技術學院畢業設計（論文）零件的數控銑床銑削編程與操作設計系（分院）機械電子工程系學生姓名學號 一專業名稱指導教師

河南職業技術學院機械電子工程系（分院）

畢業設計（論文）任務書姓名 專業 級畢嶗計（論文） 零件的數控銑床銑削編程與操作設計題目畢業設計（論文）選題的目的與意義數控加工是目前的一門新的專業，熱門專業，正在高速發展，數控加工程序是有多道復雜的程序組成的，這就為我們學習帶來不便，為了使學習更方便，使用更加有條理，我編寫了這份典型零件的數控銑床銑削編程與操作設計，希望為大家的工作、學習帶來方便。畢業設計（論文）的資料收集情況（含指定參考資料）劉文信：《機床數控技術》，機械工業出版社，2005。黃大貴：《微機數控系統》，電子科技出版社，2004。韓鴻鸞：《基礎數控技術》，機械工業出版社，2004。李斌：《數控加工技術》，高等教育出版社,2001。余英良：《數控加工編程及操作》，高等教育出版社,2004。畢業設計（論文）工作進度計劃接受任務日期 年 月日要求完成日期 年月日學生簽名 ：年月指導教師簽名：年月日系（分院）主任（院長）簽名：年 月日

日

姓名學號性別專業班級畢業設計（論文）題目零件的數控銑床銑削編程與操作設計評閱意見成績指導教師簽字 年月日畢業設計（論文）答辯意見表姓名學號性別專業班級畢業設計（論文）題目零件的數控銑床銑削編程與操作設計答辯時間地點八、、答辯小組成員姓名職稱學歷從事專業組長成員秘書答辯小組意見答辯成績：答辯小組組長簽名：年月 日零件的數控銑床銑削編程與操作設計摘要：數控加工是機械行業一門新的專業數控技術是數字程序控制數控機械實現自動工作的技術。它廣泛用于機械制造和自動化領域，較好地解決多品種、小批量和復雜零件加工以及生產過程自動化問題。隨著計算機、自動控制技術的飛速發展數控技術已廣泛地應用于數控機床、機器人以及各類機電一體化設備上。同時社會經濟的飛速發展，對數控裝置和數控機械要求在理論和應用方面有迅速的發展和提高。本設計是對我們機械類加工日常加工中常見的工件取其中的一典型零件進行系統的編程與操作設計，從數控加工前應做的準備開始到數控加工工藝分析、數控刀具及其選擇、工件裝夾方式與數控加工夾具的選擇、程序編制中的數值計算、數控加工程序的編制、數控車削加工、數控銑削加工、數控加工中心編程及自動編程技術等內容等數控加工時應注意的問題做了一一的說明。關鍵詞：數控銑床銑削加工 機械零件數控加工是將加工數據和工藝參數輸入到機床，機床的控制系統對輸入信息進行運算與控制，并不斷地向直接指揮機床運動的電動機功能部件一一機床的伺服機構發送脈沖信號，伺服機構對脈沖信號進行交換和放大處理，然后由傳動機構驅動數控機床，從而加工零件，所以數控加工的關鍵是加工數據和工藝參數的獲取，即數控編程。一、工藝分析與選擇（一）、零件圖工藝分析該零件圖主要由平面、孔系及外輪廓組成，內孔表面的加工方法有鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、拉孔、磨孔及光加工方法選擇原則，中間結0孔的尺寸公差為H7,表面粗糙度要求較高,可采用鉆粗鏜精鏜方案，。兩端013mm和020mm孔處沒有尺寸公差要求，可采用自由尺寸公差IT11-IT12處理,表面粗糙度要求不高，可采用鉆013mm——擴孔020mm的方案;平面輪廓常采用的加工方法有數控銑、線切割及磨削等。在本設計中，平面與外輪廓表面粗糙度要求Ra6.3mm,可采用粗銑一一精銑方案。選擇以上方法完全可以保證尺寸、形狀精度和表面粗糙度要求。（二）、確定裝夾方案由于夾具確定了零件在數控機床坐標系中的位置，因而根據要求夾具能保證零件

在機床坐標系的正確坐標方向，同時協調零件與機床坐標系的尺寸根據零件的結構特1-開口墊圈2-壓緊螺母3-帶螺紋圓柱銷點，加工上表面，禪帶螺紋削邊銷圓及助壓緊螺母面墊圈孔系時可選用一面兩孔定位方式，即以底面、結H7和一個013mm孔定位，如圖1示，選擇上述裝夾方式結構相對簡單，能保證加工要求，便于實施。圖1裝夾方式1-開口墊圈2-壓緊螺母3-帶螺紋圓柱銷4-帶螺紋削邊銷5-輔助壓緊螺母6-墊片圖22■-加工底工底面夾具

