畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-數(shù)控銑床加工工藝設(shè)計(jì)

1、<p>　　中 南 大 學(xué) 現(xiàn) 代 遠(yuǎn) 程 教 育</p><p>　　畢 業(yè) 論 文</p><p>　　論文題目 數(shù)控銑床加工工藝設(shè)計(jì) </p><p>　　姓 名 </p><p>　　專 業(yè)

2、 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　層 次 專升本 </p><p>　　入學(xué)時(shí)間 2009秋 </p><p>　　管理中心 重慶直屬管理中心

3、 </p><p>　　學(xué)習(xí)中心 重慶直屬學(xué)習(xí)中心 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2011年10月10日</p><p><b>　　目 錄</b></

4、p><p><b>　　第一章 前 言1</b></p><p>　　第二章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)主要內(nèi)容2</p><p>　　2.1數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇2</p><p>　　2.1.1數(shù)控加工的內(nèi)容2</p><p>　　2.1.2適于數(shù)控加工的內(nèi)容2</p><p&

5、gt;　　2.2 數(shù)控加工工藝性分析3</p><p>　　2.2.1標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)3</p><p>　　2.2.2幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確3</p><p>　　2.2.3定位基準(zhǔn)可靠3</p><p>　　2.2.4統(tǒng)一幾何類型及尺寸3</p><p>　　2.3數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)3&

6、lt;/p><p>　　2.3.1工序的劃分4</p><p>　　2.3.2順序的安排4</p><p>　　2.3.3數(shù)控加工工藝與普通工序的銜接4</p><p>　　第三章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)方法5</p><p>　　3.1確定走刀路線和安排加工順序5</p><p>　　3.2確

7、定定位和夾緊方案7</p><p>　　3.3確定刀具與工件的相對位置7</p><p>　　3.3.1對刀點(diǎn)的選擇原則7</p><p>　　3.4 確定切削用量9</p><p>　　3.4.1填寫數(shù)控加工技術(shù)文件10</p><p>　　3.4.2數(shù)控編程任務(wù)書10</p><p&

8、gt;　　3.4.3數(shù)控加工工件安裝和原點(diǎn)設(shè)定卡片（簡稱裝夾圖和零件設(shè)定卡）11</p><p>　　3.4.4數(shù)控加工工序卡片12</p><p>　　3.4.5數(shù)控加工走刀路線圖13</p><p>　　3.5數(shù)控刀具卡片14</p><p>　　第四章 數(shù)控銑床加工的基本特點(diǎn)15</p><p>　　第

9、五章 數(shù)控銑床刀具的選擇16</p><p>　　5.1數(shù)控銑床對刀具的要求及銑刀的種類16</p><p>　　5.1.1對刀具的要求16</p><p>　　5.1.2常用銑刀種類17</p><p>　　5.2孔加工刀具的選用17</p><p>　　5.3銑削加工刀具選用18</p>

10、<p><b>　　結(jié)論18</b></p><p><b>　　結(jié)束語18</b></p><p>　　參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　數(shù)控銑床加工工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)號(hào)： 姓名： 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化</p><p&

11、gt;　　摘要 目的數(shù)控機(jī)床作為一種高效率的設(shè)備,欲充分發(fā)揮其高性能、高精度和高自動(dòng)化的特點(diǎn),除了必須掌握機(jī)床的性能、特點(diǎn)及操作方法外,還應(yīng)在編程前進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析和確定合理的加工工藝,以得到最優(yōu)的加工方案。方法 本文通過理論上的論述和實(shí)例的說明，得到數(shù)控銑床加工工藝的基本過程為：零件圖分析，加工工藝路線的設(shè)計(jì)，夾具和刀具的選擇，切削用量的選擇和劃分工序及擬定加工順序等步驟。結(jié)果 加工方案的實(shí)現(xiàn)、工藝方案的設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)的分析與實(shí)現(xiàn)。

