數(shù)控技術(shù)畢業(yè)論文---普通機(jī)床的數(shù)控化改造

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　論文題目： 普通機(jī)床的數(shù)控化改造 學(xué)生學(xué)號： 0 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計算機(jī)、自動控制、

2、自動檢測及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物。它的出現(xiàn)以及所帶來的巨大效益，引起出界各國科技界和工業(yè)界的普遍重視。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已是衡量一個國家機(jī)械制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志。發(fā)展數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前我國機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造的必由之路，是未來工廠自動化的基礎(chǔ)。</p><p>　　本文主要介紹了數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)和發(fā)展，數(shù)控銑床的主體設(shè)計及應(yīng)用說明。數(shù)控編程中代碼的應(yīng)用，及相應(yīng)代碼的格式，數(shù)控程序的編制、程序的格式。

3、 </p><p>　　對一個零件的數(shù)控編程加工，主要包括：</p><p><b>　　1 繪制零件圖；</b></p><p>　　2 利用數(shù)控軟件對零件進(jìn)行實(shí)體造型；</p><p>　　3 對零件造型進(jìn)行分析；</p><p><b>　　4 編制數(shù)控程序；</b>&

4、lt;/p><p><b>　　5 進(jìn)行數(shù)控加工。</b></p><p>　　通過對課題任務(wù)的分析，先用Aotu CAD把零件圖畫出來，對零件圖進(jìn)行分析，確定零件的加工工藝。根據(jù)畫出的零件圖編寫程序，對程序進(jìn)行檢驗(yàn)校核，對確定準(zhǔn)確后的程序進(jìn)行試切和零件加工。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞：</b></p>

5、<p>　　Aotu CAD 實(shí)體造型 數(shù)控加工</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　CNC machine tool is a comprehensive application of computer,automatic control, automatic detection and preci

6、sion machinery and other high-tech product. Its appearance, as well as the enormous benefits, arising out of countries in scientific and technological community and industry in general importance. With the rapid developm

7、ent of science and technology, numerical control machine tool is a mechanical measure of a country's manufacturing industry an important indicator of the level. The develop</p><p>　　This paper introduces

8、 the emergence of CNC machine tools and the development of the main body of CNC milling machine design and application notes. NC code programming applications, and the corresponding code format, the preparation of NC pro

9、gram, the program format.</p><p>　　Parts of a process of NC programming, including:</p><p>　　1 Drawing Parts;2 The use of CNC parts modeling software; 3 Modeling analysis of the parts; 4 The

10、preparation of numerical control procedures; </p><p>　　5 CNC Machining .</p><p>　　The task of subject analysis, the first AutoCAD drawing out parts of the parts diagram analysis to determine the

11、 machining process. Draw the parts in accordance with plans prepared by the procedure of verification test procedures, to determine the exact test procedure after the cutting and processing parts</p><p>　　Ke

12、y words :</p><p>　　Auto CAD Solid Modeling CNC Machining</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前言...５</b></p><p><b>　　第一章 概論6</b>&l

13、t;/p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)和發(fā)展6</p><p>　　第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢6</p><p>　　第二章 零件的加工工藝規(guī)程7</p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控銑床的工藝性分析7</p><p><b>　　第二節(jié) 夾具7</b></p>&

14、lt;p>　　第三節(jié)　加工工序的劃分. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..8</p><p>　　第三章 零件的加工及工藝分析10</p><p>　　第一節(jié) 零件圖10</p><p>　　第二節(jié) 工藝分析

15、11</p><p>　　第四章 加工程序的編制19</p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟19</p><p>　　第二節(jié) 數(shù)控程序編制的方法19</p><p><b>　　總 結(jié)25</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b>

16、</p><p><b>　　致 謝27</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的當(dāng)今時代，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成功地從手動機(jī)床操作完成了自身的蛻變。我們今天面對著這樣的事實(shí)，數(shù)控工藝已經(jīng)從一種傳統(tǒng)的手工操作發(fā)展到全自動操作，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，不斷有新的知識融合在數(shù)控中

17、。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計算機(jī)、自動控制、自動檢測及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物，他的出現(xiàn)以及所帶來的巨大效益，引起世界各國科技界和工業(yè)界的普遍重視。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已是衡量一個國家制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志。發(fā)展數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前我國機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造的必由之路，是未來的、工廠自動化的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床的大量使用，需要大批能熟練掌握現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的

18、編程、操作和維修的工程技術(shù)人員。</p><p>　　如果把數(shù)控加工編程比喻為我們生命中的陽光、空氣和水，難免會感到夸張，但毋庸質(zhì)疑的一點(diǎn)卻是：數(shù)控加工編程已經(jīng)深深地溶入了現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)中，并在其中顯現(xiàn)了十分重要、甚至是不可替代的作用。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床是一種高效的自動化加工設(shè)備，它嚴(yán)格按照加工程序，自動的對被加工工件進(jìn)行加工。我們把從數(shù)控系統(tǒng)外部輸入的直接用于加工的程序稱為數(shù)控

19、加工程序，簡稱數(shù)控程序，它是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用軟件。數(shù)控系統(tǒng)的種類繁多，它們使用的數(shù)控程序語言規(guī)則和格式也不盡相同，當(dāng)針對某一臺數(shù)控機(jī)床編制加工程序時，應(yīng)該嚴(yán)格按機(jī)床編程手冊中的規(guī)定進(jìn)行程序編制。</p><p><b>　　第一章 概論</b></p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)和發(fā)展</p><p>　　數(shù)控是數(shù)字控制( Num

