1、但由于零件设计人员在设计过程中考虑不周或被忽略，常常出现参数不全或不清楚，如圆弧与直线、圆弧与圆弧是相切还是相交或相离。所以在审查与分析图纸时，一定要仔细，发现问题及时与设计人员联系。（3）定位基准可靠在数控加工中，加工工序往往较集中，以同一基准定位十分重要。因此往往需要设置一些辅助基准，或在毛坯上增加一些工艺凸台。为增加定位的稳定性，可在底面增加一工艺凸台，在完成定位加工后再除去。2.3 机床选择在考虑选择加工内容时，应结合本企业设备的实际，立足于解决难题、攻克关键问题和提高生产率，充分发挥数控加工的优势：在选择时，一般可按照下列顺序考虑：（1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；（2
2、）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择对象；（3）通用机床加工效率低，工人手工操作强度大，在数控机床时尚存在富裕加工能力时选择。我所加工的齿轮座原是用普通车床和冲床加工，很难保证质量，加工生产率不高，工人劳动强度大，所以我在加工齿轮座用数控车床SINMERIK-802C加工外型和轴内孔，其底座螺纹孔因车床加工困难，所以用SINMERIK-810D加工中心来加工。2.4 刀具选择（1）夹具的选择：单件小批量生产应尽量选用通用夹具和机床自带的卡盘、台虎钳和转台。大批量生产时，应采用高生产率的专用机床夹具，在推行计算机辅助制造，成组技术等新工艺或为提高生产效率时，应采用成组夹具、组合夹
3、具。夹具的精度应与零件的加工精度相适应。（2）刀具的选择：一般选用标准刀具，刀具选择时主要考虑加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、加工精度、表面粗糙度、生产率和经济力等因素。在组合机床上加工时，由于机床按工序集中原则组织生产，考虑到加工质量和生产率的要求，可采用专用的复合刀具，这样可提高加工精度，生产率和经济效益。自动线和数控机床所使用的刀具应着重考虑其寿命期内的可靠性，加工中心机床所使用的刀具还应注意选择与其配套的刀夹和刀套。在模具铣削加工中，常用的刀具有平端立铣刀、圆角立铣刀、球头刀和锥度铣刀等；在数控车床加工中，常用的刀具有90度外圆车刀，45度外圆车刀，螺纹刀，切断刀和镗孔刀。我拿到图
4、纸后，根据工件材料，机床性能，刀具材料，选择所需的刀具。下面我简单介绍部分刀具：（1）外圆车刀：主要用于加工回转体零件外形， （2）切断刀：主要用于切断工件和切槽（3）孔加工刀具：主要有普通麻花钻，可转位浅孔钻，喷吸钻，扩孔刀及绞刀，应根据零件材料，加工尺寸及精度等要求合理选用。（4）镗孔刀具：套类，壳体类和箱体类上的直径大于80mm的孔，一般要用镗刀加工，其加工精度可达IT6-IT7级，按镗孔切削数量不同，分为单刃镗刀和合双刃镗刀。综上所述我在加工齿轮座时用到的刀具为：45度端面刀、切断车刀、镗孔车刀；2中心钻、8麻花钻、8.3扩孔钻、8.5的机用丝锥。2.5 零件装夹定位方式：工件夹紧时必
5、须依据一定的基准，如设计基准，工艺基准（定位基准、测量基准、装配基准、工序基准）。工件的定位基准选择不仅影响加工表面的位置精度，而且对于零件各表面的加工顺序也有很大的影响。在起始工序中，只能选择未经加工的毛坯表面做定位基准，这种基准称为粗基准，选择粗基准时，应重点考虑两个问题：一是保证主要加工面有足够而均匀的余量和各待加工表面有足够的余量；二是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度。具体选择选择原则是：1） 为了保证加工面与不加工面之间的位置要求，应选择不加工面。2） 合理分配各加工面的余量。3） 为了保证各加工面都有足够的加工余量，应选择毛坯余量最小的面。4） 为了保证重要加工面的余量均匀，
