宝塔模型数控加工说明书(零件图+装配图+程序+说明书)带CAD图

宝塔模型数控加工说明书(零件图+装配图+程序+说明书)带CAD图,宝塔,模型,数控,加工,说明书,零件图,装配,程序,CAD 摘要 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大的提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。车削除了可以加工金属材料外，还可以加工木材、塑料、橡胶、尼龙等非金属材料。因此，数控车削技术在整个机械加工行业占据着不可替代的作用，数控技术的发展也带动了整个机械行业快速的发展，为我们的生活创造了更多的价值。 此次设计主要是介绍运用数控机床来加工宝塔工艺品零件的整个工艺过程及其工艺分析，即从毛坯到所加工零件这一过程中的工艺及其相应的工艺分析，故此设计便以这一过程而展开设计，从而完成此次设计任务。 关键词：加工工艺 轴类零件 刀具选择 数控编程 Abstract Expands unceasingly along with the development of NC technology and application field, some of the major industries of the NC machining technology ofbeneficial to the people's livelihood (IT, automobile, light industry, medical and so on) plays a more and more important role in the development, because theefficiency, quality is the subject of advanced manufacturing technology. High speed, high precision processing technology can greatly improve efficiency,improve product quality and grade, shorten the production cycle and improve the market competitive ability. Turning in addition to metallic materials processing,can also be processed wood, plastic, rubber, nylon and other non-metallic materials. Therefore, CNC turning technology plays an irreplaceable role in themechanical processing industry, the development of numerical control technologyhas also led to the rapid development of the whole machinery industry, and create more value for our life. This design is mainly introduced and process analysis of the whole process usingCNC processing pagoda crafts parts, namely from blank to process this processparts and corresponding processing analysis, so the design of this process withthe launch of the design, so as to complete the design task. Keywords: process of shaft parts tool selection of NC programming 目录 摘要 1 Abstract 2 第一章 数控机床的概况 4 1. 数控机床的产生与发展 4 第二章 零件图分析 6 1.零件图纸 6 2.零件图的结构工艺性分析 7 3.零件的形状分析 7 4.零件的形位公差分析 7 第三章 零件加工工艺设计 8 3.1材料的选择 8 3.2 加工机床的选择 9 3.3 定位基准的选择 10 3.4加工方法的选择 11 第四章 加工前的准备 14 4.1夹具的选择 14 4.2刀具的选择 14 4.3量具的正确选择 16 4.4毛坯尺寸的选择 17 第五章 数控编程 17 5.1螺纹指令 17 5.2螺纹切槽加工程序 19 第六章 数控仿真与校正 22 致谢 25 参考文献 26 附录 27 第一章 数控机床的概况 数控技术的广泛应用给传统制造业的生产方式、产品结构、产业结构带来深刻的变化，也给传统的机械、机电专业的人才带来新的机遇和挑战。 随着我国综合国力的进一步加强和加入世贸组织，我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心，大批跨国企业抢先登陆，高起点技建厂，我国企业广泛应用现代数控技术参与国际竞争。目前我国制造业进入了一个空前蓬勃发展的新时期，这必然造成数控专业的技术人才的短缺，所以培养现代数控技术人才成为普遍关注的热点。 数控技术是制造业实现自动化、集成化的基础，是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物资手段。专家们预言“二十一世纪机械制造业是竞争的时代，其实质是数控技术的竞争”。 1. 数控机床的产生与发展  数控机床的产生与发展随着科学技术的发展， 数控车床产品日趋复杂化和精密化． 更新换代也越来越频繁． 个 性化的需求使得生产类型由大批、大量向多品种、小批里生产转换，这样相应地对数控车 床产品加工的精度、效率、柔性及自动化等提出了越来越高的要求。 数控车床等机械行业传统、典型的加工方式主要有三种： ( 1 ）采用普通通用机床的单件、小批生产。由技术工人手工操作控制机床，工艺参 数基本由操作工人确定，生产效率低，产品质量不稳定．特别是一些复杂的零件加工，需 依赖靠模或借助画线和样板等手工操作的方法进行加工，加上效率和精度受到很大限制。 ( 2 ）采用通用的机械自动化机床（如凸轮自动车床）的大批童生产．以专用凸轮、 靠模等实体零件作为加工工艺、控制信息的载体来控制机床的自动运行。若产品更新，则 需设计、更换或调整相应的信息载体零件，因此需要较长的准备周期，仅适用于大批量简 单零件标准件类的加工。 ( 3 ）采用组合专用机床及其自动线的大批量生产一般以系列化的通用部件和专用化 夹具、多轴箱体等组成主机本体．采用 PLC 实现自动或半自动控制．其加工工艺内容及参 数在设备设计时就严格规定．使用中一般很难也很少更改．这种自动化高效设备需要较大 的初期投资和较长的生产准备周期，只有在大批量生产条件下才会产生显著的经济效益。 显然二 L 述三种加工方式对于当前机械制造业中占机械加工总量 70 %至 80 ％的单件小批 量生产的零件很难适应。 为 r 解决上述问题，满足多品种、小批量、复杂、高精度零件的自动化生产要求．迫切需 要一种通用、灵活、能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床． 以计算机技术为依托，1952 年美国帕森斯（Parsons）公司和麻省理工学院（MIT ）合作， 研制成功了世界上第一台以数字计算机为基础的数字控制三坐标直线插补铣床，从而使得 机械制造业进人了一个崭新时代。 第一台数控机床问世以来，随着微电子技术、白动控制技术和精密测量技术的发展，数控 技术也得到了迅速发展．