夾具為臺虎鉗（三）、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、先主后次、先粗后精的原則確定加工順序，即粗加工定位基準面（底面）一一粗、精加工上表面面）一一粗、精加工上表面一一060mm外圓及其臺階面外輪廓銑削精加工底面并保證尺寸40mm。（四）、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，而且要求尺寸穩定、安裝調整方便。這就要求采用新型優質材料制造數控加工刀具，并優選刀具參數。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，因而采用環形銑刀。表2-1本設計中刀具的選擇序號刀具編號刀具規格名稱數量加工表面刀尖半徑/mm備注1T010125mm硬質合金端面銑刀1銑削上下表面0.5**2T02063硬質合金立銑刀1銑削060外圓極其臺階面****3T03038鉆頭1鉆040底孔****4T04040鏜銑刀1鏜040內孔表面0.225*255T05013鉆頭1鉆2*022螺孔0.2**7T07025硬質合金立銑刀1銑削外輪廓0.2**編制錢偉奇審核 錢偉奇批準***日期12月5日（五）、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。孔系加工切削用量見表2。該零件材料切削性能較好，銑削平面、C60mm外圓及其臺階面和外輪廓面時，留0.5mm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（190-260HB）時的切削速度為45—90m/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/3.14D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二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8-10mm。半精加工時，背吃刀量取為0.5-2mm。精加工時背吃刀量取為0.2-0.4mm。表2-2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/mm01038鉆孔038鉆頭200401902040H7粗鏜鏜銑刀600400.804OH7精鏜鏜銑刀500300.2032mm*013鉆孔013鉆頭500306.5（六）、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3所示的加工工序卡中以指導編程和加工操作。表2-3數控加工工序卡單位名稱河南職業技術學院產品名稱代號零件名稱零件圖號數控技術畢業設計端蓋**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XK714D數控中心工步號工步內容刀具號/mm刀具規格/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）T010125180404手動02粗銑上表面T010125180404手動03精銑上表面T010125180250.5手動04粗銑060外極其臺階面T02063360405手動05精銑060外極其臺階面T02063360250.5手動06鉆040H7底孔T030382004019手動07粗鏜040H7內孔T0425*25600400.8手動表面08精鏜04OH7內孔表面T0425*25500300.2手動09粗銑外輪廓T070259004011手動10精銑外輪廓T070259002522手動編制錢偉奇|審核錢偉奇批準***日期12月5日、主要加工程序（一）、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，為了變成方便，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。本設計選擇040圓的圓心處為工件編程X、Y軸原點坐標，Z軸原點坐標在工件上表面。（二）、按工序編制各部分加工程序:注（用西門子系統）1、 選一個200X150X50的毛坯；2、 粗銑定位基準面（底面），采用平口鉗裝夾，如圖3：在MDI方式下，用0125mm平面端銑刀，主軸轉速為180r/min，可以用LCYC75指令銑基準面，主要確定幾個R參數：R101=5，R102=3，R103=0,R104=2,R116=0，R117=0,R118=200,R119=150,R120=0,R121=4,R122=100，R123=100,R124=1,R125=1,R126=2,R127=1；3、 粗銑上表面,將初銑的底面反過來，（注意上表面應露出超過25mm）進行粗銑上表面，進給速度為100mm/min其余與步驟1相同；4、 精銑上表面，進給速度為25mm/min,其余同步驟1;