6、应选择重要加工面。5） 粗基准避免重复使用，在同一尺寸方向上用一次。6） 选做粗基准的表面应平整光滑，要避开铸造飞边和铸造浇帽口、分型面、飞翅等缺陷。在最终工序和中间工序，应采用已加工表面定位，称为精基准。选择精基准时重点是如何减小工件的定位误差、保证工件的加工精度、同时也要考虑装夹工件的方便，夹具结构简单。精基准的原则有：1） 基准重合原则2） 基准统一原则3） 自为基准原则4） 互为基准原则工件在机床上的定位方法有：直接找正法、划线找正法、夹具安装法。其中在夹具上定位是一种常用的方法，常用的机床夹具有通用夹具和专用夹具， 如车床的三爪自定心卡盘和铣床的平口台虎钳。图2.2加工装夹图我在加工
7、齿轮座的外圆是采用数控车床加工的齿轮座为回转轴类零件，所以其外型和轴内孔的加工用三爪自定心卡盘夹紧。在车床加工时以不加工表面和毛坯余量小的一端作为基准面，采用三爪卡盘装夹，为了保证加工精度，限制被加工工件的五个自由度，Z方向自由度不需要保证。加工齿轮座的内孔时同样也是在数控车床上，用三爪卡盘定位，而底座螺纹孔及键槽是在数控加工中心上完成，在数控加工中心上也是用三爪卡盘，将三爪卡盘放在台虎钳上定位。2.6 加工切削参数的设定切削参数的选择对加工质量、加工效率以及刀具耐用度有着直接的影响。与切削相关的参数主要有主轴转速（Spindlespeed） n = 1 0 0 0 V c /d，、进给速率F
8、=nzf （Cut feed）、刀具切入时的进给速率（Lead in feed rate）、步距宽度（Step-over）和切削深度（Step depth）等。当加工精度和表面粗糙度要求较高时，应选择较低的进给量；刀具切入进给速度应小于切削进给速度。在加工轴内孔的时候进给速度要小，以保证表面粗糙度。1切削深度t 切削深度也称被吃刀量，选用尽可能大的吃刀量，可以提高加工效率。为保证加工精度和表面粗糙度，应留0.20.5mm的精加工余量。在精加工时，吃刀量的选择与表面粗糙度有关，粗糙度小，吃刀量应该小一些。2进给速度 选择直接影响着模具零件的加工精度和表面粗糙度，进给量的选取取决于工件材料的力学性
9、能、刀具材料和铣刀结构。加工齿轮座的内孔时，加工精度和表面粗糙度要求较高，应选择较低的进给量；加工齿轮座的外圆时，加工精度和表面粗糙度的要求不高，所刀具进给量要大一些。粗车时进给量取0.8mm/r,精车时进给量取0.3mm/r, 切断时进给量取0.2mm/r,数控加工中心粗加工时进给量为0.3mm/r，精加工时进给量为0.15mm/r（硬质合金钢参数）3.主轴转速n/min S=1000v/d主轴转速一般根据切削速度来定。4进给速度Vf F=Sf应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来定。具体加工参数如下：（1）90度外圆车刀，粗、精加工齿轮外圆，刀具材料为硬质合金钢（高速切削
10、，切削量大），转速为800r/min,进给率为240r/min，切削量粗加工3,精加工0.6-0.8 mm（使用切削液）。（2）45度外圆车刀，车端面，转速为800r/min,进给率为240r/min。（3）镗刀，粗、精加工齿轮内孔，转速为600r/min,进给率为30r/min，切削量粗加工2,精加工0.3-0.5 mm（使用切削液）。（4）切断刀，切断零件，转速为600r/min,进给率为40r/min，切削量粗加工2,精加工0.6-0.8 mm（使用切削液）。（5）2中心钻，刀具材料为硬质合金钢，转速为1200r/min,进给率为40r/min，定位。（6）8麻花钻，刀具材料为硬质合金钢
