数控加工工艺参数优化作业论文
数控加工工艺优化
一、概述
优化设计是一门新兴学科，它建立在数学规划理论和计算机程序设计基础上，通过计算机的数值计算，能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案，使期望的经济指标达到最优，它可以成功地解决解析等其它方法难以解决的复杂问题，优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法，因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。
机械优化设计的目的是以最低的成本获得最好的效益，是设计工作者一直追求的目标，从数学的观点看，工程中的优化问题，就是求解极大值或极小值问题，亦即极值问题。本文从优化设计的基本理论、优化设计与产品开发、优化设计特点及优化设计应用等方面阐述优化设计的基本方法理论。
优化设计主要包括两个方面:一是如何将设计问题转化为确切反映问题实质并适合于优化计算的数学模型，建立数学模型包括:选取适当的设计变量，建立优化问题的目标函数和约束条件。目标函数是设计问题所要求的最优指标与设计变量之间的函数关系式，约束条件反映的是设计变量取得范围和相互之间的关系;二是如何求得该数学模型的最优解:可归结为在给定的条件下求目标函数的极值或最优值的问题。机械优化设计就是在给定的载荷或环境条件下，在机械产品的形态、几何尺寸关系或其它因素的限制范围内，以机械系统的功能、强度和经济性等为优化对象，选取设计变量，建立目标函数和约束条件，并使目标函数获得最优值一种现代设计方法，目前机械优化设计已广泛应用于航天、航空和国防等各部门。
优化设计是以建立数学模型进行设计的。优化设计引用了一些新的概念和术语，如前所述的设计变量、目标函数、约束条件等。机械优化设计将机械设计的具体要求构造成数学模型，将机械设计问题转化为数学问题，构成一个完整的数学规划命题，逐步求解这个规划命题，使其最佳地满足设计要求，从而获得可行方案中的最优设计方案。优化设计改变了传统的设计方式。传统设计方法是被动地重复分析产品的性能，而不是主动设计产品的参数。作为一项设计不仅要求方案可行、合理，而且应该是某些指标达到最优的理想方案。并从大量的可行设计方案中找出—种最优化的设计方案，从而实现最优化的设计。优化设计可以满足多方面的性能要求。产品要求总体结构尺寸小，传动效率高，生产成本低等，这些要求用传统设计方法设计是无法解决的。实践证明，最优化设计是保证产品具有优良的性能，减轻自重或体积，降低工程造价的一种有效设计方法。
总的看来，机械优化设计是适应生产现代化要求发展起来的，是一门崭新的
学科。它是在现代机械设计理论的基础上提出的一种更科学的设计方法，它可使机械产品的设计质量达到更高的要求。因此，在加强现代机械设计理论研究的同时，还要进一步加强最优设计数学模型的研究，以便在近代数学、力学和物理学的新成就基础上，使其更能反映客观实际。同时机械优化设计的研究还必须与工程实践、数学力学理论、计算技术和电子计算机的应用等紧密联系起来，才能具有更广阔的发展前景。
优化方法进行设计的步骤：
(1)将机械设计问题的物理模型转变为数学模型。其中包括根据设计要求确定设计目标，建立目标函数；确定设计的约束条件，并以函数的形式表示；同时在建立数学模型时，要确定设计过程中的合理参数作为设计变量。
(2)根据数学模型的性质，选择合适的优化算法，编制计算程序，由计算机进行自动寻优计算以求得最优解。
(3)对计算结果进行分析判断，得出最优设计方案。
二、问题的提出
工艺参数是数控切削加工的基本控制量。如工艺参数选择不当，不仅难以保证工件加工精度及控制加工成本，而且可能因切削力过大等原因造成机床被迫停机，影响数控机床效能的正常发挥。因此，以提高数控切削加工效率、降低加工成本、获得高质量产品为目的进行的数控切削加工工艺参数多目标优化研究，对提高数控加工经济效益具有重要意义。
本文以数控车削、数控铣削加工的主轴转速、进给速度、背吃刀量、铣削宽度等工艺参数作为优化变量，建立了多目标优化数学模型同时采用有效的优化算法实现数控切削加工工艺参数的多目标优化。
优化设计过程中，首先要选择并确定合理的设计参数，经过分析，只把基本的、对设计目标影响较大的参数选为设计参数。至于次要的、对设计目标影响不明显或者根据实际要求可事先确定的参数作为常数处理。
设计参数越多，设计的自由度越大，就有利于寻找最理想的设计方案，但设计变量增多，问题求解就越复杂。因此，对于复杂的问题求解时，必须正确合理地确定设计变量。对于复杂零件的铣削加工，切削因素(本文主要指机床转速，进给速度、背吃刀量和切削宽度)在加工过程中可能变化较大，为了取得尽可能好的优化效果，需要根据各刀位点的切削因素的变化选择不同加工参数。
通常所说的切削参数是指切削运动参数，它主要包括：切削速度、进给量或进给速度、背吃刀量、切削宽度。
三、优化数学模型的建立
1．设计变量
在加工过程中，存在多个路径段，可以在这些路径段内取相同的切削参数，设此路径段相应的切削转速为n i，进给速度为v f，被吃刀量为a p，切削宽度为a e，刀具在这些路径段内走过的距离为l，将这样的数个路径段组合在一起成为一个路径段组合。整个零件的加工过程由n个这样的路径段组合构成，于是设计参数矢量为
2．目标函数
优化目标的确定应该以本次加工获得最大经济效益为原则。生产实践中常用的切削优化过程优化目标函数有许多种，下面给出了许多不同的加工优化目标。
(1) 最高生产率(单件平均最短生产时间)目标优化函数
单件平均生产时间t的计算
最高生产率优化目标函数为
(2) 最低成本(单件最低平均加工成本)目标优化函数
单件平均加工成本C的计算
最低成本优化目标函数为
(3) 最大利润率目标优化函数
平均利润率Pr的计算
最大利润率优化目标函数为
(4)可变的多目标优化函数。
在优化目标中没有包括最优质量，因为在一般情况下，对每一具体加工过程的技术要求而言，产品质量并非越高越好。本工序只需满足技术要求即可，盲目的追求加工质量，会造成加工成本的无谓增加，造成不必要的浪费。所以加工质量一般不作为优化目标，而作为约束条件。
多目标优化设计问题原则要求各分量目标都达到最优，如能获得这样的结果，当然是十分理想的。但是，事实上解决多目标优化设计问题是一个比较复杂的问题，尤其是在各个分目标的优化相互矛盾，甚至相互对立时更是如此。要解决这个问题，就要对各个分目标进行协调，使其互相做出些“让步”，以得到对各自分目标要求都比较接近的、比较好的最优方案。多目标优化方法有多种，对于单目标优化函数的多目标优化方法采用的是统一目标法。统一目标法的实质就是将各个目标函数f1(x), f2(x),…, fn(x),统一到一个总的“统一目标函数”F(x)中，即
F(x)= f (f1(x), f2(x),…, fn(x))
该方法是把多目标函数的优化问题转变为单目标函数的最优化问题来求解。为了使各个分目标函数能均匀一致趋向各自的最优解，采用线性加权组合法，即引入加权因子，用加权因子乘以各分目标函数，以综合考虑各分目标函数在相对重要程度方面的差异和量纲上的差异。因此，统一目标函数表示为
式中，Wi为第i项目标加权因子，fi(x) 是一个大于零的数，其值由各项目标的数量级和重要程度决定。
由多目标定义，以三个分目标在优化设计问题中具有同等重要性为例，可得
到多目标函数为
3．约束条件
1）约束来源
在切削过程中，技术上可能产生的约束是多种多样的，很难把所有情况下可能产生的制约都详细讨论，总体上可以从组成工艺系统的以下因素去考虑：
(1) 机床特性对切削参数选择的限制
①机床切削速度和进给速度的范围；
②机床主轴所允许的最大扭矩对最大切削力的限制；
③机床功率所允许的最大切削力与切削速度；
④机床的刚度强度所允许的最大切削力。
(2) 工件质量要求对工艺参数选择的限制
①工件表面质量所允许的最大或最小切削速度；
②工件表面粗糙度对最大进给量的限制；
③工件的尺寸精度对最大切削力的限制。
(3) 刀具对切削参数的限制
①刀具的刚度、强度所允许的最大切削力；
②刀具合理寿命所允许的最大切削速度和进给量。
(4) 夹具对切削参数选择的限制主要包括
①夹具能够实现的最大加紧力所允许的最大切削力；
②夹具的刚度、强度所允许的最大切削力。
