毕业设计-滚齿机传动箱体的数控加工工艺与编程传动箱论文.doc

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毕业设计（论文）报告纸

滚齿机传动箱体的数控加工工艺与编程
机械设计制造及其自动化 指导老师
【摘要】这次的毕业设计的主要内容是编制滚齿机传动箱体的粗精加工——编制数控加工工艺及部分部件所需的程序，主要为孔系的加工。
数控加工中心现今在许多重型机械厂的应用比较广泛，因其加工的零件可以很大，而且加工精度也同时能达到很好的精度，所以选用加工中心加工大型零件是很好的选择。本篇主要涉及使用加工中心加工滚齿机传动箱体的面、孔系、螺纹、孔销孔等等。此外，结合图形对各个部件的加工列出加工工艺，程序及其相关的参数和刀具的选择，完成对整个工件的加工过程。
【关键词】滚齿机 传动箱体 数控程序 数控技术

目录
1 引言…………………………………………………………………………………………………3
1.1 滚齿机的由来和发展…………………………………………………………………………3
1.2 滚齿机的发展趋势……………………………………………………………………………3
1.3 数控技术概述…………………………………………………………………………………4
2 滚齿机传动箱体的加工………………………………………………………………………5
2.1 加工技术要求分析……………………………………………………………………………5
2.2 基准面（刀具参平面）的选择………………………………………………………………6
2.3 工艺方案拟订…………………………………………………………………………………7
2.3.1加工内容以及加工设备…………………………………………………………………… 7
2.3.2 确定定位夹紧方案………………………………………………………………………7
2.3.3 工序步骤的划分…………………………………………………………………………8
2.3.4 确定加工顺序………………………………………………………………………… 10
2.3.5 确定进给路线………………………………………………………………………… 11
2.3.6 选择合理的刀具，确定其转速，并计算出合理的进给速度……………………… 11
3 程序编写………………………………………………………………………………………… 14
3.1 数控编程的步骤…………………………………………………………………………… 14
3.1.1 分析零件图…………………………………………………………………………… 14
3.1.2 工艺处理……………………………………………………………………………… 14
3.1.3 数值计算……………………………………………………………………………… 14
3.1.4 编写加工程序单……………………………………………………………………… 14
3.1.5 制作控制介质………………………………………………………………………… 14
3.1.6 程序校验与首件试切………………………………………………………………… 14
3.2 数控编程的方法…………………………………………………………………………… 15
3.2.1 手工编程……………………………………………………………………………… 15
3.2.2 自动编程……………………………………………………………………………… 15
4 结论……………………………………………………………………………………………… 16
参考文献………………………………………………………………………………………………17
附录:滚齿机传动箱体程序单……………………………………………………………………… 18
谢辞……………………………………………………………………………………………………19

