1、- 1 -xxxx 学院 数铣加工实训工艺与编程说明书学 院： 机械电子工程学院 班 级： 姓 名： 学 号： 时 间： xxxxxx- 2 -课程设计任务书学院 机电学院 班级 姓名地点 工训楼 起止日期实习(设计)题目： 数铣工艺规程设计实习(设计)任务：手工编程所需完成任务如下：1零件图工艺分析。2确定装夹方案。3确定加工顺序。 4选择加工用刀具（包括刀具尺寸及材料） 。5合理选择切削用量。6拟订数控铣削加工工艺卡片。7根据加工工艺步骤编写加工程序。8完成工件的仿真加工操作。自动编程- 3 -所需完成任务如下：1零件图工艺分析。2确定装夹方案。3确定加工顺序。 4选择加工用刀具（包括刀具
2、尺寸及材料） 。5合理选择切削用量。6拟订数控铣削加工工艺卡片。7根据加工工艺步骤编写加工程序。8完成工件的仿真加工操作。指导教师评语：成绩: 签字：年 月 日姓名出勤情况10 分学习态度10 分质疑答辩1质疑答辩2质疑答辩3质疑答辩4自述10 分回答问题20 分设计资料10 分总分- 4 -前言数控技术及数控铣床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控铣床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控铣床是现代加工
3、车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的 UG、制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代数控技术专业学生必不可少的。数控装置也逐渐由 NC 向 CNC 发展。其高速、高效、高精度、高可靠性的特性以及其模块化、智能化、柔性化和集成化的快捷方便使其在生产制造中成为越来越重要的角色。本文内容介绍了数控加工的特点、加工工艺分析以及数控编程的一般步骤。并通过一定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。数铣工艺规程课程设计，是在学完数控加工工艺学，数控编程操作等部分专业课的基础上进行的一个环节。这是在对所学各课程的一次深入的综合性总复习，
4、也是一次理论联系实际的训练。本次课程设计是对具体零件加工工艺的设计及程序的编制，它综合考查了我们对零件的工艺分析能力和数控编程指令的理解，我们根据具体零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和夹具。用 UG 来画出工件和夹具的零件图并标注尺寸好供分析使用；通过手工编程用规定的程序代码和格式编写零件加工程序单；用 VNUC 数控仿真软件对程序和刀具走刀路径进行模拟仿真。制作工艺时还对工艺卡片进行制作。在本次工艺中，粗加工时，要以提高生产效率，但同时应考虑到经济性和加工成本。如能独立认真地完成这次设计将对能力的提高和知识的掌握及灵活的运用起到很大的促进作用。- 5 -目 录手工编程 .-
5、7 -1 数控铣削加工工艺选择与分析 .- 7 -1.1 零件的工艺性分析 .- 7 -1.1.1 零件的结构工艺分析 .- 7 -1.1.2 零件的技术要求分析 .- 8 -1.2 装夹方案的确定 .- 8 -1.2.1 定位基准的选择 .- 8 -1.2.2 夹具的选择 .- 9 -1.3 刀具、量具的选择与确定 .- 9 -1.3.1 刀具的选择与确定 .- 9 -1.3.2 量具的选择与确定 .- 10 -1.4 切削用量的确定 .- 10 -1.4.1 主轴转速的确定 .- 10 -1.4.2 进给速度的确定 .- 11 -1.4.3 背吃刀量的确定 .- 14 -1.5 加工设备的
6、选择 .- 14 -1.6 进给路线的确定 .- 16 -1.8 工序设计 .- 18 -1.9 工艺文件的制定 .- 18 -1.10 成本及工时预算 .- 18 -2.1 编程原点的确定 .- 19 -2.3 加工程序 .- 20 -2.4 零件仿真 .- 24 -自动编程 .- 24 -3 数控铣削加工工艺分析与选择 .- 24 -3.2 装夹方式与夹具的确定 .- 26 -3.2.1 定位基准的选择 .- 26 -3.2.2 夹具的选择 .- 26 -3.3 刀具的选择与确定 .- 27 -3.4 切削用量的确定 .- 27 -3.5 加工设备的选择 .- 28 -3.6 进给路线的确
7、定 .- 28 - 6 -3.7 加工阶段的划分 .- 29 -4 自动加工仿真 .- 29 -4.1 仿真轨迹 .- 29 -4.2 自动生成程序 .- 31 -5 课程设计小结 .- 32 -6 参考文献 .- 32 -沈阳城市学院- 7 -手工编程手工编程就是主要从分析零件图样、制定工艺方案、图形的数学处理、编写零件加工程序单、制备控制介质到程序的校验等主要由人工完成的编程，对于加工性状简单、计算量不大、程序段不多的零件，采用手工编程即可，而且经济、及时。因此，对于点位加工或由直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程扔广泛应用。但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