在实际问题中，并非所有上述制约条件都必须考虑。在具体条件下，某些制约可能必须考虑，而另外一些可能无关紧要。在某些特殊场合，还要考虑其他一些特殊的制约，例如切屑的形态对进给量和切削速度取值范围的限制，工艺系统的动态特性对进给量和切削速度的限制等。
2）目标函数的约束
准确地建立制约条件函数是一个复杂的问题，它涉及到对切削过程机理的认识程度以及实际加工条件的合理简化与表达。这方面的认识正在不断的深化过程中。例如对切屑的形成状态、振动的产生和抑制与切削参数之间的函数关系的精确描述还没有完全建立。
(1) 主切削力
主切削力应满足不能超过机床许可的最大切削力，即Fc ≦Fmax ，Fmax——机床允许的最大切削力，单位为N。
(2) 机床输出功率
材料切削所消耗的功率不能超过机床的最大输出功率，即Pc ≦ηPmax ，η一机床的效率指数；Pmax一机床的最大输出功率，单位为kW。
(3) 进给速度切削进给速度要满足机床进给速度的约束
(4) 主轴转速切削主轴转速要满足机床主轴转速的约束
(5) 表面粗糙度零件加工要达到其表面粗糙度的要求
以上描述的铣削加工参数多目标变参数的优化问题可以归结为：
四、优化算法及计算实例
近年来，越来越多的人们开始将遗传算法用于优化设计，该方法通过遗传因子的变异而扩大了搜索范围，因而对多峰性优化问题相当有效。但是，遗传算法是一种概率搜索方法，它需要用相当数量的染色体组成集团，进行大量目标函数值计算，将神经网络与遗传算法相结合，通过初始实验的样本集合，利用神经网络学习算法建立其切削参数与加工精度和时间的非线性全局映射关系，从而获得遗传算法求解参数优化问题所需的目标函数近似值。
将神经网络与遗传算法结合进行加工参数优化设计的主要步骤为：
1) 经过对相同的被加工零件多次取不同的加工参数，测出加工零件的形位公差，表面粗糙度和加工所用的时间的一系列数据；
2) 将实验得到的加工参数和加工后零件的数据作为样本训练BP神经网络，以获得不同的加工参数和被加工后零件的形位公差、表面粗糙度和加工时间的非线性全局映射关系；
3) 建立优化模型，利用神经网络建立的映射关系计算目标函数值；利用遗传算法进行优胜劣汰的寻优搜索，求出最优解。
因为目标函数值是从神经网络的输出值中得到的，而输出值的范围是0~1之间，假设种群的规模为200，每一个个体都对应一个目标函数值，就会有200个目标函数值集中在0~1之间，使不同的目标函数值非常接近，使群体中每个个体的适应度都很接近，让择优很难进行下去。因此基于神经网络的遗传算法有两点要求：
1) 输出层中所用的激活函数选用值域范围[0，3]的函数F(x)=3/(1+e-x)，而不用传统上值域范围[0，1]的函数F(x)=1/(1+e-x)，使目标函数值之间的范围不要仅
仅局限在[0，1]之间，让不同值之间数值差别显著开来，有利于具体中个体适应度的比较和评价；
2) 如果隐层单元的节点越多，要训练的权重越多，而计算输出值的时间就越多。因此在保证网络训练成功的前提下，尽量使用少的隐层单元的节点。
参数的选取
1．a p的选取
粗加工时，一次走刀尽量切除掉全部余量，a p可达8-10mm；半精加工时，a p可取0.5~2mm；精加工时，a p可取0.1~0.4mm．
2．a e的选取
在铣削过程中，切削宽度，是指的在铣削过程中，刀具在其径向实际参与切削的刀具的宽度。对于立式铣床，指的是水平方向的切削宽度。通常有百分比和绝对值两种表示方式。百分比：指的是切削宽度相对于刀具的直径的百分比。比如用直径φ10mm的合金铣刀，切削宽度是6mm(绝对值)，那么我们也可以说切削宽度是60％。
建立BP网络模型
获得样本数据向量后，由于其中各个指标互不相同，原始样本中各个向量的数据级差别很大，为了计算方便及神经元达到饱和状态，在研究中对样本的输入进行归一化处理。可以用MATLAB实现向量的归一化过程，这里将样本数据归一化到区间[0，1]。令P表示输入向量，t表示目标向量，归一化代码为：％P为原始输入数据
p=[1000 150 0．2 3．0；1000 200 0．4 3．5；1000 250 0．6 4．0；1000 300 0．8 4．5；1000 350 1．0 5．0；1200 150 0．2 3．0；1200 200 0．4 3．5；1200 250 0．6 4．0；1200 300 0．8 4．5；1200 350 1．0 5．0；1400 150 0．3 3．0；1400 200 0．4 3．5；1400 250 0．6 4．O；1400 300 0．8 4．5；1400 350 1．0 5．0；1500 150 0．2 3．O；1500 200 0．4 3．5；1500 250 0．6 4．O；1500 300 0．8 4．5；1500 350 1．05．01’；
％t为原始目标数据
t=[0．04 0．8 360；0．05 1．0 301；0．06 1．2 272；0．07 1．4 240；0．08 1．8 213；0．06 0．8 310；0．08 1．0 270；1．0 1．2 245；1．20 1．3 210；1．40 1．5 196：0．03 0．7 248；0．04 0．8 212：0．05 0．9 193；0．06 1．0 190；0．07 1．2 223；0．04 0．6 215；0．06 0．7 202；0．07 1．0 211；0．08 1．1 220；0．10 1．2 190]’：
％P，T分别表示归一化后的输入向量和目标向量
For i=l：2
P( i，：)=(p( i，：)-min(p( i，：)))／(max(p( i，：))-min(p( i，：)))；
end
for i=l：3
T( i，：)=(t( i，：)．min(t( i，：)))／(max(t( i，：))．min(t( i，：)))；
end
对模型进行编程
MATLAB的代码为
p=[1000 150 0．2 3．0；1000 200 0．4 3．5；1000 250 0．6 4．0；1000 300 0．8 4．5；1000 350
1．0 5．0；1200 150 0．2 3．0；1200 200O．4 3．5；1200 250 O．6 4．0；1200 300 0．8 4．5；1200 350
1．0 5．0；1400 150 0．3 3．0；1400 200 0．4 3．5；1400 250 0．6 4．0；1400 300 0．8 4．5；1400 350
1．0 5．0；1500 150 0．2 3．0；1500 200 0．4 3．5；1500 250 0．6 4．0；1500 300 0．8 4．5；1500 350
1．05．0]’；
For i=l：4
P(i，：)=(p(i，：)一min(p(i，：)))／(max(p(i，：))-min(p(i，：)))；
end
t=[0. 04 0.8 360；0.05 1.0 301；0.06 1.2 272；0.07 1.4 240；0.08 1.8 213；0.06 0.8 310；0.08 1.0 270；1.0 1.2 245；1.20 1.3 210；1.40 1.5 196；0.03 0.7 248；0．04 0.8 212；0.05 0.9 193；0．06 1．0 190；0．07 1．2 223；0．04 0．6 215；0．06 0．7 202；0．07 1．0 211；0．08 1．1 220；0.10 1.2 190]’：for i=l：3
T(j，：)=(t(i，：)-rain(t(i，：)))／(max(t(j，：))．min(1(i，：)))；
end
No=[4 5 6 7 8 9 10 11 12 13]；
For i=l：10
Net= newff ( minmax(P)，[No(i),3],{'tansig'，' logsig '})；
net．trainParam．epoehs=500 z
net．trainParam．goal=0．001：
net=train(net，P，T)：
end
使用遗传算法对数据进行优化
针对所得到的优化函数和约束条件，利用MATLAB中的遗传算法工具箱来求解优化函数的最小值，写出M文件并保存在MATLAB路径下，取名叫GANG．M。
