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1、课程设计报告书题目:数控加工工艺与编程设计系部:机械学院专业:机械设计制造及其自动化班级:姓名:学号:2015年1月4日数控编程课程设计任务书 书目1. 绪论 (12. 设计目的 (13. 设计任务 (14. 车床加工零件编程设计步骤 (24.1 工件基准的分析 (24.2 工件的加工方案 (34.3选择机床设备 (34.4选择刀具 (34.5确定切削用量 (34.6数控加工工序卡片 (34.7 程序编制的步骤 (44.7.1 依据图样要求,确定加工工艺方案,即加工路途 (44.7.2 选择刀具并画出刀具布置图 (44.7.3 合理选择切削用量 (54.8 编写零件加工程序 (55. 车床加工
2、程序仿真图形 (66. 铣床加工零件编程设计步骤 (86.1 零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 (86.1.1零件图的分析 (86.1.2毛胚的确定 (96.1.3 工件基准的分析 (96.2 铣床工件加工方案 (96.3 选择机床设备 (106.4 选择刀具 (106.5 确定切削用量 (106.7 数控加工工序卡片 (106.8 确定工件坐标系、对刀点 (116.9 编写零件加工程序 (117. 铣床加工程序仿真图形 (128. 心得体会 (139.主要参考文献 (141. 绪论制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当
3、今世界各国制造业广泛采纳数控技术,以提高制造实力和水平,提高对动态多变市场的适应实力和竞争实力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控技术的广泛应用给传统的制造业的生产方式,产品结构带来了深刻的改变。也给传统的机械,机电专业的人才带来新的机遇和挑战。随着我国综合国力的进一步加强和加入世贸组织。我国经济全面与国际接轨,并逐步成为全球制造中心,我国企业广泛应用现代化数控技术参加国际竞争。数控技术是制造实现自动化,集成化的基础,是提高产品质量,提高劳动生产率不行少的物资手段。此业设计让我们毕业生更好的熟识数控车床,确定加工工艺,
4、学会分析零件,学会简洁的程序编程,以及数控仿真,为走上工作岗位打下基础。本次数控课程设计是为了让我们更清晰地理解怎样确定零件的加工方案,对零件进行编程,并在仿真软件上进行模拟加工。这样的课程设计对我们即将走上工作岗位的毕业生来说无疑是对我们说学学问的一次检验和提高。2. 设计目的本课程设计是学完数控技术之后,进行的下一个实践性教学环节,它一方面要求学生能依据零件图,用ISO码编制数控加工程序,熟识加工程序输入、检查、编辑及执行的方法,另一方面,为今后的毕业设计、今后从事数控加工进行一次综合训练。3. 设计任务车床和铣床加工零件各一个,要求为下面两个零件写出完整的从图纸到零件的工艺流程,并用仿真
5、软件作出模型。 4. 车床加工零件编程设计步骤4.1 工件基准的分析此工件的径向尺寸设计基准为中心线,轴向尺寸设计基准为右端面。采纳三爪自定位卡盘装夹,定位基面为外圆,可认为定位基准为中心线,满意基准重合原则。用三爪自定心卡盘夹持60外圆,使工件伸出卡盘100,一次装夹完成粗精加工。车削零件图样坐标点的计算:A(0,130 B(48,120 C(48,70 D(60,50 E(80,30 F(10,120 S(130,200 H(100,704.2 工件的加工方案因为工件的尺寸精度和表面粗糙度要求较低。先粗车端面及40外圆,45外圆,54外圆,留1半精车余量;再半精车40外圆,45外圆,54外
6、圆至尺寸。4.3选择机床设备依据零件图样要求,零件外形不是特殊困难,选用经济数控车床即可达到要求。可选用FANUC_0iT型数控车床。4.4选择刀具依据加工要求,要粗车和精车,所以选用两把刀具,T01为1号90偏刀,作为粗车车刀;T02为2号90偏刀,作为半精车车刀。同时把两把刀在自动换刀刀架上安装好,且都对好刀,把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。4.5确定切削用量查阅切削用量简明手册第3版,确定切削用量如下:车端面,主轴转速1500r/min,进给量0.1mm/r;粗车,主轴转速800r/min,进给量0.2mm/r。半精车,主轴转速1000r/min,进给量0.1mm/r。4.6数控加工
7、工序卡片数控加工工序卡片产品名称或型号零件名称零件图号传动轴车间运用设备FANUC_0iT 工艺序号程序编号夹具名称夹具编号三爪卡盘GS53-61工步号工步内容加工面刀具号刀补量主轴转速r/min进给量mm/r背吃刀量mm备注1 平端面右端面T010 600 1502 粗车外圆面T010 600 1503 半精车外圆面T020 800 1504.7 程序编制的步骤:4.7.1 依据图样要求,确定加工工艺方案,即加工路途依据先主后次的原则,确定其精加工方案为:1从右到左切削零件的外轮廓面。其路途为:切半圆弧切削螺纹的实际外圆车削60的外圆。2切5x44的槽。3车M48x2的螺纹。4.7.2 选择
