泵盖零件的自动编程加工设计论文

学士学位毕业设计 泵盖零件的自动编程加工学 生 姓 名：学 号：指 导 教 师：所 在 学 院：工程学院专 业：机械设计制造及其自动化中国大庆2014年 5 月摘 要本文根据数控机床的加工特点，针对具体的端盖的零件图以及加工要求，对零件的工艺方案的分析与确定，工装方案的分析，刀具的使用选择和切削用量确定的选择，确定加工顺序和加工路线以及数控工艺工序卡片。本设计采用自动编程软件编制程序，然后根据制定出的程序进行数控模拟仿真，数控模拟仿真用的软件是上海宇龙数控仿真软件，制定出的仿真模拟为本次毕业设计提供了更形象的依据来解释本次设计的内容及结果，最后将模拟仿真过程录制成视频。关键词：工艺分析；编制程序；数控仿真 Abstract In this paper, according to the characteristics of the NC machine tool, in view of the the end cover of a part drawing and processing requirements, the specific analysis process, the scheme determination of tooling and cutting tool and cutting parameter selection, determine the processing order and processing route and CNC craft process card. This design uses the Automatic programming software programming, and then according to formulate the procedure of NC simulation and NC simulation using software is Shanghai yulong NC simulation software, to develop a simulation for the graduation design provides more image on the basis of explaining the content of this design and as a result, finally the simulation process for video.Keywords：analysis processing programming CNC simulating目 录摘 要IAbstractII目 录III前 言I1设计的目的和意义12.零件分析22.1 生产状态22.2 零件结构分析23.零件总体分析33.1选择毛坯33.2 工艺分析33.3 加工路线43.4 工序间的衔接44. 加工工艺过程卡55.确定数控加工内容66.数控加工工序分析76.1 零件加工内容76.2 工艺设计76.3 确定装夹方案86.4 刀具的选择96.5 加工步骤136.6程序编制及说明257. 数控模拟仿真加工287.1 进入系统287.2 选择机床287.3 机床回零297.4 安装零件307.5 输入NC程序327.6 对基准、装刀具337.7 设置参数367.8 自动加工378. 设计总结38参考文献39致 谢40附 录 一41加工工艺过程卡片41附 录 二42IV黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计）前 言随着工业革命的来临和现代科学技术的进步，以及数字化控制方面技术在机械行业中得到广泛应用，现代机械成果日益趋精密复杂，而数控机床是当下机械制造业技术改造和创新的必经之路，并且具有极高的研究价值。20世纪50年代初第一台数控机床诞生了，数控机床是最具典型特色的机电一体化产品，综合了精密机械、电子、电力拖动、自动控制、自动检测、故障诊断和计算机等诸多方面的技术。数控机床的高精度、高效率及高柔性等特点决定了大力推广使用数控机床是我国制造业提高制造能力和水平，提高市场适应能力和竞争能力的必经之路。数控铣削加工是机械加工当中最常用和最主要的数控加工方法之一，加入世界贸易组织以来，我国汽车制造产业、航空航天制造产业得到了快速发展，大量具有复杂曲面的零件如模具、叶片和螺旋浆等，都需要用数控铣床进行加工。数控加工毕业设计是为了我们把所学的机械制造、机械制造基础、金属工艺学以及数控技术及应用等专业知识的总结，是实理论与实践之间的桥梁。这次数控加工的毕业设计，我们根据具体零件加工图进行工艺分析，确定加工方案、整理加工工序和确定零件夹具。