基座的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)與程序的設(shè)計(jì)論文

1、 PAGE32 / NUMPAGES32信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文作者 南林 學(xué)號(hào) 21053P41 系部 機(jī)電學(xué)院 專(zhuān)業(yè) 數(shù)控技術(shù) 題目 基座的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)與程序設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 宋 強(qiáng) 評(píng)閱教師完成時(shí)間： 2013年 5 月 23 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要基座的加工工藝規(guī)程與程序設(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、走刀路線與切削用量等，還要有合理的加工方法、工藝參數(shù)等。對(duì)此我設(shè)計(jì)了基座零件的加工工藝設(shè)計(jì)。介紹了數(shù)控加工工藝和數(shù)控的特點(diǎn)，加工工藝過(guò)程的概念，數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝過(guò)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(duì)此零件如何工藝

2、分析，程序如何編輯等。利用CAD/CAM軟件與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(guò)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 designAbstract: CNC machining technology and design, including the selection of a suitable machine tools, tools, fixtures, pass routes and cutting, but also a reasonable pro

3、cessing 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 concept of the machining process, CNC machining process and CNC machining process, CNC machining

4、 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 machining process process analysis process process parameters目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc35717571

5、21 概述 PAGEREF _Toc357175712 h 4HYPERLINK l _Toc3571757131.1 數(shù)控銑削加工工藝基礎(chǔ)知識(shí) PAGEREF _Toc357175713 h 4HYPERLINK l _Toc3571757141.2 數(shù)控銑削加工工藝的主要容 PAGEREF _Toc357175714 h 6HYPERLINK l _Toc3571757151.3 數(shù)控編程方法 PAGEREF _Toc357175715 h 6HYPERLINK l _Toc3571757161.3.1 手工編程 PAGEREF _Toc357175716 h 6HYPERLINK l _

6、Toc3571757171.3.2 自動(dòng)編程 PAGEREF _Toc357175717 h 7HYPERLINK l _Toc3571757182 基座零件加工工藝 PAGEREF _Toc357175718 h 9HYPERLINK l _Toc3571757192.1零件圖工藝分析 PAGEREF _Toc357175719 h 9HYPERLINK l _Toc3571757202.2材料分析 PAGEREF _Toc357175720 h 10HYPERLINK l _Toc3571757212.3 選擇數(shù)控機(jī)床 PAGEREF _Toc357175721 h 10HYPERLINK

7、 l _Toc3571757222.4 設(shè)計(jì)工藝 PAGEREF _Toc357175722 h 13HYPERLINK l _Toc3571757232.4.1 選擇加工方法 PAGEREF _Toc357175723 h 13HYPERLINK l _Toc3571757242.4.2 確定加工順序與走刀路線 PAGEREF _Toc357175724 h 13HYPERLINK l _Toc3571757252.4.3 確定裝夾方案和選擇夾具 PAGEREF _Toc357175725 h 16HYPERLINK l _Toc3571757262.4.4 選擇刀具 PAGEREF _To

8、c357175726 h 16HYPERLINK l _Toc3571757272.4.5 確定切削用量 PAGEREF _Toc357175727 h 17HYPERLINK l _Toc3571757282.5 填寫(xiě)數(shù)控加工工序卡片 PAGEREF _Toc357175728 h 19HYPERLINK l _Toc3571757293各工序加工仿真 PAGEREF _Toc357175729 h 20HYPERLINK l _Toc3571757303.1 仿真軟件的介紹 PAGEREF _Toc357175730 h 20HYPERLINK l _Toc3571757313.2 仿真軟

9、件的主要功能 PAGEREF _Toc357175731 h 20HYPERLINK l _Toc3571757323.3 仿真軟件的作用 PAGEREF _Toc357175732 h 21HYPERLINK l _Toc3571757333.4 各工序仿真加工 PAGEREF _Toc357175733 h 21HYPERLINK l _Toc357175734結(jié)論 PAGEREF _Toc357175734 h 30HYPERLINK l _Toc357175735致 PAGEREF _Toc357175735 h 30HYPERLINK l _Toc357175736參考文獻(xiàn) PAGE

10、REF _Toc357175736 h 311 概述1.1 數(shù)控銑削加工工藝基礎(chǔ)知識(shí)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(guò)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(guò)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，涉與的容也較廣。數(shù)控銑床加工程序不僅要包括零件的供應(yīng)過(guò)程，而且還要包括切削用量、走刀路線、刀具尺寸以與銑床的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。因此，要求編程人員對(duì)數(shù)控銑床的性能、特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)方式、刀具系統(tǒng)

