数控车说明简书.docx
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数控车说明简书
3.数控铣加工工艺与编程
3.1零件的分析
3.1.1零件的结构工艺性分析
3.1.2零件的结构功用性及工艺性分析
有零件图可知，组合件结构主要有外轮廓、平面、通孔、凹槽等组成。
通孔主要用于与轴相配合，一般尺寸精度要求较高。
上述结构特点均可在数控立式加工中心上进行加工。
3.1.3零件的技术要求分析
该零件的整体尺寸精度要求不高，只有部分尺寸要求较高，如底面以对基准B的平面度要求为0.05、上下面对基准B的平行度要求为0.1、Φ10H7孔间对称度要求为0.05、表面粗糙度要求为底面为1.6um,其他为6.3um。
3.2毛坯选择
3.2.1毛坯类型
根据零件图可知毛坯为45锻件。
锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。
因此力学性能好，常用于受力复杂的重要钢制零件。
其中自由段的精度和生产率较低，主要用于小批量生产和大型锻件制造。
模具锻造件的尺寸精度和生产率较高，主要用于毛坯精度较高的中小型零件。
3.2.2毛坯余量的确定
对毛坯的要求：
（1）保证在机械加工时有均匀的粗加工余量；
（2）保证加工面与非加工面有精准的位置及尺寸。
根据该零件的图纸要求，可确定该零件的毛坯类型为板材，单边余量取3mm。
3.2.3毛坯-零件图
由毛坯余量确定该零件尺寸为件1：
240×126×46，件2:
240×126×31。
毛坯零件图如图所示。
图3.1
图3.2
3.3工艺路线确定
件1：
05下料锻造毛坯
10热处理正火
15铣夹毛坯前后侧面，工件外伸25mm,铣平面及外轮廓，保证外形尺寸到位，表面粗糙度为0.8um。
20铣调头夹铣好的前后面，铣平面（保证总厚度40mm，表面粗糙度1.6um），外形轮廓（保证表面粗糙度0.8um且与上一工序接平）、钻孔2-Φ34H8。
25铣铣型腔、开口槽，加工螺纹孔。
30热处理HRC22-26
35钳工去毛刺
40检测检测各尺寸及各表面
45入库
件2：
05下料锻造毛坯
10热处理正火
15铣夹毛坯前后侧面，工件外伸15mm,铣平面及外轮廓，保证外形尺寸到位，表面粗糙度为0.8um。
20铣调头夹铣好的前后面，工件外伸约18mm，铣上平面（保证总厚度40mm，表面粗糙度1.6um），钻孔2-Φ34H8，铣外形轮廓（保证表面粗糙度0.8um）。
25热处理HRC22-26
30钳工去毛刺
35检测检测各尺寸及各表面
40入库
3.3.1加工方法的确定
件1：
（1）下表面粗铣（精度等级IT12,表面粗糙度6.3）-半精铣（精度等级IT10,表面粗糙度1.6）-精铣（精度等级IT8,表面粗糙度0.8）
（2）上表面粗铣（精度等级IT12,表面粗糙度3.2）-精铣（精度等级IT8,表面粗糙度1.6）
（3）外形轮廓粗铣（精度等级IT12,表面粗糙度6.3）-半精铣（精度等级IT10,表面粗糙度1.6）-精铣（精度等级IT8,表面粗糙度0.8）
（4）2-Φ34H8钻底孔（精度等级IT12,表面粗糙度12.5）-粗镗孔（精度等级IT10,表面粗糙度6.3）-精镗孔（精度等级IT7，表面粗糙度3.2）
（5）型腔粗铣（精度等级IT12,表面粗糙度6.3）-精铣（精度等级IT8,表面粗糙度3.2）
（6）开口槽精铣（精度等级IT8,表面粗糙度3.2）
（7）螺纹孔钻中心孔-钻底孔（精度等级IT12,表面粗糙度6.3）-攻螺纹（精度等级IT10,表面粗糙度3.2）
件2：
（1）下表面粗铣（精度等级IT12,表面粗糙度6.3）-半精铣（精度等级IT10,表面粗糙度1.6）-精铣（精度等级IT8,表面粗糙度0.8）
（2）上表面精铣（精度等级IT12,表面粗糙度3.2）
（3）外形轮廓粗铣（精度等级IT12,表面粗糙度6.3）-半精铣（精度等级IT10,表面粗糙度1.6）-精铣（精度等级IT8,表面粗糙度0.8）
