毕业实习报告

河南理工大学

                       

目录

前言

公司简介

正文

1数控床的产生和发展

2数控机床的特点及应用范围

3数控铣削的工作原理及主要加工对象

4数控铣削加工工艺的制订

5零件毛坯的工艺性分析

6加工方案分析

7编程工艺基础

8加工路线的确定

9加工实例

10结束语

前言

毕业实习是我们走向工作岗位的一次重要的锻炼，做为机械设计制造及其自动化专业的一名学生，实践显得更为重要.实习目的是我们机制专业知识结构中不可缺少的组成部分，并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时毕业实习又是锻炼和培养我们岗位竞争能力及综合素质的重要渠道，培养我们吃苦耐劳的精神，也是我们接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由我们有学生到社会财富创造者的的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们以后的工作和继续深造，都是十分必要的基础

目前机械行业中，数控设备已成为主导的机械加工设备，加之专科阶段所学专业也偏重于数控技术的学习。所以这次实习我选择数控机床及机械制造技术作为实习的重点。实习的地点为安阳锻压机械工业有限公司。

安阳锻压机械工业有限公司（原安阳锻压设备厂）成立于1956年，是国家生产锻锤的定点生产厂家，河南省科技型企业、河南省锻造协会副会长单位和中国锻协常务理事单位，企业占地面积八十三亩，资产总额一亿零六佰捌拾万元，公司设有中小件机加工、大件加工、铆锻、成装、机修共五个分厂和一个在原机械部规划内的三类锻锤研究所，国家空气锤标准由安阳锻压公司起草，企业通过了ISO9001认证，空气锤、铆接机两种产品获河南省机械产品唯一一家国家颁发的旨在保护名优产品的“原产地标记注册”，企业生产的产品有系列空气锤、电液锤整机、电液锤动力头、数控全液压模锻锤、锻造操作机、闭式单点压力机、多工位自动锻造压力机、金属屑压块机、金属打包机、棒料精密剪断机、大型热锻压力机、剪板机、折弯机等十三个系列，五十六个规格产品，其中空气锤、铆接机曾分获“国优”和“省优”称号，产品畅销国内，远销世界四十多个国家和地区。由于家在安阳，所以选择它为实习的单位。
正文

1数控机床的产生和发展

随着科学技术的不断发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高约要求。机械加工工艺的自动化是实现上述要求的最重要的措施之一。它不仅能够提高产品的质量，提高生产效率，降低生产成本．还能够大大改善工人的劳动条件。汽车、拖拉机、家用电器等属于大批量生产的产品，广泛采用自动机床、组合机床和专用机床以及专用自动生产线、实行多刀、多工位多面同时加工。以达到高效率和高自动化。尽管需要较大的初始投资及较长的生产准备时间，但在大批量生产条件下，由于分摊在每 个工件上的费用较低．经济效益仍然是非常显著的。但是，在机械制造工业中约有机械加工总量的75％一80％是居于单件小批量生产，尤其是一些宇航、造船、机床、重型机械及国防工业部门的零件．精度要求高、形状夏杂、加工批量小、改型濒繁，采用普通机床加工这些零件效率低、劳动强度大．有时甚至不能加工。采用组合机床或自动化机床加工这类零件极其不合理，因为需要经常改装与调整设备。近年来，由于市场竞争日趋激烈．各生产厂不仅要提供高质里的产品，而且为满足市场上不断变化约需要进行频繁的改型。因此，即使是大批量生产．也改变了产品长期一成不变的做法。这样就使组合机床、自动化机床及自动化生产线在大批量生产中也日渐暴露其缺点或不足。为了解决上述这些问题，——种新型的数字程序控制机床应运而生，它极其有效地解决厂上述—系列矛盾，为单件、小批量生产的精密复杂零件提供了自动化加工手段。在数控机床上，工件加丁的全过程是由数字代码控制的，在加工前要用指定的数字代码按照工件图样编制出程序，制成孔带，然后输入到数控系统中去．数控机床即按照穿孔带上的指令自动地进行工作，工件加工程序是由若干程序段组合而成。每个程序段中。均有加工工件某一部分所需要的各种数据信息及机床操作的各种指令。穿孔带输入一个程序段，相应的各种数据和指令就进入数控系统，数控系统也就指挥机床完成工件的一部分加工工作。数控机床与其他自动机床相比：它要区别在于，当机加工工件改变时．除了重新装夹工件和更换刀具之外、只需更换一条新的穿孔带．不需要再对机床作任何调整。1948年．美国帕森斯公司在研制加工直升飞机叶片轮廓检验用样板的机床时，首先提出厂应用国内计算机控制机床来加工样板曲线的设想。后来受美国空军委托，帕森斯公司和麻省理工学院伺服机构研究所合作进行研制工作。1952试制成功世界上第一台二坐标立式数控铣床。后来．又经过改进并开展自动编程技术的研究。于l 9世纪进入实用阶段，这对于加工夏杂曲面和促进美国机械制造业的发展起到重要作用。1958年我国开始研制致控机床。近年来．由于引进了国外的数控系统与伺服系统的制造技术，使我国数控机床在品种、数量和质量方面得到广迅速发展。虽然我国与先进的[业国家之间还存空着较大差距．但这种差距正随着工厂、企业技术改造的深入开展不断缩小。发展数控机床的生产已成为目的机床行业的目标。数控机床必将成为我国机械工业生产中的要设备，为我国的四个现代化做出巨大的贡献。

