【文章內容簡介】 大，工件易變形，采用先銑削后鏜孔的方法，可工件使有一段時間的恢復，減少變形對精度的影響。相仿如果先鏜孔后銑削，會在孔口處產生毛刺、飛邊，從而影響空的精度。對于本例孔較少采用先銑削后鏜孔。 4）在孔類零件加工時，刀具在 XY 平面內的運動路線，主要考慮：定位要迅速，也就是在刀具不與工件、夾具和機床碰撞的前提下空行程時間盡量可能的短。定位要準確。 5）在加 工中如果受重復定位誤差影響較大時，必須要一次定好位，按順序連續(xù)換刀加工，完成同軸孔上的加工，在進行其他位置上的加工，這樣以提高孔系同軸度。 6）應采取相同工位集中加工方法，盡量就近加工，以縮短刀具的移動距離，減少空運行時間。 7)按刀具劃分工步。在不影響精度的前提下，為了減少換刀次數，控運行程時間、不重要的定位誤差等，要盡可能用同一把刀完成同一個工位的加工。 8）在一次裝夾中盡可能較多的表面的加工。 總之，工序與工步的劃分要根據具體的零件特點、技術要求等情況綜合考慮。此例中，可以先把毛坯六個面銑削平整，在進 行零件的加工，具體工步安排如下： （ 1） 粗銑頂面； （ 2） 粗銑階梯面， 由于本零件表面粗糙度都為 所以還要精加工； （ 3） Φ 40mm 中心鉆點窩； （ 4） 銑 R6mm 的 4 個的腰形槽； （ 5） 精銑 R6mm 的 4 個的腰形槽； （ 6） 鉆Φ 40mm 的通孔； （ 7） 粗銑Φ 40mm 的通孔； 江西渝州科技學院畢業(yè)設計（論文） 22 （ 8） 粗銑 R6mm 的 4 個的腰形槽，深度為 3mm 的凹槽； （ 9） 精銑 R6mm 的 4 個的腰形槽，深度為 3mm 的凹槽； （ 10） 精鏜Φ 40mm 的孔。 確定加工順序 加工順序的選擇 直接影響到零件的加工質量、生產效率和加工成本。按照基面先行、先面后孔、先粗后精的原則確定加工順序。對本零件采取以 下的具體加工順序： 先用 162。80mm 可轉位面銑刀粗、精銑上表面，保證尺寸 162。20mm；接著選用 162。12mm 立銑刀粗、精銑工件外緣輪廓梯形面，保證尺寸 162。17mm；選用 162。10mm 鍵槽銑刀銑削零件外輪廓，刀具左補償，順銑，留精加工余量 ；接著繼續(xù)使用該刀銑削深度 3mm 的 4 個腰形槽，考慮 4 個腰形槽關于 X、 Y 軸方向對稱，利用旋轉或是鏡像指令可以來完成此項工作；以上兩項的粗銑完成后，要利用暫停、測量、修改刀補值的方式來進行下一步的精加工，即選用 162。10mm 立銑刀精銑外輪廓及深度 3mm 的 4 個腰形槽，由于采用同一個程 序，故走刀方式方法與粗銑雷同；到此，零件上還留著一些邊角余量，必須加以鏟除；接下來就是孔系加工，本零件就中心一 162。40mm 通孔，選用 162。3mm 的中心鉆點窩，再用 162。35mm 的麻花鉆繼續(xù)擴孔，然后，轉換成鏜削加工達到圖紙所規(guī)定的精度要求。 刀具選擇與切削用量選擇 刀具選擇 刀具的選擇是數控加工中重要的工藝內容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質量。編程時，選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內容、工件材料等因素。 與傳統(tǒng)的加工方法相比，數控加工對刀具的要求更高，不僅要求精 度高、剛度高、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調整方便。這就要求采用新型優(yōu)質材料制造數控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數。 江西渝州科技學院畢業(yè)設計（論文） 23 選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應。生產中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀，銑削平面時應選硬質合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀，對一些主體型面和斜角輪廓形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形刀、錐形刀和盤形刀。