20、erical control )的簡稱，是近代發(fā)展起來的用數(shù)字化信息進(jìn)行控制的自動控制技術(shù)。其含義使用以數(shù)值和符號構(gòu)成的數(shù)字信息自動控制機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)，數(shù)控機(jī)床也稱NC機(jī)床。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)過了以下幾代的發(fā)展：</p><p>　　第一代：1952年，電子管控制的第一臺三坐標(biāo)聯(lián)動的銑床；</p><p>　　第二代：1959年，出現(xiàn)了

21、晶體管控制的“加工中心”；</p><p>　　第三代：1965年，出現(xiàn)了小規(guī)模集成電路。使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得到了進(jìn)一步的提高；</p><p>　　以上三代數(shù)控系統(tǒng)都是采用專用控制硬件邏輯數(shù)控系統(tǒng),稱為普通數(shù)控系統(tǒng)，即NC系統(tǒng)。</p><p>　　第四代：1967年以計算機(jī)作為控制單元的數(shù)控制系統(tǒng)FMS(Flexible Manufacturing System

22、) ，柔性制造系統(tǒng)；</p><p>　　第五代：1970年，美國英特爾開發(fā)使用了微處理器——CNC。</p><p>　　第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢</p><p>　　一、數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢</p><p>　　1、采用開放式結(jié)構(gòu)：進(jìn)線、聯(lián)網(wǎng)、專用要求。</p><p><b>　　2、向智能化發(fā)展。&l

23、t;/b></p><p>　　3、具有自動編程、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動生成、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動參數(shù)動態(tài)補(bǔ)償，人機(jī)界面極為友好，有故障專家診斷系統(tǒng)。</p><p>　　二、數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢</p><p>　　1、高速、 高效、高精度、高可靠性。</p><p>　　2、模塊化、專門化、個性化；智能化、柔性化和集

24、成化。</p><p>　　第二章 零件的加工工藝規(guī)程</p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控銑床的工藝性分析</p><p>　　數(shù)控銑削加工的工藝性分析是編程前的重要工藝準(zhǔn)備工作之一，關(guān)系到機(jī)械加工的效果和成敗，不容忽視。由于數(shù)控機(jī)床是按照程序來工作的，因此對零件加工中所有的要求都要體現(xiàn)在加工中，如加工順序、加工路線、切削用量、加工余量、刀具的尺寸及是否需要切削液

25、等都要預(yù)先確定好并編入程序中。</p><p>　　數(shù)控銑削加工有著自己的特點(diǎn)和適用對象，若要充分發(fā)揮數(shù)控銑床的優(yōu)勢和關(guān)鍵作用，就必須正確選擇數(shù)控銑床類型、數(shù)控加工對象與工序內(nèi)容。通常將下列加工內(nèi)容作為數(shù)控銑削加工的主要選擇對象：</p><p>　　1 工件上的曲線輪廓，特別是有數(shù)學(xué)表達(dá)式給出的非圓曲線與列表曲線等曲線輪廓。</p><p>　　2 已給出數(shù)學(xué)模型

26、的空間曲面；如在圖中要加工出六邊形時，應(yīng)先在CAD程序中按其輪廓以縮小的方式畫出其圖形，至到最后直徑小于20時。</p><p>　　3 形狀復(fù)雜、尺寸繁多、劃線與檢測困難的部位。</p><p>　　4 用通用銑床加工時難以觀察、測量和控制進(jìn)給的內(nèi)外凹槽。</p><p>　　5 以尺寸協(xié)調(diào)的高精度孔或面。</p><p>　　6 能在一次

27、安裝中順帶銑出來的簡單表面或形狀。</p><p>　　7 采用數(shù)控銑削后能成倍提高生產(chǎn)率，大大減輕體力勞動強(qiáng)度的一般加工內(nèi)容。</p><p><b>　　第二節(jié) 夾具</b></p><p>　　在數(shù)控機(jī)床上加工零件，由于工序集中往往是在一次裝卡中完成全部工序。因此，對零件的定位、夾緊方式要注意以下幾個方面。</p><

28、;p>　　一、在選用夾具時應(yīng)綜合考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、質(zhì)量保證及經(jīng)濟(jì)性等問題。在小批量時應(yīng)盡量采用組合夾具；當(dāng)工件批量較大、精度要求較高時可以考慮設(shè)計專用夾具，或采用多工位夾具及氣動、液壓夾具。但此類夾具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價往往較高，而且制造周期較長。</p><p>　　二、零件定位、夾緊的部位應(yīng)不妨礙各部位的加工、刀具更換以及重要部位的測量。尤其要避免刀具與工件、刀具與夾具相撞的現(xiàn)象。</p&

29、gt;<p>　　三、夾緊力應(yīng)力求通過靠近主要支撐點(diǎn)或在支撐點(diǎn)所組成的三角形內(nèi)。應(yīng)力求靠近切削部位，并在剛性較好的地方。盡量不要在被加工孔徑的上方，以減少零件變形。</p><p>　　四、零件的裝卡、定位要考慮到重復(fù)安裝的一致性，以減少對刀時間，提高同一批零件加工的一致性。一般同一批零件采用同一定位基準(zhǔn)，同一裝卡方式。</p><p>　　根據(jù)零件圖分析，此零件外型規(guī)則，被

30、加工部分的各尺寸、形位及凹凸配合等要求較高。零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，包含了平面、圓弧，內(nèi)外輪廓，挖槽的加工度。工件選用機(jī)用平口鉗裝夾，校正平口鉗固定鉗口，使之與工作臺X軸移動方向平行。在工件下表面與平口鉗之間放入精度較高的平行墊塊（墊塊厚度與寬度適當(dāng)），利用木錘或銅棒敲擊工件，使平行墊塊不能移動后夾緊工件。</p><p>　　利用尋邊器找正工件X，Y軸零點(diǎn)，該零點(diǎn)位于工件上表面的中心位置，設(shè)置Z軸零點(diǎn)與機(jī)械零點(diǎn)重合。

