【正文】 數(shù)控加工基礎(chǔ)體零件，通過數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可自動(dòng)完成端面、內(nèi)外圓柱面、圓錐面和成型表面螺紋等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔及鉸孔等工作。 零件的技術(shù)要求分析從圖 ，該零件的尺寸精度要求有：尺寸 65 的精度等級(jí)為 IT8級(jí)、04.?攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 銑床零件分析尺寸 30 的精度等級(jí)為 IT9級(jí)，其余未注尺寸公差按 IT12級(jí)進(jìn)行控制；表面粗糙度04.?的要求有：凸臺(tái)表面的表面粗糙度為 ，開口槽 30的表面粗糙度為 ，其余加工面的表面粗糙度要求為 。此外，零件還規(guī)定了熱處理要求，即調(diào)質(zhì)處理 HRC50～55。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 毛坯的選擇3 毛坯的選擇毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，材料消耗就越少，機(jī)械加工的勞動(dòng)量也越少，因此也會(huì)提高機(jī)械加工的效率，降低加工成本，但毛坯的制造費(fèi)用卻要提高了。確定毛坯包括選擇毛坯種類及其制造方法等內(nèi)容。根據(jù)零件的尺寸，可適當(dāng)?shù)牧羧∫欢ǖ募庸び嗔浚醪酱_定其毛坯尺寸為1109030mm，材料為 45鋼。關(guān)于工藝路線的擬定，目前還沒有一套精確的計(jì)算方法和固定的辦法，一般都采用經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)出的一些帶有經(jīng)驗(yàn)型和綜合性的原則。數(shù)控機(jī)床的加工工藝和通用機(jī)床的加工工藝有很多相同之處，但是在數(shù)控機(jī)床上加工零件要比通用機(jī)床加工零件的工藝規(guī)程要復(fù)雜很多。合格的程序員首先必須是一個(gè)合格的工藝人員，否則就無(wú)法做到全面周全地考慮零件加工的全過程，以及正確、合理地編制零件的加工的程序。因而選擇零件的加工方法和加工方案，實(shí)質(zhì)上是選擇典型零件表面的加工方法和加工方案。下面針對(duì)該零件的加工表面，確定它的表面加工方法。（1）平面的加工從圖 ，該零件的上表面的精度及表面粗糙度要求不高，故在加工時(shí)很容易保證質(zhì)量，在加工上表面時(shí)，需要控制零件的總厚度 20mm， 由于此時(shí)加工余量較大，故需要進(jìn)行多刀銑削，而零件的下表面幾乎沒有粗糙度限制，精密鑄造便可以保證零件的下表面的精度要求，只需要保證其粗糙度為 。凸臺(tái)輪廓的表面粗糙度一般，而且加工余量較大，在加工時(shí)需要進(jìn)行分層銑削，當(dāng)加工完輪廓后，由于凸臺(tái)輪廓的余量不太均勻，所以需要進(jìn)行清角。（4）孔的加工該零件中有 3個(gè) Φ6 的螺紋孔，由于這都是通孔，但是精度要求不高，表面粗糙度要求不高，故可用麻花鉆進(jìn)行通孔的加工，而這些孔成一定規(guī)律的排列，很容易使用循環(huán)加工一次到位。 工序的劃分4. 工序的劃分原則根據(jù)工序數(shù)目多少，工序的劃分有下列兩種不同的原則。工序集中就是將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工序的加工內(nèi)容較多。用數(shù)控機(jī)床加工，一次裝夾可加工較多表面，易于保證各表面間的相互位置精攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 擬定工藝路線度；工件裝夾次數(shù)少，還可減少工序間的運(yùn)輸量、機(jī)床數(shù)量、操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積。（2）工序分散的原則。工序分散使用的設(shè)備及工藝裝備比較簡(jiǎn)單，調(diào)整和維修方便，操作簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)化產(chǎn)品容易；可采用最合理的切削用量，減少基本時(shí)間。4. 工序的確定根據(jù)以上所列的原則，確定該零件的加工工序如下：工序 1：銑上表面和粗銑和精銑凸臺(tái)輪廓。