1引言
1.1 滚齿机的由来和发展
滚齿机广泛应用汽车、拖拉机、机床、工程机械、矿山机械、冶金机械、石油、仪表、飞机航天器等各种机械制造业。
　　齿轮加工机床加工各种圆柱齿轮、锥齿轮其他带齿零件齿部机床。齿轮加工机床品种规格繁多，有加工几毫米直径齿轮小型机床，加工十几米直径齿轮大型机床，还有大量生产用高效机床加工精密齿轮高精度机床。
　　古代齿轮用手工修锉成形。1540年，意大利托里亚诺制造钟表时，制成一台使用旋转锉刀切齿装置；1783年，法国勒内制成了使用铣刀齿轮加工机床，并有切削齿条内齿轮附件；1820年前后，英国怀特制造出第一台既能加工圆柱齿轮又能加工圆锥齿轮机床。具有这一性能机床到19世纪后半叶又有发展。
　　1835年，英国惠特沃思获得蜗轮滚齿机专利；1858年，席勒取得圆柱齿轮滚齿机专利；以后经多次改进，至1897年德国普福特制成带差动机构滚齿机，才圆满解决了加工斜齿轮问题。制成齿轮形插齿刀后，美国费洛斯于1897年制成了插齿机。
　　20世纪初由于汽车工业需要，各种磨齿机相继问世。1930年左右美国制成剃齿机；1956年制成珩齿机。60年代以后，现代技术一些先进圆柱齿轮加工机床上获得应用，比如大型机床上采用数字显示指示移动量切齿深度；滚齿机、插齿机磨齿机上采用电子伺服系统数控系统代替机械传动链交换齿轮；用设有故障诊断功能可编程序控制器，控制工作循环变换切削参数；发展了数字控制非圆齿轮插齿机适应控制滚齿机；滚齿机上用电子传感器检测传动链运动误差，并自动反馈补偿误差等。
　　1884年美国比尔格拉姆发明了采用单刨刀按展成法加工直齿锥齿轮刨齿机；1900年，美国比尔设计了双刀盘铣削直齿锥齿轮机床。
　　由于汽车工业需要，1905年美国制造出带有两把刨刀直齿锥齿轮刨齿机，又于1913年制成弧齿锥齿轮铣齿机；1923年，出现了准渐开线齿锥齿轮铣齿机；30年代研制成能把直齿锥齿轮一次拉削成形拉齿机，主要用于汽车差动齿轮制造。
　　40年代为适应航空工业需要，发展了弧齿锥齿轮磨齿机。1944年，瑞士厄利康公司制成延长外摆线齿锥齿轮铣齿机；从50年代起，又发展了用双刀体组合式端面铣刀盘，加工延长外摆线齿锥齿轮铣齿机。
　　齿轮加工机床主要分为圆柱齿轮加工机床锥齿轮加工机床两大类。圆柱齿轮加工机床主要用于加工各种圆柱齿轮、齿条、蜗轮。常用有滚齿机，插齿机、铣齿机、剃齿机等。
　　滚齿机用滚刀按展成法粗、精加工直齿、斜齿、人字齿轮蜗轮等，加工范围广，可达到高精度或高生产率；插齿机用插齿刀按展成法加工直齿、斜齿齿轮其他齿形件，主要用于加工多联齿轮内齿轮；铣齿机用成形铣刀按分度法加工，主要用于加工特殊齿形仪表齿轮；剃齿机用齿轮式剃齿刀精加工齿轮一种高效机床；磨齿机用砂轮，精加工淬硬圆柱齿轮或齿轮刀具齿面高精度机床；珩齿机利用珩轮与被加工齿轮自由啮合，消除淬硬齿轮毛刺其他齿面缺陷机床；挤齿机利用高硬度无切削刃挤轮与工件自由啮合，将齿面上微小不平碾光，以提高精度光洁程度机床；齿轮倒角机对内外啮合滑移齿轮齿端部倒圆机床，生产齿轮变速箱其他齿轮移换机构不可缺少加工设备。圆柱齿轮加工机床还包括齿轮热轧机齿轮冷轧机等。
1.2 滚齿机的发展趋势
高速干式切削滚齿机是滚齿机朝着全数控化—数控高速化后更进一步发展的结果，它的实现还得益于滚刀制造技术的提高和数控技术、电主轴及力矩电机等技术的发展。
    从环保生态学和技术经济角度出发，废除切削油，采用干式切削是大势所趋。干式滚齿分为高速干式滚齿和低温冷风干式滚齿两种方式。
