數(shù)控加工工藝與編程【薈萃知識】

學(xué) 院 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 班級學(xué)號 設(shè)計題目 零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計 實踐教學(xué)要求與任務(wù): 原始設(shè)計依據(jù)： 零件圖，生產(chǎn)批量：單件小批生產(chǎn) 設(shè)計任務(wù)： 1、繪制被加工零件的零件圖一張（A3或A4）； 2、編制機械加工工藝過程； 3、編制指定加工工序內(nèi)容的數(shù)控加工工序，包括數(shù)控加工工序卡、數(shù)控加工刀具卡片、數(shù)控加工程序編制（手工編程）； 4、編寫數(shù)控工藝課程設(shè)計說明書一份； 5、課程設(shè)計答辯。 工作計劃與進(jìn)度安排： 數(shù)控工藝課程設(shè)計計劃總用時1周。 熟悉設(shè)計題目、繪制零件圖 0.5天 編制機械加工工藝過程 0.5天 編制數(shù)控加工工序及編程 2.5天 編寫數(shù)控工藝課程設(shè)計說明書 0.5天 課程設(shè)計答辯 1.0天 指導(dǎo)教師： 年 月 日 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 年 月 日 學(xué)院教學(xué)副院長： 年 月 日 課程設(shè)計任務(wù)書 前言 隨著機械制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)廣泛普及使用，數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，且隨著數(shù)控加工技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域擴大，它對各行各業(yè)的發(fā)展起著越重要的作用，推動著工業(yè)現(xiàn)代化。 因為數(shù)控加工技術(shù)具備各種優(yōu)勢：便捷、精確、省力、高速、高效、高可靠性等，加之它發(fā)展前景樂觀，而且涉及領(lǐng)域廣，所以對于數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用的人才需求在加大。掌握和應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)對于提升產(chǎn)品質(zhì)量，解放和發(fā)展生產(chǎn)力有著巨大的幫助。 目錄 前言 3 1. 零件圖工藝分析 4 1.1. 加工內(nèi)容 4 1.2. 加工要求 4 1.3. 各結(jié)構(gòu)的加工方法 4 2. 數(shù)控機床的選擇 5 3. 加工順序的確定 5 4. 確定裝夾方案并選擇夾具 6 5. 編制數(shù)控技術(shù)文檔 6 5.1. 編制機械加工工藝過程卡 6 5.2. 編制數(shù)控加工工序卡 7 6. 刀具與切削用量的選擇 7 6.1. 編制數(shù)控加工刀具卡片 8 7. 編寫加工程序 8 8. 總結(jié) 12 9. 參考文獻(xiàn) 13 1. 零件圖工藝分析 選擇該零件的材料HT200，毛坯尺寸為100mm×100mm×20mm。 通過零件圖工藝分析，確定零件的加工內(nèi)容、加工要求，初步確定各個加工結(jié)構(gòu)的加工方法。 1.1. 加工內(nèi)容 該零件主要由平面、孔系及外輪廓組成，毛坯是正方形塊件，尺寸為95mm×95mm×15mm。加工內(nèi)容包括：φ8mm的4個通孔；不通孔φ30mm；60mm×32mm的槽；以及外輪廓。 1.2. 加工要求 零件的主要加工要求為：φ30mm的孔的尺寸公差為上偏差0.05mm，下偏差0mm；60mm×32mm的槽的公差為上偏差0.05mm，下偏差0mm；相鄰?fù)锥ㄎ痪葹?#177;0.1mm；輪廓右側(cè)尺寸精度為上偏差0，下偏差0.05mm；槽和凸出輪廓精度為上偏差0，下偏差0.1mm。 1.3. 各結(jié)構(gòu)的加工方法 對于φ8mm的4個通孔，采取鉆孔方案。階梯孔φ30mm，采取鉆中心孔→鉆孔→粗鏜→半精鏜→精鏜的方案。60mm×32mm的槽和外輪廓采用粗銑→精銑方案。 圖1 零件圖 2. 數(shù)控機床的選擇 零件加工的機床選擇加工中心，由于該零件所需刀具少，所以選擇南通機床廠生產(chǎn)的XH713A型加工中心可以滿足要求，系統(tǒng)為FANUC 0i。選用數(shù)控系統(tǒng)為FANUC 0i的數(shù)控銑床，所選機床能夠滿足本零件的加工。 3. 加工順序的確定 按照基面先行、先面后孔、先粗后精的原則確定加工順序。由零件圖可知，零件的高度Z方向基準(zhǔn)是底面，長、寬方向的基準(zhǔn)是φ30mm的內(nèi)孔的中心軸線。從工藝角度看Z方向底面也是加工零件各結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)定位面，因此，在對各個部分的加工順序的排列中，無疑第一個要加工的面是該面，且加工與其他結(jié)構(gòu)的加工不可以放在同一個工序。 確定加工順序如下： (1) 第一次裝夾：加工底面。 (2) 第二次裝夾：加工頂面→階梯面及外輪廓→加工φ30mm孔、φ8mm的4個通孔→銑60mm×32mm槽。 4. 