11、、切削規(guī)以與工件的裝夾方法都要非熟悉。工藝方案的好壞不僅會(huì)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。 加工對(duì)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(jiǎn)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。數(shù)控銑床能高效地完成復(fù)雜零件的加工，多用來(lái)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。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(duì)刀點(diǎn)、換到點(diǎn)與加工路線等問(wèn)題。加工精度高。在加工中心上加工，其工序高度集中，一次裝

12、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，在加工過(guò)程中產(chǎn)生的尺寸誤差能與時(shí)得到補(bǔ)償，與普通機(jī)床相比，能獲得較高的尺寸精度。精度穩(wěn)定。整個(gè)加工過(guò)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(méi)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。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)

13、床之間、車(chē)間與車(chē)間之間的周轉(zhuǎn)次數(shù)和運(yùn)輸工作量。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(wú)級(jí)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)與刀具參數(shù)的變化，把切削參數(shù)調(diào)整到最佳數(shù)值，從而提高了各加工表面的質(zhì)量。軟件適應(yīng)性大。零件每個(gè)工序的加工容、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容選擇適合在數(shù)控銑床上加工的零件，確定工序容分析被加工零件的圖樣，明確加工容與技術(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。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

14、理與分?jǐn)?shù)控加工工序的銜接等。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、刀具選擇和確定切削用量等。數(shù)控加工程序的調(diào)整，如選取對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)、確定刀具補(bǔ)償與確定加工路線等。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(zhuān)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(lèi)型的APT語(yǔ)言和以CAD軟件為基礎(chǔ)的交互式CAD/CAM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

15、工藝參數(shù)、幾何計(jì)算、編寫(xiě)零件的數(shù)控加工程序的檢驗(yàn)，均由人工完成，如圖1-1；圖1-1 手工編程過(guò)程1.3.2 自動(dòng)編程自動(dòng)編程是指在編程過(guò)程中，在計(jì)算機(jī)上用相應(yīng)的cad軟件建模，通過(guò)后置處理編制的程序，在通過(guò)媒介傳輸?shù)綑C(jī)床上，即把零件的工藝過(guò)程、工藝參數(shù)與其他輔助動(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(pán)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(guò)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(wú)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

16、件，用手工編就有一定困難，出錯(cuò)的概率也比較大，是用手工編不出來(lái)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(lài)?，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(lái)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。2.1零件圖工藝分析該零件由平面、圓、孔系、U型槽、外輪廓組

17、成。其中有4個(gè)8和4個(gè)12的孔，2個(gè)20的孔，1個(gè)200的圓，1個(gè)141.42*141.42的方，4個(gè)U型槽，2個(gè)開(kāi)口槽。長(zhǎng)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；4-8孔的加工分為鉆中心孔、鉆孔二個(gè)階段進(jìn)行；4-12 孔的加工分為鉆中心孔、鉆孔、擴(kuò)孔三個(gè)階段進(jìn)行；20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(hào)：HT250標(biāo)準(zhǔn)：GB 9439-88特性與適用圍： 為珠光體類(lèi)型的灰鑄鐵。其強(qiáng)度、耐磨

18、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?？捎糜谝蟾邚?qiáng)度和一定耐蝕能力的泵殼、容器、塔器、法蘭、填料箱本體與壓蓋、碳化塔、硝化塔等；還可制作機(jī)床床身、立柱、氣缸、齒輪以與需經(jīng)表面淬火的零件 化學(xué)成分： 碳 C ：3.163.30硅 Si：1.791.93錳 Mn：0.891.04硫 S ：0.0940.125磷 P ：0.1200.170力學(xué)性能： 抗拉強(qiáng)度 b (MPa)：250硬度 ：(RH=1時(shí))209HB試樣尺寸：試棒直徑：30mm熱處理規(guī)與金相組織： 熱處理規(guī)：（由供方定，以下為某試樣的熱處理規(guī)，供參考）鑄態(tài) 金相組織：片狀石墨珠光體零件材料為HT250。2.

