型腔加工工艺

江门职业技术学院学生毕业论文（设计）论文题目：型腔的加工工艺作者：指导教师：所学专业：数控加工与维护班别：学号：年级：完成日期：目录（一）绪论----------------------- 11.1数控加工在机械制造业中的地位和作用--11.2数控加工的工作原理----------------1 1.3数控实际加工中需要注意的问题-------- 1.4 数控加工工艺内容-------------21.5数控加工零件工艺设计1.6典型铣削零件数控加工工艺设计---------------（二）工艺分析与选择-------2.1零件图工艺分析---------------- --2.2确定装夹方案--------------------2.3确定加工顺序-----------------------------2.4刀具选择--------------------------------2.5切削用量选择-----------------------------(三) 主要操作步骤及加工程序3.1确定编程原点3.2按工序编制各部分加工程序（四）小结 ------（一）绪论1.1 数控加工在机械制造业中的地位和作用随着科学技术的发展，机械产品结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，更新换代频繁，生产类型由大批量生产向多品种小批量生产转化。

因此，对机械产品的加工相应地提出了高精度、高柔性与高自动化的要求。

随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。

在机械产品中，单件与小批量产品占到70%~80%,这类产品一般都采用通用机床加工,当产品改变时机床与工艺装备均需作相应的变换与调整,而且通用机床的自动化程度不高,基本上由人工操作,难以保证生产效率与产品质量。

特别是一些曲线、曲面轮廓组成的复杂零件，只能借助靠模和仿形机床，或者借助划线或样板用手工操作的方法来加工，加工精度和生产效率受到很大的限制。

由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密监测与新型机械结构等方面的技术成果，具有高柔性、高精度、与高自动化的特点，因此，采用数控加工手段，解决了机械加工中常规技术难以解决甚至无法解决的单件、小批量、特别是复杂型面零件的加工。

应用数控加工技术是机械制造业的一次技术革命，使机械制造业的发展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业的制造水平，为社会提供了高质量、多品种及高可靠性的机械产品。

目前应用数控技术的领域已从当初的航空工业部门逐步扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造，并取得了巨大的经济效益。

随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。

在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。

1.2数控加工的工作原理数控加工就是将加工数据和工艺参数输入到机床，机床的控制系统对输入信息进行运算与控制，并不断地向直接指挥机床运动的电动机功能部件——机床的伺服机构发送脉冲信号，伺服机构对脉冲信号进行转换与放大处理，然后由传动机构驱动数控机床，从而加工零件。

所以数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。

数控编程及其发展数控机床和普通机床不同，整个加工过程中不需要人的操作，而由程序来进行控制。

在数控机床上加工零件时，首先要分析零件图样的要求、确定合理的加工路线及工艺参数、计算刀具中心运动轨迹及其位置数据；然后把全部工艺过程以及其他辅助功能(主轴的正转与反转、切削液的开与关、变速、换刀等)按运动顺序，用规定的指令代码及程序格式编制成数控加工程序，经过调试后记录在控制介质(或称程序载体)上，最后输人到数控机床的数控装置中，以此控制数控机床完成工件的全部加工过程。

因此，把从分析零件图样开始到获得正确的程序载体为止的全过程称为零件加工程序的编制。

数控编程一般分为手工编程和自动编程两种。

(1)手工编程。

手工编程是指程序编制的整个步骤几乎全部是由人工来完成的。

对于几何形状不太复杂的零件，所需要的加工程序不长，计算也比较简单，出错机会较少，这时用手工编程既及时又经济，因而手工编程仍被广泛地应用于形状简单的点位加工及平面轮廓加工中。

但是工件轮廓复杂，特别是加工非圆弧曲线、曲面等表面，或工件加工程序较长时，使用手工编程将十分繁琐、费时，而且容易出错，常会出现手工编程工作跟不上数控机床加工的情况，影响数控机床的开动率。

此时必须用自动编程的方法编制程序。

(2)自动编程。

自动编程有两种：APT软件编程和CAM软件编程。

APT软件是利用计算机和相应的处理程序、后置处理程序对零件源程序进行处理，以得到加工程序的编程方法。

在具体的编程过程中，除拟定工艺方案仍主要依靠人工进行外(有些自动编程系统能自动确定最佳的加工工艺参数)，其余的工作，包括数值计算、编写程序单、制作控制介质、程序检验等各项工作均由计算机自动完成。

编程人员只需要根据图样的要求，使用数控语言编写出零件加工的源程序，送人计算机，由计算机自动地进行数值计算、后置处理，编写出零件加工程序单，并在屏幕模拟显示加工过程，及时修改，直至自动穿出数控加工纸带，或将加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。

CAM软件是将加工零件以图形形式输人计算机，由计算机自动进行数值计算、前置处理，在屏幕上形成加工轨迹，及时修改，再通过后置处理形成加工程序输人数控机床进行加工。

自动编程的出现使得一些计算繁琐、手工编程困难、或手工无法编出的程序都能够实现。

1.3数控实际加工中需要注意的问题1、开机前应对数控车床进行全面细致的检查，包括操作面板、导轨面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，确认无误后方可操作。