確定裝夾方案并選擇夾具 該蓋板零件形狀簡單、尺寸較小，4個側(cè)面較光整，加工面與非加工面之間的位置精度要求不高，故可以選用通用夾具平口鉗，以底面和兩個側(cè)面定位，用平口鉗從側(cè)面夾緊。 5. 編制數(shù)控技術(shù)文檔 5.1. 編制機械加工工藝過程卡 表1 機械加工工藝過程卡 機械加工工藝過程卡 產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件圖號 凸模板 材料名稱及牌號 HT200 毛坯種類或材料規(guī)格 100mm×100mm×20mm 總工時 （不填） 工序號 工序名稱 工序簡要內(nèi)容 設(shè)備名稱及型號 工藝裝備 工時 1 下料 100mm×100mm×20mm 鋸床 （該列不填） 2 銑面 　銑削6個面，保證95mm×95mm×15mm X52 平口鉗、面銑刀、游標(biāo)卡尺 　 3 鉗 去毛刺 　 鉗工臺 　 4 數(shù)控銑 銑輪廓、銑圓孔、銑槽 XH713A 游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑千分尺、深度千分尺 　 5 數(shù)控鉆 鉆通孔 XH713A 中心鉆、內(nèi)徑千分尺 　 6 鉗 去毛刺 鉗工臺 7 檢驗 編制 審核 批準(zhǔn) 共 頁 第 頁 5.2. 編制數(shù)控加工工序卡 表2 數(shù)控加工工序卡片 （工廠） 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 材料 零件圖號 凸模板 HT200 工序號 程序號 夾具名稱 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 平口鉗 XH713A 工步號 工步內(nèi)容 刀 具 號 刀具規(guī)格/mm 主軸轉(zhuǎn)速/（r/mm） 進(jìn)給速度/（mm/min） 背吃刀量/mm 量具 1 銑平面 T01 φ30mm 600 100 1 游標(biāo)卡尺 2 銑輪廓 T02 φ8mm 600 100 1 游標(biāo)卡尺、深度千分尺 3 銑槽 T02 φ8mm 600 120 1 游標(biāo)卡尺、深度千分尺 4 銑φ30mm不通孔 T03 φ30mm 600 60 1 游標(biāo)卡尺、深度千分尺 5 定位φ8mm通孔 T04 A2 1000 60 1 游標(biāo)卡尺、深度千分尺 6 粗鉆φ8mm通孔 T05 φ7mm 600 50 0.5 游標(biāo)卡尺、深度千分尺 7 精鉆φ8mm通孔 T06 φ8mm 300 80 0.2 游標(biāo)卡尺、深度千分尺 編制 審核 批準(zhǔn) 共 頁 第 頁 6. 刀具與切削用量的選擇 平面銑削上下表面時，厚度為95mm，擬用面銑刀單次平面銑削，為使銑刀工作時有合理的切入、切出角，面銑刀直徑尺寸的選擇最理想的寬度應(yīng)為材料寬度的1.3倍~1.6倍，因此用φ30mm的硬質(zhì)合金面銑刀，齒數(shù)為10，一次走發(fā)完成粗銑，設(shè)定粗銑后留精加工余量0.5mm。 加工輪廓時和斜方槽時，可選用φ8mm的平底銑刀。銑φ30mm不通孔，可選用φ30mm和平底銑刀。 鉆φ8mm的4個通孔，選用φ7mm的麻花鉆，然后用φ8mm鉸刀。 6.1. 編制數(shù)控加工刀具卡片 表3 數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱或代號 　 零件名稱 凸模板 零件圖號 　 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 備注 1 T01 面銑刀φ30mm　 1　 上、下表面　 　 2 T02 平底銑刀φ8mm　 1 輪廓、斜方槽　 　 3 T03 中心鉆A2　 1 φ30mm不通孔、 φ8mm通孔 　 4 T04 平底銑刀φ30mm 1 φ30mm不通孔 5 T05 麻花鉆φ7mm 1 φ8mm通孔 6 T06 鉸刀φ8mm 1 φ8mm通孔 編制 　 審核 　 批準(zhǔn) 　 共 頁 第 頁 7. 編寫加工程序 主程序 O0001 N10 G17 G21 G40 G54 G69; N20 G91 G28 Z1; N30 T02 MO6; N40 M03 S600; N50 MO8; N60 G90 G43 GO1 Z-1 H01; N60 M98 P1000; 調(diào)用子程序加工工件輪廓 N70 G90 G43 GO1 Z-2 H01; N80 M98 P1000; N90 G90 G43 GO1 Z-3 H01; N100 M98 P1000; N110 G90 G43GO1 Z-4 H01; N120 M98 P1000; N130 T02 MO6; 加工斜方槽 N140 MO3 S600; N150 M08; N160 G90 G43 G00 Z50 H02; N170 G68 X0 Y0 R-45; N180 G41 G00 X30 Y0 D02; N190 G01 Z-8 F120; N200 Y6; N210 G03 X20 Y16 R10; N220 G91 G01 X-40; N230 G03 X-10 Y-10 R10; N240 G01 Y-12; N250 G03 X10 Y-10 R10; N260 G01 X40; N270 G03 X10 Y10 R10; N280 G01 Y12; N290 G90 Z5; N300 