在工艺加工过程中，主要考虑到精度、效率与加工成本，故该零件分为粗、精加工这样就能保证了加工质量，又提升生产效率和降低加工成本。黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计）1设计的目的和意义设计的目的及意义主要由以下几个方面： 1.通过本次的毕业设计要达到能对典型零件的工艺分析、工艺过程的拟定于加工，提高学生的设计能力和加工的系统化知识。 2.学会使用有效的资源，提高学生的动手查阅资料收集能力。 3.根据零件图能够对零件的完整性和正确性分析。 4.完整正确分析零件图的技术要求，并把加工标准达到零件图的技术要求。 5.学会确定零件加工时的加工余量、工序、尺寸及公差的计算。 6.提高自己对零件工艺的综合应用能力的分析。 7.运用数控仿真软件的能力。2.零件分析2.1 生产状态绘制泵盖件零件图，如图2-1所示，零件材料为HT200，无热处理工艺等其他要求。 图2-1零件图2.2 零件结构分析该零件属于板类型零件，加工上表面、轮廓、螺纹和孔。虽上表面以A基准有平行度要求，但可在一次装夹中来保证与A基准的平行度要求。零件的上表面有轮廓、孔及螺纹，在数控加工中心和数控铣床上都可以满足图纸要求。零件的变形情况，为了保证零件的加工精度，虽然数控机床的精度很高，但在加工过程中产生的切削拉力和薄板弹性收缩，容易使切削面发生振动，加工薄板的尺寸公差难以保证，同时，它的表面粗超度也会增大。该零件的厚度15mm，刚性足够在加工时不易产生振动。3.零件总体分析3.1选择毛坯该零件的材料为HT200，因此，该毛坯可为铸件，如图3-1所示。图3-1 零件毛坯图3.2 工艺分析 该零件属于肋板型零件，其上下表面均可在数控加工中心上加工完成。 工件中有十个孔，其中有一个是32的通孔，七个是沉孔，分别是六个和，俩个定位销孔6，俩个螺纹孔M16。其加工的精度要求都较高，还有就是其它位置精度要求较高，所以这些部分在数控加工中心上完成加工。 考虑到泵盖零件中孔、螺纹及圆弧的加工精度要求及其位置精度要求都比较高，所以该零件的加工可以用装夹定位基准的下表面和侧表面在数控加工中心上完成加工。从上述几条可以得出，该泵盖零件在数控加工中心上将下表面和侧表面作为装夹定位基准，将上表面的多余部分铣出，而其余部分遵循先面后孔、先粗后精、先外后内、先小后大等原则进行加工，利用上述的分析可以拟定零件的加工路线。3.3 加工路线零件的加工方案。锻造热处理数铣钳工检验入库。3.4 工序间的衔接（1）在热处理完成之后进行数控加工对其进行粗精加工工序。（2）在数控加工中心上先对其进行粗加工达到基本加工要求，因为各部分的表面粗糙度质量的精度要高，所以在粗加工完成之后采用精加工，由于在加工过程中数控机床的加工效率高，更能体现了数控机床的高精、高效，并且工序集中。4. 加工工艺过程卡该零件加工工艺过程卡如表4-1所示。表4-1机械加工工艺过程卡零件图号材料件数毛坯类型毛坯尺寸板类型HT200铸件160mm100mm25mm序号工序名称工序内容机床工 装1铸造铸模压板2热处理人工时效3 数铣1. 铣零件的上表面及至图纸要求。2. 粗精铣凸台轮廓及圆弧。3. 钻6个的沉头孔。4. 钻2个6的定位销孔。5. 钻1个32的通孔。6. 钻1个的沉头孔。7. 钻、攻2个M16的螺纹孔加工中心数控平口钳端面铣刀平底铣刀钻头丝锥4钳工去毛刺，飞边倒钝台虎钳 锉刀5检验检验零件6入库涂油入库5.确定数控加工内容（1）肋板型零件的工艺过程中，从零件所需要的加工部位来看，该零件的上表面和侧表面都需要加工，并且在加工的时候不能再一次装夹中一次将零件全部加工完成。（2）泵盖零件的各加工部位的表面粗糙度都是Ra3.2的要求，但是在泵盖零件中孔需要保证其位置精度，以及考虑到所需的刀具数量和种类较多。为保证加工精度且减少换刀时间，所以加工内容适应放在数控机床上进行完成，以及有圆弧难以保证加工质量，还有就是类班型零件的加工中轮廓表面粗糙度要求较高。因此，将工序3作为数控加工程序设计的工序。6.数控加工工序分析6.1 零件加工内容(1)螺纹和孔结构都集中在上表面，其中精度要求最高的为一个32通孔，精度为IT6表面粗糙度为Ra1.6,一个的沉孔 ，精度为IT7表面粗糙度为Ra0.8，其次是6个的沉孔，2个M16的螺纹孔以及2个6的定位销孔，其加工精度不高，没有粗糙度要求。(2)从加工、定位和换刀三个方面考虑，以零件的底面为定位基准，以侧面为夹紧基准。位于上表面的外轮廓、孔及其螺纹都在数控加工中心上加工完成。