2 数控机床的特点及应用范围

2.1应变能力强．适于多品种、单件小批零件的加工。

在普通机床上加工一个新的零件．往往要重新调整机床．更换新的工具、量具、夹具或模具等“硬件”。而在CNC机床上加工不同的零件时，只要重新编制或修改加工程序——“软件”，即可加工出不同的工件。CNC机床大大缩短了生产、技术准备时间。应变能力很强。因此适用于用于多品种、单件小批零件的加工                                                                     2.2．加工精度高，多轴联动可实现复杂轮廓的插补运动。适于高精度、形状复杂零件的加工由于CNC机床的主传动和进给传动，采用直流或交流伺服电机，可实现无级调速。大大减化了主传动和进给传动系统、传动链短。进给传动链中有消除间隙的装置。而且丝杆螺距误差、传动误差等造成的位置误差，可由测量装置和数控装置进行补偿。因此，CNC机床具有较高的加工精度。对于中、小型CNC机床，定位精度普遍可达到0.02毫米．重复定位精度可达到0.01一0.005毫米。CNC机床的自动加工方式避免了人工干预造成的操作误差。同一批加工零件的一致件很好，加丁质量十分稳定。CNC机床—般都有刀具半径补偿和长度补偿功能。可以方便地消除由于刀具磨损、刀具调整误差所造成的工件尺寸误差，提高工件加工精度。CNC机床可以对结构相形状复杂的零件进行手工编程或自动编程。机床可进行多铀联功或多维插补。因此，CNC机床适于高精度、形状复杂零件的加工。这是一般普通机床所不能。                           

2.3 大大减轻工人的体力劳动，适于工序较多而又集中的零件加工。

    CNC机床对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的。工人只要调整好机床．装卡好零件，按自动循环起动按钮，机床就可以自动进行加工。零件加工完成后，机床自动停止。零件一次装卡可完成多道工序。特别是加工中心可进行多工位、多工序的自动加工。而在普通机床加工，工人要进行繁重的重复性手工操作和工件测量。

2.4．具有较高的加工生产率和较低的加工成本。

    机床加工生产率主要是指加工一个零件密耍的时间。而加工时问包括机动时间和辅助时间。CNC机床的主轴转速和进给速度范围大，并可无级调速。加工时可选用最佳的切削速度和进给速度，可进行恒转速或恒切削速度的切削。在保证工件加工质量和刀具—定使用寿命的前提下，可尽星加大切削用量。良好的结构刚度允许CNC机床进行强力切削、高速切削。CNC机床移动部件的快速移动和定位采用加速与减速措施，选用了很高的空行程运动速度，消耗在空行程和定位的时间比普通机床少得多，有效地节省了辅助时间。由于CNC机床具有测系

统，零件加工时往往可以省去划线工时。零件装卡到机床上之后又可以减少调整和零件加工过程中的检验时间。CNC机床加工零件—般不需要制作模型、凸轮、钻模、镗模等工艺装备，大大节省了工装费用及生产技术准备时间CNC机床加工精度稳定，废品率低．也使生产成本进一步降低。因此CNC机床适于加工具有中、小批量，要求一致性好的零件，和在普通机床上需要设计制造较多工、卡、量具的零件。

2.5有利于实现机械加工的现代化管理

CNC机床加工，能准确的计算出或自动记录单件加工工时和总的加工工时。实现半成品、成品的统计、管理。能实现一台少央计算机对几台、十几台CNC机床的集中控制和管理和实现计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)，计算机辆助质量监督(CAQ)等机械加工的现代化集成制造系统。

3数控铣削的基本工作原理及主要加工对象

在数控铣床上，根据被加工零件的图样、尺寸、材料及技术要求等内容进行工艺分析，如零件的加工顺序、走刀路线、切削用量等用专用的数控指令代码编制程序单(控制介质)，通过面板键盘输入或磁盘读人等方法把加工程序输入到数控铣床的专用计算机(数控装置)中，数控装置将接收到的信号经过驱动电路控制和放大后，使伺服电机转动，通过齿轮副(或直接)经滚珠丝杠，驱动铣床工作台(X/Y 轴)和Z方向(头架滑板)，再与选定的主轴转速相配合。对于半闭环和闭环的数控机床检测反馈装置可以把测得的信息反馈给数控装置让数控装置进行比较后再处理，最终完成整个零件的加工。加工结束，机床自动停止。1．3  数控铣床的主要功能数控铣床主要可以完成零件的铣削加工以及孔加工。配合不同档次的数控系统会有较大的差别，但一般都应具有以下主要功能，

1铣削加工功能

  数控铣床一般应具有三坐标以上的联动功能，能够进行直线插补、圆弧插补和螺旋插补，自动控制主轴旋转并带动刀具对工件进行铣削加工。铣削加工，联动轴数越多，对工件的装夹要求就越低，加工范围越大。   

2刀具补偿功能

刀具补偿功能一般包括半径补偿功能和刀具长度补偿功能。利用刀具半径补偿功能可以在平面轮廓加工时解决刀具中心软迹和零件轮廓之间的位置尺寸关系．使编程员只需根据零件轮廓编程而不必汁算刀心轨迹．同时可以改变刀具半径补偿值实现容件的粗精加工，使相同的加工程序在使用时具有更大的灵活性。刀具长度补偿主要解决不同长度的刀具利用长度补偿程序实现设定位置与实际长度的协调问题。   

