数控铣加工工艺编制

数控铣加工工艺编制（精选五篇）

数控铣加工工艺编制 篇1

数控铣加工作为数控加工的典型代表在制造领域有着广泛的应用,它具有加工过程复杂、涉及因素繁多等特点。工艺员在编制具体加工程序过程中往往要靠自己的知识才能完成程序规划、参数确定、刀具选择等。这种做法编程效率低且不利于企业知识的积累。当今许多企业都已经认识到知识能够创造巨大的价值,如何提高知识管理水平,从而运用知识创造价值,是企业进行知识管理的主要目标。对于制造企业来说,研究工艺知识资源管理是企业价值创造的重要活动,也是实现企业计划目标的必要保证[1]。随着数据库技术的成熟和普及,人们积累的工艺知识的数据量正在以指数速度增长[2]。传统的工艺知识资源管理已经不适应现代企业的发展[3],严重影响了企业工艺知识的积累、交流、使用和创新,造成了工艺知识资源的不足。作者希望利用知识管理技术来规划,整理,存储数控铣加工工艺知识,形成数控铣加工工艺知识库,为企业数控铣加工的知识积累提供支撑环境。

国内对工艺知识管理技术的研究主要集中在工艺知识管理技术、工艺知识管理的基本内容和工艺知识管理体系上[4,5,6,7,8]。如文献[9]研究了工艺FMEA知识库系统及其在工艺改进中的应用,文献[10]研究了发电成本优化决策知识库,文献[11]研究了机械加工工艺知识库系统,文献[12]介绍了国家知识基础设施NKI(National Knowledge Infrastructure)。国外对工艺知识管理的研究目前集中在工艺知识管理的实施、工艺知识管理与组织、工艺知识管理与相关领域研究以及工艺知识管理技术和工艺知识管理软件工具等方面[13,14,15]。如文献[16]研究了知识库管理系统在创建智能系统验证上应用,文献[17]研究了高性能知识库技术系统的应用。与国外开发的大型高性能知识库相比,我国的很多知识库都是专用的,可重复使用性和再开发性较差。作者就是在国内还没有专门的数控铣加工工艺知识库管理软件的背景下展开研究的。

2数控铣工艺知识的表示

参照一般工艺知识的分类方法,将数控铣工艺知识分为工艺资源、工艺实例和工艺规则三大类,各个类又继续下分,直到分为一个个具体的对象。由于这些对象的属性有很大的相似性,因此可以建立一个个模板,这样在记录具体的对象时,就可以直接从模板继承其属性。面向对象知识表示法具有封装性、模块性、继承性和易维护性的特点,正好符合铣削工艺知识表示的要求。

为了区别于模板,将实际的工艺知识对象称之为“实例”。在数据库中,通过建立一个文件类型表,定义三种数据类型分别区别模板、实例及对象类,其中,用“文件夹”来表示对象类。如表1所示。

将数控铣加工工艺知识库分为模板目录和实例目录,模板目录和实例目录的下面都有工艺资源、工艺实例和工艺规则三大类,根据需要可以继续下分。上一级知识称为父类,下一级知识成为子类。对象和对象类以及对象类之间的关系采用父子关系来描述。

工艺资源和工艺实例类的知识,用对象的属性来描述,在数据库中以二维表的形式存储。为了方便用户在操作界面上随时根据自己的需要添加新的模板,将所有的属性存储在一个表(属性表)中,而将对象和对象类存储在另一个表(对象表)中,两者之间建立关联。这样,用户每新建一个对象,对象名自动存储在对象表中,而属性则自动存储在属性表中,从而避免用户每新建一个对象都产生一个新的数据表以致数据表过多。

基于规则的知识表示方法适合于表达因果关系的知识,且简单易用,便于实现推理。此外,所表示的知识并不需要描述其特征、结构或计算表达式,不需要反复的进行知识匹配与冲突消解,因此采用基于规则的知识表示方法就可以满足要求。

3数控铣加工工艺知识库的构建

研究数控铣加工工艺知识库,首先要对数控铣加工工艺知识进行分类整理,以便于管理和使用,方便企业进行知识积累。

3.1 数控铣工艺知识的树形结构

数控铣工艺资源的相关知识很多,这里选取机床、刀具、夹具和量具这四类最典型的工艺资源来构建知识库,具体使用时,用户可以根据需要添加。数控铣工艺实例记录了零件数控铣加工信息,为了方便记录,从零件信息、加工过程记录和程序这三个方面对其进行表达。而数控铣工艺决策知识涉及推理,其知识表示与工艺资源和工艺实例不同,且种类繁多,暂时不对其进行分类。数控铣工艺知识的树形结构如图1所示。

3.2 数控铣工艺资源

数控铣工艺资源包括手册数据和资源数据。手册数据是指工艺设计手册和各类工程标准中已经标准化的或相对固定的与工艺设计有关的工艺数据;资源数据是指与特定加工环境密切相关的所有工艺数据,如机床、刀具、夹具、量具、夹具和辅具等信息。由于本文研究的目的旨在方便企业对自己的工艺知识进行知识积累,故对于手册数据不作为研究的重点。

3.3 数控铣工艺实例的主要内容

数控铣削加工工艺的内容较多,概括起来有:选择适合于数控铣加工的零件,确定工序内容;分析被加工零件的图样,明确加工内容及技术要求;确定零件的加工方案,制定数控铣削加工工艺路线。根据数控铣加工的特点,可以从零件信息、加工过程和程序这三个相对较为独立的方面对其加工信息进行整理。