8、刀具并画出刀具布置图依据设计要求,选用三把刀具。号车刀外圆,号车刀切槽,号车刀车螺纹。刀具布置图如图2所示。 在绘制刀具布置图是,要选择正确的换刀点。一避开换刀时刀具与机床、工件及夹具发生碰撞现象。本次设计的换刀点选为S(120,200点。对刀时以号刀为基准进行对刀。螺纹刀尖相对于号刀尖在Z点向偏置10mm。由号刀的刀补指令进行补偿。其补偿值通过限制面板手工输入,以保证刀尖位置的一样性。4.7.3 合理选择切削用量切削用量应依据工件材料、硬度、刀具材料及机床等因素来考虑。在此次课程设计中,精车外轮廓时主轴转速选为S31=600r/min,进给速度选为f=150 r/min;切槽时, S32=3
9、00 r/min;车螺纹时,S22=200 r/min。f=1.50mm/r。4.8 编写零件加工程序选择工件坐标系XOZ,O为原点,将S点(换刀点作为对刀点,即编程起点。依据数控系统的程序段格式规定,编写出零件加工程序。编制程序如下:O001 程序名N001 G92 X120.0 Z200.0;坐标系设定N002 G00 X120.0 Z130.0 F150 S600 M03 T11 M08;刀具快进RSN003 G01 X0 Z130.0 ;刀具快进SAN004 G03 U10.0 W-10.0 R10.0 F50;圆弧A FN005 G01 U38.0 W0 F150;退刀FBN006
10、U0 W-70.0;48ADN007 U12.0 W0;退刀N008 U0 W-20.0;60DEN009 U10.0 W0;退刀N010 G00 X120.0 Z200.0 M05 T10 M09;回到参考点R退刀N011 X70 Z70.0 S300 M03 T22 M08;换号刀移到H点N012 G01 X44.0 W0 F100;切槽N013 G04 U4.0;延时N014 G00 X70.0 W0;退刀N015 X120.0 Z200.0 M05 T20 M09;回到参考点R退刀N016 X52.0 Z128.0 S200 M03 T33 M08;车螺纹起始位置N017 G33 X4
11、7.2 Z103.0 T1.5;车螺纹N018 X46.6;N019 X46.1;N020 X45.8;N021 G00 X120.0 Z200.0 T30 M02;回到参考点程序结束5. 车床加工程序仿真图形 此图为PROE 模拟车床加工完成后零件图6. 铣床加工零件编程设计步骤用供应的刀具(12/10立铣刀在蜡模上完成下列零件的加工。6.1 零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定6.1.1零件图的分析该零件的毛坯是一块100mm 100mm 10mm 板料,要求铣削成图示粗实线所示的外形。该零件的特点是形态比较简洁,数值计算特别便利。现按轮廓编程。以点O (0,0点为坐标中心点,计算点
12、的坐标如下:A(40,0B(0,40C(-40,0D(0,-40从图纸上可以看出,内孔直径为80,尺寸精度和表面粗糙度无要求。 6.1.2毛胚的确定用供应的刀具(12/10立铣刀在蜡模上完成图3零件的加工,图示凸块外侧面。6.1.3 工件基准的分析以底面为定位基准,刀具加工的中心点为工件加工的中心点,两侧用压板压紧,固定于铣床工作台上。6.2 铣床工件加工方案按上图所示图3中OABCD虚线为线路铣削轮廓。6.3 选择机床设备依据零件图样要求,工件外形相对简洁,简洁加工,且没有精度要求,选用经济型数控铣床即可达到要求。本次设计选用华中型数控HNC-21M。6.4 选择刀具现采纳10的立铣刀,定义
13、为T01。采纳12的立铣刀,定义为T02同时把T01刀在自动换刀刀架上安装好,T02在主轴上安好。且都对好刀,把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。6.5 确定切削用量查阅切削用量简明手册第3版,确定切削用量如下:铣轮廓,主轴转速800r/min,进给量0.1mm/r6.7 数控加工工序卡片数控加工工序卡片产品名称或型号零件名称圆筒零件零件图号车间运用设备华中型数控HNC-21M工艺序号程序编号O0000夹具名称夹具编号工步号工步内容加工面刀具号刀补量主轴转速r/min进给量mm/r铣削深度mm备注1 铣内孔轮廓面T020 800 0.1 10.52 精铣轮廓面T010 800 0.1 10.5
14、6.8 确定工件坐标系、对刀点在XOY平面内确定以0点为工件原点,Z方向以工件表面为工件原点,建立工件坐标系。采纳手动对刀方法把对刀点定在O处。6.9 编写零件加工程序按该机床规定的指令代码和程序段格式,把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下:O0000 程序编号N0001 G54 G90 X50 Y50 Z100 设立工件坐标原点N0002 M03 S600 主轴运转速度N0003 G00 Z55 F100 快速定位N0004 G01 X40 Y50 加工20的圆孔N0005 G03 X50 Y40 R10N0006 G03 X60 Y50 R10N0007 G03 X50 Y60 R10N0008 G03 X40 Y50 R10N0009 G00 X50 Y50N0010 G01 X 30 Y50 加工40的圆孔N0011 G03 X50 Y30 R20N0012 G03 X70 Y50 R20N0013 G03 X50 Y70 R20N0014 G03 X30 Y50 R20N0015 G00 X50 Y50N0016 G01 X20 Y50 加工60的圆孔N0017 G03 X50 Y80 R30N0018 G03 X80 Y50 R30N0019 G03 X5