湿式切削法需要配置油箱及油路系统，还需采取措施防止油变质，以及进行废油处理，工件清洗，切削油排除处理等。而切削油中含有对人体有害的硫化物、氯化物等。湿式切削只能通过全密封护罩加油雾分离器的方式部分地达到绿色制造的要求，目前这种环保型湿式切削滚齿机在发展中国家还会有大量需求。
低温冷风切削是在现有高效滚齿机的基础上增加低温冷风装置并采用极少量的切削润滑油，滚刀线速度在70~150m/min均可，这种方式的干式切削在现有高效滚齿机的绿色化改造中会大有前途。
近年来，随着刀具材料、涂层技术等的发展，现在的滚刀线速度可达到600m/min，这就为高速干式切削滚齿机的应用提供了保障。干式切削与湿式切削相比，高速干式切削滚齿机由于完全不需要切削油及不需要增加低温冷风装置，不但极大的提高了机床的生产效率、降低了工件的加工成本，而且有利于保护环境、节约自然资源。随着环境保护意识的日益提高和人们越来越重视各种各样的节能技术，高速干式切削滚齿机将成为齿轮制造商新购加工设备的目标，近几年国际上各大滚齿机制造商都在集中精力开发高速干式切削滚齿机。所以面向绿色制造的高速干式切削滚齿机将是绿色滚齿机发展的趋势。
1.3 数控技术概述
数控技术起源于航空工业的需要，20世纪40年代后期，美国一家直升机公司提出了数控机床的初始设想，1952年美国麻省理工学院研制出三坐标数控铣床。50年代中期这种数控铣床已用于加工飞机零件。60年代，数控系统和程序编制工作日益成熟和完善，数控机床已被用于各个工业部门，但航空航天工业始终是数控机床的最大用户。一些大的航空工厂配有数百台数控机床，其中以切削机床为主。数控加工的零件有飞机和火箭的整体壁板、大梁、蒙皮、隔框、螺旋桨以及航空发动机的机匣、轴、盘、叶片的模具型腔和液体火箭发动机燃烧室的特型腔面等。数控机床发展的初期是以连续轨迹的数控机床为主，连续轨迹控制又称轮廓控制，要求刀具相对于零件按规定轨迹运动。以后又大力发展点位控制数控机床。点位控制是指刀具从某一点向另一点移动，只要最后能准确地到达目标而不管移动路线如何。
数控加工，就是泛指在数控机床上进行零件加工的工艺过程。数控机床是一种用计算机来控制的机床，用来控制机床的计算机，不管是专用计算机、还是通用计算机都统称为数控系统。数控机床的运动和辅助动作均受控于数控系统发出的指令。而数控系统的指令是由程序员根据工件的材质、加工要求、机床的特性和系统所规定的指令格式(数控语言或符号)编制的。数控系统根据程序指令向伺服装置和其它功能部件发出运行或终断信息来控制机床的各种运动。当零件的加工程序结束时，机床便会自动停止。任何一种数控机床，在其数控系统中若没有输入程序指令，数控机床就不能工作。
　　机床的受控动作大致包括机床的起动、停止；主轴的启停、旋转方向和转速的变换；进给运动的方向、速度、方式；刀具的选择、长度和半径的补偿；刀具的更换，冷却液的开起、关闭等。
数控加工程序编制方法有手工(人工)编程和自动编程之分。手工编程，程序的全部内容是由人工按数控系统所规定的指令格式编写的。自动编程即计算机编程，可分为以语言和绘画为基础的自动编程方法。但是，无论是采用何种自动编程方法，都需要有相应配套的硬件和软件。
　　可见，实现数控加工编程是关键。但光有编程是不行的，数控加工还包括编程前必须要做的一系列准备工作及编程后的善后处理工作。一般来说数控加工工艺主要包括的内容如下：
　　(1) 选择并确定进行数控加工的零件及内容；
　　(2) 对零件图纸进行数控加工的工艺分析；
　　(3) 数控加工的工艺设计；
　　(4) 对零件图纸的数学处理；
　　(5) 编写加工程序单；
　　(6) 按程序单制作控制介质；
　　(7) 程序的校验与修改；
　　(8) 首件试加工与现场问题处理；
(9) 数控加工工艺文件的定型与归档。

