数控技术毕业论文

h

h

天津轻工职业技术学院

毕业设计(论文)

课题：

专业数控技术班级

学生姓名学生学号

指导教师

提交日期成绩

答辩日期答辩成绩

答辩教师

h

h

总评成绩

h

h

课题设计要求

1.毕业设计要求设计方案合理、各方面的数据可靠、图表规范清晰、文字

表达的语言流畅简练准确；原则上采用文内图表，不能采用文内图表的，

制图、制表形式可根据实际需要而定。

2.毕业论文要求观点正确、论证充分、资料真实、文字流畅简练、布局合

理、结构严谨、理论联系实际，有自己的见解。论文字数不得少于5000。

3.做毕业设计时要有条不紊，先想好要做的工件，然后做草稿，把设计所

需要的步骤写出来。接下来就是准备找设计需要的资料。最后按照设计要

求改好字体。

4.设计工件图会出现各种各样的问题，经过老师的指导，要按要求绘图，

5.内容摘要、关键字、目录、正文、致谢、参考文献的顺序做装订，排版

格式要规范。

h

h

设计题目

指

导

教

师

综

合

阅

评

意

见

平时成绩0~20材料成绩0~40指导教师

h

h

内容摘要

此设计主要是对汽车外板冲压模具的粗加工进行分析。本文介绍冲压模具粗加工

的常用工具和加工工艺，以及粗加工工作组的日常维护。从而使人们了解粗加工在机械

加工中的重要性。

关键字：粗加工毛坯件重要性

h

h

目录

第一章数控加工概述……………………………………………………………1

1.1数控加工概述………………………………………………………………………1

第二章加工工具选择…………………………………………………………2

2.1模具选择………………………………………………………………………………22.2刀具选

用………………………………………………………………………………22.3辅助工具………………………………………………………………………………4

第三章数控铣床介绍………………………………………………………………8

3.1数控铣床的基本知识………………………………………………………………8

3.2机床面板介绍………………………………………………………………………8

第四章粗加工加工工艺………………………………………………………11

4.1定中心……………………………………………………………………………11

4.2刷基准……………………………………………………………………………11

4.3粗底面………………………………………………………………………………12

4.4粗结构…………………………………………………………………………………14第五章粗加工的日常维

护……………………………………………………20

5.1机械加工的维护………………………………………………………………………21

致谢………………………………………………………………………………22

参考文献…………………………………………………………………………23

h

h

第一章数控加工概述

数控技术已经不再是新生事物，它已经成为现代制造技术的重要基础之一，广泛应

用到了产品制造领域，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统

机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标。数控技术

及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来

了革命性的变化。

1.数控加工概述

数控加工，是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统

机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息控制零

件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等

问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。

数控加工有下列优点：

①大量减少工装数量，加工形状复杂的零件不需要复杂的工装。如要改变零件的形

状和尺寸，只需要修改零件加工程序，适用于新产品研制和改型。

②加工质量稳定，加工精度高，重复精度高，适应飞行器的加工要求。

③多品种、小批量生产情况下生产效率较高，能减少生产准备、机床调整和工序检

验的时间，而且由于使用最佳切削量而减少了切削时间。

④可加工常规方法难于加工的复杂型面，甚至能加工一些无法观测的加工部位。

数控加工的缺点是机床设备费用昂贵，要求维修人员具有较高水平。

h

h

h

h

第二章模具加工工具介绍

2.1模具选择

2.1.1冲压模具

冲压模具是进行冲压的必要工具。对于每件冲压制品，其模具与成型工艺相一致。

一般分为落料模、拉延模、修边冲孔模、翻边整形模、合边模。

汽车冲压模具的形式很多，冲模也依工作性质,模具构造,模具材料三方面来分类。

一般可根据工艺性质分类

a.冲裁模沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切

断模、切口模、切边模、剖切模等。

b.弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一

定角度和形状的工件的模具。

c.拉深模是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模

具。

形的方法来改变毛胚的形状，其形式有凸张成形冲模、卷缘成形冲模、颈缩成形冲模、

孔凸缘成形冲模、圆缘成形冲模。

e.压缩模具：是利用强大的压力，使金属毛胚流动变形，成为所需的形状，其种类

有挤制冲模、压花冲模、压印冲模、端压冲模。

本文主要以冲压模具中的压边圈为例

压边圈：在拉伸过程中，为防止工件口缘部分失稳而起皱，在凹，凸模之间边缘部

分设置的圈形压紧装置。

2.2刀具选用

h

h

1、选择数控铣削用刀具

