典型零件的数控加工设计Word下载.docx

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数控机床程序编制过程主要包括：

分析零件图纸、工艺处理、数学处理、编写零件程序、程序校验。

机床夹具的种类很多，按使用机床类型分类，可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、加工中心夹具和其他夹具等。

按驱动夹具工作的动力源分类，可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具和自夹紧夹具等。

关键词：

数控，车床，编程，加工

目录

第一章前言......................................4

第二章工艺方案分析...............................4

2.1零件图.............................................4

2.2零件图分析.........................................5

2.3定位基准的选择.....................................6

2.4数控加工工艺分析...................................7

2.5确定加工方案.......................................8

第三章数控机床夹具...............................9

3.1机床夹具的分类.....................................9

3.2工件在数控车床上的装夹：

...........................9

第四章数控刀具的选用.............................10

4.1数控机床的刀具特点................................10

4.2刀具材料..........................................10

4.3数控刀具的选......................................11

4.4切屑用量的选择....................................12

4.5设置起刀点和换刀点................................12

4.6试切法对刀........................................13

第五章机床数控编程...............................13

5.1数控编程方法......................................13

5.2零件程序编写......................................15

结论..........................................19

参考文献......................................21

致谢..........................................20

第一章前言

数控机床即使采用了数控技术的机床，或者说装备了数控系统的机床。

从应用来说，数控机床就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、松加工件、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给切削液等）和步骤，以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示，通过控制介质将数字信息送入专用的或通用的计算机，计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，是机床自动加工出所需要的零件。

在机械加工工艺教学中，机械制造专业学生及数控技术专业学生都要学习数控车床操作技术。

让学生了解相关工种的先进技术，同时培养工作岗位的前瞻性；

在讲授数控知识的同时，必须要求学生掌握基本的机械加工工艺，增强系统意识，理解手动操作与自动操作之间的联系，真正把学生培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。

数控车工基础工艺理论及技能有机融合，包括夹具的使用、量具的识读和使用、刃具的刃磨及使用、基准定位等，分类叙述了车床操作、数控车床自动编程仿真操作、数控车床编程与操作的初、中级内容。

以机械加工中车工工艺学与数控车床技能训练密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清晰地展示了数控车工必须掌握的知识和技能的训练途径。

对涉及与数控专业相关的基础知识、专业计算，都进行了有针对性的论述，目的在于塑造理论充实、技能扎实的专业技能型人才。

本文以与切削用量的选择，工件的定位装夹，加工顺序和典型零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成可以指导生产的工艺文件。

在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。

最终形成的工艺文件要完整，并能指导实际生产。

第二章工艺方案分析

2.1零件图

技术要求

1锐角倒钝C0.3

2未注尺寸公差按IT12加工。

3未标注倒角C1。

4材料为；

45#刚。

5坯料尺寸Φ75mm×

85mm。

2.2零件图分析

在设计零件的加工工艺规程时，首先要对加工对象进行深入分析。

对于数控车削加工应考虑以下几方面：

2.2.1构成零件轮廓的几何条件

在车削加工中手工编程时，要计算每个节点坐标；

在自动编程时，要对构成零件轮廓所有几何元素进行定义。

因此在分析零件图时应注意：

1.零件图上是否漏掉某尺寸，使其几何条件不充分，影响到零件轮廓的构成；

2.零件图上的图线位置是否模糊或尺寸标注不清，使编程无法下手；

3.零件图上给定的几何条件是否不合理，造成数学处理困难。

4.零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。

2.2.2尺寸精度要求

分析零件图样尺寸精度的要求，以判断能否利用车削工艺达到，并确定控制尺寸精度的工艺方法。

在该项分析过程中，还可以同时进行一些尺寸的换算，如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链计算等。

在利用数控车床车削零件时，常常对零件要求的尺寸取最大和最小极限尺寸的平均值作为编程的尺寸依据。

2.2.3形状和位置精度的要求

零件图样上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要依据。

加工时，要按照其要求确定零件的定位基准和测量基准，还可以根据数控车床的特殊需要进行一些技术性处理，以便有效的控制零件的形状和位置精度。

2.2.4表面粗糙度要求

表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求，也是合理选择数控车床、刀具及确定切削用量的依据。

该零件表面由圆柱、顺圆弧、逆圆弧、中心孔、槽、等表面和内孔组成。

尺寸标注完整，选用毛坯为45#钢，Φ75mm×

85mm，无热处理和硬度要求,表面粗糙度也标注完整

定位基准包括粗基准和精基准。

2.3定位基准的选择

粗基准：

用未加工过的毛坯表面做基准。

精基准：

用已加工过的表面做基准。

2.3.1粗基准的选择原则：

粗基准影响：

位置精度、各加工表面的余量大小（均匀？

足够？

）。

重点考虑：

如何保证各加工表面有足够余量，使不加工表面和加工表面间的尺寸、位置符合零件图要求。

1.合理分配加工余量的原则

应保证各加工表面都有足够的加工余量：

如外圆加工以轴线为基准；

b.以加工余量小而均匀的重要表面为粗基准，以保证该表面加工余量分布均匀、表面质量高；

如床身加工，先加工床腿再加工导轨面；

保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则

一般应以非加工面做为粗基准，这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有较为精确的相对位置。

当零件上有几个不加工表面时，应选择与加工面相对位置精度要求较高的不加工表面作粗基准。

2.3.2精基准的选择原则：

1.基准重合的原则：

定为基准与设计基准重合

2.基准统一原则:

尽量选用一组精基准定位，以此加工工件的大多数表面的工艺原则!

3.互为基准原则

当某些表面位置精度要求很高时，采用互为基准反复加工的一种原则

4.自为基准原则

当加工面的表面质量要求很高时，为保证加工面有很小的且均匀的余量，常用加工面本身作为基准进行加工的一种工艺原则!

5.便于装夹的原则

2.4数控加工工艺分析

2.4.1数控加工工艺概念

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，应用于整个数控加工工艺过程中。

数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的经验总结。

数控加工工艺过程，是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。

2.4.2数控加工工艺内容

1.选择并确定进行数控加工的内容。

2.对零件图样进行数控加工工艺分析。

3.零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定。

4.数控加工工艺方案的制定。

5.工步、进给路线的确定。

6.选择数控机床的类型。

7.刀具、夹具、量具的选择和设计。

8.切削参数的确定。

9.加工程序的编写、校验与修改。

10.首件试切加工与现场问题处理。

2.4.3工序与工布的划分

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。

首先应根据图样，考虑是否可以在一台机床上完成整个零件的加工工作。

若不能，则应决定其中那一部分在数控机床上加工，那一部分在其他机床上完成。

一般工序划分有以下几种方式：

1.按零件装卡定位方式划分工序由于每个零件结构形状不同，各加工表面的技术要求也有所不同，故加工时，其定位方式则各有差异。

一般加工外形时，以内形定位；

加工内形时又以外形定位。

因而可根据定位方式的不同来划分工序。

2.按粗、精加工划分工序根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，可按粗、精加工分开的原则来划分工序，即先粗加工再精加工。

此时可用不同的机床或不同的刀具进行加工。

通常在一次安装中，不允许将零件某一部分表面加工完毕后，再加工零件的其他表面。

3.按所用刀具划分工序为了减少换刀次数，压缩空程时间，减少不必要的定位误差，可按刀具集中工序的方法加工零件，即在一次装夹中，尽可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位，然后再换另一把刀加工其他部位。

在专用数控机床和加工中心中常采用这种方法。

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较复杂的工序，在工序内又细分为工步。

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，使其有一段时间恢复，可减少由变形引起的对孔的精度的影响。