在fitness function空上填上@GANG，Number of variable空上填上变量数为4，限制条件如下面M代码表示：
function[X，FV AL，REASON，OUTPUT，POPULATION，SCORES]=GANG ％％This is an auto generated M file to do optimization with the Genetic Algorithm
and
％Direct Search Toolbox．Use GAOPTIMSET for default GA options structure．％％Fitness function
fitnessFunction=@GANG：．
％％Number of Variables
nvars=4：
％Linear inequality constraints
Aineq=[1 0 0 0；0 1 0 0；0 0 1 0；0 0 0 1]；
Bineq=[350；1500；1；5]；．
％Linear equality constraints
Aeq=[]；
Beq=[]．
％Bounds
LB=[150 1000 0．1 3]；
UB=[350：1500；1；5]；
％Nonlinear constraints
nonlconFunction=[]；
％Start with default options
options 2 gaoptimset；
％％Modify some parameters
options=gaoptimset(options，'PoplnitRange'，[0；100])；
options=gaoptimset(options，'MutationFcn'，{@mutationgaussian 1 1})；
options=gaoptimset(options，'Display'，off)：
options=gaoptimset(options，'PlotFcns'，{@gaplotbestf @gaplotbestindiv
@gaplotdistance @gaplotexpectation @gaplotgenealogy @gaplotrange))；
％％Run GA
[X, FV AL, REASON,OUTPUT,POPULATION，SCORES]=ga(fitnessFunction，nvars，Aineq，Bineq，Aeq，Beq，LB，UB，nonlconFunction，options)；
点击start，得到的优化的结果。
五、结论
点击start，得到的优化的结果。
图1 最佳个体
由图1知，当达到优化的结果时，四个变量的最佳个体取值。
图2 最佳适应度
由图2可知，对最佳适应度函数与平均适应度函数的比较，当遗传到第加代的时候，函数达到摄优值187．5507s。
图3 每一代中最大、最小、平均适应度函数值
由图3可知，每一代中最大、最小、平均适应度函数之间的关系，在遗传到42代时，最大、最小、平均适应度函数值趋于稳定。
图4 优化结束的准则
图4为优化结束的准则，可知当代数达到60的时候，优化过程结束。
图5 函数晟优时变量的取值
图5为函数最优时变量的取值，即当进给速度为350mm/min．转速为1240r/rnin背吃刀量为0.75mm，切削宽度为5mm的时候，函数达到最佳适应度值。
验证优化值
用建好的BP神经网络net对图5所得到的函数最优时变量的取值进行验证，将变量p--[1240 350 0．7564 5]输入到建立好网络net中进行仿真t=sim(net，p)，由网络仿真得到的结果：t=[0．06 1．5 189]，可知得到的结果为形位精度为0．06，粗糙度为 1.5，所需时间为189s，时间相对误差为0.773％。所以优化函数值187.5507s可视为全局的最小点。
数控加工工艺大作业指导书word版本
数控加工工艺大作业指导书 一．大作业目的 通过数控加工工艺大作业练习，使学生掌握零件的数控加工工艺的分析方法。 二．大作业内容 1.分析与制定轴类零件数控加工工艺。 2.分析与制定型腔凸台零件数控加工工艺。 3.分析与制定升降台铣床的支承套零件数控加工工艺。三．大作业完成步骤 1.零件图工艺分析； 2.选择设备； 3.确定零件的定位基准和装夹方式； 4.确定加工顺序及进给路线； 5.刀具选择； 6.确定切削用量； 7.填写数控加工工艺文件。 四、进行数控加工工艺分析时需要考虑的因素 1．数控加工工艺的基本特点 数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。 1）数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容
复杂。这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。 2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。 2．数控加工工艺分析的主要内容 根据数控加工的实践，数控加工工艺主要包括以下方面：1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容； 2）零件图纸的数控工艺性分析； 3）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等； 4）数控工序的设计，如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等； 3．数控加工零件的合理选择 在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的主要因素主要有，毛坯的
数控车床加工工艺分析
数控车床加工工艺分析 摘要：随着数控加工的日益成熟越来越多的零件产品都用数控机床来加工,因此如何改进数控加工的工艺问题就越来越重要。在数控机床上由于机床空间及机床的其他局限了数控加工的灵活性，这样就要求我们要懂得如何改进加工工艺，提高数控机床的应用范围和加工性能。从而达到提高生产效率和产品质量。 关键词：数控加工加工工艺薄壁套管、护轴 前言：数控加工作为一种高效率高精度的生产方式，尤其是形状复杂精度要求很高的模具制造行业，以及成批大量生产的零件。因此数控加工在航空业、电子行业还有其他各行业都广泛应用。然而在数控加工从零件图纸到做出合格的零件需要有一个比较严谨的工艺过程，必须合理安排加工工艺才能快速准确的加工出合格的零件来，否则不但浪费大量的时间，而且还增加劳动者的劳动强度，甚至还会加工出废品来。下面我将结合某一生产实例对数控加工的工艺进行分析。以便帮助大家进一步了解数控加工，对实际加工起到帮助作用。 一般数控机床的加工工艺和普通机床的加工工艺是大同小异的，只是数控机床能够通过程序自动完成普通机床的加工动作，减轻了劳动者的劳动强度，同时能比较精准的加工出合格的零件。由于数控加工整个加工过程都是自动完成的，因此要求我们在加工零件之前就必须把整个加工过程有一个比较合理的安排，其中不能出任何的差错，
否则就会产生严重的后果。 1、1 零件图样分析 因为薄壁加工比较困难，尤其是内孔的加工，由于在切削过程中，薄壁受切削力的作用，容易产生变形。从而导致出现椭圆或中间小，两头大的“腰形”现象。另外薄壁套管由于加工时散热性差，极易产生热变形，使尺寸和形位误差。达不到图纸要求，需解决的重要问题，是如何减小切削力对工件变形的影响。薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题，原因是薄壁零件刚性差，强度弱，在加工中极容易变形，使零件的形位误差增大，不易保证零件的加工质量。可利用数控车床高加工精度及高生产效率的特点，并充分地考虑工艺问题对零件加工质量的影响，为此对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验，有效地克服薄壁零件加工过程中出现的变形，保证了加工精度,为今后更好的加工薄壁零件提供了好的依据及借鉴。 无论用什么形式加工零件，首先都必须从查看零件图开始。由图看见该薄壁零件加工，容易产生变形，这里不仅装夹不方便，而且所要加工的部位也那难以加工，需要设计一专用薄壁套管、护轴。