在数控加工中，铣削平面零件内外轮廓及铣削平面常用平底立铣刀，该刀具有关参

数的经验数据如下：一是铣刀半径RD应小于零件内轮廓面的最小曲率半径Rmin，一般

取RD=(0.8一0.9)Rmin。二是零件的加工高度H<(1/4-1/6)RD,以保证刀具有足够的刚

度。三是用平底立铣刀铣削内槽底部时，由于槽底两次走刀需要搭接，而刀具底刃起作

用的半径Re=R-r，即直径为d=2Re=2(R-r)，编程时取刀具半径为Re=0.95(Rr)。对于

一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常用球形铣刀,环形铣刀,鼓形铣刀、锥形铣刀

和盘铣刀。

h

h

选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件

周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹

槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣

刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀

和盘形铣刀。

刀具卡片如下表2.2

表2.2刀具

序号刀号名称作用

刀具参数

刀具直径转速

1T1粗盘刀底面粗加工¢160200

2T2精盘刀底面精加工¢200100

3T3间铣制基准孔¢81000

4T4层切刀去干涉¢63460

5T5层切刀去量¢50570

6T6层切刀去量¢40640

7T7牛鼻刀粗结构¢63800

h

h

8T8球头刀粗仿型¢40800

9T9球头刀清根¢301000

2.3辅助工具选择

1.27-2六角棍

图2-1六角棍

六角棍：用于更换铣刀刀头。将六角棍卡在刀头的槽里。旋转六角棍，顺时针为紧，逆

时针为松。

六角扳手与螺钉对照表

六角扳手规格螺钉规格（12.9级）

2mmM3

3mmM4

4mmM5

h

h

5mmM6

6mmM8

8mmM10

10mmM12

12mmM16(8.8级)

h

h

14mmM16

17mmM20

19mmM24

22mmM30

27mmM36

2.铜棒及字头

图2-2铜棒及字头

说明：模具上安装的镶块及标准件要有明确的安装标记，使用钢字砸在模具本体以标注

对应的安装标记，砸钢字时必须使用铜棒，避免钢字的损坏。同等硬度的物体砸钢字会

是钢字砸劈

h

h

图2-3砸字头

h

h

3.粗、细磁针

图2-4粗、细磁针

磁针：用来吸附基准孔中的铁屑。可以用于精密工件的清洁。

4.气管

图2-5气管

气管：用于气枪和气门的连接。主要用来吹干模具工件上的铁屑。

h

h

连接气源的方法

h

h

图2-6气管的连接

5.油石的型号

图2-7油石的类型

油石：用磨料和结合剂等制成的条状固结磨具。可用于打磨模具，背床片。

h

h

第三章数控铣床介绍

3.1数控铣床的基本知识

3.1.1数控铣床的特性

数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有

些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区

别。

数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部

分组成。

3.1.2数控铣床的功能

1.点位控制功能

2.连续轮廓控制功能

3.刀具半径补偿功能

4.刀具度补偿功能

5.比例及镜像加工功能

6.旋转功能

7.子程序调用功能

8.宏程序功能

3.1.3铣床相对运动的规定

在机床上，始终认为工件静止，而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与

h

h

刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。

3.1.4卧式数控铣床

其主轴轴线平行于水平面。为了扩大加工范围和扩充功能，卧式数控铣床通常采用

增加数控转盘或万能数控转盘来实现4、5坐标加工。这样，不但工件侧面上的连续回

转轮廓可以加工出来，而且可以实现在一次安装中，通过转盘改变工位，进行

h

h

“四面加工”。

3.2机床面板介绍

本文加工程序采用江苏多棱数控铣床加工。

3.2.1多棱法兰克铣床面板介绍

图3-1数控铣床控制面板

h

h

注意：

每次启动机床，首先第一步都是回机床原点。选择原点按钮，按下x，y，z三轴的

正方向。

h

h

第四章粗加工加工工艺

4.1定中心

程序所定中心和机床中心并不重合，这时候需要操作者手动定中心，通过更改面

板的绝对坐标，从而使绝对坐标和程序给定坐标一致。

4.1.1表定中心

使用表抡一个与圆环内经大小相同的圆。在程序给定位置压表，再在面板上输入

对应的数值，加上表的半径。依次将工件的四个方向八个导板都测量，取中求平均值。

图4-1圆环

h

h

图4-2表

h

h

4.1.2光刀定中心

定中心方法与表定中心类似。

有所不同的是光刀定中心针对的是毛坯件，没有导板的毛坯面。这时候可用光刀侧

刃按表定中心的方法依次确认在输入数显是注意加上刀具的半径。

图4-3光刀定中心

4.2刷基准

刚发到粗加工的模具多是毛配件，无法进行使用，必须首先进行简单处理使之可以

进行加工。

初始模具在出厂的时候都会浇注工艺腿子，如果没有，这时候需要送到指定工厂浇注。

此方法主要针对较小的复杂工件，如果是大型的结构件，则只需要在工件上表面代加工

表面用铣刀铣几个固定尺寸的面，方便翻个的时候垫块和压件。

4.3粗底面

h

h

图4-4底面走刀路线

在铣好的工艺腿处加紧，使用压板千斤压件。选择粗盘刀测定z值进行粗底面。

首先将起始点设为绝对坐标x0y0

程序：

O0001;

m03s200;

m98p2l1;

m05;

m30;