12、設(shè)計(jì)計(jì)算與說明、完成設(shè)計(jì)。結(jié)論 本課題是圍繞數(shù)控銑床加工的工藝流程來進(jìn)行設(shè)計(jì)的， 根據(jù)給定的規(guī)定動(dòng)作順序，綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和相關(guān)的機(jī)械加工專業(yè)知識(shí)，完成數(shù)控銑床加工工藝的設(shè)計(jì)，并繪制必要的走刀路線圖，其中包括確定走刀路線和安排加工順序；加工方案的實(shí)現(xiàn)、工藝方案的設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)的分析與實(shí)現(xiàn)。并對本次設(shè)計(jì)進(jìn)行了歸納總結(jié)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；加工中心；車削中心；刀具；零件圖;<

13、/p><p><b>　　第一章 前 言</b></p><p>　　機(jī)械工業(yè)作為國家的基礎(chǔ)，國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的標(biāo)志，具有十分重要的地位。不論是傳統(tǒng)工業(yè)，還是高科技產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機(jī)械裝備，機(jī)械工業(yè)所生產(chǎn)裝備的性能、質(zhì)量和運(yùn)用，對國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步有很大的影響。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此，世界各國都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作

14、為發(fā)展本國經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。數(shù)控銑床的加工工藝與普通銑床的加工工藝有許多相同之處，但在數(shù)控銑床上加工零件比普通銑床加工零件的工藝規(guī)程要復(fù)雜得多。在數(shù)控加工前，要將機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過程、零件的工藝過程、刀具的形狀、切削用量和走刀路線等都編入程序，這就要求程序設(shè)計(jì)人員具有多方面的知識(shí)基礎(chǔ)。合格的程序員首先是一個(gè)合格的工藝人員，否則就無法做到全面周到地考慮零件加工的全過程，以及正確、合理地編制零件的加工程序。</p><p&g

15、t;　　作為一名機(jī)械相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，在歷經(jīng)四年的大學(xué)學(xué)習(xí)，較充分的掌握了基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)，并把自己所學(xué)的知識(shí)溶于畢業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是四年來我對所學(xué)知識(shí)的一次總結(jié)，同時(shí)也是對自我價(jià)值的一次實(shí)現(xiàn)。并把做好畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)作大學(xué)幾年來的最大挑戰(zhàn)，我會(huì)盡自己最大的努力做好。</p><p>　　第二章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)主要內(nèi)容</p><p>　　在進(jìn)行

16、數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)進(jìn)行以下幾方面的工作：數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇； 數(shù)控加工工藝性分析；數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)。 </p><p>　　2.1數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇</p><p>　　對于一個(gè)零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床上完成,而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。這就需要對零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析

17、，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。在考慮選擇內(nèi)容時(shí)，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實(shí)際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵問題和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。</p><p>　　2.1.1數(shù)控加工的內(nèi)容</p><p>　　在選擇時(shí)，一般可按下列順序考慮：</p><p>　　（1）普通銑床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； </p><p&

18、gt;　?。?）普通銑床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容； </p><p>　　（3）普通銑床加工效率低、工人手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控銑床尚存在富裕加工能力時(shí)選擇。</p><p>　　2.1.2適于數(shù)控加工的內(nèi)容</p><p>　　一般來說，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會(huì)得到明顯提高。相比之下，

19、下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工：</p><p>　?。?）占機(jī)調(diào)整時(shí)間長。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個(gè)精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容；</p><p>　　（2）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。這時(shí)，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排普通銑床補(bǔ)加工；</p><p>　?。?）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易

20、于與檢驗(yàn)依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。</p><p>　　此外，在選擇和決定加工內(nèi)容時(shí)，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等等。總之，要盡量做到合理，達(dá)到多、快、好、省的目的。要防止把數(shù)控機(jī)床降格為通用機(jī)床使用。</p><p>　　2.2 數(shù)控加工工藝性分析</p><p>　　被加工零件的數(shù)控加工工藝性問題涉及面很廣，下面結(jié)合編程的可能性和方便性

21、提出一些必須分析和審查的主要內(nèi)容。</p><p>　　2.2.1標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)</p><p>　　在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的。因此零件圖樣上最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)引注尺寸。</p><p>　　2.2.2幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確</p><p>　　在程序編制中，編程人員必須

