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毕业论文(设计)任务书题目:数控轴类零件加工工艺设计 姓 名： 00000 学 号： 000000 班 级： 机体09-2班 专 业： 机电一体化 院 系： 机电工程系 指导老师： 00000 2 0 1 2 年 6 月 目 录第1章 前 言1第2章 工艺方案分析22.1 零件图22.2 零件图分析22.3 确定加工方法22.4 确定加工方案2第3章 43.1 定位基准选择43.2定位基准选择标准43.3确定零件定位基准43.4装夹方法选择43.5数控车床常见装夹方法43.6 确定合理装夹方法4第4章 刀具及切削用量54.1 选择数控刀具标准54.2 选择数控车削用刀具54.3 设置刀点和换刀点64.4 确定切削用量6第5章 经典轴类零件加工75.1 轴类零件加工工艺分析75.2 经典轴类零件加工工艺95.3 加工坐标系设置115.4 手工编程12第6章 结束语15第7章 致谢词16参考文件17摘 要本设计包含了数控编程技术及计算机辅助软件装配加工，计算机辅助软件产生和应用对数控技术发展起到了很大推进作用。伴随数控技术不仅发展和应用领域扩大，数控加工技术对国计民生部分关键行业（IT/、汽车、轻工、医疗等）发展起着越来越关键作用，因为效率、质量是优异制造技术专题。高速、高精加工技术可极大地提升效率，提升产品质量和档次，缩短生产周期和提升市场竞争力。而对于数控加工，不管手工编程还是自动编程，在编程前全部要对所加工零件进行工艺分析，确定加工方案，选择适宜刀具，确定切削用量，对部分工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要部分处理。并在加工过程中掌握控制精度方法，才能加工出合格产品。 本设计依据数控机床特点，针对具体零件，进行了工艺方案分析，工装方案确实定，刀具和切削用量选择，确定加工次序和加工路线，加工效率，简化工序等方面优势。目前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户使用，大家能够经过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不一样方向视图，编制式自动编制程序，输入仿真系统加工出零件。统计操作，完成设计。关健词：工艺分析 加工方案 进给路线 数控编程 装配 仿真加工AbstractThe design includes the NC programming technology and computer-aided software assembly processing, computer-aided software creation and application of CNC technology has played a significant role in promoting.This design were two assembly illustrated NC programming technology, turning programming processing thread linking the two-axle parts, processing surface has circular grooves, cone, thread noodles, which tie in with the pieces Parts of a general complex, so the best use of manual programming.Milling processing programming examples for a typical assembly body parts, the processing side there are holes, U-shaped slot, slot and cavity surface, processing more difficult, in this use of computer-aided software automatically programmed. Design of the basic steps are:Drawing parts drawing, using computer-aided software, component parts, models and test parts for assembly. Determine