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数控技术毕业论文
绪论1
第一章任务的分析4
第二章薄壁零件的造型5
第三章零件加工工艺分析12
第四章数控加工工艺方案13
制定工艺方案13
使用刀、辅具一览表13
加工工艺13
加工程序卡片13
第五章数控加工的对刀26
第六章数控仿真加工29
结束语31
参考文献32
附录
绪论
在当今的制造业领域中，随着市场经济的发展,用户对产品的质量、产品换代的速度、产品设计制造到投放市场的周期等提出越来越高的要求。
要适应这种瞬息万变的市场需求、缩短设计制造周期、提高产品质量。
科学技术的发展,尤其是计算机的技术的发展,促使了常规机械制造技术与精密检测技术、数控技术等互相结合。
从而使机械产品的结构越来越合理、其性能和效率越来越高，更新换代频繁。
生产类型由大批量生产向多品种小批量生产转化。
这对机械制造技术提出了更高的要求。
使机械制造技术不断向着高柔性与高自动化高效率的趋势发展。
现代制造业要求产品品种多样化，更新换代加速，从而使多品种小批量生产的比重明显增加。
在传统的机械制造中，单件小批量生产一般都采用通用机床加工，当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，而且通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难以提高生产效率和保证产品质量。
特别是一些曲线、曲面轮廓组成的复杂零件，只能借助靠模和仿行机床加工，加工精度和生产效率受到很大的限制。
同时在国际上也出现了许多造型、加工的软件。
如CADPro/e。
CAD即计算机辅助设计（CAD-ComputerAidedDesign）利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。
简称CAD。
在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。
在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
CAD能够减轻设计人员的计算画图等重复性劳动，专注于设计本身，缩短设计周期和提高设计质量。
Pro/E（Pro/Engineer操作软件）是美国参数技术公司（ParametricTechnologyCorporation，简称PTC）的重要产品。
在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。
Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决牲的相关性问题。
另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。
Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。
它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。
Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。
第一章任务的分析
本次毕业设计的任务是薄壁零件的数控加工与工艺分析。
拿到图纸通过分析后我准备对它先进行实体模型，再进行数控加工工艺分析，再制定加工方案然后进行程序的编制最后进行仿真加工。
通过对图纸的研究与分析我选择Pro/E软件对它进行实体造型。
主要用Pro/E软件的草图命令中的直线命令、圆弧命令、整圆命令和倒圆角命令等绘制草图，再利用拉伸体、切割体和薄壁引用等指令来完成三维实体造型。
加工部分则是利用手工编程。
在编程的过程当中必须要结合实际考虑其切削的效率，走刀路线。
要避免刀具与工件的碰撞。
工序分为粗加工和精加工，其中加工精度可以利用修改刀补的方法来保证。
第二章零件加工工艺分析与工艺处理
打开Pro/E软件，此图为Pro/E软件主界面
第一步建立文件
打开Pro/E软件，单击桌面图标
，启动Proe/E后，单击新建文件按钮
，在话框中选文件类型为Part，子类型为Solid。
去掉“Usedefaulttemplate（使用缺省模板）”复选框前的对号，确认后弹出“NewFileOptions（新文件选项）对话框”在其“Template（模版）”选择项中选择“mmns_part_solid”，即使用“mm（毫米）”绘制图单位的实体零件模板。
第二步创建第一个拉伸体
.单击窗口右侧的拉伸工具按钮
，打开拉伸特征操作对话框。
单击对话框中的
按钮，打开截图选择对话框，选择TOP面为草绘面，其余接受系统默认，确定后进入草绘。
.在草绘中，绘制截图如图2-2所示。
完成单击按钮
退出草绘。
图2-2
．深度设置位20mm。
．生成拉伸实体，单击操作对话框右侧的确定按钮
，即生成拉伸实体特征，如图2-4所示。
