铣四个扇形；2#刀具为Φ8中心孔钻；3#刀具为Φ12铰刀；4#刀具为Φ16R8球头刀；5#为刀具加工Φ6键槽；6#为刀具Φ11.8中心钻；7#刀具为加工反面4个U型槽。刀具参数表如表1-1所示。

表1-1 刀具参数表

（2）加工该零件对刀是采用零件左右表面对X轴、零件前后表面对Y轴，上表面对Z轴。（3）根据基准重合的原则，将工件坐标系的原点设置在零件中心位置。

（三）制定零件的加工方案

采用平唬钳夹紧定位工件表面距平唬钳8-10mm；使用1#刀具加工薄壁外形深度5mm；使用

2#刀具钻11×Φ8中心定位孔，中心孔定位深度为28mm；使用1#刀具加工内轮廓，深度为8mm；使用1#刀具加工矩形型腔及环形岛屿，深度分别为12mm和14mm；使用4#刀具加工球面；使用1#刀具加工4个扇形，深度为23mm；使用5#刀具加工两侧槽，深度为11mm；使用手摇将多余的銑玩，深度为5mm；使用6#刀具钻2×Φ12孔，深度为28mm；使用3#刀具Φ12铰刀精铰2×Φ12孔至尺寸；使用7#刀具加工反面U型槽，深度为18mm；使用1#刀具加工倒矩形型腔角。

加工工艺卡如表1-2所列：

表1-2 数控加工工艺卡

二．工序工步的划分：

（一）工序的划分：在数控机床上加工零件，工序可以比较集中，在一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序，首先应根据零件图样考虑被加工零件是否可以在一台数控机床上完成整个零件的加工工作，若不能则应决定其中哪一部分在数控机床上加工，哪一部分在其他机床上加工，即对零件加工工序进行规划。

（二）工步的划分：主要从加工精度和效率两方面考虑，在一个工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量，对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述铰复杂的工序，在工序内又细分为工步，下面以加工中心为例来说明:

1)同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成或全部加工表面按先粗后精加

工分开进行；

2)对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔。按此方法划分工步，可以提

高孔的精度，因为铣削时切削力较大，工件易发生变形。先铣面后镗孔，使其

有一段时间恢复，减少由变形引起的对孔的精度的影响；

3)按刀具划分工步，某些机床工作台回转时间比换刀时间短，可采用按刀具划分

工步，以减少换刀次数提高加工效率。

总之，工序与工步的划分要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑。

三．机床的选择

（1）机床的尺寸规格要被加工的零件尺寸相似；

（2）机床精度要与被加工零件的加工要求相适应；

（3）机床的生产率与被加工零件的生产纲领相适应；

（4）机床的选用要考虑节省投资和适当考虑生产的发展；

（5）改（扩）建车间，要充分利用原有设备。

四．加工步骤

（一）实际加工

1．开机：开机前对机床进行检查，没有问题就开电源；然后打开控制系统电源，检查指示灯是否正常，是否有警报显示，若正常就进行以下操作。

2．回参考点，先回Z点，再回X，最后回Y。

3．工件装夹

1）平口钳的安装，找正及装夹；

2）根据工件的高度情况，在平口钳钳口内放入形状、大小、合适和表面质量较好的塑料板。

4．将编程好的程序输入机床。

5．刀具的安装与拆卸

1）①装刀：将刀装夹在弹簧夹头刀柄上，根据轮廓高度确定铣刀在弹簧夹头刀柄上的伸出长度；

②使用方式选择“换刀允许”按扭；

③把刀放入锥孔内，按主轴上的“松刀”键，向上推刀具，然后松开；

④确定刀具是否夹紧。

2）①用手抓住刀柄；

②按主轴上“松刀”键；

③用力下拉，力度适可而止；

④如果拉不下来，用棒轻轻敲击刀柄，使刀柄掉下来之前要抓紧刀具。

6．对刀与参数输入：

先对X轴，碰零件左端面，再向上提刀，按“MDI”按扭，根据零件及刀具输入G91G01X 值，再对Y轴，碰零件前端面（X轴不能动），向上提刀，再按“MDI”按扭，输入Y-64值，最后对Z，Z方向碰上表面，然后在设置按扭中的“坐标系”

按扭进行输入X、Y、Z坐标值，输好后将Z提起来。

7．设刀具补偿，根据刀具半径进行设置补偿。

8．程序调试：进行程序校验，看程序是否正确，是否发生刀具干涉，确定无误进行以下工作。

9．自动加工：

以上操作完之后，进行自动加工。在加工时看着刀具走的路线是否正确，是否有撞刀情况，有的话直接扭“进给保持”按扭，将错误解决之后让它自动加工。

其他的部分加工步骤如上。