毕业论文题目西门子数控铣床及实例操作专业数控加工与维护工程班级07 大专数控（一）班学生梦然然指导教师汪化娟西安工业大学函授部二00 九年摘要在数控编程之前，编程员应了解所用数控机床的规格、性能、数控系统所具备的功能及编程指令格式等。
根据零件形状尺寸及其技术要求，分析零件的加工工艺，选定合适的机床、刀具与夹具，确定合理的零件加工工艺路线、工步顺序以及切削用量等工艺参数，这些工作与普通机床加工零件时的编制工艺规程基本是相同的。
1.确定加工方案此时应考虑数控机床使用的合理性及经济性，并充分发挥数控机床的功能。
2.工夹具的设计和选择应特别注意要迅速完成工件的定位和夹紧过程，以减少辅助时间。
使用组合夹具，生产准备周期短，夹具零件可以反复使用，经济效果好。
此外，所用夹具应便于安装，便于协调工件和机床坐标系之间的尺寸关系。
3.选择合理的走刀路线合理地选择走刀路线对于数控加工是很重要的。
应考虑以下几个方面：1尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程，提高生产效率。
2合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳，没有冲击。
3保证加工零件的精度和表面粗糙度的要求。
4保证加工过程的安全性，避免刀具与非加工面的干涉。
5有利于简化数值计算，减少程序段数目和编制程序工作量。
4.选择合理的刀具根据工件材料的性能、机床的加工能力、加工工序的类型、切削用量以及其它与加工有关的因素来选择刀具，包括刀具的结构类型、材料牌号、几何参数。
5.确定合理的切削用量在工艺处理中必须正确确定切削用量。
刀位轨迹计算在编写NC 程序时，根据零件形状尺寸、加工工艺路线的要求和定义的走刀路径，在适当的工件坐标系上计算零件与刀具相对运动的轨迹的坐标值，以获得刀位数据，诸如几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、几何元素的交点或切点等坐标值，有时还需要根据这些数据计算刀具中心轨迹的坐标值，并按数控系统最小设定单位（如0.001mm）将上述坐标值转换成相应的数字量，作为编程的参数。
在计算刀具加工轨迹前，正确选择编程原点和工件坐标系是极其重要的。
工件坐标系是指在数控编程时，在工件上确定的基准坐标系，其原点也是数控加工的对刀点。
工件坐标系的选择原则为: 1所选的工件坐标系应使程序编制简单；2工件坐标系原点应选在容易找正、并在加工过程中便于检查的位置；3引起的加工误差小。
编制或生成加工程序清单根据制定的加工路线、刀具运动轨迹、切削用量、刀具号码、刀具补偿要求及辅助动作，按照机床数控系统使用的指令代码及程序格式要求，编写或生成零件加工程序清单，并需要进行初步的人工检查，并进行反复修改。
程序输入在早期的数控机床上都配备光电读带机，作为加工程序输入设备，因此，对于大型的加工程序，可以制作加工程序纸带，作为控制信息介质。
近年来，许多数控机床都采用磁盘、计算机通讯技术等各种与计算机通用的程序输入方式，实现加工程序的输入，因此，只需要在普通计算机上输入编辑好加工程序，就可以直接传送到数控机床的数控系统中。
当程序较简单时，也可以通过键盘人工直接输入到数控系统中。
数控加工程序正确性校验通常所编制的加工程序必须经过进一步的校验和试切削才能用于正式加工。
当发现错误时，应分析错误的性质及其产生的原因，或修改程序单，或调整刀具补偿尺寸，直到符合图纸规定的精度要求为止。
关键词数控工艺数控机床编程零件加工1 目录第一章数铣/加工中心及其加工工艺1.1 数控加工技术概述1.2 数控加工的工艺路线分析1.3 数控加工中刀具的选择与切削用量的确定1.4 数控加工中的夹具简介1.5 数控加工中的常用量具第二章数铣/加工中心编程基础2.1 数控机床的坐标系2.2 数控加工程序的格式2.3 数控机床程序编制的有关规定2.4 数控常用指令代码2.5 子程序的应用2.6 刀具补偿指令及其编程方法第三章典型零件的加工3.1 零件图的加工结语致谢参考文献 2 第一章数铣/加工中心及其加工工艺1.1 数控加工技术概述1.1。
1 数控编程及其发展数控编程是目前CAD/CAPP/CAM 系统中最能明显发挥效益的环节之一，其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。
在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。
由于生产实际的强烈需求，国内外都对数控编程技术进行了广泛的研究，并取得了丰硕成果。
下面就对数控编程及其发展作一些介绍。
1.1。
2 数控编程的基本概念数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。
它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点（cutterlocationpoint 简称CL 点）。
刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点，多轴加工中还要给出刀轴矢量。
1.1。
3 数控编程技术的发展概况为了解决数控加工中的程序编制问题，50 年代，MIT 设计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言，称为APT （AutomaticallyProgrammedTool）。
其后，APT 几经发展，形成了诸如APTII、APTIII（立体切削用）、APT（算法改进，增加多坐标曲面加工编程功能）、APTAC （Advancedcontouring）增加切削数据库管理系统和APT/SS （SculpturedSurface）增加雕塑曲面加工编程功能等先进版。