2滚齿机传动箱体的加工
2.1 加工技术要求分析

（图2-1-1）
分析滚齿机传动箱体图（图2-1-1，2-1-2）可知该3D造型尺寸精度要求很高（孔的同轴度为0.04），形状精度一般,仔细分析图纸，对其传动箱体结构进行深入分析，做好后续准备。因其结构较为复杂，加工精度要求高，除了在铸造时注意的一些问题，以及数控铣床、镗床上完成初步加工，但孔的精镗和螺纹孔、销孔的精确位置确定不能完成，必须到加工中心上完成该工作。即此次加工的内容。

（图2-1-2）
利用加工中心加工部位:
半精镗、精镗
Ф62Gd(Ⅰ轴)X2
Ф72Gd（ⅡⅢⅣ轴）X6
铛
Ф90Gd、Ф157、Ф156D（Ⅴ-Ⅹ轴）
Ф50DФ55D（ⅪⅩ）
钻、扩、绞孔
Ф35D×Ф25D （Ф35D为Ф25D）
孔系的精度要求：
Ф62Gd +0.02(Ⅰ轴)X2
Ф72Gd +0.02（ⅡⅢⅣ轴）X6
Ф90Gd +0.02
Ф157
Ф156D +0.04（Ⅴ-Ⅹ轴）
Ф50D +0.03（ⅪⅩ）
Ф55D +0.03（ⅪⅩ）
Ф35D +0.027
Ф25D +0.023
毛坯及工序尺寸公差的确定
工序名称
工序余量
工序所能达到的精度
工序尺寸及上下偏差
粗加工
2
±1
±0.02
半精加工
0．2
±0.05
±0.05
精加工
0
±0.01
±0.01
2.2 基准面（刀具参平面）的选择
1 利用加工中心加工箱体时，定位基准面为A面（如图2-2-1）以A面、B面配合，于配套夹具(见图2-2-5)固定在工作台上。
2加工时（如图2-2-2、 2-2-3、2-2-4） ，选取正面、反面为长度补偿选择，下面朝下，上面朝上，A面配合于夹具，进行装夹定位。

（2-2-1）

（2-2-2） （2-2-3）

（2-2-4）
2.3 工艺方案拟订
在数控工艺路线设计时，首先要考虑加工顺序的安排，加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯情况，以及定位安装与夹紧的需要来考虑，重点是保证定位夹紧时工件的刚性和利于保证加工精度。工艺路线的拟订是制定工艺规程的关键，它制订得是否合理，直接影响到工艺规程得合理性、科学性和经济性。工艺路线拟订的主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案、确定各个表面的加工顺序以及工序集中与分散的程度、合理选用机床和刀具、检具，确定所用夹具的大致结构等。关于工艺路线的拟订，经过长期的生产实践已总结出一些带有普遍性的工艺设计原则，但在具体拟订时，特别要注意根据生产实际灵活应用。
此滚齿机传动箱体加工工艺的设计方案：

　 箱体的加工刀具单
选择加工中心 拟订该箱体加工工艺
箱体的加工程序单
选择刀具：立铣刀、浅孔钻、双刃镗刀、微调镗刀、钻头、绞刀

选择合理的切削用量 ，刀具转速，进给率
2.3.1加工内容以及加工设备
当选择并决定某个零件进行数控加工后，并不等于要把它所有的加工内容都包下来，而可能只是对其中一部分进行数控加工，必须对零件图纸进行仔细的工艺分析，确定那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在选择并做出决定时，应结合本单位的实际，立足于解决难题、攻克关键和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。
仔细观察滚齿机传动箱体的零件图，发现零件的各个尺寸精度及相对位置精度都很高，所以在确定加工路线的过程中就显得很麻烦。该零件有穿孔、圆孔、装饰方台、型腔若干，但各表面精确度要求不是很高。我们选择加工中心（TC1000——FANUC系统）进行数控加工，然后再进行后续加工。
2.3.2 确定定位夹紧方案
虽然该零件的各个部件的尺寸精度要求都很高，我们把其工件固定在专业的装夹模具上（图4-3-5），加工部分基本都在零件的前面和后面，因为TC1000自带回转工作台，所以主体部分只要装夹一次就可以全部完成了。
夹具的精度分析：为保证夹具设计的正确性，必须对夹具精度进行分析，验证夹具公差≤(1／3～1／5)工件允许公差。

