数控铣床零件加工
学校 XX专科学校
专业 数控技术
班级：
姓名： xx
学号： xx
XX专科学校机械工程教研室
2007年12月
目录
务书 …………………………………………………………………………… 3
摘……………………………………………………………………… ……4
第章绪……………………………… …………………………………5
11数控机床加工………………………………………………………………6
12数控编程………………………………………………………………………6
13数控仿真加工…………………………………………………………………9
第二章游戏手柄加工设计
21设计求……………………………………………………………………10
22零件图绘制…………………………………………………………………10
23零件数控确定加工序……………………………………………… …11
24刀具选择………………………………………………………………… … 11
25切削量选择………………………………………………………… … …11
26拟订数控铣削加工工序卡片………………………………………… ……14
第三章游戏手柄机床防真操作
31开界面 14
32机床回零14
33定义毛坯15
34刀具库设置15
35刀…………………………………………………………………… ……15
36程序传送……………………………………………………………………17
37动加工……………………………………………………………………17
第四章 设计总结心…………………………………………………18
参考文献……………………………………………………………18
XX专科学校毕业设计（文）务书
编号：GMC201702
设 计
（文）
题 目
游戏手柄加工设计
完成时间
2008年 2月 25 日
6 月 15 日
设计者
（作者）
xx
指导教师
Xx
毕业设计（文）务：
毕业设计容：
1 铣削类零件数控加工工艺设计程序设计
容包括方面：
（1）数控加工工艺设计
（2）数控加工程序编制
（3）数控仿真软件验证操作
（4）数控机床操作技实现
2绘制铣削类零件二维三维图（A4图纸）2张
3撰写设计设计文
二 毕业设计求：
1文数控专业05级毕业设计指导书容完成
2毕业设计文求5000字
3车铣削类零件求独立绘制严禁拷贝
5学校求时完成设计务时回校答辩
指导教师填写签名：
2008年 2 月 25 日
教研室意见：
教研室签名：
年 月 日
备注：1画图采计算机画图采手工画图（选）
2铣削类零件毕业答辩时求计算机仿真出
游戏手柄加工设计
容摘
设计典型零件进行图形绘制工艺设计程序编制加工通实际生活中游戏手柄外形尺寸分析应CAD软件（AutoCAD2007）绘制出二维三维图形进行标注说明AutoCAD2007软件画图时应参工程制图国标标准画种线形文字标注符号等等注明图纸公差求技术求等
接着游戏手柄零件图进行工艺分析确定加工方法路线等然CAM软件绘制出加工二维三维图形设计切削参数动编出加工刀路轨迹动编程软件时应首先熟悉该软件基操作熟悉里面参数设置方法然图纸工艺分析结合选择合理工艺路线加工方法根零件形状余量等选择适形状种铣刀应该软件防真功效验模拟加工通模拟程观察发现合理处进行修改
程序优化便该软件生成机厂识G代码导入防真软件进行程序验证模拟加工出防真零件样品出防真程中清楚知道该零件加工工序否合理通测量零件尺寸否符号图纸公差求技术求
通程序修改改善便程序车间通接口端发送程序数控机床加工产品出车间加工中首先必须懂车间安全规范操作规范等然加工程中必须心铣刀碰坏机床夹具工作台发现撞刀等碰撞时应时安机床急停钮工件加工完必须机床进行简单清扫维护操作加工刀具量具等工具抹布擦干防止生锈
关键字 数控 加工工艺 机床防真
第章绪
数控机床采数字化信号进行工件动生产制造种高效动化设备早出现二十世纪四十年代初期美国北密执安公司制造飞机框架直升机叶片时利全数字电子计算机叶片轮廓加工路径精确控制直1952年出现世界第台数控机床———直线插补连续控制三坐标立式铣床
数控铣床加工面曲面轮廓零件加工复杂型面零件凸轮样板模具螺旋槽等时零件进行钻扩铰锪镗孔加工适应性强灵活性加工精度高加工质量稳定生产动化程序高生产效率高等等特点
利数控机床进行生产制造前必须先解数控系统功规格数控系统编写数控加工程序时格式指令完全相机床操作面板必须铣床操作熟练CAD编程软件熟练
接着首先认真分析零件图熟悉零件加工工艺选择合求高效率加工工艺加工选择合理刀具夹具切削量切削液CAD编程软件设置参数编工件程序拟定数控铣削加工工序卡片根加工工序步骤应步骤加工程序输入数控仿真铣床零件进行仿真加工确定错误便铣床车间工件加工出
图11数控加工程：
图11
数控技术应传统制造业带革命性变化制造业成工业化象征着数控技术断发展应领域扩国计民生重行业（it汽车轻工医疗等）发展起着越越重作行业需装备数字化已现代发展趋势目前世界数控技术装备发展趋势研究热点方面
<1>高速高精加工技术装备新趋势
<2>5轴联动加工复合加工机床快速发展
<3>智化开放式网络化成代数控系统发展趋势
数控技术数控装备制造工业现代化重基础基础否牢固直接影响国家济发展综合国力关系国家战略位世界工业发达国家均采取重措施发展数控技术产业
国数控技术装备发展高度重视年取相进步特通微机数控领域PC台基础国产数控系统已走世界前列国数控技术研究产业发展方面存少问题特技术创新力商品化进程市场占率等方面情况尤突出新世纪时效解决问题国数控领域着持续发展道路整体全面迈入世界先进行列国际竞争中举足轻重位数控研究开发部门生产厂家面重务