the processing technology, the preparation of automatic production process simulation system for the importation of spare parts processing. Records of operation, complete the design. Key words: NC programming assembly simulation processing第一章 前 言 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全部要学习数控车床操作技术。让学生了解相关工种优异技术，同时培养工作岗位前瞻性。数控车工基础工艺理论及技能有机融合，包含夹具使用、量具识读和使用、刃具刃磨及使用、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、数控车床编程和操作初、中级内容。以机械加工中车工工艺学和数控车床技能训练亲密结合为根本，常见量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位和安装、金属切削过程及精加工，较清楚地展示了数控车工必需掌握知识和技能训练路径。对包含和数控专业相关基础知识、专业计算，全部进行了有针对性叙述，目标在于塑造理论充实、技能扎实专业技能型人才。本文以和切削用量选择，工件定位装夹，加工次序和经典零件为例，结合数控加工特点，分别进行工艺方案分析，机床选择，刀具加工路线确实定，数控程序编制，最终形成能够指导生产工艺文件。在整个工艺过程设计过程中，要经过分析，确定最好工艺方案，使得零件加工成本最低，合理选择定位夹紧方法，使得零件加工方便、定位正确、刚性好，合理选择刀具和切削参数，使得零件加工在确保零件精度情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。最终形成工艺文件要完整，并能指导实际生产。第二章 数控车削编程和仿真加工 1.1零件图及其题目要求 题目要求： 以下图所表示椭圆配合配合件共有两个零件组成，要求加工图示（图1-1图1-2）两个零件，其配合后满足装配图(图1-3)要求，毛坯尺寸为75mm135mm70mm55mm。材料为45钢，试分析工艺并编程。 零件图以下： 1.2使用UG创建三维模型2.工艺路线 （1）工件外形在Z方向轨迹呈单调增趋势，故可用G71指令粗加工。 （2）用G70指令精加工。 （3）车槽243。 （4）加工M361.5-6g外螺纹。 （5）切断。 3.刀具选择 （1）车端面：选择硬质合金35度车刀，粗、精车一把刀完成。（2）粗、精车外圆：（因为程序选择G71循环，所以粗、精选择同一把刀）硬质合金35度放型车刀。（3）槽刀：选择硬质合金车槽刀（刀长12mm，刀宽2mm）（4）螺纹刀：选择60度硬质合金外螺纹车刀。 4.切削参数选择 各工序刀具切削参数见表1-1 表1-1各工序刀具切削参数 零件加工工艺规程和切削用量刀具号刀具规程工序内容n/(r/min)吃刀量f/(mm/r)背吃刀量ap/mmT0135度放型车刀粗加工，留精加工余量0.2mm粗车500粗车0.5粗车0.2精车1000精 车0.1精车0T0212mmx3mm切槽刀切宽3mmx深2mm槽3000.20.4T0360度螺纹刀车M361.5mm螺纹3502.00.15.外圆加工编程以下： 程序号O0001说明：进行粗精车左外圆轮廓，使其达成标准要求。程序段号程序内容说明N010G21 G99 G97 G40;初始化程序N020S600 M03 T0101;主轴正转600rminN030M08;打开切削液N040G00 X64.0 Z2.0;快速定位N050G71 U2.0 R0.8;切深2mm退刀0.8N060G71 P70 Q130 U0.4 W0.2 F0.3 ;粗车加工N070G00 X33.0;1N080G42 G01 Z0;2N090X36.0 Z-1.5;3N100X-18.0;4N110X44.0;5N120W-7.0;6N130X53.066;7N140G00 X80.0 Z50.0 M09;快速退刀N150G21 G99 G97 G40 T0202;换2号刀精加工N160G21 G99 G97 G40 T0202;主轴正转1000rminN170M08;打开冷却液N180G00 X64.0 Z2.0;快速定位N190G70 P70 Q130 F0.1;精车外形N200G00 