11、，转速为700r/min,进给率为40r/min，钻孔。（7）8.3扩孔钻，刀具材料为硬质合金钢，转速为700r/min,进给率为40r/min。（8）8.5的机用丝锥，刀具材料为硬质合金钢，转速为700r/min,进给率为40r/min。2.7 加工顺序零件一般不可能在一个工序中加工完成，需要分几个阶段来进行加工。在加工方法确定以后，开始安排加工顺序，即确定哪些结构先加工，哪些结构后加工，以及热处理工序和辅助工序等。零件加工顺序的合理安排，能够提高加工质量和生产率，降低成本，获得较好的经济利益。所以我们需要加工阶段的划分：1）粗加工阶段 2）半精加工阶段 3）精加工阶段 4）光整加工阶段同时
12、在安排加工顺序时应遵循以下原则：1）基面先行 2）先粗后精 3）先主后次 4）先面后孔 5）就近不就远。齿轮座的加工顺序为：先110的外圆，75的外圆，65的外圆，38的内孔，加工62的内孔，最后加工4-8.5的螺纹孔。在加工外圆时，其表面粗糙度为3.2 um，可分为粗加工和半精加工两部分完成，粗加工后留0.5-1mm的余量，在半精加工时完成。在加工轴内孔时，工件表面粗糙度为0.8 um，要分为粗加工半精加工精加工磨床加工。半精加工时被吃刀量取1.5-2mm，精加工时被吃刀量取0.3-0.5mm，最后在磨床上进行加工。在加工螺纹孔时，中心钻麻花钻扩孔攻丝在钻螺纹孔的时候，要先用中心钻或球头刀打
13、中心孔，用以引正钻头，先用较小的钻头钻孔至所需深度Z，在用较大的钻头进行钻孔，最后用所需的钻头进行加工，以保证孔的精度。我所加工的螺纹导程为1.5，所以底径加工尺寸为7mm。第三章 数控加工 3.1 数控编程确定零件的加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等），加工路线（如进给路线、对刀点，换刀点等）及工艺参数（如进给速度、主轴转速、切削速度及切削深度等）。其次应进行数值计算，绝大部分数控系统都带有刀补功能，只需计算轮廓相邻几何元素的交点或切点的坐标值，得出各集合元素的起点终点和圆弧的圆心坐标值即可。最后，根据计算出的刀具轨迹坐标值和已确定的加工参数及辅助动作，结合数控系统规定使用的坐标指令代
14、码和程序段式化，逐段编写零件加工程序单，并输入CNC装置的存储器中。1）编程可分为手工编程和自动编程两大类：手工编程基本有人工来完成数控机床程序编制的各个阶段工作，在点位或直线切削控制中，以及在轮廓控制中工件形状不十分复杂时都可以采用手工编程。自动编程是采用计算机自动编制加工程序，主要用于加工形状复杂，以及三坐标的立体形状等这些运动轨迹极其繁琐的零件。数控加工外圆时采用了循环切削指令LCYC95：参数 含义及数值范围R105 加工方式数值1-12R106 精加工余量，无符号R108 粗加工进刀深度R109 粗加工进刀切入角R110 粗加工时的退刀量R111 粗切进给速度R112 精切进给速度G
15、331、G332指令用于刚性攻丝，所谓刚性攻丝就是加工中心的主轴带位置检测装置，在攻丝时，主轴能根据螺纹导程和主轴转速自动确定Z轴的进给速度。攻丝程序段格式：G331 X - Y - Z- I- J- K- S- 退回程序段格式：G332 X - Y Z- I- J- K- 程序段中G331指令表示攻丝，G332表示退回，模态有效，X、Y、Z分别表示在相关轴上的攻丝深度，I、J、K分别表示X、Y、Z轴方向的导程，导程范围值为0.001-2000，正导程时主轴正转（M3），负导程时主轴反转（M4），不需在程序中另外应用M3或M4指令。在程序段中，X与I、Y与J、Z与K有一一对应关系，应用最多的是