先后经历了 电子份（1952 年）、晶体管（1959 年）、小规模集 成电路( 1965 年）、大规模集成电路及小型计算机（1970 年）和微处理机[或微型计算 机（l 974 年）〕等五代数控系统。 前几代数控系统属于专用控制计算机的硬接线（硬件）系统，一般称为 NC ( numerical control ）20 世纪 70 年代初期．计算机技术的迅速发展使得小型计算机的价格急剧下降， 从而出现了以小型计算机代替专用硬件控制计算机的第四代数控系统。这种系统不仅具有 更好的经济性，而且许多功能可用编制的专用数控车床程序实现，并可将专用程序储铸在 小垫计算机的存储器中．构成控制软件。这种数控系统称为CNC( computerized numerical control） 即计算机书毛制系统。20 世纪 70 年代中期．以微处理机为核心的数控系统 MNC 得到了迅速发展。CNC 与 MNC 均称为软接线（软件）致控系统。NC 数控系统早已经 淘汰，现代教控均采用 MNC 数控系统．目前通常将现代数控系统称为 CNC 。1958 年，北 京机床研究所和清华大学等单位率先研制了电子管式开环伺胀驱动的数控机床。由于历史 原因，迟迟未能在实用阶段上有所突破。70 年代初期，我国研制的数控装置主要采用晶 体管分立元器件，性能不稳定，可靠性差，只有少甘的数控机床（如专用数控铁床及非圆 齿轮插齿机等）用于生产。1972 年．采用集成数字电路的数控系统在清华大学研制成功， 数控技术开始在车、钻、铣、健、磨及齿轮等加工领域得以推广。 从 1980 年开始，随着我国改革和开放政策的实施，国内一些单位从日本、美国、前 西德等产家引进较先进的数控（制造）技术，并投入批量生产。 与此同时，我国许多单位开始投人经济型数控系统的研制工作。最近，我国在引进、 消化和吸收国外先进数控技术的基础上，开发和生产了拥有自主知识产权的数控软硬件。 现在国内常用的数控系统有广州数控、华中数控等。 第二章 零件图分析 1.零件图纸 零件图1 零件图2 2.零件图的结构工艺性分析 零件的结构工艺性是指所设计的零件，在能够满足使用性能要求的前提下制造的可行性和经济性。好的结构工艺性会使零件加工容易，节省成本，节省材料；而较差的结构工艺性会使加工困难，加大成本，浪费材料，甚至无法加工。通过对零件的结构特点、精度要求和复杂程度进行分析的过程，可以确定零件所需的加工方法和数控机床的类型和规格。 3.零件的形状分析 该零件为回转型零件，装夹方便，采用三爪自定心卡盘即可。通过以图纸的数据分析，考虑加工的速度和加工的经济性，最好的加工方式为车加工，考虑到该工件外形轮廓复杂，所以选定加工的设备使用数控车床。 4.零件的形位公差分析 形状公差：构成零件的几何特征的点，线，面要素之间的实际形状相对与理想形状的允许变动量。给出形状公差要求的要素称为被测要素。 位置公差：零件上的点，线，面要素的实际位置相对与理想位置的允许变动量。来确定被测要素位置的要素称为基准要素。 该零件形状要求较高，在二次装夹时一定要对其表面进行校正。 第三章 零件加工工艺设计 3.1材料的选择 在各类工程材料中，以金属材料（尤其是钢铁）使用最广。据统计，在机械制造产品中，钢铁材料占90%以上。钢铁之所以被大量采用，除了由于它们具有较好的力学性能（如强度、塑性、韧性）外，还因为价格相对便宜和容易获得，而且能满足多种性能和用途的要求。在各类钢材中，由于合金钢的性能优良，因此常常用来制造各种零件。 除钢铁以外的金属材料均为有色金属。在有色金属中，铝同及各合金的应用最多。其中有的质量最小，有的导热性和导电性能好等优点，通常还可以用于减摩及耐腐蚀要求的场合。 1、材料本身的相对价格。当用价格低廉的材料能满足使用要求时，就不应该选择价格高的材料。这对于大批量制造的零件尤为重要 2、材料的加工费用。例如制造某些箱体类零件，虽然铸铁比钢板廉价，但在批量小时，选用钢板焊接比较有利，因此可以省掉铸铁的生产费用。 3、材料的利用率。例如采用无切削或者少切削毛坯（如精铸，模锻，冷拉毛坯等），可以提高材料的利用率。 4、采用组合结构。例如火车车轮是一般材料的轮芯外部热套上一个硬度而耐磨损的轮毂 5、 节约稀有材料例如铝青铜代替锡青铜制造轴瓦，用锰硼系合金钢代替镍系合金钢 6、材料的供应状况。对于小批量的零件应尽量减少同一部机器上使用的材料品种和规格 机械设计材料选择在工程上的应用十分重要，我们要从材料的种类和材料的应用原则两方面进行对对材料的选择，才能更加环保，高效的完成设计。 通过以上的分析，本零件作为一个回旋体的工艺品,在制造加工过程中 我们需要考虑到使用材料的的经济性和实用性,如果使用 45钢作为加工材料的话,可以达到经济性的要求.但是本零件作为一个工艺品,需要长期摆放,容易生锈,不符合实用性,如若使用铜类材料的话,铜类材料成本过高,照成生产成本的提高,不符合经济性的要求。 通过分析和了解，发现选用铝材或是不锈钢作为 制造零件的材料.不会生锈，能保证工艺品的完整性和实用性。 铝是一种银白色轻金属。有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉和铝箔在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，难溶于水。相对密度2.70。熔点660℃。沸点2327℃。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，要求材料特性具有铝及其合金的独特性质，这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。 应用极为广泛。 不锈钢（Stainless Steel）是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢；而将耐化学介质腐蚀（酸、碱、盐等化学浸蚀）的钢种称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同，普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀，而耐酸钢则一般均具有不锈性。 通过两个材料的对比，分析和了解，发现选用铝材作为制造本零件的材料.不会生锈，能保证工艺品的完整性和实用性以及经济性。 3.2 加工机床的选择 在选择时，一般可按下列顺序考虑： （1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容； （2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容； （3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。 3.2.1不适于数控加工的内容 一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综合效益等方面都会得到明显提高。相比之下，下列一些内容不宜选择采用数控加工： （1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容； （2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工； （3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加了程序编制的难度。 此外，在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等等。总之，要尽量做到合理，达到多、快、好、省的目的。要防止把数控机床降格为通用机床使用。 通过以上分析 选定数控机床为 本零件的加工制造的实用机床，可以达到本零件的要求。 3.3 定位基准的选择 在制定零件加工的工艺规程时，正确地选择工件的定位基准有着十分重要的意义。