數(shù)控加工編程說(shuō)明書(shū)

1、 江西冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院課題制作說(shuō)明書(shū)課題系（部）專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)姓名學(xué)號(hào)班級(jí)06數(shù)控高職（5）班指導(dǎo)老師說(shuō)明書(shū)下達(dá)日期說(shuō)明書(shū)完成日期2010年5月4日2010年5月日摘要(3)引言(3)第一章數(shù)控機(jī)床加工程序編制基礎(chǔ)(4)1.1數(shù)控程序編制的定義1.2數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟1.3數(shù)控程序編制的方法(5)第二章零件的仿真加工圖(6)第三章零件的加工方案3.1零件的加工工藝分析3.2數(shù)控機(jī)床的選擇(8)3.3刀具的選擇與切削參數(shù)的確定(9)第四章數(shù)控加工表格(10)4.1數(shù)控加工編程說(shuō)明書(shū)(10)4.2數(shù)控加工刀具卡片(10)4.3數(shù)控加工工序卡片(11、12)4.4數(shù)控加工工藝卡片(13)4.5數(shù)控加

2、工程序單(14)結(jié)論(15)致謝(15)參考文獻(xiàn)（16）摘要：由于現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，普通車(chē)床已越來(lái)越不能滿(mǎn)足現(xiàn)代加工工藝及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的要求，取而代之的是數(shù)控車(chē)床。20世紀(jì)80年代以后，數(shù)控車(chē)床、數(shù)控系統(tǒng)的性能和品質(zhì)得到了極大的提高，目前，數(shù)控車(chē)床已經(jīng)相當(dāng)普及，由于數(shù)控車(chē)床的加工精度由過(guò)去的0.01mm提高0.005mm甚至更高，所以數(shù)控車(chē)床有淘汰普通車(chē)床的趨勢(shì)?，F(xiàn)代數(shù)控加工正在向高速化、高精度化、高柔韌化、高一體化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化等方向發(fā)展，形成了獨(dú)具一格的柔性制造系統(tǒng)FMS、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS和未來(lái)工廠自動(dòng)化FA它們的出現(xiàn)從根本上解放了生產(chǎn)力，促使生產(chǎn)力飛速向前發(fā)展，為人類(lèi)文明

3、史和生產(chǎn)史譜寫(xiě)了新的篇章。本文主要介紹了一個(gè)典型零件的數(shù)控車(chē)床加工，重點(diǎn)論述了數(shù)控加工過(guò)程中的刀具選擇、工藝分析與制定以及零件的程序編制。關(guān)鍵詞：加工工藝，刀具，切削參數(shù)，宏指令，數(shù)控編程引言數(shù)控加工技術(shù)是集成傳統(tǒng)的機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代控制、傳感檢測(cè)、信息處理、光機(jī)電等技術(shù)于一體，是現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的基礎(chǔ)。它的廣泛應(yīng)用，給機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)方式及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)帶來(lái)了深刻的變化。數(shù)控技術(shù)的水平和普及程度已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。數(shù)控加工技術(shù)是20世紀(jì)中期發(fā)展起來(lái)的機(jī)床控制技術(shù)，是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù)。數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)滲

4、透而形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化設(shè)備。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械工程于先進(jìn)的微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等深度結(jié)合的機(jī)電一體化高新技術(shù)。數(shù)控機(jī)床加工程序編制基礎(chǔ)數(shù)控程序編制的定義編制數(shù)控加工程序是使用數(shù)控機(jī)床的一項(xiàng)重要技術(shù)工作，理想的數(shù)控程序不僅應(yīng)該保證加工出符合零件圖樣要求的合格零件，還應(yīng)該使數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮，使數(shù)控機(jī)床能安全、可靠、高效的工作。數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟數(shù)控編程是指從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全部工作過(guò)程。（1）分析零件圖樣和制定工藝方案這項(xiàng)工作的內(nèi)容包括：對(duì)零件圖樣進(jìn)行分析，明確加工的內(nèi)容和要求；確定加工方案；選擇適合的數(shù)控