（4）2-Φ34H8钻底孔（精度等级IT12,表面粗糙度12.5）-粗镗孔（精度等级IT10,表面粗糙度6.3）-精镗孔（精度等级IT7，表面粗糙度3.2）
3.3.2加工顺序的安排
由以上分析及图纸可将件1加工顺序初定为：
铣平面、铣外形、铣另一平面、另一半外形、钻2-Φ34H8、镗2-Φ34H8孔、铣型腔、铣开口槽、钻中心孔、钻螺纹底孔、攻螺纹;件2为：
铣平面、铣外形、调头装夹加平面、铣上部外形、钻2-Φ34H8、镗2-Φ34H8孔。
3.3.3定位基准的选择
粗基准的选择：
毛坯前后两侧面及上下表面中的任意一面为粗基准。
精基准的选择：
选择工序15中加工的前后表面及上表面为精基准。
3．4主要机加工序简图
件1：
工序15
图3.3
工序20
图3.4
工序25
图3.5
件2:
工序15
图3.6
工序20
图3.7
3.3.4工序尺寸及公差的确定
加工尺寸
工序余量（单边）mm
工序尺寸及公差mm
表面粗糙度Ra/ｕｍ
粗
半精
精
粗
半精
精
粗
半精
精
234
2
1
0.5
237
-0.3
235
-0.2
234
-0.1
6.3
1.6
0.8
120
2
1
0.5
123
-0.3
121
-0.2
120
-0.1
6.3
1.6
0.8
2-Φ34
20
5
0.5
Φ20
+0.2
Φ33
+0.2
Φ34
＋0.05
12.5
6.3
3.2
4-Φ12
10
－
1
10
+0.2
－
12
+0.05
6.3
－
3.2
3.4设备及其工艺装备的确定
3.4.1机床及夹具选择 由于应用刀具较多，工序较复杂，为节省劳动力和提高工作效率选用数控加工中心进行加工，夹具选用平口虎钳。
3.4.2刀具的确定
刀具编号
刀具名称
刀具规格mm
刀片材料
加工表面
T01
面铣刀（可转位）
Φ80
YT15
粗精铣平面、
T02
立铣刀
Φ20
合金
轮廓
T03
中心钻
Φ2
高速钢
钻中心孔
T04
麻花钻
Φ20
高速钢
钻2-Φ34H8底孔
T05
粗镗刀
Φ33双刃
YT15
粗镗2-Φ34H8
T06
精镗刀
Φ34可微调
YT15
精镗2-Φ34H8
T07
锪钻
Φ20×90°
合金
倒角
T08
立铣刀
Φ10
YT15
粗铣开口槽
T09
立铣刀
Φ12
YT15
精铣型腔及开口槽
T10
阶梯钻
Φ10.2-Φ13×120°
合金
钻螺纹底孔和倒角
T11
丝锥
M12-2H
合金
攻螺纹
3.4.3量具的确定
选用通用量具进行测量，长度尺寸用游标卡尺测量，Φ34孔用内径表测量，型腔及外轮廓圆弧用R规测量，螺纹选用螺纹塞规测量，各位置尺寸用三坐标检测仪测量，开口槽用专用量具。
3.4.4切削用量的确定
加工表面
刀具号
主轴转速r/mm
背吃刀量mm
进给速度mm/min
粗铣平面
T01
500
1.5
300
半精铣平面
T01
800
1
200
精铣
T01
1000
0.5
150
粗铣外轮廓
T02
800
1.5
200
半精铣外轮廓
T02
1000
1
250
精铣外轮廓
T02
1200
0.5
150
钻中心孔
T03
1200
2
150
钻Φ34底孔Φ20
T04
750
2
120
粗镗Φ34
T05
650
6.5
150
倒角
T07
500
2
150
精镗Φ34
T06
1000
0.5
120
粗铣型腔
T02
1200
5
200
粗铣开口槽
T08
1200
-
180
精铣型腔和开口槽
T09
1800
0.5
150
钻螺纹底孔
T10
800
2
120
攻螺纹
T11
200
-
250
3.4.5走刀路线的确定
件1：
1）夹毛坯，粗铣平面，半精铣平面，精铣平面
2）粗铣外轮廓、半精铣外轮廓、精铣外轮廓
3）翻面装夹，粗铣平面，精铣平面
4）粗铣外轮廓、半精铣外轮廓、精铣外轮廓
5）钻中心孔
6）钻2-Φ34H8底孔Φ20
7）粗铣2-Φ34H8孔留单边余量0.5mm
