毕业设计说明书小型零件数控加工工艺与编程.doc

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1、 南通职业大学毕业设计（论文）课 题： 小型零件数控加工工艺与编程 系 科： 机 械 工 程 系 专 业： 机械制造及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号: 指导教师： 完成日期： 2008年5月 小型零件加工工艺与编程摘要数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作,并且具有很高的精度.关键词：数控车床；自动；精度AbstractA CNC MACHINING CNC is currently to use the most

2、extensive number to control one of the engine beds.The number controls lathe to be mainly used for processing shaft, pan etc. to turn round body parts.Control running of process the procedure through a number, can automatically complete inside the machining of metals of outside cylinder surface, con

3、ic surface, the forming work prefaces such as surface, thread and end etc., and can carry on car tank and drill a hole, expand operates, such as hole and Jiao hole.etc. and has high accuracy.Keyword: a CNC MACHINING CNC；automatic；accuary南通职业大学 08 届毕业设计（论文）任务书编号：001学生姓名蒋荣森所学专业机制（数控）班 级机制054D课题名称小型零件数

4、控工艺加工与编程工作内容（应完成的设计内容、论文内容）1、 零件图（CAD图）-1张2、 机械加工工艺过程卡片-6份3、 数控加工工艺卡-2份4、 数控加工刀具卡-6份5、 设计说明书-1份6、 外文资料翻译-1份7、 岗位实习报告-1份工作要求（设计应达到的性能、指标，论文质量要求）1、 加工工艺规程能保证设计要求且经济合理。2、 编制的加工程序需正确,并能满足零件的精度要求。3、 设计说明书全面、正确（5000字以上）。4、 外文资料翻译不少于1500字。5、 岗位实习报告不少于3000字6、 所有设计文件为A4纸张并尽可能用电脑打印。主要参考资料1、 机械设计手册第三版第二卷成大先主编化

5、学工业出版2、 机械工程师手册 赵明生主编机械工业出版社3、 现代数控机床 王爱玲主编国防工业出版社4、 机械设计与制造简明手册 唐保宁主编 同济大学出版社5、 机械设计 徐锦康主编 高等教育出版社6、 机械制造技术 吉卫喜主编 机械工业出版社工作进度要求1、 熟悉零件、借阅资料（07年12月）2、 零件工艺设计（08年1-3月）3、 零件数控加工程序设计（08年1-3月）4、 编制说明书、外文资料翻译（08年4月）5、 本学期末完成90%工作量，08年5月上旬返校，5月中旬答辩课题组其他成员指导教师（签名）教研室主任（签名）部门批准（盖章）签发日期注：本任务书一式三份，由指导教师填写，教研室

6、主任审核，系部批准后下发；学生、指导教师、系部各一份。目 录一、零件图3二、工艺分析及操作要点4三、加工工艺卡片6四、加工序15五、附件加工程序16六、仿真图形29六、小结34七、参考献35一、 零件图 二、工艺分析及操作要点1、加工分析从图样上可以看出，该工件的外形部位加工余量明显增大，加工中刀具干涉的可能性增大。为避免加工中径向切削力过大造成的工件移位，用尾座顶尖增加加紧力，注意加工方法与入刀位置，避免干涉情况处理。 图样中，90的曲面夹角和30mm的位置尺寸都是常规方法不易测量的，主要靠程序保证。R20mm圆弧段的公差较严，是重点保护部分，可利用刀具圆弧补偿加工，并通过测量70 0/-0

7、.046 mm直径尺寸的方法间接保证。66 +0.046/0 mm的轮廓长度尺寸精度也较严,但在该图样中,其与圆弧段并没有重要的精度关联,是容易保证的。 2、工艺方案的制定及工序的划分 工序划分原则宜采用工序集中原则,工序的划分方法采用按装夹次数划分。该工件的加工方案有多种,可以先加工侧面和交叉空,最后加工外形面和锥管螺纹;也可以先加工锥管螺纹等内部部位,再加工侧面和交叉孔,最后加工外形面。该工艺方案为6道工序,3、各工序的加工内容与操作要点分析: 1)工序1操作要点: 在第1工步装夹找正时,由于82mm尺寸的两侧平面并未加工,为了控制后续加工的位置精度,在找正两个基准面对称度与直线度的基础上