O0002;

m03s200;

m98p3l4;

h

h

Xoyo;

z-0.5f10;

m99;

O0003;

m03s200;

G91g01x-2000f1000;

y120f8000;

x2000f1000;

h

h

y120f8000;

m99;

本程序采用调子程序方法，一次便可完成粗点面工作。

所用刀具为粗盘刀，精盘刀。

图4-5左为粗盘刀，右为精盘刀。

当加工到要求厚度后换精盘刀以同样方法精底面。注意在精底面是要将压板松开。

否则将影响测量厚度。

接下来进行落活，翻模，粗结构。

需要注意的是，加工完毕的地面会有很多的铁屑，这时候需要操作者使用气枪吹干

净模具上的铁屑。

4.4粗结构

1.定中心

h

h

定中心之前首先了解工件放至床面是不一定是水平的。这时可用卡键槽的方式使键

卡在机床中心的键槽中使工件拉直。或者会有斜率测量方面的引入。使用表定中心法，

在第一块导板出使用表头压至0刻度。在面板的绝对坐标版面输入x0，y0。再在y

轴与第一块导板相同位置的第二块导板位置压表。再在mdi模式下输入指令m202；按下

循环启动键。可在斜率页面查看斜率是否正确。然后再在面板输入工件本位置给定的坐

标值。然后依次在工件的四个方向，八块导板处全部测量。最终确定坐标中心位置，然

后在面板坐标位置备份。

h

h

图4-6左为电脑图形右为图纸

2.制基准孔

定完中心的工件要在面板上记录，防止所定中心在断电或机床重新启动时丢失。并进行

第一步制基准孔。选择直径为8或10的间铣在给定位置制两个中心孔，并标出坐标。

以便后续加工的中心制定。

在手动模式下在面板输入：

M03s1200；

G90G00XxxYxx；

手轮将刀头摇到工件代加工表面。在MDI模式下输入G91G01Z-10F20；

待铣刀加工到位手动抬到安全高度。

砸数：使用铜棒和字头在加工完毕的基准孔旁边砸上该基准孔的坐标。

h

h

图4-7砸数后

3.z值检测

制孔后按给定程序进行加工。首先进行z值检测。使用任意刀具按给定仿型高度处输入

仿型高度。调用检测程序依次在给定位置进行检测。

检测目的：防止仿型高度错误，防止加工时候第一刀撞刀。防止加工量过大等。

4.63层切去干涉

走完z值检测后，调用程序进行第一步骤。去干涉。选用63层切刀，在给定高度输入

仿型高度值。调用程序进行去干涉加工。

%0001

N12G90G54G17G40G64G0X-75.907Y-16.6S1600M03

N14Z100.M07

N16Z2.5

N18G01Z-0.5F500

N20X-41.304Y-56.938F850

。。。。。。

。。。。。。

。。。。。。

N778G02I-15.J0.

h

h

N780G01Z-13.F2000

N782G0Z100.

N784X0.

N790M30

O0002

%0001

G17G40G64G54

MO3S800

G0Z100

X0Y0

Z50

Z10

h

h

G98G83X35Y-35Z-22Q-3R2K1F80

X35Y35

X-35Y35

X-35Y-30

G0Z100

X0Y0

M30

图4-9铣刀去干涉

去干涉目的：大量取出毛胚，防止后续加工撞刀等。

5.牛鼻刀粗轮廓

选择牛鼻刀输入z值，调用程序进行轮廓粗。此程序一般较长多达三到四个小时。加工

完成后可大致看出工件加工的轮廓。

6.40球头刀仿形

选择40球头刀进行第一次粗仿。在粗完轮廓的基础上使用球头刀进行粗步仿型，球头

刀因为刀头是圆的。可加工圆弧或者拐角处。

%0001

N12G90G54G40G64G17G0X-69.735Y-40.391S1600M03

N14Z100.M07

h

h

N16Z2.5

N18G01Z-0.5F500

N20X-50.Y-35.F850

N22Y35.

