右端盖的工艺设计与编程本科论文

湖南科技工业职业学院

毕业设计论文

设计课题： 右端盖的工艺设计与编程

班 级： 11102 姓 名： 学 号： 专 业： 数控技术 教 研 室： 数控教研室 指导老师： 联系电话：

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绪论

我是一个学数控的大专生毕业之前我必须把毕业设计做好做得完美，它是对数控机床集计算机技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体，是一种典型的机电一体化产品。它的发展和运用，开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大变化。在制造业领域广泛采用数控技术，有利于提高制造能力和水平，提高对动态市场的适应能力和竞争能力。

同通过这次毕业设计我学到了很多东西，时培养了解决实际问题的能力，为自己以后在工作中奠定了坚实的基础。毕业设计所涉及到的方面很多，而且内容也很多。第一，编制2个复杂零件的数控机械加工工艺规程。第二，手工编制数控加工程序。第三，利用CAM软件编制数控加工程序。第四，说明加工中心的程序编辑方法，参数输入方法，刀具补偿的方法，坐标原点的设定方法，加工操作方法。这次的毕业设计正是检验我们在这三年中是否真正学到了知识，是否真正学到了本领，是否真正学到了技能的一次绝好机会。这不仅是自我检验的机会，更是自我展示的机会，用我们所学过的东西去展示自我。这次毕业设计是我学生时代做的最后一次作业了，我会尽我最大的力把它做好，在此我深深感谢大学里教我的各位老师，您们教会了我做人做事。培养我们综合应用所学基础理论和专业知识，解决一般工程技术问题的能力，进一步提高和训练学生的工程制图、理论分析、结构设计、施工方案设计、计算机应用和外文阅读能力。通过毕业设计，使我对一般土木工程的土建设计与施工内容、施工全过程有比较全面的了解，熟悉有关规范、规程、手册和工具书，为今后工作打下基础。毕业设计应强调理论联系实际，提高学生分析、解决工程实际问题的能力，注意培养我们踏实、细致、严格、认真和吃苦耐劳的工作。

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目录

绪论 ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 目录 ........................................................................................................................................... 2 第一章零件的分析 ................................................................................................................... 1

1.1 零件的结构工艺性分析 ............................................................................................. 1 1.2 零件的技术要求分析 ................................................................................................. 1 1.3零件的加工表面分析 .................................................................................................. 1 1.4零件的加工保证方法 .................................................................................................. 1 1.5零件的加工过程.......................................................................................................... 2 第二章 毛坯的设计 ................................................................................................................. 2

2.1 确定零件的生产类型和生产纲领 ............................................................................. 2 2.2 毛坯的种类及选择 ..................................................................................................... 3 第三章零件工艺规程的设计.................................................................................................... 5

3.1 定位基准的的选择 ..................................................................................................... 5 3.1.1 粗基准的选择.......................................................................................................... 5 3.1.2 精基准的选择.......................................................................................................... 6 3.2 制定数控加工工艺路线 ............................................................................................. 7 3.3工序的合理组合........................................................................................................ 10 3.4确定加工方案............................................................................................................ 10 3.5切削用量的确定........................................................................................................ 15 3.6 工艺装备的选择....................................................................................................... 15 第四章 数控加工程序的编制 ................................................................................................ 18

4.1 数控常用机床加工的特点 ....................................................................................... 18 4.2 数控编程方法及特点 ............................................................................................... 19 4.2.1 编程零点及坐标系的选择 .................................................................................... 20 4.3 数控加工程序的内容 ............................................................................................... 20 4.3.１ 数控加工程序的内容 .......................................................................................... 21

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结束语 ...................................................................................................................................... 25 参考文献 .................................................................................................................................. 26

