基座的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及程序設(shè)計(jì)論文43686

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 系部 機(jī)電學(xué)院 專業(yè) 數(shù)控技術(shù) 題目 基座的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及程序設(shè)計(jì) 基座的加工工藝規(guī)程及程序設(shè)計(jì) 摘要：數(shù)控加工工藝與設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括選擇適合的機(jī)床、刀具、夾具、走刀路線及切削用量等，還要有合理的加工方法、工藝參數(shù)等。對此我設(shè)計(jì)了基座零件的加工工藝設(shè)計(jì)。介紹了

2、數(shù)控加工工藝和數(shù)控的特點(diǎn)，加工工藝過程的概念，數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝過程的主要內(nèi)容，數(shù)控加工工藝與數(shù)控編程的關(guān)系，設(shè)計(jì)方法，對此零件如何工藝分析，程序如何編輯等。利用CAD/CAM軟件及G代碼指令進(jìn)行手工編程。 關(guān)鍵詞：基座 數(shù)控加工工藝 工藝分析 工藝過程 工藝參數(shù) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要 Title:The base numerical control technology process design Abstract: CNC machining technology and design, including the selection o

3、f a suitable machine tools, tools, fixtures, pass routes and cutting, but also a reasonable processing methods, such as process parameters. I designed the process design of the base part. The relationship between the CNC machining process and the characteristics of the CNC, the main content of the c

4、oncept of the machining process, CNC machining process and CNC machining process, CNC machining technology and CNC programming, design methods, this part is how to process analysis, program how to edit and so on. CAD / CAM software and G code instruction manual programming. Keywords: base CNC m

5、achining process process analysis process process parameters 目 錄 1 概述 4 1.1 數(shù)控銑削加工工藝基礎(chǔ)知識 4 1.2 數(shù)控銑削加工工藝的主要內(nèi)容 6 1.3 數(shù)控編程方法 6 1.3.1 手工編程 6 1.3.2 自動(dòng)編程 7 2 基座零件加工工藝 9 2.1零件圖工藝分析 9 2.2材料分析 10 2.3 選擇數(shù)控機(jī)床 10 2.4 設(shè)計(jì)工藝 13 2.4.1 選擇加工方法 13 2.4.2 確定加工順序及走刀路線 13 2.4.3 確定裝夾方案和選擇夾

6、具 16 2.4.4 選擇刀具 16 2.4.5 確定切削用量 17 2.5 填寫數(shù)控加工工序卡片 19 3各工序加工仿真 20 3.1 仿真軟件的介紹 20 3.2 仿真軟件的主要功能 20 3.3 仿真軟件的作用 21 3.4 各工序仿真加工 21 結(jié) 論 30 致 謝 30 參考文獻(xiàn) 31 1 概述 1.1 數(shù)控銑削加工工藝基礎(chǔ)知識 工藝規(guī)程是工人在加工的指導(dǎo)性文件。由于普通銑床受控于操作工人，因此，在普通銑床上用的工藝規(guī)程實(shí)際上只是一個(gè)工藝過程卡，銑床的切削用量、走刀路線、工序的工步等往往都是由操作工

7、人自行選定。數(shù)控銑床加工的程序是數(shù)控銑床的指令性文件。數(shù)控銑床受控于程序指令，加工的全過程是按程序指令自動(dòng)進(jìn)行的。因此，數(shù)控銑床加工程序與普通銑床工藝規(guī)程有較大差別，涉及的內(nèi)容也較廣。數(shù)控銑床加工程序不僅要包括零件的供應(yīng)過程，而且還要包括切削用量、走刀路線、刀具尺寸以及銑床的運(yùn)動(dòng)過程。因此，要求編程人員對數(shù)控銑床的性能、特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)方式、刀具系統(tǒng)、切削規(guī)范以及工件的裝夾方法都要非熟悉。工藝方案的好壞不僅會影響銑床效率的發(fā)揮，而且將直接影響到零件的加工質(zhì)量。 （1） 加工對象的形狀復(fù)雜、工序繁多。由于數(shù)控銑床比普通銑床價(jià)格貴，若只加工簡單工序在經(jīng)濟(jì)上不合算，所以在數(shù)控銑床上通常安排復(fù)雜的工序。

8、數(shù)控銑床能高效地完成復(fù)雜零件的加工，多用來加工具有復(fù)雜輪廓和較高精度要求的零件，甚至普通銑床難以完成的零件，使的零件的加工工藝復(fù)雜。 （2） 工藝安排更為詳盡。與普通銑削加工相比，數(shù)控銑削加工往往在一個(gè)數(shù)控程序中完成多種加工工序，如銑削、鉆孔、換刀等。因此，數(shù)控銑削加工工藝中要全面考慮對刀點(diǎn)、換到點(diǎn)及加工路線等問題。 （3） 加工精度高。在加工中心上加工，其工序高度集中，一次裝夾即可加工出零件上大部分甚至全部表面，避免了工件多次裝夾所產(chǎn)生的裝夾誤差，因此，加工表加工中心面之間能獲得較高的相互位置精度。同時(shí)，加工中心多采用半閉環(huán)，甚至全閉環(huán)的位置補(bǔ)償功能，有較高的定位精度和重復(fù)定位精度，在加

9、工過程中產(chǎn)生的尺寸誤差能及時(shí)得到補(bǔ)償，與普通機(jī)床相比，能獲得較高的尺寸精度。 （4） 精度穩(wěn)定。整個(gè)加工過程由程序自動(dòng)控制，不受操作者人為因素的影響。同時(shí)，沒有凸輪、靠模等硬件，省去了制造和使用中磨損等所造成的誤差，加上機(jī)床的位置補(bǔ)償功能和較高的定位精度和重復(fù)定位精度，加工出的零件尺寸一致性好。 （5） 效率高。一次裝夾能完成較多表面的加工，減少了多次裝夾工件所需的輔助時(shí)間。同時(shí)，減少了工件在機(jī)床與機(jī)床之間、車間與車間之間的周轉(zhuǎn)次數(shù)和運(yùn)輸工作量。 （6） 表面質(zhì)量好。加工中心主軸轉(zhuǎn)速加工中心和各軸進(jìn)給量均是無級調(diào)速，有的甚至具有自適應(yīng)控制功能，能隨刀具和工件材質(zhì)及刀具參數(shù)的變化，把切削參