（图2-2-5）
2.3.3 工序步骤的划分
划分工步主要从加工精度和效率两方面考虑。合理的工艺不仅要保证加工出符合图样要求的工件，同时应使机床的功能得到充分发挥，因此，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。工步划分可参照以下几点。
1).同一加工表面按粗加工、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，若加工尺寸精度要求较高时，可采用前者国。若加工表面位置精度要求较高时，建议采用后者。
2)对于既有铣削面又有镗孔的零件，可以采用“先面后孔”的原则划分工步。先铣削面可提高孔的加工精度。因为铣削力较大，工件易发生变形，而先铣面后镗孔，则可使其变形有一段时间恢复，减小由于变形而引起的对孔精度的影响。反之，如先镗孔后铣削面，则铣削时极易在孔口产生飞边、毛刺，从而破坏孔的精度。
3)按所用刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀
时间短，可采用刀具集中工步，以减少换刀次数，减少空移时间，提高加工效率。
4)在一次安装中，尽可能完成所有能够加工的表面。
该工件的工步可划分为四个过程：
1、粗铣、精铣工件至毛坯尺寸；
粗铣留余量2mm，半精铣留余量0.2mm，精铣至尺寸（±0.01mm）

2、铣型腔，镗孔以及中心孔加工至尺寸要求；

Ф62Gd(Ⅰ轴)X2 Ф72Gd +0.02（ⅡⅢⅣ轴）X6
Ф72Gd（ⅡⅢⅣ轴）X6 Ф90Gd +0.02
铛 Ф157

Ф90Gd、Ф157、Ф156D（Ⅴ-Ⅹ轴） Ф156D +0.04（Ⅴ-Ⅹ轴）
Ф50DФ55D（ⅪⅩ） Ф50D +0.03（ⅪⅩ）
钻、扩、绞孔 Ф55D +0.03（ⅪⅩ）
Ф35D×Ф25D （Ф35D为Ф25D） Ф35D +0.027
孔系的精度要求： Ф25D+0.023
Ф62Gd +0.02(Ⅰ轴)X2
3、去毛刺，去工件四周毛刺；
4、校核，按图样校核。
2.3.4 确定加工顺序
为减少变换工位的辅助时间和工作台分度误差的影响，各个工位上的加工表面在工作台一次分度下按先粗后精、先面后孔、先大孔后小孔的原则加工完毕。以刀具分：从大到小; 以零部件形状分：凹形由内至外，凸形由外至内。
加工顺序的安排一般应根据零件的结构和毛坯状况，结合定位和夹紧的需要考虑，重点应保证工件的刚度不被破坏，尽量减少变形。加工顺序的安排应遵循下列原则：
1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，也要综合考虑。
2）加工工序由粗加工到精加工逐步进行，加工余量由大到小。
3）先内后外原则，即先进行内腔加工工序，后进行外形的加工工序。
4）尽可能采用相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序，减少换刀次数与挪动压紧组件次数。
5)在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。
根据图纸进行分析，确定此箱体加工顺序为：
1．接受设计图档后，订料
1）分析箱体的大小确定其材质订毛胚
2）查看各尺寸要求，定工件加工中心、基准面

