凸轮板的工艺分析与数控编程
【摘要】本文主要介绍的是对典型凸轮板零件进行加工的工艺设计及数控编程，运用自己所学的知识对零件图进行工艺分析、制定工艺路线并确定工艺方案等。通过本课题的编写，使我进一步巩固和加强了所学的知识，把所学知识由理论转为实践。深入解决了加工中出现的各种问题，并且找到合适的解决方法，在以后的实际工作中出现类似的问题能够及时地发现和解决。
目 录
引言 1
（一）数控加工工艺选择 1
（二）本课题主要研究内容 1
一、零件图分析 1
（一）零件的结构工艺性分析 1
（二）零件的技术规划分析 2
二、零件加工工艺的分析 2
（一）毛坯的选择 2
（二）定位基准的选择 2
（三）装夹方式的选择 3
（四）刀具的选择 3
（五）切削用量的选择 4
（六）表面加工方法的选择 5
三、工艺路线的制定 5
（一）加工顺序的安排 5
（二）工序及工步的划分 5
（三）工艺卡片 6
四、数控编程 8
（一）编程方法的选择 8
（二）编程原点的确定 8
（三）进给路线的确定 8
（四）加工程序清单 9
小结 14
致谢 15
参考文献 16
引言
在20世纪90年代以来，数控技术突飞猛进，并且正在朝着高速化、高精化、智能化、复合化、高柔性化、信息网络化及CIMS的方向发展。比起传统行业，数控行业无疑是发展地很快的，因为数控技术日趋成熟并且应用广泛。数控机床现在有很多种类，并且在控制的方式上也大有不同。想要完成数控加工，首先要在机床的系统写入相对应的程序，其次通过读取的程序来控制零件的加工，然后还要做完备的质量检测，最后合格的才算是成品，所以能否安排合理的工艺内容这也是考验一个的工艺员是否合格的标准。
（一）数控加工工艺选择
针对一个要加工的零件，肯定有不止一种的数控加工工艺，但是为了节约时间、成本，提高效率等，一定会选择最优的一种工艺方法。这就需要用到工艺分析了，通过图纸上的尺寸、公
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
差、精度等，分析加工的难易程度等来确定适用于数控加工的内容。企业之间经济实力的差异，导致所用的机床也是有差异的，所以制定的工艺方法一定要符合本企业的情况，适合的才是最好的。工艺选择很重要，往往决定了企业生产的收益。
（二）本课题主要研究内容
1、运用绘图软件（如AutoCAD或ProE）绘制零件二维图。
2、合理地分析零件图的技术规划要求。
3、对零件进行工艺分析，确定其毛坯、夹具、刀具、切削用量、定位基准、工艺路线等等。
4、确定并制作零件相关的加工工艺卡片。
5、思考并认真地编写零件的数控程序。
一、零件图分析
（一）零件的结构工艺性分析
如图2.1所示零件图，由图中可看出，该零件的结构中的轮廓有凸轮轮廓、椭圆轮廓，加工的孔有螺纹孔、光滑孔等，组成凸轮轮廓是圆弧线条，在数控铣床中，这些结构属于易加工结构。
图11 零件图
（二）零件的技术规划分析
由上图2.1所示，可以看出，其中φ25孔及2×φ10孔的精度等级均达到了IT7级，且孔的表面粗糙度要求也较高，在加工时需着重考虑其加工方法；还有轮廓的精度要求也相对较高，在加工时也需要合理的加工方案。
二、零件加工工艺的分析
（一）毛坯的选择
在生产过程中，毛坯的选择至关重要，这决定了产品的最终质量和加工的难易程度。毛坯的合理选择，可以节约成本，也可以提高生产效率，从而获得最大的利润。在选择毛坯之前，一定要了解制造零件毛坯的特性和适用范围，从而提高毛坯的适用性。