4进给速度、主轴转速调节功能

在数控铣床的控制面板上一般都设有进给速度、主轴转速的倍率开关．用来在程序执行中根据加工状态和编程设定位随时调整实际的进给速度和主铂转速，以达到最佳的切削效果c

5固定循环功能

 固定循环功能可以实现一些具有典型性的需多次重复加工的内容槽加工等。只要改变参数就可以适应个同尺寸的需要。

6工件坐标系设定功能

工件坐标系设定功能方便，而且还可在工件坐标系进行平移和旋转，以适应不同特征的文件。

7子程序功能

对于需要多次重复加工的内容，可以将其编成子程序，在主程序中调用的编写。子程序可以嵌套，嵌套尼数视不同的数控系统而定。

8 通信及在线加工[DNc)功能

数控铣床一般通过RS232接口与外部Pc实现数据的输人输出．如把加工程序传入数控铣床，或者把机床数据输出到Pc备份。有些复杂零件的加工程序很长，超过了数控铣床的内存容量，可以利用传输软件进行边传输边加工的方式2．1  数控铣床、加工中心的加工对象

数按铣床的加工对象

数控铣床可以进行铣、钻、扩、镗孔及攻丝等工序曲加工．但仍以铣削加工为主。

1．平面类零件

（1)平面类零件的特点

加工而平行、垂直于水平面或加工面与水平面成定角的零件称为平面类零件。其特点是各加工单儿而为平面或可经展开成的平面，如图2—1所示。图中曲线轮廓面M和正圆锥台面N展外盾均为平面.平曲类零件是数控铣削加工中最简单的零件。

2)平面类零件的加工方法

 对一般平面类零件,只需用3坐标数校铣床的两坐标联动就可以将它们直接加工出来，但对加工面或加工固的母线既不平行也不垂直于水平面的斜面，常采用以下方法进行加工。

①斜面的加]：当零件上的斜面(如图2—b)中p面)不大时，可根据其斜度的大小，用垫铁将其垫平后进行加工。若机床主轴可以摆动，则可以将其摆成适当角度后进行加工，当零件的尺寸很大，而其斜度又较小时，常用行切法加工，但会在加工面上留下叠刀峰残痕，需要用钳修法加以请除。当然，加工斜面的最佳方法是在5坐标摆动铣头式数控机床(如图2—2所示)上利用铣头摆动功能加工，可以不留残痕。

②正圆锥台而和斜筋面的加工。一般采用专用的成型角度铣刀加工。如在5坐标铣床上，虽然也能加工，但不经济。

2．变斜角类零件

3．曲面(立体)类零件

数控铣床操作方法

1数控铣加工常用的对刀方法

对刀的定义

对刀过程，就是设法找到工件零点在机床坐标系巾所处的坐标值，是数控加工中较为复杂的工艺淮备工作之一，也是数控加工中极义重要的—项基础工作，对刀的好与差将直接影响到零件的加工精度。在对刀之前，首先要了解刀位点的概念。刀位点，是指在数控编程与加工中，用以表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点。

对于键槽铣刀、立铣刀和端铣刀等平底铣刀的刀位点为刀具底面与刀具轴线的交点；球头铣刀的刀位点为球心；盘(片)铣刀的刀位点为刀具对称中心平面与其圆柱面上切削刃的交点。在加厂程序执行前、调整每把刀的刀位点，使其尽量重合于某一理想基准点，这一过程称为对刀。理想基准点可以设定在基准点的刀尖上，也可以没定在对刀仪的定位中心(如光学对刀镜内的十字刻线交点)上。通过对刀或刀具预调，还可同时测定各号刀的刀位偏差有利于设定刀具补偿量。

2对刀的分类

对刀一般分为手动对刀和自动对刀两大类。手动对刀是全部或大部分采用手工方式完成对刀过程。它又分为机外手动对刀和机内手动对刀两种：机外手动对刀可利用钢尺、光学对刀镜及机外对刀仪(或预调仪)等工具进行；机内手动对刀可利用ATC等对刀装置或与数控装置中的CPU通信功能相配合进行。白动对刀是利用cNc装置，并通过刀具自动检测系统而实现的—种全自动化的机内对刀过程。内于自动对刀所需装置价格昂贵，调试较难，故仪在少量的高档数控机床上采用。目前．绝大多数的数控机床采用于动对刀，基本办法有：

1）定位对刀法   

 定位对刀法的实质是按接触式设定基准重合的原理而进行的一种极定位对刀方法．其定位垂FB由须设的对刀基准点来实现。对刀时，只要将各号刀的刀位点调整至与对刀基准点重合即可。该方法简便易行，因而得到较广泛的应用，但其对刀精度受到操作者技术熟练程度的影响．一般情况下其精度都不高．还需在试切或加工中进行修正。

2)光学对刀法

 这是一种按非接触式设定基难重合的原理而进行的一钟对刀方法．其定位基准通常由光学显微镜(或投影放大镜)上的十字基推刻线交点来体现。这种对刀方法比定位对刀法的对刀精度高、并且不会损坏刀尖．是一种推广采用的方法。

