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1、数控编程课程设计专用纸 机械设计制造及其自动化专业0801班 一、数控编程课程设计任务书一、 课程设计概述数控编程课程设计实训是机械设计制造及自动化专业的必修课程之一，它可以提高学生的动手能力，丰富学生的理论知识。是一门理论与实践相结合的综合性专业基础课。通过数控编程课程设计实训的学习，要求学生能够独立设计箱体和型腔壳体类零件，能独立完成零件的实体造型，绘制工程图，并能够合理的选择卡具和加工设备，分析加工工艺，独立完成数控编程，生成NC代码，最终完成零件的加工。本课程设计不仅提高了学生的设计能力，绘图能力，编程能力，还可以锻炼其机床操作能力，对今后的工作和学习打下坚实的基础。二、 设计目的通过
2、本次课程设计，了解并掌握利用pro/E软件对零件进行结构设计能力，计算机绘图能力及掌握计算机辅助制造过程和方法，培养自动编程的技能。掌握数控机床进行机械加工的基本方法，巩固数控加工编程的相关知识，将理论知识与实际工作结合起来，并最终达到能够独立从事数控加工程序编制的工作能力。三、 设计任务根据本任务书提供的零件图及相关技术要求，用pro/E软件完成零件设计，工程图绘制，零件工艺分析，加工工序卡的编制，数控加工程序的编制，最后用华中HNC-21M数控机床加工出所设计工件。 课程设计题目不限，但内容需满足设计要求。四、 设计要求1) 绘制零件图。了解该零件在部件或总成中的位置和功用，以及部件或总成
3、对该零件提出的技术要求；找出其主要技术要求和技术关键，并在下面拟定工艺规程时予以考虑；对所加工的零件进行结构工艺性分析，分析其结构特点；检查所给零件图的完整性和正确性，完成该零件的实体结构设计并按照机械制图标准绘制其零件图；2) 编制零件数控加工工艺规程。在对零件进行详细分析的基础上，按照数控加工工艺确定原则，确定整个零件的加工工艺规程，确定毛坯，确定加工的工艺基准；拟定零件的工艺路线，包括确定各加工表面的加工方法、正确划分加工阶段、合理安排加工工序的顺序、选择工装、刀具、量具，并对其加工工艺参数进行确定；确定对刀点和换刀点。3) 确定夹具及夹紧方案。对某一道相对复杂的工序，在确定定位装夹方案
4、的基础上，选择一个合适的夹具，完成本工序的加工。该夹具应具有定位可靠，装卸方便、操作安全方便省力、夹紧可靠且适当等特点，适合于数控机床的加工使用。4） 确定零件设计原点与加工原点。对将进行数控加工的工序，确定加工零点、换刀方式，确定其编程坐标系，并最终通过绘制数控加工编程坐标系的方式予以明确。标识对刀点和换刀点。5）编制零件加工工艺并编制数控加工程序。参照数控加工编程坐标系图，按照数控加工工艺规程，采用自动编程方式对该工序进行数控程序的编制，生成NC代码，并在数控仿真软件上进行调试。6）现场加工。将已经调试好的零件加工程序，使用RS232传输线，将其导入数控机床，安装好所需刀具，夹紧工件，对刀
5、找到编程原点，进行数控加工。7）编写课程设计说明书。设计说明书需打印：正文：宋体五号，单倍行距；页眉：宋体小五号，内容包括 班级 姓名 数控编程课程设计说明书字样；设计结果包括：设计任务书，设计思路，设计步骤，设计过程的说明和阶段结果，并附有零件实体模型图，工程图，工艺分析方案，刀具和夹具选择方案，现场加工结果。 二、实体造型2.1建立新文件启动Pro/Engineer，单击“文件”“新建”按钮，在弹出的对话框中选择“新建”，选择“实体”类型，输入文件名hegai.prt，并取消选择“使用缺省模板”，确认后在弹出的“新文件选项”对话框中选择mmns_part_solid的模板，进入实体建模环境
6、。2.2通过拉伸命令建立模型（1）单击拉伸命令，在top平面上拉伸100mm100mm25mm的立方体，如图2.2.1所示；图2.2.1（2）利用拉伸命令，以上表面为拉伸面，绘制如图2.2.2所示的封闭图形，然后选择去除材料，深度为15mm，得到实体如图2.2.3所示；图2.2.2图2.2.3（3）然后继续使用拉伸命。在8080mm的正方形顶点绘制4个10的圆，如图2.2.4所示。然后选择去除材料，深度为5。得到实体模型如图2.2.5所示；图2.2.4图2.2.5（4）最后继续使用拉伸命令，以上表面为拉伸平面，画4个6的圆，和10同心。然后拉伸去除材料，选择通孔，得到最后实体模型如图2.2.6
7、所示；图2.2.6三、加工工艺3.1毛坯 机械加工中，需要根据零件的特性和功能确定毛坯的种类。毛坯的种类包括铸铁、锻件、型材、挤压件、冲压件以焊接组合件等，这里我们采用毛坯为100mm100mm35mm的灰铸铁。3.2机床以及夹具选择数控加工机床主要的规格的尺寸与工件的轮廓尺寸相适应，小工件选择小型机床，大工件选择大型机床，同时，还要考虑零件的加工要求精度，合理使用机床设备。夹具分为虎钳，工艺板和直接装夹，要根据加工工件的加工部位以及加工深度来选择夹具。此处我们选择数控机床为华中数控HNC-21M，所以用夹具为平口钳装夹。3.3刀具选择刀具是数控加工重要的工艺内容之一，它不仅直接影响着机床的加