6.2 工艺设计6.2.1 选择零件加工内容该工序制定方案可以按粗加工和精加工的主次顺序完成，或全部加工表面按先粗加工后精加工分开进行，对于有面有孔的零件，可以先面后孔，按这种方法划分工步，可以提高孔的加工精度。根据零件图的分析，该零件的加工工步如下：（1）在数控加工中心上粗、精铣平面到图纸尺寸及精度要求。（2）在数控加工中心上粗、精铣凸台至图纸尺寸120,90mm，10mm以及R30、R20的圆弧并保证其加工精度。（3）在数控加工中心上粗、精铣外轮廓至图纸尺寸160,100mm，15mm以及R50的圆弧并保证其加工精度。（4）打6的沉孔，26的定位销孔，132的通孔，1的沉孔，2M16的螺纹孔。6.2.2 确定加工顺序因为泵盖零件的工序较为集中，所以按使用刀具来划分，以同一把刀具完成工艺的过程作为一道工序，这种划分的方法合适于工件的代加工便面较多的情况。在数控加工上常用这种方法。所以加工顺序如下：以工件中心为编程原点，以底面为定位基准先粗、精铣上表面并到图纸尺寸及精度要求粗、精铣凸台至图纸要求尺寸粗、精铣铣外轮廓至图纸要求尺寸按图纸要求尺寸打中心孔钻孔。6.3 确定装夹方案6.3.1 装夹分析（1）零件的主要加工内容为侧边面的凸台和上表面的孔，因此，其切削力的主要方向是在泵盖零件的轴心线方向，以下表面承受主要切削力。因此确定下表面为主要Z向定位基准面。（2）该零件为板类结构，当加工零件上的孔时，应避免刀具与夹具发生碰撞，所以，工件装夹定位必须为加工孔时预留安全操作距离。其方法是将工件向上升起，使工件下底面与夹具底座上表面预留一段安全操作空间。6.3.2 夹具确定夹具是机床装嵌工件的重要部分。工件定位后必须通过特定的机构对工件产生夹紧力，把工件压紧在定位原件上，使它的定位准确，不会因为切削力、工件的重力、扭力或惯性力等的作用而产生位置的移动和震动，这样才能有效的保证加工精度。该零件为板类型零件，加工内容主要集中于上表面，可以减少装夹次数，而且为中小批量生产所以选择通用机用平口钳就可以满足加工要求，考虑到有通孔，所以在装嵌过程中抬高工件，留出工件与用平口钳端面的间隔距离机用平口钳端面的间隔距离。依上述考虑该零件装夹如图6-1所示： 图6-1 零件装夹6.4 刀具的选择 数控加工中心可选用的刀具种类较多，刀具的选择应根据数控加工中心的加工能力，工件材料的性能，加工工序，切削用量以及其他相关因素选用刀具。刀具选择总的原则是：安装调节方便、刚性好、耐用度好和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。 在经济型数控加工中，由于刀具的刃磨、测量和更换一般为人工手动进行操作，占用辅助的时间长，因此，必须合理安排刀具的加工顺序，一般应遵循以下原则：尽量减少刀具数量；把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工部位：进行粗、细加工的刀具应分开使用，即便是相同尺寸规格的刀具；先铣加工后钻加工；先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工。 选择数控铣削用刀具在数控加工中，铣削平面零件内外轮廓及铣削平面常用平底铣刀，该刀具有关参数的经验数据如下:一是铣刀半径应小于零件内轮廓面的最小曲率半径，一般取最小曲率半径的0.80.9倍。二是零件的加工高度H (1/41/6)最小曲率半径值,以保证刀具有足够的刚度。6.4.1 刀具类型加工肋板型零件选用的刀具及结构类型如图6-2所示：图6-2 刀具结构类型6.4.2 刀具材料 考虑到加工中心高效的特点，应采用硬质合金端面铣刀和高速钢立铣刀进行切削加工，提高效率。6.4.3 刀具规格本工序的刀具具体名称、刀具编号、刀具规格等内容见表6-1所示 表6-1数控加工刀具卡数控加工车间数控刀具卡型别零件图号零件名称泵盖零件XH715D设备名称数控加工中心设备型号XK7132SD程序号O0001基本材料HT200硬度HRC55工序名称铣削工序号40序号刀号刀具名称刀具参数刀补地址加工部位刀片刀尖半径刀杆规格半径形状1T0110端铣刀1070粗铣上表面凸台2T027麻花钻7100钻7的通孔3T0310平底刀1070铣削10的沉孔4T046平底刀690铣削6的定位销孔5T0532平底刀32100钻32的通孔6T0612平底刀12110钻12的通孔7T0718平底刀18105铣削18的沉孔8T0813.83钻头13.83100钻13.83的孔9T0910平底刀1070精铣上表面凸台10T1016的丝锥16110攻M16的螺纹孔续表6-1刀具简图 面铣刀 钻头 立铣刀 丝锥更改栏编程员共1页工艺员第1页工艺室主任更改单号更改编号更改者日期主工艺师6.4.4 切削用量的选择原则铣削加工的切削用量包括：切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。