《数控编程与加工》课程设计
图1-1零件图
图示零件从结构来看，该零件包括了凹台，平面，打孔等加工。凹台在零件的内表面的四边，有四个。打孔在这四个凹台上进行加工。零件中间的凸台平面是对称结构。其中多个长度以及宽度尺寸，有较严格的尺寸精度和表面粗糙度等要求，适合数控铣床铣削加工。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件的材料为45 刚，该材料具有较高的强度和较好的韧性、塑性。零件成产批量为单件小批量。
1.2加工要求
根据所给的图纸，分析工件，制定加工工艺。手工编写程序，并用数控仿真加工系统进行模拟加工，制作出合格的工件。加工要求如下： 1）毛胚尺寸，材料合理。
2）所有尺寸都需在尺寸公差范围内。 3）对称度需符合要求。 4）表面粗糙度符合要求。 5）道具选择合理。
6）手工编程，程序正确合理且简洁。铣削参数合理。 7）工艺卡片、刀具卡片填写正确。
2工艺规划
2.1选择加工方案
6
《数控编程与加工》课程设计
2.1.1工艺分析
制定数控加工工艺是数控加工的前期工艺准备工作。数控加工工艺贯穿于数控程序中，数控加工工艺制定的合理与否，对程序的编制，机床的加工效率和零件的加工精度都有重要的影响。因此，应遵循一般的工艺原则并结合数控加工的特点认真而详细地分析零件的数控加工工艺。
数控加工工艺包括，零件结构公益心分析、轮廓几个要素分析、精度要求及技术要求分析、零件图的数字处理、加工工序的划分、加工余量的确定、加工路线的确定、工件定位、刀具选择、工艺卡片和刀具卡片的制定等。 2.1.2加工顺序方案的制定
根据零件图样，制定以下加工顺序方案，选取最佳一种，（即加工工时最短，且又能保证质量）下面分析两套加工顺序方案进行比较。
方案一：夹持零件→粗铣上平面→精铣上平面→粗铣内轮廓→精铣内轮廓→粗铣对称凸台→精铣对称凸台→钻Φ8孔。
方案二：夹持零件→粗铣上平面→粗铣内轮廓→粗铣对称凸台→精铣上平面→精铣内轮廓→精铣对称凸台→钻Φ8孔。
方案二换到次数多，加工工时较长，严重影响加工效率，方案一能达到加工要求。 故选择方案一进行加工。 2.1.3机床的选择
根据图形结构有圆弧、内腔、凸台、深孔等型面，加工内容较为复杂，为了避免重复定位带来的误差，减少手工换刀操作，故用数控铣床来完成此次加工任务。 数控铣床的特点：
1、零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具类零件、壳体类零件等。
2、能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。
3、能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。 4、加工精度高、加工质量稳定可靠。
5、生产自动化程度高，可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管理自动化。
7
《数控编程与加工》课程设计
6、生产效率高。
7、从切削原理上讲，无论是端铣或是周铣都属于断续切削方式，而不像车削那样连续切削，因此对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干式切削状况下，还要求有良好的红硬性。
2.2工艺设计
2.2.1毛胚尺寸
零件在进行数控铣削加工时，由于加工过程的自动化，实用余量的大小，如何装夹等问题在选用毛胚就要仔细考虑好，否则，如果毛胚不适合数控铣削，加工将很难进行下去。根据分析零件图得到，所选毛胚尺寸为：80cm*60cm*20cm。 2.2.2刀具选择
刀具尺寸选择包括直径尺寸和长度尺寸：
（1）直径尺寸：根据零件图样不同，选用的刀具尺寸不一样，因图而异。
选择的原则是：在道具能够满足加工前提下，尽量选取直径大的刀具，铣削刀具都是成型刀具且标准，在同时可根据选择刀具的直径提取刀具。
（2）长度尺寸：在铣床上，刀具长度一般是指主轴端面到刀尖距离，包括刀柄和刃具。 选取的原则是：在满足个部分加工要求的前提下，尽量减小刀具长度，以提高工艺系统的刚性，制造工艺和编程时，一般不必准确的确定刀具的长度，只需初步估算出道具长度的范围。
根据经验公式：T1?A?B?N?L?Z0?Tt 公式中：T1―刀具长度
A―主轴端面至工作台中心最大距离 B―主轴在Z方向的最大行程 N―加工表面距工作台中心距离 L―工件的加工深度尺寸
Z0―刀具切出工件长度（以加工表面2-5mm，毛坯表面取5-8mm）
8
《数控编程与加工》课程设计
图2-1刀具长度示意图
表2-2刀具选择表
刀具号 T01 T02 T03
2.2.3定位安装
加工中定位基准的确定应注意一下几点：
1）应采用统一的基准定位，数控加工工艺特别强调定位加工，若无统一的基准定位会因工件重新安装产生的定位误差而导致加工后的两个面上的轮廓位置及尺寸不协调现象，因此为保证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。
2）统一的基准可以是工件上已有表面，也可以是辅助基准，工件上最好有合适的孔作为定位基准，若没有，应专门设置工艺孔作为定位基准，称之为辅助基准，工件上如没有合适的辅助基准位置，可考虑采用在毛坯上增加工艺凸台，制出工艺孔或在后续加工工序要加工掉的余量上设置工艺孔，在完成定位加工后再去除的方法。
3）综上，图2-1中采用增加工艺凸台，铣两个夹持面作为基准，可以一次性装夹而加工完
刀具规格、名称 Φ80面铣刀 Φ8平底刀 Φ8钻头 刀柄型号 BT40 BT40 BT40 半径补偿值 6 作用 铣端面 铣轮廓 钻孔 9
《数控编程与加工》课程设计
所要加工的表面，没有重复定位，故能保证基准统一。如图2-3：
图2-3装夹及定位示意图
2.3划分工序
2.3.1一般工序划分原则：
1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。
2）对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔，使其有一段时间恢复，可减少由变形引起的对孔的精度的影响。
3）按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时间短，可采用按刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工生产率。 故在此题中，按此原则制定工序如下： 1. 粗加工凹台，深度达到3cm。 2. 精加工凹台，深度下去2cm。 3. 去除凹台内的毛胚余量。 4. 粗加工凸台，深度达到3cm。 5. 精加工凹台，深度下去2cm。 6. 精加工孔，深度达到10cm。 2.3.2工艺流程
10
铣床数控课程设计 - 图文