8）精铣孔2-Φ34H8至尺寸
9）粗铣型腔
10）粗铣四个开口槽
11）精铣型腔
12）精铣四个开口槽
13）钻4-M12的中心孔
14）钻4-M12螺纹底孔
15）攻4-M12螺纹
件2：
1）夹毛坯，粗铣平面，半精铣平面，精铣平面
2）粗铣外轮廓、半精铣外轮廓、精铣外轮廓
3）翻面装夹，粗铣平面，精铣平面，
4）钻中心孔
5）钻2-Φ34H8底孔Φ20
6）粗铣2-Φ34H8孔留单边余量0.5mm
7）精铣孔2-Φ34H8至尺寸
8）粗铣外廓、、精铣外廓
3.5编程原点的确定及数值计算
3.5.1编程原定的确定
该零件属于规则形状零件，故将原点设在中心处，如图
图3.8
3.5.2数值计算
由于零件结构较复杂，各点坐标很难手工计算，故采用计算机辅助方法进行坐标计算。
路径及点如图所示：
图3.9
点1：
X=32.5，Y=0
点2：
X=62.75，Y=0
点3：
X=-60.96，Y=-10.25
点4：
X=60.96，Y=-10.25
点5：
X=60.96，Y=10.25
点6：
X=-60.96,Y=10.25
点7：
X=-32.5,Y=30.25
点8：
X=32.5,Y=-30.25
点9：
X=32.5,Y=30.25
点10：
X=-32.5,Y=30.25
点11：
65.245，Y=-7.07
点12：
X=32.5,Y=33.5
点13：
X=0,Y=33.5
点14：
X=0,Y=15.5
点15：
X=-32.5,Y=33.5
点16：
-68.768，Y=-1.706
其他各点及件2各点可通过手工计算得到。
3.6零件加工程序清单
件1：
工序15
%0001
G90G54M03S500M08T01
G00X150Y-35
G43Z25H01
G00Z-1.5
粗铣平面
G01X-150F300
Y35
X150
Y-35
Z-2.5S800
半精铣平面
X-150F200
Y35
X150
Y-35
Z-3S1000
精铣平面
X-150F150
Y35
X150
Y-35
G00Z15
T02M06
换刀二
G90G54M03S800M08
G43Z25H02
G41G00X130Y-60D01
G01Z-20
粗铣外廓
X-117
Y60
X117
Y-60
G41G01X117Y-60D02F250S1000
半精铣外廓
X-117
Y60
X117
Y-60
G41G01X117Y-60D03F150S1200
精铣外廓
X-117
Y60
X117
Y-60
G00Z150
M30
工序20
%0002
G90G54M03S500M08T01
G00X150Y-35
G43Z25H01
G00Z-1.5
粗铣平面
G01X-150F300
Y35
X150
Y-35
Z-2.5S800
半精铣平面
X-150F200
Y35
X150
Y-35
Z-3S1000
精铣平面
X-150F150
Y35
X150
Y-35
G00Z15
T02M06
换刀二
G90G54M03S800M08
G43Z25H02
G41G00X130Y-60D01
G01Z-25
粗铣外廓
X-117
Y60
X117
Y-60
G41G01X117Y-60D02F250S1000
半精铣外廓
X-117
Y60
X117
Y-60
G41G01X117Y-60D03F150S1200
精铣外廓
X-117
Y60
X117
Y-60
G00Z150
T03M06
换刀三
G54M03S1200M08
G00X32.5Y0Z150
G43Z25H03
G99G81Z-2R3F100
钻中心孔
X-32,5
G80G00Z150
T04M06
换刀四
M03S750M08
G43G00Z25H04
G99G83Z-43Q2.5R3F120
钻底孔￠20
X32.5
G80G00Z150
T05M06
换刀五
M03S650M08
G43G00Z25H05
G99G81Z-43R3F150
粗镗￠33