31、刀具長度補(bǔ)償利用Z軸定位器設(shè)定。對于同一把刀具仍調(diào)用相等的刀具長度與半徑補(bǔ)償值，但它們設(shè)定的工件坐標(biāo)系不同。有時也可能不使用刀具長度補(bǔ)償功能，而根據(jù)不同刀具設(shè)定多個工件坐標(biāo)系零點(diǎn)進(jìn)行編程加工。 </p><p><b>　　加工工序的劃分</b></p><p>　　在數(shù)控機(jī)床上特別是在加工中心上加工零件，工序十分集中，許多零件只需在一次裝卡中就能完成全部工序。但

32、是零件的粗加工，特別是鑄、鍛毛坯零件的基準(zhǔn)平面、定位面等的加工應(yīng)在普通機(jī)床上完成之后，再裝卡到數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工。這樣可以發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，保持?jǐn)?shù)控機(jī)床的精度，延長數(shù)控機(jī)床的使用壽命，降低數(shù)控機(jī)床的使用成本。在數(shù)控機(jī)床上加工零件其工序劃分的方法有：</p><p><b>　　一、刀具集中分序法</b></p><p>　　即按所用刀具劃分工序，用同一把刀加工完零件

33、上所有可以完成的部位，在用第二把刀、第三把刀完成它們可以完成的其它部位。這種分序法可以減少換刀次數(shù)，壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差。</p><p>　　二、粗、精加工分序法</p><p>　　這種分序法是根據(jù)零件的形狀、尺寸精度等因素，按照粗、精加工分開的原則進(jìn)行分序。對單個零件或一批零件先進(jìn)行粗加工、半精加工，而后精加工。粗精加工之間，最好隔一段時間，以使粗加工后零件的變形得到充

34、分恢復(fù)，再進(jìn)行精加工，以提高零件的加工精度。</p><p>　　三、按加工部位分序法</p><p>　　即先加工平面、定位面，再加工孔；先加工簡單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度比較低的部位，再加工精度要求較高的部位。</p><p>　　本設(shè)計的數(shù)控加工工序：</p><p>　　數(shù)控加工削銑分7次切削進(jìn)行加工：1、用直徑φ

35、10mm的銑刀加工零件的四個方角； 2、使用直徑為φ10mm的銑刀加工零件中的四方形槽；3、用直徑為φ10mm的銑刀加工零件中的直徑為φ70mm的圓槽；4、用直徑為φ10mm的銑刀加工零件中的六方形；5、選用直徑為φ10mm的銑刀加工零件中直徑為φ20mm的圓槽；6、用直徑為6的銑刀加工零件中的直徑為φ12mm的孔；7、用直徑為φ6的銑刀加工零件中直徑為φ6mm的圓孔。（見第三章圖一）</p><p>　　表

36、一：數(shù)控加工工序卡</p><p>　　第三章 零件的加工及工藝分析</p><p><b>　　第一節(jié) 零件圖</b></p><p>　　圖一 要加工的零件圖</p><p><b>　　工藝分析</b></p><p>　　如零件圖所示，工件毛坯為95mm x 9

37、5mm x30mm的零件，材料為鑄鐵，要加工成形為中間的槽。</p><p>　　零件加工的工序安排：</p><p>　　1 銑削工件四邊上的四個角，使其達(dá)到指定的要求。2 加工零件中的四方槽，使其達(dá)到指定的要求。</p><p>　　3 加工零件中直徑φ70的圓槽。</p><p>　　4 加工零件中的六方形。</p>&l

38、t;p>　　5 加工零件中的直徑φ20的圓槽。</p><p>　　6 換用直徑φ6的銑刀，加工直徑為φ12的孔。</p><p>　　7 工直徑為φ6的孔。</p><p>　　一、刀具的選擇和切削參數(shù)</p><p>　　數(shù)控機(jī)床，特別是加工中心，其主軸轉(zhuǎn)速較普通機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速高1～2倍，某些特殊用途的數(shù)控機(jī)床、加工中心主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)

39、數(shù)萬轉(zhuǎn)，因此數(shù)控刀具的強(qiáng)度與耐用度至關(guān)重要。目前硬質(zhì)合金涂鍍刀具已廣泛用于加工中心，陶瓷刀具與立方氮化硼等刀具也開始在加工中心上運(yùn)用。一般說來，數(shù)控機(jī)床所用刀具應(yīng)具有較高的耐用度和剛度，刀具材料抗脆性好，有良好的斷屑性能和可調(diào)、易更換等特點(diǎn)。</p><p>　　1、面銑削應(yīng)選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀。一般采用二次走刀，第一次走刀最好用端銑刀粗銑，沿工件表面連續(xù)走刀。</p><p>

40、;　　注意選好每次走刀寬度和銑刀直徑，使接刀刀痕不影響精切走刀精度。因此加工余量大又不均勻時，銑刀直徑要選小些。精加工時銑刀直徑要選大些，最好能包容加工面的整個寬度。</p><p>　　2、銑刀和鑲硬質(zhì)合金刀片的端銑刀主要用于加工凸臺、凹槽和箱口面。為了提高槽寬的加工精度，減少銑刀的種類，加工時可采用直徑比槽寬小的銑刀，先銑槽的中間部分，然后用刀具半徑補(bǔ)償功能銑槽的兩邊。</p><p>