图2-4
第三步创建拉伸叠加体
.进入拉伸特征操作对话框，以第一个拉伸体的上表面为草绘面（如图2-4所示）。
.将拉伸深度设为5mm，其余保留默认设置，单击确认按钮
，生成底座的第二拉伸体，如图3-2所示。
图3-2
第四步创建四组拉伸切割体
1）创建第一二组拉伸切割体
打开拉伸特征操作对话框，单击按钮
，选择第二拉伸体的上表面为草绘面，如图3-2所示。
其余接受默认设置，进入草绘。
在拉伸特征操作对话框中，单击切割按钮
，并将拉伸方式设为
（穿透所有）方式，其余保留默认设置。
单击确认按钮
，生成底座的第一组切割体，如图4-3a所示。
以同样的方式创建第二三组切割体，切割深度设为5mm，如图4-3b，4-3c所示。
图4-3a图4-3b
图4-3c
2）创建第四五组拉伸切割体
打开拉伸特征操作对话框，单击按钮
制截面如图4-4所示，完成后退出。
图4-4
在拉伸特征操作对话框中，单击切割按钮
，切割深度设为5mm。
单击确认按钮
，生成底座的第四组切割体，如图4-6a。
以同样的方式创建第五组拉伸切割体，切割深度设为5mm，如图4-6b所示。
图4-6a图4-6b
第五步创建倒圆角
以图4-3c为拉伸实体，进行倒圆角
，如图5-1所示。
图5-1
第六步创建薄壁文件
以图5-1实体进行草绘，画好图形后，则在拉伸特征操作对话框中单击薄壁拉伸按钮
，并输入薄壁厚度为1mm。
单击确认按钮
后，即生成薄壁实体，如图6-1所示。
图6-1
第三章零件加工工艺分析
通过对课题图样及技术要求进行工艺分析先确定工艺基准、分析加工难点再制定加工方案,完成工具、夹具及程序的准备，并找出保证工件加工质量和加工质量稳定性的切入、切出的方式与切入、切出点。
1、确定工艺基准：
从图样上分析主要结构为上平面和下平面两面的结构,四周为四面方形。
结合采用平口钳装夹,为保证四边相互垂直，在实际加工前必须对固定钳口进行调整。
为保证上、下两面的平行，必须对钳口导轨以及垫铁进行调整。
2、加工难点分析：
M28*螺纹需要铣削；中心倒圆角可以使用变量编程方式完成；需多次装夹加工。
3、刀具选择：
图样中只给出工件几何特征以及基点坐标，并没有给出实际的刀具轨迹。
为提高加工效率应尽量选用大直径的刀具。
但刀具直径大容易发生干涉，需要根据实际加工空间确定所需的刀具直径。
4、刀具路径的选择：
为提高加工效率在数控加工中尽量减少换刀次数，以节省换刀时间，能用同一把刀加工的部位全部完成后再换刀加工其他部位。
同时尽量减少空行程，用同一把刀加工工件的各个部位时，应以最短的路线达到各加工部位。
第四章数控加工工艺方案
4．1制定工艺方案
制定工艺方案必须要从实际出发。
因为工艺方案是按时完成工件加工的前提。
制定工序方案要遵循工序集中的原则，工序越少越好,一次装夹尽可能完成全部的工序。
第一个步骤：
加工底平面
第二个步骤：
以加工过的工件底面作为定位基准及找正基准，加工拉伸体切割体
第三个步骤：
以加工过的工件底面作为定位基准及找正基准，进行倒圆角
第四个步骤：
以加工过的工件底面作为定位基准及找正基准，加工薄壁零件
4．2刀具、辅助工具一览表
表7-1
刀具名称
刀具号
刀补号
刀补
规格
百分表
T00
可转位立铣刀
T01
50mm
立铣刀
T02
T02
10mm
20mm
立铣刀
T03
T03
5mm
10mm
中心钻
T04
T04
5mm
10mm
麻花钻
T05
19.8mm
丝锥
T07
10mm
4．3加工工艺
（1）加工前准备工件
1）测量工件两侧边的平行度和底面平面度，确认是否满足装夹定位的要求。
2）找正平口钳，保证其与机床X轴的平行度。
3）压紧固定平口钳，并重新检查平口钳的位置精度是否有变化，如有变化进行重新找正。
4．4加工工艺卡片
工
序
号
工
步
号
工步内容
刀
号
长度
补偿
号
半径
补偿
号
刀具/
量具
主轴
转速
进给
速度
备注
1
1
通过垫铁组合，保证工件,持大于等于7mm，并找正，X、Y向原点设为工件中心，Z向尺寸为工件表面
2
铣顶面，光出即可，程序号O7001。
T01
H01
D01
80
600
400
3
粗、精铣方轮廓，程序号O7002。
T02
H02
D02
16
2000
300
4
钻中心孔，程序号O7003。
T03
H03
3
1500
100
5
钻孔,程序号O7004。
T04
H04
1000
100
6
扩孔，程序号O7005。
T02
H02
D02
16
2000
300
2
1
将已加工大平面靠紧固定钳口，利用精密平口钳和寻边器寻找工件坐标。
2
粗、精加工左侧凹轮廓，程序号O7006。
T02
H02
D02
16
2000
300
3
3
钻中心孔，程序号O7003。
T03
H03
3
1500
100
4
钻孔，程序号O7004。
T03
H03
1000
100
5
攻丝，程序号O7007。
T03
H04
M10
300
450
3
1
将工件顺时针转动180，利用精密平口钳和寻边器寻找工件坐标。