8、,必须将82mm尺寸的一个侧面的直线度找正在0.02mm以内,并用记号笔做好标记,作为掉头加工时找正辅助基准面。 注意各工步的加工顺序,以选取最佳的刀具路径和最短的走刀路线。在车端面时将端面凸台的外径尺寸一并加工出来可以减少换刀和走刀时间;同样,端面凸台内径与锥管螺纹底孔的粗车也可以用一个车削循环完成,但不能一次加工到位。因为端面凸台内径精度较高,而锥螺纹底孔在车削锥螺纹时还要修车,如果一同加工到位,一是精度很难保证,二来给螺纹底孔修车带来不变,故端面凸台内径精车与锥管螺纹底孔的修车应编制单独的程序段。在加工16.8 +0.018/0 mm孔底孔时,如要减少镗加工切削量而采用25mm钻头去除端

9、部余量也是可以的。 2)工序2操作要点: 在此道工序中,端面的车削是第一步要做的,而端面槽和内锥面的加工可以不分先后。内锥面的加工需要注意120的坡口段要最后加工出来,以制造测量基准。 3)工序3工序5这部份不涉及操作要点。 4)工序6操作要点:必须采用正反刀粗、精交错的加工方式，否则刀具重新装夹与对刀的工作量很大，精度不易保证。 4、加工内容： 将装有35等边菱形刀片的90外圆偏刀正装于刀架上，正转粗车轮廓左半部。由于加工余量较大，需编制车削循环。入刀时沿接近右半段R20mm圆弧曲率位置斜向入刀，避免干涉。粗车完成后精车左端80-0.10/-0.15mm凸台，精车左端90锥面与70 0/-0

10、.046mm圆柱面，保证尺寸17 0/-0.027mm。 外圆偏刀反装于刀架上，并将刀体垫块安装到反向位置上，反转粗车轮廓右半部，方法与工步2相同，保证尺寸R200.02，80-0.10/-0.15mm、66+0.046/0mm、30mm.三、加工工艺卡片1）、工序1的加工工序卡片工序号1工步号工步加工内容1四爪装夹B、C、G、H面，找正夹紧2车端面F及凸台外径，保证102mm、6 0/-0.04mm、R2.5mm3钻16.8mm孔的底孔15.7mm成通孔4粗车锥管螺纹底孔，单边留量0.2mm;车凸台外径，保证尺寸49+0.04/0mm、6 0/-0.05mm、R2.5mm;精车锥管螺纹底孔，

11、倒120角，保证35mm、34+0.05/0mm5车锥螺纹NPT1，有效长度17.5mm6车孔16.8mm工序1加工以后毛胚的形状，如图3-1所示 ：刀具清单刀具清单切削参数工步刀具编号刀具名称主轴转速/（r/min）背吃刀量/mm进给量/（mm/r）2T01外圆车刀5000.50.33中心钻A3250_钻头15.7mm4T04内孔车刀8000.30.15T06内螺纹车刀500_2.2096T04内孔车刀8000.30.1 2）、工序2的加工卡片工序号2工步号工步加工内容1调头，四爪装夹B、C、G、H面，找正夹紧2车端面E，保证总长1000.05mm3粗、精车内锥面，保证35+0.039/0m

12、m、37mm、32.5mm、30mm、25mm、倒角604车端面槽，保证尺寸49 0/-0.04mm、71+0.04/0mm、6+0.05/0mm、倒角2C0.6mm工序2加工以后毛胚的形状，如图3-2所示 ：刀具清单刀具清单切削参数工步刀具编号刀具名称主轴转速/（r/min）背吃刀量/mm进给量/（mm/r）2T01外圆车刀50010.33T04内孔车刀8000.50.14T05端面车槽刀5000.20.05 3）工序3的加工工艺卡片工序号3工步号工步加工内容1装夹B、C、E、F面，找正夹紧2车侧平面G，保证尺寸81mm,保证其对C面垂直度误差不超过0.025 mm3用中心钻和20+0.01

13、8/0mm钻头钻20mm的底孔，孔深略过中心4车孔20+0.018/0mm，深40mm,保证其对中心面对称度误差不超过0.025mm工序3加工以后毛胚的形状，如图3-3所示 ：刀具清单刀具清单切削参数工步刀具编号刀具名称主轴转速/（r/min）背吃刀量/mm进给量/（mm/r）2T01外圆车刀5000.30.70.33中心钻A3250_钻头18mm3T02内孔车刀80010.15 4）、工序4的加工工序卡片工序号4工步号工步加工内容1翻面装夹B、C、E、F面，找正夹紧2车侧平面H，保证尺寸800.1mm刀具清单刀具清单切削参数工步刀具编号刀具名称主轴转速/（r/min）背吃刀量/mm进给量/（