41、;　　3、削平面零件的周邊輪廓一般采用立銑刀。</p><p>　　車削用量的選擇原則是：車削時，首先考慮選擇一個盡可能大的背吃刀量ap，其次選擇一個較大的進(jìn)給量f,最后確定一個合適的切削進(jìn)度v 。增大背吃刀量ap 可使走刀次數(shù)減少，增大進(jìn)給量f有利于斷屑，因此根據(jù)以上原則選擇粗車切削用量對于提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是有利的。</p><p>　　根據(jù)其形狀及數(shù)值參數(shù)可得，

42、在加工外輪廓時，因其拐角的直徑等因素可選擇直徑為φ10的銑刀，在加工里邊的方槽、圓槽、六邊形槽時因其余量較大，因此也要可選用直徑為φ10的銑刀。而在加工階梯小孔時，因其直徑要求，則只能選用直徑為φ6的銑刀。挖槽加工是輪廓加工的擴(kuò)展，它既要保證輪廓邊界，又要將輪廓內(nèi)的多余材料銑掉。根據(jù)圖紙的要求不同，選擇合適的刀具型號。根據(jù)所挖槽的不同形狀及要求，對于挖槽的編程和加工要選擇合適的刀具直徑，刀具直徑大小將影響加工效率，刀具直徑太大可能使某些

43、轉(zhuǎn)角難以切削，或由于島嶼的存在形成不必要的加工盲區(qū)。如第一節(jié)零件圖所示的圖形，在加工外輪廓上的四個角及內(nèi)輪廓時，由于拐角的直徑和內(nèi)輪廓的加工余量較大，因此選擇直徑為φ10的銑刀。而在加工里邊的小孔時，則因?yàn)槠渲睆降年P(guān)系，而選用直徑為φ6的銑刀。</p><p>　　在銑削外輪廓時，因其要求而要加上刀具補(bǔ)償命令，而在加工內(nèi)輪廓時，運(yùn)用的是自動循環(huán)命令，其自帶刀補(bǔ)因此在加工內(nèi)輪廓時又得將刀補(bǔ)取消，以免造成過切現(xiàn)象或留

44、下多余的凸臺。</p><p>　　刀具選擇的結(jié)果如下：</p><p>　　表二：刀具的切削參數(shù)</p><p>　　二、確定對刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)</p><p>　　對于數(shù)控機(jī)床來說，在加工開始時，確定刀具與工件的相對位置是很重要的，它是通過對</p><p>　　1、便于數(shù)學(xué)處理和簡化程序編制。</p>

45、<p>　　2、在機(jī)床上容易找正，便于確定零件的加工原點(diǎn)的位置。</p><p>　　3、加工過程中便于檢查。</p><p>　　4、引起的加工誤差小。</p><p>　　對刀點(diǎn)可以設(shè)在零件上、夾具上或機(jī)床上，但必須與零件的定位基準(zhǔn)有已知的準(zhǔn)確關(guān)系。當(dāng)對刀精度要求較高時，對刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。對于以孔定位的零件，可以取孔的中心作為

46、對刀點(diǎn)。</p><p>　　在程序開頭就要設(shè)置工件坐標(biāo)系，大多的數(shù)控系統(tǒng)可用G92指令建立工件坐標(biāo)系，或用G54～G59指令選擇工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標(biāo)系所取代。 </p><p>　　根據(jù)以上要求，結(jié)合本加工零件圖，因其為對稱的圖形，零件的形狀比較規(guī)則，所以在選擇程序零點(diǎn)的時候，應(yīng)考慮編程的方便，應(yīng)選擇零件的中心線為程序的編

47、程零點(diǎn)。</p><p>　　在對刀的時候當(dāng)零件裝夾好以后，一般對刀在零件的右下角上邊點(diǎn)上為對刀原點(diǎn)，在對刀過程中盡量采用點(diǎn)動方式來進(jìn)行對刀操作，因?yàn)椴捎命c(diǎn)動方式進(jìn)行對刀其移動最小量可以達(dá)到10 INC，這樣能夠精確對刀點(diǎn)的位置，保證零件加工中的精度的要求。</p><p>　　然后在設(shè)置G54編程時的程序原點(diǎn)時，根據(jù)以上分析要以零件的中心為編程原點(diǎn)，因此在設(shè)置G54時，應(yīng)根據(jù)對刀原點(diǎn)的坐

48、標(biāo)通過計算得出刀具在工件中心位置的坐標(biāo)，然后輸入到G54里邊。</p><p>　　在換銑刀的時候，應(yīng)使工件與刀具之間有一個適當(dāng)?shù)木嚯x，使得在換刀的時候不至于會發(fā)生刀具和工件的碰撞。而且在刀具裝好后，使刀具與工件之間的距離可以使刀具在下步的定位時可以走一個安全距離，使程序中的刀補(bǔ)及其它的參數(shù)能夠充分的應(yīng)用。</p><p><b>　　三、選擇走刀路線</b><

49、/p><p>　　走刀路線是數(shù)控加工過程中刀具相對于被加工件的的運(yùn)動軌跡和方向。走刀路線的確定非常重要，因?yàn)樗c零件的加工精度和表面質(zhì)量密切相關(guān)。</p><p>　　確定走刀路線的一般原則是：</p><p>　　1、保證零件的加工精度和表面粗糙度。</p><p>　　2、方便數(shù)值計算，減少編程工作量。</p><p>

50、;　　3、縮短走刀路線，減少進(jìn)退刀時間和其他輔助時間。</p><p>　　4、盡量減少程序段數(shù)。</p><p>　　在本設(shè)計中，根據(jù)零件的輪廓要求，應(yīng)先加工出零件的四個角的形狀，進(jìn)而按層次加工零件里邊的槽。最后換刀再加工零件里邊的6個小階梯孔。</p><p>　　另外，在選擇走刀路線時還要充分注意以下幾種情況：</p><p>　　1、