定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件各表面的加工顺序也有很大的影响。本节先建立一些有关基准和定位的概念，然后再着重讨论定位基准选择的原则。 3.3.1 精基准的选择 重点考虑：如何较少误差，提高定位精度。 （1）基准重合原则。利用设计基准做为定位基准，即为基准重合原则。 （2）基准统一原则。在大多数工序中，都使用同一基准的原则。 这样容易保证各加工表面的相互位置精度，避免基准变换所产生的误差。例如，加工轴类零件时，一般都采用两个顶尖孔作为统一精基准来加工轴类零件上的所有外圆表面和端面，这样可以保证各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。 （3）互为基准原则。加工表面和定位表面互相转换的原则。一般适用于精加工和光磨加工中。例如：车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥孔，最后达到图纸上规定的同轴度要求。 （4）自为基准原则。以加工表面自身做为定位基准的原则，如浮动镗孔、拉孔。只能提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面间的位置精度。还有一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为基准。 3.3.2 粗基准的选择 粗基准影响：位置精度、各加工表面的余量大小。重点考虑：如何保证各加工表面有足够余量，使不加工表面和加工表面间的尺寸、位置符合零件图要求。 （1）合理分配加工余量的原则。a、应保证各加工表面都有足够的加工余量：如外圆加工以轴线为基准；b、以加工余量小而均匀的重要表面为粗基准，以保证该表面加工余量分布均匀、表面质量高；如床身加工，先加工床腿再加工导轨面； （2）保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则。 一般应以非加工面做为粗基准，这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有较为精确的相对位置。当零件上有几个不加工表面时，应选择与加工面相对位置精度要求较高的不加工表面作粗基准。 （3）便于装夹的原则：选表面光洁的平面做粗基准，以保证定位准确、夹紧可靠。 （4）粗基准一般不得重复使用的原则：在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间位置误差会相当大，因此，粗基一般不得重复使用。 3.4加工方法的选择 加工方法的选择原则是：同时保证加工精度和表面粗糙度的要求。此外还应考虑生产效率及经济性的要求，以及现场生产设备等实际情况。 本题的零件采用数控车床进行加工。 外圆表面加工方法的选择 A、外圆加工方法 外圆表面是轴类零件的主要表面，因此要能合理地制订轴类零件的机械加工工艺规程，外圆表面的加工方法主要包括车削加工、磨削加工等。 本题主要采用车削加工。 B、外圆加工方法的适用范围 序号 加工方法 经济精度 ( 公差等级表示 ) 经济粗糙度值 Ra ／ um 适用范围 1 粗车 IT18~13 12.5~50 适用于淬火钢以外的各种金属 2 粗车 - 半精车 IT11~10 3.2~6.3 3 粗车 - 半精车 - 精车 IT7~8 0.8~1.6 4 粗车 - 半精车 - 精车 -滚压（或抛光） IT7~8 0.25~0.2 5 粗车 - 半精车 -磨削 IT7~8 0.4~0.8 主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢，但不宜加工有色金属 6 粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 IT6~7 0.1~0.4 7 粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 -超精加工（或轮式超精磨） IT5 0.012~0.1( 或 R Z 0.1) 8 粗车 - 半精车 -精车 -精细车（金刚车） IT6~7 0.025~0.4 主要用于要求较高的有色金属加工 9 粗车 - 半精车 - 粗磨 -精磨 -超精磨（或镜面磨） IT5 以上 0.006~0.025( 或 R Z 0.05) 极高精度的外圆加工 10 粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 -研磨 IT5 以上 0.006~0.1( 或 R Z 0.05) 考虑到加工的经济性, 本工艺品采用 3粗车 - 半精车 - 精车 的加工方法 即可达到图纸的加工要求,节约加工成本。 内孔表面加工方法的选择 钻孔：用钻头在工件实体部位加工孔称为钻孔。钻孔属粗加工，可达到的尺寸公差等级为IT13~IT11，表面粗糙度值为Ra50~12.5μm。是由于麻花钻长度较长，钻芯直径小而刚性差，又有横刃的影响。 扩孔：扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工，以扩大孔径并提高精度和降低表面粗糙度值。扩孔可达到的尺寸公差等级为IT11~IT10, 表面粗糙度值为Ra12.5~6.3μm，属于孔的半精加工方法，常作铰削前的预加工，也可作为精度不高的孔的终加工。 铰孔：铰孔是在半精加工（扩孔或半精镗）的基础上对孔进行的一种精 加工方法。铰孔的尺寸公差等级可达IT9~IT6，表面粗糙度值可Ra3.2~0.2μm。铰孔的方式有机铰和手铰两种。在机床上进行铰削称为机铰，用手工进行铰削的称为手铰。 镗孔：镗孔是用镗刀对已钻出、铸出或锻出的孔做进一步的加工。可在车床、镗床或铣床上进行。镗孔是常用的孔加工方法之一，可分为粗镗、半精镗和精镗。粗镗的尺寸公差等级为IT13~IT12，表面粗糙度值为Ra12.5~6.3μm；半精镗的尺寸公差等级为IT10~IT9，表面粗糙度值为Ra6.3~3.2μm；精镗的尺寸公差等级为IT8~IT7，表面粗糙度值为Ra1.6~0.8μm。 考虑到加工的经济性, 本零件采用 钻孔-镗孔的加工方法 即可达到图纸的加工要求,节约加工成本。 第四章 加工前的准备 4.1夹具的选择 数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠的定位基准。选用夹具时，通常考虑以下几点：  1）尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。  2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。 3）装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。  4）夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。 数控车床上的夹具主要有两类：一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯装夹在带可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用于轴类零件，毛坯装在主轴顶尖和尾架顶尖间，工件由主轴上的拨动卡盘传动旋转。 本零件需要实用数控车床进行加工，并且为短轴类零件，所以夹具选用三爪卡盘（如下图4-1），方便快捷，减少加工时间和费用。 图4-1 4.2刀具的选择 4.2.1刀具的选择 与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好；同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金）并使用可转位刀片。 车削用刀具及其选择 数控车削常用的车刀一般分尖形车刀、圆弧形车刀以及成型车刀三类。 