8、件，用手工编程就有一定的困难，计算相当烦琐，且容易出错，有时甚至无法编程，必须采用自动编程的方法。1 数控铣削加工工艺选择与分析1.1 零件的工艺性分析1.1.1 零件的结构工艺分析零件形状如图 2-1 所示，零件的基本尺寸为 150cm120cm30。零件外形规则，,零件结构简单，包含了平面、圆弧、外轮廓、方形槽、凸台、中心孔以及埋头孔。但是其工序比较复杂，表面质量和精度要求较高，所以从精度上考虑，定位和工序安排比较重要，为了保证加工精度和表面质量，按照基准面先主后次、先近后远、先里后外、先粗加工后精加工、先面后孔的原则依次划分工序加工.。沈阳城市学院- 8 -1.1.2 零件的技术要求分析
9、中间25 孔的尺寸公差在 0-0.021 之间，表面粗糙度要不高，可采用粗、精钻孔方案。在对方形槽进行加工时，考虑到机床的加工的精度和定位的精度较高，所以在加工时，可以采用带端刃的立铣刀，调用循环进行粗铣和精铣加工，就能够满足零件的加工精度的要求。凸台的粗糙度达到 Ra3.2mm，且内外轮廓表面粗糙度比较高，达到了 Ra1.6um,相对难加工，加工时容易产生变形，处理不好可能会导致其尺寸公差及表面粗糙度难以达到要求,因此在本设计中，可采用粗铣精铣方案，同时该零件中的上下俩面的必须保证平行度为 0.02，选择以上方法完全可以保证尺寸、形状精度和表面粗糙度要求。零件的其余部分表面粗糙度为 1.6m
10、m，未注公差为 0.1mm，未注倒角去毛刺。1.2 装夹方案的确定1.2.1 定位基准的选择在数控加工中若没有统一的定位基准，则会因工件的二次装夹而造成加工轮廓的位置尺寸及尺寸误差。在零件上要选择合适的结构（如孔、凸台等）作为定位基准，必要时设置工艺结构作为定位基准，或用精加工表面作为统一基准，以减少二次装夹产生的误差。另外选沈阳城市学院- 9 -择定位基准时，尽量做到在一次安装中能够把零件上所有要加工的表面都加工出来。一般选择零件上不需要铣削加工的表面或者孔作为定位基准。并且定位基准应该和设计基准重合以减小定位误差对尺寸精度的影响。根据定位基准的选择原则，我们在课设中选择零件的上表面的中心为
11、基准。1.2.2 夹具的选择选择夹具选择的基本要求： 1）为保持零件安装方位与机床坐标系及程编坐标系方向的一致性，夹具应能保证在机床上实现定向安装，还要求能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标尺寸联系。 2）为保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夹具要做得尽可能开敞，因此夹紧机构元件与加工面之间应保持一定的安全距离，同时要求夹紧机构元件能低则低，以防止夹具与铣床主轴套筒或刀套、刃具在加工过程中发生碰撞。 3）夹具的刚性与稳定性要好。尽量不采用在加工过程中更换夹紧点的设计，当非要在加工过程中更换夹紧点不可时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏夹具或工件定位精度。1.3 刀具、量
12、具的选择与确定1.3.1 刀具的选择与确定选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。 本设计中刀具的选择：沈阳城市学院- 10 -序号 刀具编 号 刀具规格名称 数量 加工内容 刀尖半/mm 价格/元1 T01 125 平面铣刀1 铣平毛坯面 62.5 2602 T02 40 端铣刀 1 外轮廓粗加工 20 1803 T03 10 立铣刀 1 外轮廓精加工 5
13、 1604 T04 20 立铣刀 1 内轮廓粗精加工 10 1805 T05 3 中心钻1 钻中心孔 1.5 806 T06 12 钻头刀 1 12 深 25 孔加工6 1207 T07 16 环形铣刀 1 16 深 3.5 环形孔加工 8 140编制 常志豪 审核 赵朝阳 批准 陈会芳 日期 2013.12.21.3.2 量具的选择与确定在机械制造中用以直接或间接测出被测对象量值的工具、加工中心仪器、仪表等称为计量器具。计量器具主要分为量具和量仪(仪器、仪表)两大类。其中量具是指那些能直接表示出长度单位和界限的简单计量工具。量仪是利用机械、光学、气动、电动等原理将长度放大或细分，且结构较为复
14、杂的计量器具，一般在计量室中使用。零件的几何参数的测量包括：长度、角度、表面粗糙度及形位公差。用来测量零件的量具有：1）钢直尺：用来测量长度的一种最常用的简单量具；2）游标卡尺：可以用来测量内、外尺寸、孔距、高度和深度；3）千分尺：这类量具较为精密；可用来测量外圆直径、长度、厚度；4）百分表：在铣削工件时，用来测量工件是否垂直。在本设计中，本零件属于大批量生产，一般情况下应尽量采用通用量具。加工工序中用到的量具有游标卡尺、千分尺，量内孔需要用到内径百分表。1.4 切削用量的确定切削用量主要包括主轴转速（切削速度） 、进给量（进给速度）和背吃刀量。切削用量的大小直接影响机床性能、刀具磨损、加工质量和生产效率。数控加工中选择切削用量时，就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，查阅切削用量手册并结合实践经验，正确合理地选择切削用量，使切削效率最高，加工成本最低。1.4.1 主轴转速的确定主轴转速 n 可根据切削速度和刀具直径按下式计算