3)ATC对刀法

ATC对刀法是通过一套将光学对刀镜与CNC组合在一起，从而通过具有自动刀位计算功能的对刀装置(即ATC装置)所进行的一种机内手动对刀方法，也称为半自动对刀法。采用这种方法进行对刀时．需要将由显微镜十字刻线交点体现的对刀基准点调整到机床的固

定圆点位置上，以便于cNC进行计算和处理。

4)试切对刀法

在以上各种手动对刀方法中，均因可能受到手动和目测等多种误差的影响，其对刀精度十分有限．往往需要通过试切对刀，以得到更加推确和可靠的结果。

数控铣削是机械加工个最常用和最丰要的数控加工人法之一，它除了能铣削普通铣床所能铣削的各种零件表向外，还能铣削普通铣削普通机床不能铣削的需2—5坐标联功的各种平面轮廓和人体轮廓，根据数控铣床的特点，从铣削加工角度来考虑，适合数控铣削的主要加工对象啊以下几类：

3.1、平面类零件

  加工面平行或垂直于水平面，水平面的夹角为定角的零件为平面类零件。数控铣床能够加工绝大多数平面类零件。平面类零件的特点足各个加工面是平面，或可以展开成平面，例如图曲线轮廓而肘和正圆台面冲，展开后均为平面类零件是数控铣削加工对象小而简单的  类似件，  且只要用极坐标数控铣床Y3两轴坐标联动(即轴丫坐标联动)就可以把它们加工出来。   

3.2、变斜角类零件

加工面与水平向的夹角呈连续变化的零件称为变斜角类零件。这类零件多为精密零件、如飞机上的镕体梁、框、线条与肋等；此外还有检验夹具与装配架等也都是变斜角类零件。变斜角类字件的变斜角加工面不能展成为平面，但在加工中，加工面与铣刀圆周接触的瞬间为一条线。最好采用四坐标或入坐标数控铣床摆角加工，在没有上述机床时，可采用二坐标数控铣床，进行两轴半坐标近似加工。   

3.3、曲面类零件

加工面为交错曲面的零件称为曲面类零件，如模具、叶片、螺旋桨等。曲面类零件加工面不能展开为平面，加工时，加工面与铣刀始终为点接触。加上曲面类零件—般采极坐标数控铣床。当曲面较复杂、通道较狭窄、台伤及需刀具摆动时，要采用正坐标铣床。

4数控铣削加工工艺的制订

制订零件的数控铣削加工工艺是数控铣削加工的 一项首要工作，数控铣削加工工艺制订的合理与否，直接接影响到零件的加工质量、生产率和加工成本。根据数控加工实践，制订数控铣削加工工艺要解决的主要问题有以下几个方面：

4.1零件图的工艺性分析

制门零件的数控铣削加工工艺时，首先要对零件图纸进行工艺分析。

4.2数控铣削加工内容的选择

数控铣床的工艺范围比普通铣床宽，但其价格较普通铣床高得多，因此，选择数控铣削加工内容时，应从实际需要和经济性两个方面考虑。通常选择下列加工部位为其加工内容。

 1)零件上的曲线轮廓，特别是由数学表达式描绘的非圆曲线和列表曲线等曲线轮廓；

2)已给出数学模型的空间曲面；

3)形状复杂、尺寸繁多、划线检测困难的部位；

4)用普通铣床加工难以观察、测量和控制进给的内外凹槽：

5)与其他尺寸配合的高精度孔或面：

6)能在一次安装中顺带铣出来的简单表面；

7)采用数控铣削后能成倍提高生产率，大大减轻人工加工强度的一般加工内容；

8）对于简单的粗加工表面、需长时间占机人工调整(如以毛坯租基淮定位划线找正)的粗加工表面、毛坯上的加工余量不太充分或不太稳定的部位及必须用细长铣刀加工的部位(一般指狭窄深槽或高肋板小转接圆弧部位)等；宜选作数控铣削加工内容。

4.3零件结构工艺性分析

4.3.1．零件图样寸的正确标注

由于加工程序是以渡确的坐标点来编制的，因此，各图形几何要素间的相互关系(如相切、相交、垂直和平行等)应明确；各种几何要素的条件要充分，应无引起矛盾的多余尺小或影响工序安排的封闭尺小等o

4.32．保证获得要求的加工精度 

虽然数控机床精度很高，但对一些特殊情况，例如过薄的底板与肋板，因为加工时产生的切削拉力及薄板的弹性退让极易产生切削面的振动，使薄板厚度尺寸公差难以保证，其表面租糙度也将增大。根据实践经验，对于面积较大的薄板，当其厚度小于3咖时，就应在工艺上充分重视这一问题o

4.33．尽量统一”零件轮廓内圆弧的有关尺寸

 轮廓内圆弧半径尺常常限制刀具的直径。，若工件的被加工轮廓高度低，转接圆弧半径也大，可以采用较大直径的铣床来加工。在加工其底板面时，进结次数也相应减少，表面加工质量也会好一些，因此工艺性较好。反之，数控铣削工艺性较差；一般来说，当被加工轮廓面到达的最大高度时，可以判定零件上该部位的工艺性不好；    铣削面的槽底圆圆角或底板与肋板相交处的圆角半径r(如图5—4所示)越大，铣刀端铣削平面的能力越差，效率也较低。当大到一定程度时甚至必须用球头铣刀加工，这是应当避免的。因为铣刀与铣削方向接触的最大直径为铣刀直径，当D越大而r越小时，铣刀端刃铣削平向的面积越大，加上平面的能力越强，铣削工艺性当然也越强，有时当铣削的底面面积较大，底部圆弧也较大时，我们只能用两把r不同的铣刀(  把刀的f小些，另一把刀的r符合零件图样的要求)分两次进行切削。