普通机床加工零件时首先应工艺员零件进行工艺分析制定零件加工工艺规程包括机床刀具定位夹紧方法切削量等工艺参数样数控机床加工零件时必需零件进行工艺分析制定工艺规程时工艺参数图形数等规定信息格式记录控制介质控制介质信息输入数控机床数控装置数控装置控制机床完成零件全部加工零件图样制作数控机床控制介质校核全部程称数控加工程序编制简称数控编程数控编程数控加工重步骤理想加工程序仅应保证加工出符合图样求合格零件时应数控机床功合理利充分发挥数控机床安全高效工作
般讲数控编程程容包括：分析零件图样工艺处理数值计算编写加工程序单制作控制介质程序校验首件试加工
11数控机床加工
数控机床事先编制数控程序动工件进行加工高效动化设备数控加工加工数工艺参数输入机床机床控制系统输入信息进行运算控制断直接指挥机床运动电动机功部件——机床伺服机构发送脉信号伺服机构脉信号进行转换放处理然传动机构驱动数控机床加工零件数控加工关键加工数工艺参数获取数控编程
12数控编程
数控程序编制指分析零件图样开始获正确程序载体止全程数控机床加工零件时首先分析零件图样求确定合理加工路线工艺参数计算刀具中心运动轨迹位置数然全部工艺程辅助功(轴正转反转切削液开关变速换刀等)运动序规定指令代码程序格式编制成数控加工程序调试记录控制介质(称程序载体)输数控机床数控装置中控制数控机床完成工件全部加工程
CNC程序中指定皆定固定格式控制器格式必须该控制器指令格式书写指令格式错误程序执行出现警示讯息
中尤数值数输入时应特心般CNC铣床MC皆选择公制单位mm 英制单位英吋 坐标数值单位公制精确0001mm英制精确00001英吋 般CNC机械移动量输入X123456时实际输入值X1234mmX12345英吋余数值忽略计字数太般7字限输入X12345678 超7字会出现警示讯息表1址指令数值范围
表1中列计算机接受指令范围CNC工具机实际范围受机械身限制应参考CNC工具机操作手册定例表1中X轴移动±99999999mm实际CNC工具机X轴行程650mm进速率F输入1000000mm∕min实际CNC工具机限制3000mm∕min程序制作时确定超CNC工具机规格 实际限制定参CNC工具机制造厂发行说明书
表１ 址指令范围（FANUC 0M）
机
位 址
公制单位
英制单位
程序号码
： (ISO) O (EIA)
1－9999
1－9999
序号码
N
1－9999
1－9999
准备机
G
0－99
0－99
坐标轴字语
XYZQR IJK
±99999999mm
±99999999inch
ABC
±99999999deg
±99999999deg
进机
F
1－1000000mm／min
001－4000inch／min
轴转速机
S
0－9999
0－9999
刀具机
T
0－99
0－99
辅助机
M
0－99
0－99
暂 留
XP
0－99999999sec
0－99999999sec
子程序号码指定
P
1－9999
1－9999
重复次数
L
1－9999
1－9999
补正号码
DH
0－32
0－32
数控编程般分手工编程动编程两种
(1)手工编程手工编程指程序编制整步骤全部工完成形状太复杂零件需加工程序长计算较简单出错机会较少时手工编程时济手工编程广泛应形状简单点位加工面轮廓加工中工件轮廓复杂特加工非圆弧曲线曲面等表面工件加工程序较长时手工编程十分繁琐费时容易出错常会出现手工编程工作数控机床加工情况影响数控机床开动率时必须动编程方法编制程序
(2)动编程动编程两种：APT软件编程CAM软件编程APT软件利计算机相应处理程序置处理程序零件源程序进行处理加工程序编程方法具体编程程中拟定工艺方案工进行外(动编程系统动确定佳加工工艺参数)余工作包括数值计算编写程序单制作控制介质程序检验等项工作均计算机动完成编程员需根图样求数控语言编写出零件加工源程序送计算机计算机动进行数值计算置处理编写出零件加工程序单屏幕模拟显示加工程时修改直动穿出数控加工纸带加工程序通直接通信方式送入数控机床指挥机床工作
CAM软件加工零件图形形式输计算机计算机动进行数值计算前置处理屏幕形成加工轨迹时修改通置处理形成加工程序输数控机床进行加工动编程出现计算繁琐手工编程困难手工法编出程序够实现
然设计零件铣床加工CAD软件Mastercam90进行零件画图程序编制然通软件处理出机床识NC代码进行直接加工
动编程程中加工工艺决策加工否利完成基础必须零件形状特点工件材料加工精度求表面粗糙度求选择佳加工方法合理划分加工阶段选择适宜加工刀具确定优切削量确定合理毛坯尺寸形状确定合理走刀路线终达满足加工求减少加工时间降低加工费目
加工阶段划分
〈1〉粗加工阶段
图11
粗加工般称区域清加工阶段中应该公差允许范围切材料较典型区域清方式等高切面毛坯着高度方等距离划分出数切削层次切削层面毛坯余量图示 粗加工阶段务切削掉余量精度保障目标阶段般采圆柱立铣刀进行加工切削角度外选择刀具参数刀具直径时粗加工阶段般采行切方式进行切削产生区域清刀具路径图11示
〈2〉精加工阶段
图12
复杂曲面加工加工阶段进步划分成半精加工精加工阶段常常划分成精加工阶段精加工阶段务满足加工精度表面粗糙度求加工余量非常果曲面铣削般选取球头铣刀刀具角度外刀具参数球头直径参数 精加工阶段采行切方式（图12示）采环切方式
〈3〉切削方式
根加工象切削方式基划分四种情况：点位加工面轮廓加工型腔加工曲面加工
1点位加工 点位加工中刀具点点运动时切削点加工序般没求根少换刀次数原路线短原确定加工路线生成刀具运动轨迹
2面轮廓加工 面轮廓加工般采环切方式刀具着某固定转围绕着工件轮廓环形运动终环刀具运动轨迹工件轮廓等距曲线加工轮廓线实际情况左偏右偏刀具半径
3型腔零件加工 二维型腔指面封闭轮廓边界底直壁凹坑二维型腔加工般程：轮廓边界留出精加工余量先底端铣刀环切行切法走刀铣型腔余材料型腔底面轮廓走刀精铣型腔底面边界外形型腔零件切削两种方式种环切方式种行切方式型腔环切方式面轮廓环切方式相似刀具基工件轮廓等距离环运动逐步切工件环工件轮廓左右偏离刀具半径曲线行切方式刀具S形Z形方式走刀型腔较深时分层进行粗加工时需定义层粗加工深度型腔实际深度便计算需分少层进行粗加工