51、避免引入反向間隙誤差</p><p>　　數(shù)控機(jī)床在反向運(yùn)動時會出現(xiàn)反向間隙，如果在走刀路線中將反向間隙帶入，就會影響刀具的定位精度，增加工件的定位誤差。例如精鏜如下圖中所示的四個孔，當(dāng)孔的位置精度要求較高時，安排鏜孔路線的問題就顯得比較重要，安排不當(dāng)就有可能把坐標(biāo)軸的反向間隙帶入，直接影響孔的位置精度。這里給出兩個方案，方案A如圖a）所示，方案B如圖b）所示。</p><p>　　圖二

52、 鏜銑加工路線圖</p><p>　　從圖中不難看出，方案A中由于Ⅳ孔與Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ孔的定位方向相反，X向的反向間隙會使定位誤差增加，而影響Ⅳ孔的位置精度。</p><p>　　在方案B中，當(dāng)加工完Ⅲ孔后并沒有直接在Ⅳ孔處定位，而是多運(yùn)動了一段距離，然后折回來在Ⅳ孔處定位。這樣Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ孔與Ⅳ孔的定位方向是一致的，就可以避免引入反向間隙的誤差，從而提高了Ⅳ孔與各孔之間的孔距精度。</p

53、><p><b>　　切入切出路徑</b></p><p>　　在銑削輪廓表面時一般采用立銑刀側(cè)面刃口進(jìn)行切削，由于主軸系統(tǒng)和刀具的剛度變化，當(dāng)沿法向切入工件時，會在切入處產(chǎn)生刀痕，所以應(yīng)盡量避免沿法向切入工件。當(dāng)銑切外表面輪廓形狀時，應(yīng)安排刀具沿零件輪廓曲線的切向切入工件，并且在其延長線上加入一段外延距離，以保證零件輪廓的光滑過渡。同樣，在切出零件輪廓時也應(yīng)從工件曲線的

54、切向延長線上切出。如下圖a）所示。</p><p>　　當(dāng)銑切內(nèi)表面輪廓形狀時，也應(yīng)該盡量遵循從切向切入的方法，但此時切入無法外延，最好安排從圓弧過渡到圓弧的加工路線。切出時也應(yīng)多安排一段過渡圓弧再退刀，如下圖b）所示。當(dāng)實(shí)在無法沿零件曲線的切向切入、切出時，銑刀只有沿法線方向切入和切出，在這種情況下，切入切出點(diǎn)應(yīng)選在零件輪廓兩幾何要素的交點(diǎn)上，而且進(jìn)給過程中要避免停頓。</p><p>

55、　　圖三 銑削外內(nèi)圓加工路徑</p><p>　　為了消除由于系統(tǒng)剛度變化引起進(jìn)退刀時的痕跡，可采用多次走刀的方法，減小最后精銑時的余量，以減小切削力。</p><p>　　在切入工件前應(yīng)該已經(jīng)完成刀具半徑補(bǔ)償，而不能在切入工件時同時進(jìn)行刀具補(bǔ)償，如下圖a）所示，這樣會產(chǎn)生過切現(xiàn)象。 </p><p>　　為此，應(yīng)在

56、切入工件前的切向延長線上另找一點(diǎn)，作為完成刀具半徑補(bǔ)償點(diǎn)，如上圖b）所示。</p><p>　　在本零件的加工中，在加工外邊的四個角中的兩個三角形角和凸面時，按編程的下刀點(diǎn)及刀具的移動軌跡，可以選用刀具左補(bǔ)償。而在加工凹面時，因其直徑均為10而選用的銑刀直徑也為10，所以不用采用刀補(bǔ)，當(dāng)確定了下刀點(diǎn)后，直接下刀。</p><p>　　在利用循環(huán)加工零件的中間部分時，則不用再在程序中加刀補(bǔ)命

57、令，只用編寫參數(shù)值既可。</p><p><b>　　3、立體輪廓的加工</b></p><p>　　加工一個曲面時可能采取的三種走刀路線，如下圖所示。即沿參數(shù)曲面的u向行切、沿w向行切和環(huán)切。對于直母線類表面，采用下圖b）的方案顯然更有利，每次沿直線走刀，刀位點(diǎn)計算簡單，程序段少，而且加工過程符合直紋面的形成規(guī)律，可以準(zhǔn)確保證母線的直線度。</p>&

58、lt;p>　　如下圖a）方案的優(yōu)點(diǎn)是便于在加工后檢驗(yàn)型面的準(zhǔn)確度。因此實(shí)際生產(chǎn)中最好將以上兩種方案結(jié)合起來。如下圖c）所示的環(huán)切方案一般應(yīng)用在內(nèi)槽加工中，在型面加工中由于編程麻煩，一般不用。但在加工螺旋槳槳葉一類零件時，工件剛度小，采用從里到外的環(huán)切，有利于減少工件在加工過程中的變形。</p><p>　　圖五 三種可能走刀路線</p><p><b>　　4、內(nèi)槽加工&

59、lt;/b></p><p>　　內(nèi)槽是指以封閉曲線為邊界的平底凹坑，如下圖所示。加工內(nèi)槽一律使用平底銑刀刀具邊緣部分的圓角半徑應(yīng)符合內(nèi)槽的圖紙要求。內(nèi)槽的切削分兩步，第一步切內(nèi)腔，第二步切輪廓。切輪廓通常又分為粗加工和精加工兩步。粗加工時從內(nèi)槽輪廓線向里平移銑刀半徑R并且留出精加工余量y。由此得出的粗加工刀位線形是計算內(nèi)腔走刀路線的依據(jù)。</p><p>　　圖六 粗加工刀位線形

