凹槽零件數(shù)控課程設計及及

1、目 錄 TOC o 1-3 h z u 第一章數(shù)控編程課程設計任務書1第二章零件實體造型設計2第三章 加工工藝3第四章 零件加工仿真5第五章 設計總結8第六章 參考文獻8第七章 感想9第八章 附件10第一章數(shù)控編程課程設計任務書課程設計概述數(shù)控編程課程設計實訓是機械設計制造及自動化專業(yè)的必修課程之一，它可以提高學生的動手能力，豐富學生的理論知識。是一門理論與實踐相結合的綜合性專業(yè)基礎課。通過數(shù)控編程課程設計實訓的學習，要求學生能夠獨立設計箱體和型腔殼體類零件，能獨立完成零件的實體造型，繪制工程圖，并能夠合理的選擇卡具和加工設備，分析加工工藝，獨立完成數(shù)控編程，生成NC代碼，最終完成零件的加工。

2、本課程設計不僅提高了學生的設計能力，繪圖能力，編程能力，還可以鍛煉其機床操作能力，對今后的工作和學習打下堅實的基礎。設計目的通過本次課程設計，了解并掌握利用pro/E軟件對零件進行結構設計能力，計算機繪圖能力及掌握計算機輔助制造過程和方法，培養(yǎng)自動編程的技能。掌握數(shù)控機床進行機械加工的基本方法，鞏固數(shù)控加工編程的相關知識，將理論知識與實際工作結合起來，并最終達到能夠獨立從事數(shù)控加工程序編制的工作能力。設計任務根據(jù)本任務書提供的零件圖及相關技術要求，用pro/E軟件完成零件設計，工程圖繪制，零件工藝分析，加工工序卡的編制，用pro/E或MasterCAM軟件進行數(shù)控加工程序的編制，最后用華中HN

3、C-21M數(shù)控機床加工出所設計工件。 課程設計題目不限，但內容需滿足設計要求。設計要求1) 繪制零件圖。了解該零件在部件或總成中的位置和功用，以及部件或總成對該零件提出的技術要求；找出其主要技術要求和技術關鍵，并在下面擬定工藝規(guī)程時予以考慮；對所加工的零件進行結構工藝性分析，分析其結構特點；檢查所給零件圖的完整性和正確性，完成該零件的實體結構設計并按照機械制圖標準繪制其零件圖；2)編制零件數(shù)控加工工藝規(guī)程。在對零件進行詳細分析的基礎上，按照數(shù)控加工工藝確定原則，確定整個零件的加工工藝規(guī)程，確定毛坯，確定加工的工藝基準；擬定零件的工藝路線，包括確定各加工表面的加工方法、正確劃分加工階段、合理安排

4、加工工序的順序、選擇工裝、刀具、量具，并對其加工工藝參數(shù)進行確定；確定對刀點和換刀點。3) 確定夾具及夾緊方案。對某一道相對復雜的工序，在確定定位裝夾方案的基礎上，選擇一個合適的夾具，完成本工序的加工。該夾具應具有定位可靠，裝卸方便、操作安全方便省力、夾緊可靠且適當?shù)忍攸c，適合于數(shù)控機床的加工使用。4）確定零件設計原點與加工原點。對將進行數(shù)控加工的工序，確定加工零點、換刀方式，確定其編程坐標系，并最終通過繪制數(shù)控加工編程坐標系的方式予以明確。標識對刀點和換刀點。5）編制零件加工工藝并編制數(shù)控加工程序。參照數(shù)控加工編程坐標系圖，按照數(shù)控加工工藝規(guī)程，采用自動編程方式對該工序進行數(shù)控程序的編制，生