从刀具耐用度出发，切削用量的选择方法是：先选择背吃刀量或侧吃刀量，其次选择进给速度，最后确定切削速度。（1）背吃刀量或侧吃刀量背吃刀量为平行于铣刀轴线测量的切削尺寸，单位为mm。端铣时，背吃刀量为切削层深度；而圆周铣削时，为被加工表面的宽度；侧吃刀量为垂直于铣刀轴线测量的切削尺寸，单位为 mm。端铣时，侧吃刀量为被加工表面宽度；而圆周铣削时，侧吃刀量为切削层深度。背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定：1.当加工表面粗糙度值要求为 Ra=12.525um 时，如果圆周铣削加工余量小于 6mm，粗铣一次进给就可以达到要求。但是在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分为两次进给完成。2.当工件表面粗糙度值要求为 Ra=3.212.5um 时，应分为粗铣和半精铣两步进行。粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。粗铣后留 0.50.1mm 余量，在半精铣时切除。3.当工件表面粗糙度值要求为 Ra=0.83.2um 时，应分为粗铣、半精铣、精铣三步完成。半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取 1.52mm；精铣时，圆周铣侧吃刀量取 0.30.5mm；面铣刀背吃刀量取 0.51mm。（2）进给量与进给速度的选择铣削加工的进给量 f mm/r 是指刀具转一圈，工件与刀具沿进给运动方向的相对移动距离；进给速度 mm/min 是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对移动距离。进给速度与进给量的关系为 （n为铣刀转速，单位 r/min）进给量与进给速度是数控铣床加工切削用量的重要参数。根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具选择及工件材料等因素。参考切削用量手册选取或通过选取每齿进给量在根据公式(Z 为铣刀齿数)。计算每齿进给量的选取主要依据工件的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工件材料的强度和硬度越高， 越小；反之则越大。硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀工件。表面粗糙度要求越高，越小。每齿进给量的确定可参考表6-2 选取工件刚性差或刀具强度低时，应选取较小值。表6-2工件材料/mm粗铣精铣续表6-2高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀钢0.100.150.100.250.020.050.020.050.100.150.100.15铸铁0.120.200.150.30（3）切削速度的选择铣削的切削速度与刀具的耐用度、每齿进给量、背吃刀量、侧吃刀量以及铣刀齿数成反比，而与铣刀直径成正比。其原因是当、和Z增大时，刀刃负荷增加，而且同时工作的齿数也增多，使切削热量增加，温度升高，刀具磨损加快，从而限制了切削速度的提高。为提高刀具的耐用度可以使用较低的切削速度。但是加大了铣刀直径则可改善散热条件，可以提高切削速度。铣削加工的切削速度可参考表6-3，也可参考有关切削用量手册中的经验公式通过计算选取工件材料。铣削加工的切削速度参考值表6-3 工件材料 硬度（HBS）高速钢铣刀硬质合金铣刀钢2251842 661502253251236541203254256213675铸铁1902136661501902691845902603204.51021306.5 加工步骤6.5.1 数控加工工序设计（1）数控工序加工工序步骤见表6-1。（2）工序中各个工步走刀路线见数控加工走刀路线表6-4到表6-14。