1、铣床加工零件与编程XXXX学院毕业论文（设计） 题 目 铣床加工零件与编程 系（分院） 专业班级 指导教师 姓名 职称 日 期 XXXX学院毕业论文（设计）任务书专业班级 学生姓名 题 目 上交论文（报告）日期： 答辩日期： 指导日期： 本人声明我声明，本论文及设计工作是由本人在指导导师的指导下独立完成。尽我所知，在完成论文时利用的一切资料均已在参考文献中列出。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。作 者 签 名 ： 日期： 年 月 日摘要本论文通过数控工艺分析、数控手动编程基础介绍、CAD/CAM软件自动编程、软件后处理文件制作、数控软件仿真、数控机床加工等一般步骤与方法。运用机械制造的相
2、关知识进行严格的工艺分析与加工方式的制定，经过成本核算，该方案具有可行性。关键词：工艺分析 CAD/CAM编程 后处理文件 软件仿真 机床加工1绪论1.1 数控机床的概念数控机床是装备了数控系统的机床，既包括NC机床，也包括CNC机床。数字控制机床（Numerical Controlled Machine Tool ）,简称NC机床。数控系统是一种控制系统，它能控制机床的运动和加工过程。计算机数控机床（Computer-ized Numerical controlled Machine Tool）,简称CNC机床，是利用具有专门存储程序的计算机来实现对机床的全部或部分控制功能。工作原理是：将数
3、控加工程序输入到数控装置，再由数控装置控制主运动的变速、起停、进给运动的方向、速度和位移大小，以及诸如刀具的选择、交换、工件夹紧、松开和冷却起、停等动作，使刀具与工件及其他辅助装置严格按照数控程序的要求进行工作。1.2数控机床的特点数控机床在机械制造业中得到日益广泛的应用，是因为它具有以下的特点：1.2.1 能适应不同零件的自动加工数控机床是按照被加工零件的数控程序来进行加工的，当改变加工零件时，只要改变数控程序，不必用凸轮、靠模、样板或钻镗模等专用工艺装备。因此，生产准备周期短，有利于机械产品的更新换代。1.2.2 工序集中数控机床在结构和功能设计时，就充分考虑了工序集中，使机床在粗加工时有
4、足够刚度和强度，在精加工时又有可靠的精度。因此，一次装夹可以实现粗加工到精加工的不同工序，减少了机床、夹具的数量，也减少了因重新装夹造成的误差，同时能够缩短等待和装夹等辅助时间。1.2.3 生产效率和加工精度高、加工质量稳定在数控机床上，可以采用较大的切削用量，有效的节省了机动加工时。自动换速、自动换刀和其他辅助的装置作为自动化等功能，是辅助时间大大缩短，而且无需工序间的检验与测量。所以比普通机床的生产效率提高3-4倍。甚至更高。同时，由于数控机床的精度高，可以利用软件进行精度的校正和补偿，又因为它是数控程序自动进行加工，可以避免人为的误差。因此，不但加工精度高，而且质量稳定。1.2.4 能完
5、成复杂型面的加工数控机床几乎可以实现任何轨迹的运动任何形状的空间曲面的加工，如加工一些普通机床难以加工的螺旋桨，汽轮机、涡轮等空间曲面，采用数控机床就会很容易加工。1.2.5 减轻工人的劳动强度由于数控机床实现自动化或半自动化加工，许多辅助动作均由机床完成因此工人的劳动量减少。1.3 数控机床的分类1.3.1 按系统的特点分类按系统的特点可将数控机床分为：点位控制数控机床、直线控制数控机床、轮廓控制的数控机床。 1.3.2 按伺服系统的类型分类按伺服系统的类型可将数控系统分为：开环控制系统数控机床、闭环控制数控机床、半闭环控制数控机床。1.3.3 按照功能水平分类按照功能水平可将数控机床分为：
6、经济型数控机床、普通型数控机床、高档数控机床三类。2数控铣削加工2.1.零件图图1 零件图2.2 图样工艺分析（1）用直径8的立铣刀铣削外轮廓再铣削起台阶刀补6.5可以为精加工留有6.3的余量，其余剩下多余的工件余量可以通过增加刀补的方法进行去除，具体的步骤到时候可以更具，余量的多少进行调整。（2）关于圆加工也是同样的方法，留有精加工的余量，6.3，其余的余量使用CAD进行描点来去除的，不需要改变半径补偿，圆半径补偿有可能会报警。2.3刀具清单表1 刀具清单序号名称规格精度单位数量1寻边器直径100.002个12Z轴设定器500.01个13平口虎钳HQ160台14游标卡尺1-1500.02把1