8、工效率，而且能保证加工质量。与传统的加工方面相比，数控机床对刀具的要求更高，不仅要求刀具的精度，刚度，耐用度，而且要求尺寸稳定，安装调试方便。因此对于零件的材料和加工需求，选择合适材料的刀十分重要。根据零件的需要，比如槽宽、槽深、零件材料等工件尺寸选择合适尺寸的刀具也是重要的环节。一般的平面、槽或者孔都采用立铣刀、端面铣刀以及合适大小的钻头，对于一些变斜角轮廓或者主体型面的加工，常使用球头铣刀、环形铣刀、锥形刀等等，刀具数量也根据工件工艺合适选择，以合理、数量小为原则，减少机床的换刀时间，增加机床加工效率。此处零件根据工艺，需要选择12mm的高速立铣刀。3.4加工工艺分析这个零件为凸台类的零件
9、，要求精度不是很高，通过设计图纸确定加工工艺，做到基面先行，先粗后精，先主后次，工序集中等原则。3.5工艺参数计算通过查表来确定切削速度Vc和进给量f主轴转速N=1000Vc/d其中Vc为切削速度，是圆周率，d为刀具直径进给速度F=f z n其中f为进给量，z为齿数，n为主轴转速加工工序计算详见附件三。3.6数控加工工序卡片零 件 名 称零件材料夹 具使用设备班 级姓 名日 期凹槽类零件灰铸铁平口虎钳HNC-21M机制0801殷琪11.11工步号工步内容所选加工方式刀具号刀具规格及名称主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）被吃刀量（mm）1铣削上表面面铣削T112的端铣刀6605282
10、2铣削凹槽体积块铣削T112的端铣刀66052823中心钻定位打孔T26的中心钻100015024打6的通孔打孔T36的基本钻头120010025铣105mm的轮廓轮廓铣削T45的端铣刀10004002 设计小结在这次实训中，经过一系列的困难挫折，我终于完成了课程设计，并且知道了解了许多知识，包括：（1） 在设计腔槽零件时，不能随心所欲，一定要符合实际加工要求，能够在现实条件和工具加工设备中加工出来。（2） 在使用仿真加工程序加工零件出现过切或切错的时候，一定要重新分析加工工艺，分析NC代码，然后再通过在PRO-E软件上对零件进行重新制造或修改，再次生成NC代码，直到零件仿真加工完成。（3）
11、在现场加工的时候，一定要对好刀具，否则会造成零件加工的失败。通过数控编程课程设计实训的学习，我提高了动手能力，丰富了理论知识，并能够独立设计箱体和型腔壳体类零件，能独立完成零件的实体造型，绘制工程图，并能够合理的选择卡具和加工设备，分析加工工艺，独立完成数控编程，生成NC代码，最终完成零件的加工。这次课程设计不仅提高了我的设计能力，绘图能力，编程能力，还锻炼了我的机床操作能力，对今后的工作和学习打下坚实的基础。通过本次课程设计，我了解并掌握了利用pro/E软件对零件进行结构设计能力，计算机绘图能力及掌握计算机辅助制造过程和方法，培养了自动编程的技能。掌握了数控机床进行机械加工的基本方法，巩固了
12、数控加工编程的相关知识，将理论知识与实际工作结合起来，并最终达到能够独立从事数控加工程序编制的工作能力。六 参考文献1.王润孝主编.机床数控原理与系统.西安：西北工业大学出版社 .19892.毕承恩，丁乃建编著.现代数控机床.北京：机械工业出版社.19913.李诚人等编.机床计算机数控.西安：西北工业大学出版社 .19884.竺钦尧，尉忠信，王润孝编著.机床数字控制.北京：航空工业出版社.19935.林其骏主编.机床数控系统.北京：中国科技技术出版社.1993七 感想经过一个星期的实训，我学习了很多知识，熟练地掌握了Pro/E的操作，包括零件的实体制造，工程图的生成和仿真加工，以及现场加工的各
13、种注意事项和操作。另外，我也知道了数控编程的一些事项。虽然时间短暂，但我学到了平时很多没有注意的事情。比如在试验过程中，要保持严谨严肃认真科学的态度，这样才能避免一些不必要的错误，减少试验时间，提高成功率。还有在实验出现错误的时候，要一步一步的检查排除，这是最简单有效的方法，也是最直接的方法。只有这样不断的改正，实验才能最终获得成功。在此，要特别感谢在本次实训中我的指导老师赵老师和帮助我的同学，因为你们我才得以顺利完成本次课程设计，谢谢你们！八 附件（1） 工程图6（2）NC程序%1234N15 G0 G17 G99 G54 N20 G90 G94N25 G0 G49N30 T1 M06N35
14、 S1000 M03N40 G0 Z50.N45 X13.374 Y-30.N50 Z22.5N55 G1 Z12.5 F150.N60 X-13.374N65 X20.352 Y30.N70 X60.N75 Y20.N80 X25.202N85 X23.601 Y10.N90 X60.N95 Y0.N100 X18.975N105 X23.601 Y-10.N110 X60.N115 Y-20.N120 X25.202N125 X20.352 Y-30.N130 X60.N135 X-60. Y-40.N140 X60.N145 Y-50.N150 X-60.N155 Y-30.N160 X-20.352N165 X-25.202 Y-20