X80.0 Z50.0 M09;退刀N210M05;主轴停转N220G21 G99 G97 G40 T0303;换三号刀N230S300 M03;主轴转速300rminN240M08;打开切削液N250G00 X46.0 Z-18.0;切槽定位N260G75 R0.5;径向退刀量0.5mmN270G75 X32.0 Z-17.0 P500 Q1800 F0.05;指定槽底槽宽参数N280G00 X80.0 Z50.0 M09;快速退刀N290M05;主轴停转N300G21 G99 G97 G40 T0404;换四号刀具N310S200 M03;主轴转速200rminN320G00 X380.0 Z2.0;快速定位N330G92 X35.2 Z-16.0 F0.2;车第1刀螺纹N340X34.8;车第2刀螺纹N350X34.4;车第3刀螺纹N360X34.2;车第4刀螺纹N370X34.05;车第5刀螺纹N380G00 X80.0 Z50.0 M09;快速退刀N390M05;主轴停转程序号：O0002 说明：将零件调头加工另一端。N400G21 G99 G97 G40;初始化程序N410S600 M03 T0101;主轴正转600rminN420G00 X64.0 Z2.0;快速定位N430G71 U2.0 R0.8;背吃刀量2mmN440G71 P450 Q500U0.4 W0.2 F0.3;精车循环N450G00 X58.0;1N460G01 Z-8.0;2N470X60.0;3N480Z-13.0;4N490G01 X70.0;5N500G02 X53.066 Z-27.0 R30.0;6N510G00 X80.0 Z50.0;快速退刀N520M05;主轴停转N530G21 G99 G97 G40 T0202;换第2号刀具N540S1000 M03;主轴转速1000rminN560G00 X65.0 Z2.0;快速定位N570G70 P450 Q500 F0.1;精车循环N580G00 X80.0 Z50.0;快速退刀N590M05;主轴停转程序号：O0003说明：车内孔N600G21 G99 G97 G40;初始化程序N610S600 M03 T0505;主轴正转600rminN620G00 X18.0 Z2.0;快速定位N630G71 U2.0 R0.8;背吃刀量2mmN640G71 P650 Q720 U0.4 W0.2 F0.3;粗车循环N650G00 X39.5;1N660G01 Z0;2N670X38.0 Z-3.0;3N680Z-7.0;4N690X24.0 Z-26.232;5N700Z-51.0;6N710X25.0 Z-52.0;7N720G00 X20.0;退刀N730G00 Z2.0;刀具退出孔N740G00 X100.0 Z50.0;退刀至换刀点N750G21 G99 G97 G40 T0606;换6号刀具N760S1000 M03;主轴正转1000rminN770G00 X20.0 Z2.0;快速定位N780G70 P60 Q120 F0.1;精车循环N790G00 X20.0;退刀N800G00 Z2.0;刀具退出孔N810G00 X100.0 Z50.0;退刀至换刀点N820M30;程序结束5.使用数控仿真软件加工工件并截图以下: （1）车零件一端面（2）调头车另一端面（3）精车内孔7.零件图以下 图2216.使用UG创建三维模型8.零件图分析该零件表面由圆柱、逆圆弧、槽、螺纹等表面组成；零件中存在椭圆加工，椭圆长半轴为42mm,短半轴为30mm,需用宏程序；零件尺寸标注完整，选择毛坯为45号钢，75135mm,无热处理和硬度要求。9.选择加工方案 （1）材料为45钢，尺寸为75810mm圆柱形棒料，需要加工6个图2-2所表示轴类零件。 （2）下料，将长为780mm圆柱形棒料均匀锯切为6段75135mm毛坯料。（3）使用数控车床麻花钻将零件一端钻一个3040mm孔。 （4）使用数控车床粗、精加工零件内外表面，并钻孔,车螺纹。 （5）测量零件尺寸，去毛刺检验。10.零件工艺分析 （1）工件外形在Z方向轨迹呈单调增趋势，故可用G71指令粗加工。 （2）用G70指令精加工。 （3）车槽243。 （4）加工M361.5-6g外螺纹。 （5）切断。11.确定装夹方案(1)采取三爪自定心卡盘装夹，零件伸出卡盘95mm，加工零件外轮廓至尺寸要求，设置编程原点在右端面轴线上。(2)零件调头，夹要求60mm外圆，车削右端面至尺寸要求。12.