工序 4：鉆 3－Φ6 通孔。工序 6：熱處理。 工步 1：銑上表面，控制表面的粗糙度為 ； 工步 2：銑凸臺(tái)輪廓，分為粗銑和精銑。 工步 1：粗銑 U形槽； 工步 2：精銑 U形槽，控制表面的粗糙度為 ；工序 3：鉆 3－Φ7 錐孔。工序 5：攻絲 3－Φ6，消除毛刺。綜上，工藝路線如表 42所示：表 42零件加工工序 零件的各個(gè)加工工序基本內(nèi)容一 工步 1 銑上表面和凸臺(tái)輪廓；銑上表面，控制表面的粗糙度為 ；攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 擬定工藝路線工步 2 銑凸臺(tái)輪廓，分為粗銑和精銑。根據(jù)選定的基面是否加工，又將定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。用加工過的表面做定位基準(zhǔn)，則稱為精基準(zhǔn)。通過對(duì)零件的分析，確定其精基準(zhǔn)為零件的底面及外輪廓；粗基準(zhǔn)為毛坯外輪廓及任意一未加工的平面。當(dāng)零件不太復(fù)雜、而批量又較小時(shí)，宜采用通用機(jī)床；當(dāng)生產(chǎn)批量很大時(shí)，宜采用專用機(jī)床；在多品種、小批量生產(chǎn)的情況下，對(duì)復(fù)雜零件使用數(shù)控機(jī)床能夠獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。（2）機(jī)床精度應(yīng)與工件加工精度要求相適應(yīng)，不然無(wú)法加工零件所要求的精度。（4）與現(xiàn)有機(jī)床設(shè)備的條件相適應(yīng)。 工藝裝備的選擇 數(shù)控機(jī)床的刀具特點(diǎn)切削刀具由傳統(tǒng)的機(jī)械工具實(shí)現(xiàn)了向高科技產(chǎn)品的飛躍，西門子 840D的刀具的切削性能有顯著提高。刀具工業(yè)由脫離使用、脫離用戶的低級(jí)階段向朝著用戶、面向使用的中、高級(jí)階段的飛躍，已經(jīng)成為用戶可以利用的專業(yè)化的社會(huì)資源和合作伙伴。已經(jīng)成為現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。 刀具的選擇選擇刀具的時(shí)候，一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)的刀具。根據(jù)該零件的加工工序，確定其刀具的使用，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》p攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)床及工藝裝備的選擇1067表 61所示。碳素鋼中心鉆 1 鉆 3Φ7 錐孔4 T04 Φ5mm 碳素鋼麻花鉆 1 鉆 3Φ6 通孔5 T05 M6碳素鋼絲錐 1 攻 3M6螺紋孔 夾具的分類機(jī)床夾具的種類非常多，按使用的機(jī)床類型分類，可分為銑床夾具、車床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、加工中心夾具和其他特種夾具等。按夾具的專門化程度可以分為以下幾種類型的夾具：通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、無(wú)需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用來裝夾不同的工件的夾具。這類夾具主要用于單件小批的生產(chǎn)。具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，主要用于固定產(chǎn)品大量生產(chǎn)。使用完畢后，可以方便地拆散成元件或者部件，等待需要時(shí)可重新組合成其他加工過程的夾具?？烧{(diào)夾具包括通用可調(diào)夾具以及成組夾具，它們都是通過調(diào)整或者更換少量元件就能加工一定范圍內(nèi)的工件，具有通用夾具和專用夾具的優(yōu)點(diǎn)。 夾具的選擇根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本的要求：一是保證夾具的坐標(biāo)方向和機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要能協(xié)調(diào)零件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)床及工藝裝備的選擇該零件在進(jìn)行裝夾時(shí)，加工的是零件的上表面及外輪廓，需要將零件的底面與墊鐵貼平，其外輪廓加工的深度是 19mm，而毛坯的總厚度是 30mm，故在裝夾時(shí)毛坯需要向外伸出高度至少為 20mm，但也不能伸出太長(zhǎng)。