機械設計課程設計數(shù)控編程技術

1、南湖學院課程設計報告書 題 目： 數(shù)控編程技術 系 部： 機械系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 0741機自 姓 名： 學 號： 2012年 5月30日 大理 數(shù)控技術課程設計任務書設計題目： 數(shù)控編程技術 系 部： 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學生姓名: 學 號: 起迄日期: 2011年5月15日 2011年6月1日 指導教師: 教研室主任： 數(shù)控編程課程設計任務書1課程設計的內容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）：一、課程設計目的本課程設計是學完數(shù)控編程之后，進行的下一個實踐性教學環(huán)節(jié)，它一方面要求學生能根據(jù)零件圖，用iso碼編制數(shù)控加工程序，熟悉加工程序輸入

2、、檢查、編輯及執(zhí)行的方法，另一方面，為今后的畢業(yè)設計、今后從事數(shù)控加工進行一次綜合訓練。二、課程設計任務根據(jù)指導書提供的零件圖及相關技術要求，選擇車床和銑床加工零件各一個，選擇某種數(shù)控系統(tǒng)的編程指令編程，并進行數(shù)控加工仿真。三、設計題目、內容及步驟（具體題目見附錄）1 根據(jù)零件圖樣要求、毛坯情況，確定工藝方案及加工路線；2 選擇機床設備；3選擇刀具；4確定切削用量；5確定工件坐標系、對刀點和換刀點；6編寫程序。四、完成的工作量 1、設計說明書一份，包括課程設計目的，本人的設計任務，設計步驟，結論，心得體會；2、上交加工程序的仿真界面和圖形。五、進度安排按教學計劃的規(guī)定，本課程設計時間為二周方案

3、確定 約占20坐標點的計算 約占15程序的編制 約占25程序的仿真、效驗和調試 約占25編寫設計說明書 約占15六 、附錄（設計題目及參考例題）下面工件毛胚的材料為尼龍棒，編寫程序并加工成工件。 圖一 圖二 圖三 圖四 圖五 圖六用提供的刀具（12/10立銑刀）在蠟模上完成下列零件的加工，圖示凸塊外側面，有刀具半徑補償功能，圖二凸塊厚3 。 圖二 圖一 圖圖三 圖四目錄1. 緒論12. 設計目的13. 設計任務14. 車床加工零件編程設計步驟24.1 工件基準的分析24.2 工件的加工方案34.3選擇機床設備34.4選擇刀具34.5確定切削用量34.6數(shù)控加工工序卡片34.7 程序編制的步驟4

4、4.7.1 依據(jù)圖樣要求，確定加工工藝方案，即加工路線44.7.2 選擇刀具并畫出刀具布置圖44.7.3 合理選擇切削用量54.8 編寫零件加工程序55. 車床加工程序仿真圖形66. 銑床加工零件編程設計步驟86.1 零件結構工藝分析、毛坯及加工定位基準的確定86.1.1零件圖的分析86.1.2毛胚的確定96.1.3 工件基準的分析96.2 銑床工件加工方案96.3 選擇機床設備106.4 選擇刀具106.5 確定切削用量106.7 數(shù)控加工工序卡片106.8 確定工件坐標系、對刀點116.9 編寫零件加工程序117. 銑床加工程序仿真圖形128. 心得體會139主要參考文獻141. 緒論制造

5、技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料，而數(shù)控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力。大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發(fā)達國家加速經濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。數(shù)控技術的廣泛應用給傳統(tǒng)的制造業(yè)的生產方式，產品結構帶來了深刻的變化。也給傳統(tǒng)的機械，機電專業(yè)的人才帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。隨著我國綜合國力的進一步加強和加入世貿組織。我國經濟全面與國際接軌，并逐步成為全球制造中心，我國企業(yè)廣泛應用現(xiàn)代化數(shù)控技術參與國際競爭。數(shù)控技術是制造實現(xiàn)自動化，集成化的基礎，是提

6、高產品質量，提高勞動生產率不可少的物資手段。此業(yè)設計讓我們畢業(yè)生更好的熟悉數(shù)控車床，確定加工工藝，學會分析零件，學會簡單的程序編程，以及數(shù)控仿真，為走上工作崗位打下基礎。本次數(shù)控課程設計是為了讓我們更清楚地理解怎樣確定零件的加工方案，對零件進行編程，并在仿真軟件上進行模擬加工。這樣的課程設計對我們即將走上工作崗位的畢業(yè)生來說無疑是對我們說學知識的一次檢驗和提高。2. 設計目的本課程設計是學完數(shù)控技術之后，進行的下一個實踐性教學環(huán)節(jié)，它一方面要求學生能根據(jù)零件圖，用iso碼編制數(shù)控加工程序，熟悉加工程序輸入、檢查、編輯及執(zhí)行的方法，另一方面，為今后的畢業(yè)設計、今后從事數(shù)控加工進行一次綜合訓練。3