由上零件图可知，零件应该选择毛坯的类型为板材，选用45钢作为材料，选用尺寸为130×110×20mm。
（二）定位基准的选择
定位基准的选择是加工过程中较为重要的，俗话说好的开始是成功的一半，选择合适加工零件的定位基准，不但可以使零件加工变得简单方便，提高零件的加工质量，也可以节约加工时间，提高生产效率，从而获得更大的利润。
粗基准的选择：为了不影响以后精加工的精度要求，加工表面和未加工表面要合理分配各个面的余量，选其重要表面作为粗基准。此凸轮零件选择上下两个面的其中一个面作为粗基准。
精基准的选择：为了消除基准不重合误差，保证装夹之后的加工精度和零件的表面质量，应以设计基准为精基准。此凸轮零件选择两长侧面为精基准。
由此，毛坯选择的粗基准是 上下两表面中的一面；选择精基准是2×φ10的孔及底面。
（三）装夹方式的选择
第一次装夹，主要是加工上下两个底面、2×φ10的基准孔以及φ25的底孔，其装夹方式可选用机用平口虎钳装夹；第二次装夹，加工零件的外轮廓、凸台轮廓、椭圆凸轮轮廓以及2×M10的螺纹孔，其装夹方式需要选用组合夹具装夹，先以2×φ10的孔定位，再用螺杆穿过中间φ20孔，通过螺母压在零件上表面固定；第三次装夹，主要镗φ25的通孔，其装夹方式为压板式装夹，需以2×φ10的孔定位，然后压在零件的台阶面上。
（四）刀具的选择
刀具是数控机床中尤为重要的，俗话说，磨刀不误砍柴工，选择合适的刀具会让加工事半功倍，提高加工效率，也可以加工出表面质量上乘的零件，从而获取最大的生产利润。为了迎合不同的加工要求，比如机床的性能、被加工工件的材质、加工的精度等等，所以必须合理地选择加工刀具。
如下表，零件加工中用到的刀具。
表21加工刀具卡片
刀具号
刀具名称
刀具规格（mm）
刀具材料
加工内容
01
面铣刀
φ150
硬质合金
上下两平面
02
立铣刀
φ20
硬质合金
凸轮轮廓
03
中心钻
φ2
高速工具钢
目 录
引言 1
（一）数控加工工艺选择 1
（二）本课题主要研究内容 1
一、零件图分析 1
（一）零件的结构工艺性分析 1
（二）零件的技术规划分析 2
二、零件加工工艺的分析 2
（一）毛坯的选择 2
（二）定位基准的选择 2
（三）装夹方式的选择 3
（四）刀具的选择 3
（五）切削用量的选择 4
（六）表面加工方法的选择 5
三、工艺路线的制定 5
（一）加工顺序的安排 5
（二）工序及工步的划分 5
（三）工艺卡片 6
四、数控编程 8
（一）编程方法的选择 8
（二）编程原点的确定 8
（三）进给路线的确定 8
（四）加工程序清单 9
小结 14
致谢 15
参考文献 16
引言
在20世纪90年代以来，数控技术突飞猛进，并且正在朝着高速化、高精化、智能化、复合化、高柔性化、信息网络化及CIMS的方向发展。比起传统行业，数控行业无疑是发展地很快的，因为数控技术日趋成熟并且应用广泛。数控机床现在有很多种类，并且在控制的方式上也大有不同。想要完成数控加工，首先要在机床的系统写入相对应的程序，其次通过读取的程序来控制零件的加工，然后还要做完备的质量检测，最后合格的才算是成品，所以能否安排合理的工艺内容这也是考验一个的工艺员是否合格的标准。
（一）数控加工工艺选择
针对一个要加工的零件，肯定有不止一种的数控加工工艺，但是为了节约时间、成本，提高效率等，一定会选择最优的一种工艺方法。这就需要用到工艺分析了，通过图纸上的尺寸、公
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