2．工件的加工
1）接到毛胚后，首先要进行研磨(A面、正面、反面、下面)
2）研磨夹具配合面
3）将工件夹紧于CNC加工中心回转工作平台上，并检查其表面平整度，侧面水平，再正反面分中(找中心)并将所查找的工件中心坐标记录于机床的坐标系统
4）依据程序单，选用正确的刀具，入库，依次对工件加工
5）加工完毕后选择合理的量具，对部分尺寸进行量测检查.确认后方可进入下一各步骤..
2.3.5 确定进给路线
确定进给的路线大致确定如下：
1、按照Ⅰ——ⅩⅨ（由下到上）顺序对各孔进行粗加工
2、按照Ⅰ——ⅩⅨ（由下到上）顺序对各孔进行半精加工
3、按照Ⅰ——ⅩⅨ（由下到上）顺序对各孔进行精加工
4、铣加工
2.3.6 选择合理的刀具，确定其转速，并计算出合理的进给速度
数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为：①整体式；②镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；③特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为：①高速钢刀具；②硬质合金刀具；③金刚石刀具；④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为：①车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；②钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；③镗削刀具；④铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。
在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀动作。因此必须采用标准刀柄，以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标准刀具，迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前我国的加工中心采用TSG工具系统，其刀柄有直柄（三种规格）和锥柄（四种规格）两种，共包括16种不同用途的刀柄。
在经济型数控加工中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则：①尽量减少刀具数量；②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工部位；③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；④先铣后钻；⑤先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；⑥在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。
刀具选择：针对不同的加工区域，加工工序，选择合适的刀具，其总的原则是：适用，安全，经济
各工步刀具直径根据加工余量和孔径确定。刀具长度与工件在机床工作台上的装夹位置有关，在装夹位置确定后，在计算刀具长度，为减少刀具的悬伸长度，将工件装夹在工作台中心线与机床主轴之间，选择适宜的刀具长度。
在做深孔加工时以下三方面要注意：一、刀杆直径不能做得很大，因受孔直径得限制，这样刀杆的　强度就差。二、排削不畅，这样切削就容易把内孔表面划伤，使内孔表面质量受到影响。三、切削液不是很容易地浇到刀尖上。在加工过程中刀尖磨损很快，这样孔端尺寸和孔深处的尺寸就不同，通常是孔端已达到尺寸，而孔最深处还没达到尺寸，于是随着孔的深度增加，精度就很难得到保证。所以刀具的选择就尤其重要了，不但要保证排屑通畅，还要防止刀具振动以影响加工表面。
我们在选择刀具时要根据机床的性能、零件的加工要求，还要考虑使用的经济性，要根据现有的刀具选择合适的加工方法完成对零件的加工。例如钻头的选用就很重要，有些钻头是专门用来钻通孔的，所以它是往下排屑的。如果用这种钻头来钻有一定深度的孔就不行，它不但不能顺利排屑，而且影响孔的加工精度，对机床也会有一定影响，严重时还有可能引起崩刀。对于其它刀具的选择也是一样的，也要经过对刀具材料选择、被加工零件材料的确定、切削用量的给定，不能盲目的乱选。

详见表4-1 数控加工刀具卡片
合理选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。
随着数控机床在生产实际中的广泛应用，数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。在数控程序的编制过程中，要在人机交互状态下即时选择刀具和确定切削用量。因此，编程人员必须熟悉刀具的选择方法和切削用量的确定原则，从而保证零件的加工质量和加工效率，充分发挥数控机床的优点，提高企业的经济效益和生产水平。

1主轴转速n（单位r/min）　　n=vc*1000/(π*Dc)
vc为切削速度　　　π为圆周率　　　Dc为刀具直径(mm)

2进给速度Vf(单位mm/min) Vf=n*z*fz
n为轴速（单位r/min）　　 z为刀具齿数　
fz为进给率(单位mm/齿，此值由刀具供货商提供)
表4-1：数控加工刀具卡片
数控滚齿机

