数控毕业论文

毕业论文（2013届）题目：零件的数控加工工艺编制姓名：王龙学号：系部：班级：技师091指导教师：2摘要数控技术是数字控制技术的简称。利用数控技术可以把生产过程用某种语言编写的程序来描述，将程序以数字形式送入计算机或专用的数字计算装置进行处理输出，并控制生产过程中相应的执行程序，从而使生产过程能在无人干预的情况下自动进行，实现生产过程的自动化。数控编程分为手工编程和自动编程。手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。对于几何形状复杂杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序，经过处理后生成加工程序，称为自动编程。基本偏差是经标准化的、由国家标准（GB）规定的极限偏差称为基本偏差，它是用来确定公差带相对于零件位置的上偏差或者下偏差，一般指靠近零件的那个偏差。即当公差带位于零件上方时，其基本偏差为下偏差；当公差带位于零件下方时，其基本偏差为上偏差。为了满足不同配件的需要，国家标准对孔和轴分别规定了28种基本偏差，它们用拉丁字母表示，大写字母表示孔，小写字母表示轴。有关基本偏差的详细内容将在后面的相关内中详细阐述。工艺性能是指金属在制造各种机械零件或工具的过程中，对各种不同加工方法的适应能力，即金属采用某种加工方法制成成品的难易程度。它包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能等例如，某种金属材料用铸造成形的方法，容易得到合格的铸件，则该种材料的铸造性能好。工艺性能直接影响零件的制造工艺和质量，是选择金属材料时必须考虑的因素之一。铣床是继车之后发展起来的一种工作母机，并形成完善的机床体系。铣床的生产效率高，又能加工各种形状和一定精度的零件，同时在结构上日趋完整，因此在机器制造业中得到了普遍的应用。关键词：“数控”、“编程”、“偏差”、“工艺性能”3目录第一章零件图工艺分析..............................................5第一节数控加工工艺基本特点.....................................6第二节设备选择.................................................7第三节确定零件的定位基准和装夹方法.................................7一、粗基准选择原则...........................................7二、精基准选择原则...........................................7三、定位基准.................................................8四、装夹方式.................................................8第四节加工方法的选择和加工方案的确定..........................10一、加工方法的选择..........................................10二、加工方案的确定..........................................10第五节工序与工歩的划分........................................11一、按工序划分..............................................11二、工歩的划分..............................................11第六节确定加工顺序及进给路线..................................12一、零件加工必须遵守的安排原则..............................12二、进给路线................................................13第七节刀具的选择..............................................14第八节切削用量选择............................................15一、背吃刀量的选择..........................................16二、主轴转速的选择..........................................16三、进给速度的选择..........................................164第九节编程误差及其控制........................................16一、编程误差...............................................167二、误差控制................................................17第二章编程中工艺指令的处理.......................................17第一节常用G指令代码功能表....................................17第二节常用M指令代码功能表....................................18第三章程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检.....................19第一节程序编制................................................19第二节模拟运行................................................23第三节零件加工................................................24第四节精度自检................................................24参考文献..........................................................25致谢.............................................................245第一章零件图工艺分析零件车削工艺分析图1.1所示，零件材料处理为：45钢，调制处理HRC26～36，下面对该零件进行数控车削工艺分析。