铣床零件加工工艺分析与程序设计.doc
周口科技职业学院毕业论文（设计）题目 数控铣典型机械零件的工艺设计与编程加工 教 学 系 机械工程系 专业班级 10级数控2班 学生姓名 李闯闯 学生学号 20080101081 指导教师 王红锦 2013年6月10日工工艺与程序设计实例分析摘要：本文从铣床的工作原理出发,通过实际零件加工的过程介绍，分析了数控铣床的加工工艺，程序设计以及加工步骤等内容，并对加工应注意的事项做了叙述。关键词： 数控铣床 加工工艺 程序编制 实际加工 引言：1 铣床的工作原理铣床的工作原理简单来说就是：分析加工图纸，编写加工程序，然后输入到电脑装置，经过私服系统和辅助控制装置反应给机床，加工成零件。(1)首先根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据。(2)用规定的程序代码和格式规则编写零件加工程序单；或着使用自动编程软件进行CAD/CAM工作，直接生成零件的加工程序文件。(3) 由手工编写的程序，可以通过数控机床的操作面板输入程序；由编程软件生成的程序，通过计算机的串行通信接口直接传输到数控机床的数控单元（MCU）。(5)数控装置将所接受的信号进行一系列处理后，再将处理结果以脉冲信号形式向伺服系统统发出执行的命令。(6)伺服系统接到执行的信息指令后，立即驱动铣床进给机构严格按照指令的要求进行位移，使铣床自动完成相应零件的加工。下面就以实际零件加工为例，来介绍铣床零件加工工艺分析与程序设计。2 零件图纸分析图纸1该零件材料选用毛坯为150*100*30的铝合金,尺寸较小，四个侧面较光整，加工面与非加工面之间的位置精度要求不高，故可选通用台钳，以底面和两个侧面定位，用台钳钳口从侧面夹紧。材料,技术要求分析2确定零件的加工工艺 2.1基准选择与坐标点确定（1）以工件中心为基准。（2）用CAD软件将图纸还原，并用其附带功能计算出各点坐标。 2,2刀具选择根据加工内容，所需刀具有80面铣刀、16立铣刀、20麻花钻、8麻花钻、8键槽铣刀等，其规格根据加工尺寸选择。精铣时选用的铣刀直径应选大一些，以减少接刀痕迹。其他的刀具根据孔径尺寸确定。如表1所示。表1数控刀具及加工工艺卡刀具表量具表工具表180面铣刀1游标卡尺（0200mm）1等高垫块216立铣刀2游标卡尺（0200mm）2等高垫块320麻花钻48麻花钻58键槽铣刀序号工艺内容切削用量刀具S/(r/min)F/(mm/min)（mm）1铣上表面5001000.5D012铣矩形圆角凸台9008012D023铣内耳矩形凸台900808D024铣86×60的矩形凸台900806D025钻22-20的两个大孔40050D036扩两个大孔9008010×3D027铣双环内槽900808D028铣70×44的矩形内槽9001004D029钻68的小孔90080D0410铣沉头孔1200804D0511倒45度的倒角120080D054程序编制及加工步骤4.1 工作前的准备工作 (1)机床工作开始工作前要有预热，认真检查润滑系统工作是否正常，如机床长时间未开动，可先采用手动方式向各部分供油润滑； (2)使用的刀具应与机床允许的规格相符，有严重破损的刀具要及时更换； (3)调整刀具所用工具不要遗忘在机床内； (4)刀具安装好后应进行一、二次试切削； (5)检查卡盘夹紧工作的状态。4.2 加工过程4.2.1 用80面铣刀铣上表面：(1)表面对刀。(2)移出工件外，下刀0.5mm。最后，用手轮操作把整个面洗完。4.2.2 用16的立铣刀铣矩形圆角凸台：(1)将面铣刀拆除，将16的立铣刀换上。(2)XYZ轴分别对刀。对于XY轴在每个轴的两边对刀，取平均值。就是每个轴的坐标。Z轴只在上表面对刀（尽量在不加工表面对Z坐标）。 O8008N10 G54 G90 G40 G69 G15 G80 G21N20 M03 S900N30 G00 X93 Y0N40 Z-12N50 G01 X67.5 Y0 G41 D01(D01=8) F80N60 Y-45 ,R10N70 X-67.5 ,R10N80 Y45 ,R10N90 X67.5 ,R10N100 Y0N110 G00 Z150N120 X0 Y0 G40N130 M05N140 M304.2.3 用16的立铣刀铣内耳矩形凸台：O8108N10 G54 G90 G40 G69 G15 G80 G21N20 M03 S900N30 G00 X93 Y30N40 Z-8N50 G01 X43 Y30 G41 D01(D01=8) F80N60 Y20N70 G03 X53 Y10 R10N80 G02 X53 Y-10 R10N90 G03 X43 Y-20 R10N100 G01 Y-30N110 X-43N120 Y-20N130 G03 X-53 Y-10 R10N140 G02 X-53 Y10 R10N150 G03 X-43 Y20 R10N160 G01 Y30 N170 X43N180 G00 Z150N190 X0 Y0 G40N200 M05N210 M304.2.4 用16的立铣刀铣铣86×60的矩形凸台：O8208N10 G54 G90 G40 G69 G15 G80 G21N20 M03 S900N30 G00 X93 Y31N40 Z-6N50 G01 X43 Y31 G41 D01(D01=8) F80N60 Y-31N70 G00 X-43N80 G01 Y31 F100N90 G00 Z150N100 X0 Y0 G40N110 M05N120 M304.2.5 用20的麻花钻钻22-20的两个大孔：(1)将MODE SELECT打到MDI方式输入G54G90M03S400 G00X15Y0启动。