4曲面加工 曲面加工切削方式较复杂根加工精度表面粗糙度求曲面加工需历粗加工半精加工精加工等加工阶段阶段切削方式根曲面形状差异切削方式样
前述粗加工阶段采取分层行切（环切）加工方式刀具般采圆柱立铣刀半精加工精加工阶段需采球形铣刀进行加工切削方式行切环切方式更复杂参数线法截面法回转截面法投影法
13数控仿真加工
数控加工仿真软件包括数控车床数控铣床加工中心等虚拟制造系统步仿真操作功加工工件进行精确测量智测量等等仿真操作通仿真软件零件进行模拟加工达熟练种数控机床操作面板通仿真软件加工程序校正加工工艺优化终达简化程序减少加工错误提高加工效率
第二章游戏手柄加工设计
21设计求
加工零件材料铝毛坯尺寸：长×宽×高115mm×70mm×30mm
设计务
（1）零件图工艺分析
（2）Mastercam90进行画图编程
（4）确定加工工艺路线加工序
（5）选择加工刀具
（6）合理选择切削量切削液切削方法
（7）设置参数输出数控铣床NC文件
（8）确定工件装夹方案
（9）拟定数控铣削加工工序卡片
（10）根加工工序步骤编加工程序
（11）数控仿真软件加工程序进行仿真操作
（12）优化程序车间完成工件加工
数控加工工艺基特点
手工编程动编程编程前加工零件进行工艺分析拟定加工方案选择合适刀具确定切削量编程中工艺问题(刀点加工路线等)需做处理程序编制中工艺分析项十分重工作 普通机床加工零件时工艺规程工艺卡片规定道工序操作程序操作者工艺卡规定程序加工零件数控机床加工零件时加工全部工艺程工艺参数位移数编制成程序数字信息形式记录控制介质(穿孔纸带磁盘等)控制机床加工 见数控机床加工工艺普通机床加工工艺原基相数控加工整程动进行特点
1)工序容复杂数控机床普通机床价格贵加工简单工序济合算数控机床通常安排较复杂工序甚普通机床难完成工序
2)工步安排更详普通机床加工工艺中必考虑问题工序工步安排刀点换刀点加工路线确定等问题编制数控机床加工工艺时忽略
图21
22零件图形绘制
右图示：该零件简单轮廓孔槽构成该零件简单二维图形进行加工编程
首先开Mastercam90Mill模板进行二维图形绘制该图形左右称画出左边右边部分通镜功复制便工件表面中心设绘制原点然根图纸尺寸标注计算尺寸坐标
23确定加工序
加工序选择直接影响零件加工质量生产效率加工成必须分析零件图分析加工工艺路线确定高效率加工序
般情况零件加工序应基面先行先面孔先次先粗精原确定根零件图知加工序先外形轮廓开粗表面面积挖槽开粗然步进行精铣次中形槽进行粗精加工孔系加工
24刀具选择
刀具选择切削量确定数控加工工艺中重容仅影响数控机床加工效率直接影响加工质量CADCAM技术发展数控加工中直接利CAD设计数成特微机数控机床联接设计工艺规划编程整程全部计算机完成般需输出专门工艺文件
加工刀具必须适应数控机床高速高效动化程度高特点般应包括通刀具通连接刀柄少量专刀柄刀柄联接刀具装机床动力头已逐渐标准化系列化数控刀具分类种方法根刀具结构分：①整体式②镶嵌式采焊接机夹式连接机夹式分转位转位两种③特殊型式复合式刀具减震式刀具等根制造刀具材料分：①高速钢刀具②硬质合金刀具③金刚石刀具④材料刀具立方氮化硼刀具陶瓷刀具等切削工艺分：①车削刀具分外圆孔螺纹切割刀具等种②钻削刀具包括钻头铰刀丝锥等③镗削刀具④铣削刀具等适应数控机床刀具耐稳定易调换等求年机夹式转位刀具广泛应数量达整数控刀具30～40金属切量占总数80～90
数控刀具普通机床刀具相许求特点：
⑴刚性（尤粗加工刀具）精度高抗振热变形
⑵互换性便快速换刀
⑶寿命高切削性稳定
⑷刀具尺寸便调整减少换刀调整时间
⑸刀具应断屑卷屑利切屑排
⑹系列化标准化利编程刀具理
设计中刀具选择Φ10Φ6Φ2硬质合金立铣刀Φ8硬质合金立铣球刀Φ6钻头Φ10刀进行面积外形斜坡余量精加工外形Φ8球刀两斜坡精铣Φ6刀铣槽台阶Φ2刀进行槽加工Φ6钻头进行钻孔
25 切削量选择
着数控机床生产实际中广泛应数控编程已成数控加工中关键问题数控程序编制程中机交互状态时选择刀具确定切削量编程员必须熟悉刀具选择方法切削量确定原保证零件加工质量加工效率充分发挥数控机床优点提高企业济效益生产水
切削量包括轴转速(切削速度)切削深度宽度进速度(进量)等切削量切削力切削功率刀具磨损加工质量加工成均显著影响加工方法需选择切削量应编入程序单编程时种切削量参数设定参考
图22
图23
（1）切削深度t
机床工件刀具刚度允许情况t等加工余量提高生产率效措施保证零件加工精度表面粗糙度般应留定余量进行精加工数控机床精加工余量略普通机床
（2）切削宽度L
般L刀具直径d成正切削深度成反济型数控加工中般L取值范围：L（06～09）d
（3）切削速度v
提高v提高生产率措施v刀具耐度关系较密切着v增刀具耐度急剧降v选择取决刀具耐度外切削速度加工材料关系例立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时v采8mmin左右样立铣刀铣削铝合金时v选200mmin
（4）轴转速n(rmin)
轴转速般根切削速度v选定计算公式：式中D刀具工件直径（mm）数控机床控制面板般备轴转速修调（倍率）开关加工程中轴转速进行整倍数调整
（5）进速度vF
vF应根零件加工精度表面粗糙度求刀具工件材料选择vF增加提高生产效率加工表面粗糙度求低时vF选择加工程中vF通机床控制面板修调开关进行工调整进速度受设备刚度进系统性等限制
（6）背吃刀量
背吃刀量选择应根加工余量确定粗加工时次进应切全部余量中等功率机床背吃刀量达8~10mm半精加工时背吃刀量取05~2mm精加工时背吃刀量取02~04mm
刀具切削量参数表
刀型号
加工容
轴转速S
（rmm）
进速度f
