數(shù)控銑床零件加工工藝設(shè)計

1、常州技師學(xué)院畢業(yè)論文題目：數(shù)控銑床零件加工工藝設(shè)計系部：機(jī)電工程系專業(yè)：數(shù)控加工與維修姓名：李曉波指導(dǎo)教師：陸奇煒摘要隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)競爭的日趨激烈，機(jī)械產(chǎn)品的更新速度越來越快，數(shù)控加工技術(shù)作為先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，在機(jī)械及相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，機(jī)械制造的競爭，其實質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競爭。數(shù)控編程技術(shù)是數(shù)控技術(shù)重要的組成部分。從數(shù)控機(jī)床誕生之日起， 數(shù)控編程技術(shù)就受到了廣泛關(guān)注， 成為 CAD/CAM 系統(tǒng)的重要組成部分。以數(shù)控編程中的加工工藝分析及設(shè)計為出發(fā)點，著力分析零件圖，從數(shù)控加工的實際角度出發(fā)，以數(shù)控加工的實際生產(chǎn)為基礎(chǔ)，以掌握數(shù)控加工工藝為目標(biāo)，在了解數(shù)控加工銑削基礎(chǔ)、數(shù)

2、控銑床刀具的選用、數(shù)控加工工件的定位與裝夾、擬定加工方案、確定加工路線和加工內(nèi)容以及對一些特殊的工藝問題處理的基礎(chǔ)上，控制數(shù)控編程過程中的誤差，從而大大縮短了加工時間，提高了效率，降低了成本。本文主要研究了輪廓和孔的數(shù)控銑削工藝、工裝以及在此基礎(chǔ)上的數(shù)控銑床的程序編制。側(cè)重于設(shè)計該零件的數(shù)控加工夾具，主要設(shè)計內(nèi)容有：完成該零件的工藝規(guī)程（包括工藝簡卡、工序卡和數(shù)控刀具卡） 和主要工序的工裝設(shè)計。 并繪制零件圖。 用 G 代碼編制該零件的數(shù)控加工程序。關(guān)鍵詞： FANUC 、數(shù)控加工、數(shù)控編程目錄摘 要2目 錄341.52.FANUC. 62.1 FANUC.62.2G.102.3M. .123

3、143.1143.2143.3153.4163.5163.6173.7. .183.8194204.1204.2225.245.1. .245.2.255.3.25.262728 ,高分析，解決問題的能力。因此，認(rèn)真的完成畢業(yè)論文是很有必要的。畢業(yè)論文是我們完成專業(yè)教學(xué)計劃的最后一個極為重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)， 是使我們綜合運用所學(xué)過的基本課程， 基本知識與基本技能去解決專業(yè)范圍內(nèi)的工程技術(shù)問題而進(jìn)行的一次基本訓(xùn)練 。我們在完成畢業(yè)論文的同時，也培養(yǎng)了我們正確使用技術(shù)資料，國家標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)手冊，圖冊等工具書，進(jìn)行設(shè)計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力，也為我們以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)，所

4、以我們要認(rèn)真對待這次綜合能力運用的機(jī)會！本文基于 FANUC 0i mate 系統(tǒng)對簡單輪廓直線、圓弧組成的輪廓，直接用數(shù)控系統(tǒng)的G代碼編程，進(jìn)行零件加工的闡述。1. 數(shù)控銑數(shù)控銑（ CNC Milling）數(shù)控銑或手動銑是用來加工棱柱形零件的機(jī)加工工藝。有一個旋轉(zhuǎn)的圓柱形刀頭和多個出屑槽的銑刀通常稱為端銑刀或立銑刀，可沿不同的軸運動，用來加工狹長空、溝槽、外輪廓等。進(jìn)行銑削加工的機(jī)床稱為銑床，數(shù)控銑床通常是指數(shù)控加工中心。銑削加工包括手動銑和數(shù)控銑，銑削加工在機(jī)加工車間進(jìn)行。數(shù)控銑床引是在一般銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,兩者的加工工藝基本相同,結(jié)構(gòu)也有些相似 ,但數(shù)控銑床是靠程序控制的自動加工機(jī)