10、數(shù)調(diào)整到最佳數(shù)值，從而提高了各加工表面的質(zhì)量。 （7） 軟件適應(yīng)性大。零件每個(gè)工序的加工內(nèi)容、機(jī)床切削用量、工藝參數(shù)都可以編人程序，可以隨時(shí)修改，這給新產(chǎn)品試制，實(shí)行新的工藝流程和試驗(yàn)提供了方便。 1.2 數(shù)控銑削加工工藝的主要內(nèi)容 （1） 選擇適合在數(shù)控銑床上加工的零件，確定工序內(nèi)容 （2） 分析被加工零件的圖樣，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求：包括零件是否需要數(shù)控銑削加工和合適何種數(shù)控加工銑床加工。 （3） 確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線，如劃分工序順序，處理與分?jǐn)?shù)控加工工序的銜接等。 （4） 加工工序的設(shè)計(jì)，如選取零件的定位基準(zhǔn)，夾具方案的確定。工步劃分、刀具選擇和確定

11、切削用量等。 （5） 數(shù)控加工程序的調(diào)整，如選取對刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)、確定刀具補(bǔ)償及確定加工路線等。 （6） 處理數(shù)控銑床上部分工藝指令，編制工藝文件。 1.3 數(shù)控編程方法 數(shù)控編程可以手工完成，即手工編程，也可以由計(jì)算機(jī)輔助完成，即計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程。采用計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程需要一套專用的數(shù)控編程軟件，現(xiàn)代數(shù)控編程軟件主要分為以批處理命令方式為主的各種類型的APT語言和以CAD軟件為基礎(chǔ)的交互式CAD/CAM－ＮＣ編程集成系統(tǒng)。 1.3.1 手工編程 指編制零件數(shù)控加工程序的各個(gè)步驟，即從零件圖樣分析、工藝處理、確定加工路線和工藝參數(shù)、幾何計(jì)算、編寫零件的數(shù)控加工程序的檢驗(yàn)，均由

12、人工完成，如圖1-1； 圖1-1 手工編程過程 1.3.2 自動(dòng)編程 自動(dòng)編程是指在編程過程中，在計(jì)算機(jī)上用相應(yīng)的cad軟件建模，通過后置處理編制的程序，在通過媒介傳輸?shù)綑C(jī)床上，即把零件的工藝過程、工藝參數(shù)及其他輔助動(dòng)作，按動(dòng)作順序和數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令、格式，編成加工程序，再記錄于控制介質(zhì)即程序載體（磁盤等），輸人數(shù)控裝置，從而指揮機(jī)床加工并根據(jù)加工結(jié)果加以修正的過程?？梢源蟠鬁p輕編程人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，將編程效率提高幾十倍甚至上百倍，同時(shí)解決了手工編程無法解決的復(fù)雜零件的編程難題。而手工編程就是自己編好程序，然后手動(dòng)輸入到機(jī)床里的，而當(dāng)一些復(fù)雜的零件，用手工編就有一定困難，出錯(cuò)的概

13、率也比較大，是用手工編不出來的，這時(shí)我們選擇自動(dòng)編程。如下圖1-2； 圖1-2 CAD/CAM系統(tǒng)數(shù)控編程原理 數(shù)控加工機(jī)床與編程技術(shù)兩者的發(fā)展是緊密相關(guān)的。數(shù)控加工機(jī)床的性能提升推動(dòng)了編程技術(shù)的發(fā)展，而編程手段的提高也促進(jìn)了數(shù)控加工機(jī)床的發(fā)展，二者相互依賴?，F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)下在向高精度、高效率、高柔性和智能化方向發(fā)展，而編程方式也越來越豐富。 2 基座零件加工工藝 圖2-1 基座零件圖 圖示為基座零件圖。已知該零件的毛柸為410mm*260mm*90mm的方形坯料，材料為HT250。其主要功能是使工件定位和夾緊。 2.1零件圖工藝分

14、析 該零件由平面、圓、孔系、U型槽、外輪廓組成。其中有4個(gè)Ф8和4個(gè)Ф12的孔，2個(gè)Ф20的孔，1個(gè)Ф200的圓，1個(gè)141.42*141.42的內(nèi)方，4個(gè)U型槽，2個(gè)開口槽。長度和厚度公差為0.1，孔徑公差為0.1，表面粗糙度為3.2。 根據(jù)上述分析基座零件的外輪廓和U型槽的加工應(yīng)分粗銑、半精銑、精銑 三個(gè)階段進(jìn)行；4-Ф8孔的加工分為鉆中心孔、鉆孔二個(gè)階段進(jìn)行；4-Ф12 孔的加工分為鉆中心孔、鉆孔、擴(kuò)孔三個(gè)階段進(jìn)行；Ф20的孔的加工分為鉆中心孔、鉆孔、擴(kuò)孔三個(gè)階段進(jìn)行。以保證表面粗糙度要求，同時(shí)以底面定位，提高裝夾剛度以滿足垂直度要求。 2.2材料分析 灰鑄鐵：牌號：HT