3.4 数控铣工艺决策

数控铣工艺决策知识由经验性规则(如前文介绍的机床、刀具、夹具、量具选择规则以及加工参数的选择规则等)、算法及对工艺决策过程进行控制的知识等组成。鉴于本文的研究目的,本文的工艺决策知识主要针对企业的一些经验性规则和算法。很多工艺决策知识都可以分解为决策前提和决策两部分,前提是决策的基础,决策是前提的结论。本文采取将规则的前提和结论同时存于一张表中的方法来表示规则。

4数控铣工艺知识库管理软件的开发

4.1 开发环境及工具的选择

操作系统选择最常用的Microsoft开发的Windows XP Professional SP3,简单易操作的Access2007建立后台数据库,JSP技术开发知识库管理软件,JAVA编译运行环境选择JDK1.6,JSP服务器采用Tomcat 6.0。程序开发调试工具选择Eclipse 3.4,它完整支持HTML,Struts,JSP,CSS,JavaScript,SQL,Hiber-nate。

4.2 管理软件的实现

4.2.1 系统功能规划

本课题研究目的是为企业的数控铣加工工艺知识积累提供软件支撑。企业可以借助于该软件将知识录入系统。为便于知识录入,本系统引入了“模板”的方法,但是系统提供的模板可能并不是企业所需要的,因此,系统要提供模板的修改功能。用户录入的实例知识可能出错误,系统应该允许用户对所录入的实例知识进行修改。对于冗余或错误的知识,系统要提供删除功能。为了安全起见,系统要为不同的用户类型提供不同的权限。此外,数据库中可能会出现数据冗余,不符合规范等问题,系统要提供数据的一致性和规范性检验功能。总的来说,系统功能包括:知识浏览,知识录入,模板新建,知识删除,知识查询,数据维护和用户管理。

4.2.2 软件体系结构

一个合理和优化的体系结构是软件正确、高效地完成设计任务的必要条件。本管理软件采取3层体系结构:用户界面层、系统功能层和系统支撑层,如图2所示。用户界面层是人机交流的窗口;功能层实现系统的功能,包括用户管理、知识库的建立与维护、查询等功能;下层为知识库层,该层完成对存储在数据库中的知识的操作和查询。

4.2.3 系统工作流程

图3展示了该系统的一般工作流程。

5知识库的应用

启动IE浏览器,在地址栏中输入登陆界面地址,就可以进入登陆界面,输入用户名和密码,验证正确后就可以进入操作主界面。根据数控铣加工的特点,本文建立了许多模板。数据库管理员通过知识库左侧的知识树可以对模板进行浏览,还可以根据需要新建模板和模板类,对于不恰当的模板和模板类进行修改和删除。用户可以对实例知识进行浏览,一般工艺员和知识工程师都可以对实例进行修改或删除操作。此外,若用户想要新建一个实例,选择需要的模板就可以直接将模板的属性继承过来。若继承的模板不符合要求,用户可以在模板的基础上对其进行修改。此外,为了存储一些图片、视频格式的文档,在基本信息界面上可以将一些文件直接上传。提供了查询功能,用户可以查询对象,也可以查询属性;可以根据父类对象查询其所有的子类对象信息,也可以根据子类对象查询其父类对象。

6结论

毕业论文-零件的数控加工工艺编制 篇2

论文题目：系 别：专 业：学 制：学 号：姓 名：指导教师：

2011

毕 业 论 文

零件的数控加工工艺编制 数控与材料工程系 数控技术 三 年

年 10 月

摘要

本次设计主要是对数控加工工艺进行分析与具体零件图的加工，首先对数控加工技术进行了简单的介绍，然后根据零件图进行数控加工分析。第一，根据本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相关因素选用刀具及刀柄和零件的轮廓特点确定需要7把刀具分别为外圆粗车刀、外圆精车刀、外切槽刀、外螺纹刀、内镗孔刀、内切槽刀。第二，针对零件图图形进行编制程序，此零件为轴类零件，外轮廓由直线、圆弧和螺纹组成，零件的里面要镗出一个锥孔，在加工过程中，工件需要调头钻孔再镗孔，第三，早钻孔对刀时要先回参考点，要以孔中心作为对刀点，刀具的位置要以此来找正，使刀位点与换刀点重合。

关键字：刀具的确定、走刀路线的选择、刀具的对刀点、工件的定位。

-I 第1章 数控加工基础

1.1 数控机床简介

1.1.1、数控机床特点

随着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种日益增多，有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中心等。

1）具有高度柔性、适应性强 2）生产准备周期短 3）工序高度集中

4）生产效率和加工精高、质量稳定 5）能完成复杂型面的加工 6）技术含量高

7）减轻劳动强度、改善劳动条件 8）有利于生产管理

1.1.2、数控机床的分类

数控设备的种类很多，各行业都有自己的数控设备和分类方法。在机床行业，数控机床通常从以下不同角度进行分类。

1．按工艺用途分类

按其工艺用途可以划分为以下四大类：

（1）金属切削类 指采用车、铣、镗、钻、铰、磨、刨等各种切削工艺的数控机床。它又可分为两类：

①普通数控机床 ②数控加工中心（2）金属成形类 指采用挤、压、冲、拉等成形工艺的数控机床，常用的

第2章 数控车削加工工艺及程序编制

工艺分析是工艺员的中心工作也是设计者设计的一个重要环节，它是对工件进行数控加工的前期准备。合理正确的工艺分析也是编制数控加工程序的重要依据。故工艺分析是数控加工不可缺少的。

正确合理的工艺分析需完成如下工作步骤和内容。

零件尺寸的正确标注：由于加工程序是以准确的坐标点来编制的，因此，各图形几何元素间的相互关系一定要明确；各种几何元素的条件要充分，应无引起冲突的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等；构成零件轮廓的几何尺寸的条件应充分。