5、床,所以其結(jié)構(gòu)也與普通銑床有很大區(qū)別2.FANUC 系統(tǒng)2.1 FANUC 數(shù)控加工系統(tǒng)簡介FANUC公司創(chuàng)建于 1956 年，1959 年首先推出了電液步進(jìn)電機(jī)， 在后來的若干年中逐步發(fā)展并完善了以硬件為主的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。 進(jìn)入 70 年代，微電子技術(shù)、功率電子技術(shù)，尤其是計算技術(shù)得到了飛速發(fā)展， FANUC公司毅然舍棄了使其發(fā)家的電液步進(jìn)電機(jī)數(shù)控產(chǎn)品， 一方面從 GETTES公司引進(jìn)直流伺服電機(jī)制造技術(shù)。 1976 年 FANUC公司研制成功數(shù)控系統(tǒng) 5，隨時后又與SIEMENS公司聯(lián)合研制了具有先進(jìn)水平的數(shù)控系統(tǒng) 7，從這時起， FANUC公司逐步發(fā)展成為世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家

6、，產(chǎn)品日新月異，年年翻新。1979 年研制出數(shù)控系統(tǒng) 6，它是具備一般功能和部分高級功能的中檔 CNC 系統(tǒng)，6M適合于銑床和加工中心； 6T 適合于車床。與過去機(jī)型比較，使用了大容量磁泡存儲器，專用于大規(guī)模集成電路，元件總數(shù)減少了 30%。它還備有用戶自己制作的特有變量型子程序的用戶宏程序。1980 年在系統(tǒng) 6 的基礎(chǔ)上同時向抵擋和高檔兩個方向發(fā)展，研制了系統(tǒng)3 和系統(tǒng) 9。系統(tǒng) 3 是在系統(tǒng) 6 的基礎(chǔ)上簡化而形成的，體積小，成本低，容易組成機(jī)電一體化系統(tǒng)，適用于小型、廉價的機(jī)床。系統(tǒng) 9 是在系統(tǒng) 6 的基礎(chǔ)上強化而形成的具備有高級性能的可變軟件型 CNC系統(tǒng)。通過變換軟件可適應(yīng)任何不

7、同用途，尤其適合于加工復(fù)雜而昂貴的航空部件、要求高度可靠的多軸聯(lián)動重型數(shù)控機(jī)床。1984 年 FANUC公司又推出新型系列產(chǎn)品數(shù)控 10 系統(tǒng)、11 系統(tǒng)和 12 系統(tǒng)。該系列產(chǎn)品在硬件方面做了較大改進(jìn)，凡是能夠集成的都作成大規(guī)模集成電路，其中包含了 8000 個門電路的專用大規(guī)模集成電路芯片有 3 種，其引出腳竟多達(dá) 179 個，另外的專用大規(guī)模集成電路芯片有 4 種，厚膜電路芯片 22 種；還有 32 位的高速處理器、 4 兆比特的磁泡存儲器等，元件數(shù)比前期同類產(chǎn)品又減少 30%。由于該系列采用了光導(dǎo)纖維技術(shù)，使過去在數(shù)控裝置與機(jī)床以及控制面板之間的幾百根電纜大幅度減少，提高了抗干擾性和可

8、靠性。該系統(tǒng)在 DNC方面能夠?qū)崿F(xiàn)主計算機(jī)與機(jī)床、工作臺、機(jī)械手、搬運車等之間的各類數(shù)據(jù)的雙向傳送。它的 PLC裝置使用了獨特的無觸點、無極性輸出和大電流、高電壓輸出電路，能促使強電柜的半導(dǎo)體化。此外 PLC的編程不僅可以使用梯形圖語言，還可以使用 PASCAL語言，便于用戶自己開發(fā)軟件。數(shù)控系統(tǒng) 10、11、12 還充實了專用宏功能、自動計劃功能、自動刀具補償功能、刀具壽命管理、彩色圖形顯示 CRT等。1985 年 FANUC公司又推出了數(shù)控系統(tǒng)0，它的目標(biāo)是體積小、價格代，適用于機(jī)電一體化的小型機(jī)床，因此它與適用于中、大型的系統(tǒng) 10、11、12一起組成了這一時期的全新系列產(chǎn)品。在硬件組成