6.5.2 数控加工各工步切削参数的确定数控加工各工步参数见附表表6-4 数控加工走刀路线数控加工走刀路线零件图号BGLJT-001工序号工步号程序号O0009机床型号Funca0程序段号加工内容粗精铣上表面共 页第 页符号含义抬刀下刀编程原点起到点走刀方向走刀线相交钻孔行切表6-5数控加工走刀路线表数控加工走刀路线零件图号BGLJT-00工序号工步号程序号O0001机床型号Funca0程序段号加工内容粗精铣凸台及轮廓共 页第 页符号含义抬刀下刀编程原点起到点走刀方向走刀线相交铰孔行切表6-6 数控加工走刀路线表数控加工走刀路线零件图号BGLJT-001工序号工步号程序号0009机床型号Funca0程序段号加工内容粗精铣外圆弧共 页第 页符号含义抬刀下刀编程原点起到点走刀方向走刀线相交铰孔行切表6-7数控加工走刀路线表数控加工走刀路线零件图号BGLJT-001工序号工步号程序号0009机床型号Funca0程序段号加工内容钻67的孔共 页第 页符号含义抬刀下刀编程原点起到点走刀方向走刀线相交铰孔行切表6-8 数控加工走刀路线表 数控加工走刀路线零件图号BGLJT-001工序号工步号程序号0009机床型号Funca0程序段号加工内容铣削610的沉孔共 页第 页符号含义抬刀下刀编程原点起到点走刀方向走刀线相交铰孔行切表6-9数控加工走刀路线表数控加工走刀路线零件图号BGLJT-001工序号工步号程序号0009机床型号Funca0程序段号加工内容铣削6的定位销孔共 页第 页符号含义抬刀下刀编程原点起到点走刀方向走刀线相交铰孔行切表6-10数控加工走刀路线表数控加工走刀路线零件图号BGLJT-001工序号工步号程序号0009机床型号Funca0程序段号加工内容铣削32的通孔共 页第 页符号含义抬刀下刀编程原点起到点走刀方向走刀线相交铰孔行切表6-11数控加工走刀路线表数控加工走刀路线零件图号BGLJT-001工序号工步号程序号0009机床型号Funca0程序段号加工内容铣削12的通孔共 页第 页符号含义抬刀下刀编程原点起到点走刀方向走刀线相交铰孔行切表6-12数控加工走刀路线表数控加工走刀路线零件图号BGLJT-001工序号工步号程序号0009机床型号Funca0程序段号加工内容铣削18的沉孔共 页第 页符号含义抬刀下刀编程原点起到点走刀方向走刀线相交铰孔行切表6-13数控加工走刀路线表数控加工走刀路线零件图号BGLJT-001工序号工步号程序号0009机床型号Funca0程序段号加工内容铣削16.83的底孔共 页第 页符号含义抬刀下刀编程原点起到点走刀方向走刀线相交铰孔行切表6-14数控加工走刀路线表数控加工走刀路线零件图号BGLJT-001工序号工步号程序号0009机床型号Funca0程序段号加工内容攻M16的螺纹孔共 页第 页符号含义抬刀下刀编程原点起到点走刀方向走刀线相交铰孔行切6.6程序编制及说明型腔零件数控加工程序单如表6-15：表6-15程序解释%程序开始O0009N10G90G54G00Z100.000初始状态N12S3000M03主轴正传N14X-80.000Y50.000Z100.000快速移动N16Z45.000开始进行粗铣外轮廓N18G01Z35.000F1000N20X80.000F2000N22Y45.000F1200.N998M05铣削结束主轴停止N999G28回到换刀点N10002T09M06更换09号刀具N100S3000M03主轴正传N1004G43X24.991Y25.962H08F1000建立刀具长度补偿N1006Z40.000开始进行精铣外轮廓.N8322M05铣削结束主轴停止N8324G28回到换刀点N8282M06T02更换02号刀具N8284M03S3000主轴正传N8286G00G43X-70Y0Z100H01F1000建立刀具长度补偿N8288G01Z40钻7的通孔.续表表6-15N8322M05主轴停止N8324G28回到换刀点N8326M06T03更换03号刀具N8328M03S300主轴正转N8330G00G43X-70Y0Z100H02F1000建立刀具长度补偿N8332G01Z25铣削10的沉孔.N9368M05主轴停止N9370G28回到换刀点N9372M06T04更换04号刀具N9374M03S2000主轴正转N9376G00G43X-66.25Y-16.9Z100H03F1000建立刀具长度补偿N9378G01Z10加工6的定位销孔.N10392G28回到换刀点N10394M06T05更换05号刀具N10396M03S2000主轴正转N10398G00G43X-30Y0Z100H04F1500建立刀具长度补偿N10400G01Z34加工32的通孔.N11412G28回到换刀点N11414M06T06更换06号刀具N11416M03S2000主轴正转N11418G00G43X40Y0Z150H05F1600建立刀具长度补偿N11420G01Z30加工12的通孔.N11526G28回到换刀点N11528M06T07更换07号刀具续表表6-15N11530M03S2000主轴正转N11532G00G43X40Y0Z150H06F1600建立刀具长度补偿N11534G01Z54加工18的沉孔.N11942G28回到换刀点N11944M06T08更换08号刀具N11946M03S2600主轴正转N11948G00G43X0Y25Z150H07F1600建立刀具长度补偿N11950G01Z34加工13.83的通孔.N11942G28回到换刀点N11944M06T10更换10号刀具N11946M03S2600主轴正转N11948G00G43X0Y25Z150H07F1600建立刀具长度补偿N11950G01Z34攻M16的螺纹孔.N12084G00G49取消刀补N12086M05主轴停止N12088M30程序结束7. 