识读零件：零件图纸直接反映零件的结构，而零件的结构决定工艺分析的合理性，所以我们要保证良好的零件结构。

工艺步骤：制定数控加工程序、划分工步、工序，确定对刀点、换刀点，刀具补偿，选择切削刀具、冷却液，编制工艺文件等。

编制加工程序：将工艺分析融入加工程序，并对其程序进行校验和优化。

2.1 零件工艺分析

零件结构分析

1.如图所示零件便面由柱面，圆锥面，顺圆弧，逆圆弧及外螺纹构成，外螺纹绞复杂其中多个直径尺寸由较高的精度，表面粗糙，零件图尺寸编注完整，符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整，零件材料为45钢，毛胚为ф

刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取re=0.15～0.2mm。

2.3刀具卡片

2.4确定工件的定位与装夹方案

在数控车床上工件定位安装的基本原则与普通机床相同。工件的装夹方法影响工件的加工精度和效率，为了充分发挥数控机床的工作特点，在装夹工件时，应考虑以下几种因素：

1.尽可能采用通用夹具，必须时才设计制造专用夹具； 2.结构设计要满足精度要求； 3.易于定位和装夹； 4.易于切削的清理；

5.抵抗切削力由足够的刚度；

工件的定位与基准应与设计基准保持一致，应防止过定位，对与箱体工件最好选择“一面两销”作为定位基准，定位基准在数控机床上要仔细找正。

由于这个工件是个实心轴，末端要镗一个30的锥孔，因轴的长度不是很长，所以采用工件的右端面和48的外圆作定位基准，使用普通三爪卡盘夹紧工件，取工件的右端面中心为工件坐标的原点，对刀点在（100.1000）处。

2.5 切削加工顺序的安排

①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

切槽

螺纹加工

速度，以v(m/min)表示。其计算公式：

v=πdn/1000(m/min)式中：d——工件待加工表面的直径（mm）n——车床主轴每分钟的转速（r/min）

根据零件的结构特点，外轮廓用采用90度外圆车刀，轮廓粗加工时留1mm的精车余量，粗加工时选主轴转速为s=800r/min，精加工选择1000 r/min，由公式计算得：切削速度v 粗加工：v=150(m/min)精加工：v=188(m/min)

2.7 数控加工工艺文件的填写

2.7.1.工艺过程卡片

2.7.2.机械加工工序卡片

2.8 保证加工精度的方法

为了保证和提高加工精度，必须根据生产加工误差的主要原因，采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺途径措施来直接控制原始误差或控制原始误差对零件加工精度的影响。

2.8.1刀具半径的选定

1.刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。2.刀具较小时不能用较大的切削量加工（刀具刚性差）。

2.8.2采用合适的切削液

1.切削液主要用来减少切削过程中的摩擦和降低切削温度。合理使用切削液，对提高刀具耐用度和加工表面质量、加工精度起重要的作用。

2.非水溶性切削液：切削油、固体润滑剂，非溶性切削液主要起润滑作用。3.水溶性切削液：水溶液、乳化液，水溶性切削液有良好的冷却作用和清洗作用。

故本设计加工时采用水溶液进行冷却。

2．9数控加工程序

本零件采用电脑软件编程，由于程序过多，这里只打出一部分，这里只展示左端部分的程序

O1234 T0404 M03 S1200 M08 F1500 G00 X77.917 Z13.100 G00 Z6.549 G00 X71.414

G01 X56.600 Z5.841 G01 Z-15.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X57.014 F5.000 G01 X55.600 Z5.841 G01 Z-16.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X56.014 F5.000 G01 X54.600 Z5.841 G01 Z-16.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X55.014 F5.000 G01 X53.600 Z5.841

G01 X0.000 Z5.300 G01 X50.600 F10.000 G01 Z-18.700 G01 X58.600 G01 Z-36.000 G01 X60.014 Z-35.293 F20.000 G01 X70.014 G00 Z5.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.800 G01 X49.600 F10.000 G01 Z-19.200 G01 X57.600 G01 Z-36.000 G01 X59.014 Z-35.293 F20.000 G01 X69.014 G00 Z5.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.300 G01 X48.600 F10.000 G01 Z-19.700 G01 X56.600

G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.800 G01 X45.600 F10.000 G01 Z-21.200 G01 X53.600 G01 Z-36.000 G01 X55.014 Z-35.293 F20.000 G01 X65.014 G00 Z3.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.300 G01 X44.600 F10.000 G01 Z-21.700 G01 X52.600 G01 Z-36.000 G01 X54.014 Z-35.293 F20.000 G01 X64.014 G00 Z2.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.800 G01 X43.600 F10.000 G01 Z-22.200

G00 Z1.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.300 G01 X40.600 F10.000 G01 Z-23.700 G01 X48.600 G01 Z-36.000 G01 X50.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.414 G00 X77.917 G00 Z13.100 G00 X100 Z100 T0404 M03 S1200 G00 X70.318 Z11.144 G00 Z0.707 G00 X59.414 G01 X-1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.000 G01 X40.000 F10.000 G01 Z-24.000 G01 X48.000

9X23.84 G1 Z-23.8 X21.52 X18.692 Z-22.386 G0 Z2.5 X25.76 G1 Z-14.341 X24.6 Z-15.965 Z-23.8 X23.44 X20.612 Z-22.386 G0 Z2.5 X27.68 G1 Z-11.653 X25.36 Z-14.901 X22.532 Z-13.487 G0 Z2.5 X29.6 G1 Z-8.965 X27.28 Z-12.213 X24.452 Z-10.799 G0 X19.5