N24G17G02X-35.Y50.I15.J0.

。。。。。。

。。。。。。

。。。。。。

N732G02X-50.Y-35.I0.J15.

h

h

N734G01X-69.275Y-40.391

N736Z-12.F3000

N738G0Z100.

N744M30

7.30球头刀清根

然后选择30球头刀进行清根处理。为后续加工去干涉清除拐角多余切削量。

%0003

N12G90G54G17G40G64G0X0.Y0.S1600M03

N14Z100.M07

N16X1.5

N18Z3.

N20G01Z0.F200

N22Y-3.Z-0.5

N24Y0.F850

N26G17G02I-1.5J0.

N28G01X8.

N30G02I-8.J0.

。。。。。。

。。。。。。

。。。。。。

N776G01X14.5

N778G02I-14.5J0.

h

h

N780G01Z-13.F2000

N782G0Z100.

N790M30

8.Φ40层切，Φ50层切刀加工

选择Φ40.Φ50层切刀加工给定位置。从而完成粗加工给定任务。

%0002

N12G90G54G40G17G64X-46.534Y-31.592S2000M03

N14Z100.M07

N16Z2.5

N18G01Z-0.5F500

N20X-56.214Y-1.848F1500

N22G17G02X-44.425Y34.494I30.905J10.058

N24G01X-19.128Y52.892

N26G02X19.078Y52.91I19.116J-26.284

。。。。。。

。。。。。。

。。。。。。

N1370G02X15.654Y-30.019I-8.085J2.623

h

h

N1372G01X-15.626Y-30.034

N1374G02X-23.712Y-24.164I-0.004J8.5

N1376G01Z-7.F3000

N1378G0Z100.

N1384M30

9落活

使用挂钩，天车将工件放至给点地点。

图4-10天车挂钩

h

h

h

h

第五章粗加工的日常维护

机械加工的日常维护有时候是比加工更重要的，它直接影响着加工的精度，加工的

效率。所以做好日常维护工作也是粗加工工作的一部分。

5.1机械加工的日常维护

5.1刀片的维护

加工过程中刀片会随着发热加剧它的使用寿命。从而发生崩片。所以要经常的检查

刀片是否完好。如发生撞刀现象及时跟换刀头。

图5-1换刀头

5.2机床的维护

机床在长期工作后会留下很多的铁屑。影响加工精度。所以要经常的清洗机床。可

以使用油石被床面子，或者用清洁液擦拭机床。同时注意搅笼的正常使用。

h

h

图5-2搅笼的清洁

h

h

5.3切削液与润滑液填充

图5-3左为融化液右为切削液

长期使用切削液和融化液都回减少，所以要注意填充。

5.4加工铁屑的清除

长时间加工铁屑会堆积，影响加工精度，同时也会对操作者造成安全隐患。

图5-4铁屑的倾倒

h

h

致谢

三年的学习生活即将结束，回顾三年的学习生活，感受颇深，收获丰厚。在论文的

写作过程中，有很多困难，无论是在理论学习阶段，还是在论文的选题、资料查四询、

开题、研究和撰写的每一个环节，无不得到导师的悉心指导和帮助。借此机会我向导师

表示衷心的感谢！正是由于老师的传道、授业、解惑，让我学到了专业知识，并从他们

身上学到了如何求知治学、如何为人处事。同时我也要感谢我的同学给予我的帮助，他

们为我撰写论文提供了不少建议和帮助。始终认真负责地给予我深刻而细致地指导，帮

助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。正是老师的无私帮助与热忱鼓励，我的毕业

论文才能够得以顺利完成，谢谢老师！还要感谢三年的大学生活，感谢我的家人和那些

永远也不能忘记的朋友，他们的支持与情感，是我永远的财富。

最后，衷心感谢于百忙之中评阅论文的各位老师！

谢谢！

h

h

参考文献

1、《数控原理与数控机床》化学工业出版社蒙斌2009.8

2、《数控编程与加工技术》机械工业出版社张晓东王小玲2009.7

3、《数控编程技术》机械工业出版社王爱玲2008.6

4、《数控编程技术》科技出版社蒋建云2007.5.

5、《数控技术》浙江大学出版社王宏道2008.6.

6、《数控加工》中国石化出版社胡香斌2008.

7、《数控机床编程与操作》机械工业出版社王睿鹏2005.5.

8、《数控铣床/加工中心加工工艺与编程》中国劳动社会保障出版社赵正文2006.7

9、《数控机床加工工艺》机械工业出版社王爱玲李清2006.04

10、《数控编程指南手工编程》机械工业出版社罗学科2006.09

资料仅供参考!!!