数控模拟仿真加工7.1 进入系统 打开“开始”菜单。在“程序/数控加工仿真系统/”中选择“数控加工仿真系统（FANUC）”点击，进入。7.2 选择机床 如图7-1点击菜单“机床/选择机床”，在选择机床对话框中控制系统选择FANUC 0，机床类型选择立式加工中心并按确定按钮，此时界面如图7-2所示。 图7-1“机床”菜单及选择机床对话框图7-2“数控加工仿真系统”软件界面7.3 机床回零调节将旋钮旋转到回零位置，再点击中的加号，此时X轴将回零，同时CRT上的X坐标发生变化；对Y轴和Z轴的操作相同，Y与Z将回到零点。并且X.Y.Z的回零指示灯亮起。此时操作面板上的指示灯如图7-3所示，同时机床的变化如图7-4所示。 图7-3 CRT界面及操作面板上的指示灯 图7-4加工中心位置7.4 安装零件点击菜单“零件/定义毛坯”，在定义毛坯对话框（如图7-5）中将零件尺寸改为高25、长160和宽100，并按确定按钮。 图7-5“定义毛坯”对话框点击菜单“零件/安装夹具”，在选择夹具对话框（如图7-6）中，选择零件栏选取“毛坯1”，选择夹具栏选取“平口钳”，夹具尺寸用缺省值，并按确定按钮。 图7-6“选择夹具”对话框点击菜单“零件/放置零件”，在选择零件对话框（如图7-7）中，选取名称为“毛坯1”的零件，按确定按钮，界面上出现控制零件移动的面板，用其移动零件，此时点击面板上的退出按钮，关闭该面板，此时机床如图7-8所示。图7-7“选择零件”对话框图7-8移动零件面板7.5 输入NC程序 数控程序可以通过记事本或写字板等编辑软件输入并保存为文本格式文件，也可直接用FANUC系统的MDI键盘输入。此处配合本手册，已存有一NC程序文件。点击菜单“机床/DNC传送”，再打开文件对话框（如图7-9）选取文件“终结版”，点击打开按钮。图7-9“打开文件”对话框将操作面板的MODE旋钮切换到DNC位置。点击键；在通过MDI键盘一次输入O0009，再点击键，即可输入预先编辑好的数控程序，此时CRT如图7-10所示。图7-10输入数控程序前后的CRT界面7.6 对基准、装刀具 运行轨迹正确，表明输入的程序基本正确，数控程序以零件上表面中心点为原点，下面将说明如何通过对基准来建立工件坐标系与机床坐标系的关系。点击菜单“机床/基准工具”，在基准工具对话框中选取左边的刚性圆柱基准工具，其直径为14mm，如图7-11；图7-11基准刀具旋转操作面板中旋钮至手动，利用操作面板上的按钮 和X、Y、Z轴的控制旋钮 ，进行对刀。 点击菜单“塞尺检查/1mm”，首先对X轴方向的基准，将基准工具移动到如图7-12所示的位置，使用，通过调节操作面板上的手轮按钮移动基准工具，使得提示信息对话框显示“塞尺检查的结果：合适”，记下此时CRT中的X坐标-212，此为基准工具中心的X坐标，故工件中心的X坐标为-212（塞尺厚度）-14/2（基准工具半径）-160/2（取工件中心为原点）=-300，同样操作可得到工件中心的Y坐标为-215。图7-12对刀及对刀结果X，Y方向基准对好后，点击菜单“塞尺检查/收回塞尺”收回了塞尺，抬高并点击“机床/拆除工具”拆除基准工具，点击菜单“机床/选择刀具”，选择一把直径为10mm的平底刀，如图7-13，装好刀具后，机床如图7-17所示。用类似方法得到工件上表面的Z坐标为-488.000。图7-13选择刀具 图7-17安装刀具7.7 设置参数确定工件与机床坐标系的关系有两种方法，一种是通过G54-G59设定，另一种是通过G92设定。此处采用的是G54方法：将对基准得到的工件在机床上的坐标数据，结合工件本身的尺寸算出工件原点在机床中的位置，确定机床开始自动加工时的位置。刀具补偿参数的输入：点击面板，连续点击按钮，如图7-14所示，即完成了刀补数据的输入。 长度补偿参数设置 图7-14原点坐标参数设置7.8 自动加工 机床位置确定和刀补数据输入后，就可以开始自动加工了。通过旋钮回零，然后将旋钮旋转到自动位置，再点击循环启动即可完成泵盖的加工。加工完毕就会出现如图7-15所示的结果。 