典型零件的数控铣削加工工艺及编程
目 录
引言 1
一.本课题的主要内容及任务 2
二.零件的图样分析 2
2.1 典型零件的图样分析 2
2.2 零件的技术要求分析 2
三.零件的工艺规程设计 3
3.1选择毛坯 3
3.2 选择装夹方式 3
3.3 工艺路线 3
四.设备及其工艺装备的确定 4
4.1 机床的选择 4
4.2 刀具的选择 4
五.切削用量的选取 5
六.编制数控机床加工程序 5
6.1 编程方法的选择 5
6.2 选择编程坐标系 5
6.3 工序2和工序3的手工编程 5
6.3 工序4的自动编程 7
6.3.1 刀具轨迹生成 7
6.3.2 程序后处理设置 11
6.3.3 仿真加工 14
总 结 17
参考文献 18
附表1：加工工艺过程卡 21
附件2：数控加工工序卡 22
附件3：数控加工刀具卡 26
引言
数控技术和数控设备是制造工业现代化的重要基础。数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，特别是在数控机床加工领域，以PLC平台为基础的国产数控系统，已走在世界前列。典型零件的数控加工工艺和UG自动编程是数控加工工艺的一种，通过对零件图样的分析，要求的解析，程序的制作，最后做出典型零件的标准模型。
一.本课题的主要内容及任务
（1）主要内容
本文重点点论述典型零件的数控加工工艺和UG自动编程，首先分析零件的图样，再到工艺规程的设计，随后加工设 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
备和工艺装备的选择，做好科学的加工。 （2）主要任务
1）运用CAD软件绘制典型零件图纸。
2）对零件进行工艺分析。
3）制定科学合理的加工路线，填写工艺卡片。
4）编制有效的数控加工程序。
5）撰写说明书。
二.零件的图样分析
2.1 典型零件的图样分析
图2.1 零件图
如图2.1所示零件二维图，此零件结构由凸台、型腔、凹槽、孔等特征组成。其中凸台部分，有包括大的矩形凸台、四个对角小图台；型腔有椭圆型腔；凹槽有2个月牙槽；孔有中间的Φ30通孔和4个对角的Φ10通孔，此零件加工需要在数控铣床或者加工中心上，此零件程序该用UG自动编程。
2.2 零件的技术要求分析
看图2.1，此零件尺寸精度要求为：
（1）外轮廓的部分的尺寸技术要求
外轮廓的尺寸为140×120×25mm，公差未注，按IT12进行控制，表面粗糙度要求为Ra1.6um。
（2）凸台部分的尺寸技术要求
尺寸120的精度等级为IT6级，表面粗糙度为Ra1.6um；尺寸105的精度等级为IT6~7级，表面粗糙度为Ra1.6um；深度尺寸10的及精度等级为IT8~9级，表面粗糙度为Ra1.6um；表面粗糙度为Ra1.6um；其余未注尺寸按IT12进行控制。
（3）型腔和槽部分
尺寸80、尺寸40、尺寸60和尺寸50的精度等级为IT10级，表面粗糙度为Ra3.2um；其余未注尺寸按IT12的要求。
（4）孔
看图得知Φ30孔的尺寸精度等级为IT8，4-Φ10的精度等级为IT9，Φ30和4-Φ10表面粗糙度都为为Ra1.6um。
综上所述，由于此零件结构复杂，手动编程没有自动编程实用，所以需要运用CAM软件进行自动编程。
三.零件的工艺规程设计
3.1选择毛坯
该典型零件类型为板类，所以选择板材为毛坯，材料为45#，依据图中的技术要求设置该毛坯尺寸为150mm×130mm×30mm。
3.2 选择装夹方式
分析图样，此典型零件需要三次装夹。
装夹1.以毛坯外轮廓定位，采用平口虎钳进行装夹，然后铣削零件的上下表面。