（mmmin）
进量
（mm）
Φ10刀
外形铣削
2300
450
15
Φ6刀
外形挖槽
2800
350
1
Φ2刀
挖槽
3500
200
05
Φ8球刀
铣斜坡
2500
600
01
Φ6钻头
钻Φ6孔
1000
80
2
26 拟订数控铣削加工工序卡片
零件加工序采刀具切削量等参数编数控加工工序卡片中指导编程加工操作
数控加工工序表
单位名称
航海学校
产品名称
零件名称
零件图号
游戏手柄铣加工
游戏手柄
工序号
程序编号
夹具名称
设备
车间
口虎钳
WA31DM
数控车间
工步
容
刀具号
刀具规格
轴转速（rmin）
进速度（mmmin）
进給量（mm）
备注
01
挖外轮廓槽
T01
Φ10
2300
450
15
02
铣外轮廓
T01
Φ10
2300
450
15
03
铣斜坡
T01
Φ10
2300
450
15
04
挖两边槽
T02
Φ6
2800
350
1
05
挖圆槽
T02
Φ6
2800
350
1
06
挖槽
T03
Φ2
3500
200
05
07
精铣斜坡
T04
Φ8
2500
600
01
08
钻Φ6孔
T05
Φ6
1000
80
2
编制
审核
批准
年 月 日
第三章机床防真操作
31开界面
开广州超软数控加工仿真系统CZKJZFANUC0iM(法克)系统操作界面点击LCD显示屏显示相关信息检查急停钮松开
32 机床回零
方式选择方点击鼠标左键右键旋钮旋转回零档操作面板手动轴选择旋钮置XYZ档点击方移动方键+X+Y+Z时XYZ轴回零相应操作面板XYZ轴指示灯亮时LCD显示机械座标值XYZ坐标变0000
33定义毛坯
点击拉菜单工具选择安装毛胚工具栏选择系统开图话框
输入毛坯试题提供毛坯长宽高尺寸：115mm×70mm×30mm
确定钮保存定义毛坯退出操作
34 刀具库设置
点击拉菜单工具选择系统设置者点击工具栏中图标系统弹出系统设置话框选择刀具库设置话框加工程序单选择需刀具注意选择刀具序号必须编程时选择刀具序列号致
35刀
XY轴方刀刀时基准工具偏心式寻边器（分中棒）点击拉菜单辅助功选择寻边器者点击工具栏图标轴动安装直径10mm寻边器
旋转操作面板方式选择旋钮快速手动点击轴手动操作栏轴正
转钮X方钮 寻边器移工件左边 Z方寻边器底部低工件表面工件端出现提示显示前轴中心工件侧面距离
+X方钮寻边器工件快接左侧面时采手轮方式移动工作台操作面板方式选择旋钮切换手轮档选择进轴X选择手轮轴倍率手轮左右边住鼠标左键连续转动手轮 手轮左右边点击右键次寻边器移动刻度直固定端浮动端中心线重合弹出提示水方已位然记X机械坐标根加工程序单示G54零点X准备设置离基准边距离X机械坐标位置
样测量方法测出基准边Y方机械坐标坐标输入G54
完成XY方刀方式选择切换手动机床转入手动操作状态Z轴提起点击轴停止轴停止转动卸寻边器
Z轴刀
操作面板方式选择旋转MDI档进入MDI编辑模式PROG键LCD界面显示MDI编辑界面点击MDI键盘数字字母键输入T01 M06机械手装第刀点击循环启动钮机床运行换刀点然刀架旋转指定1#刀位刀具安装轴
然进入手动方式轴转动 点击工具栏图标开轴刀具工件Z间隙显示手动方式Z轴接工件表面直提示Z方位 时Z机械坐标值Z机械坐标值输入G54坐标
36 程序传送
写字板开程序编辑拉菜单里选择全选复制仿真系统里方式选择旋转编辑点击MDI键盘键进入编辑页面点击程式输入程序名点击键PC键盘时CTRL+V（粘贴）程序
实际机床FANUC系统传送程序功先工具拦发送端发送程序机床接收端接收程序
37 动加工
1操作面板中方式选择旋转编辑点击MDI键盘PROG键进入编辑页面输入刚接收程序号名调出需加工程序时LCD界面显示选定数控程序
2旋转方式选择动
3点击循环启动程序开始执行
4加工完第程序样操作调程序直仿真完成
第四章设计总结心
周数控铣削零件画图编程加工设计明白设计程简单书知识搬套零件加工设计加工材料刀具等等紧密联接想成功完成数控铣削零件编程加工加工零件部分尺寸精度表面质量均达零件图样技术求必须整设计工艺方案选择合理程序编制正确计算加工参数加工程中严格操作规程防真软件验证程序没错误保证实际加工程中会出现撞刀运动干涉现象
通学期末铣床零件加工设计数控加工整程更全面理解首先设计中选择刀具数控机床工具系统特点数控机床刀具材料范围较深解基掌握数控机床刀具选方法
设计加工工艺方案程中进步解工件定位基原理定位方式定位元件数控机床夹具种类特点教材中关定位基准选择原数控加工夹具选择方法更深理解
编制零件加工程序程中更熟悉数控编程容步骤编程种类程序结构格式数控编程前数学处理容基点坐标辅助程序段数值计算等更进步认识
次设计利动编程软件MasterCAM零件进行造型加工轨迹生成置处理加工程序机床传输加工等技术方法然工艺设计数值计算程序编制整程然务较繁重设计程中通断学实践解决问题会感喜悦兴奋
通设计实践真正理知识实际零件设计生产相结合教材中学许容实践中印证中吸收少验知识次调试修改终完成零件加工独立设计加工出合格零件心里豪职业规划充满着信心
参考文献
1眭润舟 数控编程加工技术 机械工业出版社 20018
2李杰臣 Mastercam入门指导 机械工业出版社 200512
3专家团 数控加工培训教程－实例解析G代码时代传播音出版社 200210
4编委会数控机床操作入门系数控铣床操作入门机械工业出版社 20018
5编委会 新编数控机床加工工艺编程操作实手册北方工业出版社 20048
三维实体图
技术求：
1 公差01 mm加工
2 毛坯尺寸115*70*30
3 材料45号钢
4 文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
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学校 XX专科学校