7、5平口垫铁按需要副若干6平口虎钳扳手按需要把17塑胶榔头按需要把18立铣刀直径10把19钻头直径6把12. 4工艺卡片编表2 工艺卡片单位名称 XXX 产品名称或代号 零件名称 零件图号 XXX 典型轴 XXX 工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间 001 XXX机用台虎钳 XK62 数控中心 工步号 工步内容刀具号刀具规格主轴转速r/mm进给速度mm/min背吃刀量mm备注 1 铣平面T01160160 500 2008自动 2 铣凸台T028 950 2004自动 3 铣型腔T02100100 1000 3004自动 4 钻孔T032525 1200 1808自动 编制XXX审核 X
8、XX批准XXX年 月 日共 页第 页2.5程序编制如下N1 G00 G17 G40 G90 G64N2 G00 G90 G54N3 S0 M03N4 G00 X-88.516 Y-1.623N5 Z16.249N6 Z-.751N7 G01 Z-3.751 F250.N8 X-80.916N9 Y-81.628N10 G03 X-80.824 Y-81.721 I.111 J.018N11 G01 X79.188N12 G03 X79.28 Y-81.628 I-.019 J.111N13 G01 Y78.383N14 G03 X79.188 Y78.476 I-.111 J-.019N15
9、G01 X-80.824N16 G03 X-80.916 Y78.383 I.019 J-.112N17 G01 Y-1.623N18 X-76.916N19 Y74.476N20 X75.28N21 Y-77.721N22 X-76.916N23 Y-1.623N24 X-72.916N25 Y70.476N26 X71.28N27 Y-73.721N28 X-72.916N29 Y-1.623N30 X-68.916N31 Y66.476N32 X67.28N33 Y-69.721N34 X-68.916N35 Y-1.623N36 X-64.916N37 Y62.476N38 X63.2
10、8N39 Y-65.721N40 X-64.916N41 Y-1.623N42 X-60.916N43 Y58.476N44 X59.28N45 Y-61.721N46 X-60.916N47 Y-1.623N48 X-56.916N49 Y54.476N50 X55.28N51 Y-57.721N52 X-56.916N53 Y-1.623N54 X-52.916N55 Y50.476N56 X51.28N57 Y-53.721N58 X-52.916N59 Y-1.623N60 X-48.916N61 Y46.476N62 X47.28N63 Y-49.721N64 X-48.916N65
11、 Y-1.623N66 X-44.916N67 Y42.476N68 X43.28N69 Y-45.721N70 X-44.916N71 Y-1.623N72 X-40.916N73 Y38.476N74 X39.28N75 Y-41.721N76 X-40.916N77 Y-1.623N78 X-36.916N79 Y34.476N80 X35.28N81 Y-37.721N82 X-36.916N83 Y-1.623N84 X-32.916N85 Y30.476N86 X31.28N87 Y-33.721N88 X-32.916N89 Y-1.623N90 X-28.916N91 Y26.