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第一章零件的分析

1.1 零件的结构工艺性分析

⑴如上图3-1所示右端盖零件，材料为HT200，毛坯尺寸长X宽X高126X84X57，中小批量生产。

该零件主要由平面，外轮廓以及孔系组成，其中6XΦ10容易加工表面粗

糙要求也比较低。要求较高的Φ18h7深度14 和Φ18h7深度36。难加工的2XΦ4粗糙度有6.3μm，该零件材料为铸铁切削性能良好。

根据上述分析６×Φ10的孔、2×Φ18h7mm的内腔和２×Φ４的孔的粗、精加工应分开进行，以保证表面粗糙度要求。

1.2 零件的技术要求分析

零件的技术要求一般是指图上不能够说明或需特殊说明的零件要求，主要包括加工表面的尺寸精度；主要加工表面的形状精度；主要加工表面的相互位置精度, 加工表面的粗糙度和机械物理性能. 热处理及其它要求。右端盖的热处理和时效处理注意倒角去毛刺。

1.3零件的加工表面分析

零件的表面粗糙度影响零件的美观，同时对于零件与零件的配合至关重要。对于此图的零件表面粗糙度为3.2μm所以经过粗铣加工与精铣加工完全可以保证零件的要求。

内腔表面粗糙度为1.6μm就要粗铣铣加工与精铣加工就你可以达到零件的要求。

内孔的粗糙度为12.5μm这样的粗糙度完全可以经过粗镗就可以满足零件的要求。

1.4零件的加工保证方法

零件是加工质量包括加工精度和表面质量，何如保证零件的加工质量应该从工艺的安排、机床的选择、刀具的选择，加工参数的确定和操作人员的工作态度等等方面来进行控制。在拿到零件图的进行分析，初步制定工艺，在软件进行模拟加工看看会出现什么问题然后改工艺，确定了工艺可以可以把程序完成。这样才可能减少废品率，从而提高零件的加工效率。如果工艺

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不正确就会导致工件无法加工，零件的报废从而提高加工成本。

1.5零件的加工过程

⑴先粗后精：先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。

⑵先主后次：先安排零件的装配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如键槽、紧固用的光孔和螺纹孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常与主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前进行。

⑶先面后孔 对于箱体、支架、连杆、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。这样可使工件定位夹紧稳定可靠，利于保证孔与平面的位置精度，减小刀具的磨损，同时也给孔加工带来方便。

⑷基面先行 用作精基准的表面，要首先加工出来。所以，第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。

对于右端盖的加工顺序先选择在数控铣床加工把平面加工，接着加工内腔紧接着加工孔攻螺纹然后上数控车床加工平端面、内孔、加工台阶、切槽和粗精加工螺纹。

第二章 毛坯的设计

2.1 确定零件的生产类型和生产纲领

⑴生产纲领。生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。零件在计划期为一年的生产纲领N可按下式计算： N=Qn(1+a%)(1+b%)

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式中 Q—产品的年生产纲领（台/年） N—每台产品中该零件的数量（件/台） A—备品的百分数 B—废品的百分数。

⑵生产类型，生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。一般分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。生产类型的划分，主要取决于生产纲领，即年产量。

根据这个零件设计要求此零件加工产量属于中小批量加工。

2.2 毛坯的种类及选择

⑴铸件 ： 对形状较复杂的毛坯，一般可用铸造方法制造。目前大多数铸件采用砂型铸造，对尺寸精度要求较高的小型铸件，可采用特种铸造，如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造成和离心铸造等 ⑵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。因此锻件的力学性能较好，常用于受力复杂的重要钢质零件。其中自由锻件的精度和生产率较低，主要用于小批生产和大型锻件的制造。模型锻造件的尺寸精度和生产率较高，主要用于产量较大的中小型锻件。

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⑶型材 ：型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。就其制造方法，又可分为热轧和冷拉两大类。热轧型材尺寸较大，精度较低，用于一般的机械零件。冷拉型材尺寸较小，精度较高，主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。

⑷焊接件 ：焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。其优点是制造简单、生产周期短、节省材料、减轻重量。但其抗振性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。

