凹槽零件數(shù)控課程設(shè)計(doc 11頁).doc

1、目目 錄錄 第一章第一章數(shù)控編程數(shù)控編程課程設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計任務(wù)書.1 1 第二章零件實體造型設(shè)計第二章零件實體造型設(shè)計.2 2 第三章第三章 加工工藝加工工藝.3 3 第四章第四章 零件加工仿真零件加工仿真.5 5 第五章第五章 設(shè)計總結(jié)設(shè)計總結(jié).8 8 第六章第六章 參考文獻參考文獻.8 8 第七章第七章 感想感想.9 9 第八章第八章 附件附件.1010 第一章第一章數(shù)控編程數(shù)控編程課程設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計任務(wù)書 1.11.1 課程設(shè)計概述課程設(shè)計概述 數(shù)控編程課程設(shè)計實訓(xùn)是機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的必修課程之一，它可以提 高學(xué)生的動手能力，豐富學(xué)生的理論知識。是一門理論與實踐相結(jié)合的綜

2、合性專業(yè)基礎(chǔ)課。 通過數(shù)控編程課程設(shè)計實訓(xùn)的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠獨立設(shè)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(shè)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。本課程設(shè)計不僅提高了學(xué) 生的設(shè)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(xué)習(xí) 打下堅實的基礎(chǔ)。 1.21.2 設(shè)計目的設(shè)計目的 通過本次課程設(shè)計，了解并掌握利用pro/E軟件對零件進行結(jié)構(gòu)設(shè)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(guān)知識，將理論知識

3、與實際工作結(jié)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。 1.31.3 設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù) 根據(jù)本任務(wù)書提供的零件圖及相關(guān)技術(shù)要求，用pro/E軟件完成零件設(shè)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HNC-21M數(shù)控機床加工出所設(shè)計工件。 課程設(shè)計題目不限，但內(nèi)容需滿足設(shè)計要求。 1.41.4 設(shè)計要求設(shè)計要求 1)1) 繪制零件圖。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(shù)要 求；找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵，并在下面擬定工藝規(guī)程時予以考慮；對所加工的零

4、件進行結(jié)構(gòu)工藝性分析，分析其結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計并按照機械制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制其零件圖； 2)2) 編制零件數(shù)控加工工藝規(guī)程。編制零件數(shù)控加工工藝規(guī)程。 在對零件進行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)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(zhǔn)；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)3) 確定夾具及夾緊方案。確定夾具及夾緊方案。 對某一道相對復(fù)雜的工序，在確定定位裝夾方案的基礎(chǔ)上，選擇一個合適的夾具

5、， 完成本工序的加工。該夾具應(yīng)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(dāng)?shù)忍攸c，適合于數(shù)控機床的加工使用。 4 4）確定零件設(shè)計原點與加工原點。）確定零件設(shè)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(biāo)系，并最終 通過繪制數(shù)控加工編程坐標(biāo)系的方式予以明確。標(biāo)識對刀點和換刀點。 5 5）編制零件加工工藝并編制數(shù)控加工程序。）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(biāo)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，生成NC代碼，并在數(shù)控仿真軟件上進行調(diào)試。 6 6）現(xiàn)場加工。）現(xiàn)場加工。 將已經(jīng)調(diào)試好的零

6、件加工程序?qū)霐?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 7）編寫課程設(shè)計說明書。）編寫課程設(shè)計說明書。 設(shè)計說明書需打?。?正文：宋體五號，單倍行距； 頁眉：宋體小五號，內(nèi)容包括 班級 姓名 數(shù)控編程課程設(shè)計說明書字樣； 設(shè)計結(jié)果包括：設(shè)計任務(wù)書，設(shè)計思路，設(shè)計步驟，設(shè)計過程的說明和階段結(jié)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(jié)果。 第二章零件實體造型設(shè)計第二章零件實體造型設(shè)計 2.12.1 繪制零件圖繪制零件圖 利用 Pro/E 軟件進行零件繪圖，其步驟如下： 、利用拉伸工具，選擇 Top 平面作為基準(zhǔn)平面， ，繪出

7、80mm60mm 的矩形，并 進行實體拉伸 20mm 形成矩形體積塊，如下圖 2.1 所示： 圖2.1 、以方形體積塊上表面作為基準(zhǔn)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 2.2： 如圖2.2 、使用先前平面作為基準(zhǔn)平面，采用孔工具做 410 的通孔，如圖 2.3 所示： 如圖 2.3 、利用拉伸工具以上凹槽上表面作為基準(zhǔn)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 2.4: 圖2.4 以上就是零件實體造型設(shè)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 第三章第三章 加工工藝

8、加工工藝 3.13.1 加工加工工藝工藝 制定工藝路線時，必須充分考慮采用確保產(chǎn)品質(zhì)量，并以最經(jīng)濟的辦法達到所要求的 生產(chǎn)綱領(lǐng)的必要措施，即應(yīng)該作到：技術(shù)上先進、經(jīng)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(zhǔn)面 零件在加工過程中，作為定位基準(zhǔn)的表面應(yīng)首先加工出來，以便盡快為后續(xù)工序的加工提 供精基準(zhǔn)。稱為“基準(zhǔn)先行” 。 2）劃分加工階段加工質(zhì)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(zhì)量；有利于合理使用設(shè)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(yīng)先用中心鉆鉆出定位孔，