15、250標(biāo)準(zhǔn)：GB 9439-88 特性及適用范圍： 為珠光體類型的灰鑄鐵。其強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性均較好，減振性良好，鑄造性能較優(yōu)，需進(jìn)行人工時(shí)效處理。可用于要求高強(qiáng)度和一定耐蝕能力的泵殼、容器、塔器、法蘭、填料箱本體及壓蓋、碳化塔、硝化塔等；還可制作機(jī)床床身、立柱、氣缸、齒輪以及需經(jīng)表面淬火的零件 化學(xué)成分： 碳 C ：3.16～3.30硅 Si：1.79～1.93錳 Mn：0.89～1.04硫 S ：0.094～0.125磷 P ：0.120～0.170 力學(xué)性能： 抗拉強(qiáng)度 σb (MPa)：250硬度 ：(RH=1時(shí))209HB試樣尺寸：試棒直徑：30mm 熱處理規(guī)

16、范及金相組織： 熱處理規(guī)范：（由供方定，以下為某試樣的熱處理規(guī)范，供參考）鑄態(tài) 金相組織：片狀石墨＋珠光體零件材料為HT250。 2.3 選擇數(shù)控機(jī)床 由于基座零件的上表面為孔、圓、外輪廓和U型槽，只需單工位加工即可完成。故選擇立式加工中心。加工表面不多，只有粗銑、半精銑、精銑、鉆孔、擴(kuò)孔等工步，所需刀具不超過20把，選用華中立式加工中心即可滿足上述要求，工件一次裝夾后可自動(dòng)完成銑鉆鉸攻螺紋等工步的加工。華中立式加工中心見下圖2-2： 圖2-2 華中數(shù)控XHK714立式銑床加工中心 主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： （1） XK714數(shù)控床身銑床鋼性很高

17、、加工精度好，可以自動(dòng)連續(xù)完成對零件的銑、鉆、鏜、擴(kuò)、鉸等多種工序加工，適用于中等批量生產(chǎn)的各種平面、階梯面、溝槽、圓弧面、螺旋槽、齒輪、齒條、花鍵、孔等各種形狀零件的加工。可廣泛應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)及其他行業(yè)的機(jī)械加工、機(jī)修部門，尤其對于成批零件加工、模具加工和較精密零件加工具有很強(qiáng)的適用性。 （2） 主軸采用主軸變頻專用電機(jī)配用進(jìn)口變頻器經(jīng)過兩檔齒輪機(jī)械變速以實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸的無級調(diào)速。變速操縱機(jī)構(gòu)采用間歇齒條機(jī)構(gòu)控制，通過高低檔轉(zhuǎn)換手柄以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)掛檔變速。 （3） 主軸松拉刀機(jī)構(gòu)具有響應(yīng)快、力量大、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。 （4） X、Y、Z坐標(biāo)均采用交流伺服電機(jī)通過高精度無齒隙聯(lián)軸器與精密級滾珠

18、絲杠副直聯(lián)，絲杠軸承采用高精度、高剛性成組角接觸球軸承，穩(wěn)定性好、精度高，保證了機(jī)床的傳動(dòng)剛性，位置精度和高傳動(dòng)精度。機(jī)床配有全封閉防護(hù)罩及自動(dòng)冷卻系統(tǒng)，見下表2-1。 表2-1 機(jī)床的主要規(guī)格與參數(shù) 項(xiàng)目 單位 參數(shù) 機(jī)床型號 XK714 X，Y，z方向進(jìn)給速度范圍 mm/min 0～3000 X，Y，Z方向快速移動(dòng)速度（Max） mm/min 8000 主軸轉(zhuǎn)速范圍(變頻，無級) rpm 60～6000（無極） 主軸錐孔 ISO40 主軸刀柄 BT40 刀柄拉釘 P40T 主電機(jī)功率 Kw 5.5

19、 主軸額定輸出扭矩 Nm 36 主軸最大輸出扭矩 Nm 52 主軸箱垂直移動(dòng)最大距離(Z) mm 500 工作臺縱向移動(dòng)最大距離(X) mm 600 工作臺橫向移動(dòng)最大距離(Y) mm 400 工作臺(寬長) mm 4001000 工作臺最大承載重量 kg 500 T型槽(數(shù)量槽寬中心距) mm 31885 進(jìn)給軸電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 垂直方向（Z） Nm 11（帶抱閘） 縱橫方向(X／Y) Nm 11 定位精度 mm 0.01/300 重復(fù)定位精度 mm 0.005 機(jī)床顯示精度 0.001 機(jī)床電源乃總功率 Mp

20、a 3P/50Hz/380V/15KVA 氣源 mm 0.6 機(jī)床外形尺寸（長寬高） kg 274021502257 機(jī)床重量（毛重/凈重） 4000 數(shù)控系統(tǒng) HNC-21/22M華中“世紀(jì)星”數(shù)控系統(tǒng) 2.4 設(shè)計(jì)工藝 2.4.1 選擇加工方法 (1) 表面的粗糙度要求為Ra3.2。可選擇“粗銑----精銑”方案。 (2) 孔加工方法的選擇。孔加工前，為了便于鉆頭定位，先用中心鉆鉆中心孔，然后再鉆孔。內(nèi)孔的加工方案在很大程度上取決于內(nèi)孔本身的尺寸精度和粗糙度，對于精度 較高粗糙度較小的表面一般不能一把刀加工到圖紙要求的尺寸報(bào)表表面粗糙度，而要分工

21、步進(jìn)行加工。 該零件孔的加工方案選擇如下： ① 孔4-Ф8表面粗糙度為 Ra 3.2，選擇“中心鉆-----鉆”方案。 ② 孔4-Ф12表面粗糙度為 3.2，選擇“中心鉆-----鉆-----擴(kuò)孔”方案。 (3) U型槽加工方法。槽表面的加工方案在很大程度上取決于內(nèi)槽表面本身的尺寸精度和粗糙度。對于U型槽，表面粗糙為Ra3.2，選擇，“粗銑-----精銑方案”。 2.4.2 確定加工順序及走刀路線 按照基面先行，先面后孔，先粗后精的原則確定加工順序。外輪加工采用順銑方式， 內(nèi)輪廓加工采用逆銑方式，刀具沿切線方向切入與切出。 (1) 銑六方 保證400mm*2