12、476N92 X27.28N93 Y-29.721N94 X-28.916N95 Y-1.623N96 X-24.916N97 Y22.476N98 X23.28N99 Y-25.721N100 X-24.916N101 Y-1.623N102 X-20.916N103 Y18.476N104 X19.28N105 Y-21.721N106 X-20.916N107 Y-1.623N108 X-16.916N109 Y14.476N110 X15.28N111 Y-17.721N112 X-16.916N113 Y-1.623N114 X-12.916N115 Y10.476M303 UG建模
13、（1）打开UG软件点击新建按钮弹出下图2所示的界面选择建模模块，然后点击确定建立一个特征建模界面。 图2新建对话框 图3拉伸界面（2）单击拉伸按钮，如图3所示，选择绘制界面进入草图绘制界面，弹出创建草绘对话框直接点击确定进入草绘界面。（3）绘制图形的轮廓如图4所示 （4）点击完成草绘退出草绘平面并且进入拉伸特征对话框进行拉伸高度16个如图3-4所示然后点击确定，底面拉伸完成。 图4轮廓图形 图5拉伸图形（5）再次单击拉伸按钮，如图 所示，选择绘制界面进入草图绘制界面，弹出创建草绘对话框选择实体的上表面点击确定进入草绘界面，如图6所示。 图7草绘界面 图8轮廓线 （6）绘制好轮廓线如图7所示（7
14、）点击完成草绘退出草绘平面并且进入拉伸特征对话框进行拉伸高度10在布尔运算选择求和个如图8所示然后点击确定，拉伸完成。 图9草绘图形 图10拉伸界面（8）绘制好轮廓线如图10所示（9）绘制好轮廓后退出草图完成图形的拉伸，绘制出图形，完成图形。 图11完成图形 图12保存界面（10）文件的导出，点击菜单栏的文件下拉菜单文件另存为，在保存类型中选择(*igs),输入名称，保存到，所需的地方，点击确认。4 MsterCAM图形输入与程序的生成4.1 MasterCAM导入功能的简介美国CNGSOFTWARE公司的MasterCAM软件能承受来自UG、PRO/E、Cimatron、CAXA、Solid
15、Works和AutoCAD等常见CAD/CAM系统的2D/3D文件格式，能完成从2D设计到3D设计及CAM编程的技术过程，适合于各种数控系统的机床，且MasterCAM与其他CAD软件很容易交换信息，也就是说其他软件绘制的图形一般不用做进一步的处理就能够为MasterCAM所利用，其加工相当方便，但其造型功能不如PRO/E、 UG等强，然而后者加工不如MasterCAM方便，所以，我们可以利用其它CAD/CAM软件绘制出三维图形转化至MasterCAM中来加工，其转化方法为：将其它CAD/CAM软件绘制出的图形以扩展名IGS的形式保存，然后打开MasterCAM9.0软件调用即可。4.2用Ma
16、sterCAM仿真并生成FANUC程序（1）打开MasterCAM进行图形制作，完成图形如图13所示制作图形。（2）完成图形制作后对图形进行拉伸，如图14所示。 图13制作图形 图14拉伸图形（3）完成图形拉伸后，进行图形毛培设置如图15所示。（4）设置好毛培后，进行图形串联，进入操作界面如图16所示。 图15 毛培设置 图16 图形串联（5）进入操作界面点击全选对工件进行仿真，完成仿真图形如图17所示。 图17仿真完成图（6）完成仿真后，对NC程序输出，选择储存NC档。然后点击确认，完成对工件进行仿真和程序的输出。4.3得到以下的程序(PROGRAM NAME - T)(DATE=DD-MM
17、-YY - 11-09-12 TIME=HH:MM - 16:11)N100G21 N102G0G17G40G49G80G90( 8. FLAT ENDMILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 8.)N104T1M6 N106G0G90X-43.8Y-34.998A0.S2387M3N108G43H1Z50.N110Z10.N112G1Z-1.F4.5N114X39.8F477.4N116G3Y-29.165R2.916N118G1X-39.8N120G2Y-23.332R2.916N122G1X39.8N124G3Y-17.499R2.917N1
