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1、数控编程课程设计姓名：李亚辉系别：机电工程学院专业：机械设计制造及自动化班级：机自一班指导教师：陈小静学号：新乡学院2013年12月前言错误!未定义书签。一任务说明错误!未定义书签。任务要求错误!未定义书签。任务内容的概述错误!未定义书签。二数控加工工艺错误!未定义书签。工艺分析错误!未定义书签。零件的工艺分析错误!未定义书签。选择毛坯错误!未定义书签。拟定工艺路线错误!未定义书签。工件的定位与夹紧错误!未定义书签。确定定位方式和加紧方案错误!未定义书签。夹具的选材错误!未定义书签。选择数控机床错误!未定义书签。选择道具及确定切削用量错误!未定义书签。选择切削用量原则错误!未定义书签。计算切削
2、用量错误!未定义书签。制定数控加工工艺过程卡片错误!未定义书签。制定数控加工工序卡片错误!未定义书签。确定走刀路线错误!未定义书签。三轨迹坐标计算错误!未定义书签。加工右端面基点坐标计算错误!未定义书签。加工左端面基点坐标计算错误!未定义书签。四.数控加工程序的编制错误!未定义书签。五.加工程序的调试及运行结果错误!未定义书签。仿真软件简介错误!未定义书签。加工仿真过程叙述错误!未定义书签。总结错误!未定义书签。参考文献错误!未定义书签。、乙刖百机械制造专业学生及数控技术专业学生都要学习数控仿真车床操作技术。让学生了解相关工种的先进技术，同时培养工作岗位的前瞻性；在讲授数控知识的同时，必须要求
3、学生掌握基本的数控操作，增强系统意识，理解手动操作与自动操作之间的联系，真正把学生培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。数控车工基础工艺理论及技能有机融合，包括夹具的使用、量具的识读和使用、刃具的刃磨及使用、基准定位等，分类叙述了车床操作、数控车床自动编程仿真操作、数控车床编程与操作的初、中级内容。以机械加工中车工工艺学与数控车床仿真技能训练密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清晰地展示了数控车工必须掌握的知识和技能的训练途径。对涉及与数控专业相关的基础知识、专业计算，都进行了有针对性的论述，目的在于塑造理论充实、技能扎实的专业技能型人
4、才。本文以与切削用量的选择，工件的定位装夹，加工顺序和典型零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成可以指导生产的工艺文件。在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。最终形成的工艺文件要完整，并能指导实际生产。课程设计任务书任务要求数控技术课程设计是学习数控技术课程后进行的一个重要的实践教学环节，可提高学生的数控编程能力，加深对数控原理及数
5、控机床结构的理解，为学生进一步学习数控机床知识及从事相关工作打下基础。【基本要求】掌握数控加工工艺特点及工序划分方法；掌握数控车床、铣床的手工及计算机辅助程序编写方法；掌握数控加工仿真的使用方法等。任务内容的概述1. 零件分析：零件分析就是看了图纸后对零件作出的加工分析,其中包括:零件分析结果、确定加工方案、工艺处理等；2. 绘制零件图：绘制零件图就是用CADf巴零件图画出来，用UGfe制三维图；3. 设计加工顺序、选择机床、夹具：设计零件的详细加工路线、顺序，合理的选择机床、夹具；4. 计算工序尺寸，绘制毛坯图、工序图：通过零件图和工艺路线计算出需要加工的零件的每一步工序尺寸，绘制毛坯图、工
6、序图、标尺寸；5. 选择刀具，编写程序，填工艺文件：和根据给出的工艺路线工序合理选择刀具，编写程序，填写工艺文件；6. 在仿真软件上面进行加工仿真；7. 编写说明书：对这次课程设计的所有内容作出总结。二.数控加工工艺工艺分析2.1.1 零件的工艺分析如上图所示的为梯形螺纹轴的零件图，该零件的材料45钢。该零件为典型的轴类零件，包括台阶、锥面、槽及螺纹等加工轮廓。右端为M20X1.5mmg纹,退刀槽宽度为4.5mm深度为1.5mm中间是一个梯形槽相连，槽的最底端宽为6mm勺30mmi勺外圆轮廓；零件右端为42mnf口35mmz卜圆轮廓，长度分别是6mnf口8mm左侧端处是一个R40mmlI弧；其
7、长度由总长和81.58mm最大直径为48mm合出。零件外轮廓的表面粗糙度值要求为。该零件尺寸标注完整，轮廓描述清晰，零件材料为45钢，无热处理和硬度要求，适合在数控车床上加工。2.1.2 选择毛坯毛坯分为铸件、锻件、型材、焊接件和冷冲压件。铸件适用于形状较复杂的零件，毛坯；锻件适用于强度要求高、形状比较简单的毛坯；型材有热轧和冷扎两种。热轧适用于尺寸较大、精度较低的毛坯。冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯；焊接件是根据需要将型材或钢材等焊接而成的毛坯件；冷冲压件可以加工接近成品的工件。该零件的材料为45钢适宜加工。因工件形状为圆柱形，选用45钢作为毛坯，可有效较少材料消耗，机械加工的劳动量也越