传动箱体
3180-21011

程序号

工步号
刀具号
刀具名称
刀具型号
长度
主轴转速n
进给速度F
配刀长度
实际长度
1
T1
钻头
D=22
Xs=280

300
30
2
T2
浅孔钻
D=53
Xs=280

250
30
3
T4
双刃镗刀
D=145
Xs=280

150
15
4
T6
双刃镗刀
D=153
Xs=280

150
15
5
T8
浅孔钻
D=58
Xs=270

250
30
6
T9
浅孔钻
D=48
Xs=270

200
30
7
T10
浅孔钻
D=78
Xs=280

200
30
8
T11
双刃镗刀
D=88
Xs=280

200
25
9
T12
钻头
D=32
Xs=280

300
30
10
T13
浅孔钻
D=68
Xs=280

300
30
11
T15
双刃镗刀
D=155.9
Xs=290

160
25
12
T17
扩孔钻
D=24.75
Xs=290

200
25
13
T18
双刃镗刀
D=54.9
Xs=290

220
30
14
T20
双刃镗刀
D=157
Xs=290

150
20
15
T22
双刃镗刀
D=61.9
Xs=290

300
30
16
T23
双刃镗刀
D=89.9
Xs=290

200
30
17
T24
双刃镗刀
D=34.9
Xs=290

300
30
18
T25
双刃镗刀
D=49.9
Xs=290

300
30
19
T26
双刃镗刀
D=71.9
Xs=280

200
30
20
T28
微调镗刀
D=156H9
Xs=280

300
25
21
T30
微调镗刀
D=55H7
Xs=280

400
30
22
T31
微调镗刀
D=62J7
Xs=280

400
30
23
T32
微调镗刀
D=50H7
Xs=280

250
30
24
T33
微调镗刀
D=90J7
Xs=290

250
35
25
T34
微调镗刀
D=35H7
Xs=290

250
30
26
T35
微调镗刀
D=72J7
Xs=290

400
30
27
T36
绞刀
D=25H7
Xs=290

100
80
28
T37
立铣刀
D=66
Xs=290

180
40

3 程序编写
在普通机床上加工零件时，首先应由工艺人员对零件进行工艺分析，制定零件加工的工艺规程，包括机床、刀具、定位夹紧方法及切削用量等工艺参数。同样，在数控机床上加工零件时，也必需对零件进行工艺分析，制定工艺规程，同时要将工艺参数、几何图形数据等，按规定的信息格式记录在控制介质上，将此控制介质上的信息输入到数控机床的数控装置，由数控装置控制机床完成零件的全部加工。我们将从零件图样到制作数控机床的控制介质并校核的全部过程称为数控加工的程序编制，简称数控编程。数控编程是数控加工的重要步骤。理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样要求的合格零件，同时应能使数控机床的功能得到合理的利用与充分的发挥，以使数控机床能安全可靠及高效地工作。
一般来讲，数控编程过程的主要内容包括：分析零件图样、工艺处理、数值计算、编写加工程序单、制作控制介质、程序校验和首件试加工。

3.1数控编程的步骤
3.1.1分析零件图
首先要分析零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等，以便确定该零件是否适合在数控机床上加工，或适合在哪种数控机床上加工。同时要明确加工的内容和要求。
3.1.2工艺处理
在分析零件图的基础上，进行工艺分析，确定零件的加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等）、加工路线（如对刀点、换刀点、进给路线）及切削用量（如主轴转速、进给速度和背吃刀量等）等工艺参数。数控加工工艺分析与处理是数控编程的前提和依据，而数控编程就是将数控加工工艺内容程序化。制定数控加工工艺时，要合理地选择加工方案，确定加工顺序、加工路线、装夹方式、刀具及切削参数等；同时还要考虑所用数控机床的指令功能，充分发挥机床的效能；尽量缩短加工路线，正确地选择对刀点、换刀点，减少换刀次数，并使数值计算方便；合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳；避免刀具与非加工面的干涉，保证加工过程安全可靠等。有关数控加工工艺方面的内容，将在第2章2.3节及2.4节中作详细介绍。
3.1.3数值计算
根据零件图的几何尺寸、确定的工艺路线及设定的坐标系，计算零件粗、精加工运动的轨迹，得到刀位数据。对于形状比较简单的零件（如由直线和圆弧组成的零件）的轮廓加工，要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值，如果数控装置无刀具补偿功能，还要计算刀具中心的运动轨迹坐标值。对于形状比较复杂的零件（如由非圆曲线、曲面组成的零件），需要用直线段或圆弧段逼近，根据加工精度的要求计算出节点坐标值，这种数值计算一般要用计算机来完成。有关数值计算的内容，我们将在第3章中详细介绍。
3.1.4编写加工程序单
根据加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿量、机床辅助动作及刀具运动轨迹，按照数控系统使用的指令代码和程序段的格式编写零件加工的程序单，并校核上述两个步骤的内容，纠正其中的错误。
3.1.5制作控制介质
把编制好的程序单上的内容记录在控制介质上，作为数控装置的输入信息。通过程序的手工输入或通信传输送入数控系统。
3.1.6程序校验与首件试切
编写的程序单和制备好的控制介质，必须经过校验和试切才能正式使用。校验的方法是直接将控制介质上的内容输入到数控系统中，让机床空运转，以检查机床的运动轨迹是否正确。在有CRT图形显示的数控机床上，用模拟刀具与工件切削过程的方法进行检验更为方便，但这些方法只能检验运动是否正确，不能检验被加工零件的加工精度。因此，要进行零件的首件试切。当发现有加工误差时，分析误差产生的原因，找出问题所在，加以修正，直至达到零件图纸的要求。