22、50mm*80mm (2) 去毛刺 0.2~05*45 (3) 鉆一個(gè)深度是30mm,Φ42的孔。 銑圓 保證Ф200mm 1　 粗銑輪廓。 2　 精銑輪廓。 3　 走刀路線：表面的粗、精銑削加工進(jìn)給路線根據(jù)銑刀直徑確定。因而所選銑刀直徑為 Ф40mm。故它沿X 方向一次進(jìn)給，其銑削路線見圖2-3。在原點(diǎn)下刀依次粗加工半徑39.9,79.8,99.7mm的圓，每次下刀3mm，加工十次；精加工時(shí)加工半徑100mm的圓。 圖 2-3 X方向銑削路線 (4) 銑內(nèi)方 1　 粗銑圓，去除大部分余量。 2　 粗銑輪廓，留 0.3

23、mm 單邊余量。 3　 精銑輪廓到要求尺寸。 4　 走到路線：斜方輪廓的粗精銑削加工由于受余量和 R10的影響，因而所選立銑刀為Ф 20mm，其銑削路線見圖2-4。先用銑刀直徑為 Ф40mm的刀加工一個(gè)半徑65的圓，每次深度為3mm，加工十次，去除多余余量；用Ф20mm的銑刀粗銑內(nèi)方單邊余量0.3mm；再用Ф10mm的精加工，通過修改刀補(bǔ)分三次加工。 圖2-4 斜方輪廓銑削路線 (5)加工4-Ф8孔 保證Ф8、Ra3.2 1　 鉆中心孔。 2　 擴(kuò) 4-Ф8孔至要求尺寸。 (6)加工4-Ф12孔 保證Ф12、R

24、a3.2 1　 鉆中心孔。 2　 鉆 4-Ф12孔。 3　 擴(kuò) 4-Ф12孔至要求尺寸。 4　 走到路線：所有孔加工進(jìn)給路線均按最短路線確定，因?yàn)榭椎奈恢镁纫蟛桓?，機(jī)床的定位精度完全能保證。圖2-5所示為各孔加工工步的進(jìn)給路線;打中心孔----鉆孔（----擴(kuò)孔）. 圖2－5 各孔加工工步的進(jìn)給路線 (7)銑開口槽 1　 粗銑輪廓。 2　 精銑輪廓。 3　 走到路線：U型槽的粗精加工由于受R11的影響，因而選立銑刀為Ф20mm，其銑削路線見圖2-6,可以用同把刀完成粗精加工。 圖 2-6 U型槽銑削路線 (8)加工2-Ф20孔 1

25、　 鉆中心孔。 2　 鉆2-Ф20孔 。 3　 擴(kuò)2-Ф20孔至要求尺寸。 4　 走刀路線：見圖2-5。 (9)加工U型槽 1　 粗銑U型槽，留 0.30mm 單邊余量。 2　 精銑U型槽至要求尺寸。 3　 走到路線：開口槽粗精銑選用立銑刀直徑為Ф40,其銑削范圍見圖2-7，每次加工深度為3mm，加工二十次。 圖2-7 開口槽銑削路線 2.4.3 確定裝夾方案和選擇夾具 基座零件毛坯的外形比較規(guī)則，因此在加工上平面、圓、孔系、U型槽、外輪廓、開口槽時(shí)。選平口虎鉗來夾緊使零件伸出8mm左右，下面用墊塊墊起，夾緊用百分表找正。 2.4.4 選擇刀具

26、 所需有中心鉆、鉆頭、立銑刀。其規(guī)格根據(jù)加工尺寸選擇，表面粗銑銑刀直徑應(yīng)選大一些，以增大切削面積，但要考慮到刀庫允許裝刀直徑也不能太大; 表面精銑銑刀直徑應(yīng)選小一些，以減少誤差。 刀具選擇時(shí)應(yīng)注意： (1) 零件表面采用立銑刀加工，根據(jù)圓半徑選擇立銑刀直徑，使銑刀工作時(shí)減少時(shí)間消耗。 (2) 采用立銑刀加工，銑刀半徑受輪廓最小曲率半徑限制，R=10mm。 (3) 孔加工各共步的刀具直徑根據(jù)加工余量和孔徑確定。 表2-2 刀具卡片 產(chǎn)品名稱 零件圖號 工序號 刀具號 刀具名稱 刀具型號 刀具刃數(shù) 刀具角度 刀具刃長 刀具

27、全長 刀具材料 01 T01 立銑刀 Ф40 4 38 102 硬質(zhì)合金 02 T02 立銑刀 Ф20 4 22 70 硬質(zhì)合金 03 T03 中心鉆 Ф3 4 60 3 50 硬質(zhì)合金 04 T04 鉆頭 Ф8 2 40 70 硬質(zhì)合金 05 T05 鉆頭 Ф10 2 40 70 硬質(zhì)合金 06 T06 鉆頭 Ф12 2 45 80 硬質(zhì)合金 07 T07 鉆頭 Ф14 2 45 80 硬質(zhì)合金 2.4.5 確定切削用量 根據(jù)零件圖知，該零件材料切

28、削性能較好。銑削圓平面、斜方、U型槽及兩側(cè)型腔時(shí)，留精加工余量 0.3mm 。該零件表面粗糙度要求為Ra=3.2μm，可分粗銑、半精銑、精銑三步。半精銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量取 1.5～ 2mm；精銑時(shí)圓周銑側(cè)吃刀量取0.3～0.5mm。 (1)銑刀的切削參數(shù)計(jì)算（Ф40立銑刀） 1　 刀具轉(zhuǎn)速 n （單位：r /min ） v=16m/min，見下表2-5； 由式 v =πdn/1000知 n=1000v/πd 則 n=100016/3.1440