5、機(jī)床；選擇或設(shè)計(jì)刀具和夾具；確定合理的走刀路線(xiàn)及選擇合理的切削用量等。這一工作要求編程人員能夠?qū)α慵D樣的技術(shù)特性、幾何形狀、尺寸及工藝要求進(jìn)行分析，并結(jié)合數(shù)控機(jī)床使用的基礎(chǔ)知識(shí)，如數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、性能、數(shù)控系統(tǒng)的功能等，確定加工方法和加工路線(xiàn)。（2）數(shù)學(xué)處理在確定了工藝方案后，就需要根據(jù)零件的幾何尺寸、加工路線(xiàn)等，計(jì)算刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡，以獲得刀位數(shù)據(jù)。數(shù)控系統(tǒng)一般均具有直線(xiàn)插補(bǔ)與圓弧插補(bǔ)功能，對(duì)于加工由圓弧和直線(xiàn)組成的較簡(jiǎn)單的平面零件，只需要計(jì)算出零件輪廓上相鄰幾何元素交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值，得出各幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心坐標(biāo)值等，就能滿(mǎn)足編程要求。當(dāng)零件的幾何形狀與控制系統(tǒng)的插補(bǔ)功能不

6、一致時(shí)，就需要進(jìn)行較復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算，一般需要使用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算，否則難以完成。（3）編寫(xiě)零件加工程序在完成上述工藝處理及數(shù)值計(jì)算工作后，即可編寫(xiě)零件加工程序。程序編制人員使用數(shù)控系統(tǒng)的程序指令，按照規(guī)定的程序格式，逐段編寫(xiě)加工程序。程序編制人員應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的功能、程序指令及代碼十分熟悉，才能編寫(xiě)出正確的加工程序。（4）程序檢驗(yàn)將編寫(xiě)好的加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，就可控制數(shù)控機(jī)床的加工工作。一般在正式加工之前，要對(duì)程序進(jìn)行檢驗(yàn)。通?？刹捎脵C(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)的方式，來(lái)檢查機(jī)床動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)軌跡的正確性，以檢驗(yàn)程序。在具有圖形模擬顯示功能的數(shù)控機(jī)床上，可通過(guò)顯示走刀軌跡或模擬刀具對(duì)工件的切削過(guò)程，對(duì)程序進(jìn)行檢查。對(duì)

7、于形狀復(fù)雜和要求高的零件，也可采用鋁件、塑料或石蠟等易切材料進(jìn)行試切來(lái)檢驗(yàn)程序。通過(guò)檢查試件，不僅可確認(rèn)程序是否正確，還可知道加工精度是否符合要求。若能采用與被加工零件材料相同的材料進(jìn)行試切，則更能反映實(shí)際加工效果，當(dāng)發(fā)現(xiàn)加工的零件不符合加工技術(shù)要求時(shí)，可修改程序或采取尺寸補(bǔ)償?shù)却胧?。?shù)控程序編制的方法。數(shù)控加工程序的編制方法主要有兩種：手工編制程序和自動(dòng)編制程序。（1）手工編程手工編程指主要由人工來(lái)完成數(shù)控編程中各個(gè)階段的工作。一般對(duì)幾何形狀不太復(fù)雜的零件，所需的加工程序不長(zhǎng)，計(jì)算比較簡(jiǎn)單，用手工編程比較合適。手工編程的特點(diǎn)：耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，無(wú)法勝任復(fù)雜形狀零件的編程。據(jù)國(guó)外資料