。

在一个零件的这种凹圆弧半径在数值上的一致性问题对数控铣削的工艺性显得相当重要。一般来说，即使不能寻求完全统一，也要力求将数值相近的圆弧半径分组靠拢，达到局部统一，以尽量减少铣刀规格与换刀次数，并避免因频繁换刀而增加了零件加工回上的接刀阶痕，降低加工表面质量o

4.34．保证基准统一原则 

有些零件需要在铣完一面后再重新安装铣削另一面由于数控铣削时不能使用通用铣床加工时常用的试切方法来换刀，往往会因为零件的重新安装而产生定位误差。这时，最好采用统一基准定位，因此零件上应有合适的孔作为定位基准孔。如果零件没有基准孔，也可以专门设置工艺孔作为定位基准(如在毛坯上增加工艺凸台或在后继工序要铣去的余量亡设基准孔。

4.35．分析零件的变形情况 

零件在数控铣削加工时的变形，不仅影内加工质量，而且变形较大时，会使加工不能继续进行下去。这时就应当考虑采取一些必要的工艺措施进行预防，如对钢件进行调质处理，对铸件进行退火处理，对不能用热处理方法解决的，也可考虑精加工及对称去余量等常规方法。

5零件毛坯的工艺性分析

零件在进行数控铣削加工时，由于加工过程的自动化，使余量的大小、如何装灾等问题在设计毛坯时就要仔细考虑好。否则，如果毛坯不适合数控铣削，加工将很难进行下去：根据经验，下列几方面作为毛坯工艺性分析的要点。

5.1毛坯应有充分、稳定的加工余量  毛坯主要指锻件、铸件。

因模锻时的欠压量与允许的错模量会造成余量的多少不等；铸造时也会因砂型误差、收缩量及金屑液体的流动性羌不能允满型腔等造成余量的不等。此外，锻造、铸造后，毛坯的挠曲与扭曲变形程度的不同也会造成加工余量不对称、不稳定。因此，除板料外，不论是锻件、铸件还是型材，只要推备采用数控铣削加工，其加工面均应有较充分的余且。经验表明，数控铣削中最难保证的是加工过度的小尺，这点应该引起特别重视，在这种情况下，如果已确定或准备采用数控铣削加工，就应事先对毛坯的设计进行必要更改或在设计时就加以充分考虑，即在零件图样注明的非加工面处的余量。

 5.2．分析毛坯的装夹适应性 

主要考虑毛坯在加工时定位和夹紧的可靠性与方便性，以便在一次安装中加工出较多表面。对不便十装夹的毛坯，可考虑在毛坯外增加装夹余量或工艺台、等辅助基准。

5.3．分析毛坯的余量大小及均匀性 

主要是考虑在加工时要不要分层切削，分几层切削。也要分析加工中与加工后的变形程度，考虑是否采取预防性措施与补救措施。如对于热轧中、厚铝板经淬火时效处理后很容易在加工中与加工后变形，最好采用经预拉伸处理的淬火板坯。

6加工方案分析

 6.1平面轮廓加工 

平面轮廓多由直线和圆弧或各种曲线构成，通常采用二坐标致控铣床进行两铀半坐标加工图5-7为由直线和圆弧构成的零件平面轮廓，采用铣刀沿周向加工，.为保证加工面光滑，刀具切向切入。

  

6.2固定斜角平面加工 

固定斜角平向是与水平面成一固定夹角的斜面，常用如下的加工方法:   

1)当工件不大时，可用斜垫板垫平加工。如果机床上轴心有摆角功能，则可以摆成适当的定角，用不同的刀具来加工(见图5—7)当零件尺寸很大，斜面斜度又较小时，常用行切法加工，但加工后，会在加工面上留下残留面积，需要用钳修方法加以清除，用三坐标数控立铣加上它机整体壁板零件时常用此法。当然，加工斜面的最佳力法是采用三坐标数控铣床，主轴摆角后加工，可以不留残留面积。

2）对于正圆台和斜角表面一般可用专用的角度成型铣刀加工。其效果比采用五坐标数控铣床摆角加工较好。

6.3．变斜角面加上  常用的加工方案有列十种：

1)对曲率变化较小的变斜角面，选用X、Y、Z和4四坐标联动的数控铣床．采用立铣加工 (但当零件斜角过大，超过机床主轴摆角范围时，可用角度成型铣刀加以弥补)以插补方式摆角加工，加工时，为保证刀具与零件型面在全长上始终贴合刀具绕4轴摆动角度 。  

2)对曲率变化较大的变斜角面，用四坐标联功加工难以满足加工要求，最好用五轴联动数控铣床，以圆弧插补方式摆角加工。

3)采用数控铣床四轴联动，利用球头铣刀和鼓形铣刀，以直线或圆弧插补人式进行分层铣削加工，加工面的残留面积用钳修方法清除，由于鼓形铣刀的直径可以做得比球头铣刀的球径大，所以加工后的残留面积高度小，加上效果比球头铣刀好。