該零件的測(cè)量還需要用到 R規(guī)進(jìn)行測(cè)量。選擇較好的切削用量，使切削深度、主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度三者間能夠彼此協(xié)調(diào)、互相適應(yīng)，以找到最佳的切削參數(shù)，這是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。表 71 切削用量表刀具編號(hào) 加工內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速 S/（r/min）進(jìn)給量 F/(mm/min)背吃刀量 Ap /mmT8 銑上平面 600 150 3T8 銑凸臺(tái)輪廓 850 100 5T2 粗銑開口槽 850 150 5T2 精銑開口槽 1200 100 T3 鉆 3－1090176。（1）自動(dòng)編程自動(dòng)編程是指借助數(shù)控圖形編程系統(tǒng)或語(yǔ)言編程系統(tǒng)，靠計(jì)算機(jī)來自動(dòng)生成零件加工的程序的過程。因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)上可自動(dòng)的繪出所編程序地圖形以及進(jìn)給軌跡，所以能及時(shí)的檢查程序是否有錯(cuò)，并且進(jìn)行修改，以便得到正確的程序。（2）手工編程是指主要由人工來完成數(shù)控機(jī)床的程序編制的各個(gè)階段的工作。手工編程在目前仍然是廣泛采用地編程方式，即使在自動(dòng)編程高速發(fā)展的未來，手工編程重要的地位也不可取代，仍然是自動(dòng)編程的基礎(chǔ)。 編程原點(diǎn)的確定銑床上編程坐標(biāo)原點(diǎn)地位置原則上是任意的，它是編程人員在編制程序時(shí)根據(jù)零件地特點(diǎn)來選定的，但是為了編程的方便，一般要根據(jù)標(biāo)注尺寸的基準(zhǔn)和工件形狀以及計(jì)算最方便地原則來確定工件上的某一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，其具體選擇應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：(1)編程的坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選在零件圖地尺寸基準(zhǔn)上，這樣便于坐標(biāo)值地計(jì)算，并能減少計(jì)算的錯(cuò)誤。(3)對(duì)稱的零件，編程坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)該設(shè)在對(duì)稱中心上；不對(duì)稱地零件，編程的坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)設(shè)在外輪廓地某一角上。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)控編程該零件為板類零件，它的結(jié)構(gòu)形狀規(guī)則，其編程原點(diǎn)可直接設(shè)置在其對(duì)稱中心上，Z軸方向地零點(diǎn)設(shè)置在工件地上表面，其示意圖如圖 。該零件地基點(diǎn)坐標(biāo)值可以依據(jù) CAD軟件進(jìn)行自動(dòng)查詢，如圖 。$PATH=/_N_WKS_DIR/_N_HZY_WPDN10 G54N20 TRANS X50 Y40 Z5N30 T8 D1 M6N40 S600 M3 F150N50 CYCLE71(3,1,1,50,40,135,85,0,0,0,2,0,100,11,5)N60 S1200 M3 F100N70 CYCLE72(xi,3,1,3,0,5,0,100,50,201,41,2,50,100,2,50)N80 T2 D1 M6N90 S850 M3 F150N100 CYCLE72(xi,3,3,3,0,0,0,100,50,201,41,2,50,100,2,50)N110 S1200 M3 F100N120 