采用APT 语言编制数控程序具有程序简炼，走刀控制灵活等优点，使数控加工编程从面向机床指令的“汇编语言”级，上升到面向几何元素.APT 仍有许多不便之处：采用语言定义零件几何形状，难以描述复杂的几何形状，缺乏几何直观性；缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段；难以和CAD 数据库和CAPP 系统有效连接；不容易作到高度的自动化，集成化。
针对APT 语言的缺点，1978 年，法国达索飞机公司开始开发集三维设计、分析、NC 加工一体化的系统，称为为CATIA。
随后很快出现了象EUCLID，UGII，INTERGRAPH，Pro/Engineering，MasterCAM 及NPU/GNCP 等系统，这些系统都有效的解决了几何造型、零件几何形状的显示，交互设计、修改及刀具轨迹生成，走刀过程的仿真显示、验证等问题，推动了CAD 和CAM 向一体化方向发展。
到了80 年代，在CAD/CAM 一体化概念的基础上，逐步形成了计算机集成制造系统（CIMS）及并行工程（CE）的概念。
目前，为了适应CIMS 及CE 发展的需要，数控编程系统正向集成化和智能化夫发展。
在集成化方面，以开发符合STEP （StandardfortheExchangeofProductModelData）标准的参数化特征造型系统为主，目前已进行了大量卓有成效的工作，是国内外开发的热点；在智能化方面，工作刚刚开始，还有待我们去努力。
31．2 数控加工的工艺路线分理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件，同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。
数控机床是一种高效率的自动化设备，它的效率高于普通机床的2～3倍，所以，要充分发挥数控机床的这一特点，必须熟练掌握其性能、特点、使用操作方法，由于生产规模的差异，对于同一零件的加工方案是有所不同的，应根据具体条件，选择经济、合理的加工方案。
1．2．1 加工工序划分在数控机床上加工零件，工序可以比较集中一次装夹应尽可能完成全部工序。
与普通机床加工相比，加工工序划分有其自己的特点，常用的工序划分原则有以下两种。
1．保证精度的原则数控加工要求工序尽可能集中，常常粗、精加工在一次装夹下完成，为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，应将粗、精加工分开进行。
对轴类或盘类零件，将各处先粗加工，留少量余量精加工，来保证表面质量要求。
同时，对一些箱体工件，为保证孔的加工精度，应先加工表面而后加工孔。
2．提高生产效率的原则数控加工中，为减少换刀次数，节省换刀时间，应将需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再换另一把刀来加工其它部位。
同时应尽量减少空行程，用同一把刀加工工件的多个部位时，应以最短的路线到达各加工部位。
实际中，数控加工工序要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑。
1．2．2 加工路线的确定在数控加工中，刀具（严格说是刀位点）相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线。
即刀具从对刀点开始运动起，直至结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。
加工路线的确定首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量，其次考虑数值计算简单，走刀路线尽量短，效率较高等。
下面举例分析数控机床加工零件时常用的加工路线。
1．2．3 车圆锥的加工路线分析数控车床上车外圆锥，假设圆锥大径为D，小径为d ，锥长为L，车圆锥的加工；阶梯切削路线，二刀粗车，最后一刀精车；二刀粗车的终刀距S 要作精确的计算，可有相似三角形得；4 此种加工路线，粗车时，刀具背吃刀量相同，但精车时，背吃刀量不同；同时刀具切削运动的路线最短；相似斜线切削路线，也需计算粗车时终刀距S，同样由相似三角形可计算得；按此种加工路线，刀具切削运动的距离较短。
斜线加工路线，只需确定了每次背吃刀量ap，而不需计算终刀距，编程方便。
但在每次切削中背吃刀量是变化的，且刀具切削运动的路线较长。
1．2．4 车圆弧的加工路线分析应用G02（或G03）指令车圆弧，若用一刀就把圆弧加工出来，这样吃刀量太大，容易打刀。
所以，实际车圆弧时，需要多刀加工，先将大多余量切除，最后才车得所需圆弧。
车圆弧的阶梯切削路线。
即先粗车成阶梯，最后一刀精车出圆弧。
此方法在确定了每刀吃刀量ap 后，须精确计算出粗车的终刀距S，即求圆弧与直线的交点。
此方法刀具切削运动距离较短，但数值计算较繁。
车圆弧的同心圆弧切削路线。
即用不同的半径圆来车削，最后将所需圆弧加工出来。
此方法在确定了每次吃刀量ap 后，对90°圆弧的起点、终点坐标较易确定，数值计算简单，编程方便，常采用。
车圆弧的车锥法切削路线。
即先车一个圆锥，再车圆弧。
但要注意，车锥时的起点和终点的确定，若确定不好，则可能损坏圆锥表面，也可能将余量留得过大。
连接OC 交圆弧于D，过D 点作圆弧的切线AB。
由几何关系CDOC-OD -R0.414R，此为车锥时的最大切削余量，即车锥时，加工路线不能超过AB 线。
可得ACBC0.586R，这样可确定出车锥时的起点和终点。
当R 不太大时，可取ACBC0.5R。
此方法数值计算较繁，刀具切削路线短。
1．2．5 车螺纹时轴向进给距离的分析车螺纹时，刀具沿螺纹方向的进给应与工件主轴旋转保持严格的速比关系。
考虑到刀具从停止状态到达指定的进给速度或从指定的进给速度降至零，驱动系统必有一个过渡过程，沿轴向进给的加工路线长度，除保证加工螺纹长度外，还应增加δ1 （２～5mm）的刀具引入距离和δ2 （１～2mm）的刀具切出距离，这样来保证切削螺纹时，在升速完成后使刀具接触工件，刀具离开工件后再降速。