18、26G1X-39.8N128G2Y-11.666R2.916N130G1X39.8N132G3Y-5.833R2.916N134G1X-39.8N136G2Y0.R2.917N138G1X39.8N140G3Y5.833R2.917N142G1X-39.8N144G2Y11.666R2.917N146G1X39.8N148G3Y17.499R2.916N150G1X-39.8N152G2Y23.332R2.916N154G1X39.8N156G3Y29.165R2.916N158G1X-39.8N160G2Y34.998R2.916N162G1X43.8N164G0Z50.N166M5N168
19、G91G28Z0.N170G28X0.Y0.A0.N172M01( 8. FLAT ENDMILL TOOL - 2 DIA. OFF. - 2 LEN. - 2 DIA. - 8.)N174T2M6N176G0G90X-34.899Y-39.899A0.S2387M3N178G43H2Z50.N180Z10.N182G1Z-10.F4.5N184X-39.899Y-34.899F477.4N186G2X-44.Y-25.R14.N188G1Y25.N190G2X-39.899Y34.899R14.N192G1X-34.899Y39.899N194G2X-25.Y44.R14.N196G1X-
20、7.5N198G2X0.Y41.822R14.N200X7.5Y44.R14.N202G1X25.N204G2X34.899Y39.899R14.N206G1X39.899Y34.899N208G2X44.Y25.R14.N210G1Y-25.N212G2X39.899Y-34.899R14.N214G1X34.899Y-39.899N216G2X25.Y-44.R14.N218G1X7.5N220G2X0.Y-41.822R14.N222X-7.5Y-44.R14.N224G1X-25.N226G2X-34.899Y-39.899R14.N228G0Z50.N230X-31.364Y-36.
21、364N232Z10.N234G1Z-10.F4.5N236X-36.364Y-31.364F477.4N238G2X-39.Y-25.R9.N240G1Y25.N242G2X-36.364Y31.364R9.N244G1X-31.364Y36.364N246G2X-25.Y39.R9.N248G1X-7.5N250G2X0.Y34.975R9.N252X7.5Y39.R9.N254G1X25.N256G2X31.364Y36.364R9.N258G1X36.364Y31.364N260G2X39.Y25.R9.N262G1Y-25.N264G2X36.364Y-31.364R9.N266G1
22、X31.364Y-36.364N268G2X25.Y-39.R9.N270G1X7.5N272G2X0.Y-34.975R9.N274X-7.5Y-39.R9.N276G1X-25.N278G2X-31.364Y-36.364R9.N280G0Z50.N282X-27.828Y-32.828N284Z10.N286G1Z-10.F4.5N288X-32.828Y-27.828F477.4N290G2X-34.Y-25.R4.N292G1Y25.N294G2X-32.828Y27.828R4.N296G1X-27.828Y32.828N298G2X-25.Y34.R4.N300G1X-7.5N3
23、02G2X-3.5Y30.R4.N304G1Y25.N306G3X3.5R3.5N308G1Y30.N310G2X7.5Y34.R4.N312G1X25.N314G2X27.828Y32.828R4.N316G1X32.828Y27.828N318G2X34.Y25.R4.N320G1Y-25.N322G2X32.828Y-27.828R4.N324G1X27.828Y-32.828N326G2X25.Y-34.R4.N328G1X7.5N330G2X3.5Y-30.R4.N332G1Y-25.N334G3X-3.5R3.5N336G1Y-30.N338G2X-7.5Y-34.R4.N340G