5、成NC代碼，并在數(shù)控仿真軟件上進行調試。6）現(xiàn)場加工。將已經調試好的零件加工程序導入數(shù)控機床，安裝好所需刀具，夾緊工件，對刀找到編程原點，進行數(shù)控加工。7）編寫課程設計說明書。設計說明書需打?。赫模核误w五號，單倍行距；頁眉：宋體小五號，內容包括 班級 姓名 數(shù)控編程課程設計說明書字樣；設計結果包括：設計任務書，設計思路，設計步驟，設計過程的說明和階段結果，并附有零件實體模型圖，工程圖，工藝分析方案，刀具和夾具選擇方案，現(xiàn)場加工結果。第二章零件實體造型設計繪制零件圖利用Pro/E軟件進行零件繪圖，其步驟如下： = 1 * GB3 、利用拉伸工具，選擇Top平面作為基準平面，繪出80mm60mm

6、的矩形，并進行實體拉伸20mm形成矩形體積塊，如下圖所示：圖 = 2 * GB3 、以方形體積塊上表面作為基準平面，利用繪制出60mm40mm的矩形，并用倒圓角R4工具繪制出所需圖形并進行拉伸，拉伸高度為10mm，如圖：如圖 = 3 * GB3 、使用先前平面作為基準平面，采用孔工具做410的通孔，如圖所示：如圖 = 4 * GB3 、利用拉伸工具以上凹槽上表面作為基準平面，繪制圓型槽，然后用去除材料工具向下5mm，即得到下圖，如圖:圖以上就是零件實體造型設計，零件實體造型繪制完成后，并對加工零件進行加工工藝分析第三章 加工工藝 加工工藝制定工藝路線時，必須充分考慮采用確保產品質量，并以最經濟

7、的辦法達到所要求的生產綱領的必要措施，即應該作到：技術上先進、經濟上合理，并有良好、安全的勞動條件。擬定工藝路線的一般原則如下。1）先加工基準面零件在加工過程中，作為定位基準的表面應首先加工出來，以便盡快為后續(xù)工序的加工提供精基準。稱為“基準先行”。2）劃分加工階段加工質量要求高的表面，都劃分加工階段，一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。主要是為了保證加工質量；有利于合理使用設備；便于安排熱處理工序；以及便于時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷等。3）對于孔的加工，應先用中心鉆鉆出定位孔，接著用鉆頭進行啄式加工，這樣就可以保證平面和孔的位置精度，而且對平面上的孔的加工帶來方便。 數(shù)控加工工序卡片零 件 名

8、稱零件材料夾 具使用設備班 級姓 名日 期凹槽固定底座可鍛鑄鐵虎 鉗華中銑床工步號工步內容所選加工方式刀具號刀具規(guī)格及名稱主軸轉速（r/min）進給速度（mm/min）被吃刀量（mm）1銑平面平面銑削1面銑刀 407641381mm2加工凹槽挖 槽2平刀 617843212mm3加工凹槽挖 槽3平刀 518343301mm4鉆6定位孔鉆孔4中心鉆 644589802mm5鉆10定位孔鉆孔5中心鉆 1044588922mm確定夾具及夾緊方案本零件為凹槽底座，其中包含有512的通孔，加工時需要使用虎鉗進行裝夾。 確定零件設計原點與加工原點該零件的原點在幾何中心上，工件坐標為（0，0，25），加工原

9、點為（50，50，26），為工件設定1mm的上表面加工余量。加工刀具的選擇刀具的選則是數(shù)控加工的重要工藝內容之一，不僅要精度高，剛度高，耐用度高，要求尺寸穩(wěn)定，安裝方便，這就要求采用新型優(yōu)質材料制造數(shù)控加工工具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。選刀具時，要使用道具的尺寸與被加工表面尺寸和形狀相適應。生產過程中，平面零件周邊輪加工，常采用立銑刀。銑削平面時，應選擇硬質合金刀片銑刀；加工凸臺或凹槽選擇高速立銑刀。如圖所示：圖 工藝參數(shù)計算計算公式主軸轉速N= 1000V/D 進給速度Vf1=fNZV 切削速度 D 刀具直徑 f刀具每齒進給率 N 主軸轉數(shù) Z 齒數(shù)零件加工參數(shù)具體計算見附件三：第四章 零件加工仿真