22、充分掌握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關(guān)系。因?yàn)樵谧詣?dòng)編程時(shí)要對零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義，手工編程時(shí)要計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，無論哪一點(diǎn)不明確或不確定，編程都無法進(jìn)行。但由于零件設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中考慮不周或被忽略，常常出現(xiàn)參數(shù)不全或不清楚，如圓弧與直線、圓弧與圓弧是相切還是相交或相離。所以在審查與分析圖紙時(shí)，一定要仔細(xì)核算，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與設(shè)計(jì)人員聯(lián)系。</p><p>　　2.2.3定位基準(zhǔn)可靠

23、</p><p>　　在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準(zhǔn)定位十分重要。因此往往需要設(shè)置一些輔助基準(zhǔn)，或在毛坯上增加一些工藝凸臺(tái)。為增加定位的穩(wěn)定性，可在底面增加一工藝凸臺(tái)，在完成定位加工后再除去。</p><p>　　2.2.4統(tǒng)一幾何類型及尺寸</p><p>　　零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型及尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還可能應(yīng)用控制程序或?qū)?/p>

24、用程序以縮短程序長度。零件的形狀盡可能對稱，便于利用數(shù)控機(jī)床的鏡向加工功能來編程，以節(jié)省編程時(shí)間。</p><p>　　2.3數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)</p><p>　　數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)與通用機(jī)床加工工藝路線設(shè)計(jì)的主要區(qū)別,在于它往往不是指從毛坯到成品的整個(gè)工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過程的具體描述。因此在工藝路線設(shè)計(jì)中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工的整個(gè)工

25、藝過程中，因而要與其它加工工藝銜接好。常見工藝流程如圖2.1示。</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：</p><p>　　2.3.1工序的劃分</p><p>　　根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行：</p>

26、<p>　?。?）以一次安裝、加工作為一道工序。這種方法適合于加工內(nèi)容較少的零件，加工完后就能達(dá)到待檢狀態(tài)。</p><p>　　（2）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工表面，但考慮到程序太長，會(huì)受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的限制（如一道工序在一個(gè)工作班內(nèi)不能結(jié)束）等。此外，程序太長會(huì)增加出錯(cuò)與檢索的困難。因此程序不能太長，一

27、道工序的內(nèi)容不能太多。</p><p>　　（3）以加工部位劃分工序。對于加工內(nèi)容很多的工件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部位分成幾個(gè)部分，如內(nèi)腔、外形、曲面或平面，并將每一部分的加工作為一道工序。</p><p>　?。?）以粗、精加工劃分工序。對于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，由于對粗加工后可能發(fā)生的變形需要進(jìn)行校形，故一般來說，凡要進(jìn)行粗、精加工的過程，都要將工序分開。</p>&

28、lt;p>　　2.3.2順序的安排</p><p>　　順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位、安裝與夾緊的需要來考慮。順序安排一般應(yīng)按以下原則進(jìn)行：</p><p>　?。?）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也應(yīng)綜合考慮；</p><p>　?。?）先進(jìn)行內(nèi)腔加工，后進(jìn)行外形加工；</p><

29、;p>　?。?）以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)；</p><p>　　2.3.3數(shù)控加工工藝與普通工序的銜接</p><p>　　數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如銜接得不好就容易產(chǎn)生矛盾。因此在熟悉整個(gè)加工工藝內(nèi)容的同時(shí)，要清楚數(shù)控加工工序與普通加工工序各自的技術(shù)要求、加工目的、加工特點(diǎn)，如要

30、不要留加工余量，留多少；定位面與孔的精度要求及形位公差；對校形工序的技術(shù)要求；對毛坯的熱處理狀態(tài)等，這樣才能使各工序達(dá)到相互滿足加工需要，且質(zhì)量目標(biāo)及技術(shù)要求明確，交接驗(yàn)收有依據(jù)。</p><p>　　第三章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)方法</p><p>　　在選擇了數(shù)控加工工藝內(nèi)容和確定了零件加工路線后，即可進(jìn)行數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì)。數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是進(jìn)一步把本工序的加工內(nèi)容、切削用量、

31、工藝裝備、定位夾緊方式及刀具運(yùn)動(dòng)軌跡確定下來，為編制加工程序作好準(zhǔn)備。</p><p>　　3.1確定走刀路線和安排加工順序</p><p>　　走刀路線就是刀具在整個(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。確定走刀路線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　(1）尋求最短加工路線</p><