零件如图：图1.1零件图技术要求：以小批量生产条件编程。不准用砂布及锉刀等修饰表面。未注倒角0.5×45C。6第一节数控加工工艺基本特点数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同，但数控机床是自动进行加工，因而有如下特点：①数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂，加工的精度高，加工的表面质量高，加工的内容较丰富。②数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点，这都无一例外的变成程序内容，正是由于这个特点，促使对加工程序正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错。否则加工不出合格的零件。在编程前我们一定要对零件进行工艺分析，这是必不可少的一步，如图1.1我要对该零件进行精度分析，选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧、槽等表面组成，其中由较严格直径尺寸精度等要求。为便于装夹，为了保证工件的定位准确、稳定，夹紧方面可靠，支撑面积较大，零件的右端是螺纹，中段最大的直径的圆柱ф40mm。右端是依次相连的圆弧，显然右端都是圆弧相连不可能装夹，所以应留在最后加工，应先装夹毛坯加工出左端圆柱及椭圆。调头装夹ф40mm的圆柱加工右端圆弧，毛坯选ф45×120mm。7第二节设备选择根据该零件的外形是轴类零件，比较适合在车床上加工，由于零件上既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度,在普通车床上是难以保证其技术要求。所以要想保证技术要求,只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。第三节确定零件的定位基准和装夹方式一、粗基准选择原则（1）为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。（2）合理分配各加工表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。（3）粗基准应避免重复使用。（4）选择粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。二、精基准选择原则（1）基准重合原则：选择加工表面的设计基准为定位基准；（2）基准统一原则，自为基准原则，互为基准原则。8三、定位基准综合上述，粗、精基准选择原则，由于是轴类零件，在车床上只需用三抓卡盘装夹定位，定位基准应选在零件的轴线上，以毛坯ф45mm的棒料的轴线和右端面作为定位基准。四、装夹方式数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设计、工艺与编程计算的基准统一，减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面，避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多的加工表面。由零件图可分析，我应先装夹毛坯ф45mm的棒料的一端，夹紧其38mm的长度加工圆柱及椭圆。一直加工到零件右端的ф30mm，然后将棒料卸下。装夹ф40mm的圆柱表面，加工另一端的圆弧。这样两次装夹即可完成零件的所有加工表面，且能保证其加工要求。装夹图如下：9图1.3.1加工螺纹的装夹图图1.3.2加工圆弧的装夹图10第四节加工方法的选择和加工方案的确定一、加工方法的选择加工方法的选择原则是在保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，兼顾生产效率和加工成本。在实际选择中，要结合零件形状、尺寸大小、热处理要求和现有生产条件等全面考虑。因为该零件是轴类零件，比较适合在车床上加工，又经过对零件图尺寸分析，尺寸精度比较高。在普通车床是难以保证其尺寸精度、表面粗糙度，所以应该选择在数控车床上加工。二、加工方案的确定零件上精度比较高度表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。该零件有两种加工方案：①直接用三抓卡盘装夹、调头加工。②用三抓卡盘装夹夹紧和自由端活动顶尖，经试验论证第二种方案装夹困难，对刀、退刀及换刀相当困难，所以在这里选择第一种方案加工，能够保证其技术要求。11第五节工序与工歩的划分一、按工序划分工序划分有三种方法①按零件的装夹定位方式划分②按粗、精加工划分工序③按所用的刀具划分工序。由于零件需要调头加工，如果按粗、精加工划分工序。在调头加工前后各有一次粗加工和精加工，显得比较繁琐，所以不可取；如果按所用的刀具划分工序，刀具有四把，虽然不多，但是在调头加工前后至少要重复使用三把刀，而同一把刀的两次粗、精加工分别在调头加工前后，加工内容不连续，所以也不合理，不易划分工序；只有按零件的装夹定位方式划分工序比较符合该零件的加工工序，且能保证两次装夹的位置精度，每一次装夹为一道工序。该零件只需调头前、后加工两道工序即可完成所有的加工表面，且能保证各尺寸精度及表面粗糙度。二、工歩的划分因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易划分工歩；这里选用加工不同的表面来划分工序就比较容易：①车削左端的工歩为:45°外圆车刀平端面─→60°外圆车刀右端面外圆车刀车削1.5×45°的倒角，R10mm圆弧─→圆柱12ф20mm─→锥度─→ф40mm圆弧─→椭圆─→切槽刀切槽刀宽5mm。②调头加工车削的工歩为：45°外圆车刀平端面─→60°外圆车刀右端面外圆车刀圆柱ф30mm─→圆弧R80mm─→圆柱ф30mm─→切槽刀切槽刀宽5mm─→螺纹刀车削螺纹。第六节确定加工顺序及进给路线一、零件加工必须遵守的安排原则（1）基面先行先加工基准面为后面的加工提供经基准面，所以我应线平右端面作为基准面。（2）先主后次由于所加工的表面均为重要表面，所以应按照顺序从右到左依次加工R10mm，ф40mm，椭圆，切槽调头后一次加工ф30mm，R80mm，切槽，螺纹等。（3）先粗后精先车削去大部分的金属余量，再进行成形切削保证零件的尺