9、以最少的元件數(shù)量發(fā)揮最高的效能為宗旨，采用了最新型高速高集成度處理器，共有專用大規(guī)模集成電路芯片 6 種，其中 4 種為低功耗 CMOS專用大規(guī)模集成電路， 專用的厚膜電路 3 種。三軸控制系統(tǒng)的主控制電路包括輸入、 輸出接口、PMC（ProgrammableMAP(Manufacturing AutomaticMachine Control ）和 CRT電路等都在一塊大型印制電路板上，與操作面板CRT組成一體。系統(tǒng) 0 的主要特點有：彩色圖形顯示、會話菜單式編程、專用宏功能、多種語言（漢、德、法）顯示、目錄返回功能等。 FANUC公司推出數(shù)控系統(tǒng) 0 以來，得到了各國用戶的高度評價，成為世界

10、范圍內(nèi)用戶最多的數(shù)控系統(tǒng)之一。1987 年 FANUC公司又成功研制出數(shù)控系統(tǒng) 15，被稱之為劃時代的人工智能型數(shù)控系統(tǒng)，它應(yīng)用了 MMC（ManMachine Control ）、CNC、PMC的新概念。系統(tǒng) 15 采用了高速度、 高精度、高效率加工的數(shù)字伺服單元， 數(shù)字主軸單元和純電子式絕對位置檢出器，還增加了Protocol)、窗口功能等。FANUC公司是生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和工業(yè)機(jī)器人的著名廠家， 該公司自 60 年代生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)以來，已經(jīng)開發(fā)出 40 多種的系列產(chǎn)品。FANUC公司目前生產(chǎn)的數(shù)控裝置有 F0、F10/F11/F12 、F15、F16、F18 系列。 F00/F100/F110

11、/F120/F150 系列是在 F0/F10/F12/F15 的基礎(chǔ)上加了 MMC 功能，即 CNC、PMC、 MMC三位一體的 CNC。FANUC公司數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)品特點（1） 結(jié)構(gòu)上長期采用大板結(jié)構(gòu)，但在新的產(chǎn)品中已采用模塊化結(jié)構(gòu)。（2） 采用專用 LSI ，以提高集成度、可靠性，減小體積和降低成本。（3） 產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣。每一 CNC裝置上可配多種上控制軟件，適用于多種機(jī)床。（4） 不斷采用新工藝、新技術(shù)。如表面安裝技術(shù) SMT、多層印制電路板、光導(dǎo)纖維電纜等。（5） CNC裝置體積減小，采用面板裝配式、 內(nèi)裝式 PMC（可編程機(jī)床控制器）（6） 在插補、加減速成、補償、自動編程、圖形顯示

12、、通信、控制和診斷方面不斷增加新的功能：插補功能：除直線、圓弧、螺旋線插補外，還有假想軸插補、極其坐標(biāo)插補、圓錐面插補、指數(shù)函數(shù)插補、樣條插補等。切削進(jìn)給的自動加減速功能：除插補后直線加減速，還插補前加減速。補償功能：除螺距誤差補償、絲杠反向間隙補償之外，還有坡度補償線性度補償以及各新的刀具補償功能。故障診斷功能：采用人工智能，系統(tǒng)具有推理軟件，以知識庫為根據(jù)查找故障原因。（7）CNC裝置面向用戶開放的功能。 以用戶特訂宏程序、 MMC等功能來實現(xiàn)。（8） 支持多種語言顯示。如日、英、德、漢、意、法、荷、西班牙、瑞典、挪威、丹麥語等。（9） 備有多種外設(shè)。如 FANUCPPR， FANUCFA

13、 Card，F(xiàn)ANUCFLOPYCASSETE， FANUC PROGRAM FILE Mate等。（10） 已推出 MAP（制造自動化協(xié)議）接口，使 CNC通過該接口實現(xiàn)與上一級計算機(jī)通信。（11） 現(xiàn)已形成多種版本。 FANUC系統(tǒng)早期有 3 系列系統(tǒng)及 6 系列系統(tǒng)，現(xiàn)有 0 系列、 10/11/12 系列、 15、16、 18、21 系列等，而應(yīng)用最廣的是 FANUC0 系列系統(tǒng)。FANUC系統(tǒng)的 0 系列型號劃分及適用范圍0D系列： 0 TD用于車床0 MD用于銑床及小型加工中心0 GCD用于圓柱磨床0 GSD用于平面磨床0 PD用于沖床0C系統(tǒng)： 0TC用于普通車床、自動車床0 M