60、</p><p>　　切削內(nèi)腔時，環(huán)切和行切在生產(chǎn)中都有應(yīng)用。兩種走刀路線的共同點(diǎn)是都要切凈內(nèi)腔中的全部面積，不留死角，不傷輪廓，同時盡量減少重復(fù)走刀的搭接量。環(huán)切法的刀位點(diǎn)計算稍復(fù)雜，需要一次一次向里收縮輪廓線，算法的應(yīng)用局限性稍大，例如當(dāng)內(nèi)槽中帶有局部凸臺時，對于環(huán)切法就難于設(shè)計通用的算法。從走刀路線的長短比較，行切法要略優(yōu)于環(huán)切法。但在加工小面積內(nèi)槽時，環(huán)切的程序量要比行切小。</p><

61、;p>　　表三：機(jī)床刀具運(yùn)行軌跡圖</p><p>　　第四章 加工程序的編制</p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟</p><p>　　數(shù)控編程是指從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全部工作過程。如圖所示：</p><p>　　圖七 程序編制步驟</p><p><b>　　數(shù)控程序

62、編制的方法</b></p><p><b>　　一、手工編程</b></p><p>　　手工編程指主要由人工來完成數(shù)控編程中各個階段的工作（如工件夾緊與放松、冷卻液的開閉、刀具的自動更換、各軸的進(jìn)給等），加工出圖樣要求的零件，如圖所示。</p><p>　　圖八 手工編程步驟</p><p>　　手工編程

63、的特點(diǎn)：耗費(fèi)時間較長，容易出現(xiàn)錯誤，無法勝任復(fù)雜形狀零件的編程。</p><p>　　據(jù)國外資料統(tǒng)計，當(dāng)采用手工編程時，一段程序的編寫時間與其在機(jī)床上運(yùn)行加工的實(shí)際時間之比，平均約為30：1，而數(shù)控機(jī)床不能開動的原因中有20%~30%是由于加工程序編制困難，編程時間較長。</p><p><b>　　二、計算機(jī)編程</b></p><p>　　

64、計算機(jī)編程是指在編程過程中，除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進(jìn)行外，其余工作均由計算機(jī)輔助完成。</p><p>　　采用計算機(jī)自動編程時，數(shù)學(xué)處理、編寫程序、檢驗(yàn)程序等工作是由計算機(jī)自動完成的，由于計算機(jī)可自動繪制出刀具中心運(yùn)動軌跡，使編程人員可及時檢查程序是否正確，需要時可及時修改，以獲得正確的程序。又由于計算機(jī)自動編程代替程序編制人員完成了繁瑣的數(shù)值計算，可提高編程效率幾十倍乃至上百倍，因此解決了手工編

65、程無法解決的許多復(fù)雜零件的編程難題。因而，自動編程的特點(diǎn)就在于編程工作效率高，可解決復(fù)雜形狀零件的編程難題。</p><p><b>　　三、程序格式</b></p><p><b>　　1、程序段格式</b></p><p>　　段是可作為一個單位來處理的連續(xù)的字組，是數(shù)控加工程序中的一條語句。一個數(shù)控加工程序是若干個程

66、序段組成的。</p><p>　　程序段格式舉例：N30 G01 X88.1 Y30.2 F500 S3000 T2 M08</p><p>　　在程序段中，必須明確組成程序段的各要素：</p><p>　　移動目標(biāo)：終點(diǎn)坐標(biāo)X、Y、Z</p><p>　　沿怎樣的軌跡移動：準(zhǔn)備功能字G</p><p>　　進(jìn)給速度：

67、進(jìn)給功能字F</p><p>　　切削速度：主軸轉(zhuǎn)速功能字S</p><p>　　使用刀具：刀具功能字T</p><p>　　機(jī)床輔助動作：輔助功能字M</p><p>　　2、加工程序的一般格式</p><p>　　1）程序開始符、結(jié)束符 程序開始符、結(jié)束符是同一個字符，ISO代碼中是%，EIA代碼中是EP，書寫時

68、要單列一段。</p><p>　　2）程序名 程序名有兩種形式：一種是英文字母O和1 ~ 4 位正整數(shù)組成；另一種是由英文字母開頭，字母數(shù)字混合組成的。一般要求單列一段。</p><p>　　3）程序主體 程序主體是由若干個程序段組成的。每個程序段一般占一行。</p><p>　　4）程序結(jié)束指令 程序結(jié)束指令可以用M02或M30。一般要求單列一段。</

69、p><p>　　在此我們選用手動編程</p><p><b>　　四、零件程序</b></p><p><b>　　0403121</b></p><p>　　N10 G54 G90 G94 G71 G17 （數(shù)控加工的固定格式）</p><p>　　N20 M03 S100

70、0 T1 D1 （起動主軸，設(shè)定轉(zhuǎn)速，確定刀具號）</p><p>　　N30 G0 X-47.5 Y47.5 （刀具定位） </p><p><b>　　N40 Z2</b></p><p>　　N50 G1 Z-5 F500 （以下用直徑為10的刀加工零件的四個角） </p><

71、p>　　N60 G0 Z2</p><p>　　N70 X37.5 Y47.5 G41 （加工外輪廓時要加上刀補(bǔ)）</p><p>　　N80 G1 Z-5 F500</p><p>　　N90 G2 X47.5 Y37.5 CR=10</p><p>　　N100 G0 Z2</p><p>　

72、　N110 X47.5 Y-37.5</p><p>　　N120 G1 Z-5 F500</p><p>　　N130 X37.5 Y-47.5</p><p>　　N140 G0 Z2</p><p>　　N150 X-37.5 Y-47.5</p><p>　　N160 G1 Z-5 F500&