第3章 加工成果

3.1仿真软件介绍

3.1.1软件简介

市面上的仿真软件有很多，例如：南京斯沃和上海宇龙、斐克，这里我们选用斯沃，南京斯沃软件技术有限公司开发的，是结合机床厂家实际加工制造经验与高校教学训练一体所开发的国内第一款自动免费下载更新的数控仿真软件。通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的，又可大大减少昂贵的设备投入。斯沃数控仿真(数控模拟)软件包括16大类，66个系统，121个控制面板。具有FANUC、SIEMENS(SINUMERIK)、MITSUBISHI、FAGOR、美国哈斯HAAS、PA、广州数控GSK、华中世纪星HNC、北京凯恩帝KND系统、大连大森DASEN、南京华兴WA、江苏仁和RENHE、南京四开、天津三英、成都广泰GREAT、巨森数控JNC编程和加工功能，学生通过在PC机上操作该软件，能在很短时间内掌握各系统数控车、数控铣及加工中心的操作，可手动编程或读入CAM数控程序加工，教师通过网络教学，可随时获得学生当前操作信息。斯沃数控仿真软件也是目前国内唯一自动免费下载更新的数控仿真软件。

3.1.2 斯沃界面

打开软件，选择GSK980TD

工作界面

3.对刀，输入刀补

4.开始加工

车外轮廓

钻孔

钻一个ф20深度为29的孔

完成内轮廓加工

至此整个零件仿真加工完成。

参考文献

论零件数控铣削加工工艺编制 篇3

在当前时代, 数控科技的使用非常频繁, 此时相关的机床和制作工艺以及编程三个要素之间的联系是彼此存在的。优秀的硬件装置也要配备优秀的软件要素, 也就是说要确保它的工艺和步骤是有序的协调的, 只有这样才可以确保工艺科技朝着更为优秀的方向发展。当前由于很多优秀的软件的使用, 目前一般编程工作都是自行进行的, 但是该项工艺的设计却要靠着经验充足的技术工作者来落实, 同时相关的分析以及处理工作是编程工作的关键参考内容, 所以其关键意义受到了人们的重视。文章具体阐述了该项工艺的分析和设计活动。

1 关于工艺

第一, 制作的部件是先要从图纸处分析的, 结合二维图纸, 要对其开展具体的分析工作, 要论述他的结构以及坯体相关的内容。

下图中的部件是一个复杂模式的部件, 其关键处理的四个区域。其有着较高的尺寸方面的精确性的规定, 一般不能够超过设定的数值。图纸相关的尺寸公差使用的是对称模式的, 方便加工工作的开展, 所以可以通过数控铣床处理。

所有的零件均是小批量进行的, 对于夹具来讲, 使用的是通用的, 也就是说通过虎钳来夹, 在单次的装夹的时候做好总体的加工处理, 此时就能够降低活动的次数, 而且能够将失误控制好。

对于毛坯来讲, 一般是用铸铝件, 由于其本身的变形非常严重, 同时坯体在使用该项处理的时候为了确保便捷, 而且稳定, 要有一定的余量, 所以将其尺寸定位为120x30x80, 采用MasterCAM9.0进行三维造型如图2所示。

2 关于关键结构要素的制作措施的探索

6个Φ8孔尺寸精度不高, 表面粗糙度Ra3.2μm, 制作的时候可以使用钻孔来实现设定的意义。在平面以及挖槽活动中, 关键是用端铣刀和立铣刀, 粗铣的尺寸精度和表面粗糙度一般可达IT11~IT13, Ra6.3~Ra25μm;如果对于粗糙性的规定较为严苛的话就要使用顺铣方法, 所以, 平面以及挖槽等可以分成两个步骤来实现设定的精确性规定。Φ40±0.02的三维曲面由两个半径为R26的圆弧面相切而成, 表面粗糙度为Ra1.6, 其曲面的状态不是很繁琐, 变动不高, 精确性的规定不是很严苛, 可以通过球头的设备来处理;厚度为3mm的凸缘, 内侧为深度6mm直纹面, 外侧为R3的连接圆弧曲面, 壁厚小于3mm为薄壁加工, 要想降低拉力导致的形问题, 在粗加工的时候就要在突起的区域的两边设置一样的余量, 在精细设置的时候使用较小的减小切削拉力而出现变形的现象, 在粗略处理的时候在突起的两边要留设一样的余量, 在精细处理的时候要使用小的背吃刀量、多刀的加工方式。

3 合理的选取用量

对于用量来讲, 其涵盖速率以及进给总数和深度这三个具体的内容。这三个要素中不论是哪一个提升的话都会使得功效变高, 要积极的选取用量, 要对不一样的部件状态, 比如平面等, 使用不一样的用量, 优秀的用量对于设备的抗磨性以及制作品质发挥着非常关键的意义。通过分析得知, 对于一般的部件进行大体处理的时候, 其最好是使用较大的深入以及速率, 这样能够提升功效。在精细加工的时候, 如果想要获取优秀的粗糙型以及精确性的话就要确保速率精准, 而且要确保进给数合理, 当零件表面粗糙度为Ra0.8~Ra3.2μm时, 精铣时圆周铣侧吃刀量取0.3~0.5mm, 面铣刀背吃刀量取0.5~1mm。

4 关于步骤设计

在制作部件的时候, 不一样的步骤要使用不一样的刀具, 要明确具体的制作指数以及制作的余数。其要将工序集中当成是关键的参考信息, 要切实的按照如下的内容来划分活动步骤。