16、Z与K。在攻丝前，螺纹孔必须加工到尺寸，主轴必须用SPOS进行定位，在攻丝时，在程序段中必须指定主轴转速S，在退回时，应保证导程K与攻丝时的导程一致。3.2 数控加工坐标设定3.2.1数控车床工件坐标设定我在加工齿轮座的外型以及轴内孔时，选择工件的右端面为工件坐标系的原点，在加工外圆的时候以65的端面为工件原点，用零点偏置G54指令给出工件零点在机床坐标系的位置。数控车床机床坐标系的原点位于卡盘端面和主轴中心线的交点，若以机床坐标系为编程坐标系，则会给编程带来许多不便，所以在零件图样给出来以后，应找出图样上的设计基准点，并以此点为基准设定工件坐标系，以达到编程简化的目的。通常工件坐标系的原点选
17、择在工件的右端面，工件坐标系的Z轴与主轴中心线重合。3.2.2 加工中心的工件坐标设定齿轮座的螺纹孔加工的坐标定为工件的圆心。首先装上夹紧工件，在主轴上装上刀具，使主轴转动，选择手动方式，用手摇脉冲器分别左右移动X轴、前后移动Y轴，听到有轻微的金属切削声，并看到有微量的切削时，记下数据X1、X2、Y1、Y2，其次再用手摇脉冲器使刀往下慢慢靠近工件，再次：听到有轻微的金属切削声，并看到有微量的切削时，记下数据Z1，然后计算出工件原点在机床坐标系中的坐标：X=（X1+X2）2 Y=（Y1+Y2） Z=Z1如果工件坐标系的原点与工件坯料的对称中心不重合，其工件原点在机床坐标系中的坐标：X=（X1+X
18、2）2a Y=（Y1+Y2）b进入零点偏置窗口G54界面，分别输入X、Y、Z值，此时要加工的工件坐标系已确定。3.3 走刀方式我们通常在加工时一般采用顺铣，在模具加工中，常用的走刀方式包括单向走刀、往复走刀和环切走刀三种形式，如图3所示。其中，图3a为单向走刀方式，在加工中切削方式保持不变，这样可以保证顺铣或逆铣的一致性，但由于增加了提刀和空走刀，切削效率较低。粗加工中，由于切削量较大，一般选用单向走刀，以保证刀具受力均匀和切削过程的稳定性。图3b是往复走刀方式，在加工过程中不提刀进行连续切削，加工效率较高，但逆铣和顺铣交替进行，加工质量较差。一般在粗加工时由于切削量大不宜采用往复走刀，而在半
19、精加工和表面质量要求不高的精加工时可选用往复走刀。图3c是环切走刀方式，其刀具路径由一组封闭的环形曲线组成，加工过程中不提刀，采用顺铣或逆铣切削方式，是型腔加工常用的一种走刀方式。图3.1 常用走刀路线对于位置精度要求精度较高的孔系加工，特别要注意孔的加工顺序的安排，安排不当时，就有可能将沿坐标轴的反向间隙带入，直接影响位置精度。在该零件上加工的四个尺寸相同的孔，如果走刀方式不合理，就会引起孔与孔的位置精度。而方向一致，可避免反向间隙的引入，提高孔的位置精度。其齿轮孔为加工走刀方式如下：数控车床的走刀方式如下：图3.2 数控车床加工走刀路线图图3.3 加工中心加工螺纹孔走刀路线3.4 加工工件
20、过程示意图选择毛坯，尺寸为116120，要求加工零件外圆为11075，如图所示；图3.4 车11075外圆110的外圆加工好之后，在加工零件外圆为7555，如图所示；图3.5 车7555外圆75的外圆加工好之后，在加工零件外圆为6535，如图所示；图3.6 车6535外圆外圆加工好之后，在加工零件内孔为3870，如图所示；图3.6 加工示意图图3.7 加工38内孔零件内孔为3870加工好之后，在加工零件内孔为6220，如图所示；图3.8 加工62的内孔外圆和内孔加工好之后，加工螺纹孔：图3. 加工螺纹零件内孔加工完成之后，由于加工精度较高，粗糙度值较底，数控加工完成之后，需要在磨床进行加工能达