（5）其它毛坯 ：其它毛坯包括冲压件，粉末冶金件，冷挤件，塑料压制件等。

（6）机械加工常用的毛坯有铸件、锻件、型材件、焊接件等。选用时应考虑以下因素：

1、零件的材料及其力学性能 2、零件的结构形状和尺寸 3、生产类型 4、车间的生产能力

5、充分注意应用新工艺、新技术、新材料。

根据零件毛坯的分析与零件的选用时考虑的因素本零件的毛坯适合选择铸件。

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第三章零件工艺规程的设计

设计基准已由零件图给定，而定位基准可以有多种不同的方案。一般在第一道工序中只能选用毛坯表面来定位，在以后的工序中可以采用已经加工过的表面来定位。有时可能遇到这样的情况：工件上没有能作为定位基准用的恰当表面，此时就必须在工件上专门设置或加工出定位的基面，称为辅助基准。

3.1 定位基准的的选择

根据图3-2所示,可以把把B表面做为加工基准，C表面作为辅助基准。而在数控车床上加工A表面面作为加工基准，以M4的上表面做为辅助基准。

3.1.1 粗基准的选择

在起始工序中，工件只能选择未经加工的毛坯表面定位，这种定位表面称为粗基准。粗基准选择得好坏，对以后各加工表面加工余量的分配，以及

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工件上加工表面和非加工表面间的相对位置均有很大的影响。因此，必须重视粗基准的选择。选择粗基准时要为后续工序提供必要的定位基面。具体选择时应考虑下列原则：

⑴具有非加工表面的工件，为保证非加工表面与加工表面之间的相对位置要求，一般应择非加工表面为粗基准。

⑵具有较多加工表面的工件在选择粗基准时，应按下述原则合理分配各加工表面的加余量：

1、应保证各加工表面都有足够的加工余量。为保证此项要求，粗基准应选择毛坯上加余量最小的表面。

2、对于某些重要的表面（如滑道和重要的内孔等），应尽可能使其加工余均匀，加工余量要求尽可能小些，以便获得硬度和耐磨性更好且均匀的表面；

3、使工件上各工表面的金属切除余量最小。为了保证该项要求，应选择工件上加工面积较大、形状比较杂、加工劳动量较大的表面为粗基准。

（3）粗基准的表面应尽量平整，没有浇口、冒口或飞边等其他表面

缺陷，以使工件定位靠，夹紧方便。

（4）一般情况下，同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次，否则因重复使用所产生定位误差，会引起相应加工表面间出现较大的位置误差。上述粗基准选择的原则，每一项都只能说明一个方面的问题，实际应用时往往会出现几内容相互矛盾的情况。这时要全面考虑各种因素，灵活运用上述原则，保证重点。

综合粗加工选择的原则和对右端盖的仔细分析装夹情况最后决定在数控铣的以C表面最为粗加工基准而在数控车床以A表面为粗基准。

3.1.2 精基准的选择

在最终工序和中间工序中，应采用已加工的表面定位，这种定位基面称

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为精基准。精基准的选择不仅影响工件的加工质量，而且与工件安装是否方便可靠也有很大关系。选择精基准的原则如下：

（1）应尽可能选用加工表面的设计基准作为精基准，避免基准不重合造成的定位误差。这一原则就是“基准重合”原则。

（2）当工件以某一组精基准定位，可以比较方便地加工其他各表面时，

应尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，这就是“基准统一”原则。 （3）有些精加工和光整加工工序应遵循“自为基准”原则。因为这些工序要求余量小而均匀，以保证表面加工的质量并提高生产效率。此时，应选择加工表面本身作为精基准，而该加工表面与其他表面之间的位置精度，则用先行工序保证。如在导轨磨床上磨削导轨时，安装后用百分表找正工件的导轨表面本身，此时床脚仅起支撑作用。此外珩磨、铰孔及浮动镗孔等都是“自为基准”的例子。