(1) 粗铣:其具体的说是将大部分的物质处理掉, 使用非常高的进给数, 此时的切削力非常大, 为了便于处理一般是使用顺铣的措施;粗铣时, 选用直径为Φ8mm的平刀, 主轴转速为n=1800r/min, 进给速度400r/min, 余量为0.2mm。采用二维刀具路径粗加工, 面铣削毛坯的顶面和侧面, 三维模式的时候, 挖槽加工外形和凸缘Φ40±0.02曲面, 挖槽加工Φ75×105带有凹槽的半径为R850的圆弧曲面。

(2) 精铣:其关键的意义是铣削得到规定的型面, 确保其合乎尺寸方面的规定, 合乎形态方面的规定以及表层的粗糙型规定。在处理的时候, 选用直径为Φ6mm的球刀, 主轴转速为n=1800r/min, 进给速度800r/min;三维模式时, 平行铣削Φ40±0.02曲面, 平行铣削Φ75×105带有凹槽的半径为R850的圆弧曲面, 投影铣削凸缘外侧的R3圆弧曲面。

(3) 钻孔:最后选用直径为Φ8mm的钻头加工6个Φ8孔, 主轴转速为1500r/min。通过如上的论述之后, 在机床中进行制作, 图3是制作之后得到的部件。

5 关于工艺的关键构成要素

对于该项加工工艺来讲, 一般均是较小量进行的, 或是单件进行的, 同时它的部件的外形非常繁琐, 毛坯物质和形态是完全不一样的, 不过该项编制思想一般是完全一样的。第一要论述被处理的零件图纸, 明确具体的设置要素和技术方面的规定, 将之前的公差变为便于处理的对称模式, 明确坯体的面积。第二, 明确部件结构的制作规划。进而开展相关的工序设计活动, 明确制作步骤, 明确具体的切削总数, 做好相关的设计工作。第三, 积极的通过相关的软件来开展校验活动, 而且对制作步骤进行调节。

因为该项活动非常的繁琐, 它的设计很是便捷, 不需要设置一致的模式, 不过要不断的分析归纳, 对于平时使用较多的结构, 像是平面等等都要认真的归纳它的制作特点, 要设置工艺库等, 确保该项工艺朝着更为优秀精准的方向发展迈进。

6 结束语

对于数控活动来讲, 它的工艺设计工作是编程活动中非常关键的构成要素, 其关乎到机床是不是可以有效的使用, 关乎到部件的品质以及刀具是不是抗磨等等。所以, 编程工作者在设定工艺的时候, 要积极的分析探索, 合理的使用该项工艺内容。

摘要：文章分析了复杂模型面的零件数控铣削加工工艺编制的过程, 并且论述了部件图和制作措施等, 目的是为了不断的优化切削的指数以及设计要素。

关键词：数控铣削加工,工艺设计,切削参数

参考文献

[1]王爱玲.数控机床加工工艺[M].机械工业出版社, 2006.

[2]董天毅.加工工艺对加工精度的影响[J].汽车制造业, 2008, 7.

数控铣加工工艺编制 篇4

在我国社会经济发展的新形势下,技工院校为了培养能适应产业结构调整对高素质技能人才的需求,纷纷推行一体化课程教学改革。课程是传授学生知识,培养学生能力,提升学生素质的载体,因而课程的质量至关重要。精品课程的建设,正是高质量课程的体现,对其他课程具有示范性,其包括了课程内容、教学资源、师资队伍、实施场所及教学组织形式等方方面面。要建设好一门精品课程,必须将课程所涉及的各个方面最优化,以保证精品课的质量,达成课程的目标。

2. 课程目标

根据人社部印发《关于一体化课程建设要求》( 人社职司便函[2013]10号) 的规定,结合企业、行业的调研情况,我们重构了数控专业的课程体系,建设有针对性、有实效性的教学内容, 让学生通过《机械零件工艺编制与数控加工》这一课程进行系统而深入的学习,体验企业的真实生产环境,力求培养出企业所需的技能型人才。

本课程不仅重视学生的专业能力培养,还包括学生的工作态度、方法能力和社会能力的培养,以提高学生与他人的沟通合作能力、语言表达能力、自我学习能力、解决问题能力,为毕业后能胜任岗位工作打下了坚实的基础。

3. 精品课程建设的建设与实践

精品课程建设是一项复杂的系统性工程,同时也是一个不断完善、精益求精的动态过程。课程建设的出发点都归因于培养高素质技能人才, 因此,课程建设的一切举措都是以是否有利于人才培养为依规。

3.1优化课程内容,结合企业生产

本课程注重实现专业能力与岗位技能一体化,要求学生不仅要有岗位能力,而且还应当具备综合职业能力。通过企业调研和召开实践专家访谈会,我们确立了本门课的课程标准,并确定了具有代表性的15个学习情景。在教学内容的选择上,体现工学结合特点,任务中涉及的零件都是来自于企业生产一线的产品,含有平面复杂轮廓、轴类零件、盘套类零件、支架类、 配合类、复杂曲面类零件、车铣结合类等。学生通过完成这些零件的加工后能触类旁通,掌握同类型零件的加工方法及能力。 让学生在“做中学、学中做、学做合一”, 把理论学习和实践训练贯穿其中。

3.2加强课程的教学资源建设

3.2.1教材建设。为配合教学需要,我们组织编写了教材和学材,如《机械零件工艺编制与数控加工》一体化教学设计与学生工作页。同时,还提供了大量的工具书、作业指导书及企业技术标准等资料供学生查阅。

3.2.2信息化教学资源。为了更有利于教学活动的开展,我们采用了多种现代化教学手段,如利用软件进行仿真教学、多媒体互动教学;当老师要进行示范教学时,为了避免视线阻挡,在实训车间还配有实时视频拍摄系统,实现边录边播。