专业 数控技术
班级：
姓名： xx
学号： xx
XX专科学校机械工程教研室
2007年12月
目录
务书 …………………………………………………………………………… 3
摘……………………………………………………………………… ……4
第章绪……………………………… …………………………………5
11数控机床加工………………………………………………………………6
12数控编程………………………………………………………………………6
13数控仿真加工…………………………………………………………………9
第二章游戏手柄加工设计
21设计求……………………………………………………………………10
22零件图绘制…………………………………………………………………10
23零件数控确定加工序……………………………………………… …11
24刀具选择………………………………………………………………… … 11
25切削量选择………………………………………………………… … …11
26拟订数控铣削加工工序卡片………………………………………… ……14
第三章游戏手柄机床防真操作
31开界面 14
32机床回零14
33定义毛坯15
34刀具库设置15
35刀…………………………………………………………………… ……15
36程序传送……………………………………………………………………17
37动加工……………………………………………………………………17
第四章 设计总结心…………………………………………………18
参考文献……………………………………………………………18
XX专科学校毕业设计（文）务书
编号：GMC201702
设 计
（文）
题 目
游戏手柄加工设计
完成时间
2008年 2月 25 日
6 月 15 日
设计者
（作者）
xx
指导教师
Xx
毕业设计（文）务：
毕业设计容：
1 铣削类零件数控加工工艺设计程序设计
容包括方面：
（1）数控加工工艺设计
（2）数控加工程序编制
（3）数控仿真软件验证操作
（4）数控机床操作技实现
2绘制铣削类零件二维三维图（A4图纸）2张
3撰写设计设计文
二 毕业设计求：
1文数控专业05级毕业设计指导书容完成
2毕业设计文求5000字
3车铣削类零件求独立绘制严禁拷贝
5学校求时完成设计务时回校答辩
指导教师填写签名：
2008年 2 月 25 日
教研室意见：
教研室签名：
年 月 日
备注：1画图采计算机画图采手工画图（选）
2铣削类零件毕业答辩时求计算机仿真出
游戏手柄加工设计
容摘
设计典型零件进行图形绘制工艺设计程序编制加工通实际生活中游戏手柄外形尺寸分析应CAD软件（AutoCAD2007）绘制出二维三维图形进行标注说明AutoCAD2007软件画图时应参工程制图国标标准画种线形文字标注符号等等注明图纸公差求技术求等
接着游戏手柄零件图进行工艺分析确定加工方法路线等然CAM软件绘制出加工二维三维图形设计切削参数动编出加工刀路轨迹动编程软件时应首先熟悉该软件基操作熟悉里面参数设置方法然图纸工艺分析结合选择合理工艺路线加工方法根零件形状余量等选择适形状种铣刀应该软件防真功效验模拟加工通模拟程观察发现合理处进行修改
程序优化便该软件生成机厂识G代码导入防真软件进行程序验证模拟加工出防真零件样品出防真程中清楚知道该零件加工工序否合理通测量零件尺寸否符号图纸公差求技术求
通程序修改改善便程序车间通接口端发送程序数控机床加工产品出车间加工中首先必须懂车间安全规范操作规范等然加工程中必须心铣刀碰坏机床夹具工作台发现撞刀等碰撞时应时安机床急停钮工件加工完必须机床进行简单清扫维护操作加工刀具量具等工具抹布擦干防止生锈
关键字 数控 加工工艺 机床防真
第章绪
数控机床采数字化信号进行工件动生产制造种高效动化设备早出现二十世纪四十年代初期美国北密执安公司制造飞机框架直升机叶片时利全数字电子计算机叶片轮廓加工路径精确控制直1952年出现世界第台数控机床———直线插补连续控制三坐标立式铣床
数控铣床加工面曲面轮廓零件加工复杂型面零件凸轮样板模具螺旋槽等时零件进行钻扩铰锪镗孔加工适应性强灵活性加工精度高加工质量稳定生产动化程序高生产效率高等等特点
利数控机床进行生产制造前必须先解数控系统功规格数控系统编写数控加工程序时格式指令完全相机床操作面板必须铣床操作熟练CAD编程软件熟练
接着首先认真分析零件图熟悉零件加工工艺选择合求高效率加工工艺加工选择合理刀具夹具切削量切削液CAD编程软件设置参数编工件程序拟定数控铣削加工工序卡片根加工工序步骤应步骤加工程序输入数控仿真铣床零件进行仿真加工确定错误便铣床车间工件加工出
图11数控加工程：
图11
数控技术应传统制造业带革命性变化制造业成工业化象征着数控技术断发展应领域扩国计民生重行业（it汽车轻工医疗等）发展起着越越重作行业需装备数字化已现代发展趋势目前世界数控技术装备发展趋势研究热点方面
<1>高速高精加工技术装备新趋势
<2>5轴联动加工复合加工机床快速发展
<3>智化开放式网络化成代数控系统发展趋势
数控技术数控装备制造工业现代化重基础基础否牢固直接影响国家济发展综合国力关系国家战略位世界工业发达国家均采取重措施发展数控技术产业
国数控技术装备发展高度重视年取相进步特通微机数控领域PC台基础国产数控系统已走世界前列国数控技术研究产业发展方面存少问题特技术创新力商品化进程市场占率等方面情况尤突出新世纪时效解决问题国数控领域着持续发展道路整体全面迈入世界先进行列国际竞争中举足轻重位数控研究开发部门生产厂家面重务