1）尖形车刀 尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如90°内外圆车刀、左右端面车刀、切槽（切断）车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。 尖形车刀几何参数（主要是几何角度）的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点（如加工路线、加工干涉等）进行全面的考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。 2）圆弧形车刀 圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，应此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。 圆弧形车刀可以用于车削内外表面，特别适合于车削各种光滑连接（凹形）的成型面。选择车刀圆弧半径时应考虑两点：一是车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径，以免发生加工干涉；二是该半径不宜选择太小，否则不但制造困难，还会因刀尖强度太弱或刀体散热能力差而导致车刀损坏。 3）成型车刀 成型车刀也称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。 数控车削加工中，常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀。 通过以上分析，加工本零件选择标准刀具，以减少加工成品和提高加工效率，刀具选用如下图4-2等，刀具参数详见附录（1） 图4-2 4.3量具的正确选择 1. 量具的选择原则和方法( 1 )从工艺方面进行选择 ( 工艺性)在单件 、 小批 量生产 中应选通用量具 ，如各种规格 的游标卡尺 、千分尺及百 分表等。 对于大 批量生产的 零件则应采用专用量具， 如卡板 、 塞规和一些专用检具。 2.依测量精度考 虑 ( 科 学 性)每种量具都有它的 测量不确定度 ( 测量的 极限误差 ) ， 不可避免会将一部分量具的误差带入测量结果 中去。为了避免 “ 误 收”或 “ 误废” 的发生 ，对部分量具的选择做 了具体的规定 ， 同时还规定 了 在车间条件下检测工件时应将 验收极限尺寸向公差带 内移 ，见图4-3 图4-3 3.从经济价值选 择 ( 经济性)在保证测量精度和测量效率 的前提下 ，能用专用量具的， 不用万能量具； 能用万能量具的，不用精密仪器。 由于本零件加工精度要求不高，所以选用游标卡尺 、千分尺作为检查的 量具，通规，止规即可达到加工精度的要求（如下图4-4）。 图4-4 4.4毛坯尺寸的选择 毛坯的形状和尺寸主要由零件组成表面的形状、结构、尺寸及加工余量等因素确定的，并尽量与零件相接近，以达到减少机械加工的劳动量，力求达到少或无切削加工。但是，由于现有毛坯制造技术及成本的限制，以及产品零件的加工精度和表面质量要求愈来愈来高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。毛坯尺寸选择如下图4-5 图4-5 第五章 数控编程 5.1螺纹指令 5.1.1螺纹指令 螺纹加工指令分类，数控系统不同，螺纹加工指令也有差异。 G82螺纹加工格式: G82 X... Z..... I... F... G82 U... W.... I... F... 其中：X、Z 为螺纹终点绝对坐标值。 U、W 为螺纹终点相对循环起点坐标增量。 I 为螺纹 起点相对螺纹终点的半径差 当加工轴上无退刀槽、加工多头螺纹时 格式:G82 X... Z..... I.... R±… E.±... C..... P..... F... C—螺纹头数。 单头（0或1）省略，P也省略 双头螺纹：C=2，P=180（相邻螺纹头切削起点之间对应的主轴转速）。 螺纹车削复合循环指令G76 G76 C(m) R(r) E(e) A(a) X(U) Z(W) I(i) K(k) U(d) V(dmin) Q(Dd) F(f) ; 其中：m – 精整次数（取值01～99） r – 螺纹Z向退尾长度(00～99) e – 螺纹X向退尾长度(00～99) a -- 牙型角（取80º，60º，55º，30º，29º，0º）通常为60º U、W – 绝对编程时为螺纹终点的坐标值； 相对编程时，为螺纹终点相对于循环起点A的有向距离。 i -- 锥螺纹的起点与终点的半径差 k -- 螺纹牙型高度（半径值） d -- 精加工余量 Dd -- 第一次切削深度（半径值） f -- 螺纹导程（螺距） dmin -- 最小进给深度 Dd -- 第一次切削深度（半径值） 常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量 (米制、双边) ( mm ) 5.2螺纹切槽加工程序 选用G82螺纹加工指令对下图（图5-1）进行编程加工 图5-1 程序 注释 T0101G95 1号刀,外圆车刀 M3S800 主轴正转,转速800 G0X62 快速定位X62 Z2 快速接近工件Z2 G71U1R1P1Q2X0.5Z0F0.2 外圆粗精车循环 N1G1X23 循环起始段 Z0 Z向进行接近工件 X25W-1 倒角C1 Z-15 Z向进行车削 X60 X向进行车削 N2X62 循环结束段 G0X100 返回安全点 Z100 返回换刀点 T0202G95 切槽 2号刀,切槽刀 M3S500 主轴正转,转速500 G0X62Z2 快速定位 Z-15 快速定位 G1X20F0.1 切槽 X62 退刀 G0X100 返回换刀点 Z100 远离工件 M30 程序结束 T0404G95 螺纹 4号刀,内孔螺纹刀 M3S300 主轴正转,转速300 G0X25 快速定位X25 Z2 快速接近工件 G82X25Z-15R0.5E1F1.5 螺纹加工循环 G82X24.5Z-15R0.5E1F1.5 螺纹加工循环 G82X24Z-15R0.5E1F1.5 螺纹加工循环 G82X23.5Z-15R0.5E1F1.5 螺纹加工循环 G0Z100 返回安全点 X100 返回安全点 M30 程序结束 其余数控加工程序 详见附录（2） 第六章 数控仿真与校正 计算机数控仿真是应用计算机技术对数控加工操作过程进行模拟仿真的一门新技术。该技术面向实际生产过程的机床仿真操作，加工过程三维动态的逼真再现，能使每一个学生，对数控加工建立感性认识，可以反复动手进行数控加工操作，有效解决了因数控设备昂贵和有一定危险性，很难做到每位学生“一人一机”的问题，在培养全面熟练掌握数控加工技术的实用型技能人才方面发挥显著作用。 进入仿真机床页面 6.1设置工件尺寸 以及装夹方法 6.2进行对刀设置 6.3输入加工程序 6.4对工件进行仿真加工 进过数控仿真软件的 仿真加工,发现刀路安全可靠,工艺安排没有错误,加工过程不会对工件 刀具机床 产生破坏,程序正确无误,可上机经行加工。 致谢 本人在毕业课题的设计中，学习了不少的新知识，体会到了学习的重要性，同时，感谢学校规划与教育，给予我们良好的学习环境，并提供给我们对学业及个人生涯发展的多元信息，帮助我们成长。 感谢这几年来陪伴我们学习与生活的恩师，感谢您们对我精心的教育，感谢您们没使我的学习变成劳作而成为一种快乐；感谢您们让我明白自身的价值；感谢您们帮助我发现了自己的专长，而且让我把事情做得更好。感谢您们容忍我的任信与错误，不仅教会了我知识，更教会了我如何做事，如何做人。 这几年以来，经历过的所有事，所有人，都将是我以后生活回味的一部分，是我为人处事的指南针。就要离开学校，走上工作的岗位了，这是我人生历程的又一个起点，在这里祝福大学里跟我风雨同舟的朋友们，各自安好，未来总会是绚烂缤纷。 参考文献 [1] 吴国华《金属切削机床》[第二版],北京:机械工业出版社,2001.2.  [2] 余英良《数控加工编程及操作》北京:高等教育出版社，2005.1 [3] 陆剑中 孙家宁《金属切削原理与刀具》北京:机械工业出版社,2001.4 [4] 倪森寿《机械制造工艺基础》北京:教育出版社，2005.3 [5] 刘守勇《机械制造工艺与机床夹具》北京: 机械工业出版社,2000. [6] 周保牛 黄俊桂《数控编程与加工技术》北京：机械工业出版社，2009.8 附录 附录1 附录2 附录3 28 4.1.1零件1工序卡片 数控加工工序卡片4-1 材料 铝 零件图1 夹具名称 三爪自定心卡盘 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速S/（r/min） 进给量f/（mm/r） 背吃刀量ap/mm 1 车端面 T01 500 0.2 0.5 2 粗精车右端面外轮廓 T01 500 0.2 1 3 钻孔 钻头 600 0.2 4 镗内孔 T02 800 0.2 0.5 5 切内退刀槽 T03 500 0.2 0.5 6 车内M25X1.5内螺纹 T04 300 0.1 0.5 7 拆卸工件,掉头装夹 8 车端面 T01 800 0.2 0.5 9 粗精车左端面外轮廓 T01 800 0.2 1 10 切退刀槽 T05 500 0.1 0.5 11 去毛刺 12 检测、校核 4.1.2零件2工序卡片 数控加工工序卡片4-2 材料 铝 零件图2 夹具名称 三爪自定心卡盘 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速S/（r/min） 进给量f/（mm/r） 背吃刀量ap/mm 1 车端面 T01 500 0.2 0.5 2 粗车右端面外轮廓 T01 500 0.2 1 3 精车右端面外轮廓 T01 500 0.2 1 4 拆卸工件,掉头装夹 5 粗精车左端面外轮廓 T01 500 0.2 1 6 切退刀槽 T05 500 0.2 0.5 7 车外M25X1.5外螺纹 T06 300 0.1 0.5 8 去毛刺 9 检测、校核 4.2零件2的工序卡及刀具卡片 数控加工刀具卡片4-1 序号 刀具号 刀具名称及规格 刀尖半径R 刀尖位置T 数量 加工表面 备注 1 中心钻 1 左端面 手动 2 Φ22钻头 1 钻孔 手动 3 T01 35°外圆车刀 0.8mm 3mm 1 外圆以及端面 4 T02 内孔镗刀 0.1m 2mm 1 粗精车内轮廓 5 T03 内切槽车刀 B=4mm 1 切槽 6 T04 60°内螺纹车刀 0.2mm 0 1 三角形螺纹 7 T05 切槽车刀 B=3mm 1 切槽 8 T06 60°外螺纹车刀 0.2mm 0 1 三角形螺纹 摘要 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大的提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。车削除了可以加工金属材料外，还可以加工木材、塑料、橡胶、尼龙等非金属材料。因此，数控车削技术在整个机械加工行业占据着不可替代的作用，数控技术的发展也带动了整个机械行业快速的发展，为我们的生活创造了更多的价值。 此次设计主要是介绍运用数控机床来加工宝塔工艺品零件的整个工艺过程及其工艺分析，即从毛坯到所加工零件这一过程中的工艺及其相应的工艺分析，故此设计便以这一过程而展开设计，从而完成此次设计任务。 关键词：加工工艺 轴类零件 刀具选择 数控编程 Abstract Expands unceasingly along with the development of NC technology and application field, some of the major industries of the NC machining technology ofbeneficial to the people's livelihood (IT, automobile, light industry, medical and so on) plays a more and more important role in the development, because theefficiency, quality is the subject of advanced manufacturing technology. High speed, high precision processing technology can greatly improve efficiency,improve product quality and grade, shorten the production cycle and improve the market competitive ability. Turning in addition to metallic materials processing,can also be processed wood, plastic, rubber, nylon and other non-metallic materials. Therefore, CNC turning technology plays an irreplaceable role in themechanical processing industry, the development of numerical control technologyhas also led to the rapid development of the whole machinery industry, and create more value for our life. This design is mainly introduced and process analysis of the whole process usingCNC processing pagoda crafts parts, namely from blank to process this processparts and corresponding processing analysis, so the design of this process withthe launch of the design, so as to complete the design task. Keywords: process of shaft parts tool selection of NC programming 目录 摘要 1 Abstract 2 绪论 4 第一章 数控机床的概况 5 1. 数控机床的产生与发展 5 2．数控机床的特点 7 3．数控机床的结构 7 第二章 零件图分析 9 1.零件图纸 9 2.零件图的结构工艺性分析 10 3.零件的形状分析 10 4.零件的形位公差分析 10 第三章 零件加工方法的选择 11 3.1数控加工的内容 11 3.2对刀点的设置 12 3.3机床的合理选择 12 3.4加工方法的选择 13 第四章 零件工艺规程设计 15 加工顺序的安排 15 4.1零件工序卡 15 4.2零件2的工序卡及刀具卡片 17 第五章 数控编程 18 5.1零件图1的数控加工程序 18 5. 2零件图2的数控加工程序 21 第六章 数控仿真与校正 24 致谢 27 参考文献 28 绪论 数控技术的广泛应用给传统制造业的生产方式、产品结构、产业结构带来深刻的变化，也给传统的机械、机电专业的人才带来新的机遇和挑战。 随着我国综合国力的进一步加强和加入世贸组织，我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心，大批跨国企业抢先登陆，高起点技建厂，我国企业广泛应用现代数控技术参与国际竞争。