73、lt;/p><p>　　N170 X-47.5 Y-37.5</p><p>　　N180 G0 Z2</p><p>　　N190 X-39.5 Y-37.5G40 （在加工零件里邊的槽時，要去掉刀具補(bǔ)償）</p><p>　　N200 R101=5 R102=2 R103=0 R104=-5 R116=0 R

74、117=0 R118=76 R119=76 R120=0 R121=0 R122=500 R123=500 R124=0 R125=0 R126=2 R127=1</p><p>　　N210 LCYC75 （銑方槽）</p><p>　　N220 R104=-10 R118=70 R119=70 R120

75、=35</p><p>　　N230 LCYC75 （銑圓槽）</p><p>　　N240 G0 X-17.5 Y-30.31G41（加工六邊形）</p><p>　　N250 G1 Z-15 F500</p><p>　　N260 X-70 Y0</p><p>　　N270

76、X-17.5 Y30.31</p><p>　　N280 X17.5 Y30.31</p><p>　　N290 X70 Y0</p><p>　　N300 X17.5 Y-30.31</p><p>　　N310 X-17.5 Y-30.31</p><p>　　N320 G0 Z

77、5</p><p>　　N330 X-12.5 Y-21.65</p><p>　　N340 G1 Z-15 F500</p><p>　　N350 X-50 Y0</p><p>　　N360 X-12.5 Y21.65</p><p>　　N370 X12.5 Y21.65</p>

78、;<p>　　N380 X50 Y0</p><p>　　N390 X12.5 Y-21.65</p><p>　　N400 X-12.5 Y-21.65</p><p>　　N410 G0 Z5</p><p>　　N420 X-7.5 Y-12.99</p><p>　　N43

79、0 G1 Z-15 F500</p><p>　　N440 X-30 Y0</p><p>　　N450 X-7.5 Y12.99</p><p>　　N460 X7.5 Y12.99</p><p>　　N470 X30 Y0</p><p>　　N480 X-7.5 Y-12.99

80、</p><p>　　N490 X-7.5 Y-12.99</p><p>　　N500 G0 Z5</p><p>　　N510 X-2.5 Y-4.33</p><p>　　N520 G1 Z-15 F500</p><p>　　N530 X-10 Y0</p><p>

81、;　　N540 X-2.5 Y4.33</p><p>　　N550 X2.5 Y4.33</p><p>　　N560 X10 Y0</p><p>　　N570 X2.5 Y-4.33</p><p>　　N580 X-2.5 Y-4.33</p><p>　　N590 G0 Z5&l

82、t;/p><p>　　N600 X0 Y0 G40</p><p>　　N610 G1 Z-15 F500</p><p>　　N620 R101=5 R102=2 R103=0 R104=-30 R116=0 R117=0</p><p>　　R118=20 R119=20 R120=10 R121=0

83、R122=500 R123=500 R124=0 R125=0 R126=2 R127=1</p><p>　　N630 LCYC75 （加工直徑為20的圓孔）</p><p>　　N640 G0 Z20</p><p>　　N650 M06 T2 （根據(jù)要求換用直徑為6的銑刀）</p><p>

84、　　N660 G0 Z-12</p><p>　　N670 X-10 Y-17.32</p><p>　　N680 R101=5 R102=2 R103=0 R104=-20 R116=0 R117=0</p><p>　　R118=12 R119=12 R120=6 R121=0 R122=500 R123=500

85、 R124=0 R125=0 R126=2 R127=1</p><p>　　N690 LCYC75 （分別加工6個直徑為12的圓孔）</p><p>　　N700 G0 X-20 Y0</p><p>　　N710 LCYC75</p><p>　　N720 G0 X-10 Y17.32</p>

86、<p>　　N730 LCYC75</p><p>　　N740G0 X10 Y17.32</p><p>　　N750 LCYC75</p><p>　　N760 G0 X20 Y0</p><p>　　N770 LCYC75</p><p>　　N780 G0 X10 Y-17.32</p>

87、<p>　　N790 LCYC75</p><p>　　N800 G0 X-10 Y-17.32 （用直徑為6的銑刀直接加工6個直徑為6的小孔）</p><p>　　N810 G1 Z-30 F500</p><p>　　N820 G0 Z-10</p><p>　　N830 X-20 Y0</p><p

88、>　　N840 G1 Z-30 F500</p><p>　　N850 G0 Z-10</p><p>　　N860 X-10 Y17.32</p><p>　　N870 G1 Z-30 F500</p><p>　　N880 G0 Z-10</p><p>　　N890 X10 Y17.32<

89、/p><p>　　N900 G1 Z-30 F500</p><p>　　N910 G0 Z-10</p><p>　　N920 X20Y0</p><p>　　N930 G1 Z-30 F500</p><p>　　N940 G0 Z-10</p><p>　　N950 X10 Y-1

90、7.32</p><p>　　N960 G1 Z-30 F500</p><p>　　N970 G0 Z20 （將銑刀退出以便于取下工件）</p><p>　　N980 X30 </p><p>　　N990 Y30</p><p>　　N1000 M02 </p><p

91、>　　在老師的指導(dǎo)和幫助下，通過對該程序的調(diào)試以及運(yùn)行，成功地銑削出了要加工的零件的內(nèi)槽，圓滿地完成了此次畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是在完成了三年的專業(yè)課學(xué)習(xí)，并進(jìn)行了大量生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的最后的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。此次設(shè)計我們綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)課，尤其是機(jī)械制造工藝學(xué)及數(shù)控加工工藝學(xué)的基本理論，結(jié)合生