14、C用于銑床、鉆床、加工中心0 GCC用于內(nèi)、外磨床0 GSC用于平面磨床0 TTC用于雙刀架、 4 軸車床POWER MATE：0用于 2 軸小型車床0i 系列： 0i MA用于加工中心、銑床0i TA 用于車床，可控制4 軸16i 用于最大 8 軸， 6 軸聯(lián)動18i 用于最大 6 軸， 4 軸聯(lián)動160/18MC用于加工中心、銑床、平面磨床160/18TC 用于車床、磨床160/18DMC用于加工中心、銑床、平面磨床的開放式CNC系統(tǒng)、160/180TC 用于車床、圓柱磨床的開放式CNC系統(tǒng)2.2 G 代碼代碼 分組意義 格式G0001 快速進(jìn)給、定位 G00 X Y Z-G01直線插補

15、G01 X Y ZG02圓弧插補CW （順時針）XY 平面內(nèi)的圓弧：ZX 平面的圓弧： YZ 平面的圓?。篏03圓弧插補CCW （逆時針）G04 00 暫停G04 P|X單位秒，增量狀態(tài)單位毫秒，無參數(shù)狀態(tài)表示停止G15 17 取消極坐標(biāo)指令G15 取消極坐標(biāo)方式G16極坐標(biāo)指令Gxx Gyy G16 開始極坐標(biāo)指令G00 IP_極坐標(biāo)指令Gxx ：極坐標(biāo)指令的平面選擇（G17， G18， G19）Gyy ：G90 指定工件坐標(biāo)系的零點為極坐標(biāo)的原點G91 指定當(dāng)前位置作為極坐標(biāo)的原點IP：指定極坐標(biāo)系選擇平面的軸地址及其值第 1 軸：極坐標(biāo)半徑第 2 軸：極角G17 02 XY 平面 G17

16、 選擇 XY 平面；G18 選擇 XZ 平面；G19 選擇 YZ 平面。G18ZX 平面G19YZ 平面G2006 英制輸入G21米制輸入G2800 回歸參考點G28 X YZG29由參考點回歸G29 X YZG4007 刀具半徑補償取消G40G41左半徑補償G42右半徑補償G4308 刀具長度補償 +G44刀具長度補償G49刀具長度補償取消G49G5011 取消縮放G50 縮放取消G51比例縮放G51 X_Y_Z_P_ ：縮放開始X_Y_Z_ ：比例縮放中心坐標(biāo)的絕對值指令P_：縮放比例G51 X_Y_Z_I_J_K_ ：縮放開始X_Y_Z_ ：比例縮放中心坐標(biāo)值的絕對值指令I(lǐng)_J_K_ ：

17、 X ， Y ，Z 各軸對應(yīng)的縮放比例G52 00 設(shè)定局部坐標(biāo)系G52 IP_ ：設(shè)定局部坐標(biāo)系G52 IP0 ：取消局部坐標(biāo)系IP：局部坐標(biāo)系原點G53機(jī)械坐標(biāo)系選擇G53 X Y ZG54 14 選擇工作坐標(biāo)系1 GXXG55選擇工作坐標(biāo)系2G56選擇工作坐標(biāo)系3G57選擇工作坐標(biāo)系4G58選擇工作坐標(biāo)系5G59選擇工作坐標(biāo)系6G68 16 坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)（ G17/G18/G19 ） G68 a_ b_R_：坐標(biāo)系開始旋轉(zhuǎn)G17/G18/G19 ：平面選擇，在其上包含旋轉(zhuǎn)的形狀a_ b_：與指令坐標(biāo)平面相應(yīng)的 X ，Y ，Z 中的兩個軸的絕對指令，在 G68 后面指定旋轉(zhuǎn)中心R_：角度位移

18、，正值表示逆時針旋轉(zhuǎn)。根據(jù)指令的G 代碼（ G90 或 G91）確定絕對值或增量值最小輸入增量單位：0.001deg有效數(shù)據(jù)范圍：-360.000 到 360.000G69取消坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)G69：坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)取消指令G7309深孔鉆削固定循環(huán)G73 XYZRQFG74左螺紋攻螺紋固定循環(huán)G74 X Y Z RP FG76精鏜固定循環(huán)G76 X YZRQFG9003絕對方式指定GXXG91相對方式指定G92 00 工作坐標(biāo)系的變更G92 X Y Z G98 10 返回固定循環(huán)初始點GXXG99返回固定循環(huán)R 點G80 09 固定循環(huán)取消G81鉆削固定循環(huán)、鉆中心孔G81 X Y Z RFG82鉆削固