曲面加工常采用球頭銑刀，但加工曲面較低平坦部位時，刀具以球頭頂端刃切削，切削條件較差，因而采用環(huán)形銑刀。 表 2 本設計中刀具的選擇 序號 刀具編 號 刀具規(guī)格 名稱 數量 加工表面 刀尖半徑 /mm 備注 1 T01 162。80mm 硬質合金端面銑刀 1 銑削上下表面 2 T02 162。12 硬質合金立銑刀 1 銑削 162。40 外圓極其臺階面 3 T03 162。40 鉆頭 1 鉆 162。40 底孔 4 T04 162。3 鉆頭 1 162。40 中心鉆點窩 5 T05 162。40 鏜銑刀 1 鏜 162。40 內孔表面 25*25 6 T06 162。10 硬質合金立銑刀 1 銑削外輪廓 切削用量選擇 切削用量包括主軸轉速（切削速度）、切削 深度或寬度、進給速度（進給量）等。切削用量的大小對切削力、切削速率、刀具磨損、加工質量和加工成本均有顯著影響。對于不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并應編入程序單內。 合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產率為主，但也考慮經濟性和加工成本；半精加工或精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊，并結合經驗而定。 江西渝州科技學院畢業(yè)設計（論文） 24 孔系加工切削用量見表 3。該零件材料切削性能較好，銑削平面、 162。40mm 外圓及其臺階面和外輪廓面時，留 精加工余量， 其次一刀完成粗銑。 確定主軸轉速時，先查切削用量手冊，硬質合金銑刀加工加工鑄鐵（ 190260HB）時的切削速度為 4590m/min，取 v=70m/min,然后根據銑刀直徑計算主軸轉速，并填入工序卡中（若機床為有級調速，應選擇與計算結果接近的轉速）。 N=1000v/ 確定進給率時，根據銑刀赤數、主軸轉速和切削用量手冊中給的每齒進給量，計算進給速度并填入工序卡片中。 Vf=Fn=Fn* Zn 背吃刀量的選擇應根據加工余量確定。粗加工時，一次進給應盡可 能切除全部余量。在中等功率的機床上，背吃刀量可達 810mm。半精加工時，背吃刀量取為 。精加工時背吃刀量取為 . 表 3 孔系加工刀具與切削用量參數 刀具編號 加工內容 刀具參數 主軸轉速 S /（ r/min） 進給量 f /(mm/min) 背吃刀量 Ap /mm 01 162。35 鉆孔 162。35 鉆頭 200 40 19 02 162。40H7 粗鏜 162。35 鏜銑刀 600 40 162。40H7 精鏜 162。35 鏜銑刀 500 30 對刀點與換刀點的確定 江西渝州科技學院畢業(yè)設計（論文） 25 再編程時 ，應正確的選擇“對刀點”和“換刀點”的位 置?！皩Φ饵c”就是找在數控機床加工零件時，刀具相對于工件運動的起點 。由于程序段從該點開始執(zhí)行，所以對刀點有稱為“程序起點”或“起刀點”。 對刀點的選擇原則： （ 1） 便于用數字處理和簡化程序編制； （ 2） 在機床上找正容易，加工便于檢查； （ 3） 引起的加工誤差小。 對刀點可選在工件上，也可以選在工件外面（ 如選在夾具上或機床上）但必須與零件的定位基準有一定的尺寸關系。 為了提高加工精度，對刀點應盡量選在零件設 計基準或工藝基準上，如以孔定位的工件，可選孔的中心點作為對刀點。刀具的位置 則以此孔來 找正， 使“刀位點”與“對刀點”重合。 此加工零件對刀點在零件上表面的中心，在機 床參考點處執(zhí)行換刀。 擬定數控切削加工工序卡 把零件加工順序、所采用的刀具和切削用量等參數編入表 4 所示的加工工序卡中以指導編程和加工操作 表 4 數控加工工序卡 單位名稱 江西渝州科技職業(yè)學院 產品名稱代號 零件名稱 零件圖號 數控技術畢業(yè)設計 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設備 車間 平口虎鉗和一面兩銷 XKA714 數控中心 工步號 工步內容 刀具號 /mm 刀具規(guī)格 /mm 主軸轉速 /mm 進給速度/mm 背吃刀量 /mm 備注 01 粗銑定位基準面（底面） T01 162。80 180 40 4 手動 江西渝州科技學院畢業(yè)設計（論文） 26 02 粗銑上表面 T01 162。80 180 40 4 03 精銑上表面 T01 162。