8、統(tǒng)計(jì)，當(dāng)采用手工編程時(shí)，一段程序的編寫(xiě)時(shí)間與其在機(jī)床上運(yùn)行加工的實(shí)際時(shí)間之比，平均約為30：1，而數(shù)控機(jī)床不能開(kāi)動(dòng)的原因中有20%30%是由于加工程序編制困難，編程時(shí)間較長(zhǎng)。（2）計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程自動(dòng)編程是指在編程過(guò)程中，除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進(jìn)行外，其余工作均由計(jì)算機(jī)輔助完成。采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程時(shí)，數(shù)學(xué)處理、編寫(xiě)程序、檢驗(yàn)程序等工作是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成的，由于計(jì)算機(jī)可自動(dòng)繪制出刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡，使編程人員可及時(shí)檢查程序是否正確，需要時(shí)可及時(shí)修改，以獲得正確的程序。又由于計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程代替程序編制人員完成了繁瑣的數(shù)值計(jì)算，可提高編程效率幾十倍乃至上百倍，因此解決了手工編程無(wú)法解決的許

9、多復(fù)雜零件的編程難題。因而，自動(dòng)編程的特點(diǎn)就在于編程工作效率高，可解決復(fù)雜形狀零件的編程難題。根據(jù)輸入方式的不同，可將自動(dòng)編程分為圖形數(shù)控自動(dòng)編程、語(yǔ)言數(shù)控自動(dòng)編程和語(yǔ)音數(shù)控自動(dòng)編程等。圖形數(shù)控自動(dòng)編程是指將零件的圖形信息直接輸入計(jì)算機(jī)，通過(guò)自動(dòng)編程軟件的處理，得到數(shù)控加工程序。目前，圖形數(shù)控自動(dòng)編程是使用最為廣泛的自動(dòng)編程方式。語(yǔ)言數(shù)控自動(dòng)編程指將加工零件的幾何尺寸、工藝要求、切削參數(shù)及輔助信息等用數(shù)控語(yǔ)言編寫(xiě)成源程序后，輸入到計(jì)算機(jī)中，再由計(jì)算機(jī)進(jìn)一步處理得到零件加工程序。語(yǔ)音數(shù)控自動(dòng)編程是采用語(yǔ)音識(shí)別器，將編程人員發(fā)出的加工指令聲音轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸こ绦蛄慵募庸し桨讣庸すに嚨姆治黾庸ぞ纫笤?/p>

10、零件加工精度要求：輪廓120X100X5、14H5X4的圓弧30H5的圓弧、20H10圓、50H5的圓弧、曲面、銃30H20的孔、鉆9H21X2的孔、鉆10H21X2的孔、銃輪廓105X88X5、銃10X8X5和20X10X5的長(zhǎng)方體、銃10X8X5和20X10X5長(zhǎng)方體倒腳為R3等等.定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)選擇原則：（1）基準(zhǔn)重合原則（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則（3）便于裝夾原則（4）便于對(duì)刀原則。根據(jù)定位基準(zhǔn)選擇原則，避免不重合誤差，便于編程，以工序的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。零件加工時(shí)，先以工件橫向和縱向的交點(diǎn)作為軸向定位基準(zhǔn)，銑削工件表面各部分；然后以工件橫向和縱向交點(diǎn)的中心作為該軸件的軸向定位基準(zhǔn)

11、，以工件的加工端面中心作為該軸件剩余工序的軸向定位基準(zhǔn)。并且把編程原點(diǎn)選在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)上。裝夾方式工件的找正裝夾方式為使工件的加工中心與銑床的主軸回轉(zhuǎn)中心重合，用磁力表找正工件。加工方案制定考慮到零件是屬于盤(pán)類(lèi)零件故先加工零件的上表面，然后以工件的中心作為定位基準(zhǔn)加下表面的部分。并且考慮到加工原則中的先鉆孔后銑平面先粗后精制定加工工藝如下：鉆孔粗銑精銑孑L（14X2X5、8X2X22、10X2X27）銑輪廓粗銑精銑輪廓（80X70X5、105X88X5）3.2數(shù)控機(jī)床的選擇數(shù)控機(jī)床的合理選用是指通過(guò)技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的分析、評(píng)價(jià)與比較，從可以滿(mǎn)足相同需要的多種型號(hào)、規(guī)格的設(shè)備中選擇最佳的決策。此時(shí)需要