数控机床课程设计指南(doc 9页)
数控机床课程设计指南（doc 9页）
数控机床课程设计指导书应用专业：机械设计制造及其自动化 班级 学号 姓名
1.设计任务 本次课程设计是通过分析零件图，合理选择零件的数控加工工艺过程，对零件进行数控加工工艺路线进行设计，从而完成零件的数控加工程序的编写。使零件能在数控机床上顺利加工，并且符合零件的设计要求。 2.设计要求 1 绘制二维、三维零件图各一张； 2 数控加工工序卡一份； 3 走刀路线图一份； 4 数控加工程序清单一份（含注释）； 5 设计说明书一份。（分析零件结构；选择机床设备、刀具；编 写数控加工工艺；写出数值计算过程） 3.零件图的分析 在数控车床上加工如图所示的带螺纹的轴类零件，该零件由外圆柱面，槽和螺纹所构成，零件的最大外径为Φ56，加工粗糙度要求较高，并且需要加工M30×1.5的螺纹，其材料为45﹟，分析其形状为不规范的阶梯轴类零件，可以采用端面粗车循环加工指令，选择毛坯尺寸为Φ60mm×150mm的棒料。
4.机床设备的选择 根据该零件图所示为轴类零件，需要的加工的为外轮廓和螺纹，以及毛坯的尺寸大小，查机械设计手册选择FANUC系统的CK7815型数控车床来加工此零件。 5.确定工件的装夹方式 由于这个工件时一个实心轴类零件，并且轴的长度不是很长，所以采用工件的左端面和Φ60的外圆为定位基准。使用普通三爪卡盘加紧工件，取工件的右端面中心为工件的坐标系的原点。 6.确定数控加工刀具及加工工序卡片 根据零件的加工要求，T01号刀为450硬质合金机夹粗切外圆偏刀；T02号刀为900硬质合金机夹粗切外圆偏刀；T03号刀为900硬质合金机夹精切外圆偏刀；T04号刀为硬质合金机夹切槽刀，刀片宽度为5mm，用于切槽、切断车削加工；选择5号刀为硬质合金机夹螺纹刀，用于螺纹车削加工。该零件的数控加工工艺卡片如表1-1所示。 加工流程：加工右端面→粗车外轮廓→精车外轮廓→切螺纹退刀槽→车螺纹→切断 表1-1数控加工工序卡片
数控加工工艺作业1-3答案
数控加工工艺作业1-3答案
第1章数控加工的切削基础 作业 一、单项选择题 1、切削脆性金属材料时，材料的塑性很小，在刀具前角较小、切削厚度较大的情况下，容易产生（ C ）。 （A）带状切屑（B）挤裂切屑（C）单元切屑(D) 崩碎切屑 2、切削用量是指（D）。 （A）切削速度（B）进给量（C）切削深度（D）三者都是 3、粗加工切削用量选择的一般顺序是（ A ）。 （A）a p-f-v c（B）a p- v c -f（C）v c -f-a p（D）f-a p- v c 4、确定外圆车刀主后刀面的空间位置的角度有（ B ）。 （A）g o和a o（B）a o和K r′（C）K r和a o（D）λs和K r′ 5、分析切削层变形规律时，通常把切削刃作用部位的金属划分为（ C ）变形区。 （A）二个（B）四个（C）三个（D）五个 6、在切削平面内测量的车刀角度是（ D ）。 （A）前角（B）后角（C）楔角（D）刃倾角 7、车削用量的选择原则是：粗车时，一般（A ），最后确定一个合适的切 削速度v。 （A）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f； （B）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f； （C）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f； （D）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f。 8、车削时的切削热大部分由（ C ）传散出去。 （A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气 9、切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为（ C ） （A）背吃刀量最大，进给量次之，切削速度最小； （B）进给量最大，背吃刀量次之，切削速度最小； （C）切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小； （D）切削速度最大，背吃刀量次之，进给量最小； 10、粗车细长轴外圆时，刀尖的安装位置应（C ），目的是增加阻尼作用。 （A）比轴中心稍高一些（B）与轴中心线等高 （C）比轴中心略低一些（D）与轴中心线高度无关
零件的数控加工工艺分析
三．零件的数控加工工艺分析 （一）数控加工的基础知识 1．概述零件的数控加工过程 在数控机床上加工零件时，首先要将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化。先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数、刀具参数，再按数控机床规定采用的代码和程序格式，将与加工零件有关的信息如工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、位移量、切削参数(主轴转速、切削进给量、背吃刀量)以及辅助操作(换刀、主轴的正转与反转、切削液的开与关)等编制成数控加工程序，然后将程序输入到数控装置中，经数控装置分析处理后，发出指令控制机床进行自动加工。 数控车床工作过程：如图所示。数控车床工作大致分为下面几个步骤： 1）根据零件图要求的加工技术内容，进行数值计算、工艺处理和程序设计。 2）将数控程序按数控车床规定的程序格式编制出来，并以代码的形式完整记录在存储介质上，通过输入（手工、计算机传输等）方式，将加工程序的内容输送到数控装置。 3）由数控系统接收来的数控程序（NC代码），NC代码是由编程人员在CAM软件上生成或手工编制的，它是一个文本数据，表现比较直观，较容易地被编程人员直接理解，但却无法为软件直接利用。 4）根据X、Z等运动方向的电脉冲信号由伺服系统处理并驱动机床的运动结构（主轴电动机、进给电动机等）动作，使机床自动完成相应零件的加工。 2．切削加工必须具备的两种运动 1）主运动：主运动是切除工件多余金属层，形成工件新表面的必要运动。它是由机床提供的主要运动。主运动的特点是速度最高，消耗功率最多。切削加工中只有一个主运动，它可由工件完成，也可由刀具完成。如车削时工件的旋转运动、铣削和钻削时和钻头的旋转运动等都是主运动。 2）进给运动：进给运动是把切削金属层间断或连续投入切削的一种运动，与主运动相配合即可 不断切削金属层，获得所需的表面。进给运动的特点是速度小、消耗功率少。切削加工中进给运动可以是一个、两个或多个。它可以是连续的运动，如车削外圆时，
数控铣削加工工艺毕业设计论文
长江大学 YANGTZE UEIVERSITY 专科生毕业设计（论文） 题目 专业数控技术 学生姓名严鑫 指导教师管志强（数控指导老师） 院校站点 长江大学继续教育学院
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：
摘要 随着计算机技术的发展,数字控制技术已经广泛的应用于工业控制的各个领域,尤其在机械制造业中应用十分的广泛。而中国作为一个制造业的大国，掌握先进的数控加工工艺和好的编程技术也是相当重要的。 本文开篇主要介绍了数控技术的现状及其发展的趋势，紧接着对数控铣削加工工艺做了简要的介绍，使对数控铣削加工工艺有了一个总体的了解。接下来主要是对具体零件的加工工艺的分析，然后用西门子840D仿真软件指令进行数控编程和仿真加工，最终根据所编写的程序在数控机床上加工出对应的产品。 关键词数控铣床数控工艺编程
数控加工工艺课程设计》课程设计说明书
设计计算过程 结 果一、设计课题 二、零件图纸分析 1. 毛坯的选择，长度为150MM，宽度为90mm，高度为40mm长方体毛坯。 2. 机床选择： 根据该零件加工的数控机床类型和型号。包括主要参数及工作台尺寸。确定定 位方案，夹紧方案等可选择数控铣床机床。 3、刀具及夹具选择 夹具：毛坯为规则的长方体，选用平口钳夹具夹紧即可。 刀具： （1） T06、直径50的飞刀开粗两边的大平面； （2） T01、Φ6的钻头，钻孔6-Φ6的通孔； （3） T02、Φ10的钻头，钻4-Φ10的盲孔； （4） T03、Φ29的钻头，钻2-Φ30的镗刀底孔； （5） T04、Φ30的镗刀，镗孔。 4、切削参数的确定 （1）背刀吃量。飞刀F200, Φ6的钻头F150，Φ10的钻头F150, Φ26Φ钻头 F60, Φ30的镗刀F60.