32、p>　　如加工圖3.1a所示零件上的孔系。3.1b圖的走刀路線為先加工完外圈孔后，再加工內(nèi)圈孔。若改用3.1c圖的走刀路線，減少空刀時(shí)間，則可節(jié)省定位時(shí)間近一倍，提高了加工效率。</p><p>　　圖3-1 進(jìn)給路線圖</p><p>　　(2)最終輪廓一次走刀完成</p><p>　　為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)

33、加工出來。</p><p>　　圖3-2 走刀路線圖</p><p>　　如圖3-2a為用行切方式加工內(nèi)腔的走刀路線，這種走刀能切除內(nèi)腔中的全部余量，不留死角，不傷輪廓。但行切法將在兩次走刀的起點(diǎn)和終點(diǎn)間留下殘留高度，而達(dá)不到要求的表面粗糙度。所以如采用3.2b圖的走刀路線，先用行切法，最后沿周向環(huán)切一刀，光整輪廓表面，能獲得較好的效果。圖3.2c也是一種較好的走刀路線方式。</p&

34、gt;<p>　　(3) 選擇切入切出方向考慮刀具的進(jìn)、退刀（切入、切出）路線時(shí)，刀具的切出或切入點(diǎn)應(yīng)在沿零件輪廓的切線上，以保證工件輪廓光滑；應(yīng)避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面；盡量減少在輪廓加工切削過程中的暫停（切削力突然變化造成彈性變形），以免留下刀痕。</p><p>　　圖3-3 切入切出點(diǎn)的選擇</p><p>　　(4)選擇使工件在加工后變形小的路線

35、</p><p>　　對橫截面積小的細(xì)長零件或薄板零件應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去除余量法安排走刀路線。安排工步時(shí)，應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工步。</p><p>　　3.2確定定位和夾緊方案</p><p>　　在確定定位和夾緊方案時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：</p><p>　　（1）盡可能做到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計(jì)算基準(zhǔn)的統(tǒng)

36、一；</p><p>　　（2）盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次裝夾后能加工出全部待加工表面；</p><p>　　（3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整時(shí)間長的裝夾方案；</p><p>　?。?）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位。</p><p>　　如圖3-4a薄壁套的軸向剛性比徑向剛性好，用卡爪徑向夾緊時(shí)工件變形大，若沿軸向施加夾

37、緊力，變形會(huì)小得多。在夾緊圖3.3b所示的薄壁箱體時(shí)，夾緊力不應(yīng)作用在箱體的頂面，而應(yīng)作用在剛性較好的凸邊上，或改為在頂面上三點(diǎn)夾緊，改變著力點(diǎn)位置，以減小夾緊變形,如圖3.3c所示。</p><p>　　圖3-4 夾緊力作用點(diǎn)與夾緊變形的關(guān)系</p><p>　　3.3確定刀具與工件的相對位置</p><p>　　對于數(shù)控機(jī)床來說，在加工開始時(shí)，確定刀具與工件的相

38、對位置是很重要的，這一相對位置是通過確認(rèn)對刀點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。對刀點(diǎn)是指通過對刀確定刀具與工件相對位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。對刀點(diǎn)可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上與零件定位基準(zhǔn)有一定尺寸聯(lián)系的某一位置，對刀點(diǎn)往往就選擇在零件的加工原點(diǎn)。</p><p>　　3.3.1對刀點(diǎn)的選擇原則</p><p>　?。?）所選的對刀點(diǎn)應(yīng)使程序編制簡單；</p><p>　　（2）對刀點(diǎn)

39、應(yīng)選擇在容易找正、便于確定零件加工原點(diǎn)的位置；</p><p>　?。?）對刀點(diǎn)應(yīng)選在加工時(shí)檢驗(yàn)方便、可靠的位置；</p><p>　　（4）對刀點(diǎn)的選擇應(yīng)有利于提高加工精度。</p><p><b>　　圖3-5 對刀點(diǎn)</b></p><p>　　例如，加工圖3-5所示零件時(shí)，當(dāng)按照圖示路線來編制數(shù)控加工程序時(shí)，選擇