29、 =127.4r/min 2　 刀具進(jìn)給速度vf （單位：mm /min ） f =0.18mm/z見下表2-3； 由式v=nzf知 v=127.420.18 =45.9mm/min 其它銑刀切削參數(shù)計(jì)算類同，切削參數(shù)見表 2-4． (2) 鉆頭的切削參數(shù)計(jì)算（Ф3中心鉆） 1　 刀具轉(zhuǎn)速n（單位：r/min） v=8m/min見下表2-5； 由式v=πdn/1000得n=1000v/πd n=10008/3.143

30、 =849.3r/min 2　 刀具進(jìn)給速度vf（單位：mmmin） f = 0.05mm /z ，見下表2-3； 由式v = nzf知 v = 100020.05 =100mm/min 其它鉆頭切削參數(shù)計(jì)算類同，切削參數(shù)見下表2-4,2-5,2-6。 表2-4 銑刀每齒進(jìn)給量 工件材料 每齒進(jìn)給量f(mm z） 粗銑 精銑 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鋼 0.01-0.15 0.10-0.25 0.02-0.05 0.10-0.

31、15 鑄鐵 0.12-0.20 0.15-0.30 表2-5 銑削速度參考表 工件材料 硬度（HBS） 銑削速度v/m s 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鋼 <225 18-42 66-150 225-325 12-36 54-120 325-425 6-21 36-75 鑄鐵 <190 21-36 66-150 190-260 9-18 45-90 260-320 4.5-10 21-30 表2-6 高速鋼鉆頭加工鋼件的切削用量 鉆頭徑直 材料強(qiáng)度 σ=520-700xp. (35 45鋼） σ

32、=700-900xp. (15Cr 20Cr) σ=1000-1100xp. (合金鋼） 切削用量 V (m min) F (mm r) V (m min） F (mm r) V (m min) F (mm r) 1-6 8-25 0.05-0.1 12-30 0.05-0.1 8-15 0.03-0.08 6-12 8-25 0.1-0.2 12-30 0.1-0.2 8-15 0.08-0.15 12-22 8-25 0.2-0.3 12-30 0.2-0.3 8-15 0.15-0.25 22-50

33、 8-25 0.3-0.45 12-30 0.3-0.45 8-15 0.25-0.35 2.5 填寫數(shù)控加工工序卡片 為更好地指導(dǎo)編程和加工操作把該零件的加工順序、所用刀具和切削用量等參數(shù)編入表所示基座零件加工工藝卡片表2-6中． 零件號 001 零件名稱 基座 編制日期 2010.10 程序號 O1000 編制 工步號 程序段號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具補(bǔ)償 半徑補(bǔ)償 刀具規(guī)格 備注 1 N10 鉆中心孔 T03 H03 Ф3 1個(gè) 2 N11 鉆中心孔 T03 H03 Φ42 1個(gè) 3 N1

34、2 粗銑圓 T01 H01 D01 Ф40 粗銑圓型腔 4 N13 精銑圓 T01 H01 D01 Ф40 精銑圓型腔 5 N14 粗銑斜方 T02 H02 D02 Ф20 銑斜方型腔 6 N15 精銑斜方 T02 H02 D02 Ф20 7 N16 鉆中心孔 T03 H03 Ф3 4個(gè) 8 N17 鉆4-Ф8孔 T04 H04 Ф8 4個(gè) 9 N18 鉆中心孔 T03 H03 Ф3 4個(gè) 10 N19 鉆Ф10孔 T05 H05 Ф10 4個(gè) 11 N20

35、 鉆4-Ф12 T06 H06 Ф12 4個(gè) 12 N21 銑兩側(cè)型腔 T01 H01 D01 Ф40 粗銑型腔 13 N22 精銑型腔 T02 H02 D02 Ф20 精銑型腔 14 N23 鉆中心孔 T03 H03 Ф3 2個(gè) 15 N24 鉆Ф14孔 T07 H07 Ф14 2個(gè) 16 N25 2-Ф20孔 T02 H02 D02 Ф20 2個(gè) 17 N26 粗銑U型槽 T02 H02 D02 Ф20 粗銑U型槽 18

36、N27 精銑U型槽 T02 H02 D02 Ф20 精銑U型槽 3各工序加工仿真 3.1 仿真軟件的介紹 仿真軟件（英文simulation software），專門用于仿真的計(jì)算機(jī)軟件。它與仿真硬件同為仿真的技術(shù)工具。仿真軟件是從50年代中期開始發(fā)展起來的。它的發(fā)展與仿真應(yīng)用、算法、計(jì)算機(jī)和建模等技術(shù)的發(fā)展相輔相成。1984年出現(xiàn)了第一個(gè)以數(shù)據(jù)庫為核心的仿真軟件系統(tǒng)，此后又出現(xiàn)采用人工智能技術(shù)（專家系統(tǒng)）的仿真軟件系統(tǒng)。這個(gè)發(fā)展趨勢將使仿真軟件具有更強(qiáng)、更靈活的功能、能面向更廣泛的用戶。目前比較風(fēng)行的是虛擬現(xiàn)實(shí)仿真軟件，比如虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺（VR-