80 180 25 04 粗銑外極其臺階面 T02 162。40 360 40 5 05 精銑外極其臺階面 T02 162。40 360 25 06 粗銑 R6mm4 個的腰形槽 T03 162。10 300 40 5 07 精銑 R6mm4 個的腰形槽 T03 162。10 250 25 08 鉆 162。40H7 通孔 T04 162。38 200 40 19 09 粗鏜 162。40H7 通孔 T05 25*25 600 40 10 精鏜 162。40H7 通孔 T05 25*25 500 30 11 粗銑外輪廓 T06 162。25 900 40 11 12 精銑外輪廓 T06 162。25 900 25 22 主要加工 確定編程原點 銑床上編程坐標原點的位置是任意的，他是編程人員在編制程序時根據零件的特點來選定的，為 了編程方便，一般要根據工件形狀和標注尺寸的基準以及計算最方便的原則來確定的工件上某一點為坐標原點，具體選擇注意如下幾點： (1) 編程坐標原點應選在零件圖的尺寸基準上，這樣便于坐標值的計算，并減少計算錯誤。 (2) 編程坐標原點應盡量選在精度較高的精度表面，以提高被加工零件的加工精度。 (3) 對稱的零件，編程坐標原點應設在對稱中心上；不對稱的零件，編程坐標原點應設在外輪廓的某一角上。 (4) Z 軸方向的零點一般設在工件表面。 江西渝州科技學院畢業(yè)設計（論文） 27 本設計選擇工件 162。40 圓的上表面圓心處為工件編程 X、 Y、 Z 軸原 點坐標。 主要操作步驟 1. 先開機床 接同通 CNC 和機床電源，系統(tǒng)啟動后進入“加工”操作區(qū) JOG 運行方式 檢查機床 開啟后發(fā)現機床會出現報警信號，這時，需按下 K1，使機床加上驅動力。這時才能正常操作機床。 2. 回參考點 回參考點只能在 JOG 的方式下運行。用機床控制面板上“回參考點鍵”啟動回參考點。在“回參考點”窗口中顯示該坐標軸是否必須回參考點：如出現“〇”，則說明未回參考點，如出現●，則說明已回參考點，按下坐標方 向鍵（正方向鍵），把每坐標都回參考點，通過選擇另一方式如 MDA AUTO 或 JOG 來結束回參考點。 3. 參數設定 在 CNC 進行工作前，必須對一些參數進行設定，對機床和刀具進行調整： 1．輸入刀具參數及刀具補償參數 江西渝州科技學院畢業(yè)設計（論文） 28 2．輸入 /修改零點偏置 3．輸入設定數值 刀具參數包括刀具幾何參數，磨損量參數、刀具量參數和刀具型號參數等。有些參數如 R 參數則一般不需修改 4. 裝夾工件 按照前面指定的裝夾方式裝夾工件 5. 對刀 把每一把刀具都調到自己設定的編程零點，把編程零點所在機床坐標值輸入機 床中 6. 輸入程序 把自己編的程序輸入機床定一個名字，對程序進行檢查，確保程序本身沒有錯誤以及也沒有輸入錯誤。 7. 模擬仿真 按下 MDA 鍵，按擴展鍵，再按編程仿真進入仿真系統(tǒng)，對程序進行仿真，檢查仿真出的工件圖形與要加工的工件有多大出入，并不斷對程序進行修改，直到仿真的工件完全正確為止。 8. 實際加工 退出仿真系統(tǒng)，先按復位鍵，剛開始時可進行單步加工，按下步加工鍵。這時要一手按啟動鍵，一手按停止鍵，如發(fā)現異常情況應立即停止。直到確定程序無誤后方可按自動加工鍵，加工完成后，最后取下 工件。 加工完成 江西渝州科 技學院畢業(yè)設計（論文） 29 結 論 通過本課題的設計，我對數控加工的整個過程有了較全面的理解。經過設計中選擇刀具，我對數控工具系統(tǒng)的特點和數控機床的刀具材料和使用范圍有了較深刻的了解，基本掌握數控機床刀具的選用方法；經過設計加工工藝方案，進一步了解工件定位的基本原理、定位方式與定位元件及數控機床用夾具的種類與特點，對教材中有關定位基準的選擇原則與數控加工夾具的選擇方法有了更深的理解；經過編制零件的加工程序，基本熟悉數控編程的主要內容及步驟、編程的種類、程序的結構與格式，對數控編程前數學處理的內容、基點坐標 、輔助程序段的數值計算有了進一步的認識。另外，我外還學會了利用 AUTO CAD 軟件輔助對 零件進行進行造型、加工軌跡生成、后置處理及加工程序向機床輸入加工等許多技術和方法。工藝設計、數值計算及程序編制的整個過程雖然任務比較繁重，但在設計過程中通過自己不斷的學習，尤其是自主學習，和實踐以及實驗，我克服了許多的難題，這種成就感使感到十