2、数控车床通电后，检查各开关、按钮和按键是否正常、灵活、机床有无异常现象。

3、程序输入后，应仔细核对代码、地址、数值、正负号、小数点及语法是否正确。

4、正确测量和计算工件坐标系，并对所得结果进行检查。

5、输入工件坐标系，并对坐标、坐标值、正负号、小数点进行认真核对。

6、未装工件前，空运行一次程序，看程序能否顺利进行，刀具和夹具安装是否合理，有无超程现象。

7、试切时快速倍率开关必须打到较低挡位。

8、试切进刀时，在刀具运行至工件30~50㎜处，必须在进给保持下，验证Z轴和X轴坐标剩余值与加工程序是否一致。

9、试切和加工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量刀具位置并修改刀补值和刀补号。

10、程序修改后，要对修改部分仔细核对。

11、必须在确认工件夹紧后才能启动机床，严禁工件转动时测量、触摸工件。

12、操作中出现工件跳动、打抖、异常声音、夹具松动等异常情况时必须停车处理。

13、紧急停车后，应重新进行机床“回零”操作，才能再次运行程序。

1.4 数控加工工艺内容数控加工工艺主要包括以下几方面：1.选择在数控机床上进行加工的零件，并确定加工的工序内容。

2.分析被加工零件的加工部位形状，明确加工内容与加工要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定零件数控加工的工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与普通加工工序的衔接等。

3.设计数控加工工序。

如工步的划分、零件的定位和夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。

4.数控加工中运行轨迹各节点的计算。

5.调整数控加工工序的程序。

如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿等。

6.合理分配数控加工中的容差。

7.处理数控机床上的部分工艺指令。

1.5 数控加工零件工艺设计数控技术毕业设计应包括数控加工工艺分析、数控刀具及其选择、工件装夹方式与数控加工夹具的选择、程序编制中的数值计算、数控加工程序的编制、数控车削加工、数控铣削加工、数控加工中心编程与操作及自动编程技术等内容。

若条件允许，还可以增加数控电加工技术和数控机床的安装、调试与验收等设计内容。

一、数控技术毕业设计必须遵循的一般原则(1)结合本校数控毕业设计基地建设的具体情况，合理安排毕业设计内容。

也可以采用与校外的实践教学基地(企业)合作的方式共同制定并完成相关设计课题。

(2)必须保障人身和设备的安全。

在编程操作前应熟悉数控机床的操作说明书，并严格按照操作规程操作。

数控加工时精力应高度集中，出现问题应立即切断机床电源，并向指导教师报告。

(3)兼顾加工精度和加工效率，在保证加工精度的前提下，认真进行工艺分析，制定合理的工艺方案，选择合理的切削用量。

(4)注重培养学生独立获取新知识、新技术和新信息的能力，使学生初步掌握科学研究的基本方法和思路。

环启动键，对零件图形进行仿真加工，并通过图形判断程序编制是否正确。

二、数控加工工艺设计的基本内容：(1)零件图的工艺性分析。

(2)加工方法的选择。

(3)工序的划分。

(4)定位与夹紧方式的选择。

(5)加工顺序的安排。

(6)确定走刀路线和工步顺序。

(7)切削用量的选择。

(8)对刀点和换刀点的确定。

(9)数控加工刀具的选择。

(10) 工件在数控机床上的装夹与夹具的选择。

三、数控加工程序编制主要的几个方面的工作：(1)加工工艺分析。

(2)数值计算。

(3)编写零件加工程序单。

(4)制作控制介质。

(5)程序校验与首件试切。

四、数控机床操作技能的主要内容：(1)数控车削加工编程与操作。

(2)数控铣削加工编程与操作。

(3)数控加工中心的编程与操作。

(4)数控电火花加工。

(5)数控线切割加工。

(6)数控机床安装、调试与验收。

1.6二维图的绘制二维图的绘制我们可以通过AutoCAD2004来绘制。

首先，打开AutoCAD2004新建一个文档，通过对零件所做的工艺分析，使自己脑子里形成零件的三维模型，进而跟据所给的尺寸绘制主视图。

然后绘图零件的侧视图和俯视图，零件图每一边都是对称图，所以剖视图采用局部剖便可，其优点在于既保留了零件图形内部的形状，又保留了外部形状。

由于单凭零件的主、俯、侧视图还无法完全表达清零件的形状，所以必须再绘制零件的后视图，这样方便标注和方便读者读图。

最后对所绘制的二维图进行标注和标注说明等等，图形如图1.1所示。

(7)根据加工工序步骤编写加工程序。

(8)完成工件的加工。

图1.11.6三维图的绘制绘制三维图可以用到MasterCAM\UG\CAXA，由于本设计只要用MasterCAM加工，所以直接用MasterCAM绘制三维图就减少了软件转换的麻烦，而且此零件的造型比较简单，曲面少，MasterCAM可以满足要求，所以选用MasterCAM。

绘制后的效果如下图2.1图2.1二、工艺分析与选择2.1零件图工艺分析。