37、Platform） 3.2 仿真軟件的主要功能 ①源語言的規(guī)范化和處理，即規(guī)定描述模型的符號、語句、句法、語法，檢測源程序中的錯(cuò)誤和將源程序翻譯成機(jī)器可執(zhí)行碼。 ②仿真的執(zhí)行和控制。 ③數(shù)據(jù)的分析和顯示。 ④模型、程序、數(shù)據(jù)、圖形的存儲和檢索?？梢酝ㄟ^對軟件的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)這些功能。 仿真軟件分為仿真語言、仿真程序包和仿真軟件系統(tǒng)三類。其中仿真語言是應(yīng)用最廣泛的仿真軟件。仿真程序包是針對仿真的專門應(yīng)用領(lǐng)域建立起來的程序系統(tǒng)。軟件設(shè)計(jì)人員將常用的程序段設(shè)計(jì)成通用的子程序模塊，并設(shè)計(jì)一個(gè)主程序模塊，用于調(diào)用子程序模塊。仿真研究人員使用這種程序包可免去繁重的程序編制工作。仿真程序包除不具備仿

38、真軟件的功能①以外，至少具備功能②、③、④中的任一種。仿真軟件系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫為核心將仿真軟件的所有功能有機(jī)地統(tǒng)一在一起，構(gòu)成一個(gè)完善的系統(tǒng)。它由建模軟件、仿真運(yùn)行軟件（語言）、輸出結(jié)果分析報(bào)告軟件和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)組成。 3.3 仿真軟件的作用 計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對數(shù)控加工操作過程進(jìn)行模擬仿真的一門新技術(shù)。該技術(shù)面向?qū)嶋H生產(chǎn)過程的機(jī)床仿真操作，加工過程三維動(dòng)態(tài)的逼真再現(xiàn)，能使每一個(gè)學(xué)生，對數(shù)控加工建立感性認(rèn)識，可以反復(fù)動(dòng)手進(jìn)行數(shù)控加工操作，有效解決了因數(shù)控設(shè)備昂貴和有一定危險(xiǎn)性，很難做到每位學(xué)生“一人一機(jī)”的問題，在培養(yǎng)全面熟練掌握數(shù)控加工技術(shù)的實(shí)用型技能人才方面發(fā)揮顯著作用。

39、 3.4 各工序仿真加工 （1）加工N10,N11工序：用Φ3,Φ42中心鉆鉆中心孔，見下圖3-1； 圖3-1中心孔 程序 31 O1000主程序號 N10鉆中心孔 T03 M06選擇刀具 G90G54G00X0Y0S800M03建立工件坐標(biāo)系 G43Z50H03安全高度 Z5初始高度 G99G81X0Y0Z-60R5F30鉆孔 G00X0Y0回到原點(diǎn) Z50至安全高度 M05 M30程序結(jié)束 （2）加工N12,N13工序：用Φ40銑刀銑深度是30mm,Φ200mm的圓型腔，見下圖3-2； 圖3-2中心圓 程序 T01 M06選擇道具

40、 G90G54G00X0Y0S200M03建立工件坐標(biāo)系 G43Z50H01建立刀具補(bǔ)償，走到安全高度 Z5初始高度 G42G01X0Y0D01(20)加入半徑補(bǔ)償 GO1Z-10F40下刀 G01X-39.9走刀 G02X-39.9Y0I39.9J0加工圓 G01X-79.8走刀 G02X-79.8Y0I79.8J0加工圓 G01X-99.7走刀 G02X-99.7Y0I99.7J0加工圓 G01Z5抬刀 G01X0Y0回到原點(diǎn) GO1Z-20F40下刀 G01X-39.9走刀 G02X-39.9Y0I39.9J0加工圓 G01X-79.8走刀 G02X-

41、79.8Y0I79.8J0加工圓 G01X-99.7走刀 G02X-99.7Y0I99.7J0加工圓 G01Z5抬刀 G01X0Y0回到原點(diǎn) GO1Z-30F40下刀 G01X-39.9走刀 G02X-39.9Y0I39.9J0加工圓 G01X-79.8走刀 G02X-79.8Y0I79.8J0加工圓 G01X-99.7走刀 G02X-99.7Y0I99.7J0加工圓 G01Z5抬刀 G40G00X0Y0取消刀補(bǔ) Z50至安全高度 M05 M30程序結(jié)束 N12精銑圓 T01 M06選擇刀具 G90G54G00X0Y0S200M03建立工件坐標(biāo)系 G4

42、3Z50H01建立刀具補(bǔ)償，走到安全高度 Z5初始高度 G42G01X0Y0D01(20)加入半徑補(bǔ)償 GO1Z-30F40下刀 G01X-100走刀 G02X-100Y0I100J0加工圓 G01Z5抬刀 G40G00X0Y0取消刀補(bǔ) Z50至安全高度 M05 M30程序結(jié)束 （3）加工N14,N15工序：用Φ20銑刀銑深度是30mm,長度是141.42mm的斜方型腔，見下圖3-3； 圖3-3斜方型腔 程序 G90G54G00X0Y0S400M03建立工件坐標(biāo)系 G43Z50H02建立刀具補(bǔ)償，走到安全高度 G68X0Y0P-45旋轉(zhuǎn)指令 M98

43、P100D02(29)子程序調(diào)用 M98P100D02(10.7)子程序調(diào)用 G69取消旋轉(zhuǎn)指令 G00Z50至安全高度 X0Y0回到原點(diǎn) M05 M30程序結(jié)束 100%子程序號 G01Z5初始高度 G42G01X-70.5Y0加入半徑補(bǔ)償 G01Z-60F60下刀 G01Y60.5走刀 G02X-60.5Y70.5R10加工圓弧 G01X60.5走刀 G02X70.5Y60.5R10加工圓弧 G01Y-60.5走刀 G02X60.5Y-70.5R10加工圓弧 G01X-60.5走刀 G02X-70.5Y-60.5R10加工圓弧 G01Y0走刀 G01