目前我国制造业进入了一个空前蓬勃发展的新时期，这必然造成数控专业的技术人才的短缺，所以培养现代数控技术人才成为普遍关注的热点。 数控技术是制造业实现自动化、集成化的基础，是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物资手段。专家们预言“二十一世纪机械制造业是竞争的时代，其实质是数控技术的竞争”。 第一章 数控机床的概况 1. 数控机床的产生与发展  数控机床的产生与发展随着科学技术的发展， 数控车床产品日趋复杂化和精密化． 更新换代也越来越频繁． 个 性化的需求使得生产类型由大批、大量向多品种、小批里生产转换，这样相应地对数控车 床产品加工的精度、效率、柔性及自动化等提出了越来越高的要求。 数控车床等机械行业传统、典型的加工方式主要有三种： ( 1 ）采用普通通用机床的单件、小批生产。由技术工人手工操作控制机床，工艺参 数基本由操作工人确定，生产效率低，产品质量不稳定．特别是一些复杂的零件加工，需 依赖靠模或借助画线和样板等手工操作的方法进行加工，加上效率和精度受到很大限制。 ( 2 ）采用通用的机械自动化机床（如凸轮自动车床）的大批童生产．以专用凸轮、 靠模等实体零件作为加工工艺、控制信息的载体来控制机床的自动运行。若产品更新，则 需设计、更换或调整相应的信息载体零件，因此需要较长的准备周期，仅适用于大批量简 单零件标准件类的加工。 ( 3 ）采用组合专用机床及其自动线的大批量生产一般以系列化的通用部件和专用化 夹具、多轴箱体等组成主机本体．采用 PLC 实现自动或半自动控制．其加工工艺内容及参 数在设备设计时就严格规定．使用中一般很难也很少更改．这种自动化高效设备需要较大 的初期投资和较长的生产准备周期，只有在大批量生产条件下才会产生显著的经济效益。 显然二 L 述三种加工方式对于当前机械制造业中占机械加工总量 70 %至 80 ％的单件小批 量生产的零件很难适应。 为 r 解决上述问题，满足多品种、小批量、复杂、高精度零件的自动化生产要求．迫切需 要一种通用、灵活、能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床． 以计算机技术为依托，1952 年美国帕森斯（Parsons）公司和麻省理工学院（MIT ）合作， 研制成功了世界上第一台以数字计算机为基础的数字控制三坐标直线插补铣床，从而使得 机械制造业进人了一个崭新时代。 第一台数控机床问世以来，随着微电子技术、白动控制技术和精密测量技术的发展，数控 技术也得到了迅速发展．先后经历了 电子份（1952 年）、晶体管（1959 年）、小规模集 成电路( 1965 年）、大规模集成电路及小型计算机（1970 年）和微处理机[或微型计算 机（l 974 年）〕等五代数控系统。 前几代数控系统属于专用控制计算机的硬接线（硬件）系统，一般称为 NC ( numerical control ）20 世纪 70 年代初期．计算机技术的迅速发展使得小型计算机的价格急剧下降， 从而出现了以小型计算机代替专用硬件控制计算机的第四代数控系统。这种系统不仅具有 更好的经济性，而且许多功能可用编制的专用数控车床程序实现，并可将专用程序储铸在 小垫计算机的存储器中．构成控制软件。这种数控系统称为CNC( computerized numerical control） 即计算机书毛制系统。20 世纪 70 年代中期．以微处理机为核心的数控系统 MNC 得到了迅速发展。CNC 与 MNC 均称为软接线（软件）致控系统。NC 数控系统早已经 淘汰，现代教控均采用 MNC 数控系统．目前通常将现代数控系统称为 CNC 。1958 年，北 京机床研究所和清华大学等单位率先研制了电子管式开环伺胀驱动的数控机床。由于历史 原因，迟迟未能在实用阶段上有所突破。70 年代初期，我国研制的数控装置主要采用晶 体管分立元器件，性能不稳定，可靠性差，只有少甘的数控机床（如专用数控铁床及非圆 齿轮插齿机等）用于生产。1972 年．采用集成数字电路的数控系统在清华大学研制成功， 数控技术开始在车、钻、铣、健、磨及齿轮等加工领域得以推广。 从 1980 年开始，随着我国改革和开放政策的实施，国内一些单位从日本、美国、前 西德等产家引进较先进的数控（制造）技术，并投入批量生产。 与此同时，我国许多单位开始投人经济型数控系统的研制工作。最近，我国在引进、 消化和吸收国外先进数控技术的基础上，开发和生产了拥有自主知识产权的数控软硬件。 现在国内常用的数控系统有广州数控、华中数控等。 2．数控机床的特点 数控车床主要用于车削加工，在车床上一般可以加工各种轴类，套筒类和盘类零件上 的回转表面，如内外圆柱面、圆锥面、成型回转表面及螺纹面等：在数控车床上还可以加 工高精度的曲面与端面螺纹。数控车床上所用的刀具主要是车刀、各种孔加工工具（如钻 头、铰刀、镗刀）及螺纹刀具。其尺寸精度可达 IT5~IT6，表面粗糙度 Ra 为 1.6 以下。 1.数控机床的特点及发展趋势 (1)高精度 数控车床控制系统的性能不断提高，机械结构不断完善，机床精度日益提高。 (2)高效率 随着新刀具材料的应用和机床结构的完善，数控车床的加工效率、主轴转速和传动功 率都在不断的提高。这就使得新型数控车床的空运行时间大为缩短，其加工效率比普通车 床高2-5倍。加工零件形状越复杂，就越能体现出数控车床的高效率加工特点。 (3)高柔性 数控车床具有高柔性的特点，能适应%70以上的多品种、小批零件的自动加工。 (4)高可靠性 随着数控系统性能的提高，数控车床的无故障时间也在迅速提高。 (5)工艺能力强数控车床机既能用于粗加工又能用于精加工，可以在一次装夹中完成其余全部或大部 分工序。 (6)模块化设计 数控车床的制造采用模块化原则设计。 3．数控机床的结构 机床本体是数控机床的主体部分。来自于数控装置的各种运动和动作指令，都必须由机床本体转换 成真实的、准确的机械运动和动作，才能实现数控机床的功能，并保证数控机床的性能要求。 数控机床的机床本体由下列各部分组成： (1) 主传动系统，其功用是实现主运动。 (2) 进给系统，其功用是实现进给运动。 (3)机床基础件，通常指床身、底座、立柱、滑座、工作台等。其功用是支承机床本体的零、 部件，并保证这些零、部件在切削加工过程中占有的准确位置。 (4) 实现某些部件动作和某些辅助功能的装置，如液压、气动、润滑、冷却以及防护、排屑等 装置。 (5) 实现工件回转、分度定位的装置和附件，如回转工作台。 (6) 刀库、刀架和自动换刀装置 (ATC) 。 (7) 自动托盘交换装置 (APC) 。 (8) 特殊功能装置，如刀具破损检测、精度检测和监控装置等。 其中，机床基础件、主传动系统、进给系统以及液压、润滑、冷却等辅助装置是构成数控机床 的机床本体的基本部件， 其他部件则按数控机床的功能和需要选用。 尽管数控机床的机床本体的基本构 成与传统的机床十分相似， 但由于数控机床在功能和性能上的要求与传统机床存在着巨大的差距， 所以 数控机床的机床本体在总体布局、结构、性能上与传统机床有许多明显的差异，出现了许多适应数控机 床功能特点的完全新颖的机械结构和部件。 第二章 零件图分析 1.零件图纸 零件图1 零件图2 2.零件图的结构工艺性分析 零件的结构工艺性是指所设计的零件，在能够满足使用性能要求的前提下制造的可行性和经济性。好的结构工艺性会使零件加工容易，节省成本，节省材料；而较差的结构工艺性会使加工困难，加大成本，浪费材料，甚至无法加工。通过对零件的结构特点、精度要求和复杂程度进行分析的过程，可以确定零件所需的加工方法和数控机床的类型和规格。 3.零件的形状分析 该零件为回转型零件，装夹方便，采用三爪自定心卡盘即可。通过以图纸的数据分析，考虑加工的速度和加工的经济性，最好的加工方式为车加工，考虑到该工件外形轮廓复杂，所以选定加工的设备使用数控车床。 4.零件的形位公差分析 形状公差：构成零件的几何特征的点，线，面要素之间的实际形状相对与理想形状的允许变动量。