数控加工刀具卡片产品名称 毕业设计数控实训件零件名称车床实训件二零件图号SGFJK2序号刀具号刀具名称数量加工表面刀尖半径R/mm刀尖方位备注1T0193硬质合金偏刀 (副偏角35)1车端面、粗车、精车外轮廓0.23左偏刀2T02切槽刀1切槽0.2左偏刀3T0360度内螺纹刀1切削内圆柱螺纹刀宽为34T04内孔镗刀1镗削内圆锥孔0.22左偏刀5T053040mm钻头麻花钻1钻圆柱工艺孔编制审核同意13.数控加工工序卡数控加工程序卡是编程人员依据工艺分析情况，经过数值计算，根据数控机床程序格式和指令代码编制。它是统计数控加工工艺过程、工艺参数、位移数据清单，同时可帮助操作员正确了解加工程序内容。单位名称产品名称零件名称零件图号1工序号程序编号夹具名称适用设备车间O0001O0002O0003O0004三爪自动定心卡盘工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速进给速度背吃刀量备注01车端面 T0101400r/min0.25mm/r1.5第一次装夹02粗车外圆T0101600r/min0.25mm/r1.503精车外圆T01011000r/min0.15mm/r0.504钻工艺孔T0505300r/min0.15mm/r05粗镗内孔T0404800r/min0.15mm/r0.505精镗内孔T04041000r/min0.15mm/r0.505车端面T0101400r/min0.25mm/r1.5调头装夹06粗车外圆T01011000r/min0.25mm/r1.507精车外圆T0101800r/min0.15mm/r0.508切槽T0202400r/min0.15mm/r第三次装夹09螺纹切削T0303200r/min2.0mm/r编制审核同意年月日14.数控加工程序 程序号：O0001说明：进行粗精车左外圆轮廓，使其达成标准要求。N010G21 G99 G97 G40;初始化程序N020S600 M03 T0101;主轴正转N030G00 X77.0 Z2.0;快速定位点1N040G73 U13.0 R6;6次走刀N050G73 P60 Q150 U0.4 W0.2 F0.3;仿形粗车循环N060G00 X22.0;2N070G01 Z0;3N080X24.0 Z-1.0;4N090Z-8.0;5N100X27.08;6N110X38.0 Z-23.0;7N120Z-31.0;8N130X60.0;9N140Z-44.0;10N150X57.0 Z-55.0;11N160X54.0 Z-60.012N170X52.0 Z-63.013N180X44.0 Z-69.555;14N190G00 X75.0;15N200X100.0 Z100.0;快速退刀N210G21 G99 G97 G40 T0101;使用一号刀精加工N220S1000 M03;主轴正转1000rminN230G00 X77.0 Z2.0;快速定位N240G70 P60 Q150 F0.1;精车外形N250G00 X80.0 Z50.0;快速退刀N260M05;主轴停转N270G21 G99 G97 G40 S600 M03 T0101;加工椭圆N280G00 X60.0 Z-28.0快速定位N290G01Z-31.0 F0.1Z向移动N300#103=-41;Z坐标值赋值-41N310#104=#103+41;Z坐标起始位置N320#105=5*SQRT 42*42-#104*#104/7;计算X函数值N330#106=#105*2;转化为直径值N340G01X#106 Z#103 F0.1;运行一个步长N350#103=#103-0.5;Z坐标有增加一个步长N360IF #103GE-69.555 GOTO310;条件判定N370G00 X100.0;X方向退刀N380Z50.0;Z方向退刀N390N400G21 G99 G97 G40 T0202;S300 M03; 换切槽刀N410G00 X64.0 Z-41.0; 快速定位N420G75 R0.5;指定径向退刀量N430G75X54.0 Z-44.5 P1000 Q1800 F0.05;指定槽低槽宽参数N440X80.0 Z50.0;退刀N450M05;主轴停转 程序号：O0002说明：将零件调头加工另一端N460G21 G99 G97 G40;初始化程序N470S600 M03 T0101;主轴正转N480G00 X77.0 Z2.0;快速定位N490G71 U2.0 R0.8;背吃刀量N500G71 P70 Q120U0.4 W0.2 F0.3;粗加工程序N510G00 X53.066;1N520G01 