19、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(guò)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(jiàn)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)：XK714數(shù)控床身銑床鋼性很高、加工精度好，可以自動(dòng)連續(xù)完成對(duì)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?？蓮V泛應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)與其他行業(yè)的機(jī)

20、械加工、機(jī)修部門(mén)，尤其對(duì)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。主軸采用主軸變頻專(zhuān)用電機(jī)配用進(jìn)口變頻器經(jīng)過(guò)兩檔齒輪機(jī)械變速以實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸的無(wú)級(jí)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(guò)高低檔轉(zhuǎn)換手柄以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)掛檔變速。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)。 X、Y、Z坐標(biāo)均采用交流伺服電機(jī)通過(guò)高精度無(wú)齒隙聯(lián)軸器與精密級(jí)滾珠絲杠副直聯(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)罩與自動(dòng)冷卻系統(tǒng)，見(jiàn)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(hào)XK714X，Y，z方向進(jìn)

21、給速度圍mm/min03000X，Y，Z方向快速移動(dòng)速度（Max）mm/min8000主軸轉(zhuǎn)速?lài)?變頻，無(wú)級(jí))rpm606000（無(wú)極）主軸錐孔ISO40主軸刀柄BT40刀柄拉釘P40T主電機(jī)功率Kw5.5主軸額定輸出扭矩Nm36主軸最大輸出扭矩Nm52主軸箱垂直移動(dòng)最大距離(Z)mm500工作臺(tái)縱向移動(dòng)最大距離(X)mm600工作臺(tái)橫向移動(dòng)最大距離(Y)mm400工作臺(tái)(寬長(zhǎng))mm4001000工作臺(tái)最大承載重量kg500T型槽(數(shù)量槽寬中心距)mm31885進(jìn)給軸電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩垂直方向（Z）Nm11（帶抱閘）縱橫方向(XY)Nm11定位精度mm0.01/300重復(fù)定位精度mm0.005機(jī)床顯

22、示精度0.001機(jī)床電源乃總功率Mpa3P/50Hz/380V/15KVA氣源mm0.6機(jī)床外形尺寸（長(zhǎng)寬高）kg274021502257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?？蛇x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。孔的加工方案在很大程度上取決于孔本身的尺寸精度和粗糙度，對(duì)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，而要分工步進(jìn)行加工。 該零件孔的加工方案選擇如下：孔4

23、-8表面粗糙度為 Ra 3.2，選擇“中心鉆鉆”方案。 孔4-12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槽表面本身的尺寸精度和粗糙度。對(duì)于U型槽，表面粗糙為Ra3.2，選擇，“粗銑精銑方案”。2.4.2 確定加工順序與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， 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*250mm*80mm(2) 去毛刺 0.205*45(3) 鉆一個(gè)深度是30mm,42的孔。 銑圓 保證200mm 粗銑輪廓。 精銑輪廓。走刀路線：表

24、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 40mm。故它沿X 方向一次進(jìn)給，其銑削路線見(jiàn)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) 銑方 粗銑圓，去除大部分余量。 粗銑輪廓，留 0.3mm 單邊余量。 精銑輪廓到要求尺寸。 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 20mm，其銑削路線見(jiàn)圖2-4。先用銑刀直徑為 40mm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20mm的銑刀粗銑方單邊余量0

25、.3mm；再用10mm的精加工，通過(guò)修改刀補(bǔ)分三次加工。圖2-4 斜方輪廓銑削路線 (5)加工4-8孔 保證8、Ra3.2 鉆中心孔。 擴(kuò) 4-8孔至要求尺寸。(6)加工4-12孔 保證12、Ra3.2 鉆中心孔。 鉆 4-12孔。 擴(kuò) 4-12孔至要求尺寸。 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25 各孔加工工步的進(jìn)給路線(7)銑開(kāi)口槽粗銑輪廓。 精銑輪廓。 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20mm，其銑削路線見(jiàn)圖2-6,可以用同把刀完成粗精

26、加工。 圖 2-6 U型槽銑削路線(8)加工2-20孔 鉆中心孔。 鉆2-20孔 。 擴(kuò)2-20孔至要求尺寸。 走刀路線：見(jiàn)圖2-5。(9)加工U型槽粗銑U型槽，留 0.30mm 單邊余量。 精銑U型槽至要求尺寸。走到路線：開(kāi)口槽粗精銑選用立銑刀直徑為40,其銑削圍見(jiàn)圖2-7，每次加工深度為3mm，加工二十次。圖2-7 開(kāi)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(kāi)口槽時(shí)。選平口虎鉗來(lái)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

27、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(kù)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(chēng)零件圖號(hào)工序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱(chēng)刀具型號(hào)刀具刃數(shù)刀具角度刀具刃長(zhǎng)刀具全長(zhǎng)刀具材料01T01立銑刀40438102硬質(zhì)合金02T02立銑刀2042270硬質(zhì)合金03T03中心鉆3460350硬質(zhì)合金04T04鉆頭824070硬質(zhì)合

28、金05T05鉆頭1024070硬質(zhì)合金06T06鉆頭1224580硬質(zhì)合金07T07鉆頭1424580硬質(zhì)合金2.4.5 確定切削用量根據(jù)零件圖知，該零件材料切削性能較好。銑削圓平面、斜方、U型槽與兩側(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=3.2m，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0.30.5mm。 (1)銑刀的切削參數(shù)計(jì)算（40立銑刀）刀具轉(zhuǎn)速 n （單位：r /min ） v=16m/min，見(jiàn)下表2-5；由式 v =dn/1000知 n=1000v/d 則 n=100016/3.1440 =127.