依托校园网,积极建设校内精品课程网站,将本课程的教学大纲、教案、习题、教学视频、课件及针对难点制作的 “微课”等资料全部上网,供学生自行查阅,实现开放式教学。同时, 还设有“网上在线答疑”系统,便于学生课后的学习,让教师与学生通过网络交流,解答学生提出的各种疑问。利用微信公众平台和QQ群发布技术发展的前沿动态,企业招聘信息等, 与学生进行实时交流及指导。

3.3构建“双师”型师资队伍

教师是精品课程的建设者和实施者,我们着眼于专业发展的长远规划,构建“双师”型的师资队伍。采用校企共建教学团队的机制,建立和完善教师队伍培养和评聘制度,促进专业骨干教师积累企业工作经历和树立行业影响力,打造一支素质过硬的“双师” 结构优秀教学团队。通过依托校企合作平台, 聘请行业、企业高职称、高技能的兼职教师,建设专、兼结合的专业教学团队,推进校企之间技术研讨和经验交流的制度化建设;学校教师则通过参与企业技术项目开发,提升教师的专业技术能力。同时加强教学团队的梯队建设,发扬传、帮、带作用,加强青年教师培养。教师在教育、教学过程中受到了学生的普遍欢迎,因此,高水平的教学团队是精品课程建设顺利进行和课程水平持续提高的保证。

3.4校企共建实训基地

为了便于开展一体化教学,我们在企业方建议下,对校内实训车间重新规划,创设既符合企业实际生产的车间环境,又兼顾利于开展教学及课题研究的学习环境。工作任务里涉及到的工作领域都有对应的工作区域,即资料检索区、学习讨论区、 零件加工区、产品检验区、成品放置区、合格产品存放区、废品放置区及其他配套区域。依据“教、学、做”一体化的教学模式,进行实训基地建设,充分考虑职业资格认证培训、技能鉴定等社会服务功能的要求,力争实现校企资源互补。

3.5更新教学组织形式

3.5.1课堂组织。在课堂教学组织时,结合企业的生产流程, 将其转变为学校的教学过程,按照六阶段教学法——遵循“资讯、 计划、决策、实施、检查、评估”这一完整的行动过程,在教学中教师与学生互动,以学生自主学习为主,教师只起引导、 组织的角色,让学生通过“独立地获取作息”、“独立地制定计划”、“独立地实施计划”、“独立地评价计划”这样一个完整的工作过程,从而掌握职业技能、学会专业知识,得到属于自己的工作体会和经验。

3.5.2教学策略多样化,打造精品课堂。在教学过程中,融入情景教学的模式,让学生切实体验企业的真实生产环境,采用角色扮演的方式,模拟企业的项目团队构建过程,由教师(总经理)指定几名同学作为组长(项目经理),由组长选择团队成员,团队内部进行工作的分工。立足于教材和企业工作需求分析的基础上,引入职业岗位元素,以典型工作任务为内容,运用职业任务驱动教学法来实施。学生在完成每一个工作任务时,都有5个学习活动,即有工艺分析、程序编制与仿真、零件加工、零件的检验与质量分析及工作总结与评价。

在教学方法上,根据实际需求,运用多样化的教学方式, 如头脑风暴法、卡片法、体验式教学法、模拟教学法、小组竞赛法、 角色扮演法等多种教学方法的交互使用,更活跃课堂,促进学生潜能的开发,提高教学效果。

3.5.3积极开展第二课堂教学。针对本课程实训特点,大力开展第二课堂活动,坚持课内指导性训练与课外自主性训练相结合,鼓励学生利用课余时间参与有偿劳动,进行成套设备的装配,更加深入了解自己所生产的零件实际用途,提高学生的专业实践技能力,使学生更富有成就感,求知欲和探索精神。

3.5.4因材施教。针对教学内容和学习者接受能力决定教学内容,以学生为中心的、教师为主导的理念,教学内容的选定与学生的接受能力相互匹配。针对学生的技能水平层次不同, 在选择教学任务时有所取舍,分阶段分层次地提高学生的综合职业素质能力。

3.5.5合理利用教学资源。在学生学习过程中,根据现有实训基地建有的各个区域,开展相应的教学活动,控制教学进程在安全、有序中进行。如学生讨论区,可供学生分组自主探究学习,教师巡堂指导;资料检索区,用于学生查询资料,解决生产加工过程中遇到的各种问题;成果展示区,让学生自己制作PPT课件,展示自己的成果,分享心德体会,摆放优秀作品, 激励学生。

3.5.6客观全面的评价体系。根据学习任务评价表,学生的考核成绩涵盖了各个层面,不仅仅局限于零件的质量,也注重学生的方法能力和社会能力考查。教学评价依据教学内容的学习任务,综合学生自评、教师评价、小组互评等公开公正的评价方式,针对学生好胜心强的特点,引入竞争机制,根据任务完成的难易程度划分分值比例设计评价表格,再以各个项目总和作为综合评价促使学生重视每一个环节的表现。课后再通过企业实践专家及教师进行评价,把评价的主动权交给学生,交给企业,以评分表贯穿始终,通过课堂评价和课后的关注,全方位的评价学生,既能促进学生认真对待学习,也尽可能的客观、 量化地评价学生,有利于增强教学效果。

每次任务结束时,安排学生填写教学效果调查问卷表,从教学内容深度是否适中、教学时间安排是否合理、教学形式能否调动学习积极性、教学效果是否明显以及对本次教学的整体满意程度等方面进行调查,让班上的学生在完成教学任务之后从差、较差、一般、好、很好五个层次进行选择评价,对教师的教学设计、教学内容及安排等进行反馈。改变了以往的教学模式,学生不再是单纯的被评价者,促进教学方式的改进。