21、到粗糙度值0.8um根据粗糙度值的大小，我对所加工的零件的方式也不一样粗糙度底所加工的零件要进行精加工，而粗糙度高，只要半精加工就可以最后还要进行后处理3.5 程序校验如果程序人员的编程经验不足，为防止在加工过程中出现意外，通常需对加工程序进行校验，以验证加工程序的有效性。如程序正确不需要进行本步修改，但如果出现报警，操作人员应根据诊断窗口显示的错误类型，对程序进行修改。3.6 加工 一切工作准备好之后，程序校验后，我们就可以进行加工了。依据生产类型和要检验的精度，加工好之后对于尺寸误差要进行测量，在单件小批量生产中，广泛采用通用量具，如游标卡尺、千分尺等。对于形位误差，在单件小批量生产中，一
22、般采用白百分表和千分表等通用量具，大批量生产应尽量选择效率高的量具、检具和量仪，如各种量规、专用检验器具和测量仪器等。本次加工需要的量具为游标卡尺、千分尺。第四章结论通过这一个多月的毕业设计，了解数控加工工艺以及编程过程。拿到这个课题时一开始我感觉到无从下手,为了能够搞好毕业设计，我在网上查找了与自己设计有关的资料，也到书店找一写设计有关的书籍，帮助我更好的做好毕业设计，同时也让自己学到了更多的知识通过我不断的努力使我不再觉得陌生，逐步的了解这为我的设计工作起到了一定的推动作用，特通过老师的悉心指导和自己的认真学习，刻苦分析，查阅相关资料，最终做完了毕业设计，从理论到实践，我学到了很多课本里学
23、不到的东西，对自己的专业知识有的进一步的了解和掌握，不断的提高自己的动手能力。这次的毕业设计可以说是对我们以后的工作很有帮助的。 致谢常州轻工职业技术学院的各位指导老师对本次的毕业设计的任务、要求、说明书的格式、章节的设置都提出了许多宝贵的修改和补充意见，在此谨致谢意，感谢各位老师的帮助和教导。并对本次毕业设计中的各位指导老师表示谢意以及本次设计中的所列参考文献的作者们表示谢意。谢谢您们在本次设计对我的指导，让我在这一个多月的时间内学到了许多的知识，让我受益匪浅！ 参考文献（1） 兰建设主编机械制造工艺与夹具北京：机械工业出版社（2）王志平主编数控编程与操作北京；高等教育出版社，2003（3）
24、钱可强主编机械制图北京：（4）扬黎明主编机床夹具设计手册北京：国防工业出版社，1996（5）李正峰主编数控加工工艺；上海交通大学出版社；2004（6）栾学刚主编；机械设计基础；高等教育出版社；2003（7）王茂元主编；金属切削加工方法与设备；（8）管立志主编；工厂机械基础；云南人民出版社；1985（9）戴生寅主编；机械基础；科学普及出版社，1982（10）五金实用手册：上海科学技术出版社，上海，1989 程序程序号：GYH01.MPF 齿轮座外型加工程序段号KGN KGN KGN 号程序内容 备注主 程 序用三爪卡盘夹紧毛坯左端面N10T1D1准备1号刀，45度端面车刀N15G54 G23 G
25、90 G94 S800 M3 F100确定工艺参数N20G0 X116 N30Z0N40G1 X-0.5 F10045度外圆车刀车端面N50G0 X116 Z2调用循环之前无碰撞的回轮廓起点N60T2D1准备2号刀，90度外圆车刀N70CNAME=“SKETCH”轮廓子程序名N80R105=1 R106=0.25 R108=2R109=7 R110=0.5 R111=100 R112=50设置其他循环参数N90LCYC95调用循环N100G0 G90 X116坐标轴分别回起始点N110Z2 S1200 Z100调整转速，进行精加工N120SKETCH调用子程序N130G0 X100 Z100N140G1 X64 Z-0.5倒角N150G0 X80 Z-35N160G1 X74 Z-30.5N170G0 X120 Z-55N180G1 X109 Z-55.5N190G0 X120 Z-69.5N200G1 X109 Z-70N210N220T3D1准备3号刀，换切断刀N230M3 S600N240G0 X120N250