8、少，因而会提高机械加工效率，降低成本。由图纸可知，毛坯的总体尺寸比较小，考虑到一定的加工余量，选择直径为50m求度为82.08mm的毛坯。采用机械切割下料。2.1.3 拟定工艺路线表2-1加工右端面工序号工序内容，少勺工序内容1下料145钢圆柱下料2粗精车右端外轮廓1以左端外圆柱面为基准，粗加工右端外轮廓。2以左端外圆柱面为基准，精加工右端外轮廓。3切退刀槽1以左端外圆柱面为基准，进行切退刀槽加工。4切梯形槽1以左端外圆柱面为基准，进行切梯形槽加工。表2-2加工左端面工序号工序内容，少勺工序内容5加工螺纹1以右端外圆柱面为基准，进行螺纹加工。6粗精车左外圆柱面1以右端外圆柱面为基准，粗加工右端
9、外轮廓。2以右端外圆柱面为基准，粗加工右端外轮廓。工件的定位与夹紧2.2.1确定定位方式和加紧方案1.定位基准的选择在制定零件加工的工艺规程时，正确地选择工件的定位基准有着十分重要的意义。定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件各表面的加工顺序也有很大的影响。合理选择定位基准是保证零件加工精度的前提，还能简化加工工序，提高加工效率。2定位基准选择的原则1）基准重合原则。为了避免基准不重合误差，方便编程，应选用工序基准作为定位基准，尽量使工序基准、定位基准、编程原点三者统一。2）便于装夹的原则。所选择的定位基准应能保证定位准确、可靠，定位、夹紧机构简单、易操作，敞开性好，能够加
10、工尽可能多的表面。3）便于对刀的原则。批量加工时在工件坐标系已经确定的情况下，保证对刀的可能性和方便性。3. 确定零件的定位基准已外圆柱面为定位基准4. 加紧方式的选择为了工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，需将工件压紧夹牢。合理的选择夹紧方式十分重要，工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率，加工成本及操作安全都有直接影响。本零件为圆柱形零件所以所有程序均选用自定心卡盘。2.2.2夹具的选材该零件外形尺寸较小，在保证强度、刚度的基础上，尽量选择常用的经济性好、易加工的材料，这里选择HT200乍为主要材料。选择数控机床在数控机床上加工零件时，考虑因素主要有毛坯
11、的材料和类型、零件轮廓形状的复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量和热处理要求等。概括起来就是既要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品；又要利于提高生产率，还要尽可能的降低生产成本。通过对零件的工艺分析，加工该零件需要多道工序，工序加工比较简单于是选择FANUCOiT进行加工。选择刀具及确定切削用量2.4.1 选择切削用量原则数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写人程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度限度提高生产
12、率，降低成本2.4.2 计算切削用量1）粗车右端外圆柱面每次的被吃刀量1mm留给精加工量为0.5mm切槽加工深度为四选择一刀切削。2）切螺纹：公称直径为D=20mmg距为P=1.5mm设加工大径为di,小径为d2,螺纹高为H,加工高度为h0H=1.299mmh=0.974mmd1=D-H/4=19.67mmd2=d1-2h=17.72mm由查表得：需要加工4刀，第一刀的切削用量为0.68mm第二刀切深为0.6mm第三刀切深0.6mm第四刀0.1mm3）切断面时用G75循环切断，每次的退刀量为1mm4）由公式1000vccnD进给速度f=0.15mm/r进给速度f=0.1mm/r进给速度f=0.
13、1mm/r进给速度f=0.1mm/r进给速度f=1.5mm/r进给速度f=0.15mm/r进给速度f=0.1mm/r1 .粗车右端主轴转速为n=500r/min2 .精车右端主轴转速为n=800r/min3 .车退刀槽主轴转速为n=500r/min4 .车梯形槽主轴转速为n=500r/min5 .车螺纹主轴转速为n=500r/min6 .粗车左端主轴转速为n=500r/min7 .精车左端主轴转速为n=800r/min2.4.3 制定数控加工工艺过程卡片表2-3零件名称梯形槽螺纹轴程序号O0903工序号工步内容刀号刀具名称刀具规格主轴转速r/min进给速度mm/r加工余量mm备注5粗车右端T0
14、10193硬质合金偏刀160X30500110精车右端T020293硬质合金偏刀160X3080015车退刀槽T03034mmJ槽力25X25500刀宽420车体形槽T030360外螺纹车25X25500刀宽425车螺纹T04044mmi1槽力160X30500（牙型深度）30粗车左端面T010193硬质合金偏刀160X30500135粗车左外圆T020293硬质合金偏刀160X308002.4.4 制定数控加工工序卡片表2-4刀具明细表零件名称梯形槽螺纹轴程序号00903序号刀具号刀具规格名称数量加工部位刀尖半径mm备注1T010193硬质合金偏刀1工件外轮廓粗车2T020293硬质合金偏刀1工件外轮廓精车3T03034mmJ槽力1退力槽4T03034mml1槽力1梯形槽5T040460外螺纹车刀1车端面确定走刀路线先用T0101刀加工阶梯轴的外轮廓，然后用T0202刀精加工。再用头T0303加工退刀槽和梯形槽，再用T0303刀精加工梯形槽，结束后用T0404加