G40 G00 X-25 Y6; N310 G01 Z-8; N320 G91 X50; N330 Y-6; N340 X-50; N350 G90 Z5; N360 G69 G00 Z50 N370 G91 G28 Z0; N380 M05; N390 M03; N400 T04 M06; 加工φ30mm不通孔 N410 M03 S600; N420 M08; N430 G90 G43 G00 Z5 H04; N440 G81 X0 Y0 Z-8 F60; N450 G80 G00 Z50; N460 M05 M09; N470 G91 G28 Z0; N480 T04 M06; 加工4個φ8mm通孔 N490 G90 G43 G00 Z50 H04; N500 M03 S1000; N510 M08; N520 G00 X0 Y0; N530 G98 G81 X-30 Y30 Z-3 R3 F60; N540 X-30 Y-30 Z-3 R3; N550 X30 Y30 Z-3 R3; N560 X30 Y-30 Z-3 R3; N570 G80; N580 G00 Z50; N590 M05 M09; N600 G91 G28 Z0; N610 T05 M06; N620 G90 G43 G00 Z50 H05; N630 M03 S600; N640 M08; N650 G98 G81X-30 Y30 Z-18 R3 F50; N660 X-30 Y-30 Z-18 R3; N670 X30 Y30 Z-18 R3; N680 X-0 Y-30 Z-18 R3; N690 G80; N700 G00 Z50; N710 M05 M09; N720 G91 G28 Z0; N730 T06 M06; N740 G90 G43 G00 Z50 H06; N750 M03 S300; N760 G98 G81 X-30 Y30 Z-18 R3 F80; N770 X-30 Y-30 Z-18 R3; N780 X30 Y30 Z-18 R3; N790 X30 Y-30 Z-18 R3; N800 G80; N810 G00 Z50; N820 M05 M09; N830 G91 G28 Z0; N840 M30; 子程序 O1000 N900 G90 G00 X-50 Y50; N910 G41 G01 X-46 Y46 D01 F100; N920 X-10 Y40; N930 G03 X10 Y40 R10; N940 G01 X30; N950 G02 X40 Y30 R10; N960 G01 Y10; N970 G03 X40 Y-10 R10; N980 G01 Y-30; N990 G02 X30 Y-40 R10; N1000 G01 X10; N1010 G03 Y-10 Y-40 R10; N1020 G01 X-30; N1030 G02 X-40 Y-30 R10; N1040 G01 Y-10; N1050 G03 X-40 Y10 R10; N1060 G01 X-46 Y46; N1070 G49 G91 G28 Z50; N1080 G40 X0 Y0; N1090 M99; 8. 總結(jié) 通過本課題的設(shè)計，我對數(shù)控加工的整個過程有了較全面的理解。經(jīng)過設(shè)計中選擇刀具，我對數(shù)控工具系統(tǒng)的特點和數(shù)控機床的刀具材料和使用范圍有了較深刻的了解，基本掌握數(shù)控機床刀具的選用方法；經(jīng)過設(shè)計加工工藝方案，進(jìn)一步了解工件定位的基本原理、定位方式與定位元件及數(shù)控機床用夾具的種類與特點，對教材中有關(guān)定位基準(zhǔn)的選擇原則與數(shù)控加工夾具的選擇方法有了更深的理解；經(jīng)過編制零件的加工程序，基本熟悉數(shù)控編程的主要內(nèi)容及步驟、編程的種類、程序的結(jié)構(gòu)與格式，對數(shù)控編程前數(shù)學(xué)處理的內(nèi)容、基點坐標(biāo)、輔助程序段的數(shù)值計算有了進(jìn)一步的認(rèn)識。工藝設(shè)計、數(shù)值計算及程序編制的整個過程雖然任務(wù)比較繁重，但在設(shè)計過程中通過自己不斷的學(xué)習(xí)，尤其是自主學(xué)習(xí)，和實踐以及實驗，我克服了許多的難題，這種成就感使感到十分的喜悅和興奮。這次設(shè)計，讓我真切體會到理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，教材中學(xué)到許多知識在實踐中得到了印證，我學(xué)到了很多，我學(xué)會了如何與同學(xué)、老師的溝通，學(xué)會了與同學(xué)配合完成任務(wù)，學(xué)會了如何利用圖書、網(wǎng)絡(luò)搜集信息等等。 9. 參考文獻(xiàn) [1]任曉虹.數(shù)控編程技術(shù)及應(yīng)用.北京：國防工業(yè)出版社，2010. [2]王亞輝，任保臣，王全貴.典型零件數(shù)控銑床/加工中心編程方法解析.北京：機械工業(yè)出版社，2011. [3]涂志標(biāo)，黎勝容.典型零件數(shù)控銑加工生產(chǎn)實例.北京：機械工業(yè)出版社，2011. [4]盧秉恒.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京：機械工業(yè)出版社，2013. 14 借鑒1%