CYCLE72(xi1,3,3,2,0,0,100,50,201,41,2,10,100,2,10)N130 T3 D1 M6N140 S900 M3 F120N150 MCALL CYCLE81(3,3,1,0)N160 HOLES1(40,15,135,0,10,3)N170 MCALLN180 T4 D1 M6N190 S1500 M3 F100N200 MCALL CYCLE83(5,3,1,0,20,0,10,2,0,0,1,0,3,6,2,0,2)N210 HOLES1(40,15,135,0,10,3)N220 MCALL N230 T5 D1 M6N240 S500 M3 F150N250 MCALL CYCLE84(5,3,1,20,0,3,6,8,90,200,500,3,1,0,1,6,2)N260 HOLES1(40,15,135,0,10,3)N270 MCALL攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)控編程N(yùn)280 M30輪廓加工子程序：%_N_XI_SPF。$PATH=/_N_WKS_DIR/_N_HZY_WPDN10 G1 X0 Y60N20 G1 X15N30 G1 X15 Y17N40 G3 X3 Y5 CR=12N50 G1 X3 Y5N60 G3 X15 Y17 CR=12N70 G1 X15 Y60N80 G1 X0N90 M17 零件加工的仿真（1）數(shù)控銑床正確對(duì)刀方法對(duì) x軸時(shí)：先把主軸移動(dòng)到工件遠(yuǎn)離 x軸方向的一邊，用刀具輕輕碰觸工件邊緣，也可以用一張紙靠近工件（注意主軸上必須有刀且轉(zhuǎn)動(dòng)起來，還要注意靠近時(shí)速度放緩，避免切掉很大一塊料） ，當(dāng)碰到時(shí)記錄下機(jī)床現(xiàn)有的坐標(biāo)系 x軸的數(shù)值，然后再測(cè)試攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)控編程另外一邊，最后求平均值，把得到的數(shù)值填寫到 G54坐標(biāo)系中的 x軸位置。z軸只要碰觸上表面就好。用 SINUMERIK 840D進(jìn)行編程時(shí)，只要刀具偏移功能為有效，就無(wú)須考慮刀具的長(zhǎng)度，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)刀具長(zhǎng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。銑床銑刀剛性要比較好，一是為了提高生產(chǎn)效率而采用較大切削用量地需要；二是為了適應(yīng)數(shù)控銑床加工過程中的難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)。但這樣勢(shì)必會(huì)造成余量少的地方經(jīng)常走空刀，降低生產(chǎn)效率，如刀具剛性較好就不必這么麻煩。移動(dòng)鼠標(biāo)到機(jī)床編輯界面的下方，在 F1等指令的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，將彈出 F1到 F5一共 5個(gè)指令，鼠標(biāo)左鍵單擊 F3Progranm，進(jìn)入程序編輯界面。然后單擊自己新建的子程序，對(duì)零件的外輪廓進(jìn)行編輯，設(shè)定為子程序 1，然后針對(duì)該零件對(duì) U形槽進(jìn)行上述的編輯，只是名字換成了子程序 2。最后在主程序中實(shí)現(xiàn)仿真。Tool 的選擇也是在仿真示意視頻里面呈現(xiàn)的，在仿真過程中，在確認(rèn)子程序和主程序都無(wú)誤的情況下，若出現(xiàn)工件多切或者少切，則是由于 Tool的尺寸的選擇出現(xiàn)問題，如果出現(xiàn)鉆孔變成鉸孔，銑零件表面變成了麻花鉆等情況，則是 Tool的類型選擇出現(xiàn)了問題。在仿真示意視頻里面，用鼠標(biāo)左鍵單擊 Tool按鍵，進(jìn)入刀具設(shè)定界面，Tool 界面的左邊方框表示刀具的類型，如麻花鉆，螺紋刀等，Tool 界面的右邊攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)控編程方框則代表刀具的尺寸，例如 Φ63mm 硬質(zhì)合金端面銑刀和 Φ18mm 硬質(zhì)合金輪廓銑刀，選擇每個(gè)加工過程對(duì)應(yīng)的刀具，進(jìn)行正確的仿真，一步一步的完善整個(gè)仿真的過程，在既不損壞刀具