（4）互为基准原则，就是加工零件是，选取基准面，两个加工位置，可以互相为对方的基准，相互位置精度要求高的零件，采用互为基准原则。

（5）定位基准的选择应便于工件的安装与加工，并使夹具的结构简单。 综合对精基准的选择原则和对零件的分析右端盖适合于选择自为基准在数控车床以Φ18h7为精基准而在数控铣加工以B表面为精精基准。

3.2 制定数控加工工艺路线

(1)工艺路线:主要工艺路线是制造产品使用最频繁的一组工序。您可以为一个项目定义一个主要工艺路线和多个替代工艺路线。然而工艺路线决定着零件是否能够进行正行加工，如果工艺路线错误就会报废很多产品，根据下图对制造工艺思路分析，一般制造工艺路线一般有如下步骤：

1、加工零件产品图分析。 2、绘制产品图。

3、将图纸上的问题与产品设计人员进行沟通，达成一致意见。

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4、编制工艺。 5、设计工装。 6、审校工艺。

7、跟踪生产全过程，工艺设计合理性等。 8、完善工艺过程。

9、组织专家对关键零部件的工艺规程进行工艺评审。 10、首件鉴定。 11、正式蓝图。

综合以上的步骤将工艺安排如下：

机械加工工艺过程卡 产品名称 零件名称 零件图号 右端盖 材料名称及牌号 HT200 右端盖 3 毛坯种类或材料规格 铸造件 总工时 设备名工序号 工序名称 工序简要内容 称及型号 夹具 量具 工时 1 铸造 铸造 毛坯 2 热处理 人工时效 3 数控铣床加工 粗精平面 数控铣床 平口钳 游标卡尺

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粗精铣Φ18内腔深至36 数控铣床 平口钳 游标卡尺 粗精铣Φ18内腔深至14 数控铣床 平口钳 游标卡尺 5XΦ10 Ra6.3μm 数控铣床 平口钳 游标卡尺 3XΦ4 Ra6.3μm 数控铣床 平口钳 游标卡尺 4 机床攻丝 攻M4 螺纹 5 数控车床加工 粗精车端面 数控车床 花盘 游标卡尺 粗精镗Φ26 数控车床 花盘 游标卡尺 粗精车5X2 槽 数控车床 花盘 游标卡尺 粗精车M26螺纹 数控车床 花盘 游标卡尺 6 检查 7 入库

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3.3工序的合理组合

确定加工方法以后，就要按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数有两种基本原则可供选择。

（1）工序分散原则：工序多，工艺过程长，每个工序所含的加工内容很少，极端境况下每个工序只有一个工步，所使用的工艺设备与装备比较简单，易于调整和掌握，有利于选用合理的切削用量，减少基本时间，设备数量多，生产面积大。

（2）、工序集中原则：零件的各个表面的加工集中在少数几个工序内完成，每个工序的内容和工步都较多，有利于采用高效的数控机床，生产计划和生产组织工作得到简化，生产面积和操作工人数量减少，工件装夹次数减少，辅助时间缩短，加工表面间的位置精度易于保证，设备、工装投资大，调整、维护复杂，生产准备工作量大。批量小时往往采用在通用机床上工序集中的原则，批量大时即可按工序分散原则组织流水线生产，也可利用高生产率的通用设备按工序集中原则组织生产。

综合以上工序集中和分散分析右端盖适合于选择工序集中。所以这个零件分为四个工序。第一道工序就是下料，第二道工序加工时在数控铣床上面加工完成，第三工序就在数控车床上面完成，第四道工序就是把正式加工的的零件进行入库。

3.4确定加工方案

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（1）分析右端盖零件加工技术要求

如上图3-3所示平面轮廓表面粗糙度3.2μm，可以选择数控铣床。 1、内腔加工要求H7和粗糙度达到1.6μm，也可以选择数控铣床进行加工。

2、孔的的加工，在孔加工之前先把程序输入机床里面用中心钻将每一个孔深至5㎜到10㎜。6XM10粗糙度要求为12.5μm，粗镗—攻螺纹即可。对于2XM5起粗糙度为6.3μm，起加工顺序为粗镗—精镗—攻螺纹。 （2）确定装夹方案

