工模板的数控铣削工艺设计及数控程序编制.docx

1、摘 要本设计包括了数控编程技术及计算机辅助软件的模板加工，计算机辅助软件的产生与应用对数控技术的发展起到了很大的推动作用。随着数控技术的不但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、质量是先进制造技术的主题。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争力。而对于数控加工，无论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）也需要一些处理。并在加工过程中掌握控制精度的方法，才能加工

2、出合格的产品。关健词：工艺分析 加工工艺 CAM编程 仿真加工ABSTRACT This design including the technique of numerical control programming and computer aided software template processing, production and application of computer aided software for the development of numerical control technology has played a great role in promoting

3、. With not only the development and application of numerical control technology to expand, in the field of nc machining technology to the national economy and peoples livelihood some important industry (IT /, automobile, light industry, medical, etc.) is playing a more and more important role in the

4、 development, because the efficiency, quality is the theme of advanced manufacturing technology. High speed, high precision machining technology can greatly improve efficiency, improve product quality and grade, and shorten the production cycle and improve the market competitiveness. For the numeric

5、al control processing, whether manual programming or automatic programming, before will be made on the processing of parts process analysis, drafting processing program, select the appropriate cutting tools, cutting parameter is determined, to some process problems (such as the cutting point, proces

6、sing route, etc.) also need some treatment. And master the methods of control accuracy in the process, can produce qualified products. Key words: Process analysis processing technology CAM programming simulation目 录1、设计概述61.1 任务描述61.2 设计目的和意义71.3 国内外发展现状72 加工工艺分析112.1 零件功能分析112.2 计算生产纲领、确定生产类型112.3 材

7、料性能分析122.4 制件工艺性分析123 零件坯料设计123.1 毛坯材料及要求123.2 毛坯尺寸设计124 拟订工艺方案134.1 表面加工方案的选择134.2 制订工艺路线134.2.1 工艺路线方案拟定134.2.2 工艺路线方案比较分析144.3 粗、精加工基准的选择164.4 加工阶段装备选择174.5 加工阶段的工序尺寸设计184.6 加工阶段的切削参数设计195 MasterCAM三维建模及自动编程205.1 零件的三维建模205.2 零件的数控加工21 5.2.1 工艺参数设定21 5.2.2 外轮廓铣削加工铣削加工23 5.2.3凸台、内腔、中心孔、倒角铣削加工24 5.

8、2.4钻孔26 5.2.5攻丝275.3 后处理305.4 DNC传送316产品加工结果及实验报告32 6.1 产品加工结果.326.2产品检验报告32后 记33参考文献34致 谢35附录: 机械加工工艺过程卡片和机械加工工艺卡片361、设计概述1.1 任务描述设计中根据数控加工应用的特点、专业培养目标和学习要求确定内容安排，力求通过课程的学习，使我们系统掌握数控加工的基本理论知识和常用工艺方法，重点掌握数控编程的方法与技巧，了解先进数控加工技术及发展趋势，具有分析数控加工结构工艺性、提高合理设计数控加工的能力，培养我们具有较强的从事数控加工工艺技术工作和组织数控加工生产管理工作的能力。通过本

9、次数控加工，我们能够较全面地掌握数控加工工艺知识；注重培养我们全面的数控加工的能力，不但掌握数控设备的结构，还要灵活操作使用数控设备。通过学习，能制定出合理的数控加工工艺规程，而且结合数控编程课程学习，能够自己制定加工工艺、自己编制程序、自己动手执行工艺过程并加工出合格的零件。内容包括：数控加工工艺设计（包括：零件图形的工艺分析、数控机床选择、 数控刀具选择）MasterCAM软件刀路处理、自动编程及后处理，中批量生产典型零件数控加工工艺。课题来源生产实际，是零件的数控加工工艺设计与程序编制题，具有一定的加工难度，工作量适中，工艺过程较为典型，重点考查学生对数控工艺的理解能力、数控编程能力。该

10、课题符合数控技术专业的主要人才培养目标-“培养能熟练操作数控机床，编制数控加工工艺，编制数控加工程序的技能型高级人才”。1.2 设计目的和意义数控加工是机械制造中的先进的加工技术，也是一种高效率、 高精度与高柔性特点的自动加工方法，数控加工技术可有效解决复杂、精密、小批多变零件的加工问题，充分适应了现代化生产的需要，制造自动化是先进制造技术的重要组成部分，其核心技术是数控技术，数控技术是综合计算机、自动技术、自动检测及精密机械等高新技术的产物，它的出现及所带来的巨大利益，已经引起了世界各国技术与工业界的普遍重视，随着数控加工的日益普及，越来越多的数控机床用户感到，数控加工工艺掌握的水平是制约的