40、夾具定位元件圓柱銷的中心線與定位平面A的交點(diǎn)作為加工的對刀點(diǎn)。顯然，這里的對刀點(diǎn)也恰好是加工原點(diǎn)。</p><p>　　在使用對刀點(diǎn)確定加工原點(diǎn)時(shí)，就需要進(jìn)行“對刀”。所謂對刀是指使“刀位點(diǎn)”與“對刀點(diǎn)”重合的操作。每把刀具的半徑與長度尺寸都是不同的，刀具裝在機(jī)床上后，應(yīng)在控制系統(tǒng)中設(shè)置刀具的基本位置。“刀位點(diǎn)”是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。如圖3.5所示，圓柱銑刀的刀位點(diǎn)是刀具中心線與刀具底面的交點(diǎn)；球頭銑刀的刀位點(diǎn)是

41、球頭的球心點(diǎn)或球頭頂點(diǎn)；車刀的刀位點(diǎn)是刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭的刀位點(diǎn)是鉆頭頂點(diǎn)。各類數(shù)控機(jī)床的對刀方法是不完全一樣的，這一內(nèi)容將結(jié)合各類機(jī)床分別討論。</p><p>　　換刀點(diǎn)是為加工中心、數(shù)控車床等采用多刀進(jìn)行加工的機(jī)床而設(shè)置的，因?yàn)檫@些機(jī)床在加工過程中要自動(dòng)換刀。對于手動(dòng)換刀的數(shù)控銑床，也應(yīng)確定相應(yīng)的換刀位置。為防止換刀時(shí)碰傷零件、刀具或夾具，換刀點(diǎn)常常設(shè)置在被加工零件的輪廓之外，并留有一定的安全量。 &

42、lt;/p><p>　　3.4 確定切削用量</p><p><b>　　圖3-6　刀位點(diǎn)</b></p><p>　　對于高效率的金屬切削機(jī)床加工來說，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。這些條件決定著加工時(shí)間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟(jì)的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削條件。</p><p>　　編程人員在確

43、定每道工序的切削用量時(shí)，應(yīng)根據(jù)刀具的耐用度和機(jī)床說明書中的規(guī)定去選擇。也可以結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比法確定切削用量。在選擇切削用量時(shí)要充分保證刀具能加工完一個(gè)零件，或保證刀具耐用度不低于一個(gè)工作班，最少不低于半個(gè)工作班的工作時(shí)間。</p><p>　　背吃刀量主要受機(jī)床剛度的限制，在機(jī)床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于工序的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。對于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足

44、夠的精加工余量，數(shù)控加工的精加工余量可比通用機(jī)床加工的余量小一些。</p><p>　　編程人員在確定切削用量時(shí)，要根據(jù)被加工工件材料、硬度、切削狀態(tài)、背吃刀量、進(jìn)給量，刀具耐用度，最后選擇合適的切削速度。</p><p>　　表3.1為車削加工時(shí)的選擇切削條件的參考數(shù)據(jù)。</p><p>　　3.4.1填寫數(shù)控加工技術(shù)文件</p><p>

45、　　填寫數(shù)控加工專用技術(shù)文件是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容之一。這些技術(shù)文件既是數(shù)控加工的依據(jù)、產(chǎn)品驗(yàn)收的依據(jù)，也是操作者遵守、執(zhí)行的規(guī)程。技術(shù)文件是對數(shù)控加工的具體說明，目的是讓操作者更明確加工程序的內(nèi)容、裝夾方式、各個(gè)加工部位所選用的刀具及其它技術(shù)問題。數(shù)控加工技術(shù)文件主要有：數(shù)控編程任務(wù)書、工件安裝和原點(diǎn)設(shè)定卡片、數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控加工走刀路線圖、數(shù)控刀具卡片等。以下提供了常用文件格式，文件格式可根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況自行設(shè)計(jì)。</

46、p><p>　　3.4.2數(shù)控編程任務(wù)書</p><p>　　它闡明了工藝人員對數(shù)控加工工序的技術(shù)要求和工序說明，以及數(shù)控加工前應(yīng)保證的加工余量。它是編程人員和工藝人員協(xié)調(diào)工作和編制數(shù)控程序的重要依據(jù)之一。</p><p>　　表3.2數(shù)控編程任務(wù)書</p><p>　　3.4.3數(shù)控加工工件安裝和原點(diǎn)設(shè)定卡片（簡稱裝夾圖和零件設(shè)定卡） <