19、定循環(huán)、锪孔G82 XYZRPFG83深孔鉆削固定循環(huán)G83 XY ZRQFG84攻螺紋固定循環(huán)G84 X Y Z RFG85鏜削固定循環(huán)G85 X YZRFG86退刀形鏜削固定循環(huán)G86 XYZRPFG88鏜削固定循環(huán)G88 X YZRP FG89鏜削固定循環(huán)G89 X YZRP F2.3 M 代碼M03 主軸正轉(zhuǎn)M03 S1000 主軸以每分鐘1000 的速度正轉(zhuǎn)M04 主軸逆轉(zhuǎn)M05 主軸停止M10 M14。 M08 主軸切削液開M11 M15 主軸切削液停M25 托盤上升M85 工件計數(shù)器加一個M19 主軸定位M99 循環(huán)程式M30 程序結(jié)束M00 暫停3.零件圖工藝分析3.1 零件結(jié)

20、構(gòu)和加工工藝要求分析該零件圖主要由平面、孔系及外輪廓組成，內(nèi)孔表面的加工方法有鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、拉孔、磨孔及光加工方法選擇原則，中間 12 孔的尺寸公差為 H7，表面粗糙度要求較高，可采用鉆孔，鉸孔方案。平面輪廓常采用的加工方法有數(shù)控輪廓銑加工。在本設(shè)計中，平面與外輪廓表面粗糙度要求 Ra6.3mm, 可采用粗銑精銑方案。選擇以上方法完全可以保證尺寸、形狀精度和表面粗糙度要求。零 件圖3.2 基準(zhǔn)的選擇3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（ 1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)

21、選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（ 2）選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（ 3）應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)?？梢员ＷC該面有足夠的加工余量。（ 4）應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。（ 5）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗

22、基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。為了滿足上述要求，基準(zhǔn)選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準(zhǔn)，先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準(zhǔn)加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行尺寸換算。3.3 毛坯和材料的選擇毛坯是根據(jù)圖紙而確定大小，根據(jù)本設(shè)計圖紙選擇毛坯大小為100X100X40 的毛坯。選材不當(dāng)是材料方面導(dǎo)致失效的主要原因。問題出在材料上，但責(zé)任在設(shè)計者身上。最常見的情況是，設(shè)計者僅根據(jù)材料的常規(guī)性能指

23、標(biāo)作出決定，而這些指標(biāo)根本不能反映材料對所發(fā)生的那種類型失效的抗力。另一種情況是，盡管預(yù)先對零件的失效形式有較準(zhǔn)確的估計，并提出了相應(yīng)的性能指標(biāo)作為選材的依據(jù)，但由于考慮到其它因素（如經(jīng)濟(jì)性、加工性能等） ，使得所選材料的性能數(shù)據(jù)不合要求，因而導(dǎo)致了失效。材料本身的缺陷也是導(dǎo)致零件失效的一個重要原因，常見的缺陷是夾雜物過多，過大，雜質(zhì)元素太多，或者有夾層、折疊等宏觀缺陷。所以材料為45#鋼。3.4 加工路線的設(shè)計由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，應(yīng)盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。為此，設(shè)計了兩套工藝路線，分別如表1和表 2所示。表 1工藝路線方案一工粗加工定位基準(zhǔn)面（底序 1面）

24、工鉆，擴(kuò)，鉸 12H7 孔序 2工粗、精加工上表面序 3工外輪廓銑削序 4工終檢序 5表 2工藝路線方案二工粗加工定位基準(zhǔn)面（底序 1面）工粗、精加工上表面序 2工鉆，擴(kuò)，鉸 12H7 孔序 3工外輪廓銑削序 4工終檢序 5按照基面先行、 先面后孔、 先主后次、 先粗后精的原則確定加工順序，我選擇第2 種。3.5 刀具選擇刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。編程時，選擇刀具通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。與傳統(tǒng)的加工方法相比，數(shù)控加工對刀具的要求更高，不僅要求精度高、剛度高、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就

25、要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀，銑削平面時應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀，對一些主體型面和斜角輪廓形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形刀、錐形刀和盤形刀。曲面加工常采用球頭銑刀，但加工曲面較低平坦部位時，刀具以球頭頂端刃切削，切削條件較差，因而采用環(huán)形銑刀。表 2 本設(shè)計中刀具的選擇：序號刀具編刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀尖半徑備注號/mm1T01125mm硬質(zhì)合1銑削上下表0.5金端面銑刀面2T0210.5 鉆頭1鉆12H7 的孔3T03