14、mm/r）2T01外圆车刀5000.30.70.3 工序4加工以后毛胚的形状，如图3-4所示 ：5）、工序5的加工工艺卡片工序号5工步号工步加工内容1调转90，装夹G、H、E、F面，找正，保证与已加工的孔20+0.013/0mm垂直度误差不超过0.05mm2用中心钻和18mm钻头钻20mm孔的底孔，孔深略过中心3车孔20+0.018/0mm，深40 mm刀具清单刀具清单切削参数工步刀具编号刀具名称主轴转速/（r/min）背吃刀量/mm进给量/（mm/r）2中心钻钻头A3250_18mm3T02内孔车刀80010.15 工序5加工以后毛胚的形状，如图3-5所示 ：6）、工序6的加工工序卡片工序号

15、6工步号工步加工内容1用尾座顶尖顶在右端60倒角上，四爪装夹B、C、G、H面，找正夹紧2将装有35等边菱形刀片的90外圆偏刀正装于刀架上，主轴正转车削轮廓左半部，保证80-0.10/-0.15mm、70 0/-0.046mm、17 0/-0.027mm、90。将外圆偏刀反装于刀架上，主轴反转车削轮廓右半部。保证R200.02mm、80-0.10/-0.15mm、66+0.046/0mm、30mm刀具清单刀具清单切削参数工步刀具编号刀具名称主轴转速/（r/min）背吃刀量/mm进给量/（mm/r）2T03外圆偏刀8001.5（粗）0.5（精）0.25（粗）0.15（精）3T03外圆偏刀8001.

16、5（粗）0.5（精）0.25（粗）0.15（精） 工序6加工以后毛胚的形状，如图3-6所示 ：四、加工程序工序1中工步2（车端面及外凸台外径）的加工程序注： 程序只是部分，详细请见附件五、附 件加 工 程 序：工序1中工步2（车端面及外凸台外径）的加工程序N3501 (程序号)G00 G95 G54 (采用G54坐标系，绝对值编程，每转进给)T01 D1 S800 M03 (换1号刀，1号刀补，主轴正传，转速800r/min) G00 X100 Z5 (快速进给靠近工件)Z0.2 M08 (Z向到起始位置，切削液开)X82G01 Z-5.8 F0.3Z0.2X77Z-5.8X71.4Z-5.8

17、Z0.2X0G41Z0 (左刀补靠刀)X66G03 X71 Z-2.5 CR=2.5G01 Z-6X90G40 Z10 (取消刀补)G00 X200 Z200 M09 (快速退刀,切削液关)M02 (主程序停止)工序1工步4中粗车外凸台内径及螺纹底孔的加工程序N3502 (程序号)G90 G95 G54 (采用G54坐标系，绝对值编程，每转进给)T04 D1 S800 M03 (换4号刀，1号刀补，主轴正传，转速800r/min) G00 X15 Z1 M08 (切削液开)CYCLE95(“A1：B1”，2，0.15,0.05，0.25, 0.15,3,0.2) (循环调用)A1: (启动轮廓

18、程序段)G01 X49 Z0.5 F0.6Z-6X35X29.60 Z-7.56X28.6 Z-23.5Z-34X16B1: (轮廓程序段结束)G00 X200 Z200 M09 (快速退刀，切削液关)M02 (主程序结束)工序1工步4中精车外凸台内径的加工程序N3503 (程序号)G00 G95 G54 采用G54坐标系，绝对值编程，每转进给T04 D1 S800 M03 (换4号刀，1号刀补，主轴正传，转速800r/min)G00 X54 Z1 M08 (切削液开)G41 G01 Z0 F0.2G02 X49 Z-2.5 CR=2.5G01 Z-6X20G40 Z10G00 X200 Z2

19、00 M09 (快速退刀，切削液关)M02 (主程序结束)工序1工步4中修车螺纹底孔的加工程序N3504 (程序号)G90 G95 G54 (采用G54坐标系，绝对值编程，每转进给)T04 D1 S800 M03 (换4号刀，1号刀补，主轴正传，转速800r/min)G00 X30 Z1 M08 (切削液开)G41 G01 X35 F0.1Z-6X29.60 Z-7.56X28.6 Z-23.5Z-34X16G40 Z-20G00 Z200 M09X200 (快速退刀，切削液关)M02 (主程序结束)工序1中工步4锥螺纹车削的加工程序N3505 (程序号)G90 G95 G54 (采用G54坐