4. 课程建设的效果

本课程设计是以校中厂的成套设备零件加工为背景,让学生深入体验企业的实际生产环境。在传统的数控专业学生实训中,学生的加工工件通常是考证工件,教师在进行评价时往往是对应评分表,当所加工的工件实际尺寸与评分表有偏差时, 只是相应的进行减扣分,但作为企业生产的零件,只有合格与不合格产品之分。因此,学生在实际生产中,对于产品质量的要求将更高,对学生的技能水平要求相对而言也更高了。以工学结合的模式,让学生直接参与到实际生产,学习的内容即是工厂真实而具体的工作,教学内容与企业的工作紧密联系起来, 当学生毕业后,就能真正实现与企业的无缝对接。学生在课堂上生产的合格产品,将直接交付校中厂,不再是传统的方式, 当废品回收,更加贴近企业生产,使学生在真刀真枪的工作环境下得到锻炼和成长。

4.1深层次的开展校企合作,提高教学质量

本课程的教学内容是由学校和企业进行共同研究制定,学校聘请企业的技术人员作为指导教师,在学生进行产品加工时对学生进行技术指导,特别是针对批量加工,要进行工艺分析、 夹具设计等。以校企合作,共同培养技能人才的方式,共同进行课程开发,确定教学内容,聘请企业的一线的实践专家到学校来担任专业课的教学,传授给学生新知识、新技术,既提高了学生的技能水平,也促进了教师的技能水平提高。

4.2教学模式的设计与创新

课程教学讲究工作过程系统化,而不是学科系统化。由于职业教育的特点,技工院校以培养技能型人才为主,所以我们是按照工作过程进行整合,主要实训车间开展实施《机械零件工艺编制与数控加工》的教学,以角色扮演的方式,将零件加工工艺、程序编制及加工实施的工作过程作为重点内容,按照工作过程对课程内容进行序化,将理论知识学习与实践技能训练整合、专业能力培养与职业素质培养整合。

4.3教学内容具有开放性、灵活性的特点

课程教学内容如学习领域课程和各学习情境是个开放的学习过程。可根据社会和企业的发展变化不断进行更新和调整, 任课教师可在此范围内再根据本班学生工学结合实习的实际来选定实际教学零件,形成了工作任务的开放性,使课程教学内容更贴近工作要求,让学生毕业到企业后能很快地适应岗位的要求,

4.4学生素质提升,社会认可度高

通过本课程体系培养的毕业生,工作态度、专业能力、方法能力及社会能力等综合素质都有较大的提升,实现了与企业的无缝连接,受到了企业的普遍欢迎。此外,学生在广州市的技能竞赛及创新设计比赛中,成绩均有显著提升。

4.5教师教学水平提升,教学成果突出

本团队教师在教研教改方面取得了一批重要的教学改革、 教学研究成果。本门课程被评为“广州市优秀精品课程”,团队被授予“优秀精品课程建设团队”,课程建设主持人被授予“优秀精品课程负责人”称号。

结束语

精品课建设是一个长期的过程,任重而道远,需要不断更新教育观念,紧贴企业的实际需要,不断地在建设中总结经验和创新,通过加强交流学习,才能把课程真正建设成具有一定特色和较高教学水平的示范性课程,使其真正成为课程中的“精品”,为切实提高课程教学质量奠定基石。只有坚定不移地坚持一体化课程改革,不断地完善课程体系, 加强师资队伍建设, 充实课程内容, 改进教学方法和手段, 丰富教学形式, 提高教学水平和质量, 才能更好地提升课程建设, 培养出高素质技能人才。

参考文献

[1]杨凤敏,黄碧燕.精品课程的建设与思考[J].广西轻工业,2007,102(5):114-115.

[2]赵奇平,张佑林,王琳等.工程图学精品课程教学体系构建的研究与实践[J].理工高教研究,2007,26(1):86-87.

[3]郑增铭.机械设计基础精品课程建设的探索与实践[J].兰州工业高等专科学校学报,2005,12(2):13-15.

[4]文群英.高职精品课程建设的实践与探索[J].武汉电力职业技术学院学报,2013,11(1):32-34.

[5]洪如,孟颖,叶伟华.高职高专机械制图与CAD精品课建设与实践[J].现代经济信息,2009,(18):293-294.

数控加工中顺铣和逆铣方式的探讨 篇5

关键词：数控加工,数控编程,顺铣,逆铣

引言

无论是周铣还是端铣, 顺铣和逆铣的选择都是数控铣削加工工艺与编程中必须考虑的一个基本工艺问题, 直接影响工件的加工精度和表面粗糙度。周铣采用铣刀圆周分布的切削刃铣削工件表面, 周铣又分为顺铣和逆铣。逆铣时, 铣刀旋转方向与工件走刀方向相反;顺铣时, 铣刀旋转方向与工件走刀方向相反, 如图1所示。

1 顺铣和逆铣的铣削过程分析

1.1 逆铣加工的特点和应用

逆铣时, 刀齿开始切入时, 由于切削刃存在钝圆半径, 刀齿在工件表面滑擦, 产生挤压和摩擦, 产生冷硬层, 滑擦到一定程度, 刀齿方能切入金属层, 然后切削厚度逐渐增大, 下一个刀齿切入时, 又在冷硬层上挤压和滑擦。故逆铣时, 刀齿容易磨损, 工件表面粗糙度较大。