普通机床加工零件时首先应工艺员零件进行工艺分析制定零件加工工艺规程包括机床刀具定位夹紧方法切削量等工艺参数样数控机床加工零件时必需零件进行工艺分析制定工艺规程时工艺参数图形数等规定信息格式记录控制介质控制介质信息输入数控机床数控装置数控装置控制机床完成零件全部加工零件图样制作数控机床控制介质校核全部程称数控加工程序编制简称数控编程数控编程数控加工重步骤理想加工程序仅应保证加工出符合图样求合格零件时应数控机床功合理利充分发挥数控机床安全高效工作
般讲数控编程程容包括：分析零件图样工艺处理数值计算编写加工程序单制作控制介质程序校验首件试加工
11数控机床加工
数控机床事先编制数控程序动工件进行加工高效动化设备数控加工加工数工艺参数输入机床机床控制系统输入信息进行运算控制断直接指挥机床运动电动机功部件——机床伺服机构发送脉信号伺服机构脉信号进行转换放处理然传动机构驱动数控机床加工零件数控加工关键加工数工艺参数获取数控编程
12数控编程
数控程序编制指分析零件图样开始获正确程序载体止全程数控机床加工零件时首先分析零件图样求确定合理加工路线工艺参数计算刀具中心运动轨迹位置数然全部工艺程辅助功(轴正转反转切削液开关变速换刀等)运动序规定指令代码程序格式编制成数控加工程序调试记录控制介质(称程序载体)输数控机床数控装置中控制数控机床完成工件全部加工程
CNC程序中指定皆定固定格式控制器格式必须该控制器指令格式书写指令格式错误程序执行出现警示讯息
中尤数值数输入时应特心般CNC铣床MC皆选择公制单位mm 英制单位英吋 坐标数值单位公制精确0001mm英制精确00001英吋 般CNC机械移动量输入X123456时实际输入值X1234mmX12345英吋余数值忽略计字数太般7字限输入X12345678 超7字会出现警示讯息表1址指令数值范围
表1中列计算机接受指令范围CNC工具机实际范围受机械身限制应参考CNC工具机操作手册定例表1中X轴移动±99999999mm实际CNC工具机X轴行程650mm进速率F输入1000000mm∕min实际CNC工具机限制3000mm∕min程序制作时确定超CNC工具机规格 实际限制定参CNC工具机制造厂发行说明书
表１ 址指令范围（FANUC 0M）
机
位 址
公制单位
英制单位
程序号码
： (ISO) O (EIA)
1－9999
1－9999
序号码
N
1－9999
1－9999
准备机
G
0－99
0－99
坐标轴字语
XYZQR IJK
±99999999mm
±99999999inch
ABC
±99999999deg
±99999999deg
进机
F
1－1000000mm／min
001－4000inch／min
轴转速机
S
0－9999
0－9999
刀具机
T
0－99
0－99
辅助机
M
0－99
0－99
暂 留
XP
0－99999999sec
0－99999999sec
子程序号码指定
P
1－9999
1－9999
重复次数
L
1－9999
1－9999
补正号码
DH
0－32
0－32
数控编程般分手工编程动编程两种
(1)手工编程手工编程指程序编制整步骤全部工完成形状太复杂零件需加工程序长计算较简单出错机会较少时手工编程时济手工编程广泛应形状简单点位加工面轮廓加工中工件轮廓复杂特加工非圆弧曲线曲面等表面工件加工程序较长时手工编程十分繁琐费时容易出错常会出现手工编程工作数控机床加工情况影响数控机床开动率时必须动编程方法编制程序
(2)动编程动编程两种：APT软件编程CAM软件编程APT软件利计算机相应处理程序置处理程序零件源程序进行处理加工程序编程方法具体编程程中拟定工艺方案工进行外(动编程系统动确定佳加工工艺参数)余工作包括数值计算编写程序单制作控制介质程序检验等项工作均计算机动完成编程员需根图样求数控语言编写出零件加工源程序送计算机计算机动进行数值计算置处理编写出零件加工程序单屏幕模拟显示加工程时修改直动穿出数控加工纸带加工程序通直接通信方式送入数控机床指挥机床工作
CAM软件加工零件图形形式输计算机计算机动进行数值计算前置处理屏幕形成加工轨迹时修改通置处理形成加工程序输数控机床进行加工动编程出现计算繁琐手工编程困难手工法编出程序够实现
然设计零件铣床加工CAD软件Mastercam90进行零件画图程序编制然通软件处理出机床识NC代码进行直接加工
动编程程中加工工艺决策加工否利完成基础必须零件形状特点工件材料加工精度求表面粗糙度求选择佳加工方法合理划分加工阶段选择适宜加工刀具确定优切削量确定合理毛坯尺寸形状确定合理走刀路线终达满足加工求减少加工时间降低加工费目
加工阶段划分
〈1〉粗加工阶段
图11
粗加工般称区域清加工阶段中应该公差允许范围切材料较典型区域清方式等高切面毛坯着高度方等距离划分出数切削层次切削层面毛坯余量图示 粗加工阶段务切削掉余量精度保障目标阶段般采圆柱立铣刀进行加工切削角度外选择刀具参数刀具直径时粗加工阶段般采行切方式进行切削产生区域清刀具路径图11示
〈2〉精加工阶段
图12
复杂曲面加工加工阶段进步划分成半精加工精加工阶段常常划分成精加工阶段精加工阶段务满足加工精度表面粗糙度求加工余量非常果曲面铣削般选取球头铣刀刀具角度外刀具参数球头直径参数 精加工阶段采行切方式（图12示）采环切方式
〈3〉切削方式
根加工象切削方式基划分四种情况：点位加工面轮廓加工型腔加工曲面加工
1点位加工 点位加工中刀具点点运动时切削点加工序般没求根少换刀次数原路线短原确定加工路线生成刀具运动轨迹
2面轮廓加工 面轮廓加工般采环切方式刀具着某固定转围绕着工件轮廓环形运动终环刀具运动轨迹工件轮廓等距曲线加工轮廓线实际情况左偏右偏刀具半径
3型腔零件加工 二维型腔指面封闭轮廓边界底直壁凹坑二维型腔加工般程：轮廓边界留出精加工余量先底端铣刀环切行切法走刀铣型腔余材料型腔底面轮廓走刀精铣型腔底面边界外形型腔零件切削两种方式种环切方式种行切方式型腔环切方式面轮廓环切方式相似刀具基工件轮廓等距离环运动逐步切工件环工件轮廓左右偏离刀具半径曲线行切方式刀具S形Z形方式走刀型腔较深时分层进行粗加工时需定义层粗加工深度型腔实际深度便计算需分少层进行粗加工