7、. 設計任務車床和銑床加工零件各一個,要求為下面兩個零件寫出完整的從圖紙到零件的工藝流程，并用仿真軟件作出模型。 4. 車床加工零件編程設計步驟4.1 工件基準的分析此工件的徑向尺寸設計基準為中心線，軸向尺寸設計基準為右端面。采用三爪自定位卡盤裝夾，定位基面為外圓，可認為定位基準為中心線，滿足基準重合原則。用三爪自定心卡盤夾持60外圓，使工件伸出卡盤100，一次裝夾完成粗精加工。車削零件圖樣坐標點的計算：a(0,130) b(48,120) c(48,70) d(60,50) e(80,30) f(10,120) s(130,200)h(100,70)4.2 工件的加工方案因為工件的尺寸精度和

8、表面粗糙度要求較低。先粗車端面及40外圓，45外圓，54外圓，留1半精車余量；再半精車40外圓，45外圓，54外圓至尺寸。4.3選擇機床設備根據(jù)零件圖樣要求，零件外形不是特別復雜，而且沒有精度要求，選用經濟型數(shù)控車床即可達到要求。可選用fanuc_0it型數(shù)控車床。4.4選擇刀具根據(jù)加工要求，要粗車和精車，所以選用兩把刀具，t01為1號90偏刀，作為粗車車刀；t02為2號90偏刀，作為半精車車刀。同時把兩把刀在自動換刀刀架上安裝好，且都對好刀，把它們的刀偏值輸入相應的刀具參數(shù)中。4.5確定切削用量查閱切削用量簡明手冊 第3版，確定切削用量如下：車端面，主軸轉速1500r/min，進給量0.1m

9、m/r；粗車，主軸轉速800r/min，進給量0.2mm/r。半精車，主軸轉速1000r/min，進給量0.1mm/r。4.6數(shù)控加工工序卡片數(shù)控加工工序卡片產品名稱或型號零件名稱零件圖號傳動軸車間使用設備fanuc_0it工藝序號程序編號夾具名稱夾具編號三爪卡盤gs53-61工步號工步內容加工面刀具號刀補量主軸轉速r/min進給量mm/r背吃刀量mm備注1平端面右端面t0106001502粗車外圓面t0106001503半精車外圓面t0208001504.7 程序編制的步驟：4.7.1 依據(jù)圖樣要求，確定加工工藝方案，即加工路線 根據(jù)先主后次的原則，確定其精加工方案為：1） 從右到左切削零件

10、的外輪廓面。其路線為：切半圓弧切削螺紋的實際外圓車削60的外圓。2） 切5x44的槽。3） 車m48x2的螺紋。4.7.2 選擇刀具并畫出刀具布置圖 根據(jù)設計要求，選用三把刀具。號車刀外圓，號車刀切槽，號車刀車螺紋。刀具布置圖如圖2所示。在繪制刀具布置圖是，要選擇正確的換刀點。一避免換刀時刀具與機床、工件及夾具發(fā)生碰撞現(xiàn)象。本次設計的換刀點選為s（120，200）點。對刀時以號刀為基準進行對刀。螺紋刀尖相對于號刀尖在z點向偏置10mm。由號刀的刀補指令進行補償。其補償值通過控制面板手工輸入，以保證刀尖位置的一致性。4.7.3 合理選擇切削用量 切削用量應根據(jù)工件材料、硬度、刀具材料及機床等因素

11、來考慮。在此次課程設計中，精車外輪廓時主軸轉速選為s31=600r/min，進給速度選為f=150 r/min；切槽時，s32=300 r/min；車螺紋時，s22=200 r/min。f=1.50mm/r。4.8 編寫零件加工程序 選擇工件坐標系xoz，o為原點，將s點（換刀點）作為對刀點，即編程起點。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的程序段格式規(guī)定，編寫出零件加工程序。編制程序如下：o001 程序名n001 g92 x120.0 z200.0； 坐標系設定n002 g00 x120.0 z130.0 f150 s600 m03 t11 m08； 刀具快進rsn003 g01 x0 z130.0 ； 刀具快進s

12、an004 g03 u10.0 w-10.0 r10.0 f50； 圓弧a fn005 g01 u38.0 w0 f150； 退刀fbn006 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； 回到參考點r退刀n011 x70 z70.0 s300 m03 t22 m08； 換號刀移到h點n012 g01 x44.0 w0 f100； 切槽n013 g04 u4.0； 延時n014 g00 x70.0 w0； 退刀n015 x120.0

13、 z200.0 m05 t20 m09； 回到參考點r退刀n016 x52.0 z128.0 s200 m03 t33 m08； 車螺紋起始位置n017 g33 x47.2 z103.0 t1.5； 車螺紋n018 x46.6；n019 x46.1；n020 x45.8；n021 g00 x120.0 z200.0 t30 m02； 回到參考點程序結束5. 車床加工程序仿真圖形此圖為proe模擬車床加工完成后零件圖6. 銑床加工零件編程設計步驟用提供的刀具（12/10立銑刀）在蠟模上完成下列零件的加工。6.1 零件結構工藝分析、毛坯及加工定位基準的確定6.1.1零件圖的分析 該零件的毛坯是一塊