Z0;2N530G02 X60.0664 Z-14.0624 R30.0;3N540G03 X44.0 Z-55.923 R34.0;4N550G01 Z-60.445;5N560G00 X80.0;X向退刀N570G00 Z50.0;Z向退刀N590N600G00X100.0 Z100.0;G21 G99 G97 G40;N610S1000 M03 T0101;一号刀精加工N620G00 X77.0 Z2.0;快速定位N630G70 P70 Q120 F0.1;精车加工N640G00 X80.0;N650G00 Z50.0;N660G00 X100.0 Z100.0;快速退刀N670M05;主轴停转 程序号：O0003说明：加工内孔N680G21 G99 G97 G40;初始化程序N690S600 M03 T0303;换3号刀N700G00 X28.0 Z2.0;快速定位N710G71 U2.0 R0.8;N720G71 P60 Q120 U0.4 W0.2 F0.3;N730G00 X47.0;1N740G00 Z0;2N750G01 X44.0 Z-3.0;3N760Z-10.0;4N770X37.05;5N780N790X34.05 W-1.5;Z-37.0;67N800G00 X20.0;X向退刀N810G00 Z2.0;Z向退刀N820G00 X80.0 Z50.0;N830G21 G99 G97 G40;N840S1000 M03 T0303;N850G00 X28.0 Z2.0;N860G70 P60 Q120 F0.1;精车加工N870G00 X20.0;X向退刀 N880G00 Z2.0;Z向退刀 N890G00 X100.0 Z100.0;N900G21 G99 G97 G40;N910S200 M03 T0404;N920G00 X34.0 Z-8.0;快速定位N930G92 X35.2 Z-30.0 F2.0;车第1刀螺纹N940X34.8;车第2刀螺纹N950X34.4;车第3刀螺纹N960X34.2;车第4刀螺纹N970X34.05;车第5刀螺纹N980G00 X20.0;N990N1000G00 Z2.0G00 X80.0 Z50.0N1010M30程序结束 15.使用数控仿真软件加工并截图以下： （1）加工零件一端（2）调头加工另一端（3）加工内孔1.5.2 数控加工注意事项I：根据零件加工及工艺要求提前准备必需工、量、刀具。II：依据螺纹牙型角、导程合理选择螺纹加工工具。III：选螺纹刀时候刀尖角平行线于刀杆中心线平行，切销必需平直且无崩刃。IV：进行切销退刀槽时，刀具必需纵向进刀纵向退刀，以免损刀具。 17.零件装配后三维模型第3章 数控铣削工艺和编程2.1 铣削零件图及题目要求以下图所表示下图所表示圆柱行凸台，毛坯尺寸为12525mm，材料为45钢，试分析工艺并编程。2.2零件三维模型构建2.3 零件工艺分析2.3.1.零件图工艺分析零件毛坯尺寸是12025mm圆柱体，其中零件上表面要求加工。零件上表面外形轮廓、上表面表面粗糙度要求较高，所以要进行精加工，确保精度 ，铣槽深度全部要求比较高，需要进行粗、精铣。还有一个中心孔尺寸要求较正确，需要多个步完成。先钻一个8.6mm通孔、然后再钻一个靠近孔尺寸20mm沉头孔，最终在用镗刀进行粗镗和精镗。2.3.2.确定装夹方案依据零件结构和加工特点，选择平口钳把工件装夹再机床工作台上。 使其工件在平口钳13mm左右，再用百分表找正。安装平底刀，确定工件零点为坯料上表面中心，设定零点偏置。2.3.3 确定加工次序及走刀路线1.加工准备详阅零件图，并检验坯料尺寸；编程加工程序，输入程序并选择该程序；用平口钳装夹工件，伸出钳口8mm左右，并用百分表找正；安装寻边器，确定工件零点为坯料上表面中心，设定为零点偏置。安装中心钻并对刀，设定刀具参数，选择自动加工方法。2.使用6钻头钻8.6孔。3.铣削外轮廓。4.铣中间槽。5.钻中间沉头孔。