图7-15加工成品8. 设计总结 通过本次毕业设计，使我对数控加工以及零件的机械加工工艺路线认识更深了一成，同时也使我们认识到我们所学的知识不足以及团队合作力量的伟大。 经过这这个学期的学习和该次毕业设计，我基本完成了设计任务，本次老师要求我的毕业设计的内容中要有较高的精度等；所以我选择的零件是泵盖，泵盖的尺寸小，但是精度要求比较高、有圆弧、孔及螺纹的加工，并且孔和表面有精度要求，符合毕业设计的内容。我在该次毕业设计中遇到了很多困难，比如我在学习CAXA制造工程师时我就花了很多时间、在做该零件的加工路线中有很多我不懂的地方，我通过询问老师、同学，翻阅资料书、上网等方式把问题解决了。 此次毕业设计综合运用了我之前所掌握的知识，如机械制图、机械制造技术、金属工艺学、数控技术及应用等。本次毕业设计的重点在于零件的结构工艺分析，机床的选择，加工方案及顺序的拟定和切削用量等等参数的选择，尤为突出的是数控程序的编制，程序的正确与否是由数控模拟仿真进行校验的，在本次设计中我成功的将模拟仿真完成，证明了我所编制的程序，其中也许会有些错误但是整体来说还是正确的。本次毕业设计的工作量尽管非常大，我还是如期的完成了，此次的所学知识都将是我在以后的工作中的一笔宝贵的财富。参考文献1 王伯平.互换性与测量技术基础M.第二版，北京：机械工业出版社，2006,636.2 王先奎.机械制造工艺学M.第二版,北京：机械工业出版社，2006，148165.3 蔡兰，王宵.数控加工工艺学M.北京：化学工业出版社，2005，4369.4 Maoquan Xue. Design and Auto Machining of Friction Disc Casting Die Cavity Based on MasterCAMD. Changzhou: Changzhou Institute of Light Industry technology, 2012.5 赵玉冰.数控技术及应用M.北京：中国计量出版社，2007,110134.6 李益民.机械制造工艺设计简明手册M.北京：机械工艺出版社，1993,5564.7 艾兴.切削用量简明手册M.第三版，北京：机械工业出版社，2002,43111.8 陈日曜.金属切削原理M.第二版，北京：机械工业出版社，2002,1826.9 乐兑谦.金属切削刀具M.第二版，北京：机械工业出版社，2001,2671.10 Keiichi Shirase MSc, Susumu Fujii Prof . Machine Tool Automation in Handbook of Automation M. German: Springer , 2009, 837857.11 段友良.磨具数控加工技术M.长沙：湖南大学出版社，2009，94114.12 邓奕.数控加工技术实践M.北京：机械工业出版社，2004，5888.致 谢首先感谢我的指导教师金中波。在这写毕业论文期间，导师无微不至的关怀和指导使我受益非浅。不仅使我在课题研究中学到了许多专业知识和研究方法予以了帮助，更主要的是他对待工作认真和勤恳的态度，使我学到了作为一名即将走向社会的毕业生应该具有的品质，是我学习的榜样。 在毕业设计中，我发现自己存在很多欠缺，在以后的学习中我会更加努力地去补充和完善自己，是自己达到一个合格大学生的要求。通过这次数控加工设计，使我对数控加工工艺、编程、加工方法等等都有了非常多的了解和认识。最重要的是，经过这次设计，我对本专业的发展方向和数控编程与工艺有了进一步的了解熟练掌握了查找资料解决问题的方法，坚定了我的发张方向，充满了的前进动力。此外，特别感谢我的同学和朋友对我的支持和无私的帮助，使我冲破了一个有一个的难关。最后，向所有曾给与关心和帮助的老师和同学致以最衷心的感谢。-39-附 录 一 加工工艺过程卡片黑龙江八一农垦大学 设计制造教研室机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片零 件 号零 件 名 称 泵盖零件工序号工 序 名 称设 备夹 具刀具量具工时(min)名 称型 号名 称型号名 称型 号名 称型号1粗铣外轮廓凸台立式加工中心Funca0平口钳硬质合金端铣刀1012钻7的通孔立式加工中心Funca0平口钳高速钢麻花钻743铣削10的沉孔立式加工中心Funca0平口钳高速钢立铣刀1034铣削6的定位销孔立式加工中心Funca0平口钳高速钢立铣刀61.45钻32的通孔立式加工中心Funca0平口钳高速钢立铣刀321.26钻12的通孔立式加工中心Funca0平口钳高速钢立铣刀121.27铣削18的沉孔立式加工中心 