4曲面加工 曲面加工切削方式较复杂根加工精度表面粗糙度求曲面加工需历粗加工半精加工精加工等加工阶段阶段切削方式根曲面形状差异切削方式样
前述粗加工阶段采取分层行切（环切）加工方式刀具般采圆柱立铣刀半精加工精加工阶段需采球形铣刀进行加工切削方式行切环切方式更复杂参数线法截面法回转截面法投影法
13数控仿真加工
数控加工仿真软件包括数控车床数控铣床加工中心等虚拟制造系统步仿真操作功加工工件进行精确测量智测量等等仿真操作通仿真软件零件进行模拟加工达熟练种数控机床操作面板通仿真软件加工程序校正加工工艺优化终达简化程序减少加工错误提高加工效率
第二章游戏手柄加工设计
21设计求
加工零件材料铝毛坯尺寸：长×宽×高115mm×70mm×30mm
设计务
（1）零件图工艺分析
（2）Mastercam90进行画图编程
（4）确定加工工艺路线加工序
（5）选择加工刀具
（6）合理选择切削量切削液切削方法
（7）设置参数输出数控铣床NC文件
（8）确定工件装夹方案
（9）拟定数控铣削加工工序卡片
（10）根加工工序步骤编加工程序
（11）数控仿真软件加工程序进行仿真操作
（12）优化程序车间完成工件加工
数控加工工艺基特点
手工编程动编程编程前加工零件进行工艺分析拟定加工方案选择合适刀具确定切削量编程中工艺问题(刀点加工路线等)需做处理程序编制中工艺分析项十分重工作 普通机床加工零件时工艺规程工艺卡片规定道工序操作程序操作者工艺卡规定程序加工零件数控机床加工零件时加工全部工艺程工艺参数位移数编制成程序数字信息形式记录控制介质(穿孔纸带磁盘等)控制机床加工 见数控机床加工工艺普通机床加工工艺原基相数控加工整程动进行特点
1)工序容复杂数控机床普通机床价格贵加工简单工序济合算数控机床通常安排较复杂工序甚普通机床难完成工序
2)工步安排更详普通机床加工工艺中必考虑问题工序工步安排刀点换刀点加工路线确定等问题编制数控机床加工工艺时忽略
图21
22零件图形绘制
右图示：该零件简单轮廓孔槽构成该零件简单二维图形进行加工编程
首先开Mastercam90Mill模板进行二维图形绘制该图形左右称画出左边右边部分通镜功复制便工件表面中心设绘制原点然根图纸尺寸标注计算尺寸坐标
23确定加工序
加工序选择直接影响零件加工质量生产效率加工成必须分析零件图分析加工工艺路线确定高效率加工序
般情况零件加工序应基面先行先面孔先次先粗精原确定根零件图知加工序先外形轮廓开粗表面面积挖槽开粗然步进行精铣次中形槽进行粗精加工孔系加工
24刀具选择
刀具选择切削量确定数控加工工艺中重容仅影响数控机床加工效率直接影响加工质量CADCAM技术发展数控加工中直接利CAD设计数成特微机数控机床联接设计工艺规划编程整程全部计算机完成般需输出专门工艺文件
加工刀具必须适应数控机床高速高效动化程度高特点般应包括通刀具通连接刀柄少量专刀柄刀柄联接刀具装机床动力头已逐渐标准化系列化数控刀具分类种方法根刀具结构分：①整体式②镶嵌式采焊接机夹式连接机夹式分转位转位两种③特殊型式复合式刀具减震式刀具等根制造刀具材料分：①高速钢刀具②硬质合金刀具③金刚石刀具④材料刀具立方氮化硼刀具陶瓷刀具等切削工艺分：①车削刀具分外圆孔螺纹切割刀具等种②钻削刀具包括钻头铰刀丝锥等③镗削刀具④铣削刀具等适应数控机床刀具耐稳定易调换等求年机夹式转位刀具广泛应数量达整数控刀具30～40金属切量占总数80～90
数控刀具普通机床刀具相许求特点：
⑴刚性（尤粗加工刀具）精度高抗振热变形
⑵互换性便快速换刀
⑶寿命高切削性稳定
⑷刀具尺寸便调整减少换刀调整时间
⑸刀具应断屑卷屑利切屑排
⑹系列化标准化利编程刀具理
设计中刀具选择Φ10Φ6Φ2硬质合金立铣刀Φ8硬质合金立铣球刀Φ6钻头Φ10刀进行面积外形斜坡余量精加工外形Φ8球刀两斜坡精铣Φ6刀铣槽台阶Φ2刀进行槽加工Φ6钻头进行钻孔
25 切削量选择
着数控机床生产实际中广泛应数控编程已成数控加工中关键问题数控程序编制程中机交互状态时选择刀具确定切削量编程员必须熟悉刀具选择方法切削量确定原保证零件加工质量加工效率充分发挥数控机床优点提高企业济效益生产水
切削量包括轴转速(切削速度)切削深度宽度进速度(进量)等切削量切削力切削功率刀具磨损加工质量加工成均显著影响加工方法需选择切削量应编入程序单编程时种切削量参数设定参考
图22
图23
（1）切削深度t
机床工件刀具刚度允许情况t等加工余量提高生产率效措施保证零件加工精度表面粗糙度般应留定余量进行精加工数控机床精加工余量略普通机床
（2）切削宽度L
般L刀具直径d成正切削深度成反济型数控加工中般L取值范围：L（06～09）d
（3）切削速度v
提高v提高生产率措施v刀具耐度关系较密切着v增刀具耐度急剧降v选择取决刀具耐度外切削速度加工材料关系例立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时v采8mmin左右样立铣刀铣削铝合金时v选200mmin
（4）轴转速n(rmin)
轴转速般根切削速度v选定计算公式：式中D刀具工件直径（mm）数控机床控制面板般备轴转速修调（倍率）开关加工程中轴转速进行整倍数调整
（5）进速度vF
vF应根零件加工精度表面粗糙度求刀具工件材料选择vF增加提高生产效率加工表面粗糙度求低时vF选择加工程中vF通机床控制面板修调开关进行工调整进速度受设备刚度进系统性等限制
（6）背吃刀量
背吃刀量选择应根加工余量确定粗加工时次进应切全部余量中等功率机床背吃刀量达8~10mm半精加工时背吃刀量取05~2mm精加工时背吃刀量取02~04mm
刀具切削量参数表
刀型号
加工容
轴转速S
（rmm）
进速度f
（mmmin）