11、手工编程与CAD/CAM集成化自动编程质量的关键因素。1.3 国内外发展现状目前国外数控系统技术发展的总体趋势如下：新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展。驱动装置向交流、数字化方向发展。增强通信功能，向网络化发展。数控系统在控制性能上向智能化发展。我国数控技术起步于20世纪50年代末期，经历了初期的封闭式开发阶段，“六五”、“七五”期间的消化吸收、引进技术阶段，“八五”期间建立国产化体系阶段，“九五”期间产业化阶段，现已基本掌握了现代数控技术，建立了数控开发、生产基地，培养了一批数控专业人才，初步形成了自己的数控产业。目前，较具规模的企业有广州数控、航天数控、华中数控等，生产了具有中

12、国特色的经济型、普及型数控系统。经半个世纪的发展，产品的性能和可靠性有了较大的提高，逐渐被用户认可，在市场上站稳了脚跟。但是由于系统技术含量低，产生的附加值少，不具备与进口系统进行全面抗衡的能力，只在低端市场占有一席之地，还不能为我国数控产业起到支撑的作用，与国外相比，还有不小的差距。目前国外数控系统技术发展的总体趋势如下：新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展。驱动装置向交流、数字化方向发展。增强通信功能，向网络化发展。数控系统在控制性能上向智能化发展。1国外具有世界影响力的机床公司有很多，在此重点介绍以下几家。(1) CNC613240数控车床配备西门子(SINUMERIK 801

13、)系统和交流伺服单元，采用自动刀架及手压式润滑系统。该机床床身导轨采用超音频淬火工艺，最大工件回转直径为400 mill，耐磨性强，精度保持性好；主轴系统结构先进，回转精度高，抗振性好，主轴转速范围1001 600 rmin，具有运行平稳、工作可靠、精度高、功能丰富、操作方便、应用范围广等特点，能自动完成开深槽、坯料去除、螺纹车削、深孔、弹性攻丝等，都可以通过固定的车削循环以及丰富的编程指令集来实现。适合于多品种、中小批量产品的加工。(2) 法道VMC4020C机床是由上海法道机床有限公司严格按照美国法道公司的技术标准在国内组装生产。其具有168 kW(225 hp)强大的主轴电动机在全转速范

14、围内提供稳定的扭矩输出。主轴采用无齿轮双速电子调速系统，更宽的调速范围提供更好的运行特性。主轴转速最高可达到7 500 rrain。采用获得专利的刀柄拉杆机构，确保刀具在强力切削中的锁紧。无论是切削钢件还是铝件，都保证其有充分的动力，既可重切削又可高速切削。剐性攻丝在1501 500 rmin高速下可保证螺矩和深度精度，且不须额外配备攻丝夹头。床身采用整体铸造，内部遍布网状加强筋结构。重型铸铁的矩型导轨提供更大的接触面，实现最佳的减振性能和刚性。伺服电动机采用世界名品BALDO电动机，高达16 900 N的轴推力，有着高的安全可靠性。机床全部采用直径达到40 mm的日本精工滚珠丝杠，在低速下提

15、供工作台的高速移动，延长丝杠寿命，允许长时间重载运行。工作台的承载能力可达到1 700 kg。加高的z轴立柱，有着长达711mm的垂直行程。主轴端面到工作台面距离可达102813 nun。可容纳21把刀具的全封闭刀库，最大刀具直径(邻位无刀具)可达到152 mill，刀具最大重量可达68 kg。(3) 德马吉(DMG)公司生产的CTX 310 ECO通用车床其主轴驱动在无级可调情况下，转速可达5 000rmin，输出功率为ll kW，扭矩为112 NIll，可为书51200 mm直径范围的高要求车削操作提供最佳的前提条件。在此，主轴上的直接测量系统与可供选择的法那科或西门子提供的高端CNC控制器相结合，提供最高的定位精度。(4)此外，在标准配置中就已拥有德马吉的创新产品1个带有12个刀位的VDI 30刀塔，其中的6个刀位可以选配动力刀具并配置C轴。除此之外，用于轴加工的可编程移动的尾座也包含在标准配置中；标准配置中还