29、4r/min刀具進(jìn)給速度vf （單位：mm /min ）f =0.18mm/z見(jiàn)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(lèi)同，切削參數(shù)見(jiàn)表 2-4(2) 鉆頭的切削參數(shù)計(jì)算（3中心鉆） 刀具轉(zhuǎn)速n（單位：r/min） v=8m/min見(jiàn)下表2-5；由式v=dn/1000得n=1000v/d n=10008/3.143 =849.3r/min 刀具進(jìn)給速度vf（單位：mmmin）f = 0.05mm /z ，見(jiàn)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(lèi)同，切削參數(shù)見(jiàn)下表2-4,

30、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0.01-0.150.10-0.250.02-0.050.10-0.15鑄鐵0.12-0.200.15-0.30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22518-4266-150225-32512-3654-120325-4256-2136-75鑄鐵19021-3666-150190-2609-1845-90260-3204.5-1021-30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=520-700 xp.

31、(35 45鋼）=700-900 xp.(15Cr 20Cr)=1000-1100 xp.(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)1-68-250.05-0.112-300.05-0.18-150.03-0.086-128-250.1-0.212-300.1-0.28-150.08-0.1512-228-250.2-0.312-300.2-0.38-150.15-0.2522-508-250.3-0.4512-300.3-0.458-150.25-0.352.5 填寫(xiě)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

32、、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(hào)001零件名稱(chēng)基座編制日期2010.10程序號(hào)O1000編制工步號(hào)程序段號(hào)工步容刀具號(hào)刀具補(bǔ)償半徑補(bǔ)償?shù)毒咭?guī)格備注1N10鉆中心孔T03H0331個(gè)2N11鉆中心孔T03H03421個(gè)3N12粗銑圓T01H01D0140粗銑圓型腔4N13精銑圓T01H01D0140精銑圓型腔5N14粗銑斜方T02H02D0220銑斜方型腔6N15精銑斜方T02H02D02207N16鉆中心孔T03H0334個(gè)8N17鉆4-8孔T04H0484個(gè)9N18鉆中心孔T03H0334個(gè)10N19鉆10孔T05H05104個(gè)11N20鉆4-12T0

33、6H06124個(gè)12N21銑兩側(cè)型腔T01H01D0140粗銑型腔13N22精銑型腔T02H02D02 20精銑型腔14N23鉆中心孔T03H0332個(gè)15N24鉆14孔T07H07142個(gè)16N252-20孔T02H02D02202個(gè)17N26粗銑U型槽T02H02D02 20粗銑U型槽18N27精銑U型槽T02H02D02 20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(zhuān)門(mén)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HYPERLINK :/baike.baidu /view/37.htm軟件是從50年代中期開(kāi)始發(fā)展

34、起來(lái)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(kù)為核心的仿真HYPERLINK :/baike.baidu /view/8343.htm軟件系統(tǒng)，此后又出現(xiàn)采用人工智能技術(shù)（專(zhuān)家系統(tǒng)）的仿真軟件系統(tǒng)。這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)將使仿真HYPERLINK :/baike.baidu /view/37.htm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(tái)（HYPERLINK :/baike.baidu /view/6966820.htmVR-Platform）3.2 仿真軟件的主要功能源語(yǔ)言的規(guī)化和處理，即

35、規(guī)定描述模型的符號(hào)、語(yǔ)句、句法、語(yǔ)法，檢測(cè)源程序中的錯(cuò)誤和將源程序翻譯成機(jī)器可執(zhí)行碼。仿真的執(zhí)行和控制。數(shù)據(jù)的分析和顯示。模型、程序、數(shù)據(jù)、圖形的存儲(chǔ)和檢索?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)HYPERLINK :/baike.baidu /view/37.htm軟件的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能。仿真HYPERLINK :/baike.baidu /view/37.htm軟件分為HYPERLINK :/baike.baidu /view/561381.htm仿真語(yǔ)言、仿真程序包和仿真HYPERLINK :/baike.baidu /view/8343.htm軟件系統(tǒng)三類(lèi)。其中HYPERLINK :/baike.baidu /