进量
（mm）
Φ10刀
外形铣削
2300
450
15
Φ6刀
外形挖槽
2800
350
1
Φ2刀
挖槽
3500
200
05
Φ8球刀
铣斜坡
2500
600
01
Φ6钻头
钻Φ6孔
1000
80
2
26 拟订数控铣削加工工序卡片
零件加工序采刀具切削量等参数编数控加工工序卡片中指导编程加工操作
数控加工工序表
单位名称
航海学校
产品名称
零件名称
零件图号
游戏手柄铣加工
游戏手柄
工序号
程序编号
夹具名称
设备
车间
口虎钳
WA31DM
数控车间
工步
容
刀具号
刀具规格
轴转速（rmin）
进速度（mmmin）
进給量（mm）
备注
01
挖外轮廓槽
T01
Φ10
2300
450
15
02
铣外轮廓
T01
Φ10
2300
450
15
03
铣斜坡
T01
Φ10
2300
450
15
04
挖两边槽
T02
Φ6
2800
350
1
05
挖圆槽
T02
Φ6
2800
350
1
06
挖槽
T03
Φ2
3500
200
05
07
精铣斜坡
T04
Φ8
2500
600
01
08
钻Φ6孔
T05
Φ6
1000
80
2
编制
审核
批准
年 月 日
第三章机床防真操作
31开界面
开广州超软数控加工仿真系统CZKJZFANUC0iM(法克)系统操作界面点击LCD显示屏显示相关信息检查急停钮松开
32 机床回零
方式选择方点击鼠标左键右键旋钮旋转回零档操作面板手动轴选择旋钮置XYZ档点击方移动方键+X+Y+Z时XYZ轴回零相应操作面板XYZ轴指示灯亮时LCD显示机械座标值XYZ坐标变0000
33定义毛坯
点击拉菜单工具选择安装毛胚工具栏选择系统开图话框
输入毛坯试题提供毛坯长宽高尺寸：115mm×70mm×30mm
确定钮保存定义毛坯退出操作
34 刀具库设置
点击拉菜单工具选择系统设置者点击工具栏中图标系统弹出系统设置话框选择刀具库设置话框加工程序单选择需刀具注意选择刀具序号必须编程时选择刀具序列号致
35刀
XY轴方刀刀时基准工具偏心式寻边器（分中棒）点击拉菜单辅助功选择寻边器者点击工具栏图标轴动安装直径10mm寻边器
旋转操作面板方式选择旋钮快速手动点击轴手动操作栏轴正
转钮X方钮 寻边器移工件左边 Z方寻边器底部低工件表面工件端出现提示显示前轴中心工件侧面距离
+X方钮寻边器工件快接左侧面时采手轮方式移动工作台操作面板方式选择旋钮切换手轮档选择进轴X选择手轮轴倍率手轮左右边住鼠标左键连续转动手轮 手轮左右边点击右键次寻边器移动刻度直固定端浮动端中心线重合弹出提示水方已位然记X机械坐标根加工程序单示G54零点X准备设置离基准边距离X机械坐标位置
样测量方法测出基准边Y方机械坐标坐标输入G54
完成XY方刀方式选择切换手动机床转入手动操作状态Z轴提起点击轴停止轴停止转动卸寻边器
Z轴刀
操作面板方式选择旋转MDI档进入MDI编辑模式PROG键LCD界面显示MDI编辑界面点击MDI键盘数字字母键输入T01 M06机械手装第刀点击循环启动钮机床运行换刀点然刀架旋转指定1#刀位刀具安装轴
然进入手动方式轴转动 点击工具栏图标开轴刀具工件Z间隙显示手动方式Z轴接工件表面直提示Z方位 时Z机械坐标值Z机械坐标值输入G54坐标
36 程序传送
写字板开程序编辑拉菜单里选择全选复制仿真系统里方式选择旋转编辑点击MDI键盘键进入编辑页面点击程式输入程序名点击键PC键盘时CTRL+V（粘贴）程序
实际机床FANUC系统传送程序功先工具拦发送端发送程序机床接收端接收程序
37 动加工
1操作面板中方式选择旋转编辑点击MDI键盘PROG键进入编辑页面输入刚接收程序号名调出需加工程序时LCD界面显示选定数控程序
2旋转方式选择动
3点击循环启动程序开始执行
4加工完第程序样操作调程序直仿真完成
第四章设计总结心
周数控铣削零件画图编程加工设计明白设计程简单书知识搬套零件加工设计加工材料刀具等等紧密联接想成功完成数控铣削零件编程加工加工零件部分尺寸精度表面质量均达零件图样技术求必须整设计工艺方案选择合理程序编制正确计算加工参数加工程中严格操作规程防真软件验证程序没错误保证实际加工程中会出现撞刀运动干涉现象
通学期末铣床零件加工设计数控加工整程更全面理解首先设计中选择刀具数控机床工具系统特点数控机床刀具材料范围较深解基掌握数控机床刀具选方法
设计加工工艺方案程中进步解工件定位基原理定位方式定位元件数控机床夹具种类特点教材中关定位基准选择原数控加工夹具选择方法更深理解
编制零件加工程序程中更熟悉数控编程容步骤编程种类程序结构格式数控编程前数学处理容基点坐标辅助程序段数值计算等更进步认识
次设计利动编程软件MasterCAM零件进行造型加工轨迹生成置处理加工程序机床传输加工等技术方法然工艺设计数值计算程序编制整程然务较繁重设计程中通断学实践解决问题会感喜悦兴奋
通设计实践真正理知识实际零件设计生产相结合教材中学许容实践中印证中吸收少验知识次调试修改终完成零件加工独立设计加工出合格零件心里豪职业规划充满着信心
参考文献
1眭润舟 数控编程加工技术 机械工业出版社 20018
2李杰臣 Mastercam入门指导 机械工业出版社 200512
3专家团 数控加工培训教程－实例解析G代码时代传播音出版社 200210
4编委会数控机床操作入门系数控铣床操作入门机械工业出版社 20018
5编委会 新编数控机床加工工艺编程操作实手册北方工业出版社 20048
三维实体图
技术求：
1 公差01 mm加工
2 毛坯尺寸115*70*30
3 材料45号钢
4 文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
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