2.4 制订工艺文件2.4.1数控加工刀具卡片2.4.2数控加工工序卡片产品名称零件名称零件图号序号刀具号刀具名称数量加工表面刀具半径赔偿刀具长度赔偿备注1T016钻头1钻8.6通孔D01=0H01=02T0228钻头1钻一个28工艺孔D02=0.0H02=1003T0320立铣刀1铣削外轮廓和圆柱体D03=10.0H03=-404T0412立铣刀1铣削两个腰槽D04=6.0H04=505T059立铣刀1粗铣矩形齿D05=0.0H05=-10编制审核同意2.44数控加工程序卡单位名称河南理工大学高职学院产品名称零件名称零件图号毕业设计数控实训件车床实训件二SKCCJ2工序号程序编号夹具名称使用设备数控系统车间三爪自定心卡盘工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速n/r.min-1进给量f/mm.min-1背吃刀量p/mm刀具半径赔偿刀具长度赔偿备注1钻三个12工艺孔T0112钻头80015030手动2钻一个28工艺通孔T0228立铣刀800800.510手动3粗铣外轮廓及圆柱体T0420立铣刀500802.015.0-404精铣外轮廓及圆柱体T0420立铣刀800500.510.0505粗铣两腰槽T0312立铣5001501.56.5-106精铣两腰槽T0312立铣800500.56.0-107粗铣矩形齿T059立铣刀500801.50.0508精铣矩形齿T0610立铣刀800500.50.0509镗孔T07课调试镗刀编制审核 程序号：O0001说明：使用20mmm平底刀铣削零件凸台外轮廓N010G91 G28 Z0;程序说明N020T02 M06;N030G54 G90 G00 X0 Y0；N040G43 Z50.0 H02;N050S600 M03;N060G00 X-75.0 Y0;N070Z5.0;N080G01 Z-6.0 F200;N090G41 G01 Y-11.0 D02;N100G01 X-45.0;N110G03 X-45.0 Y11.0 R11.0;N120G01 X50.0 Y-11.0;N130Y28.45;N140X-30.0 Y40.0;N150X30.0N160G03 X50.0 Y28.0 R22.5;N170G01 X50.0 Y11.0;N180X45.0;N190G03 X45.0 Y-11.0 R11.0;N200G01 X50.0 Y-11.0;N210Y-28.45;N220X30.0 Y-40.0;N230X-30.0;N240G03 X-50.0 Y-28.0 R22.5;N250G01 Y-11.0;N260G00 G40 X-65.0;N270G00 Z100.0;N280M30; 程序号：O0002说明：使用15mm平底刀铣通孔N010G91 G28 Z0;N020T03 M06;N030G54 G90 G00 X0 Y0N040G43 Z50.0 H03;N050G68 X0Y0R45.0;N060S600 M03;N070G00 Z5.0;N080G01 Z-4.0 F50.0;N090G01 G41 X14.0 Y-8.5 D03;N100X22.5;N110G03 X22.5 Y8.5 R8.5;N120G01 X16.7 Y8.5;N130G03 X8.5 Y16.7 R20.0;N140G01 X8.5 Y22.5;N150G03 X-8.5 Y22.5 R8.5;N160G01 X-8.5 Y16.7;N170G03 X-16.7 Y8.5 R20.0;N180G01 X-22.5 Y8.5;N190G03 X-22.5 Y-8.5 R8.5;N200G01 X-16.7 Y-8.5;N210G03 X-8.5 Y-16.7 R20.0;N220G01 X-8.5 Y-22.5;N230G03 X8.5 Y-22.5 R8.5;N240G01 X8.5 Y-16.7;N250G03 X16.7 Y-8.5 R20.0;N260G01 Y0;N270G01 G40 X0;N280G69;N290G00 Z100.0;N300M30(3).使用15mm平底刀铣沉头孔O0003程序说明N010G91 G28 Z0;N020T03 M06;N030G54 G90 G00 X0 Y0N040G43 Z50.0 H03;N050S600 M03;N060G00 Z5.0;N070G01 Z-6.0 F50.0;N080G01 G41 X20.0 D03;N090G03 I-10.0;N100G40 G01 X0;N110G00 Z100.0N120M30;(4).使用6mm钻头钻孔O0004程序说明N010G91 G28 Z0;N020T01 M06;N030G54 G90 G00 X0 Y0N040G43 Z50.0 H01;N050S1000 M03;N060G81 Z-25.0 R5.0 F85.0;N070G91 G28 Z0;N080M3025数控加工2.5.1数控加工关键步骤FANUC系列FANUC Oi立式加工中心。用平口钳夹具固定工件，然后将工件移到刀具正下方，在MDI方法下，1.钻8.6mm通孔2铣削凸台外轮廓3.铣