47、/p><p>　　它應(yīng)表示出數(shù)控加工原點(diǎn)定位方法和夾緊方法，并應(yīng)注明加工原點(diǎn)設(shè)置位置和坐標(biāo)方向，使用的夾具名稱和編號(hào)等。</p><p>　　表3.3數(shù)控加工工件安裝和原點(diǎn)設(shè)定卡片</p><p>　　3.4.4數(shù)控加工工序卡片</p><p>　　數(shù)控加工工序卡與普通加工工序卡有許多相似之處，所不同的是：工序簡圖中應(yīng)注明編程原點(diǎn)與對刀點(diǎn)，要進(jìn)行

48、簡要編程說明（如：所用機(jī)床型號(hào)、程序編號(hào)、刀具半徑補(bǔ)償、鏡向?qū)ΨQ加工方式等）及切削參數(shù)（即程序編入的主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、最大背吃刀量或?qū)挾鹊龋┑倪x擇。</p><p>　　表3.4數(shù)控加工工序卡片</p><p>　　3.4.5數(shù)控加工走刀路線圖</p><p>　　在數(shù)控加工中，常常要注意并防止刀具在運(yùn)動(dòng)過程中與夾具或工件發(fā)生意外碰撞，為此必須設(shè)法告訴操作者關(guān)于編

49、程中的刀具運(yùn)動(dòng)路線（如：從哪里下刀、在哪里抬刀、哪里是斜下刀等）。為簡化走刀路線圖，一般可采用統(tǒng)一約定的符號(hào)來表示。不同的機(jī)床可以采用不同的圖例與格式. 如表3.5</p><p>　　表3.5數(shù)控加工走刀路線圖表</p><p><b>　　3.5數(shù)控刀具卡片</b></p><p>　　數(shù)控加工時(shí)，對刀具的要求十分嚴(yán)格，一般要在機(jī)外對刀儀上

50、預(yù)先調(diào)整刀具直徑和長度。刀具卡反映刀具編號(hào)、刀具結(jié)構(gòu)、尾柄規(guī)格、組合件名稱代號(hào)、刀片型號(hào)和材料等。它是組裝刀具和調(diào)整刀具的依據(jù)，詳見表3.6。</p><p>　　表3.6數(shù)控刀具卡片</p><p>　　不同的機(jī)床或不同的加工目的可能會(huì)需要不同形式的數(shù)控加工專用技術(shù)文件。在工作中，可根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)文件格式。</p><p>　　第四章 數(shù)控銑床加工的基本特點(diǎn)&l

51、t;/p><p>　　數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機(jī)加工的工序內(nèi)容復(fù)雜。數(shù)控機(jī)床加工程序的編制比普通機(jī)床工藝規(guī)程的編制復(fù)雜。這是因?yàn)樵谄胀C(jī)床的加工工藝中不必考慮的問題，如工序內(nèi)工步的安排、對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)及走刀路線的確定等問題，在編制數(shù)控加工工藝時(shí)卻要認(rèn)真考慮。</p><p>　　數(shù)控銑削加工除了具有普通銑床加工的特點(diǎn)外，還有如下特點(diǎn)：</p><p>　?。?）零件加工

52、的適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復(fù)雜或難以控制尺寸的零件，如模具類零件、殼體類零件等。 </p><p>　?。?）能加工普通機(jī)床無法加工或很難加工的零件，如用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線零件以及三維空間曲面類零件。 </p><p>　　（3）能加工一次裝夾定位后，需進(jìn)行多道工序加工的零件。 </p><p>　?。?）加工精度高、

53、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。 </p><p>　?。?）生產(chǎn)自動(dòng)化程序高，可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。有利于生產(chǎn)管理自動(dòng)化。 </p><p>　?。?）生產(chǎn)效率高。 </p><p>　?。?）從切削原理上講，無論是端銑或是周銑都屬于斷續(xù)切削方式，而不像車削那樣連續(xù)切削，因此對刀具的要求較高，具有良好的抗沖擊性、韌性和耐磨性。在干式切削狀況下，