26、20鉸刀1鉸孔4T0412硬質(zhì)合金1銑削外輪廓立銑刀編制審核批準(zhǔn)日期3.6 切削用量選擇切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、切削深度或?qū)挾?、進(jìn)給速度（進(jìn)給量）等。切削用量的大小對切削力、切削速率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。對于不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并應(yīng)編入程序單內(nèi)。合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工或精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。該零件材料切削性能較好，銑削平面、外輪廓面時，留0.5mm精加工余量，其次一刀完成粗銑

27、。確定主軸轉(zhuǎn)速時，先查切削用量手冊，硬質(zhì)合金銑刀加工鑄（190-260HB ）時的切削速度為 45-90m/min ，取 v=70m/min, 然后根據(jù)銑刀直徑計算主軸轉(zhuǎn)速，并填入工序卡中（若機(jī)床為有級調(diào)速，應(yīng)選擇與計算結(jié)果接近的轉(zhuǎn)速）。N=1000v/3.14D確定進(jìn)給率時，根據(jù)銑刀赤數(shù)、主軸轉(zhuǎn)速和切削用量手冊中給的每齒進(jìn)給量，計算進(jìn)給速度并填入工序卡片中。Vf=Fn=Fn×Zn背吃刀量的選擇應(yīng)根據(jù)加工余量確定。粗加工時，一次進(jìn)給應(yīng)盡可能切除全部余量。在中等功率的機(jī)床上，背吃刀量可達(dá) 8-10mm 。半精加工時，背吃刀量取為 0.5-2mm 。精加工時背吃刀量取為 0.2-0.4m

28、m.刀具編號加工內(nèi)容刀具參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速 S進(jìn)給量 f背吃刀量/ （r/min）/(mm/min)Ap/mm0112 鉆孔12 鉆頭2004010.50212H7鉸刀絞刀500300.2表 3 孔系加工刀具與切削用量參數(shù)3.7擬定數(shù)控切削加工工序卡把零件加工順序、 所采用的刀具和切削用量等參數(shù)編入表導(dǎo)編程和加工操作3 所示的加工工序卡中以指表2-3數(shù)控加工工序卡單位名湖南鐵路產(chǎn)品名稱代號零件名稱零件圖號稱科技職業(yè)數(shù)控技術(shù)畢業(yè)設(shè)計技術(shù)學(xué)院工序號程序編號夾具名稱使用設(shè)備車間平口虎鉗和一面兩XK6140數(shù)控中心銷工步工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)進(jìn)給背吃刀備注號/mm/mm速速度量/mm/mm/mm01粗

29、銑定位基準(zhǔn)面T01125180404手動（底面）02粗銑上表面T01125180404手動03精銑上表面T01125180250.5手動04鉆12H7 底孔T02122004019手動05鉸孔 12H7 內(nèi)孔表T0312500300.2手動面06粗銑外輪廓T0425900405手動07精銑外輪廓T0425900255手動編制審核批準(zhǔn)11月5日1 頁3.8 工序設(shè)計（ 1）選一個100X110X38的毛坯。（ 2）粗銑定位基準(zhǔn)面（底面），采用平口鉗裝夾，用速為 180r/min ，進(jìn)給速度40 mm/min ，背吃刀量2mm。125mm平面端銑刀，主軸轉(zhuǎn)（ 3）粗銑上表面，將初銑的底面反過來，進(jìn)

30、行粗銑上表面，用主軸轉(zhuǎn)速為180r/min ，進(jìn)給速度40 mm/min ，背吃刀量2 mm。125mm平面端銑刀，（ 4）精銑上表面，用125mm 平面端銑刀， 主軸轉(zhuǎn)速為 180r/min ，進(jìn)給速度 25 mm/min ，背吃刀量 0.5 mm 。（ 5）鉆12H7 的底孔，用 10.5 的鉆頭，主軸轉(zhuǎn)速為背吃刀量 12 mm ?？梢杂每足@削G81。200r/min ，進(jìn)給速度40mm/min ，（ 6）鉸孔 12H7內(nèi)孔表面，使用鉸刀，主軸轉(zhuǎn)速為600 r/min,使用G81 循環(huán)。（ 7）粗銑外輪廓，用 12mm給率為 100mm/min ，縱向進(jìn)給率為平面立銑刀，主軸轉(zhuǎn)速為50mm