如图3-4所示加工这个零件需要两个夹具，在数控车床两用三个定位销来确定零件位置和加紧。在数控铣床上只有一个平口钳来进行固定与加紧。 （3）确定零件的加工路线

从装夹可以看出这个零件现实在铣床上加工接再到车床加工。

1、加工时候应该考虑路线尽可能要段避免走空刀的现实。 2、加工考虑清楚加工，粗加工的余量的确定。

3、零件在铣床装夹的时候应该考虑找正，零件选材料是铸造件。应该考虑钻孔和内腔铣削的时候铣削力较大，应该防止零件在加工的是松动·从而导致零件的变形以及报废。

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具体加工路线分析如下表所示：

数控加工工序卡 零件名称 C3 零件图号 C3 夹具名称 平口钳 设备名称及型号 材料名称铸造件 数控铣 硬度 HRC200 工序名称 数控铣 工序号 2 及牌号 工步号 工步内容 切削用量 Vc(m/minn(r/f(mi刀具 量具 ap(编号 名称 编号 名称 min) n/mmmm)

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) 粗铣平面 1 精铣平面 90 900 700 ) 150 100 2 1 0.1 2 2 1500 65 1300 100 0.1 2 2 1500 65 0.5 刀 刀 立铣 卡尺 内劲刀 立铣 卡尺 游标立铣 卡尺 游标游标1300 100 2 粗精铣内腔Φ18深至36 3 粗精铣内腔Φ18深至14 4 钻5XΦ10 深至10 25 200 50 2 4 钻头 千分尺 内径 5 钻3XΦ3.7深至10 25 150 50 2 7 钻头 千分尺 14.0 6 攻5XM10螺纹和3XM4 3 7 数控加工工序卡 零件名称 C3 零件图号 检查 450 150 0 105 1.2 0.7 5 丝锥 6 螺栓 共 2 页 第 1 页 C3 夹具名称 花盘 设备名称及型号 材料名称铸造件 及牌号 数控车 硬度 HRC200 工序名称 数控车 工序号 3

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右端盖的工艺设计与编程 切削用量 工Vc(m步号 ) 113. 粗精车端面 1 1000 0.08 900 粗精镗Φ26 2 50.2 粗精车5X2槽 3 70.3700 36 4 粗精车M36螺纹 50 450 2 逐渐4 外螺 游标0.08 0.1 4 500 3 刀 105 1200 0.08 0.1 2 车曹游标 卡尺 0.25 0.2 0.25 1 3 镗刀 车刀 内径 千分尺 800 04 0.2 1.5 1 工步内容 /minmin) ) n(r/n/mmf(mi刀具 量具 ap(编号 名称 编号 名称 mm) 90度外圆游标 卡尺

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递减 检查 共 2 页 纹刀 卡尺 第 2 页

3.5切削用量的确定

一般有三种方法来确定加工余量： 1、计算法：Z=Zmin+Ta Zmax=Z+Tb= Zmin+Ta +Tb

公式中 Zmin——最小工序余量；

Zmax——最大工序余量； Ta——上工序尺寸的公差； Tb——本工序尺寸的公差。

经验估计法：经验预测法也称比率分析，即根据以往的经验对人力资源需求进行预一般用于加工误差较大小批量生产。

查表法 ：以生产实践与实验研究为基础制成的数据表格，查表并结合实际情况加以修正。查表法确定加工余量，方法比较简单，较接近实际，应用广泛。

这个零件材料切削性能比较好根据在校加工经验在粗铣底平面时加工余量有0.1㎜就足够了，加工内腔时余量确定为0.2㎜就然而加工孔的时候余量就确定在0.2~0.3㎜之间。因为孔的直径较小震动比较大所以需要多留一点余量来确保零件的精度。在数控车加工Z轴不留有余量，X轴留有0.5㎜就可以。