12、分析的因素很多，涉及加工工件的尺寸、材料、類(lèi)型、加工精度、零件數(shù)量以及熱處理等，應(yīng)綜合這些分析，選擇合適的加工用數(shù)控機(jī)床。選擇是應(yīng)遵循的基本原則有一下三點(diǎn)：3.2.1生產(chǎn)上適用（1）要保證對(duì)工藝的適用性要求。如典型零件加工工藝中要求的設(shè)備選用如下：型腔模具零件：普通機(jī)床加工外形及基面f數(shù)控銃床加工型面f高速數(shù)控銃床（精加工）一拋光或電腐蝕型面；板類(lèi)零件：雙軸銃床或龍門(mén)銃床加工大平面f立式加工中心上加工各類(lèi)孔；箱體類(lèi)零件：立式加工中心上加工底面f臥式加工中心上加工四周面各工藝面。（2）要保證加工工件的尺寸的適用性要求，選擇好數(shù)控機(jī)床的規(guī)格。（3）要保證工件的加工精度要求，選擇合適精度的數(shù)控機(jī)床。

13、3.2.2技術(shù)上先進(jìn)在保證加工質(zhì)量和加工精度要求的前提下，機(jī)床的精度要求與工件的精度一致，盡量選用技術(shù)先進(jìn)的機(jī)床加工，以提高生產(chǎn)效率。3.2.3經(jīng)濟(jì)上合理對(duì)于簡(jiǎn)單零件，加工過(guò)程不復(fù)雜的可以選用普通機(jī)床進(jìn)行加工，沒(méi)有必要把數(shù)控機(jī)床降為普通機(jī)床使用，以降低成本。3.3刀具的選擇與切削參數(shù)的確定3.3.1道具的選擇為適應(yīng)數(shù)控機(jī)床加工精度高、加工效率、加工工序集中及零件裝夾次數(shù)少的要求，數(shù)控刀具具有很高的切削效率.高精度.高重復(fù)定位精度.可靠度和耐用度。選擇刀具通常要考慮：（1）被加工工件的材料及性能（2）切削工藝的類(lèi)別（3）被加工工件的幾何形狀，零件精度，加工余量（4）被吃刀量，進(jìn)給速度，切削速度考

14、慮到以上因素故粗銑時(shí)，要選用強(qiáng)度高，耐用度高的刀具以滿(mǎn)足粗銑時(shí)大吃刀量，大進(jìn)給量的要求.精車(chē)時(shí)要選用精度高，耐用度好的刀具以保證加工精度的要求.由此可知加工時(shí)用的刀具T01為10mm立銃刀可銃零件輪廓，T02為8mm的球刀可精加工零件圓球部分，T03為8.6mm鉆頭加工兩個(gè)深度為14mm的孔和T04為9.7mm的鉆頭加工兩個(gè)深度為15mm的孔。切削用量的選擇切削用量包括切削速度，背吃刀量和進(jìn)給量.對(duì)于不同的加工方法需要選擇不同的切削用量。粗加工時(shí)一般以加工效率為主通常選擇較大的背吃刀量和進(jìn)給量，采用較小的切削速度。精加工時(shí)通常選擇較小的背吃刀量和進(jìn)給量采用較高的切削速度，對(duì)于原材料120X10