44、Z5抬刀 G40G00X0Y0取消刀補(bǔ) Z50至安全高度 M99子程序結(jié)束 N15精銑斜方 T02 M06選擇刀具 G90G54G00X0Y0S200M03建立工件坐標(biāo)系 G43Z50H02建立刀具補(bǔ)償，走到安全高度 G68X0Y0P-45旋轉(zhuǎn)指令 M98P110D02(10)子程序調(diào)用 G69取消旋轉(zhuǎn)指令 G00Z50至安全高度 X0Y0回到原點(diǎn) M05 M30程序結(jié)束 110%子程序號 G01Z5初始高度 G42G01X-70.5Y0加入半徑補(bǔ)償 G01Z-60F60下刀 G01Y60.5走刀 G02X-60.5Y70.5R10加工圓弧 G01X

45、60.5走刀 G02X70.5Y60.5R10加工圓弧 G01Y-60.5走刀 G02X60.5Y-70.5R10加工圓弧 G01X-60.5走刀 G02X-70.5Y-60.5R10加工圓弧 G01Y0走刀 G01Z5抬刀 G40G00X0Y0取消刀補(bǔ) Z50至安全高度 M99子程序結(jié)束 （4）加工N16,N17工序：用Φ3，Φ8鉆頭鉆4個(gè)深度是15mm,Φ8的孔，見下圖3-4； 圖3-4中心孔 程序 G90G54G00X0Y0S800M03建立工件坐標(biāo)系 G43Z50H03建立刀具補(bǔ)償，走到安全高度 G68X0Y0P-45旋轉(zhuǎn)指令 M98P12

46、0D04子程序調(diào)用 G68X0Y0P45旋轉(zhuǎn)指令 M98P120D04子程序調(diào)用 G68X0Y0P135旋轉(zhuǎn)指令 M98P120D04子程序調(diào)用 G68X0Y0P-135旋轉(zhuǎn)指令 M98P120D04子程序調(diào)用 G69旋轉(zhuǎn)取消 G00X0Y0回到原點(diǎn) Z50至安全高度 M05 M30程序結(jié)束 120%子程序號 G01X0走刀 G99G81X85Y0Z-45R5F30鉆孔 G01X0Y0回到原點(diǎn) M99子程序結(jié) （5）加工N18,N19,N20工序：用Φ3，Φ10，Φ12鉆頭鉆4個(gè)深度是30mm,Φ12的孔，見下圖3-5； 圖3-5孔加工 程序 G

47、90G54G00X0Y0S200M03建立工件坐標(biāo)系 G43Z50H06建立刀具補(bǔ)償，走到安全高度 G99G83X100Y100Z-30R5Q10P2K5F100鉆孔 G99G83X100Y-100Z-30R5Q10P2K5F100鉆孔 G99G83X-100Y-100Z-30R5Q10P2K5F100鉆孔 G99G83X-100Y100Z-30R5Q10P2K5F100鉆孔 G00X0Y0回到原點(diǎn) Z50至安全高度 M05 M30程序結(jié)束 （6）加工N21,N22工序：用Φ40，Φ20銑刀銑深度是60mm的兩側(cè)型腔，見下圖3-6； 圖3-6兩側(cè)型腔 程序 G

48、90G54G00X0Y0S200M03建立工件坐標(biāo)系 G43Z50H01建立刀具補(bǔ)償，走到安全高度 M98P140子程序調(diào)用 G24X0Y軸對稱 M98P140子程序調(diào)用 G25X0取消對稱 G00X0Y0回到原點(diǎn) Z50至安全高度 M05 M30程序結(jié)束 140%子程序號 G42G01X200Y-100D01（20）加入半徑補(bǔ)償 G01Z-10F40下刀 G01X150走刀 G02X130Y-80R20加工圓弧 G01Y80走刀 G02X150Y100R20加工圓弧 G01X205走刀 G01Y-61走刀 G01X145走刀 G01Y61走刀 G01

49、X205走刀 G01Z5抬刀 G01X200Y-100走刀 G01Z-20F40下刀 G01X150走刀 G02X130Y-80R20加工圓弧 G01Y80走刀 G02X150Y100R20加工圓弧 G01X205走刀 G01Y-61走刀 G01X145走刀 G01Y61走刀 G01X205走刀 G01Z5抬刀 G01X200Y-100走刀 G01Z-30F40下刀 G01X150走刀 G02X130Y-80R20加工圓弧 G01Y80走刀 G02X150Y100R20加工圓弧 G01X205走刀 G01Y-61走刀 G01X145走刀 G01Y6

50、1走刀 G01X205走刀 G01Z5抬刀 G01X200Y-100走刀 G01Z-40F40下刀 G01X150走刀 G02X130Y-80R20加工圓弧 G01Y80走刀 G02X150Y100R20加工圓弧 G01X205走刀 G01Y-61走刀 G01X145走刀 G01Y61走刀 G01X205走刀 G01Z5抬刀 G01X200Y-100走刀 G01Z-50F40下刀 G01X150走刀 G02X130Y-80R20加工圓弧 G01Y80走刀 G02X150Y100R20加工圓弧 G01X205走刀 G01Y-61走刀 G01X145走

51、刀 G01Y61走刀 G01X205走刀 G01Z5抬刀 G01X200Y-100走刀 G01Z-60F40下刀 G01X150走刀 G02X130Y-80R20加工圓弧 G01Y80走刀 G02X150Y100R20加工圓弧 G01X205走刀 G01Y-61走刀 G01X145走刀 G01Y61走刀 G01X205走刀 G01Z5抬刀 G40G00X0Y0取消刀補(bǔ) Z50至安全高度 M99子程序結(jié)束 N22精銑行腔 T02M06選擇刀具 G90G54G00X0Y0S400M03建立工件坐標(biāo)系 G43Z50H02建立刀具補(bǔ)償，走到安全高度 M98