3.6 工艺装备的选择

（1）夹具选择需要考虑以下几点：

1、缩短生产准备的时间。

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2、结构简单便于安装。

3、装卸工件方便，以减少机床停机的时间。 4、安装可靠，便于保证工件加工精度。 5、考虑夹具的经济性。

根据零件的实际情况所选择是通用夹具平口钳和花盘就可以满足零件的加工要求。 （2）机床的选择 根据学院机车床和铣床的情况如下表： 普通机床 普通车床 CA6140 C620 普通铣床 立式铣床 卧式铣床 数控机床 数控车 法兰克 华中世纪星 江苏仁和 数控铣 华中世纪星 法兰克 当零件小批量加工应该选用普通机床，零件中批量和大批量加工一般选用专用机床。当然对于加工零件所使用刀具比较多是，图形较为复杂的时候一般会选用数控机床 。选用数控铣床应该注意以下几点： 1、机床的尺寸应该满足零件加工的每一个尺寸。 2、机床的加工性能必须要满足零件加工的性能。 3、机床的精度与零件加工精度要相对应。 4、零件加工的产量与机床相互适应，从而保证加工效率。 综合以上的条件右端盖这个适合选择数控车床（华中世纪星）和数控铣床（华中世纪星）。 （3）刀具的选择

刀具选择就意味着零件的合格与否，刀具是保证零件加工的重要因素。所以选择刀具的时候就应该考虑以下几点：

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1、刚性好精度要求高，能够满足加工工件的形状。 2、尺寸稳定，耐用性。

3、断屑和排屑性能好，安装调整方便。 综合以上几点，所以这个零件刀具选择如下表：

数控刀具调整卡 零件名称 设备 名称 材料名称及牌号 刀具材料及牌刀具编号 刀具名称 号 1 2 3 4 5 6 7 8 立铣刀 钻头 丝锥 90的外圆车刀 切槽刀 外螺纹刀 镗刀 立铣刀 直径 长度 直径 长度 硬质合金 40 高速钢 高速钢 4 4 100 200 50 100 100 100 100 100 D01 D02 D03 D04 D05 D06 D07 D08 H01 H02 H03 HO4 H05 H06 H07 H08 刀具参数 刀补地址 硬度 工序名称 工序号 设备型号 程序号 右端盖 零件图号 3 硬质合金 0.2 硬质合金 0.4 硬质合金 0.1 硬质合金 0.2 硬质合金 10 （4）量具的选择：

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右端盖的工艺设计与编程 量具的选择决定了零件的精度，选择精度高的量具测量出的零件的精度可定做好，反之就有可能成为废品。当然选量具是还需要从以下几方面进行分析。 长度方面测量 1、从工艺方面进行选择。 2、依测量的精度进行选择。 3、从经济性的价值进行选择。 根据以上三点生意这个零件选择量具如右表格所示： 内孔直径及孔的 螺纹 内径千分尺 螺规 游标卡尺 第四章 数控加工程序的编制

4.1 数控常用机床加工的特点

（1）数控车床加工特点：首先生产效率高，可以加工形状复杂、精度要求高的零件，还有一些普通机床不能或不便加工的零件，装夹定为后能加工多道工序， 加工质量稳定，减轻工作者的劳动强度。不适宜：余量很大。装夹找正困难的单件活。数控车削干活快，同时机器相对普通机床来说

容坏。

（2）数控铣床加工特点：加工精度高，具有稳定的加工质量； 可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件； 加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间； 机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通铣床的3~5倍）； 机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；对维修人员的技术要求更高 对操作人员的素质要求较高，

（3）数控磨床加工特点： 数控外圆磨床与普通外圆磨床比较，在磨削范围方面，普通外圆磨床主要用于磨削圆柱面、圆锥面或阶梯轴肩的端面磨削。数控外圆磨床除此而外，还可磨削圆环面（包括凸R和凹R面），以及