给出形状公差要求的要素称为被测要素。 位置公差：零件上的点，线，面要素的实际位置相对与理想位置的允许变动量。来确定被测要素位置的要素称为基准要素。 该零件形状要求较高，在二次装夹时一定要对其表面进行校正。 第三章 零件加工方法的选择 对于一个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成,而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在考虑选择内容时，应结合本企业设备的实际，立足于解决难题、攻克关键问题和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。 3.1数控加工的内容 在选择时，一般可按下列顺序考虑： （1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容； （2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容； （3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。 3.1.1不适于数控加工的内容 一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综合效益等方面都会得到明显提高。相比之下，下列一些内容不宜选择采用数控加工： （1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容； （2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工； （3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加了程序编制的难度。 此外，在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等等。总之，要尽量做到合理，达到多、快、好、省的目的。要防止把数控机床降格为通用机床使用。 3.2对刀点的设置 图3-1 对刀点是指在数控机床上加工零件，刀具相对零件运动的起始点。对刀点也称作程序起始点或起刀点。 目的：确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀点可与程序原点重合，也可在任何便于对刀之处，但该点与程序原点之间必须有确定的坐标联系. 经过分析 为了方便编程时坐标的计算,讲对刀点 设定在右边的前端如图3-1 3.3机床的合理选择 数控机床通常最合适加工具有一下特点的零件 1） 多品种、小批量生产的零件新产品试制中的零件。 2） 轮廓形状复杂，或对加工精度要求较高的零件。 3） 用普通机床加工时需用昂贵的工艺装备（工具、夹具和模具）的零件 4） 需要多次改型的零件。 5） 价格昂贵，加工中不允许报废的零件。 6） 需要最短时间周期的急需零件。 本题中的零件加工精度要求在普通机床上无法完成，所以选择数控机床进行加工。 3.4加工方法的选择 加工方法的选择原则是：同时保证加工精度和表面粗糙度的要求。此外还应考虑生产效率及经济性的要求，以及现场生产设备等实际情况。 本题的零件采用数控车床进行加工。 外圆表面加工方法的选择 A、外圆加工方法 外圆表面是轴类零件的主要表面，因此要能合理地制订轴类零件的机械加工工艺规程，外圆表面的加工方法主要包括车削加工、磨削加工等。 本题主要采用车削加工。 B、外圆加工方法的适用范围 序号 加工方法 经济精度 ( 公差等级表示 ) 经济粗糙度值 Ra ／ um 适用范围 1 粗车 IT18~13 12.5~50 适用于淬火钢以外的各种金属 2 粗车 - 半精车 IT11~10 3.2~6.3 3 粗车 - 半精车 - 精车 IT7~8 0.8~1.6 4 粗车 - 半精车 - 精车 -滚压（或抛光） IT7~8 0.25~0.2 5 粗车 - 半精车 -磨削 IT7~8 0.4~0.8 主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢，但不宜加工有色金属 6 粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 IT6~7 0.1~0.4 7 粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 -超精加工（或轮式超精磨） IT5 0.012~0.1 ( 或 R Z 0.1) 8 粗车 - 半精车 -精车 -精细车（金刚车） IT6~7 0.025~0.4 主要用于要求较高的有色金属加工 9 粗车 - 半精车 - 粗磨 -精磨 -超精磨（或镜面磨） IT5 以上 0.006~0.025 ( 或 R Z 0.05) 极高精度的外圆加工 10 粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 -研磨 IT5 以上 0.006~0.1 ( 或 R Z 0.05) 考虑到加工的经济性, 本零件采用 3粗车 - 半精车 - 精车 的加工方法 即可达到图纸的加工要求,节约加工成本。 内孔表面加工方法的选择 钻孔：用钻头在工件实体部位加工孔称为钻孔。钻孔属粗加工，可达到的尺寸公差等级为IT13~IT11，表面粗糙度值为Ra50~12.5μm。是由于麻花钻长度较长，钻芯直径小而刚性差，又有横刃的影响。 扩孔：扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工，以扩大孔径并提高精度和降低表面粗糙度值。扩孔可达到的尺寸公差等级为IT11~IT10, 表面粗糙度值为Ra12.5~6.3μm，属于孔的半精加工方法，常作铰削前的预加工，也可作为精度不高的孔的终加工。 铰孔：铰孔是在半精加工（扩孔或半精镗）的基础上对孔进行的一种精 加工方法。铰孔的尺寸公差等级可达IT9~IT6，表面粗糙度值可Ra3.2~0.2μm。铰孔的方式有机铰和手铰两种。在机床上进行铰削称为机铰，用手工进行铰削的称为手铰。 镗孔：镗孔是用镗刀对已钻出、铸出或锻出的孔做进一步的加工。可在车床、镗床或铣床上进行。镗孔是常用的孔加工方法之一，可分为粗镗、半精镗和精镗。粗镗的尺寸公差等级为IT13~IT12，表面粗糙度值为Ra12.5~6.3μm；半精镗的尺寸公差等级为IT10~IT9，表面粗糙度值为Ra6.3~3.2μm；精镗的尺寸公差等级为IT8~IT7，表面粗糙度值为Ra1.6~0.8μm。 考虑到加工的经济性, 本零件采用 钻孔-镗孔的加工方法 即可达到图纸的加工要求,节约加工成本。 第四章 零件工艺规程设计 工序卡这是一种最详细的工艺规程，它是以指导工人操作为目的的进行编制的，一般按零件分工序编号。卡片上包括本工序的工序草图、装夹方式、切削用量、检验工具、工艺装备以及工时定额的详细说明。 实际生产中应用什么样的工艺规程要视产品的生产类型和所加工的零部件具体情况而定。一般而言，单件小批生产的一般零件只编制工艺过程卡，内容比较简单，个别关键零件可编制工艺卡；成批生产的一般零件多采用工艺卡片，对关键零件则需编制工序卡片；在大批大量生产中的绝大多数零件，则要求有完整详细的工艺规程文件，往往需要为每一道工序编制工序卡片。 加工顺序的安排 顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则进行： （1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑； （2）先进行内腔加工，后进行外形加工； （3）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数； 该零件需要两次装夹即可加工完成，在程序编制的过程中按照先粗后精、从左至右的顺序进行。 