数控铣床与工件的加工工艺

综合实训（毕业论文）

一、综合实训的目的和要求

（一）实习目的

本课程为必修课。课程性质是机械类相关专业技术基础课程中的综合性实践教学环节。课程以学生独立操作的实践教学为主，教学内容在保证基本教学要求的条件下，尽可能地与生产实际相结合。通过金工实习的实践教学，使学生初步接触生产实际、学习机械制造工艺的基本知识。通过实际的操作，培养一定的操作技能、动手能力和创新意识，为今后从事相关方面的工作奠定较好的实践基础。通过实习同时进行科学的思想作风和工作作风的培养。

（二）实习要求

通过金工实习，使学生了解掌握机械制造方面的基本知识和基本技能，具体教学要求如下：

1．了解机械制造的一般过程。熟悉机械制造中零件的基本加工方法以及所用的相关设备、工夹量具、材料、工艺、加工质量要求和安全技术等。并对零件结构工艺性有初步了解。

2．学习车、铣、刨、磨、钳加工基本的操作技能，熟悉并遵守安全操作规程，建立必备的工业安全意识。

3．对零件简单表面的加工，初步具有选择加工方法以及简单工艺分析的能力。

4．了解机械加工的新技术、新工艺。

5．培养严谨的工作态度和理论联系实际的科学作风，培养劳动观念、团体观念和经济观念

二、实训设备与材料

1）、设备：CKA6136I型数控卧式车床

2）、刀具：90°外圆车刀、刀宽为3㎜的槽刀、螺纹刀

3）、材料：塑料棒

4）、装夹工具：三爪卡盘

5）、相关工量具：游标卡尺、螺旋测微器

三、实训的具体内容

虽然我们所用的设备是仅供实习而专门设计的，与真正的生产加工用的设备有一定的区别，而且比较陈旧，但我们还是从中了解了数控机床加工的基本原理，只要将机床通过一定的接口与计算机相连接，通过一定的应用软件就可以成功的控制机床，将机床的转速、进刀量、进到速度等通过编程来控制，使加工自动化程度和效率大幅度提高。数控机床还可以自动完成一些复杂的加工过程。

经过努力，按照老师的要求，我成功完成了任务，用三种方式（绝对坐标、相对坐标、循环）编出了加工程序。我们所做的只是最基本的加工，相对于真正的生产加工还有很大的区别，但还是感觉收获颇多

（一）数控加工操作

1．根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线

1）对细长轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ44㎜外圆一头，使工件伸出卡盘82㎜，一次装夹完成粗精加工。

2）工步顺序

①加工2×45°倒角。

②加工Φ10 外圆。

③加工R7 圆弧。

④加工Φ34 外圆。

⑤加工外圆锥。

⑥加工Φ44 外圆。

2．确定切削用量

切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

3．确定工件坐标系、对刀点和换刀点

确定以工件左端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系。

采用手动试切对刀方法（操作与上面数控车床的对刀方法相同）把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X70、Z30处。

例子：1(内)外圆复合循环指令编程，如下图

要求循环起始点在A(46，3)，切削深度为1.5mm（半径量）。

退刀量为1mm，X 方向精加工余量为0.4mm，Z 方向精加工余量为0.1mm，其中点划线部分为工件毛坯

数控车编程如下:

O0001

N10 G54 G00 X80 Z80 （选定坐标系G54，到程序起点位置）

N20 M03 S400 （主轴以400r/min 正转）

N30 G01 X46 Z3 F0.2 （刀具到循环起点位置）

N35 G71 U1.5 R1

N40 G71 P50 Q130 U0.4 W0.1 F0.3 （粗切量：1.5mm 精切量：X0.4mm Z0.1mm）

N50 G00 X0 （精加工轮廓起始行，到倒角延长线）

N60 G01 X10 Z-2 （精加工2×45°倒角）

N70 Z-20 （精加工Φ10 外圆）

N80 G02 U10 W-5 R5 （精加工R5 圆弧）

N90 G01 W-10 （精加工Φ20 外圆）

N100 G03 U14 W-7 R7 （精加工R7 圆弧）

N110 G01 Z-52 （精加工Φ34 外圆）

N120 U10 W-10 （精加工外圆锥）

N130 W-20 （精加工Φ44 外圆，精加工轮廓结束行）

N135 G70 P50 Q130

N140 X50 （退出已加工面）

N150 G00 X80 Z80 （回对刀点）

N160 M05 （主轴停）

N170 M30 （主程序结束并复位）

数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似，但由于数控车床是一次装夹，连续自动加工完成所有车削工序，因而应注意以下几个方面。

1. 合理选择切削用量

对于高效率的金属切削加工来说，被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。

切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%，刀具寿命会减少1/2。

进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大，切削温度上升，后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。

用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。

最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。

然而，在实际作业中，刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。在确定加工条件时，需要根据实际情况进行研究。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说，可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。

2. 合理选择刀具

1) 粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。

2) 精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。

3) 为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。

3. 合理选择夹具

1) 尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具；

2) 零件定位基准重合，以减少定位误差。

4. 确定加工路线

加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹和方向。