92、產(chǎn)實(shí)習(xí)中所積累的知識和經(jīng)驗(yàn)，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立分析和解決零件加工工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力，同時也提高了自己查閱和運(yùn)用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件的技能，是很中要的一次實(shí)踐環(huán)節(jié)。在設(shè)計中遇到了很多技術(shù)方面的問題，在進(jìn)行查閱資料和老師的幫助下，修改核對后問題都一一解決。設(shè)計過程中除了考察我們專業(yè)課的能力之外還培養(yǎng)了我們分析問題、解決問題和克服困難的能力，為以后的工作奠定了良好的基礎(chǔ)，更是對

93、我們?nèi)陮I(yè)課學(xué)習(xí)的一個良好的總結(jié)。</p><p>　　通過此次的畢業(yè)設(shè)計，我從中受益非淺，使自己深深體會到了做一項設(shè)計不是想象的那么簡單。自己親自編制的這個零件的程序，從一開始的資料到不斷的需要去圖書館跑找資料，不僅使自己長了知識也使我明白了一些道理。開始做設(shè)計不僅運(yùn)用了我在大學(xué)三年所學(xué)的東西，而且還運(yùn)用了我們從未接觸過的東西。這次設(shè)計不僅運(yùn)用了我們所學(xué)的各門：機(jī)械制圖，Auto CAD，在學(xué)習(xí)時都認(rèn)真的學(xué)習(xí)

94、和很好的掌握了，如果不是那樣真不知道該怎么去完成。完成此次設(shè)計使我明白，設(shè)計一樣?xùn)|西并不是單一的依靠一門學(xué)科，某種東西，它可能需要多方面的東西，是通過各個方面的知識積累以及動手實(shí)踐做出來，而絕非憑空想出來的，它是實(shí)實(shí)在在不摻一點(diǎn)水兒的，只有自己掌握了各方面的知識才能更好的去制造去設(shè)計，使我更加明白不論做什么都要認(rèn)真，一點(diǎn)一滴去積累，踏踏實(shí)實(shí)去做才能慢慢走向成功。</p><p>　　由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計中

95、有很多不足之處，希望各位老師多加指教。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 楊偉群.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程（數(shù)控銑部）.清華大學(xué)出版社，2002年2月</p><p>　　[2] 余英良.數(shù)控加工編程及操作.北京：北京高等教育出版社， 2004年8月</p><p>　　[3] 張超英.數(shù)

96、控機(jī)床加工工藝編程及操作實(shí)訓(xùn).北京高等教育出版社, 2003年</p><p>　　[4] 宋放之.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程.北京：北京清華大學(xué)出版社，2003年</p><p>　　[5] 莫章金.周躍生. AutoCAD2002工程繪圖與訓(xùn)練.北京高等教育出版社，2004年</p><p>　　[6] 葉伯生.數(shù)控加工編程與操作. 華中科技大學(xué)出版社，2005年7月&

97、lt;/p><p>　　[7] 單巖.夏天. 數(shù)控銑加工. 機(jī)械工業(yè)出版社，2005年1月</p><p>　　[8] 楊鋼. 數(shù)控銑及加工中心編程.重慶大學(xué)出版社，2007年3月</p><p>　　[9] 張思弟.賀曙新.數(shù)控編程加工技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社，2005年6月</p><p>　　[10]諶慧銘.數(shù)控加工工藝及編程基礎(chǔ).中國電力出

98、版社，2008年7月</p><p>　　[11]孫德茂.數(shù)控機(jī)床銑削加工直接編程技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，2004年7月</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，我們無法從容的揮手告別，因?yàn)槲覀冃闹谐錆M依戀和懷念。懷念和同學(xué)在一起學(xué)習(xí)進(jìn)步的日子，懷念和老師們探討某個問題的過程，懷念老師在學(xué)習(xí)和生活上

99、的幫助，懷念……</p><p>　　首先感謝校領(lǐng)導(dǎo)和老師，又給我們創(chuàng)造了一個學(xué)習(xí)的機(jī)會，讓我們在即將畢業(yè)的最后一段時間里學(xué)到了很多知識。</p><p>　　借做畢業(yè)論文的這個機(jī)會，好好地總結(jié)一下在學(xué)校所學(xué)的各門課程，將它們分化理解，合理分類，融會貫通。本課題的撰寫是在指導(dǎo)老師xx老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從系統(tǒng)總體方案的提出到實(shí)驗(yàn)方案的確定及系統(tǒng)調(diào)試的完成，每一步都得到了指導(dǎo)老師的精心指

100、導(dǎo)，無論在學(xué)業(yè)上，還是在生活上，他都給予了我們耐心的指導(dǎo)和無私的幫助，在此，對xx老師表示我最真誠的尊敬和最誠摯的感謝，并向本文所參考的文獻(xiàn)的作者們表示我們最真誠的謝意。在百忙之中評閱本方案并提出寶貴意見的各位老師表示最誠摯的謝意，同時向所有關(guān)心、幫助和支持我們的老師和同學(xué)表合自己的實(shí)踐，我們把以前所學(xué)的知識都綜合起來，感覺提高了很多，為以后從事技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　在設(shè)計的過程中遇到許多

101、困難，在xx老師的幫助下，通過在網(wǎng)上獲取信息和在圖書館查資料，把困難都一一克服。另外我們在設(shè)計的過程中還得到許多同學(xué)的幫助，對于良師益友的幫助，在此我深表感謝。同時也感謝學(xué)校為我們提供的這樣一次機(jī)會，特別是我們的指滿地完成了畢業(yè)論文，并學(xué)到了很多以往沒有學(xué)到的知識，指導(dǎo)老師為我課題的撰寫提出了寶貴的建議，幫助我解決了許多疑難問題，使我圓是獲益匪淺。</p><p>　　最后，再一次由衷的祝愿各位老師和同學(xué)們在本文