14、100mm100mm10mm板料，要求銑削成圖示粗實線所示的外形。該零件的特點是形狀比較簡單，數(shù)值計算非常方便。現(xiàn)按輪廓編程。以點o（0，0）點為坐標中心點，計算點的坐標如下：a（40，0） b（0，40） c（-40，0） d（0，-40） 從圖紙上可以看出，內孔直徑為80，尺寸精度和表面粗糙度無要求。6.1.2毛胚的確定 用提供的刀具（12/10立銑刀）在蠟模上完成圖3零件的加工，圖示凸塊外側面。6.1.3 工件基準的分析以底面為定位基準,刀具加工的中心點為工件加工的中心點，兩側用壓板壓緊，固定于銑床工作臺上。6.2 銑床工件加工方案按上圖所示圖3中oabcd虛線為線路銑削輪廓。6.3 選

15、擇機床設備根據(jù)零件圖樣要求，工件外形相對簡單，容易加工，且沒有精度要求，選用經濟型數(shù)控銑床即可達到要求。本次設計選用華中型數(shù)控hnc-21m。6.4 選擇刀具現(xiàn)采用10的立銑刀，定義為t01。采用12的立銑刀，定義為t02同時把t01刀在自動換刀刀架上安裝好，t02在主軸上安好。且都對好刀，把它們的刀偏值輸入相應的刀具參數(shù)中。6.5 確定切削用量查閱切削用量簡明手冊 第3版，確定切削用量如下：銑輪廓，主軸轉速800r/min，進給量0.1mm/r6.7 數(shù)控加工工序卡片數(shù)控加工工序卡片產品名稱或型號零件名稱圓筒零件零件圖號車間使用設備華中型數(shù)控hnc-21m工藝序號程序編號o0000夾具名稱夾

16、具編號工步號工步內容加工面刀具號刀補量主軸轉速r/min進給量mm/r銑削深度mm備注1銑內孔輪廓面t0208000.110.52精銑輪廓面t0108000.110.56.8 確定工件坐標系、對刀點在xoy平面內確定以0點為工件原點，z方向以工件表面為工件原點，建立工件坐標系。采用手動對刀方法把對刀點定在o處。6.9 編寫零件加工程序按該機床規(guī)定的指令代碼和程序段格式，把加工零件的全部工藝過程編寫成程序清單。該工件的加工程序如下：o0000 程序編號 n0001 g54 g90 x50 y50 z100 設立工件坐標原點n0002 m03 s600 主軸運轉速度n0003 g00 z55 f1

17、00 快速定位n0004 g01 x40 y50 加工20的圓孔n0005 g03 x50 y40 r10 n0006 g03 x60 y50 r10 n0007 g03 x50 y60 r10 n0008 g03 x40 y50 r10 n0009 g00 x50 y50n0010 g01 x 30 y50 加工40的圓孔n0011 g03 x50 y30 r20 n0012 g03 x70 y50 r20 n0013 g03 x50 y70 r20 n0014 g03 x30 y50 r20n0015 g00 x50 y50 n0016 g01 x20 y50 加工60的圓孔n0017 g

18、03 x50 y80 r30 n0018 g03 x80 y50 r30 n0019 g03 x50 y80 r30 n0020 g03 x80 y50 r30 n0021 g00 x50 y50n0022 g01 x10 y50 加工80的圓孔n0017 g03 x50 y10 r40 n0018 g03 x90 y50 r40 n0019 g03 x50 y90 r40 n0020 g03 x10 y50 r40 n0021 g00 x50 y50 n0022 g00 x50 y50 z100 m05 回到坐標原點n0023 m02 程序結束7. 銑床加工程序仿真圖形8. 心得體會為什么有

19、的人很容易找工作，而且工資也高，為什么我們要求工資不高也難找工作，不就是因為他們有一定社會經驗，不就是因為他們有一項專業(yè)技能！有人可能會說，找工作不成問題，關鍵是工作不高，其實決定你工資高底主要有兩個因素,從事行業(yè),技術水平,其中行列(平臺)最為關鍵,有道是；男怕入錯行，女怕嫁錯郎，行業(yè)的平均工資就決定了你的工資高低。有很多行業(yè)工資高，但起點高，進入費用高，其中數(shù)控人才更是極其缺乏，在中國這樣的制造業(yè)大國的背景下，高級數(shù)控人才居然寥寥可數(shù)。本次的課程設計就讓我們初步的體驗到了做數(shù)控編程設計是怎么樣的流程。自己認真的準備了此次設計任務，使我感受到了，僅僅只會編程這樣一個還是不行，還要系統(tǒng)的學習其他方面的很多知識，比如一些常用的軟件cad ，proe，數(shù)控仿真軟件等，在本行業(yè)中還要學習材料科學，加工基礎多門課程?？梢姡谝院蟮墓ぷ髦?，如果真的想做好一件事情，把一件事情做出色還是不那么容易的，很多時候看到別人總是那么容易的就設計出來了，其實里面包含了以前的許多汗水。所以，不管學什么都要認真的去學。本次設計最頭疼的就是數(shù)控加工軟件的學習了，在剛開始接觸的時候是在大二，覺得相當新奇，有學習的欲望，可是就是不知