装夹2以加工好的底面定位，用压板及垫块组合的方式进行装夹然后，加工零件的外轮廓。
装夹3：第三次装夹加工上表面、凸台、型腔、凹槽及孔，此次装夹可以采用虎钳装夹外轮廓并以上表面定位。
3.3 工艺路线
根据以上分析，工艺路线如下：
工序1：制造毛坯150mm×130mm×30mm。
工序2： 铣上表面
铣下表面
工序3：铣外部轮廓。
工序4：铣凸台、上表面、凹槽、型腔和钻孔。
工步1：粗加工凸台轮廓；
粗加工型腔轮廓；
粗加工尺寸为Φ30孔；
工步2：精加工凸台轮廓；
工步3：精加工小凸台对角轮廓（数量为4）；
工步4：精加工尺寸为Φ30孔；
工步5：粗加工月牙凹槽数量（2）
精加工月牙凹槽数量（2）
工步6：精加工型腔底部轮廓；
工步7：钻：4-Φ10孔、底孔Φ9.5；
工步8：铰4-Φ10孔；
工步9：精铣椭圆锥腔表面；
工序5：用量具检验。
工序6：去毛刺。
四.设备及其工艺装备的确定
4.1 机床的选择
由分析决定，选择型号为CY-VMC850系列数控立式加工中心。
4.2 刀具的选择
1.根据零件材料的切削性能选择刀具。
2.不同的数控加工方案可以采用不同类型的刀具。
表4.1为此次加工所用的刀具。
表4.1 刀具卡片
工序号
刀具名称
刀具规格
刀具材料
加工表面
2
面铣刀
Φ100mm
合金
铣底面
立铣刀
Φ12mm
合金
精铣凸台、型腔、Φ30孔
立铣刀
Φ8
合金
铣月牙槽、精铣型腔底部
铰4-Φ10孔
精铣椭圆锥腔表面
五.切削用量的选取
其基本原则是：在工艺系统刚性允许时，应首先选择一个尽可能大的背吃刀量（），其次选择一个较大的进给量（），最后在刀具耐用度和机床功率允许条件下选择一个合理的切削速度（）。最后通过公式n=1000/d计算出主轴转速。
引言 1
一.本课题的主要内容及任务 2
二.零件的图样分析 2
2.1 典型零件的图样分析 2
2.2 零件的技术要求分析 2
三.零件的工艺规程设计 3
3.1选择毛坯 3
3.2 选择装夹方式 3
3.3 工艺路线 3
四.设备及其工艺装备的确定 4
4.1 机床的选择 4
4.2 刀具的选择 4
五.切削用量的选取 5
六.编制数控机床加工程序 5
6.1 编程方法的选择 5
6.2 选择编程坐标系 5
6.3 工序2和工序3的手工编程 5
6.3 工序4的自动编程 7
6.3.1 刀具轨迹生成 7
6.3.2 程序后处理设置 11
6.3.3 仿真加工 14
总 结 17
参考文献 18
附表1：加工工艺过程卡 21
附件2：数控加工工序卡 22
附件3：数控加工刀具卡 26
引言
数控技术和数控设备是制造工业现代化的重要基础。数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，特别是在数控机床加工领域，以PLC平台为基础的国产数控系统，已走在世界前列。典型零件的数控加工工艺和UG自动编程是数控加工工艺的一种，通过对零件图样的分析，要求的解析，程序的制作，最后做出典型零件的标准模型。
一.本课题的主要内容及任务
（1）主要内容
本文重点点论述典型零件的数控加工工艺和UG自动编程，首先分析零件的图样，再到工艺规程的设计，随后加工设 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
备和工艺装备的选择，做好科学的加工。 （2）主要任务
1）运用CAD软件绘制典型零件图纸。
2）对零件进行工艺分析。
3）制定科学合理的加工路线，填写工艺卡片。
4）编制有效的数控加工程序。
5）撰写说明书。
二.零件的图样分析