5、粗銑沃0外圓及其臺階面，在手動方式下，用063平面端銑刀，主軸轉速為360r/min,粗銑時的橫向進給率為100mm/min,縱向進給率為50mm/min,先銑一個062的圓（注意刀具補償）每刀進4mm,再依次將圓擴大，重復進行，直到把毛坯上多余的部分都銑掉，再進4mm,直到把銑到20mm處為止，形成如圖3的形狀；6、 精銑060的外圓及其臺階，將粗銑時留下的余量銑到，進給率應適當降低一些7、 鉆04循環040H7的底孔，在MDI方式下，用038的鉆頭，主軸轉速為200r/min可以用深孔鉆削LCYC83，其中主要R參數：R101=5,R102=3,R103=0,R104=4O,R105=1，R107=50，R108=80,R109=2，R110=3,R111=1,R127=1;8、 粗鏜040H7內孔表面，使用鏜刀，刀桿尺寸為25X25mm，主軸轉速為600r/min使用LCYC85循環,其主要參數：R101=5，R102=3,R103=0，R104=40,R105=1，R107=6O，R108=100;9、 精鏜040H7內孔表面，主軸轉速為600r/min；10、 鉆2mmX013mm螺孔，在MDI方式下，用040H7的鉆頭，主軸轉速為600r/min；11、 粗銑外輪廓,裝夾方式如圖4,在手動方式下，用025mm平面立銑刀，主軸轉速為900r/min,主軸轉速為360r/min,粗銑時的橫向進給率為100mm/min,縱向進給率為50mm/min，先銑一個深4mm的外輪廓（注意刀具補償）每刀進4mm，再依次將圓擴大，重復進行,直到把毛坯上多余的部分都銑掉；12、 精銑刀外輪廓，在手動的方式下進行用025mm平面立銑刀，主軸轉速為900r/min，在Zr/min，在Z軸方向不分層，一次銑到位。具體編程如下：銑底面，用0125應質合金端面銑刀LI001N10G94G90G54G17G71N20S1000M03N30GOOXOYON40Z5R101=5R102=3R103=0R104=5R116=0R117=0R118=170R119=110R121=4R122=100R123=50R124=1R125=1R126=2R127=1N50LCYC75N60G00Z40用0125應質合金端面銑刀換刀，換038的鉆頭，對刀LI002N10G94G90G54G17G71N10G94G90G54G17G71N20S1000M03N20S1000M03N170G00X0Y0G40T3D1N30GOOXOY0R101=5R102=3R103=0R104=40R10N40Z55=1R101=5R102=3R103=0R104=5R107=50R108=80R109=2R110=3RR116=0R117=0R118=170R119=111=1110R127=1R121=4R122=100R123=50R124=1N180LCYC83R125=1R126=2R127=1N185M30N50LCYC75換刀，換040H7鏜孔刀，對刀N51M30N10G94G90G54G17G71換刀，用063應質合金立銑刀，對刀N20S1000M03N10G94G90G54G17G71N30GOOXOYON20S100OM03N190G00Z10T4D1N55G00Z20T2D2R101=5R102=3R103=0R104=40N60G00X30Y30G41R105=1N70G01Z-9R107=60R108=100N80G02X30Y30CR=30N200LCYC85N90G01Z-13N205M30N100G02X30Y30CR=30換刀，換013的鉆頭，對刀N105G01Z-17N10G94G90G54G17G71N110G02X30Y30CR=30N20S1000M03N120G01Z-18.5N210G00X80Y0N130G02X30Y30R101=5 R102=3R103=0RN140G01Z-19104=22R105=1N150G02X30Y30CR=30R107=50R108=80R109=2R110N160G00Z5=3R111=1R127=1N220LCYC83N230GO0X-80Y0R127=1N220LCYC83N230GO0X-80Y0N240LCYC83N250G00Z20N260G00X91Y0G42N270G01Z-23N280G02X91Y0CR=11N290G01Z-27N3O0G02X91Y0CR=11N31OG01Z-31N320G02X91Y0CR=11N330GO0Z5N340X-91Y0N350G01Z-23N360G02X91Y0CR=11N370G01Z-27N380G02X91Y0CR=11N39OGO1Z-31N40OG02X91Y0CR=11N410G00Z5M30換刀，換025硬質合金立銑刀，換圖5裝夾方式，對刀N1OG94G9OG54G17G71N2OS1000M03N30GOOXOY0N420G00X69.24Y-17.11G42N430G01Z-10N440G03X69.24Y17.11CR=2ON460G03X-13.87Y46.6CR=3ON470G01X-69.24Y17.11N480GO3X-69.24Y-17.11CR=20N490G01X-13.87Y-46.6CR=3ON50OGO3X13.87Y-46.6CR=30N510GO1X69.24Y-17.11N520G01Z-15N530G03X69.24Y17.11CR=20N540GO1X13.87Y46.6N550G03X-13.87Y46.6CR=30N560GO1X-69.24Y17.11N570G03X-69.24Y-17.11CR=2ON58OG01X-13.87Y-46.6CR=3ON59OG03X13.87Y-46.6CR=30N6O0GO1X69.24Y-17.11N610G01Z-20N62OG03X69.24Y17.11CR=2ON630G01X13.87Y46.6N640G03X-13.87Y46.6CR=30N650G01X-69.24Y17.11N660G03X-69.24Y-17.11CR=20N670G01X-13.87Y-46.6CR=30N680G03X13.87Y-46.6CR=30N450G01X13.87Y46.6N690G01X69.24N690G01X69.24Y—17.11N700GO1Z-25N710G03X69.24Y17.11CR=20N720G01X13.87Y46.6N730G03X-13.87Y46.6CR=30N740G01X—69.24Y17.11N750G03X—69.24Y-17.11CR=20N760G01 X-13.87Y-46.6CR=30N770G03X13.87Y-46.6CR=30N780G01X69.24Y—17.11N790G01Z-28N800G03X69.24Y17.11CR=20三、主要操作步驟N810G01X13.87Y46.6N820G03X-13.87Y46.6CR=30N830G01X-69.24Y17.11N840G03X-69.24Y-17.11CR=20N850G01X—13.87Y—46.6CR=30N860G03X13.87Y-46.6CR=30N870G01X69.24Y-17.11N880G00Z20M30（一） 、先開機床接同通CNC和機床電源，系統啟動后進入“加工”操作區JOG運行方式檢查機床，開啟