（2）主轴转速。 主轴转速：主轴转速设为400r/min. 5、走刀路线 四、工艺规程设计 1、工艺路线的拟定 工步1：下料； 工步2：用平口钳夹紧工件，用D50的飞刀加工两边平面； 工步3：用平口钳夹紧工件；用Φ6的钻头，钻孔6个Φ6的通孔； 工步4：用平口钳夹紧工件；用Φ10的钻头，钻4个Φ10深15的盲孔；工步5：用平口钳夹紧工件；用Φ29的钻头，钻2个Φ30镗刀底孔通孔；工步6：用平口钳夹紧工件；用Φ30镗刀，镗2个Φ30镗刀通孔； 工步7：钳工去毛刺； 工步8：检验员检验； 工步9：清洗，封装入库。 2、热处理工艺 零件材料为碳素钢，热处理采用淬火的方式。 3、工艺路线的最终确定 工步1：下料； 工步2：用平口钳夹紧工件，用D50的飞刀加工两边平面； 工步3：用平口钳夹紧工件；用Φ6的钻头，钻孔6个Φ6的通孔；
数控加工工艺习题册
第1章数控加工的切削基础 一、单项选择题 1、切削脆性金属材料时，材料的塑性很小，在刀具 前角较小、切削厚度较大的情况下，容易产生 （ D）。 （A）带状切屑（B）挤裂切屑（C）单元切屑(D) 崩碎切屑 2、切削用量是指（D）。 （A）切削速度（B）进给量（C）切削深度（D）三者都是 3、切削用量选择的一般顺序是（A）。 （A）a p-f-v c（B）a p- v c -f（C）v c -f-a p（D）f-a p- v c 4、确定外圆车刀主后刀面的空间位置的角度有（C）。 （A）γo和αo（B）αo和K r′ （C）K r和αo（D）λs和K r′ 5、分析切削层变形规律时，通常把切削刃作用部位的金属划分为（C ）变形区。 （A）二个（B）四个（C）三个（D）五个 6、在切削平面内测量的车刀角度是（D）。 （A）前角（B）后角（C）楔角（D）刃倾角 7、车削用量的选择原则是：粗车时，一般（A）， 最后确定一个合适的切削速度v。（A）应首先选择 尽可能大的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f； （B）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择 较大的进给量f； （C）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择 较小的进给量f； （D）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择 较小的进给量f。 8、车削时的切削热大部分由（C ）传散出去。 （A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气 9、切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为（C ） （A）背吃刀量最大，进给量次之，切削速度最小； （B）进给量最大，背吃刀量次之，切削速度最小； （C）切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小； （D）切削速度最大，背吃刀量次之，进给量最小； 10、粗车细长轴外圆时，刀尖的安装位置应（A ），目的是增加阻尼作用。 （A）比轴中心稍高一些（B）与轴中心线等高 （C）比轴中心略低一些（D）与轴中心线高度无关 11、数控编程时，通常用F指令表示刀具与工件的相对运动速度，其大小为（C ）。 （A）每转进给量f （B）每齿进给量f z （C）进给速度v f（D）线速度v c 12、刀具几何角度中，影响切屑流向的角度是（B ）。 （A）前角；（B）刃倾角；（C）后角；（D）主偏角。 13、切断、车端面时，刀尖的安装位臵应（B ），否则容易打刀。 （A）比轴中心略低一些；（B）与轴中心线等高； （C）比轴中心稍高一些；（D）与轴中心线高度无关。 14、（A）切削过程平稳，切削力波动小。 （A）带状切屑（B）节状切屑（C）粒状切屑（D）崩碎切屑 15、为提高切削刃强度和耐冲击能力，脆性刀具材料通常选用（B ）。 （A）正前角；（B）负前角；（C）0°前角；（D）任意前角。 二、判断题（正确的打√，错误的打×） 1、用中等切削速度切削塑性金属时最容易产生积屑 瘤。( √) 2、在金属切削过程中，高速加工塑性材料时易产生 积屑瘤，它将对切削过程带来一定的影响。( ×) 3、刀具前角越大，切屑越不易流出、切削力也越大，但刀具的强度越高。（×） 4、主偏角增大，刀具刀尖部分强度与散热条件变差。（√） 5、精加工时首先应该选取尽可能大的背吃刀量。（×） 6、外圆车刀装得低于工件中心时，车刀的工作前角减小，工作后角增大。（√） 7、进给速度由F指令决定，其单位为m/min。（×） 8、前角增加，切削力减小，因此前角越大越好。（×） 9、背吃刀量是根据工件加工余量进行选择的，因而与机床功率和刚度无关。（×） 10、选择合理的刀具几何角度以及适当的切削用量都 能大大提高刀具的使用寿命。（×）
数控铣削加工工艺分析
目录 一、零件图的工艺分析 二、零件设备的选择 三、确定零件的定位基准和装夹方式 四、确定加工顺序及进给路线 五、刀具选择 六、切削用量选择 七、填写数控加工工艺文件
1、如图1所示，材料为45钢，单件生产，毛坯尺寸为 84mm×84mm×22mm），试对该零件的顶面和内外轮廓进行数控铣削加工工艺分析。 图1带型腔的凸台零件图 一零件图的工艺分析 1、图形分析 （1）分析零件图是否完整、正确，零件的视图是否正确、清楚，尺寸、公差、表面粗糙度及有关技术要求是否齐全、明确。从上图可以看出该零件图的尺寸符合了这一要求。 （2）分析零件的技术要求，包括尺寸精度、形位公差、表面粗糙度及热处理是否合理。过高的要求会增加加工难度，提高成本；过低的技术要求会影响工作性能，两者都是不允许的。上图的精度为IT8级，技术要求和尺寸精度都能满足加工要求。 （3）该零件图上的尺寸标注既满足了设计要求，又便于加工，各图形几何要素间的相互关系（相切、相交、垂直和平行）比较明确，条件充分，并且采用了集中标注的方法，满足了设计基准、工艺基准与编程原点的统一。因此该图的尺寸标注符合了数控加工的特点。 2、零件材料分析 由题目提供，材料为45钢。 3、精度分析
该零件最高精度等级为IT8级，所以表面粗糙度均为Ra3.2um。加工时不宜产生震荡。如果定位不好可能会导致表面粗糙度，加工精度难以达到要求。 4、结构分析 从图1上可以看出，带型腔的凸轮零件主要由圆弧和直线组成，该零件的加工内容主要有平面、轮廓、凸台、型腔、铰孔。需要粗精铣上下表面外轮廓内轮廓凸台内腔及铰孔等加工工序。 二、选择设备 由该零件外形和材料等条件，选用XK713A数控铣床。 三、确定零件的定位基准和装夹方式 由零件图可得，以零件的下端面为定位基准，加工上表面。把零件竖放加工外轮廓。 零件的装夹方式采用机用台虎钳。 四、确定加工顺序及进给路线 1、确定加工顺序 加工顺序的拟定按照基面先行，先粗后精的原则确定，因此先加工零件的外轮廓表面，加工上下表面，接着粗铣型腔，再加工孔，按照顺序再精铣一遍即可。 加工圆弧时，应沿圆弧切向切入。 2、进给路线
数控加工工艺课程设计说明书(DOC 22页)
数控加工工艺课程设计说明书(DOC 22页)
《数控加工工艺》课程设计说明书 班级： 学号： 姓名】 指导老师：】
