学士学位毕业设计 泵盖零件的自动编程加工学 生 姓 名：学 号：指 导 教 师：所 在 学 院：工程学院专 业：机械设计制造及其自动化中国大庆2014年 5 月摘 要本文根据数控机床的加工特点，针对具体的端盖的零件图以及加工要求，对零件的工艺方案的分析与确定，工装方案的分析，刀具的使用选择和切削用量确定的选择，确定加工顺序和加工路线以及数控工艺工序卡片。本设计采用自动编程软件编制程序，然后根据制定出的程序进行数控模拟仿真，数控模拟仿真用的软件是上海宇龙数控仿真软件，制定出的仿真模拟为本次毕业设计提供了更形象的依据来解释本次设计的内容及结果，最后将模拟仿真过程录制成视频。关键词：工艺分析；编制程序；数控仿真 Abstract In this paper, according to the characteristics of the NC machine tool, in view of the the end cover of a part drawing and processing requirements, the specific analysis process, the scheme determination of tooling and cutting tool and cutting parameter selection, determine the processing order and processing route and CNC craft process card. This design uses the Automatic programming software programming, and then according to formulate the procedure of NC simulation and NC simulation using software is Shanghai yulong NC simulation software, to develop a simulation for the graduation design provides more image on the basis of explaining the content of this design and as a result, finally the simulation process for video.Keywords：analysis processing programming CNC simulating目 录摘 要IIAbstractIII目 录IV前 言V1设计的目的和意义12.零件分析22.1 生产状态22.2 零件结构分析23.零件总体分析33.1选择毛坯33.2 工艺分析33.3 加工路线43.4 工序间的衔接44. 加工工艺过程卡55.确定数控加工内容66.数控加工工序分析76.1 零件加工内容76.2 工艺设计76.3 确定装夹方案86.4 刀具的选择96.5 加工步骤136.6程序编制及说明257. 数控模拟仿真加工287.1 进入系统287.2 选择机床287.3 机床回零297.4 安装零件307.5 输入NC程序327.6 对基准、装刀具337.7 设置参数367.8 自动加工378. 设计总结38参考文献39致 谢40附 录 一41加工工艺过程卡片41附 录 二42V黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计）前 言随着工业革命的来临和现代科学技术的进步，以及数字化控制方面技术在机械行业中得到广泛应用，现代机械成果日益趋精密复杂，而数控机床是当下机械制造业技术改造和创新的必经之路，并且具有极高的研究价值。20世纪50年代初第一台数控机床诞生了，数控机床是最具典型特色的机电一体化产品，综合了精密机械、电子、电力拖动、自动控制、自动检测、故障诊断和计算机等诸多方面的技术。数控机床的高精度、高效率及高柔性等特点决定了大力推广使用数控机床是我国制造业提高制造能力和水平，提高市场适应能力和竞争能力的必经之路。数控铣削加工是机械加工当中最常用和最主要的数控加工方法之一，加入世界贸易组织以来，我国汽车制造产业、航空航天制造产业得到了快速发展，大量具有复杂曲面的零件如模具、叶片和螺旋浆等，都需要用数控铣床进行加工。数控加工毕业设计是为了我们把所学的机械制造、机械制造基础、金属工艺学以及数控技术及应用等专业知识的总结，是实理论与实践之间的桥梁。这次数控加工的毕业设计，我们根据具体零件加工图进行工艺分析，确定加工方案、整理加工工序和确定零件夹具。在工艺加工过程中，主要考虑到精度、效率与加工成本，故该零件分为粗、精加工这样就能保证了加工质量，又提升生产效率和降低加工成本。V黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计）1设计的目的和意义设计的目的及意义主要由以下几个方面： 1.通过本次的毕业设计要达到能对典型零件的工艺分析、工艺过程的拟定于加工，提高学生的设计能力和加工的系统化知识。 2.学会使用有效的资源，提高学生的动手查阅资料收集能力。 3.