31、/min 。400r/min ，粗銑時的橫向進(jìn)(8) 精銑刀外輪廓， 用12mm 平面立銑刀， ，主軸轉(zhuǎn)速為 900r/min ，進(jìn)給速度 40 mm/min ，背吃刀量 5 mm。在 Z 軸方向不分層，一次銑到位。4.加工程序4.1 確定編程原點銑床上編程坐標(biāo)原點的位置是任意的， 他是編程人員在編制程序時根據(jù)零件的特點來選定的，為了變成方便，一般要根據(jù)工件形狀和標(biāo)注尺寸的基準(zhǔn)以及計算最方便的原則來確定的工件上某一點為坐標(biāo)原點，具體選擇注意如下幾點：(1) 編程坐標(biāo)原點應(yīng)選在零件圖的尺寸基準(zhǔn)上，這樣便于坐標(biāo)值的計算，并減少計算錯誤。(2) 編程坐標(biāo)原點應(yīng)盡量選在精度較高的精度表面，以提高被加工

32、零件的加工精度。(3) 對稱的零件，編程坐標(biāo)原點應(yīng)設(shè)在對稱中心上；不對稱的零件，編程坐標(biāo)原點應(yīng)設(shè)在外輪廓的某一角上。(4) Z 軸方向的零點一般設(shè)在工件表面。本設(shè)計選擇 12 圓的圓心處為工件編程 X 、 Y 軸原點坐標(biāo)， Z 軸原點坐標(biāo)在工件上表面。4.2 編輯程序<外輪廓 >G90G54G40G0Z100X0Y-65.M03S800Z-5.G01G40X-20.Y-50.F100D1Y-28.G2X-13.5Y-20R8.G1X13.5G2X20Y-28R8.Y-65.G40G0Z30X-65.Y0Z-5.G01G42X-50Y20.D1X-28.G2X-20.Y13.5R8.

33、G1Y-13.5G2X-28.Y-20R8.G1X-65.G40G0Z30X0Y65.Z-5.G01G40X20.Y50.F100D1Y28.G2X13.5Y20R8.G1X-13.5G2X-20Y28R8.Y65.G40G0Z30X65.Y0Z-5.G01G42X50Y-20.D1X28.G2X20.Y-13.5R8.G1Y13.5G2X28.Y20R8.G1X65.G40G0Z100.M05M30打孔中心鉆G90G54G80G40G0Z100.M03S500X0Y0Z10.G81Z-2.5R3.F400G0Z100.M05M30鉆孔10.5 鉆頭G90G54G80G40G0Z100.M03

34、S500X0Y0Z10.G81Z-38.5R3.F100G0Z100.M05M30鉸孔12 鉸刀G90G54G80G40G0Z100.M03S500X0Y0Z10.G81Z-36.R3.F60G0Z100.M05M305 操作步驟5.1 先開機(jī)床接同通 CNC 和機(jī)床電源，系統(tǒng)啟動后進(jìn)入“加工”操作區(qū)JOG 運行方式檢查機(jī)床開啟后發(fā)現(xiàn)機(jī)床會出現(xiàn)報警信號，這時，需按下復(fù)位鍵，使機(jī)床加上驅(qū)動力。這時才能正常操作機(jī)床。5.2 回參考點用機(jī)床控制面板上“回參考點鍵”啟動回參考點。在“回參考點”窗口中顯示該坐標(biāo)軸是否必須回參考點：如出現(xiàn)燈亮，則說明未回參考點，如出現(xiàn)燈不亮，則說明已回參考點。5.3 參數(shù)設(shè)定在 CNC 進(jìn)行工作前，必須對一些參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，對機(jī)床和刀具進(jìn)行調(diào)整：(1) 輸入刀具參數(shù)及刀具補償參數(shù)(2) 輸入 / 修改零點偏置(3) 輸入設(shè)定數(shù)值刀具參數(shù)包括刀具幾何參數(shù)，磨損量參數(shù)、刀具量參數(shù)和刀具型號參數(shù)等。有些參數(shù)如 R 參數(shù)則一般不需修改(4) 裝夾工件按照指定的裝夾方式裝夾工件(5) 對刀把每一把刀具都調(diào)到自己設(shè)定的編程零