9、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)控加工工序卡片數(shù)控加工工序卡片 零零 件件 名名 稱稱零件材料零件材料夾夾 具具使用設(shè)備使用設(shè)備班班 級級姓姓 名名日日 期期 凹槽固定底座可鍛鑄鐵虎 鉗華中銑床 工工 步步 號號 工步內(nèi)容工步內(nèi)容 所選加所選加 工方式工方式 刀具號刀具號 刀具規(guī)格及刀具規(guī)格及 名稱名稱 主軸主軸 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 （r/minr/min） 進給進給 速度速度 （mm/minmm/min） 被吃被吃 刀量刀量 （mmmm） 1 銑平面平面銑削 1 面銑刀 40 7641381mm 2 加工凹槽挖 槽 2 平刀 6 1784

10、3212mm 3 加工凹槽挖 槽 3 平刀 5 18343301mm 4 鉆6定 位孔 鉆孔 4 中心鉆 6 44589802mm 5 鉆10定 位孔 鉆孔 5 中心鉆 10 44588922mm 3.23.2 確定夾具及夾緊方案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。 3.33.3 確定零件設(shè)計原點與加工原點確定零件設(shè)計原點與加工原點 該零件的原點在幾何中心上，工件坐標(biāo)為（0，0，25） ，加工原點為（50，50，26） ， 為工件設(shè)定1mm的上表面加工余量。 3.43.4 加工刀具的選擇加工刀具的選擇 刀具的選則是數(shù)控加工的重要工藝內(nèi)容

11、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(zhì)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(yīng)。生產(chǎn)過程中，平面零件周 邊輪加工，常采用立銑刀。銑削平面時，應(yīng)選擇硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺或凹槽選擇 高速立銑刀。如圖 3.1 所示： 圖 3.1 3.53.5 工藝參數(shù)計算工藝參數(shù)計算 計算公式 主軸轉(zhuǎn)速 N= 1000V /D 進給速度 Vf1=f NZ cz V 切削速度 D 刀具直徑 f 刀具每齒進給率 N 主軸轉(zhuǎn)數(shù) Z 齒數(shù) cz 零件加工參數(shù)具體計算見附件三： 第四章第四章 零件加工仿真零件加工仿真 利

12、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(shè)置毛 胚及加工原點，如圖 4.1 所示。 圖 4.1 加工工序如下： （1） 、對毛坯進行基準(zhǔn)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(zhuǎn)速等，工藝參數(shù)設(shè)置如圖 4.2 所示。 圖4.2 （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 0.5mm。工藝參

13、數(shù)設(shè)置如圖4.3所示。 圖4.3 （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5mm。工藝參數(shù)設(shè)置如圖 4.4所示。 圖4.4 （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(zhuǎn)速，加工方式為DRILL走刀路線如圖4.5所示。 圖4.5 （5）以定位孔為基準(zhǔn)，用10的鉆頭進行通孔加工。走刀路線如圖4.6所示。 圖4.6 （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(yīng)選擇合理的切削方式， 如圖如圖4.7所示。 圖4.7 （7）加工工序總圖 零件加工刀軌總圖，如圖4.8所示 圖4.8 （8）最后在 ma

14、stercam 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 prt0001.NC 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，毛胚刀具放置按照工序卡安排， 使用 002.Nc 進行加工。仿真結(jié)果如圖 4.9 所示。 圖4.9 第五章第五章 設(shè)計總結(jié)設(shè)計總結(jié) 本次的課程設(shè)計就讓我們初步的體驗到了做數(shù)控編程設(shè)計是怎么樣的流程。自己認(rèn)真 的準(zhǔn)備了此次設(shè)計任務(wù)，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(xué) 習(xí)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

15、要學(xué)習(xí)材料科學(xué)，加工基礎(chǔ)多門課程?？梢?，在以后的工作中，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(shè)計出來了，其實里面包含了以前的許多汗水。 第六章第六章 參考文獻參考文獻 1.數(shù)控加工概論，李誠人編著，清華大學(xué)出版社，2006年出版。 2.數(shù)控加工自動編程，吳明有編著，清華大學(xué)出版社，2008年出版。 3.數(shù)控加工編程實用技術(shù) ，許祥泰編著，機械工業(yè)出版社，2002.2 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，2002 5. 宇航數(shù)控系統(tǒng)加工仿真指導(dǎo)書 陳華、陳文勇、甘業(yè)生 編寫， 2003年8月 第七章第七章 感想感想 通

16、過一周的實訓(xùn)，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(xùn)中能夠?qū)W以致用，不但回顧了所學(xué)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(shè)計中形 成了科學(xué)合理的認(rèn)識，不斷形成科學(xué)合理和具有科學(xué)性的思維方式不但拓展了數(shù)控領(lǐng)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(xùn)期間帶給我不僅僅是一種工作經(jīng)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(xùn)是我將理論與實踐緊密結(jié)合，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識更好的運用到實 踐當(dāng)中，為今后的工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計最頭疼的就是數(shù)控仿真軟件的學(xué)習(xí)了，在剛開始接觸的時候是在大三，覺得 相當(dāng)新奇，有學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)，總認(rèn)為以后的時間還多的是，以后再學(xué)