24、1X-25.N342G2X-27.828Y-32.828R4.N344G0Z50.N346M5N348G91G28Z0.N350G28X0.Y0.A0.N352M01( 8. FLAT ENDMILL TOOL - 3 DIA. OFF. - 3 LEN. - 3 DIA. - 8.)N354T3M6N356G0G90X3.5Y0.A0.S2387M3N358G43H3Z50.N360Z10.N362G1Z-5.F4.5N364G2X-3.5R3.5F477.4N366X3.5R3.5N368G0Z50.N370X8.5N372Z10.N374G1Z-5.F4.5N376G2X-8.5R8.5
25、F477.4N378X8.5R8.5N380G0Z50.N382M5N384G91G28Z0.N386G28X0.Y0.A0.N388M01( 8. FLAT ENDMILL TOOL - 4 DIA. OFF. - 4 LEN. - 4 DIA. - 8.)N390T4M6N392G0G90X0.Y25.A0.S1432M3N394G43H4Z10.N396G1Z-20.F286.4N398G0Z10.N400Y-25.N402G1Z-20.N404G0Z10.N406M5N408G91G28Z0.N410G28X0.Y0.A0.N412M305斯沃数控仿真软件5.1选择机床本次仿真所使用的
26、数控仿真的系统是SINUMERIK 802S系统的数控铣床。其操作面板由数控系统控制面板和机床控制面板两部分组成。图18 SINUMERIK 802S数控铣床的操作面板5.2开机并回参考点接通数控铣床电源，并按，系统启动以后进入“加工”操作区回“JOG”运行方式，出现“回参考点窗口”。 按机床控制面板上的键，按住、方向键，即可回相应坐标轴参考点，在“回参考点”窗口中显示该坐标轴是否回参考点。5.3安装零件（1）单击“工件操作/设置毛坯”在“设置毛坯”对话框中，如图19所示，改写零件尺寸为长为70mm，宽为70mm，高为32mm单击“确定”按钮。 （2）单击菜单“工件操作/工件装夹”弹出“工件装
27、夹”对话框，如图20所示，在“选择夹具”栏中选取“工艺板装夹”,“夹具尺寸”采用默认值，设置完成后，单击“确定”按钮。图19 图206总结数控加工是一种具有高效率、高精度与高柔性特点的自动化加工方法，可以有效的解决复杂、精密、小批、多变零件的加工问题，充分适应现代化生产的需要。同时，数控编程技术涉及制造工艺、计算机技术、数学、计算机几何、微分几何、人工智能等众多学科领域知识，它所追求的目标是如何更有效地获得满足各种零件加工要求的高质量数控加工程序，以便充分地发挥数控机床的性能，获得更高的加工效率与加工质量。本文主要针对较复杂的外形的零件加工编程问题，以及几个工艺问题的研究，在后继工作中可以正对
28、怎么样设计更好的加工工艺来加工复杂外形的零件，从而在复杂外形的基础上更深入研究后处理器制作问题，通过实践来解决问题。将数控加工技术实用于更多的零件加工制造。参考文献1 王英杰、金升. 金属材料与热处理. 北京：机械工业出版社， 2007 第132页2 申晓龙. 数控加工技术. 北京：冶金工业出版社， 2006 第88页3 邵刚. 机械设计基础. 北京： 电子工业出版社，2007 第139页4 谌慧铭. 数控加工工艺及编程基础. 北京：中国电力出版社，2006 第87页5 邵堏. 机械制造技术. 西安：西安电子科技大学出版社，2006 第38页6 赵松涛.数控编程与操作Sinumerik数控系统
29、.西安：西安电子科技大学出版社，2006 第76页7 劳动和社会保障部教材办公室. 数控铣床Sinumerik系统编程与操作实训. 北京：中国劳动社会保障出版社，2006 第66页8 李雪梅. 数控机床. 北京：电子工业出版社，2007 第201页9 郑贞平. UG NX5中文版基础教程. 北京：机械工业出版社，2010 第92页10 邵刚. 机械设计基础. 北京：电子工业出版社，2009 第67页11 高玉芬、卜桂玲. 机械制图. 大连：大连理工大学出版社，2004 第88页致谢在论文完成之际，我要特别感谢我的指导老师热情关怀和悉心指导。在我撰写论文的过程中，指导老师倾注了大量的心血和汗水，无论是在论文的选题、构思和资料的收集方面，还是在论文的研究方法