1.设计任务 本次课程设计是通过分析零件图，合理选择零件的数控加工工艺过程，对零件进行数控加工工艺路线进行设计，从而完成零件的数控加工程序的编写。使零件能在数控机床上顺利加工，并且符合零件的设计要求。 2.设计目的。 《数控加工工艺课程设计》是一个重要的实践性教学环节，要求学生运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的有： 1 通过本设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控加工工艺和数控编程的基本内容和基本知识，学习总体方案的拟定、分析与比较的方法。 2 通过对夹具的设计，掌握数控夹具的设计原则以及如何保证零件的工艺尺寸。 3 通过工艺分析，掌握零件的毛坯选择方式以及相关的基准的确定，确定加工顺序。 4 通过对零件图纸的分析，掌握如何根据零件的加工区域选择机床以及加工刀具，并根据刀具和工件的材料确定加工参数。 5 锻炼学生实际数控加工工艺的设计方法，运用手册、标准等技术资料以及撰写论文的能力。同时培养学生的创新意识、工程意识和动手能力。 3.设计要求： 1、要求所设计的工艺能够达到图纸所设计的精度要求。 2、要求所设计的夹具能够安全、可靠、精度等级合格，所加工面充分暴露出来。 3、所编制的加工程序需进行仿真实验，以验证其正确
4.设计内容 4.1分析零件图纸 零件图如下： 1.该零件为滑台工作台，是一个方块形的零件。图中加工轮廓数据充分，尺寸 清晰，无尺寸封闭等缺陷。 2.其中有多个孔有明确的尺寸公差要求和位置公差要求，而无特殊的表面粗糙 度要求，如70+0.1、102+0.1、80+0.1、100+0.1、13.5+0.05、26+0.05.
数控加工工艺作业1-3答案
第 1 章 数控加工的切削基础 作业 、单项选择题 1、切削脆性金属材料时，材料的塑性很小，在刀具前角较小、切削厚度较 大的情况下，容易产生( C )。 (A )带状切屑 (B )挤裂切屑 (C )单元切屑 (D)崩碎切屑 2、 切削用量是指( D )。 (A) 切削速度 (B )进给量 (C )切削深度 (D )三者都是 3、 粗加工切削用量选择的一般顺序是( A )。 ( A B C a p -f-v c ( B ) a p - v c -f ( C ) v c -f-a p ( D ) f-a p - v c 4、确定外圆车刀主后刀面的空间位置的角度有( B ) 5、 分析切削层变形规律时，通常把切削刃作用部位的金属划分为( C ) 变形区。 (A) 二个 (B )四个 (C )三个 (D )五个 6、 在切削平面内测量的车刀角度是 ( D )。 (A )前角 (B )后角 (C )楔角 (D )刃倾角 7、车削用量的选择原则是：粗车时，一般 ( A )，最后确定一个合适的切 削速度 v 。 ap,其次选择较大的进给量f ； ap,其次选择较大的进给量f ； ap,其次选择较小的进给量f ； ap,其次选择较小的进给量f 。8、车削时的切削热大部分由( C )传散出去 A ) 刀具 ( B ) 工件 ( C ) 切屑 ( D ) 空气 9、切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为( C ) (A) 背吃刀量最大，进给量次之，切削速度最小; (B) 进给量最大，背吃刀量次之，切削速度最小; (C) 切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小; (D) 切削速度最大，背吃刀量次之，进给量最小; 10、粗车细长轴外圆时,刀尖的安装位置应( C ),目的是增加阻尼 作用。 A 应首先选择尽可能大的吃刀量 B ) 应首先选择尽可能小的吃刀量 C 应首先选择尽可能大的吃刀量 D ) 应首先选择尽可能小的吃刀量 (A ) g o 和 a o (B ) a o 和 K r (C ) K r 和 a o (D )入 s 和 K r ' (A )比轴中心稍高一些 (C )比轴中心略低一些 (B) 与轴中心线等高 (D )与轴中心线高度无关
数控加工工艺毕业设计论文
日照职业技术学院毕业设计（论文） 数控加工工艺 姓名 : 付卫超 院部：机电工程学院 专业：数控设备应用与维护 指导教师：张华忠 班级： 11级数控设备应用与维护二班 2014年05月
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，因为效率和质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大提高效率，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。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切屑用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要做一些处理，并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点。针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切屑用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度、加工效率、简化工序等方面的优势。 关键词工艺分析加工方案进给路线控制尺寸
第1章前言-----------------------------------第2页第2章工艺方案的分析-------------------------第3页 2.1 零件图-------------------------------第3页 2.2 零件图分析---------------------------第3页 2.3 零件技术要求分析---------------------第3页 2.4 确定加工方法-------------------------第3页 2.5 确定加工方案-------------------------第4页第3章工件的装夹-----------------------------第5页 3.1 定位基准的选择-----------------------第5页 3.2 定位基准选择的原则-------------------第5页 3.3 确定零件的定位基准-------------------第5页 3.4 装夹方式的选择-----------------------第5页 3.5 数控车床常用的装夹方式---------------第5页 3.6 确定合理装夹方式---------------------第5页第4章刀具及切削用量-------------------------第6页 4.1 选择数控刀具的原则-------------------第6页 4.2 选择数控车削刀具---------------------第6页 4.3 设置刀点和换刀点---------------------第6页 4.4 确定切削用量-------------------------第7页第5章轴类零件的加工-------------------------第8页 5.1 轴类零件加工工艺分析-----------------第8页 5.2 轴类零件加工工艺---------------------第11页 5.3 加工坐标系设置-----------------------第13页 5.4 保证加工精度方法---------------------第14页 参考文献 ---------------------------------第15页
电大数控专业数控机床形考册作业1234.doc