54、還要求有良好的紅硬性。</p><p>　　第五章 數(shù)控銑床刀具的選擇</p><p>　　數(shù)控銑床切削加工具有高速、高效的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)銑床切削加工相比較，數(shù)控銑床對切削加工刀具的要求更高，銑削刀具的剛性、強(qiáng)度、耐用度和安裝調(diào)整方法都會(huì)直接影響切削加工的工作效率；刀具的本身精度，尺寸穩(wěn)定性都會(huì)直接影響工件的加工精度及表面的加工質(zhì)量，合理選用切削刀具也是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一。<

55、;/p><p>　　5.1數(shù)控銑床對刀具的要求及銑刀的種類</p><p>　　5.1.1對刀具的要求 </p><p>　?。?）銑刀剛性要好 一、是為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量的需要；二、是為適應(yīng)數(shù)控銑床加工過程中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)。當(dāng)工件各處的加工余量相差懸殊時(shí)，通用銑床遇到這種情況很容易采取分層銑削方法加以解決，而數(shù)控銑削就必須按程序規(guī)定的走刀路

56、線前進(jìn)，遇到余量大時(shí)無法象通用銑床那樣“隨機(jī)應(yīng)變”，除非在編程時(shí)能夠預(yù)先考慮到，否則銑刀必須返回原點(diǎn)，用改變切削面高度或加大刀具半徑補(bǔ)償值的方法從頭開始加工，多走幾刀。但這樣勢必造成余量少的地方經(jīng)常走空刀，降低了生產(chǎn)效率，如刀具剛性較好就不必這么辦。 </p><p>　　（2）銑刀的耐用度要高 尤其是當(dāng)一把銑刀加工的內(nèi)容很多時(shí)，如刀具不耐用而磨損較快，就會(huì)影響工件的表面質(zhì)量與加工精度，而且會(huì)增加換刀引

57、起的調(diào)刀與對刀次數(shù)，也會(huì)使工作表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺(tái)階，降低了工件的表面質(zhì)量。 </p><p>　　除上述兩點(diǎn)之外，銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削中是十分忌諱的?？傊鶕?jù)被加工工件材料的熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量，選擇剛性好，耐用度高的銑刀，是充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率和獲得滿意的加工質(zhì)量的前提。 </p>&

58、lt;p>　　5.1.2常用銑刀種類 </p><p>　　（1）盤銑刀 一般采用在盤狀刀體上機(jī)夾刀片或刀頭組成，常用于端銑較大的平面。 </p><p>　　（2）端銑刀 端銑刀是數(shù)控銑加工中最常用的一種銑刀，廣泛用于加工平面類零件，圖4-3是兩種最常見的端銑刀。端銑刀除用其端刃銑削外，也常用其側(cè)刃銑削，有時(shí)端刃、側(cè)刃同時(shí)進(jìn)行銑削，端銑刀也可稱為圓柱銑刀。 &l

59、t;/p><p>　?。?）成型銑刀 成型銑刀一般都是為特定的工件或加工內(nèi)容專門設(shè)計(jì)制造的，適用于加工平面類零件的特定形狀（如角度面、凹槽面等），也適用于特形孔或臺(tái)。</p><p>　?。?）球頭銑刀。適用于加工空間曲面零件，有時(shí)也用于平面類零件較大的轉(zhuǎn)接凹圓弧的補(bǔ)加工。 </p><p>　　（5）鼓形銑刀。鼓形銑刀主要用于對變斜角類零件的變斜角面的近似加

60、工。 </p><p>　　除上述幾種類型的銑刀外，數(shù)控銑床也可使用各種通用銑刀。但因不少數(shù)控銑床的主軸內(nèi)有特殊的拉刀裝置，或因主軸內(nèi)孔錐度有別，須配制過渡套和拉桿。</p><p>　　5.2孔加工刀具的選用</p><p>　?。?）數(shù)控機(jī)床孔加工一般無鉆模，由于鉆頭的剛性和切削條件差，選用鉆頭直徑D應(yīng)滿足L/D≤5（L為鉆孔深度）的條件。 </p>

61、<p>　?。?）鉆孔前先用中心鉆定位，保證孔加工的定位精度。 </p><p>　?。?）精鉸孔可選用浮動(dòng)絞刀，鉸孔前孔口要倒角。 </p><p>　　（4）鏜孔時(shí)應(yīng)盡量選用對稱的多刃鏜刀頭進(jìn)行切削，以平衡徑向力，減少鏜削振動(dòng)。 </p><p>　?。?）盡量選擇較粗和較短的刀桿，以減少切削振動(dòng)。</p><p>　　5.