2
粗、精加工右侧凹轮廓，程序号O7008。
T02
H02
D02
16
2000
300
3
钻中心孔，程序号O7003。
T03
H03
3
1500
100
4
钻孔，程序O7004。
T04
H04
1000
100
5
攻丝，程序号O7007。
T05
H05
M10
300
450
工
序
号
工
步
号
工步内容
刀
号
长度
补偿
号
半径
补偿
号
刀具/
量具
主轴
转速
进给
速度
备注
4
1
未加工面朝上，利用精密平口钳和寻边器寻找工件坐标。
2
铣顶面，保证28，程序同O7001。
T01
H01
D01
80
600
400
3
粗加工薄壁外轮廓，程序号O7009。
T06
H06
D06
10
3000
250
4
粗加工上部凸台，程序号O7010。
T06
H06
10
3000
250
5
粗加工薄壁内轮廓，程序号O7011。
T02
H02
16
2000
300
4
6
粗加工下部凹轮廓，程序号O7012。
T06
H06
10
3000
250
7
钻中心孔，O7003。
T03
H03
3
1500
100
8
钻孔，程序O7004。
T04
H04
1000
100
9
攻丝，程序O7007。
T05
H05
M10
300
450
10
精加工下部凹轮廓,程序同O7012。
T06
H06
10
3000
250
11
精加工薄壁外轮廓，程序同O7011。
T06
H06
D06
10
4000
500
12
精加工薄壁外轮廓，程序同O7009。
T06
H06
D06
10
4000
500
13
精加工上部凸台，程序同O7010。
T06
H06
D06
10
4000
500
14
空口倒圆角，程序号O7013。
T02
H02
D02
16
3000
1500
15
铣螺纹，程序号O7014。
T07
H07
D07
3000
300
上表中的装夹方案如下图7-17-2所示：
图8-1装夹方案
图8-2装夹方案
1.程序编制
1）程序：
O7001
程序
程序注释
O7001；
程序名
N10
G00G17G40G49G80G90G54Z300.；
设置程序初始状态
N20
.；
保证下刀点离开工件本体
N30
M03S600；
以100~150mm/min计算S
N40
；
加刀具长度补偿值
N50
M08；
开切削液
N60
G01Z0F100；
到达Z向位置
N70
；
以~0.25mm计算F
N80
X30；
保证压力大于5mm
N90
Y-110；
刀具移出工件
N100
M90；
切削液关
N110
G49G00Z200M05；
撤消刀具长度补偿
N120
M30
程序结束
2）程序：
O7002
程序
程序注释
O7002；
程序号
N10
G00G17G40G49G80G90G54Z300.；
设置程序初始状态
N20
.；
保证下刀点离开工件本体
N30
M03S1200；
以100~150mm/min计算S
N40
；
加刀具长度补偿值
N50
M08；
开切削液
N60
G01Z-14.5F100；
到达Z向位置
N70
G41G01X-60D02F360；
加刀具半径补偿值
N80
Y60.；
N90
Y60.；
N100
Y-60.；
N110
X-70.；
N120
40G.；
撤消刀具半径补偿
N130
49G09M；
撤消刀具半径补偿，关切削液
N140
M30；
结束程序
1）程序：
O7003
程序
程序注释
O7003；
程序名
N10
G00G17G40G49G80G90G55Z300.；
设置程序初始状态
N20
M03S1500；
N30
；
加刀具长度补偿值
N40
M08；
开切削液
N50
；
N100
49G09M；
撤消刀具长度补偿，关切削液
N110
M30；
程序结束
4）程序：
O7004
程序
程序注释
O7004；
程序名
N10
G00G17G40G49G80G90G55Z300；
设置程序初始状态
N20
M03S100；
N30
；
加刀具长度补偿值
N40
M08；
开切削液
N50
200F；
N100
G49G00Z200；
撤消刀具长度补偿，关切削液
N110
M30；
程序结束
5）程序：
O7005
程序
程序注释
O7005；
程序名
N10
G00G17G40G49G80G90G55Z300；
设置程序初始状态
N20
X0Y0；
N30
MO3S200；
N40
；
N50
Z2；
N60
41G02F；
N70
M98P7105L10；
N80
G90G40G01X0Y0；
N90
49G09M；
撤消刀具长度补偿，关切削液
N100
M30；
程序结束
程序
程序注释
O7105；
程序名
N10
91G；
N20
M99；
6）程序：
O7006
程序
程序注释
O7006；
程序名
N10
G00G71G40G49G80G90G56Z300；
设置程序初始状态
N20
X-10.Y-38.；