数控机床习题（第一章） 1填空题 （1）数控机床一般由控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各种辅助装置组成。 （2 ）数控机床采用■数字控制_技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。 （3 ）突破传统机床结构的最新一代的数控机床是■并联_机床。 （4 ）塁自适应控制_技术的目的是要求在随机变化的加工过程中，通过自动调节加工过程中所测得的工作状态、特性，按照给定的评价指标自动校正自身的工作参数，以达到或接近最佳工作状态。 2选择题 （1 ）一般数控钻、镗床属于（c） （A）直线控制数控机床（B）轮廓控制数控机床 （C）点位控制数控机床（D）曲面控制数控机床 （2 ）（［d ）是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节。 （A ）控制介质（B ）数控装置 （C）输出装置（D）伺服系统 （3）适合于加工形状特别复杂（曲面叶轮）、精度要求较高的零件的数控机床是（ a ）（A）加工中心（B）数控铳床 （C）数控车床（D）数控线切割机床 （4）闭环控制系统的位置检测装置装在（ b ） （A）传动丝杠上（B ）伺服电动机轴上 （C）数控装置上（D）机床移动部件上 （5）根据控制运动方式的不同，数控机床可分为（|a ） （A）开环控制数控机床、闭环控制数控机床和半闭环控制数控机床 （B）点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床 （C）经济型数控机床、普及型数控机床和高档型数控机床 （D ）NC机床和CNC机床3判断题 （1）通常一台数控机床的联动轴数一般会大于或等于可控轴数。（x ） （2 ）数控机床是通过程序来控制的。（X ） （3）数控机床只用于金属切削类加工。（x ） （4 ）数控系统是机床实现自动加工的核心，是整个数控机床的灵魂所在。（V） （5 ）机床本体是数控机床的机械结构实体，是用于完成各种切割加工的机械部分。（V ） 4简答题 （1 ）简述数控机床的发展趋势。 1、高速度与高精度化 2、多功能化 3、智能化 4、高的可靠性
典型零件数控加工工艺分析及编程
典型零件数控加工工艺分析及编程 姓名： 班级： 学号： 指导老师： （单位：江苏省盐城技师学院邮编：224002） 2009-4-10
典型零件数控加工工艺分析及编程 【摘要】针对典型零件选择机床、夹具、刀具及量具，拟定加工工艺路线、切削用量等，编写数控加工的程序。 【关键词】工艺编程 一、数控加工工艺路线的设计 工艺路线是指零件加工所经过的整个路线，也就是列出工序名称的简略工艺过程。工艺路线的拟定是制订工艺规程的重要内容，其主要任务是选择各个表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序及整个工艺过程的工序数目和工序内容。 数控加工工艺路线的设计与通用机床加工工艺路线的设计的主要区别在于它往往不是只从毛坯到成品的整个过程，而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。因此在工艺路线设计中一定要注意到，由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中，因而要与其它加工工艺衔接好。 ⒈工序的划分 根据数控加工的特点，数控加工工序的划分一般可按下列方法进行： ⑴以一次安装、加工作为一道工序。这种方法适合于加工内容较少的零件，加工完后就能达到待检状态。 ⑵以同一把刀具加工的内容划分工序。有些零件虽然能再一次安装加工中加工很多代加工表面，但考虑到程序太长，会受到某些限制（主要是内存容量），机床连续工作时间的限制（如一道工序在一个工作班内不能结束）等，此外，程序太长会增加出错与检索的困难。因此程序不能太长，一道工序内容
不能太多。 ⑶以加工部位划分工序。对于加工内容很多的工件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内腔、外形、曲面或平面，并将每一部分的加工作为一道工序。 ⑷以粗、精加工划分工序。对于加工后易发生变形的工件，由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般来说，凡要进行粗、精加工的过程，都要将工序分开。 ⒉顺序的安排 顺序的安排应根据零件的结构和毛坯，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： ⑴上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插于通用机床加工工序的也应综合考虑; ⑵先进性内腔加工,后进行外形加工; ⑶以相同定位、夹紧方式或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重负定位次数和换刀次数。 ⑷同时还应遵循切削加工顺序的安排原则：先粗后精、先主后次、先面后孔、基准先行。 二、数控编程 数控编程就是生产用数控机床进行零件加工的数控程序的过程。数控程序是由一系列程序段组成，把零件的加工过程、切削用量、位移数据以及各种辅助操作，按机床的操作和运动顺序，用机床规定的指令及程序各式排列而成的一个有序指令集。 零件加工程序的编制是实现数控加工的重要环节，特别是对于复杂零件的加工，其编程工作的重要性甚至超过数控机床
典型轴类零件的数控加工论文
论文 论文（设计）题目：典型轴类零件的数控加工 系别：机械制造 专业：数控技术及应用 班级：XXXXX 姓名：XXXXX 指导教师：XXXXX
摘要 随着数控技术的不断发展和应用领域的逐步扩大，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地提高效率，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。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需要做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，零件装夹方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制一些列问题的论述。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。
目录 摘要 (01) 目录 (02) 引言 (03) 第一章工艺方案分析 (04) 第二章工件的装夹 (06) 第三章道具及切削用量 (08) 第四章典型轴类零件的加工 (11) 第五章数控车床自动编程软件CAXA介绍 (23) 第六章总结 (26) 参考文献 (27)
引言 在机械加工工艺教学中，我们很多专业的学生都要学习数控车床操作技术。让我们了解相关工种的先进技术，同时培养我们在工作岗位的积极性；老师在给我们在讲授数控知识的同时，要求我们必须掌握基本的机械加工工艺，增强系统意识，理解手动操作与自动操作之间的联系，力争把我们真正培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。数控车工基础工艺理论及技能有机融合，包括夹具的使用、量具的识读和使用、刃具的刃磨及使用、基准定位等，分类叙述了车床操作、数控车床自动编程仿真操作、数控车床编程与操作的初、中级内容。以机械加工中车工工艺学与数控车床技能训练密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清晰地展示了数控加工必须掌握的知识和技能的训练途径。对涉及与数控专业相关的基础知识、专业计算，都进行了有针对性的论述，目的在于塑造理论充实、技能扎实的专业技能型人才。 本论文以切削用量的选择，工件的定位装夹，加工顺序和典型零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成可以指导生产的工艺文件。在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削用量，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，尽可能达到加工效率最高、刀具消耗最低的目的。最终形成完整的工艺文件，并能指导实际生产。
数控加工工艺课程设计报告书
目录 一、数控车床加工工艺 1.1数控车床加工工艺特点 (2) 1.2数控车床加工工艺容 (2) 二、图纸的分析及工艺处理 2.1 工艺分析 (2) 2.2 工艺处理 (3) 2.3 选择设备 (3) 2.4 确定零件的定位基准和装夹方式 (3) 2.5确定加工顺序及进给路线 (3) 2.6刀具选择 (3) 2.7切削用量选择 (4) 2.8数控车零件程序清单 (7) 2.9数控仿真截图 (8) 三、数控铣床加工工艺 3.1 零件图工艺分析 (9) 3.2确定装夹方案 (10) 3.3确定加工顺序 (10) 3.4刀具选择 (10) 3.5 切削用量选择 (13) 四、主要加工程序 4.1 确定编程原点 (13) 4.2 机床的选择 (14) 4.3 数控铣XKG-028零件程序清单 (14) 4.4 数控仿真截图 (18) 五、设计总结 (19) 六、参考文献 (20)
