数控机床加工工艺

引言

略

目录

1.数控加工工艺任务书 (1)

2.零件的分析与毛坯的选择 (2)

3.夹具的选择及工件定位方

式的安排 (3)

4.数控加工工艺规程的设计 (4)

5.数控加工程序的具体编制 (5)

6.对刀-加工坐标系设置的操作步骤……………6-7

7.数控铣床仿真操作具体要求………………… 8-9

8.数控加工工艺大作业体会 (10)

9.参考文献 (11)

10.附录

（1）零件图（AUTOCAD出图）

（2）三维立体图

（3）数控加工工艺规程卡片

（4）机械加工工序卡片

（5）数控编程任务书

（6）数控加工刀具卡片

（7）数控加工走刀路线图

（8）零件编程程序表

上海第二工业大学

数控加工工艺任务书

题目：编排圆形坯料数控加工工艺及数控铣床

FANUC-0i仿真加工

内容： 1.零件图（AUTOCAD出图）

2.三维软件出三维立体图

3.数控加工工艺规程卡片

4.机械加工工序卡片

5.数控编程任务书

6.数控加工刀具卡片

7.数控加工走刀路线图

8.零件编程程序表

9.大作业设计报告

原始资料：零件图一张，材料规格：￠80×20。

日期：x年x月x日

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一、零件的分析与毛坯的选择

1、零件的结构工艺性分析

（1）零件的结构工艺性分析理论依据参见教科书。

（2）材料规格为￠80×20的圆料的数控机床加工工艺规程制定。该零件的零件图如图1-1所示。

图1-1 ￠80×20圆料零件的零件图

（2）由图1-1可以看出，该零件主要由凸台、内轮廓、盲孔等组成，结构形

状较简单；零件的￠70

0+0.05 mm、30

-0.05

mm、12.5

+0.05 mm、40

-0.05

mm四处尺

寸精度要求较高，加工精度要求高；图上有4处R3的孔、8处R5的圆

角、4处R10的圆弧；零件的全部粗糙度为3.2 ；该零件需在数控铣床

上加工。

2、毛坯的选择

（1）毛坯的选择

理论依据参见教科书。

（2）实例

依照加工题目知：要加工的零件为铣床圆料零件，材料为45#钢。

-2-

二、夹具的选择及工件定位方式的安排

(1)确定装夹方案

根据零件外形、加工方案以及零件图分析可知，该工件采用如图2-1所示的三爪卡盘进行装夹。该夹具满足一次装夹加工。保证了零件的加工精度。

图2-1 三爪卡盘

（2）工件定位方式的安排

图2-2是圆料工件的装夹图，该工件在卡盘上的定位，便于在加工中对刀和测量，能保持较高的重复安装精度。

图2-2工件的装夹定位

铣床圆料毛坯的安装方法是直接找正安装法，是借助于角尺、橡皮锤等工具，通过目测，一边校验，一边调整，来找正工件在机床上的位置，然后将其夹紧。

根据六点定位原则，使用三爪卡盘限制了三个自由度，待工件加紧之后,工件的六个自由度完全限制。继而可以进行加工。

六点定位原则理论依据参见教科书。

-3-

三、数控加工工艺规程的设计

（1）工艺分析

该零件的在精度方面有几处要求，粗糙度全部为Ra3.2mm。

（2）确定加工顺序及走刀路线

1）加工顺序的拟定按照基面先行、先粗后精的原则确定。因此，以底面为基准，开始加工各轮廓表面。

根据零件对各加工表面的要求，可采用如下的加工方案：

铣外轮廓→铣内轮廓→打孔。

2）走刀路线以毛坯圆心为坐标系原点，然后对刀。起刀点和终刀点分别为P1、P2。铣外轮廓，刀具从P1点切入零件然后沿着点划线上的箭头的方向进行加工，最后回到P2点。如图3-1：