20、标系，绝对值编程，每转进给)T06 D1 S500 M03 (换6号刀，1号刀补，主轴正传，转速500r/min)G00 X29 .Z-6 F0.5CYCLE(2.209,0,0-17.5,29.6,28.6,0,0,1.767,0.03,30,0,8,1,2,1) (螺纹切削循环)G00 Z10X200 Z200M02工序1中工步6车孔16.8mm加工程序N3506 (程序号)G90 G95 G54 (采用G54坐标系，绝对值编程，每转进给)T04 D1 S800 M03 (换4号刀，1号刀补，主轴正传，转速800r/min)G00 X15 Z1 M08G01 Z-30 F0.5CYCLE(

21、“A2:B2”,1,0.15,0.05,0.25,0.1,11,0.2) (循环调用)A2 (启动轮廓程序段)G01 X16.8 Z0.5 F0.6Z-75X16B2: (轮廓程序段结束)G0 X200 Z200 M09M02 工序2中工步2车端面E的加工程序N3507 (程序号)G90 G95 G54 (采用G54坐标系，绝对值编程，每转进给)T01 D1 S800 M03 (换1号刀，1号刀补，主轴正传，转速800r/min)G00 X90 Z5 (快速进给靠近工件)Z0.15 M08 (Z向到起始位置，切削液开)G01 X0 F0.3G00 X90 Z2 (快速退出)Z0 G01 X-0

22、.5 F0.2 (端面精车)G00 X200 Z5 M09 (快速退刀，切削液关)Z200M02工序2中工步3粗车内锥面的加工程序N3508 (程序号)G90 G95 G54 (采用G54坐标系，绝对值编程，每转进给)T04 D1 S800 M03 (换4号刀，1号刀补，主轴正传，转速800r/min)G00 X16 Z1 M08 (快速逼近)CYCLE(“A3:B3”,1,0.15,0.05,0.25,0.15,3,0.2) 循环调用A3: (启动轮廓程序段)G01 X34.81 Z0.5 F0.6Z-1.896X32.5 Z-25Z-30X16B3: (轮廓程序段结束)G00 X200 Z

23、200 M09M02工序2工步3中精车内锥面的加工程序工序2工步3中车60倒角的加工程序N3510 (程序号)G90 G95 G54 (采用G54坐标系，绝对值编程，每转进给)T04 D1 S800 M03 (换4号刀，1号刀补，主轴正传，转速800r/min)G00 X37 Z2 M08 (快速逼近)G01 Z0 F0.3X34.81 Z-1.896X30G00 Z200 M09 (快速退刀)X200M02工序2中工步4车断面槽的加工程序N3511 (程序号)G90 G95 G54 (采用G54坐标系，绝对值编程，每转进给)T05 D1 S500 M03 (换5号刀，1号刀补，主轴正传，转速

24、500r/min)G00 X49.2 Z2G01 Z-5.9 F0.1 (粗车内槽)Z2X55Z-5.9Z2X59Z-5.9Z2X62.8Z-5.9Z2G00 X60G42 G01 X48.4 F0.08 (右刀补靠刀)X49 Z-0.6Z-6X62Z2G40 X60 (取消刀补)D2 (调用2号刀补)G41 X72.2 (左刀补靠刀)X71 Z-0.6Z-6X60Z2G40 X70 (退刀补)G00 X200 Z200 M09M02工序3工步2中车侧面G的加工程序N3512 (程序号)G90 G95 G54 (采用G54坐标系，绝对值编程，每转进给)T01 D1 S800 M03 (换1号刀

25、，1号刀补，主轴正传，转速800r/min)G00 X120 Z5Z0.15 M08 (Z向到起始位置)G01 X0 F0.3G00 X120 Z2 (快速退出)Z0 G01 X-0.5 F0.2 (精车端面)G00 X200 Z5 M09 (快速退刀)Z200M02工序3工步2中车20mm内孔的加工程序N3513 (程序号)G90 G95 G54 (采用G54坐标系，绝对值编程，每转进给)T02 D1 S800 M03 (换2号刀，1号刀补，主轴正传，转速800r/min)G00 X17 Z1 M08CYCLE(“A4：B4”,2,0.15,0.05,0.25,0.15,11,0.2) (循

26、环调用)A4: (启动轮廓程序段)G01 X20 Z0.5 F0.6Z-40X18B4: (轮廓程序段结束)G00 X200 Z200 M09M02工序4（车侧面H）的加工程序N3512工序5（车20mm内孔）的加工程序N3513工序6工步2中粗车左半段外型面的加工程序N3514 (程序号)G90 G95 G54 (用G54坐标系，绝对值编程，每转进给)T03 D1 S800 M03 (换3号刀，1号刀补，主轴正传，转速800r/min)G00 X100 Z1 M08Z-37CYCLE(“A5:B5”,2,0.15,0.05,0.25,0.25,1,0.2)A5:G01 X90 Z-37 F0