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上述各种形式的复杂的组合表面；在进给方面，普通外圆磨床一般采用液压和手轮手动调节进给，且只能横向（径向）进给和纵向（轴向）进给。数控外圆磨床除横向（X轴）和纵向（Z轴）进给外，还可以两轴联动，任意角度进给（切入或退出），以及作圆弧运动等，这些运动速度完全数字化，因此可以选择最佳的磨削加工工艺参数。

根据本零件加工要求本零零件适合选用数控铣床和数控车床。

4.2 数控编程方法及特点

（1）手工编程;

1、定义：手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。 这种方式比较简单，很容易掌握，适应性较大。适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程，对机床操作人员来讲必须掌握。

2、编程步骤： 人工完成零件加工的数控工艺 分析零件图纸 制定工艺决策 确定加工路线 选择工艺参数 计算刀位轨迹坐标数据 编写数控加工程序单 验证程序 手工编程 。

优点： 主要用于点位加工（如钻、铰孔）或几何形状简单（如平面、方形槽）零件的加工，计算量小，程序段数有限，编程直观易于实现的情况等。

缺点：对于具有空间自由曲面、复杂型腔的零件，刀具轨迹数据计算相当繁琐，工作量大，极易出错，且很难校对，有些甚至根本无法完成。

（2）、自动编程（图形交互式）

1. 定义：对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序，经过处理后生成加工程序，称为自动编程。 随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数控功能的手段。自动编程多用于加工复杂工件。

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优点:由软件生成，可信度高，数据准确，可加工可以用软件模拟出来的任意可加工曲面。

缺点:前期准备时间长，需要用软件建立模型，再设置刀具和毛坯等等，不适于简单工件的加工。程序冗长，一个复杂曲面的加工程序可能达到几十兆大小，需要在线加工，机床内存无法存储这么大的程序。加工路径不灵活，可能会有很多空行程。

综合以上手动编程和自动编程的分析，这个零件去除余量比较多使用适合选用自动编程，从而提高生产效率。

4.2.1 编程零点及坐标系的选择

（1）编程零点的选择 一般遵循以下原则 ：

1、 便于计算 在设计图纸的时候会有一个设计基准 也就是说有一个最基本的尺寸 其它的尺寸都跟它有关联 那么我们就选择那个地方 一般是某条线、或某个圆等等

2 、便于对刀 在找编程零点的时候要方便刀具接触。

综合以上的分析本零件加工要求分为两部分：在数控铣床上加工底平两个R42的圆心点的中点，在数控车床就在M26端面上的中心点就可以了。

4.3 数控加工程序的内容

（1）、字与字的功能

1、字符与代码 字符是用来组织、控制或表示数据的一些符号数字、字母、标点符号、数算符等。国际上广泛采用两种标准代码：

①ISO国际标准化组织标准代码 ②EIA美国电子工业协会标准代码

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2、字 在数控加工程序中，字是指一系列按规定排列的字符，作为一个信息单元存储、传递和操作。字是由一个英文字母与随后的若干位十进制数字组成，这个英文字母称为地址符。 如：“X2500”是一个字，X为地址符，数字“2500”为地址中的内容。

3、字的功能 组成程序段的每一个字都有其特定的功能含义，以下是以FANUC-0M数控系统的规范为主来介绍的。

①顺序号字N 顺序号又称程序段号或程序段序号。顺序号位于程序段之首，由顺序号字N和后续数字组成。其作用为校对、条件跳转、固定循环等。使用时应间隔使用，如N10 N20 N30……

②准备功能字G 准备功能字的地址符是G，又称为G功能或G指令，

是用于建立机床或控制系统工作方式的一种指令。G00～G99

4.3.１ 数控加工程序的内容

根据图3-3所示特将加工程序编制如下： 加工内容 铣平面 指令 O0001 GG17G90G40 G69 G80 T1 M6 指令说明 程序名 程序初始化 调用刀具