一、数控车床加工工艺 1.1、数控车床加工的工艺特点 数控车床加工与普通车床加工在许多方面遵循的原则基本上是一致的。但数控车床加工自动化程度高，控制功能强，设备费用高，因此也就相应形成了数控车床加工工艺的自身特点。 1.2、数控车床加工工艺容 （1）选择并确定适合在数控车床上加工的零件并确定工序容。 （2）分析被加工零件图纸的数控加工工艺，明确加工容与技术要求。 （3）确定零件加工反感，制定数控加工工艺路线，如划分工序、安排加工顺序等。 （4）设计数控加工工序，制定定位夹紧方案，划分工步，规划走刀路线，选择刀辅具，确定切削用量，计算工序尺寸及工差等。 （5）数控加工专用技术文件的编写。 二、图纸的分析及工艺处理 2.1、工艺分析 轴类零件是机械加工中不可缺少的一类零件，在机械装配中起着举足轻重的作用。工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定的合理与否，对程序编制、机床的加工效率和零件加工精度都有重要影响。该零件右端有两
(完整版)数控加工工艺作业1-3答案
第1章数控加工的切削基础 作业 一、单项选择题 1、切削脆性金属材料时，材料的塑性很小，在刀具前角较小、切削厚度较大的情况下，容易产生（ C ）。 （A）带状切屑（B）挤裂切屑（C）单元切屑(D) 崩碎切屑 2、切削用量是指（D）。 （A）切削速度（B）进给量（C）切削深度（D）三者都是 3、粗加工切削用量选择的一般顺序是（ A ）。 （A）a p-f-v c（B）a p- v c -f（C）v c -f-a p（D）f-a p- v c 4、确定外圆车刀主后刀面的空间位置的角度有（ B ）。 （A）g o和a o（B）a o和K r′（C）K r和a o（D）λs和K r′ 5、分析切削层变形规律时，通常把切削刃作用部位的金属划分为（ C ）变形区。 （A）二个（B）四个（C）三个（D）五个 6、在切削平面内测量的车刀角度是（ D ）。 （A）前角（B）后角（C）楔角（D）刃倾角 7、车削用量的选择原则是：粗车时，一般（A ），最后确定一个合适的切 削速度v。 （A）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f； （B）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f； （C）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f； （D）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f。 8、车削时的切削热大部分由（ C ）传散出去。 （A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气 9、切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为（ C ） （A）背吃刀量最大，进给量次之，切削速度最小； （B）进给量最大，背吃刀量次之，切削速度最小； （C）切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小； （D）切削速度最大，背吃刀量次之，进给量最小； 10、粗车细长轴外圆时，刀尖的安装位置应（C ），目的是增加阻尼作用。 （A）比轴中心稍高一些（B）与轴中心线等高 （C）比轴中心略低一些（D）与轴中心线高度无关
数控加工工艺课程设计指导书
数控加工工艺课程设计指导书 一．设计目的 通过数控加工工艺课程设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。二．设计内容 编制中等复杂程度典型零件的数控加工工艺。 三．设计步骤 （一）零件的工艺分析 无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些处理。因此程序编制中的零件的工艺分析是一项十分重要的工作。 1．数控加工工艺的基本特点 数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。 1）数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。 2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。 2．数控加工工艺的主要内容 根据数控加工的实践，数控加工工艺主要包括以下方面： 1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容； 2）零件图纸的数控工艺性分析； 3）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等； 4）数控工序的设计，如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等； 5）调整数控加工工艺程序，如对刀、刀具补偿等； 6）分配数控加工中的容差； 7）处理数控机床上部分工艺指令。 3．数控加工零件的合理选择 程序编制前对零件进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，方能进行如下一些问题的研究。 在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的主要因素主要有，毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点，即零件技术要求能否保证，对提高生产率是否有利，经济上虽否合算。 根据国内外数控技术应用实践，数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件：
数控加工工艺毕业设计论文
毕业设计说明书 （格式） 课题名称 系别 专业 班级 姓名 学号 指导教师
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，因为效率和质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大提高效率，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。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切屑用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要做一些处理，并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点。针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切屑用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度、加工效率、简化工序等方面的优势。 关键词工艺分析加工方案进给路线控制尺寸
第1章前言 第2章工艺方案的分析 2.1 零件图 2.2 零件图分析 2.3 零件技术要求分析 2.4 确定加工方法 2.5 确定加工方案 第3章工件的装夹 3.1 定位基准的选择 3.2 定位基准选择的原则 3.3 确定零件的定位基准 3.4 装夹方式的选择 3.5 数控车床常用的装夹方式 3.6 确定合理装夹方式 第4章刀具及切削用量 4.1 选择数控刀具的原则 4.2 选择数控车削刀具 4.3 设置刀点和换刀点 4.4 确定切削用量 第5章轴类零件的加工
5.1 轴类零件加工工艺分析 5.2 轴类零件加工工艺 5.3 加工坐标系设置 5.4 保证加工精度方法 第6章数控加工程序 第6章结束语 第7章致谢词 参考文献