62、3銑削加工刀具選用</p><p>　?。?）鑲裝不重磨可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片的銑刀主要用于銑削平面，粗銑時(shí)銑刀直徑選小一些，精銑時(shí)銑刀直徑選大一些，當(dāng)加工余量大且余量不均勻時(shí)，刀具直徑選小一些，否則會(huì)造成因接刀刀痕過深而影響工件的加工質(zhì)量。 </p><p>　?。?）對立體曲面或變斜角輪廓外形工件加工時(shí)，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀、盤形銑刀。 </p>&l

63、t;p>　?。?）高速鋼立銑刀多用于加工凸臺(tái)和凹槽。如果加工余量較小，表面粗糙度要求較高時(shí)，可選用鑲立方氮化硼刀片或鑲陶瓷刀片的端面銑刀。 </p><p>　?。?）毛坯表面或孔的粗加工，可選用鑲硬質(zhì)合金的玉米銑刀進(jìn)行強(qiáng)力切削。 </p><p>　　（5）加工精度要求較高的凹槽，可選用直徑比槽寬小的立銑刀，先銑槽的中間部分，然后利用刀具半徑補(bǔ)償功能銑削槽的兩邊

64、。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本文通過理論上的論述和實(shí)例的說明，得到數(shù)控銑床加工工藝的基本過程為：零件圖分析，加工工藝路線的設(shè)計(jì)，夾具和刀具的選擇，切削用量的選擇和劃分工序及擬定加工順序等步驟。數(shù)控機(jī)床作為一種高效率的設(shè)備,欲充分發(fā)揮其高性能、高精度和高自動(dòng)化的特點(diǎn),除了必須掌握機(jī)床的性能、特點(diǎn)及操作方法外,還應(yīng)在編程前進(jìn)行詳細(xì)的工

65、藝分析和確定合理的加工工藝,以得到最優(yōu)的加工方案。</p><p>　　畢業(yè)論文是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際工程問題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了

66、鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　畢業(yè)在即，真誠感謝老師們孜孜不倦的教導(dǎo)，感謝你們對本人學(xué)業(yè)上無限的幫助和關(guān)懷！尤其感謝指導(dǎo)老師李恩老師對我的畢業(yè)論文的細(xì)心指導(dǎo)和熱心幫助，不僅給我傳授了數(shù)控銑床加工工藝基本

67、功以及有關(guān)零件圖分析的方法，最重要的是培養(yǎng)了我獨(dú)立思考和分析問題解決問題的能力，豐富了我的想象力，鍛煉了我的動(dòng)手能力，教會(huì)了我處理和查找資料文獻(xiàn)，如何運(yùn)用課堂上所學(xué)到知識(shí)去解決實(shí)際的問題的能力。</p><p>　　同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中，許多同學(xué)也給了我許多幫助，在此也對他們表示感謝！</p><p>　　最后，感謝老師們的批評指正！</p><p><b>

68、　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]吳長德．?dāng)?shù)控加工對傳統(tǒng)加工工藝產(chǎn)生的變革[J]．現(xiàn)代制造工程，2006;(8)</p><p>　　[2]廖效果等. 數(shù)控技術(shù)[M ]. 武漢:湖北科學(xué)技術(shù)出版社2000.</p><p>　　[3]畢承恩.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1993.</p><p>　　[4]宋

69、小春,張木青. 數(shù)控銑床編程與操作[M] . 廣州: 廣東經(jīng)濟(jì)出版社,2005.</p><p>　　[5]謝曉紅. 數(shù)控銑削編程與加工技術(shù)[M] . 北京:電子工業(yè)出版社,2005.</p><p>　　[6]張會(huì)橋,趙江平. 數(shù)控銑床編程加工技術(shù)及典型實(shí)例分析. 茂名學(xué)院學(xué)報(bào)，2006；16（4）</p><p>　　[7]于華. 數(shù)控機(jī)床的編程及實(shí)例[M ].