根据零件图能够对零件的完整性和正确性分析。 4.完整正确分析零件图的技术要求，并把加工标准达到零件图的技术要求。 5.学会确定零件加工时的加工余量、工序、尺寸及公差的计算。 6.提高自己对零件工艺的综合应用能力的分析。 7.运用数控仿真软件的能力。2.零件分析2.1 生产状态绘制泵盖件零件图，如图2-1所示，零件材料为HT200，无热处理工艺等其他要求。 图2-1零件图2.2 零件结构分析该零件属于板类型零件，加工上表面、轮廓、螺纹和孔。虽上表面以A基准有平行度要求，但可在一次装夹中来保证与A基准的平行度要求。零件的上表面有轮廓、孔及螺纹，在数控加工中心和数控铣床上都可以满足图纸要求。零件的变形情况，为了保证零件的加工精度，虽然数控机床的精度很高，但在加工过程中产生的切削拉力和薄板弹性收缩，容易使切削面发生振动，加工薄板的尺寸公差难以保证，同时，它的表面粗超度也会增大。该零件的厚度15mm，刚性足够在加工时不易产生振动。3.零件总体分析3.1选择毛坯该零件的材料为HT200，因此，该毛坯可为铸件，如图3-1所示。图3-1 零件毛坯图3.2 工艺分析 该零件属于肋板型零件，其上下表面均可在数控加工中心上加工完成。 工件中有十个孔，其中有一个是32的通孔，七个是沉孔，分别是六个和，俩个定位销孔6，俩个螺纹孔M16。其加工的精度要求都较高，还有就是其它位置精度要求较高，所以这些部分在数控加工中心上完成加工。 考虑到泵盖零件中孔、螺纹及圆弧的加工精度要求及其位置精度要求都比较高，所以该零件的加工可以用装夹定位基准的下表面和侧表面在数控加工中心上完成加工。从上述几条可以得出，该泵盖零件在数控加工中心上将下表面和侧表面作为装夹定位基准，将上表面的多余部分铣出，而其余部分遵循先面后孔、先粗后精、先外后内、先小后大等原则进行加工，利用上述的分析可以拟定零件的加工路线。3.3 加工路线零件的加工方案。锻造热处理数铣钳工检验入库。3.4 工序间的衔接（1）在热处理完成之后进行数控加工对其进行粗精加工工序。（2）在数控加工中心上先对其进行粗加工达到基本加工要求，因为各部分的表面粗糙度质量的精度要高，所以在粗加工完成之后采用精加工，由于在加工过程中数控机床的加工效率高，更能体现了数控机床的高精、高效，并且工序集中。4. 加工工艺过程卡该零件加工工艺过程卡如表4-1所示。表4-1机械加工工艺过程卡零件图号材料件数毛坯类型毛坯尺寸板类型HT200铸件160mm100mm25mm序号工序名称工序内容机床工 装1铸造铸模压板2热处理人工时效3 数铣1. 铣零件的上表面及至图纸要求。2. 粗精铣凸台轮廓及圆弧。3. 钻6个的沉头孔。4. 钻2个6的定位销孔。5. 钻1个32的通孔。6. 钻1个的沉头孔。7. 钻、攻2个M16的螺纹孔加工中心数控平口钳端面铣刀平底铣刀钻头丝锥4钳工去毛刺，飞边倒钝台虎钳 锉刀5检验检验零件6入库涂油入库5.确定数控加工内容（1）肋板型零件的工艺过程中，从零件所需要的加工部位来看，该零件的上表面和侧表面都需要加工，并且在加工的时候不能再一次装夹中一次将零件全部加工完成。（2）泵盖零件的各加工部位的表面粗糙度都是Ra3.2的要求，但是在泵盖零件中孔需要保证其位置精度，以及考虑到所需的刀具数量和种类较多。为保证加工精度且减少换刀时间，所以加工内容适应放在数控机床上进行完成，以及有圆弧难以保证加工质量，还有就是类班型零件的加工中轮廓表面粗糙度要求较高。因此，将工序3作为数控加工程序设计的工序。6.数控加工工序分析6.1 零件加工内容(1)螺纹和孔结构都集中在上表面，其中精度要求最高的为一个32通孔，精度为IT6表面粗糙度为Ra1.6,一个的沉孔 ，精度为IT7表面粗糙度为Ra0.8，其次是6个的沉孔，2个M16的螺纹孔以及2个6的定位销孔，其加工精度不高，没有粗糙度要求。(2)从加工、定位和换刀三个方面考虑，以零件的底面为定位基准，以侧面为夹紧基准。位于上表面的外轮廓、孔及其螺纹都在数控加工中心上加工完成。6.2 工艺设计6.2.1 选择零件加工内容该工序制定方案可以按粗加工和精加工的主次顺序完成，或全部加工表面按先粗加工后精加工分开进行，对于有面有孔的零件，可以先面后孔，按这种方法划分工步，可以提高孔的加工精度。根据零件图的分析，该零件的加工工步如下：（1）在数控加工中心上粗、精铣平面到图纸尺寸及精度要求。（2）在数控加工中心上粗、精铣凸台至图纸尺寸120,90mm，10mm以及R30、R20的圆弧并保证其加工精度。（3）在数控加工中心上粗、精铣外轮廓至图纸尺寸160,100mm，15mm以及R50的圆弧并保证其加工精度。（4）打6的沉孔，26的定位销孔，132的通孔，1的沉孔，2M16的螺纹孔。6.2.2 确定加工顺序因为泵盖零件的工序较为集中，所以按使用刀具来划分，以同一把刀具完成工艺的过程作为一道工序，这种划分的方法合适于工件的代加工便面较多的情况。在数控加工上常用这种方法。所以加工顺序如下：以工件中心为编程原点，以底面为定位基准先粗、精铣上表面并到图纸尺寸及精度要求粗、精铣凸台至图纸要求尺寸粗、精铣铣外轮廓至图纸要求尺寸按图纸要求尺寸打中心孔钻孔。6.3 确定装夹方案6.3.1 装夹分析（1）零件的主要加工内容为侧边面的凸台和上表面的孔，因