毕业论文四星件的机械加工工艺规程设计与编程

1、 . 四星件的机械加工工艺规程设计与编程指导教师：廖璘志 2010级数控专业 学号： 201011447 ：龚权 摘要在产品的开发、研制工作中,设计技术、试验技术、工艺技术是产品开发、研制的三大技术。工艺技术是将设计成果物质化的加工技术,工艺技术通常通过工艺文件进行固化。工艺文件是工艺技术的载体,是工艺标准化的主要方式。在企业中,工艺文件通常是:工艺方案、工艺路线表、工艺流程图、工艺规程、工序卡、检验规租、检验卡、设备操作规程、材料消耗定额表、工艺装备图册、工艺文件目录等。规程和卡的区别在于规程编制的对象一般是产品,卡的编制对象是针对具体工序。另有一种工艺文件,其容比较综合,按标准的格式进行编写,以标准的形式审批、发布。 本毕业设计主要阐述机械加工工艺规程设计对零件生产加工的影响与作用，在数控机床上加工零件比通用机床加工零件的工艺规程要复杂得多。在数控加工前，要将机床的运动过程、零件的工艺过程、刀具的形状、切削用量和走刀路线都编入程序，这就要求程序设计人员应有多方面的知识基础。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用

2、等，都要求与时对工艺规程进行修订和完善。关键词：数控技术；工艺规程；切削用量；手工编程目录1 绪论12 机械加工工艺和工序分析42.1 零件加工工艺过程分析42.1.1 零件图样分析42.1.2 定位基准选择52.1.3 工艺方案拟定52.1.4 加工设备选择52.2 零件加工工序分析62.2.1 加工步骤72.2.2 夹具和装夹方案的选择82.2.3 选择刀具92.2.4 走刀路线的确定112.2.5 确定工序尺寸122.2.6 确定切削用量122.2.7 冷却液的选择142.3 工艺文件的填写153 程序的编制203.1数控编程的定义203.2数控编程的容与步骤203.3数控编程的分类213.3.1 手工编程213.3.2自动编程213.4 加工程序的编写213.4.1 数控加工程序的结构213.4.2 主要数控加工功能指令223.4.3 加工程序243.5 零件加工准备、仿真与检测29结论30致31参考文献32 / 1 绪 论机械加工工艺分析的目的，一是审查零件的结构形状与尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料与热处理等的技术要否合理，是否便于加工和装配；二是通过工艺分析，对零

3、件的工艺要求有进一步的了解，以便制订出合理的工艺规程。本毕业设计主要阐述机械加工工艺对零件生产加工的影响与作用，在数控机床上加工零件比通用机床加工零件的工艺规程要复杂得多。在数控加工前，要将机床的运动过程、零件的工艺过程、刀具的形状、切削用量和走刀路线都编入程序，这就要求程序设计人员应有多方面的知识基础。合格的程序员首先是一个合格的工艺人员，否则就无法做到全面周到地考虑零件加工的全过程，以与正确、合理地编制零件的加工程序。数控技术是先进制造技术的基础技术。数控加工在现代化生产中显示出很大的优越性。对于现代制造业，数控机床非常适合那些形状复杂、精密和批量小的零件。而一般的普通机床根本无法满足这个要求。就连仿形机床和组合机床也解决不了高精度与小批量这个矛盾。现代的数控机床其突出的优点是可以进行高精度加工和多样化加工，完全可以取代其他的加工方法。由于数控机床是按照预定的程序自动加工，加工过程不需要人工干预，加工精度还可以通过软件进行校正与补偿，因此可以提高零件的加工精度，稳定产品的质量。特别对于多品种、少批量的零件更是如此。在这里通过对工件图形结构分析、精度分析、毛坯余量分析、结构工艺性分析

4、。在选定加工方法、划分工序后，工艺路线拟定的主要容是合理安排这些加工方法和加工工序的顺序。零件的加工顺序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序，这些工序的安排直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。因此在设计工艺路线时要安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序，并解决好工序间的衔接问题。本课题研究的零件加工应遵循切削加工顺序的安排与设计原则，基面先行原则、先粗后精原则、先主后次原则、先面后孔原则先后外原则、上道工序的加工不能影响到下道工序的定位于夹紧原则、以一样方式或同一刀具加工的工序，最好连续完成，以减少重复定位次数在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。制造业是国民经济的基础，但复杂装配件在加工的过程中就可能会出现重复定位引起的偏差，导致零件加工精度难以保证的问题，使零件不能进行装配。本课题是对复杂装配件进行工艺规程设计，以克服多次装夹引起的偏差难题而确保装配的精度。机械加工工艺能保证产品质量、节约能源、降低成本，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测等的重要依据。好的工艺设计可以提高产品生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等

5、，还可以扩大机床的使用围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。通过此次毕业设计，提高学生综合运用所学专业知识解决生产实际问题的能力，为今后适应工作岗位的需要打下坚实的基础。 机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程