10、利用PRO/E繪好零件圖后，將零件圖“保存副本”輸入名稱和文件類型選擇“IGES”格式確定生成“IGES”格式文件，通過MASTERCAM打開該文件，設置毛胚及加工原點，如圖所示。圖加工工序如下：（1）、對毛坯進行基準面加工，平面銑削使用40的面銑刀（高速鋼刀具），背吃刀量為1mm，并根據(jù)加工材料以及切削速度選擇合適的主軸轉速等，工藝參數(shù)設置如圖所示。圖（2）利用6的平刀對凹臺進行加工，加工方式為挖槽，加工切削深度為10mm，為了保證加工精度，因此使用分層銑削，每次銑削深度為2mm，留一次精加工余量，精加工為。工藝參數(shù)設置如圖所示。圖（3）利用5的平刀對工件表面的曲型凹槽進行加工，加工深度為5

11、mm。工藝參數(shù)設置如圖所示。圖（4）為了保證加工精度，先利用6的中心鉆打4個定位孔，切削深度為10mm，并通過各項工藝參數(shù)確定刀具的切削速度和主軸轉速，加工方式為DRILL走刀路線如圖所示。圖（5）以定位孔為基準，用10的鉆頭進行通孔加工。走刀路線如圖所示。圖 （6）為了滿足加工過程中零件的各項工藝要求，在加工過程中應選擇合理的切削方式，如圖如圖所示。圖（7）加工工序總圖零件加工刀軌總圖，如圖所示圖（8）最后在mastercam軟件中打開操作管理，并選擇所有的加工方式，使用華中后處理，生成程序。零件加工具體NC程序見附件二：（7）使用斯沃仿真軟件，機床HNC-21M，卡具為虎鉗，毛胚刀具放置按

12、照工序卡安排，使用進行加工。仿真結果如圖所示。圖第五章 設計總結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MasterCAM ，PRO/E，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。第六章 參考文獻1.數(shù)控加工概論，李誠人編著，清華大學出版社，2006年出版。2.數(shù)控加工自動

13、編程，吳明有編著，清華大學出版社，2008年出版。3.數(shù)控加工編程實用技術，許祥泰編著，機械工業(yè)出版社，4數(shù)控車床加工自動編程，廖衛(wèi)獻編著，國防工業(yè)出版社，20025. 宇航數(shù)控系統(tǒng)加工仿真指導書 陳華、陳文勇、甘業(yè)生 編寫， 2003年8月第七章 感想通過一周的實訓，使我對數(shù)控加工仿真有了系統(tǒng)的了解，對數(shù)控仿真編程進一步的掌握，加深了我對數(shù)控系統(tǒng)的了解，在此次實訓中能夠學以致用，不但回顧了所學的知識，更使我了解到自己的不足，更彌補了自己的一些知識漏洞。更重要的是在實驗和設計中形成了科學合理的認識，不斷形成科學合理和具有科學性的思維方式不但拓展了數(shù)控領域的眼界，而且完善了以往的知識體系，提高了綜合運用的能力。在此次實訓期間帶給我不僅僅是一種工作經驗，更是我人生的一筆財富。俗語說:紙上得來終覺淺。通過此次實訓是我將理論與實踐緊密結合，能夠將所學知識更好的運用到實踐當中，為今后的工作奠定了堅實的基礎。本次設計最頭疼的就是數(shù)控仿真軟件的學習了，在剛開始接觸的時候是在大三，覺得相當新奇，有學習的欲望，可是就是不知道怎么樣使用它，感到非常的郁悶。而自己也沒有那樣的耐心去學習，總認為以后的時間還多的是，以后再學習吧。到了現(xiàn)在真正要用的時候，再去倉促的學習，才知道