P2

P3 P4

P1

图3-1外轮廓刀具轨迹图图3-2 内轮廓刀具轨迹图铣内轮廓，刀具从P3点切入然后沿着点划线上的箭头的方向进行加工，最后回到P3点。如图3-2。

根据以上刀具轨迹图，将其制作填写到走刀路线图表中，详见附录。(2)数控加工工艺规程路线的制定实例（理论依据参见教科书）

主要三道工序：

1) 工序3：以底面为基准，铣削工件的外轮廓，按图示尺寸达到要求；

2）工序4：以底面为基准，铣削工件的内轮廓，按图示尺寸达到要求；

3）工序5：以底面为基准，铣削工件的盲孔，按图示尺寸达到要求。（3）工序规程卡片的填写

机械加工工艺卡片详见附录。在卡片中填入各个部分内容。

（4）机械加工工序的具体编制

1）、加工设备与工艺装备的选择

一般加工设备指机床，工艺装备指夹具、刀具和量具。选择的理论依据参见教科书。

2）工序卡片的填写

机械加工工序卡片详见附录。在卡片中填入各个部分内容。

理论依据参见教科书。

3）根据零件加工的各道工序，使用合适的刀具，并制作一张刀具卡片。详见附录。

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四、数控加工程序的具体编制

1、用FANUC系统格式编写零件的轮廓加工程序，采用￠10、￠6铣刀，毛坯

￠80×20mm 钢块，轮廓加工后多余部分用程序编程去除。

1) 加工图形轮廓。第一次切深0.5mm，图形正确后再修改到Z-3.的深度，直到达到需要的深度。

2）刀补粗加工时可取D01=D02=5.2mm，（加工余量取0.1×2=0.2mm）全部深度切削完成后，修改刀补D01和D02的数值进行精加工调整。

3）在精加工时，要测量粗加工结束后的零件尺寸，再计算D01与D02的数值，修改后再进行精加工，计算如下：

D01

精=D01

粗

-|(B

实际尺寸

-B

图纸尺寸

)/2| D02

精

=D02

粗

-|(B

实际尺寸

-B

图纸尺寸

)/2|

4）工件坐标系原点位于零件的中心，Zp位于工件的上表面。

O13801

N10 G54 ;

N20 M03 S800 ;

N30 G90 G00 Z50. ;

N40 X0 Y0 ;

N50 X-40. Y-40. ‘

N60 Z5. M08 ;

N70 G01 Z-3. F10 ;

N80 G41 X-35. Y-30. H01 ;

N90 Y0 ;

N100 G02 X-14.907 Y31.667 R35. ; N110 G02 X-8.518 Y29.762 R5. ;

N120 G03 X8.518 Y29.762 R10. ; N130 G02 X14.907 Y31.667 R5. ; N140 G02 X31.667 Y14.907 R35. ; N150 G02 X29.762 Y8.518 R5. ;

N160 G03 X29.762 Y-8.518 R10. ; N170 G02 X31.667 Y-14.907 R5. ; N180 G02 X14.907 Y-31.667 R35. ; N190 G02 X8.518 Y-29.762 R5. ;

N200 G03 X-8.518 Y-29.762 R10. ; N210 G02 X-14.907 Y-31.667 R5. ; N220 G02 X-31.667 Y-14.907 R35. ; N230 G02 X-29.762 Y-8.518 R5. ; N240 G03 X-29.762 Y8.518 R10. ; N250 G02 X-31.667 Y14.907 R5. ; N260 G02 X-35. Y0 R-35. ; N270 G01 X-35. Y10. ;

N280 G40 X-40. Y40. ;

N290 G01 Z5. M09 ;

N300 G00 Z50. ;

N310 M05 ;

N320 M00 ;

N330 G54 ;

N340 M03 S800 ;

N350 G90 G00 Z50. ;

N360 X-13. Y5. ;

N370 Z5. M08 ;

N380 G01 Z-4. F100 ;

N390 G41 X-5. Y7.5. H02 ;

N400 X0 ;

N410 G02 X7.5 Y0 R7.5. ;

N420 G03 X20. Y0 R6.25 ;

N430 G03 X-10. Y17.32

R-20. ;

N440 G03 X-3.75 Y-6.495

R6.25 ;

N450 G02 X0 Y7.5 R7.5 ;

N460 G01 X5. ;

N470 G40 X13. Y5. ;

N480 G01 Z5. M09 ;

N490 G00 Z50. ;

N500 M05 ;

N510 M30;

O13802

N10 G55;

N20 G17;

N30 G90;

N50 M03 S800;

N60 G00 Z50.M08;

N65 X0.Y0.;

N70 G43 G00 Z5. H01;

N80 G99 G81 X0. Y35.;

Z-6. R5. F120;

N90 X35.Y0.;

N95 X0. Y-35.;

N100 X-35. Y0.;

N105 G80;

N110 G01 Z5. M09;

N120 G00 Z50.;

N130M05;

N140 M30;

-5-