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右端盖的工艺设计与编程 M03S100 GOXOYOZ100 Z2 X-52Y-52 G1Z-1F100 G4G1X-42Y-42D1 G1X1 G1Y42 G02X42R42 G1Y-42 G02X-42R42 G1X-34、、、、、 G1G40X0 GOZ100 内腔Φh718深度56加工 T2M6 GOX0Y0Z100 Y 21 G1Z-5F50 G42G1X-9D2 G2I9 G1X-1 G2I1 、、、、、、、 G1G40XO GOZ100 内腔Φh718深度加工 T3M6 GOX0Y0Z100 启动主轴 快速定位 下刀 调用刀补（刀具的直径为20） 直线插补 直线插补 圆弧插补 直线插补 圆弧插补 直线插补 取消刀补 抬刀 换刀 快速定位 下刀 调入刀补 圆弧插补 直线插补 圆弧插补 取消刀补 抬刀 换刀 快速定位

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Y- 21 G1Z-5F50 G42G1X-9D2 G2I9 G2I1 、、、、、、、 G1G40XO G0Z100 4XΦ10的孔加工 T4M6 G0X0Y0Z100 G99G81X-21Y-32Z-10R10F100 X21 Y-32 X0Y-53 G80 G90GOZ100 2XΦ4的孔 T5M6 G0X0Y0Z100 G99G81X-21Y-57.31Z-10R10F100 X21Y57.31 G90G0Z100 M30 在数控车床上加工 G95 O0002 下刀 调入刀补 圆弧插补 圆弧插补 取消刀补 抬刀 换刀 快速定位 钻孔循环 孔位置 孔位置 孔位置 取消钻孔循环 抬刀 换刀 快速定位 钻孔循环 孔位置 抬刀 程序结束返回初始点 程序名 每分钟进给

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右端盖的工艺设计与编程 M3S1000T0101 G0X40 Z2 G81X-0.5Z0F0.25 GOX100Z100 M05 T0303 M3S900 G95 G0X18Z2 G71U1R1.N1Q25E-0.5Z0F0.08 G95 G0X18 Z2 S1100 N1G1X26FO.1 Z0、、、N2 GOX100 Z100 MO5 T0101 M3S1000 G95 G0X46Z2 G71U1.5R0.5P3Q4X0.5Z0F0.25 G95 GOX46Z2 启动主轴 快速定位 平端面 主轴暂停 换刀 启动主轴 每分钟进给 循环起点 轮廓循环 每分钟进给 快速定位 返回换刀点 主轴停止 换刀 启动主轴 每分 进给 循环起点 轮廓循环 每分 进给 快速定位

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M3S1200 N1G1X32F0.1 G0X100 Z100 MO5 TO2O2 Z-35 G81X32Z-35F0.1 W2 GOX100 Z100 MO5 G95 M3T0404S450 G0X46Z10 G82X35.2Z-30F2 、、、、、、 X33.4 X33.4 GOX100Z100 G28X90Z120 M30 启动主轴 返回换刀点 主轴停止 换刀 切槽 返回换刀点 主轴暂停 每分进给 启动主轴 快速定位 螺纹循环加工 返回换刀点 返回机床原点 程序结束并返回初始点 结束语

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右端盖的工艺设计与编程

经过十几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。在此要感谢我的指导老师胡建波对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。

参考文献

【M】北京：机械工业出版社，2006 1华茂发《数控机床加工艺》

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【M】大连：大连理工大学出版社2006 2张克义，魏斯亮《机床数控技术》

【M】上海：上海理工大学，2000 3王运炎，叶尚川《机械工程材料》

【M】高等教育出版社，2006 4李华《机械制造技术》

【M】北京：机械工业出版社，2008 5陆剑中，孙家宁《金属切削原理与刀具》

【M】北京：机械工业出版社，2008 6王隆太《机械CAD/CAM技术》

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