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中等职业学校专业骨干教师国家级培训 数控技术应用专业结业论文 河南邓州市职教中心 李晓静 内容提要：此次设计是基于华中数控系统的XH714D加工中心的板类零件编程与加工。设计借助了现阶段所学的专业知识,认真分析了该零件在数控加工中的相关工艺过程。加工内容包括了铣削凸台平面、凸台轮廓、型腔；钻、铰通孔、攻螺纹等。 一 零件分析 1.1 零件材料分析 由零件图可知：零件材料为45#钢，为优质碳素结构钢。含碳量在0.42～0.50%之间，属于高强度中碳钢。具有良好的综合力学性能，切削性能良好。 1.2 零件结构分析 该零件为一个小型的板类零件，其毛坯尺寸为124×104×44mm。零件由带圆角的矩形凸台、带圆槽的凸台、五边形凸台，带圆角的型腔、通孔和两个螺纹孔组成。其上的五边形凸台为内接正五边形。 1.3 零件精度分析 由图纸可知零件的各尺寸精度要求均较高。零件毛坯留有一定的余量，凸台及凸台轮廓、型腔、通孔、螺纹孔等的精度要求较高，其中高精度要求的加工内容为：带圆角的矩形凸台轮廓、带圆槽的凸台上表面、型腔、通孔，均为7级精度要求；螺纹孔为6级精度要求。 二 加工方案 平面、平面轮廓在镗铣类数控机床上的加工方法是铣削。经粗铣的平面，尺寸精度可达IT12～IT14级（指两平面之间的尺寸），表面粗糙度值可达。经粗、精铣的平面，尺寸精度可达IT7～IT9级，表面粗糙度值可达。 孔加工方法比较多，有钻、扩、铰、镗等。大直径孔还可采用圆弧插补方式进行铣削加工。孔的加工方式与其所能达到的精度有很紧密的联系。为提高孔的位置精度，在钻孔工步前需要安排锪平端面和打中心孔工步。 对螺纹加工，要根据孔径大小采取不同的处理方式，一般情况下，直径在M6～M20mm之间的螺纹，通常采用攻螺纹的方法加工；M6mm以下，M20mm以上的螺纹只在加工中心上完成底孔加工，攻丝可通过其他手段进行。 该凸模零件由于是中小批量生产，从经济、时效等方面考虑铣六方在普通铣床上完成加工，余下的平面及凸台轮廓、通孔、螺纹孔在XH714D立式加工中心上加工完成。该零件的机械加工工艺详见表2-1： 表2-1 五边形凸台零件机械加工工艺过程卡 机械加工工艺过程卡 零件名称 图号 材料 件数 毛坯类型 毛坯尺寸 五边形凸模 0703 45# 300 板料 124×104×44mm 序号 工序 名称 工序内容 机床 工 装 1 下料 下料：124×104×44mm 气割 200mm钢板尺 2 铣 粗、精铣六方至120×100×40mm X52 φ80盘铣刀；200×0.02mm游标卡尺 3 数控加工 铣各凸台至图纸要求 XH714D 200×0.02mm游标卡尺 铣两个型腔至图纸要求 XH714D 200×0.02mm游标卡尺 深度游标卡尺 钻、铰孔至图纸要求 XH714D 200×0.02mm游标卡尺、内径千分尺 攻螺纹孔至图纸要求 XH714D M10-6H螺纹塞规 4 去毛刺 钳工去毛刺 5 检验 照图检验各部尺寸及形位公差 6 入库 清洗，涂油入库 工艺设计 日期 共1 页 第 1 页 三 确定数控加工内容 数控加工具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、生产效率高等特点。数控机床适于加工的内容有： （1）工件上的曲线轮廓表面，特别是由数学表达式给出的非圆曲线和列表曲线等曲线轮廓。 （2）给出数学模型的空间曲面或通过测量数据建立的空间曲面。 （3）形状复杂，尺寸烦多，曲线与检测困难的地方。 （4）能在一次装夹中顺带铣出来的简单表面或形状 （5）用通用铣床加工难以观察、测量和控制进给内、外凹槽。 （6）采用数控铣削能成倍提高生产率，大大减轻体力劳动的一般加工内容。 由该零件的加工方案可知，零件需要下料、铣、钻孔、攻螺纹等工序的加工，零件第一次粗铣——铣六方，加工内容较为简单，普通机床就可以保证其精度。并且加工过程中需要多次装夹，为了节约成本，提高加工效率，选择在普通铣床上加工完成。粗铣主要是去除较大余量，并为数控铣削准备精确定位基准。 各凸台、孔距的精度要求较高，圆弧等的加工在普通机床上不易控制，其精度也难以保证。而这些工序的加工又只需单工位加工即可完成，故考虑在数控铣床或数控加工中心上进行加工。 分析零件的数控加工内容及过程，知加工中所需刀具在10把左右，为了减少换刀时间，提高加工效率，确定第3工序在数控加工中心上加工。 四 数控工序加工工艺设计 设计数控加工工艺实际就是设计各工序的加工工步，主要从精度和效率两方面考虑。 4.1 数控加工工序加工内容精度分析 本工序的工序图如图4-1-1所示： 由零件的加工方案可知：本工序加工内容中精度要求较高的有：带圆角的矩形凸台的长为（取100.018±0.017）,宽为（取80.015±0.015），深为。带圆槽的凸台宽度为70±0.02