7编程工艺基础

    在cNc机床上加工零件，在编程之前，首先遇到的就是工艺编制问题。在普通机床上零件加工的工艺过程实际上只是一个工艺过程卡，机床加工的切削用量、走刀路线、工序内的工步安排等，往往都是由操作上人自行决定。而cNc机床是按照程序进行加工的。因此，加工中的所有工序、工步，每道工序的切削用量、走刀路线、加工余量和所用刀具的尺寸、类型等都要预先确定好并编入程序中。为此，要求一个合格的编程员首先府该是“个很好的工艺员。对cNc机床的性能、特点相应用、切削规范和标准刀具系统等要非常熟悉，否则就无法做到全面、周到地考虑零件加工的全过程并正确、合理地确定零件加工程序。

7.1  加工工件的选择

    不同类型的零件应在不同的cNc机床上加工。cNc车床适于加工形状比较复杂的轴类零件和由复杂曲线回转形成的模具内型腔。cNc立式镗铣床和立式加工中心适于加工箱体、箱盖、平面凸轮、样板、形状复杂的平面或立体零件，以及模具的内、外型控等。卧式镗铣床和卧式加工中心适于加工复杂的箱体类零件、泵体、阀体、壳体等。多坐标联动的卧式加工中心还可以用于加工各种复杂的曲线、曲面、叶轮、模具等。总之、不同类型的零件要选用相应的CNC机床加工，以发挥CNC机床的效率和特点。

7.2  工件加工工序的划分

    在cNc机床上持别是在加上中心上加工零件，工序十分集中，许多零件只需在一次装卡中就能完成全部工序。但是零件的粗加工、特别是铸、锻毛坯零件的基准平面、定位面等部位的加工应在普通机床加工完成之后，再装卡到cNc机床上进行加工。这样可以发挥cNc机床的特点，保持CNC机床的精度，延长CNC机床的使用寿命，降低CNC机床的使用成本。经过粗加工或半精加上的零件装卡到CNC机床上之后。机床按规定的工序‘步一步地进行半精加工和精加工。 在cNc机床加工零件其工序划分方法有：

  1)刀具集中分序法  就是按所用刀具划分工序，用同一把刀加工完零件上所有可以完成的部位。再用第二把、第三把刀完成它们可以完成的其它部位。这样可以减少换刀次数，压缩空程时间，减少不必要的定位误差。

 2)粗、精加工分序法  对单个零件要光粗加工、半精加工，而后精加工。或者一批零件，先全部进行粗加工、半精加工，最后再进行精加工。粗精加工之间，最好隔一段时间，以使粗加工后工件的变形得到充分恢复，再进行精加丁。以提高零件的加工精度。

3)按加工部位分序法    一般先加工平面，定位面，后加工孔；先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状；先加工精度较低的部位，再加工精度要求较高的部位。

    总之，在cNc机床上加工零件，其加工工序的划分要视加工零件的具体况具体分析。许多工序的安排是按上述分序方法进行综合安排的。

7. 3  工件的装卡方式

    在cNc机床上加工零件，由于工序集中、往往是在一次装卡中完成全部工序。工件的定位、夹紧方式要注意以下几个方面。

1)应尽量采用组合夹具。当工件批量较大、工件精度要求较高时，可以设计专用夹具。

2)零件定位、夹紧的部位应考虑到不妨碍各部位的加工、更换刀具以及重要部位的测量。

尤其要注意不要发生刀具与工件、刀只与夹具相撞的现象。

    3)夹紧力应力求通过靠近主要文承点上或在文承点所组成的三角形内。应力求靠近切削

部位，并在刚性较好的地方。尽量不要在被加工孔径的上方。以减少零件变形。

    4)零件的装卡、定位要考虑到重复安装的一致性，以减少对刀时间，提高同一批零件加工

的一致性。一般同一批零件采用同一定位基理，同一装卡方式。

8加工路线的确定

    所谓加工路线，就是指数控机床在加工过程中，刀具运动的轨迹和方向

线的确定是非常重要的。因为它与零件的加工精度和表面粗糙度密切相关

应考虑以下几点。

1)应尽量减少进、退刀时间和其它辅助时间。

2)在铣削加工零件轮廓时、要考虑尽量采用顺铣加工方式这样可以提高零件表面粗糙度和加工精度，减少机床“颤振”。

3)选样合理的进、退刀位置，尽量避免沿零件轮廓法向切入和进给中途停顿。进、退刀位置应选在不太重要的位置。

4)加工路线一般先加工外轮廓，再加工内轮廓。

22．5 切削用量的选择

    在cNc机床上加工零件时，其切削用量都预先编入程序中，在正常加工情况下，人工不予改变。只有”在试加工或出现异常情况时，才通过速度调节旋钮或电手轮调整切削用量。因此程序中选用的切削用量应是最佳的、合理的切削用量。只有这样才能提高cNc机床的加工精度、刀具寿命和生产率，降低加工成本。

影响切削用量的因素有：

1)机床  切削用量的选择必须在机床主传动功率、进给传动功率以及主铀转速范围、进给速度范围之内。机床一刀具一工件系统的刚性是限制切削用量的重要因素。切削用量的选择应使机床一刀具一工件系统不发生较大的“颤振”。机床的热稳定性好、热变形小，可适当加大切削用量。