差、精度等，分析加工的难易程度等来确定适用于数控加工的内容。企业之间经济实力的差异，导致所用的机床也是有差异的，所以制定的工艺方法一定要符合本企业的情况，适合的才是最好的。工艺选择很重要，往往决定了企业生产的收益。
（二）本课题主要研究内容
1、运用绘图软件（如AutoCAD或ProE）绘制零件二维图。
2、合理地分析零件图的技术规划要求。
3、对零件进行工艺分析，确定其毛坯、夹具、刀具、切削用量、定位基准、工艺路线等等。
4、确定并制作零件相关的加工工艺卡片。
5、思考并认真地编写零件的数控程序。
一、零件图分析
（一）零件的结构工艺性分析
如图2.1所示零件图，由图中可看出，该零件的结构中的轮廓有凸轮轮廓、椭圆轮廓，加工的孔有螺纹孔、光滑孔等，组成凸轮轮廓是圆弧线条，在数控铣床中，这些结构属于易加工结构。
图11 零件图
（二）零件的技术规划分析
由上图2.1所示，可以看出，其中φ25孔及2×φ10孔的精度等级均达到了IT7级，且孔的表面粗糙度要求也较高，在加工时需着重考虑其加工方法；还有轮廓的精度要求也相对较高，在加工时也需要合理的加工方案。
二、零件加工工艺的分析
（一）毛坯的选择
在生产过程中，毛坯的选择至关重要，这决定了产品的最终质量和加工的难易程度。毛坯的合理选择，可以节约成本，也可以提高生产效率，从而获得最大的利润。在选择毛坯之前，一定要了解制造零件毛坯的特性和适用范围，从而提高毛坯的适用性。
由上零件图可知，零件应该选择毛坯的类型为板材，选用45钢作为材料，选用尺寸为130×110×20mm。
（二）定位基准的选择
定位基准的选择是加工过程中较为重要的，俗话说好的开始是成功的一半，选择合适加工零件的定位基准，不但可以使零件加工变得简单方便，提高零件的加工质量，也可以节约加工时间，提高生产效率，从而获得更大的利润。
粗基准的选择：为了不影响以后精加工的精度要求，加工表面和未加工表面要合理分配各个面的余量，选其重要表面作为粗基准。此凸轮零件选择上下两个面的其中一个面作为粗基准。
精基准的选择：为了消除基准不重合误差，保证装夹之后的加工精度和零件的表面质量，应以设计基准为精基准。此凸轮零件选择两长侧面为精基准。
由此，毛坯选择的粗基准是 上下两表面中的一面；选择精基准是2×φ10的孔及底面。
（三）装夹方式的选择
第一次装夹，主要是加工上下两个底面、2×φ10的基准孔以及φ25的底孔，其装夹方式可选用机用平口虎钳装夹；第二次装夹，加工零件的外轮廓、凸台轮廓、椭圆凸轮轮廓以及2×M10的螺纹孔，其装夹方式需要选用组合夹具装夹，先以2×φ10的孔定位，再用螺杆穿过中间φ20孔，通过螺母压在零件上表面固定；第三次装夹，主要镗φ25的通孔，其装夹方式为压板式装夹，需以2×φ10的孔定位，然后压在零件的台阶面上。
（四）刀具的选择
刀具是数控机床中尤为重要的，俗话说，磨刀不误砍柴工，选择合适的刀具会让加工事半功倍，提高加工效率，也可以加工出表面质量上乘的零件，从而获取最大的生产利润。为了迎合不同的加工要求，比如机床的性能、被加工工件的材质、加工的精度等等，所以必须合理地选择加工刀具。
如下表，零件加工中用到的刀具。
表21加工刀具卡片
刀具号
刀具名称
刀具规格（mm）
刀具材料
加工内容
01
面铣刀
φ150
硬质合金
上下两平面
02
立铣刀
φ20
硬质合金
凸轮轮廓
03
中心钻
φ2
高速工具钢
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/1101.html