27、.3X70 Z-50G02 X80 Z-63.229 CR=20G01 Z-65X70 Z-70Z-83X90B5:G00 X200 Z200 M09M02工序6工步2中精车外型右段斜面与圆柱面的加工程序N3515 (程序号)G0 G95 G54 (采用G54坐标系，绝对值编程，每转进给)T03 D1 S800 M03 (换3号刀，1号刀补，主轴正传，转速800r/min)G00 X100 Z1 M08Z-60G01 G42 X80 F0.15 (右刀补靠刀)G01 Z-62X70 Z-70Z-83X90G40 Z-70 (取消刀补)G00 X200 Z200 M09M02工序6工步3中粗车右

28、半段外型面的加工程序N3516 (程序号)G90 G95 G54 (采用G54坐标系，绝对值编程，每转进给)T03 D1 S800 M04 (换3号刀，1号刀补，主轴反传，转速800r/min)G00 X100 Z1 M08Z-64CYCLE(“A6:B6”,2,0.15,0.05,0.25,0.25,1,0.2)A6:G01 X90 Z-64 F0.3X70 Z-50G03 X80 Z-36.771 CR=20G01 Z-35X70 Z-30Z-17X90B6:G00 X200 Z200 M09M02工序6工步3中精车外型圆弧面、右段斜面与圆柱的加工程序N3517 (程序号)G90 G95

29、G54 (采用G54坐标系，绝对值编程，每转进给)T03 D1 S800 M04 (换3号刀，1号刀补，主轴反传，转速800r/min)G00 X100 Z1 M08Z-63.229G01 G41 X80 F0.15G03 Z-36.771 CR=20G01 Z-35X70Z-30Z-17X90G40 Z-30G00 X200 Z200 M09M02六、仿真图形车端面F及凸台外径如图1图形1车侧平面G如图2图形2工序2中工步4车断面槽图形3图形3G面钻孔 如图4图形4工序2中工步4车断面槽的加工程序仿真图形5图形5注:仿真图形只是部分七、小结毕业设计即将结束，也就以为着我的大学生活即将结束，在

30、这过程中遇到了许许多多的困难，在老师的指导下，在同学的帮助下，困难一一离我而去，在这两个月的时间里学到了很多知识和技能，可以说是硕果累累啊。作为一名数控专业的学生，我在大学三年的学习生活中，系统地学习了数控及相关的各门课程。我们的课程以机械，电子为基础，进一步又学习了数控加工与编程、电气以及数控维修等专业课程。数控加工工艺与编程是数控专业学生必须掌握的知识，它不仅能让你系统地复习数控加工工艺和编程知识，还可以扩展你的数控知识面，更深入地理解数控在制造业上的独特用途。通过这次综合实训使我掌握了做数控编程的基本方法和思路，为今后的工作打下了基础，现将感受总结如下：首先，我学会了对相关文献资料的检索

31、，一切科学成果的获得都是建立在前人研究的基础之上的。因此，对于相关文献资料的检索显得尤为重要。在现代社会中，随着计算机的普及以及网络技术的发展，对于文献资料的检索已经从图书馆的纸质资料转移到网络平台下的电子文档。其次，对于各种工具软件的熟练使用也是做好毕业设计所必不可少的。在这次设计中，我主要使用了AUTOCAD绘图软件、Word和Excel编辑软件。在这过程中我对这三的软件熟练程度又进一步加深，为以后的工作和学习打下良好的基础。最后，最重要的是，我对自己所学的专业又有了新的认识，数控在世界的各个行业中，尤其是制造业中发挥重要的作用，那些高精密、复杂的零部件基本都是由数控来完成的，数控的发展水平也可以进一步体现国家的经济实力和工业水平。总之，这次毕业设计不是见简简单单的完成一个课题，而是使我初步的掌握了科学研究的步骤与方法，锻炼了我分析解决问题的能力，为今后的工作打下了基础。八、参考文献1.机械设计手册第三版第二卷成大先主编化学工业出版2.机械工程师手册 赵明生主编机械工业出版社3.现代数控机床 王爱玲主编国防工业出版社4.机械设计与制造简明手册 唐保宁主编 同济大学出版社5.机械设计 徐锦康主编 高等教育出版社6.机械制造技术 吉卫喜主编 机械工业出版社