6、和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下容：工件加工的工艺路线、各工序的具体容与所用的设备和工艺装备、工件的检验项目与检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 （1）计算年生产纲领，确定生产类型。 （2）分析零件图与产品装配图，对零件进行工艺分析。 （3）选择毛坯。 （4）拟订工艺路线。 （5）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸与公差。 （6）确定各工序所用的设备与刀具、夹具、量具和辅助工具。 （7）确定切削用量与工时定额。 （8）确定各主要工序的技术要求与检验方法。 （9）填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求与时对工艺规程进行修订和完善。总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。 2 机械加工工艺和工序分析2.1 零件加工工艺过程分析如下图2-1所示的零件外形轮廓复杂，平面加工量较大，

7、还有圆角，型腔和孔的加工所以要选择数控铣床加工。图2-1 零件简图2.1.1 零件图样分析 （1）结构分析如图所示工件是一个四星件，外轮廓由圆弧组成，曲线较为复杂。工件以A 面为加工基准，上表面有平行度和粗糙度要求。在上表面上有一个带有10倒角的型腔和26的孔。 （2）精度分析基准面，上表面和形腔底面的粗糙度均为1.6，26的垂直度为0.02，上表面与基准面A的平行度为0.04。（3）毛坯余量分析毛坯的材料选45钢,尺寸为120mmX120mmX25mm, 粗加工余量为0.5mm（4）结构工艺性分析数学模型无曲面重叠现象，曲面参数分布合理、均匀，曲面没有异常的凸起和凹坑。（5）零件的技术要求 1）各要素的形状应尽量简单，规格应尽量标准和统一。 2）刀具能正常的进入，退出和顺利通过加工各个轮廓，腔，孔。 3）减少刀具或工件的装夹次数，提高工效。2.1.2 定位基准选择加工上表面与部各型腔时以下表面与侧面为基准。加工外轮廓以配合件为基准定位.2.1.3 工艺方案拟定通过查阅数控加工工艺教手册，得出各表面的加工方案如表2-1所示。表2-1 各表面加工方案加工容加工方案下表面粗铣精铣上表面粗铣

8、精铣各型腔底面与侧面粗铣精铣孔26钻扩镗外轮廓粗铣精铣2.1.4 加工设备选择工件为外轮廓的加工，且平面加工量较大，还有圆角，形腔和孔的加工所以要选择数控铣床加工在此我用华中世纪星HNC-21T系统的数控立铣床。该系统稳定性好，耐用度高，加工精度高。华中世纪星HNC-21数控系统。这是一种具有全功能的数控系统。华中世纪星HNC-21T数控系统采用先进的开放式体系结构，置嵌入式工业PC，配置7.7/或10.4/彩色液品显示屏和通用工程面板，集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、嵌式PLC接口于一体，支持硬盘、电子盘等程序储方式以与软驱、DNC、以太网等程序交换功能、具有低价格、高性能、配置灵活、结构紧凑、易于使用、可靠性高的特点。可选配各种类型的脉冲式（HSV-16系列全数字交流伺服驱动单元），模拟式交流伺服驱动单元或步进电机驱动单元以与HSV-11系列串行接口伺服驱动单元。除标准机床控制面板外，配置40路开关量输入和32路开关量输出接口、手持单元接口、主轴控制与编码器接口。还可扩展远程128路输入/128路输出端子板。采用7.7/(HNC-22T为10.4/)彩色液晶显示器（分辨率为

9、640480），全汉字操作界面、障诊断与报警、加工轨迹图形显示和仿真，操作简便，易于掌握和使用。采用国际标准G代码编程，与各种流行的CAD/CAM自动编程系统兼容，具有： （1）直线插补、圆弧插补、螺纹切削、刀具补偿、宏程序、恒线速切削等功能。 （2）反向间隙和单、双向螺距误差补偿功能。 （3）置RS232通讯接口，轻松实现机床数据通讯。 （4）MBFlashRAM(可扩充至16MB)程序断电存储，16MBRAM（可扩充至此32MB）加工存缓冲区。2.2 零件加工工序分析机加工工序的划分方法在数控机床上加工零件，工序应比较集中，在一次装夹中应尽可能完成大部分工序，首先应根据零件图样，考虑被加工零件是否可以在一台数控机床上完成整个零件的加工工作。若不能，则应选择哪一部分零件表面需用数控机床加工，即对零件进行工序划分。一般工序划分有以下几种方式：按所用刀具划分工序，即以同一把刀具完成的哪一部分工艺过程为一道工具。目的：减少安装次数，提高加工精度；减少换刀次数，缩短辅助时间，提高加工效率。适用于工件的待加工表面较多，机床连续工作时间过长（如在一个工作班不能完成），加工程序的编制和检查难度较大等情况；按安装次数划分工序，即以一次安装完成的那一部分工艺过程

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