X-32.5
G80G00Z150
T07M06
换刀七，倒角
M03S500M08
G43G00Z25H07
Z0
G91G00X15
G01X4F150
G02I-4F200
G90G00Z25
X32.5
G00Z0
G91G00X15
G01X4F150
G02I-4F200
G90G00Z150
T06M06
换刀六
G0X32.5Y0M03S1000M08
G43Z25H06
G98G76Z-43R3Q0.5F120
精镗￠34
X-32.5
G80G00Z150
M30
工序25
%0003
T02M06
粗铣型腔1
G90G54G00X32.5Y0M03S1200M08
G43Z50H02
G00Z-10
G01X-62.75F200
G03X-60.96Y-10.25R30
G01X60.96
G03X60.96Y10.25R30
G01X-10.96
G03X-32.5Y-30.25R30
G01X32.5
G03X32.5Y30.25R30
G01X-32.5
G03X-60.96Y10.25R30
G00Z2
X62.245Y-7.07
Z-8
G01Z-20F100
粗铣型腔2
G03X32.5Y33.5R33.5F200
G01X0
Y15.5
Y33.5
X-32.5
G03X-65.245Y-7.07R33.5
G00Z150
T08M06
粗铣开口槽
G00X126.924Y-69.924
M03S1200M08
G43Z25H08
M98P0004
G51.1Y0
M98P0004
G50.1Y0
G51.1X0
M98P0004
G50.1X0
G51.1Y0
M98P0004
G50.1YO
G00Z150
T09M06
精铣型腔1
G00X32.5Y0M03M08S1800
G43Z25H09
G42G01Y-50.75D04
G01Z-10F100
X-32.5
G02X-32.5Y50.75R50.75
G01X32.5
G02X32.5Y-50.75R50.75
G01X55.46Y-1.4
精铣型腔2
G03X11.42Y9.2R23
G02X5Y5R7
G01X-5Y5
G02X-11.42Y9.2R7
G03X-55.46Y-1.4R23
G02X-76.42Y-2.68R10.5
G02X-32.5Y44R44
G01X32.5
G02X76.42Y-2.68R44
G02X55.46Y-1.4R10.5
G40G01Z2
G00X126.924Y-69.924
精铣开口槽
M98P0004
G51.1Y0
M98P0004
G50.1Y0
G51.1X0
M98P0004
G50.1X0
G51.1Y0
M98P0004
G50.1YO
G00Z150
T10M06
钻螺纹底孔
G00X100Y16M03S800M08
G43Z50H10
G98G83Z-22R2F120
Y-16
X-100
Y16
G80G00Z150
T11M06
攻螺纹
M03S200M08
G43Z50H11
G84Z-20.5R2F250
X100
Y-16
X-100
G80G00Z150
M30
O0004
子程序
G00Z-10
G01X100Y-43F150
G00Z25
X126.924Y-69.924
M99
件2：
工序15
%0001
G90G54M03S500M08T01
G00X150Y-35
G43Z25H01
G00Z-1.5
粗铣平面
G01X-150F300
Y35
X150
Y-35
Z-2.5S800
半精铣平面
X-150F200
Y35
X150
Y-35
Z-3S1000
精铣平面
X-150F150
Y35
X150
Y-35
G00Z15
T02M06
换刀二
G90G54M03S800M08
G43Z25H02
G41G00X130Y-60D01
G01Z-20
粗铣外廓
X-117
Y60
X117
Y-60
G41G01X117Y-60D02F250S1000