36、view/561381.htm仿真語(yǔ)言是應(yīng)用最廣泛的仿真HYPERLINK :/baike.baidu /view/37.htm軟件。仿真程序包是針對(duì)仿真的專(zhuān)門(mén)應(yīng)用領(lǐng)域建立起來(lái)的程序系統(tǒng)。HYPERLINK :/baike.baidu /view/575391.htm軟件設(shè)計(jì)人員將常用的HYPERLINK :/baike.baidu /view/1005329.htm程序段設(shè)計(jì)成通用的HYPERLINK :/baike.baidu /view/933538.htm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HYPERLINK :/baike.baidu /view

37、/287874.htm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真HYPERLINK :/baike.baidu /view/37.htm軟件的功能以外，至少具備功能、中的任一種。仿真HYPERLINK :/baike.baidu /view/8343.htm軟件系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫(kù)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HYPERLINK :/baike.baidu /view/37.htm軟件、仿真運(yùn)行軟件（語(yǔ)言）、輸出結(jié)果分析報(bào)告軟件和HYPERLINK :/baike.baidu /view/68446.htm數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)組成。3.3 仿真軟件的作用

38、計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)HYPERLINK :/baike.baidu /view/719097.htm數(shù)控加工操作過(guò)程進(jìn)行模擬仿真的一門(mén)新技術(shù)。該技術(shù)面向?qū)嶋H生產(chǎn)過(guò)程的HYPERLINK :/baike.baidu /view/9884.htm機(jī)床仿真操作，加工過(guò)程三維動(dòng)態(tài)的逼真再現(xiàn)，能使每一個(gè)學(xué)生，對(duì)HYPERLINK :/baike.baidu /view/719097.htm數(shù)控加工建立感性認(rèn)識(shí)，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(wèn)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。3.4 各工序

39、仿真加工（1）加工N10,N11工序：用3,42中心鉆鉆中心孔，見(jiàn)下圖3-1；圖3-1中心孔程序O1000主程序號(hào)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M05M30程序結(jié)束（2）加工N12,N13工序：用40銑刀銑深度是30mm,200mm的圓型腔，見(jiàn)下圖3-2；圖3-2中心圓程序T01 M06選擇道具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G42G01X0

40、Y0D01(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-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-39.9Y

41、0I39.9J0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M05M30程序結(jié)束N12精銑圓T01 M06選擇刀具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-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M05M30程序結(jié)束（3）加工N14,N1

42、5工序：用20銑刀銑深度是30mm,長(zhǎng)度是141.42mm的斜方型腔，見(jiàn)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M98P100D02(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)M05M30程序結(jié)束100%子程序號(hào)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

43、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)M05M30程序結(jié)束110%子程序號(hào)G01Z5初始高度G42G01X-70.5Y0加入半徑補(bǔ)償G01Z-60F60下

44、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3，8鉆頭鉆4個(gè)深度是15mm,8的孔，見(jiàn)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M98P120D04子程序

45、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M05M30程序結(jié)束120%子程序號(hào)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3，10，12鉆頭鉆4個(gè)深度是30mm,12的孔，見(jiàn)下圖3-5；圖3-5孔加工程序G90G54G00X0Y0S200M03建立工件坐標(biāo)系G43Z50H06建立刀具補(bǔ)償，走到安全高度G99G83X

46、100Y100Z-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M05M30程序結(jié)束（6）加工N21,N22工序：用40，20銑刀銑深度是60mm的兩側(cè)型腔，見(jiàn)下圖3-6；圖3-6兩側(cè)型腔程序G90G54G00X0Y0S200M03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(duì)稱(chēng)M98P140子程序調(diào)用G25X0取

47、消對(duì)稱(chēng)G00X0Y0回到原點(diǎn)Z50至安全高度M05M30程序結(jié)束140%子程序號(hào)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G01X205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G0

48、1X205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G01Y61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

49、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-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G90G54G00X0Y0S400M0

50、3建立工件坐標(biāo)系G43Z50H02建立刀具補(bǔ)償，走到安全高度M98P150子程序調(diào)用G24X0Y軸對(duì)稱(chēng)M98P150子程序調(diào)用G25X0取消對(duì)稱(chēng)G00X0Y0回到原點(diǎn)Z50至安全高度M05M30程序結(jié)束150%子程序號(hào)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）加工N23,N24,N25工序：用3，