2.1 典型零件的图样分析
图2.1 零件图
如图2.1所示零件二维图，此零件结构由凸台、型腔、凹槽、孔等特征组成。其中凸台部分，有包括大的矩形凸台、四个对角小图台；型腔有椭圆型腔；凹槽有2个月牙槽；孔有中间的Φ30通孔和4个对角的Φ10通孔，此零件加工需要在数控铣床或者加工中心上，此零件程序该用UG自动编程。
2.2 零件的技术要求分析
看图2.1，此零件尺寸精度要求为：
（1）外轮廓的部分的尺寸技术要求
外轮廓的尺寸为140×120×25mm，公差未注，按IT12进行控制，表面粗糙度要求为Ra1.6um。
（2）凸台部分的尺寸技术要求
尺寸120的精度等级为IT6级，表面粗糙度为Ra1.6um；尺寸105的精度等级为IT6~7级，表面粗糙度为Ra1.6um；深度尺寸10的及精度等级为IT8~9级，表面粗糙度为Ra1.6um；表面粗糙度为Ra1.6um；其余未注尺寸按IT12进行控制。
（3）型腔和槽部分
尺寸80、尺寸40、尺寸60和尺寸50的精度等级为IT10级，表面粗糙度为Ra3.2um；其余未注尺寸按IT12的要求。
（4）孔
看图得知Φ30孔的尺寸精度等级为IT8，4-Φ10的精度等级为IT9，Φ30和4-Φ10表面粗糙度都为为Ra1.6um。
综上所述，由于此零件结构复杂，手动编程没有自动编程实用，所以需要运用CAM软件进行自动编程。
三.零件的工艺规程设计
3.1选择毛坯
该典型零件类型为板类，所以选择板材为毛坯，材料为45#，依据图中的技术要求设置该毛坯尺寸为150mm×130mm×30mm。
3.2 选择装夹方式
分析图样，此典型零件需要三次装夹。
装夹1.以毛坯外轮廓定位，采用平口虎钳进行装夹，然后铣削零件的上下表面。
装夹2以加工好的底面定位，用压板及垫块组合的方式进行装夹然后，加工零件的外轮廓。
装夹3：第三次装夹加工上表面、凸台、型腔、凹槽及孔，此次装夹可以采用虎钳装夹外轮廓并以上表面定位。
3.3 工艺路线
根据以上分析，工艺路线如下：
工序1：制造毛坯150mm×130mm×30mm。
工序2： 铣上表面
铣下表面
工序3：铣外部轮廓。
工序4：铣凸台、上表面、凹槽、型腔和钻孔。
工步1：粗加工凸台轮廓；
粗加工型腔轮廓；
粗加工尺寸为Φ30孔；
工步2：精加工凸台轮廓；
工步3：精加工小凸台对角轮廓（数量为4）；
工步4：精加工尺寸为Φ30孔；
工步5：粗加工月牙凹槽数量（2）
精加工月牙凹槽数量（2）
工步6：精加工型腔底部轮廓；
工步7：钻：4-Φ10孔、底孔Φ9.5；
工步8：铰4-Φ10孔；
工步9：精铣椭圆锥腔表面；
工序5：用量具检验。
工序6：去毛刺。
四.设备及其工艺装备的确定
4.1 机床的选择
由分析决定，选择型号为CY-VMC850系列数控立式加工中心。
4.2 刀具的选择
1.根据零件材料的切削性能选择刀具。
2.不同的数控加工方案可以采用不同类型的刀具。
表4.1为此次加工所用的刀具。
表4.1 刀具卡片
工序号
刀具名称
刀具规格
刀具材料
加工表面
2
面铣刀
Φ100mm
合金
铣底面
立铣刀
Φ12mm
合金
精铣凸台、型腔、Φ30孔
立铣刀
Φ8
合金
铣月牙槽、精铣型腔底部
铰4-Φ10孔
精铣椭圆锥腔表面
五.切削用量的选取
其基本原则是：在工艺系统刚性允许时，应首先选择一个尽可能大的背吃刀量（），其次选择一个较大的进给量（），最后在刀具耐用度和机床功率允许条件下选择一个合理的切削速度（）。最后通过公式n=1000/d计算出主轴转速。
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