逆铣时, 垂直方向的铣削分力易引起震动。当侧吃刀量较大和开始切入时, 过大的向上的分力有使工件向上反转的趋势。

逆铣时, 水平铣削分力的方向与工作台走刀方向相反, 丝杠螺母副螺纹牙一侧始终接触, 如图2a所示, 工作台无串动现象, 丝杠螺母副侧隙无影响, 铣削过程平稳。

1.2 顺铣加工的特点和应用

顺铣时, 刀齿切入时切削厚度最大, 然后逐渐减小至零, 避免了在已加工表面的滑擦过程, 加工表面硬化程度明显减轻, 较逆铣刀具耐用度可提高2~3倍, 工件表面粗糙度明显改善, 尤其对于难加工材料, 效果显著。

顺铣时垂直方向的铣削分力始终压向工作台, 使工件装夹更牢固, 不易引起震动。

顺铣时纵向铣削分力方向与工作台走刀方向相同。若丝杠螺母副中存在侧隙 (图2b) , 当纵向铣削分力大于工作台与导轨之间的摩擦力时, 会带动工作台向前串动, 造成振动和进给不均匀, 严重影响表面粗糙度, 刀具耐用度大大降低, 严重时会发生打刀现象。

逆铣过程中若出现“崩刃”, 则断齿表现为“扎刀”, 应先将断齿取出后再换刀, 否则, 严重影响后续加工;顺铣过程中若出现“崩刃”, 则断齿表现为“内崩”, 随切屑一起排出, 顺铣加工排屑较好[4]。

在假设机床不受丝杠螺母副间隙影响的前提下, 计算机模拟两种铣削方式[5]的结果亦表明, 顺铣较逆铣刀具寿命和表面质量均要好, 且消耗功率少。

2 顺铣与逆铣的选择

数控机床采用滚珠丝杠传动, 可以通过预紧完全消除间隙。由于顺铣时刀具耐用度高, 表面加工质量好, 消耗功率小, 故在数控机床和装有自动消除丝杠螺母副侧隙的顺铣机构或采用液压进给的普通铣床上, 优先选用顺铣。

普通铣床上由于存在丝杠螺母副侧隙, 为了避免工作台串动, 保证铣削过程平稳, 广泛采用逆铣。对于带有硬皮的铸锻件毛坯的粗加工, 为避免刀齿从待加工表面切入时打刀, 应选用逆铣。

对于铝镁合金、钛合金、耐热合金以及塑料等, 尽可能采用顺铣。高速铣削加工中, 一般不采用逆铣方式, 顺铣切削热少, 刀具负荷轻, 能减少和消除工件的加工硬化, 获得良好的加工质量。

3 端铣加工中的顺铣与逆铣

端铣加工有三种切削方式, 如图3所示。

(1) 对称铣削。中心线以上的部分相当于顺铣, 以下的部分相当于逆铣, 端铣刀轴线位于工件平面中间位置 (图3a) ;

(2) 不对称逆铣。端铣刀切入工件时切削厚度最小, 切出工件时切削厚度较大, 逆铣部分大于顺铣部分 (图3b) ;

(3) 不对称顺铣。端铣刀切入工件时切削厚度最大, 切出工件时切削厚度较小, 顺铣部分大于逆铣部分 (图3C) 。

从刀具耐用度考虑, 不对称逆铣切入时切削厚度小, 减轻了冲击, 切削过程较平稳, 适用于普通碳钢和高强度低合金钢;不对称顺铣适用于不锈钢和耐热合金, 可减少硬质合金的剥落磨损, 提高切削速度;对称铣削具有较大的平均切削厚度, 有利于用较小的进给量铣削淬硬钢。

4 数控编程中顺铣和逆铣的选择

在手工编程中, 可以用G41 (刀具半径左补偿, 相当于选择了顺铣方式) 、G42 (刀具半径右补偿, 相当于选择了逆铣方式) 代码方便地设定。

在自动编程中, 顺铣和逆铣方式的选择是工艺参数设定的基本内容之一, 如在Master CAM中, 在参数设定界面中即可选择“Climb” (顺铣) 或“Conventional” (逆铣) 两种方式。

CAXA-ME软件中, 根据刀位面及其Zmap模型计算等高线刀具轨迹的原理和算法, 确保了刀具轨迹处于顺铣状态[6]。

在编程时须注意铣削方式对实际加工余量和工件尺寸精度的影响。立铣刀加工时, 受刀具、刀柄及主轴部件刚性的影响, 在切削抗力作用下刀具会产生一定的变形, 顺铣时, 会产生“让刀”, 造成“欠切”;逆铣时, 会产生“啃刀”, 造成“过切”。刀具直径越小, 刀杆悬伸越多刚性越差时这种现象越明显。粗加工采用顺铣时, 实际精加工余量会增大;粗加工采用逆铣时实际精加工余量会减少, 应防止过切导致工件报废。

5 结语

金属切削过程是刀具与工件材料相互作用的复杂过程, 机床、夹具、刀具材料和几何角度、切削用量、切削液等诸多因素都对切削过程产生影响。在具体加工中, 不同的铣削方式会得到不同的加工效果。深刻理解顺铣和逆铣两种铣削方式特点对数控工艺与编程具有重要意义。

参考文献

[1]陈洪涛.数控加工工艺与编程[M].北京:高等教育出版社, 2003.9.

[2]张念淮.机械制造技术[M].北京:中国铁道出版社, 2012.

[3]顾雪艳.数控加工编程操作技巧与禁忌[M].北京:机械工业出版社, 2007.

[4]廉良冲.顺铣与逆铣在数控铣削中的应用分析[J].机床与液压, 2011, 39 (6) .

[5]楚锦文, 孙东明, 杜建喜, 李志刚.顺铣与逆铣的比较及计算机模拟分析[J].工具技术, 2010, 44 (11) .