(2)打到手轮方式,调到Z轴和100的倍率。当刀具下到离工件上表面大约5mm处，倍率调到10，开始打孔，打通后，把刀提到距工件上表面大约50mm处，使刀具转动停止。(3)再将MODE SELECT打到MDI方式输入G54G90M03S400 G00X-15Y0启动。(4)打到手轮方式,调到Z轴和100的倍率。当刀具下到离工件上表面大约5mm处，倍率调到10，开始打孔，打通后，把刀提到距工件上表面大约150mm处，使刀具转动停止。4.2.6 用16的立铣刀扩两个大孔：A：扩圆心在X轴正方向的孔：O8308N10 G54 G90 G40 G69 G15 G80 G21N20 M03 S900N30 G00 X15 Y0N40 Z5N50 G01 Z-10 F80N60 X26 Y0 G41 D01(D01=8)N70 G03 X26 Y0 I-11 J0N80 G00 Z5 N90 X0 Y0 G40N100 M05N110 M30 把N50中的Z-10改为Z-20执行一次程序。再把Z-20改为Z-30再执行一次，至此，扩孔完成。B：扩在X轴负方向的孔：N10 G54 G90 G40 G69 G15 G80 G21N20 M03 S900N30 G00 X-15 Y0N40 Z5N50 G01 Z-10 F80N60 X-4 Y0 G41 D01(D01=8)N70 G03 X-4 Y0 I-11 J0N80 G00 Z5 N90 X0 Y0 G40N100 M05N110 M30 把N50中的Z-10改为Z-20执行一次程序。再把Z-20改为Z-30再执行一次，至此，扩孔完成。4.2.7 用16的立铣刀铣双环内槽:O8408N10 G54 G90 G40 G69 G15 G80 G21N20 M03 S900N30 G00 X15 Y0N40 Z5N50 G01 Z-8 F80 N60 X1.876 Y10 G41 D01(D01=8)N70 X-1.876 N80 G03 X-1.876 Y-10 R-16.5N90 G01 X1.876 Y-10N100 G03 X1.876 Y10 R-16.5N110 G00 Z150N120 X0 Y0 G40N130 M05N140 M304.2.8 用16的立铣刀铣70×44的矩形内槽： O8508N10 G54 G90 G40 G69 G15 N20 M03 S900N30 G00 X15 Y0N40 Z5N50 G01 Z-4 F100N60 X35 Y0 G41 D01(D01=80)N70 Y12N80 G03 X25 Y22 R10N90 G01 X-25N100 G03 X-35 Y12 R10N110 G01 Y-12N120 G03 X-25 Y-22 R10N130 G01 X25N140 G03 X35 Y-12 R10N150 G01 X35 Y0N160 G00 Z150 N170 X0 Y0 G40N180 M05N190 M304.2.9 用8的钻头钻68的小孔：换刀。只要Z轴对刀。O8608N10 G55 G90 G40 G15 G68 G80 G21 N20 MO3 S900N30 G99 G83 X57.5 Y-35 Z-35 R5 Q7 F80N40 X53 Y0N50 X57.5 Y35N60 X-57.5N70 X-53 Y0N80 X-57.5 Y-35N90 G00 Z150N100 M05N110 M304.2 注意事项(1)禁止用手接触刀尖和铁屑，铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理； (2)禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位； (3)禁止加工过程中量活、变速，更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床； (4)铣床运转中，操作者不得离开岗位，机床发现异常现象立即停车； (5)经常检查轴承温度，过高时应找有关人员进行检查； (6)在加工过程中，不允许打开机床防护门； (7)严格遵守岗位责任制，机床由专人使用，他人使用须经本人同意。 5 结论：在数控铣削加工中，机床、刀具及软件只是入门工具，加工策略及参数等因素才是直接影响加工是否成功的重要因素。这些因素需要经验的积累及反复实验和总结，才能真正发挥数控铣削的优势。参考文献：1牛宝林.机械制造基础M；华中科技大学出版社 2005年.2 宋正和、张子全.机械设计基础M北京交通大学出版社 2007年.3余英良.数控机床加工技术M；高等教育出版社 2007年.4余英良.数控加工编程及操作M；高等教育出版社 2005.