Funca0平口钳高速钢立铣刀181.28钻13.83的孔立式加工中心Funca0平口钳高速钢立铣刀13.831.19精铣外轮廓凸台立式加工中心Funca0平口钳高速钢立铣刀10110攻M16的螺纹孔立式加工中心Funca0平口钳硬质合金丝锥161.1附 录 二黑龙江八一农垦大学设计制造教研室机械加工工序卡片工 序名 称粗、精铣外轮廓凸台工序号1 零件名称泵盖零件零件号零 件重 量同时加工零件数材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT200设 备夹 具辅 助工 具名 称型 号平口钳立式加工中心 Funca0安 装工 步安装及工步说明刀 具量 具走 刀长 度走 刀次 数切 削深 度进给量主轴转速切 削速 度基 本工 时12粗铣外轮廓凸台粗铣外轮廓凸台硬质合金端铣刀卡板卡尺4.5mm 0.5mm两次2mm1mm51r/min110r/min20m/min40m/min0.60min设计者徐延辉校核者描 图共6页第1页黑龙江八一农垦大学设计制造教研室机械加工工序卡片工 序名 称加工沉孔工序号1 零件名称泵盖零件零件号零 件重 量同时加工零件数材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT200设 备夹 具辅 助工 具名 称型 号平口钳立式加工中心 Funca0安 装工 步安装及工步说明刀 具量 具走 刀长 度走 刀次 数切 削深 度进给量主轴转速切 削速 度基 本工 时12钻7的通孔铣削10的沉孔高速钢麻花钻高速钢立铣刀卡板32mm32mm两次0.7 mm1.0 mm955r/min122 r/min50m/min8 m/min0.60min0.70min设计者徐延辉描 图共6页第2页黑龙江八一农垦大学设计制造教研室机械加工工序卡片工 序名 称铣削6的定位销孔工序号1 零件名称泵盖零件零件号零 件重 量同时加工零件数材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT200设 备夹 具辅 助工 具名 称型 号平口钳立式加工中心 Funca0安 装工 步安装及工步说明刀 具量 具走 刀长 度走 刀次 数切 削深 度进给量主轴转速切 削速 度基 本工 时1铣削6的定位销孔硬质合金端铣刀卡板4.5mm一次0.38mm710r/mim40m/min0.55min设计者徐延辉校核者描 图共6页第3页黑龙江八一农垦大学设计制造教研室机械加工工序卡片工 序名 称钻32的通孔工序号1 零件名称泵盖零件零件号零 件重 量同时加工零件数材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT200设 备夹 具辅 助工 具名 称型 号平口钳立式加工中心 Funca0安 装工 步安装及工步说明刀 具量 具走 刀长 度走 刀次 数切 削深 度进给量主轴转速切 削速 度基 本工 时1钻32的通孔硬质合金端铣刀卡板4.5mm一次2mm51r/min20m/min0.60min设计者徐延辉校核者描 图共6页第4页黑龙江八一农垦大学设计制造教研室机械加工工序卡片工 序名 称加工的沉孔工序号1 零件名称泵盖零件零件号零 件重 量同时加工零件数材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT200设 备夹 具辅 助工 具名 称型 号平口钳立式加工中心 Funca0安 装工 步安装及工步说明刀 具量 具走 刀长 度走 刀次 数切 削深 度进给量主轴转速切 削速 度基 本工 时12钻12的通孔铣削18的沉孔高速钢立铣刀卡板32mm32mm两次0.7 mm1.0 mm955r/min122 r/min50m/min8 m/min50m/min8 m/min设计者徐延辉校核者描 图共6页第5页黑龙江八一农垦大学设计制造教研室机械加工工序卡片工 序名 称加工M16的螺纹孔工序号1 零件名称泵盖零件零件号零 件重 量同时加工零件数材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量HT200设 备夹 具辅 助工 具名 称型 号平口钳立式加工中心 Funca0安 装工 步安装及工步说明刀 具量 具走 刀长 度走 刀次 数切 削深 度进给量主轴转速切 削速 度基 本工 时12钻13.83的孔攻M16的螺纹孔高速钢立铣刀硬质合金丝锥卡板4.5mm 0.5mm两次2mm1mm51r/min110r/min20m/min40m/min0.60min设计者徐延辉校核者描 图共6页第6页- 47 -