52、P150子程序調(diào)用 G24X0Y軸對稱 M98P150子程序調(diào)用 G25X0取消對稱 G00X0Y0回到原點(diǎn) Z50至安全高度 M05 M30程序結(jié)束 150%子程序號 G42G01X200Y-100D02（10）加入半徑補(bǔ)償 G01Z-60F60下刀 G01X150走刀 G02X130Y-80R20加工圓弧 G01Y80走刀 G02X150Y100R20加工圓弧 G01X205走刀 G01Y-61走刀 G01X145走刀 G01Y61走刀 G01X205走刀 G01Z5抬刀 G40G00X0Y0取消刀補(bǔ) Z50至安全高度 M99子程序結(jié)束 （7

53、）加工N23,N24,N25工序：用Φ3，Φ14，Φ20的鉆頭鉆2個(gè)深度是20mm，Φ20的孔，見下圖3-7； 圖3-7中心孔 程序 G90G54G00X0Y0S200M03建立工件坐標(biāo)系 G43Z50H02建立刀具補(bǔ)償，走到安全高度 Z5初始高度 G42G01X-175Y0D02(10)加入半徑補(bǔ)償 GO1Z-50F40下刀 G01X-185走刀 G02X-185Y0I10J0加工圓 G01Z5抬刀 G40G00X0Y0取消刀補(bǔ) Z50至安全高度 M05 M30程序結(jié)束 （8）加工N26,N27工序：用Φ20的銑刀銑深度是20mm的U型槽，見下圖3-

54、8； 圖3-8U型槽型腔 程序 G90G54G00X0Y0S400M03建立工件坐標(biāo)系 G43Z50H02建立刀具補(bǔ)償，走到安全高度 M98P160子程序調(diào)用 G24X0Y軸對稱 M98P160子程序調(diào)用 G25X0取消對稱 G00X0Y0回到原點(diǎn) Z50至安全高度 M05 M30程序結(jié)束 160%子程序號 G42G01X200Y49D02（10）加入半徑補(bǔ)償 G01Z-70F60下刀 G01X175走刀 G02X175Y71R22加工圓弧 G01X205走刀 G01Z5抬刀 G01X200Y-71加入半徑補(bǔ)償 G01Z-70F60下刀 G0

55、1X175走刀 G02X175Y-49R22加工圓弧 G01X205走刀 G01Z5抬刀 G40G00X0Y0取消刀補(bǔ) Z50至安全高度 M99子程序結(jié)束 N26精銑U型槽 T02 M06選擇刀具 G90G54G00X0Y0S400M03建立工件坐標(biāo)系 G43Z50H02建立刀具補(bǔ)償，走到安全高度 M98P170子程序調(diào)用 G24X0Y軸對稱 M98P170子程序調(diào)用 G25X0取消對稱 G00X0Y0回到原點(diǎn) Z50至安全高度 M05 M30程序結(jié)束 170%子程序號 G42G01X200Y49D02（10）加入半徑補(bǔ)償 G01Z-80F60下刀

56、G01X175走刀 G02X175Y71R22加工圓弧 G01X205走刀 G01Z5抬刀 G01X200Y-71加入半徑補(bǔ)償 G01Z-80F60下刀 G01X175走刀 G02X175Y-49R22加工圓弧 G01X205走刀 G01Z5抬刀 G40G00X0Y0取消刀補(bǔ) Z50至安全高度 M99子程序結(jié)束 結(jié) 論 基座的設(shè)計(jì)并不算難，也不算簡單。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)既是對我理論知識的考察也是對我實(shí)習(xí)這幾個(gè)月的所學(xué)技能的檢驗(yàn)，能夠完整的做出來，其中的辛苦與喜悅只有經(jīng)歷過才能體會得到。所幸實(shí)習(xí)單位能夠提供我全部所需的材料和設(shè)備，給了我理論與實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)

57、會?；跀?shù)控機(jī)床中是不可或缺的一部分，通過此次設(shè)計(jì)對其加工過程和工藝有了一定的掌握，也為以后的工作打下了基礎(chǔ)。 致 謝 從十一月份接受課題到現(xiàn)在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文,衷心的感謝我的指導(dǎo)老師給予了精心的指導(dǎo)和熱情的幫助,尤其在課題設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備階段和本人的設(shè)計(jì)階段,導(dǎo)師提出許多寶貴的設(shè)計(jì)意見,在短暫的幾個(gè)月的相處時(shí)間里,老師淵博的知識,敏銳的思路和實(shí)事求是的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象,這將使得我終身受益,謹(jǐn)此向老師表示衷心的感謝和崇高的敬意。 本文是在實(shí)習(xí)單位吳師傅精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。吳師傅以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新

58、的進(jìn)取精神對我產(chǎn)生重要影響。 另外，我還要特別感謝實(shí)習(xí)單位長江模具公司的師哥們對我論文寫作的指導(dǎo)，他們?yōu)槲彝瓿蛇@篇論文提供了巨大的幫助。還要感謝，我的同學(xué)對我的無私幫助，使我得以順利完成論文。最后，再次對關(guān)心、幫助我的老師、同學(xué)和同事們表示衷心地感謝！ 參考文獻(xiàn) 1 王鳳蘊(yùn),張超英主編.數(shù)控原理與典型數(shù)控系統(tǒng).北京：高等教育出版社，2003 2 楊峰,黃登紅主編.數(shù)控加工工藝與編程.北京：國防工業(yè)出版社，2009 3 喬世民主編.機(jī)械制造基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2003 4 余仲裕主編.數(shù)控機(jī)床維修.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011 5 荊長生主編.機(jī)械制造工藝.陜西，西北工業(yè)大學(xué)工業(yè)大學(xué)出版，1997 6 肖繼德,陳寧平主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2011 7 曾令宜主編.AUTO CAD2004工程繪圖技能訓(xùn)練教程.北京：高等教育出版社，2010 8 劉力主編.機(jī)械制圖.北京：高等教育出版社，2008 9 李文杰,龐勇主編.數(shù)控機(jī)床培訓(xùn)教程.西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2006