N30
M03S2000；
N40
；
N50
G1Z-5F100；
N60
41G02F；
N70
Y-12；
N80
.；
N90
G1Y-38；
N80
90G40G；
N90
49G09M；
撤消刀具长度补偿，关切削液
N100
M30；
程序结束
7）程序：
O7007
程序
程序注释
O7007；
程序名
N10
G00G17G40G49G80G90G56Z300.；
设置程序初始状态
N20
M03S300；
N30
；
加刀具长度补偿值
N40
M08；
开切削液
N50
2.200F；
N100
49G09M；
撤消刀具长度补偿，关切削液
N110
M30；
程序结束
8）程序：
07008
程序
程序注释
O7008；
程序名
N10
G00G17G40G49G80G90G57Z300；
设置程序初始状态
N20
X10.Y-38.；
N30
M03S3000；
N40
；
N50
G1Z-5F100；
N60
41G06F；
N70
Y-5；
N80
X0；
N90
G1Y-38；
N80
90G40G.；
N90
49G09M；
撤消刀具长度补偿，关切削液
N100
M30；
程序结束
9）程序：
O7009
程序
程序注释
O7009
程序名
N10
G00G17G40G49G80G90G58Z300.；
设置程序初始状态
N20
.；
N30
M03S3000；
N40
；
N50
G1Z-8F100.；
N60
41G06F；
N70
；
N80
；
N90
；
N100
；
N110
；
N120
.；
N130
；
N140
；
N150
；
N160
；
N170
.；
N180
G01X10.；
N190
40G.；
N200
49G09M；
撤消刀具长度补偿，关切削液
N210
M30；
程序结束
10）程序：
O7010
程序
程序注释
O7010；
程序名
N10
G00G17G40G49G80G90G58Z300.；
设置程序初始状态
N20
M03S3000；
N30
；
N40
G68X0Y0R-45.；
N50
M98P7110；
N60
G68X0Y0R45.；
N70
M98P7110；
N80
G69；
N90
90G40G.；
N100
49G09M；
撤消刀具长度补偿，关切削液
N110
M30；
程序结束
程序
程序注释
O7110；
程序名
N10
90G.；
N20
；
N30
41G06F；
N40
G01Y60.,R5.；
N50
G01X-15.,R5.；
N60
G01Y85.；
N70
40G.；
N80
；
N90
M99；
11）程序:
O7011
程序
程序注释
O7011；
程序名
N10
G00G17G40G49G80G90G58Z300.；
设置程序初始状态
N20
.；
N30
M03S3000；
N40
；
N50
.；
N60
41G06F；
N70
；
N80
；
N90
；
N100
；
N110
；
N120
.；
N130
；
N140
；
N150
；
N160
；
N170
.；
N180
G40G01X0Y35.；
N190
49G09M；
撤消刀具长度补偿，关切削液
N200
M30；
程序结束
12）程序：
O7012
程序
程序注释
O7012；
程序名
N10
G00G17G40G49G80G58Z300.；
设置程序初始状态
N20
M03S3000；
N30
；
N40
G68X0Y0R-45.；
N50
M98P7110；
N60
G68X0Y0R45.；
N70
M98P7112；
N80
G69；
N90
90G40G.；
N100
49G09M；
撤消刀具长度补偿，关切削液
N110
M30；
程序结束
程序
程序注释
O7112；
程序名
N10
G90G00X0Y-90.；
N20
；
N30
41G06F；
N40
G01Y-60.；
N50
G01X-15.；
N60
G01Y-85.；
N70
G40G01X0Y-90.；
N80
；
N90
M99；
13）程序:
O7013
程序
程序注释
O7013；
程序名
N10
G00G17G40G49G80G90G58G300.；
设置程序初始状态
N20
.；
保证下刀点离开工件本体
N30
M03S3000；
以100～150mm/min计算S
N40
；
加刀具长度补偿值
N50
M08；
开切削液
N60
；
到达Z向位置
N70
#1=0；
角度初始化
N80
#2=5.*SIN[#1]；
N90
#3=5.*COS[#1]；
N100
#4=12.+#3；
N110
#5=-#2.；
N120
G01X-#4Z#F2000；
N130
G03I#4；
N140
#1=#1+1.；
N150
IF[#1LE90.]GOTO80；
N160
49G09M；
N170
M30；
程序结束
14）程序:
O7014
程序
程序注释
O7014;
程序名
N10
升级会员 