15、0X20的板料，粗加工時(shí)ap取6mm;f取0.4mm/r;精加工時(shí)ap取0.25mmf取0.2mm/r。主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸的轉(zhuǎn)速是由刀具相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度主運(yùn)動(dòng)速度n=800r/min注：ap為加工零件時(shí)的背吃刀量（單位為mm）f是指零件加工時(shí)的進(jìn)給量（單位為mm/r）數(shù)控加工表格數(shù)控加工編程說(shuō)明書(shū)工藝處理數(shù)控編程說(shuō)明書(shū)產(chǎn)品零件圖號(hào)說(shuō)明書(shū)編號(hào)零件名稱(chēng)實(shí)用數(shù)控設(shè)備共頁(yè)第頁(yè)主要工序說(shuō)明及技術(shù)要求：編程收到日期月日經(jīng)手人編制審核編程審核批準(zhǔn)數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱(chēng)或代號(hào)零件名稱(chēng)零件序號(hào)刀具號(hào)數(shù)量加工表面?zhèn)渥⒕幹茖徍伺鷾?zhǔn)共頁(yè)第頁(yè)數(shù)控加工工序卡片（1）單位數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱(chēng)或代號(hào)零件名稱(chēng)零

16、件圖號(hào)工序簡(jiǎn)圖車(chē)間實(shí)用設(shè)備工藝序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱(chēng)夾具編號(hào)-I-rH口工步號(hào)工步作業(yè)內(nèi)容加工面刀具號(hào)刀補(bǔ)量主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度背吃刀量備注1粗銑輪廓120X100X5T018001002粗銑14H5X4圓弧T018001003粗銑30H5圓弧T018001004粗銑20H10圓T018001005粗銑50H5圓T018001006粗銑曲面？T018001007粗銑10H7X2T018001008精銑輪廓120X100X5T019精銑14H5X4圓弧T0110精銑30H5圓弧T01-i-rH口工步號(hào)工步作業(yè)內(nèi)容加工面刀具號(hào)刀補(bǔ)量主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度背吃刀量備注11精銑20H10圓T0112精銑50H5圓

17、T0113精銑曲面？T0114精銑10H7X2T0115161718192021222324252627282930數(shù)控加工工藝卡片（2）單位名稱(chēng)產(chǎn)品名稱(chēng)或代號(hào)零件名稱(chēng)零件圖號(hào)工序號(hào)工序編號(hào)夾具名稱(chēng)使用設(shè)備車(chē)間工步工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度背吃刀量備注編制審核批準(zhǔn)年月日共頁(yè)第頁(yè)數(shù)控加工程序單零件號(hào)零件名稱(chēng)程序號(hào)NGX(U)Z(W)F編制審核日期日期STMCR備注結(jié)論科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快和人們需求的多樣化，產(chǎn)品的生產(chǎn)也趨向種類(lèi)多樣化、批量中小型化。為適應(yīng)這一變化，數(shù)控(NC)設(shè)備在企業(yè)中的作用愈來(lái)愈大。與普通車(chē)床相比，數(shù)控(NC)設(shè)備的一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)零件變化的

18、適應(yīng)性強(qiáng)，更換零件只需改變相應(yīng)的程序，對(duì)刀具進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)整即可做出合格的零件，為節(jié)約成本贏得先機(jī)。數(shù)控加工中心雖然加工柔性比普通銑床優(yōu)越，但單就某一種零件的生產(chǎn)效率而言，與普通銑床還存在一定的差距。因此，提高數(shù)控加工中心的效率便成為關(guān)鍵，而合理運(yùn)用編程技巧，編制高效率的加工程序，對(duì)提高機(jī)床效率往往具有意想不到的效果。要實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關(guān)鍵。本文雖然只對(duì)一例數(shù)控加工中心加工零件的進(jìn)行了編程分析，但它具有一定的代表性。由于數(shù)控加工中心可以加工普通銑床無(wú)法加工的復(fù)雜曲面，加工精度高，質(zhì)量容易保證，發(fā)展前景十分廣闊，因此掌握數(shù)控加工中心的加工編程技術(shù)尤為重要。致謝：本畢業(yè)設(shè)計(jì)制作說(shuō)明書(shū)在各位老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成。在學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)和無(wú)私的關(guān)懷，我受益非淺。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步何