3.2数控编程的方法
3.2.1手工编程
手工编程就是从分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序单、制作控制介质到程序校验都是人工完成。它要求编程人员不仅要熟悉数控指令及编程规则，而且还要具备数控加工工艺知识和数值计算能力。对于加工形状简单、计算量小、程序段数不多的零件，采用手工编程较容易，而且经济、及时。因此，在点位加工或直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程仍广泛应用。对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线及曲面组成的零件，用手工编程就有一定困难，出错的概率增大，有时甚至无法编出程序，必须用自动编程的方法编制程序。
3.2.2自动编程
自动编程是利用计算机专用软件来编制数控加工程序。编程人员只需根据零件图样的要求，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。自动编程使得一些计算繁琐、手工编程困难或无法编出的程序能够顺利地完成。
小结：
本章主要讲述了数控设备的产生和发展、数控机床的加工原理、数控加工特点及应用以及数控编程的基础知识。要求读者了解数控设备产生及发展的过程，数控机床的组成以及各部分的基本功能，数控机床的加工特点。掌握数控编程的主要内容及步骤，并能根据零件形状及生产周期选择合适的加工方法。

4结论
通过这次的毕业设计使我更加明白了：做任何事情都是不容易的，都要经历一个学习的过程。这也是我在踏入工作的一次锻炼的机会，也是对我踏入工作所学知识的一次考验吧！本次设计给我们带来的不只是如何设计一个零件的加工，更重要的是懂得学习的重要性。理论与实践相结合，使我对所学专业知识有了更进一步的了解。在学校也只是学了点肤浅的理论知识，而到实际生活中，一切很陌生，无从下手，不知所措。万事开头难，刚开始，总是在琢磨写什幺内容，如何去写，埋怨自己大脑内存容量太小了。
对于滚齿机传动箱体零件的数控加工，从读图－设计工艺路线－确定加工顺序－选择刀具－选择机床以及一些参数的设定等等，整个都是一个寻找资料，不断查书的过程，也是知识不断增加与积累的过程。通过老师的悉心指导、分析以及自己的认真学习，查阅资料，最终走向光明，完成了毕业设计。
　　随着科学技术的不断发展，数控技术已经在机械加工行业中起着极其重要的作用，数控机床综合应用了电子计算器、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果，具有高柔性，高精度与高自动化的特点，因此采用数控加工手段，解决了机械制造中常规加工技术难题甚至无法解决的单件、小批量、特别是复杂型面零件的加工。应用数控加工技术是机械制造业的一次改革，使机械制造业的发展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业的制造水平。目前应用数控加工技术的领域已从当初的航空工业部门逐步扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造业，并取得了巨大的经济效益。数控技术将推动世界经济产业的发展。
虽然即将告别了学校，走进了工作岗位，但无论天涯海角，知识就是力量，又是一个新的起点，又是一个学习的过程，我们要在这样的环境下茁壮成长。当然前进路上不可能一帆风顺，如何走好下一步，从而走向胜利的顶点，凡事多问几个为什幺，多思，多想，这样才能进步。

参考文献
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[2] 华茂发.数控机床加工工艺.北京：机械工业出版社，2001
[3] 刘越.机械制造技术.北京：化学工业出版社，2003
[4] 赵长明.刘万菊.数控加工工艺及设备.北京：高等教育出版社，2003
[5] 许祥泰.刘艳芳.数控加工编程实用技术.北京：