半精铣外廓
X-117
Y60
X117
Y-60
G41G01X117Y-60D03F150S1200
精铣外廓
X-117
Y60
X117
Y-60
G00Z150
M30
工序20
%0005
G90G54M03S500M08T01
G00X150Y-35
G43Z25H01
G00Z-1.5
粗铣平面
G01X-150F300
Y35
X150
Y-35
Z-2.5S800
半精铣平面
X-150F200
Y35
X150
Y-35
Z-3S1000
精铣平面
X-150F150
Y35
X150
Y-35
G00Z15
T03M06
换刀三
G54M03S1200M08
G00X32.5Y0Z150
G43Z25H03
G99G81Z-2R3F100
钻中心孔
X-32,5
G80G00Z150
T04M06
换刀四
M03S750M08
G43G00Z25H04
G99G83Z-43Q2.5R3F120
钻底孔￠20
X32.5
G80G00Z150
T05M06
换刀五
M03S650M08
G43G00Z25H05
G99G81Z-43R3F150
粗镗￠33
X-32.5
G80G00Z150
T07M06
换刀七，倒角
M03S500M08
G43G00Z25H07
Z0
G91G00X15
G01X4F150
G02I-4F200
G90G00Z25
X32.5
G00Z0
G91G00X15
G01X4F150
G02I-4F200
G90G00Z150
T06M06
换刀六
G0X32.5Y0M03S1000M08
G43Z25H06
G98G76Z-43R3Q0.5F120
精镗￠34
X-32.5
G80G00Z150
T02M06
换刀二
G54M03S800M08
G43Z15H02
G00X130Y-60.75Z-15
粗铣台2高8
G01X-117
Y-40.91
X-79.41
X-90.0Y-22.63
X-117
Y-2.5
X-95.91
X-92.61Y15.86
X-117
Y34.93
X-84.64
X-72.31Y47.59
X-117
Y60.75
X117
Y47.59
X72.31
X84.64Y34.93
X117
Y15.86
X95.91Y-2.5
X117
Y-22.63
X90.9
X79.41Y-40.91
X117
Y-60.75
G00Z-7
粗铣台1高7
X75Y-40.75
G01X-62.51Y-40.75
X-78.11Y-21.75
X78.11
G00Z2
X45.2Y-2.28
G01Z-7
X14.27
G00Z2
X-14.27
G01Z-7
X-45.2
G00Z50
G41X-32.5Y50.75D05
精铣台2
G01Z-15
X32.5
G02X32.5Y-50.75R50.75
G01X-32.5
G02X-32.5Y50.75R50.75
Z-7
精铣台1
G01X-32.5Y44
X32.5
G02X76.42Y-2.68R44
G02X55.46Y-1.4R10.5
G03X11.442Y9.2R23
G02X5Y5R7
G01X-5
G02X-11.42Y9.2R7
G03X-55.46Y-1.4R23
G02X-76.42Y-2.68R10.5
G02X-32.5Y44R44
G00Z150
M30
机 械 加 工 过 程 卡 片
产品型号
零件图号
产品名称
零件名称
工件1
共1页
第１页
材料牌号
45钢
毛坯种类
棒料
毛坯外型尺寸
Φ46
每毛坯可制造数
1
每台件数
1
备注
工序号
工序名称
工 序 内 容
车间
工段
设备
工 艺 装 备
工 时
准终
单件
5
检验
检查毛坯材料牌号、状态及合格证，并记录。
10
粗车
车削端面，粗车外圆.
CAK6163
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