4.1零件工序卡 4.1.1零件1工序卡片 数控加工工序卡片4-1 材料 铝 零件图1 夹具名称 三爪自定心卡盘 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速S/（r/min） 进给量f/（mm/r） 背吃刀量ap/mm 1 车端面 T01 500 0.2 0.5 2 粗精车右端面外轮廓 T01 500 0.2 1 3 钻孔 钻头 600 0.2 4 镗内孔 T02 800 0.2 0.5 5 切内退刀槽 T03 500 0.2 0.5 6 车内M25X1.5内螺纹 T04 300 0.1 0.5 7 拆卸工件,掉头装夹 8 车端面 T01 800 0.2 0.5 9 粗精车左端面外轮廓 T01 800 0.2 1 10 切退刀槽 T05 500 0.1 0.5 11 去毛刺 12 检测、校核 4.1.2零件2工序卡片 数控加工工序卡片4-2 材料 铝 零件图2 夹具名称 三爪自定心卡盘 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速S/（r/min） 进给量f/（mm/r） 背吃刀量ap/mm 1 车端面 T01 500 0.2 0.5 2 粗车右端面外轮廓 T01 500 0.2 1 3 精车右端面外轮廓 T01 500 0.2 1 4 拆卸工件,掉头装夹 5 粗精车左端面外轮廓 T01 500 0.2 1 6 切退刀槽 T05 500 0.2 0.5 7 车外M25X1.5外螺纹 T06 300 0.1 0.5 8 去毛刺 9 检测、校核 4.2零件2的工序卡及刀具卡片 数控加工刀具卡片4-1 序号 刀具号 刀具名称及规格 刀尖半径R 刀尖位置T 数量 加工表面 备注 1 中心钻 1 左端面 手动 2 Φ22钻头 1 钻孔 手动 3 T01 35°外圆车刀 0.8mm 3mm 1 外圆以及端面 4 T02 内孔镗刀 0.1m 2mm 1 粗精车内轮廓 5 T03 内切槽车刀 B=4mm 1 切槽 6 T04 60°内螺纹车刀 0.2mm 0 1 三角形螺纹 7 T05 切槽车刀 B=3mm 1 切槽 8 T06 60°外螺纹车刀 0.2mm 0 1 三角形螺纹 第五章 数控编程 5.1零件图1的数控加工程序 5.1.1右端如图5-1 图5-1 程序 注释 T0101G95 车外圆 1号刀,外圆车刀 M3S500 主轴正转,转速500 G0X62 快速定位X62 Z2 快速接近工件Z2 G71U1R1P1Q2X0.5Z0F0.2 外圆粗精车循环 N1G1X40 循环起始段 Z-30 Z向进行车削 X56 X向抬刀 X60W-2 倒角C2 Z-45 Z向进行车削 N2X62 循环结束段 G0X100 返回换刀点 Z100 打中心钻 钻孔,直径22 T0202G95 镗孔 1号刀,内孔车刀用于镗孔 M3S800 主轴正转,转速800 G0X22 快速定位X22 Z2 快速接近工件 G71U1R1P1Q2X-0.5Z0F0.2 内孔粗精车循环 N1G1X24 循环起始段 Z-15 N2X22 循环结束段 G0Z100 返回换刀点 T0303G95 切槽 3号刀,内孔螺纹刀 M3S500 主轴正转,转速500 G0X22Z2 快速定位 Z-19 快速定位 G1X29F0.1 切槽 X22 退刀 G0Z100 返回换刀点 T0404G95 螺纹 4号刀,内孔螺纹刀 M3S300 主轴正转,转速300 G0X23 快速定位X23 Z2 快速接近工件 G82X23.5Z-15R-0.5E1F1.5 螺纹加工循环 G82X24Z-15R-0.5E1F1.5 螺纹加工循环 G82X24.5Z-15R-0.5E1F1.5 螺纹加工循环 G82X25Z-15R-0.5E1F1.5 螺纹加工循环 G0Z100 X100 返回安全点 M30 程序结束 5.1.2左端如图5-2 图5-2 程序 注释 T0101G95 1号刀,外圆车刀 M3S800 主轴正转,转速800 G0X62 快速定位X62 Z2 快速接近工件Z2 G71U1R1P1Q2X0.5Z0F0.2 外圆粗精车循环 N1G1X0 循环起始段 Z0 Z向进行车削 G3X16.5Z-15.65R10 X向抬刀 G1X40Z-30 倒角C2 Z-45 Z向进行车削 N2X62 循环结束段 G0X100 返回换刀点 Z100 T0202G95 切槽 2号刀,切槽刀 M3S500 主轴正转,转速500 G0X62Z2 快速定位 Z-45 快速定位 G1X36F0.1 切槽 X62 退刀 G0X100 返回换刀点 Z100 M30 程序结束 5. 2零件图2的数控加工程序 图5-3 程序 注释 T0101G95 1号刀,外圆车刀 M3S800 主轴正转,转速800 G0X62 快速定位X62 Z2 快速接近工件Z2 G71U1R1P1Q2X0.5Z0F0.2 外圆粗精车循环 N1G1X23 循环起始段 Z0 Z向进行接近工件 X25W-1 倒角C1 Z-15 Z向进行车削 X60 X向进行车削 N2X62 循环结束段 G0X100 返回安全点 Z100 返回换刀点 T0202G95 切槽 2号刀,切槽刀 M3S500 主轴正转,转速500 G0X62Z2 快速定位 Z-15 快速定位 G1X20F0.1 切槽 X62 退刀 G0X100 返回换刀点 Z100 M30 程序结束 T0404G95 螺纹 4号刀,内孔螺纹刀 M3S300 主轴正转,转速300 G0X25 快速定位X25 Z2 快速接近工件 G82X25Z-15R0.5E1F1.5 螺纹加工循环 G82X24.5Z-15R0.5E1F1.5 螺纹加工循环 G82X24Z-15R0.5E1F1.5 螺纹加工循环 G82X23.5Z-15R0.5E1F1.5 螺纹加工循环 G0Z100 返回安全点 X100 返回安全点 M30 程序结束 第六章 数控仿真与校正 计算机数控仿真是应用计算机技术对数控加工操作过程进行模拟仿真的一门新技术。该技术面向实际生产过程的机床仿真操作，加工过程三维动态的逼真再现，能使每一个学生，对数控加工建立感性认识，可以反复动手进行数控加工操作，有效解决了因数控设备昂贵和有一定危险性，很难做到每位学生“一人一机”的问题，在培养全面熟练掌握数控加工技术的实用型技能人才方面发挥显著作用。 6.1设置工件尺寸 以及装夹方法 6.2进行对刀设置 6.3输入加工程序 6.4对工件进行仿真加工 进过数控仿真软件的 仿真加工,发现刀路安全可靠,工艺安排没有错误,加工过程不会对工件 刀具机床 产生破坏,程序正确无误,可上机经行加工。 致谢 本人在毕业课题的设计中，学习了不少的新知识，体会到了学习的重要性，同时，感谢学校规划与教育，给予我们良好的学习环境，并提供给我们对学业及个人生涯发展的多元信息，帮助我们成长。 感谢这几年来陪伴我们学习与生活的恩师，感谢您们对我精心的教育，感谢您们没使我的学习变成劳作而成为一种快乐；感谢您们让我明白自身的价值；感谢您们帮助我发现了自己的专长，而且让我把事情做得更好。感谢您们容忍我的任信与错误，不仅教会了我知识，更教会了我如何做事，如何做人。 这几年以来，经历过的所有事，所有人，都将是我以后生活回味的一部分，是我为人处事的指南针。就要离开学校，走上工作的岗位了，这是我人生历程的又一个起点，在这里祝福大学里跟我风雨同舟的朋友们，各自安好，未来总会是绚烂缤纷。 参考文献 [1] 吴国华《金属切削机床》[第二版],北京:机械工业出版社,2001.2.  [2] 余英良《数控加工编程及操作》北京:高等教育出版社，2005.1 [3] 陆剑中 孙家宁《金属切削原理与刀具》北京:机械工业出版社,2001.4 [4] 倪森寿《机械制造工艺基础》北京:教育出版社，2005.3 [5] 刘守勇《机械制造工艺与机床夹具》北京: 机械工业出版社,2000. [6] 周保牛 黄俊桂《数控编程与加工技术》北京：机械工业出版社，2009.8