2)刀具

刀具材料是影响切削用星的重要因素CNC机床所用的刀具多采用可换刀片(机夹刀片)并具有一定的刀具寿命。机夹刀片的材料和形状尺寸，必须与程序中的切削速度和进给量虽相适应并存入刀具参数中去.标准刀片的参数请参阅有关手册及产品样本。

3)工件 

不同的工件材料要采用与之适应的刀具材料、刀片类型，要注意到可切削性。优良的可切削性的标志是．在高速切削下，有效地形成切屑，同时具有较小的刀具磨损和良好的表面加工质量。较高的切削速度、较小的切削深度和进给量，可以获得较好的表面租糙度。合理的恒切削速度、较小的切削深度和进给量可以得到恰当的加工精度。应隔一定时间对工件的重要尺寸进行检验，控制刀具磨损量急时进行刀具补偿或更换刀片。

一、程序编制的基本概念

1．数控编程的方法

数控机床是按照事先编制好的零件加工程序自动地对工件进行加加工的高效自动化设备‘在数控编程之前，编程人员首先应了解所用数控机床的规格、性能、数控系统所具备的功能段编程指令格式等。编制程序时，应针对图样规定的技术要求、零件的几何形状、尺寸及工艺要求进行分析，确定加工方法和加工路线。再进行数学计算．获得工位数据，然后按数控机床规定的代码和程序格式将工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能(换刀、主正反转、切削液开关等)编制加工程序，并输入数控系统．有数控系统控制数控机床自动地进行加工。

数控机床所使用的程序是按一定的格式并以代码的形式编制的，一般称为“加工程序。目前零件的加工程序编制方法主要有以下二种：

(1)手工编程  利用一般的计算工具，通过各种数学力法，进行指令编制。这种方式比较简单，很容易掌握．适应性较大。算量不大的零件编程，对机床操作人员来讲必须掌握。人工进行刀具轨迹的运算适用于中等以下复杂程序

(2)自动编程  自动编程是利用通用的微机编制数控加工程序。编程人员只需根据图样的要求，使用数控语言编写出零件加工源程序，输入计算机．由计算机自动地进行数值计算、后置处理、编写出零件加工程序单。对形状简单(轮廓由直线和圆弧组成)的零件．手工编程是可以满足要求的，但对于曲线轮廓、三维曲面等复杂型面的零件加工程序，采用自动编程效率高，可靠性好。

(3)CAD／CAM编程  利用  CAD／CAM系统进行零件的设计、分析及加上程序自动编程。该种方法适用于制造业中的CAD／CAM集成系统．目前正被广泛应用，该方式适用面广、效率高、程序质量好．但掌握起来需要一定时间。

2．数控编程的步骤

数控编程的主要内容有：分析零件图样确定工艺过程、数值计算、编写程序、校对程序及首件试切。   

(1)分析图样、确定工艺过程  在确定工艺过程时．要根据图样对上件的形状、尺寸、技术要求进行分析．然后选择加工方案、确定加工顺序、加工路线、装夹方式、刀具及切削参数．同时还要考虑所用数控机床的指令功能，充分发挥机床的效能，加工路线要短，

(2)数值计算  根据零件图的几何尺寸，确定工艺路线及设定的坐标系，计算零件粗、精加工各运动轨迹，得到刀位数据。对于形状比较简单的零件(如直线和圆弧组成的零件的轮廓加工。需要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值，有的还要计算刀具中心的运动轨迹坐标值。对于形状比较复杂的零件(如非圆曲线、曲面组成的零件)，需要用直线段或圆弧段逼近，根据要求的精度计算出其节点坐标值，这种情况一船要用计算机来完成数值计算的工作。

3)编写零件加工程序单  加工路线、工艺参数及刀位数据确定以后，编程人员可以根据数控系统规定的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序单。此外．还需填写有关的工艺文件，如数控加工工序卡片、数控刀具卡片、数控走刀路线等。

(4)程序校验与首件试切  程序单必须经过校验和试切才能正式使用。在有CRT图形显示屏的数控机床上，用模拟刀具与工件切削过程的方法进行检验，但这些方法只能检验出运动轨迹是否正确，不能查出被加工零件的加工精度。因此有必要进行零件的首件试切。当发现有加工误差时，应分析误差产生的原因，加以修正。

9加工实例

    加工如图8—54所示零件，图a为毛坯，图b为零件图。外圆精加工余

量x向0.4mm，Z向0.1mm，内孔精加工余量x向0.44mm，z向0.1mm，钻头直径为23mm

螺纹加工用G92命令，工件程序原点如图。

程序

OO004；

M41；

G50 S1500；

GOO S400 T1010 M04

    x62．O Z0；

G96 S120；

G01 x0‘

G00 G97Z50．O S500;

G28 U0 W0 T0 M05;

N2

 G00 S250 T0505M04 F0.2

    XO Z2.0

 G74 R0.5，

 G74Z-15.0 Q4．0；

 G28 U0 w0 TO M05；

N3

 G00 S400 T0202 M04 F0.25;

    X64．o z2．0；

 G71 U1.5 R0.5，

 G71 P10 Q11U0.4 W0.1;

 G00 G42 X0；

 G01 Z0；

     X46.8;

    x50.0 Z-6.0；

    x56．O K-1. 0；

    z-20.0；

    X58．0；

    X 62.0 Z-22.0;

 G00 S300 T0808 M03 F0.2

     X12．0z2．0；

 G7l U1.5 R0．5;

 G71 P12 Q13 U-0.4 W0.1;

 G01 Z0；

 G02 X24.0 Z-8.0 R10.0;

 G01 Z-15.0

N13

 G0l G40 X12.0;

 G28 U0 w0 TO M05；

N56

 G00 S400 T0404 M04 F0.1

     X 64.0 Z2.0；

G96 S150；

G70 P10 Q11；

G00 G97 Z50．O S400；

G28 U0 W0 TO M05；

G00 S300 T1212 M04 F0.0

    X12．0 Z2．0

U70 P12 Q13;

G00 G97 Z50．0 S400；

G28 U0 WO TO M05；

G00 S450 T0707 M04;

    X58．0 Z-1.0;

G92 X55.4Z-16.0 F1．5

    X54.9；

    x 54.2；

G28 U0 W0 T0 M05;

M30;

    例8—1  加工图8—1所示零件。毛坯为直径40mm的棒料。从石端至左端轴向走刀切削，粗

加工每次进给深度2mm，进给量为0．2mm/r，精加工余量x向0.4mm(直径值)，z向0.1mm,工件程序原点如图8—1所示。

   

数控铣床的组成和工作原理

数控铣床的组成

数护铣床一般出铣床本体、数控装置部分、伺服驱动装置、辅助装置等部分组成。

1．铣床本体铣床本体是数控铣休的机械部件，包括床身、立柱、主抽箱、工作台相进给机构等   

2．数控装置部分（cNc装置)数控装置是数控机床的核心部分，数控机床几乎所有的控制功能如运动部件的位置和速度等都由它控制。  3．伺服驱动装置伺服驱动装置是数控铣床执行机构的驱动部件，主要包括主轴电机和进给伺服电机，经济型数控机床常采均步进电动机。它把来自数控装置的运动指令进行放大，驱动铣床的运动部件，使[作台按规定轨迹移动或准确定位。   

4．辅助装置

辅助装置主要指数控铣床的一些辅助配套部件，如手动换刀时用到的气动装置、加工冷却时用到的冷却装置、冲屑时用的徘屑装置等。 

上图为机加工的工件实例，以下为编写的程序

O1234

G54 G40 G80 G90 G17 G49;

G0 Z100;

M03 S600 M08；

X40 Y0;

Z2;

M98 P1235;

M05;

M00;

M03 S800;

G55;

M98 P1236;

G51.1 X0 I-1000;

M98 P1236;

G50.1 X0 I1000;

G0 Z100;

Y200;

M30;

O1236

G00 X16 Y12;

G01 Z0 F50;

Y-12 Z-3;

G41 D02 X11 F120;

G03 X21 R5;

G01 Y12;

G03 X11 R5;

Y-12;

G40 X16;

Z2;

M99;

O1235

G0 X40 Y0;G01 Z-4 F50;

G41 Y8 D01 F120;

G03 X32 Y0 R8;

G01 Y-54;

G02 X24 Y-32 R8;

G01 X-24;

G02 X-32 Y-24 R8;

G01 X24;G02 X32 Y24 R8;

G01 Y0;

G01 Y0;

G03 X40 Y-8 R8;

G01 Y0;

G03 X40 Y-8 R8;

G01 G40 Y-8 R8;

G01 G40 Y0;

Z200;

M99

10结束语

由于考研调剂占用了一定的时间，所以实习时间较短。在此次实习中，我深刻明白了数控机床的生产中发挥的切实作用，以及目前社会对数控机床及数控人才的急需，而在一些重要数控产品，如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床等的需求上，决不能过于依赖进口。实习时间虽然很短，，但该次实习，了解了我国目前制造业的发展状况也粗步了解了机械制造也的发展趋势。在新的世纪里，科学技术必将以更快的速度发展，更快更紧密得融合到各个领域中，而这一切都将大大拓宽机械制造业的发展方向。 它的发展 趋势可以归结为“四个化”：柔性化、灵捷化、智能化、信息化。即使工艺装备与工艺路线能适用于生产各种产品的需要，能适用于迅速更换工艺、更换产品的需要，使其与环境协调的柔性，使生产推向市场的时间最短且使得企业生产制造灵活多变的灵捷化，还有使制造过程物耗，人耗大大降低，高自动化生产，追求人的智能于机器只能高度结合的智能化以及主要使信息借助于物质和能量的力量生产出价值的信息化。 当然机械制造业的四个发展趋势不是单独的，它们是有机的结合在一起的，是相互依赖，相互促进的。同时由于科学技术的不断进步，也将会使它出现新的发展方向。前面我们看到的是机械制造行业其自身线上的发展。然而，作为社会发展的一个部分，它也将和其它的行业更广泛的结合。21世纪机械制造业的重要性表现在它的全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造等。它将使人类不仅要摆脱繁重的体力劳动，而且要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来，以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动，智能化促进柔性化，它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。当然这一切还需要我们大家进一步的努力。

     最后感谢河南理工大学机械学院的老师们对我这两年来的栽培。希望母校的明天会更美好！