數(shù)控編程課程設(shè)計打

1、課 程 設(shè) 計 說 明 書題目：數(shù)控編程加工課程設(shè)計學 院：專 業(yè)：姓 名：學 號：指導教師： 2013年12月前言在普通機床上加工零件時，首先應(yīng)由工藝人員對零件進行工藝分析，制定零件加工的工藝規(guī)程，包括機床、刀具、定位夾緊方法及切削用量等工藝參數(shù)。同樣，在數(shù)控機床上加工零件時，也必需對零件進行工藝分析，制定工藝規(guī)程，同時要將工藝參數(shù)、幾何圖形數(shù)據(jù)等，按規(guī)定的信息格式記錄在控制介質(zhì)上，將此控制介質(zhì)上的信息輸入到數(shù)控機床的數(shù)控裝置，由數(shù)控裝置控制機床完成零件的全部加工。我們將從零件圖樣到制作數(shù)控機床的控制介質(zhì)并校核的全部過程稱為數(shù)控加工的程序編制，簡稱數(shù)控編程。數(shù)控編程是數(shù)控加工的重要步驟。理想

2、的加工程序不僅應(yīng)保證加工出符合圖樣要求的合格零件，同時應(yīng)能使數(shù)控機床的功能得到合理的利用與充分的發(fā)揮，以使數(shù)控機床能安全可靠及高效地工作。數(shù)控編程是目前CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)中最能明顯發(fā)揮效益的環(huán)節(jié)之一，其在實現(xiàn)設(shè)計加工自動化、提高加工精度和加工質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研制周期等方面發(fā)揮著重要作用。在諸如航空工業(yè)、汽車工業(yè)等領(lǐng)域有著大量的應(yīng)用。由于生產(chǎn)實際的強烈需求，國內(nèi)外都對數(shù)控編程技術(shù)進行了廣泛的研究，并取得了豐碩成果。數(shù)控編程課程設(shè)計是我們機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)數(shù)控方向?qū)W生在學習完本科大綱要求的“數(shù)控編程”“工藝設(shè)計”及數(shù)控仿真系統(tǒng)加工軟件后進行的一次綜合性課程設(shè)計。本課程設(shè)計的目的在于

3、通過編程，并在數(shù)控加工仿真軟件中進行仿真，使我們熟悉數(shù)控車床和數(shù)控銑床編程流程。當然，由于水平有限，在設(shè)計中難免有很多紕漏，懇請老師指正。目錄1零件的數(shù)控工藝分析4 1.1零件圖的分析4 1.2確定數(shù)控加工工藝4 1.3刀具和切削用量的選擇6 1.4零件的裝夾及夾具的選擇62數(shù)控加工程序的編制6 2.1程序原點的設(shè)置6 2.2對刀方法和設(shè)置7 2.3數(shù)值計算7 2.4編制程序83.仿真過程和結(jié)果10 3.1數(shù)控加工仿真系統(tǒng)加工軟件簡介10 3.2仿真過程11 3.3仿真結(jié)果184 總結(jié)18參考文獻191零件的數(shù)控工藝分析1.1零件圖的分析該零件表面由圓柱、螺紋以及圓球表面組成，如圖1。其中尺寸

4、精度和表面粗糙度要求如圖。零件材料為45鋼，熱處理調(diào)質(zhì)硬度220-250HBS，為了便于裝夾，坯件左端應(yīng)預先留出夾持部分，所以毛坯件選50.0mm的棒料，長度為230mm。圖一1.2確定數(shù)控加工工藝加工順序從右到左進行，具體加工工步：1）車端面為圓球；2）車22圓柱面，倒角，48圓柱面，36螺紋外圓柱面，倒角；3）換切槽刀10×32，切32處外圓槽；4）換螺紋刀M36×1.5，車螺紋外圓。5）換切斷刀，于離原點92mm處切斷。數(shù)控加工工序卡 零件圖號 零件名稱 文件編號 第 1 頁NC  01軸      工序號 工序名稱

5、材料 01 車輪廓45      加工車間 設(shè)備型號     CK6140         主程序名 子程序名 加工原點 %001   G50      刀 刀具半徑補償 刀具長度補償   工 裝   工步號 工步內(nèi)容 夾具 刀具   1車外圓三爪卡盤T01  2 切槽三爪卡盤 T02  3車外螺紋三爪卡盤T034切斷零件三爪卡盤T02編制  孫自友 審核   批準  

6、0; 表1 軸的工序卡1.3刀具和切削用量的選擇車外圓可選用107°彎頭車刀，車圓球和車圓柱表面均可，最后用切槽刀，螺紋刀，切斷刀。主軸轉(zhuǎn)速取粗車切削速度V=90m/min，根據(jù)毛坯直徑，并結(jié)合機床說明書選取粗車時轉(zhuǎn)速n=500r/min。進給速度計算得，車外圓時選取進給量f=0.4mm/r，計算得車進給速度V=200mm/min。車槽用V=100mm/min，車外螺紋用V=150mm/min，切斷用F=50mm/min。表2 刀具選擇及參數(shù)刀號刀具名稱規(guī)格用途T01外圓車刀 95°車端面、外輪廓T02切槽刀寬8mm切槽T03車螺紋刀車外螺紋T04切斷刀寬6mm切斷零件1.

7、4零件的裝夾及夾具的選擇裝夾方案可知坯件軸線和左端端面為定位基準，左端采用三爪自定心卡盤夾緊即可 。2數(shù)控加工程序的編制2.1程序原點的設(shè)置程序原點是指程序中的坐標原點，即在數(shù)控加工時，刀具相對于工件運動的起點。本次加工中以右端球心O點為基準建立坐標系，坐標原點為O。2.2對刀方法和設(shè)置采用G50設(shè)定工件坐標系時的對刀方法：毛坯為50.0mm的棒料，欲加工最大直徑為48mm，總長為92mm的零件。編程時采用程序段G54 T0101設(shè)定工件坐標系，工件坐標系原點O設(shè)在以右端球心O點。加工時采用的1號刀具為95°硬質(zhì)合金機夾偏刀（如圖3所示），并作為基準刀具；2號刀具為硬質(zhì)合金機夾切槽刀

8、，3號刀具為硬質(zhì)合金機夾螺紋刀，4號刀具為硬質(zhì)合金機夾切斷刀?；鶞实毒叩都恻c的起始點為P。圖3 刀具安裝位置示意圖以上操作步驟完成了基準刀具的對刀。此時，若執(zhí)行程序段G54 T0101后，則CRT屏幕上的絕對坐標值處顯示基準刀具刀尖在工作坐標系的位置（X169.200 Z217.500）。2.3數(shù)值計算起刀點坐標（0，0）；2.4編制程序M36*1.5螺紋軸程序如下：O001N001 G50 X200.0 Z350.0N002 G00 X160.0 Z229.0 M03 S720 T0101N003 G73 P004 Q011 I10.0 K8.0 U2.0 W2.0 D3 F0.4 S450

9、N004 G00 X66.0 Z2.0N005 G01 X72.0 Z0N006 Z-19.0N007 X70.0 Z-20.0N008 X64.0N009 Z-26.0N010 X96.0N011 Z-32.0N012 G70 P004 Q010N013 G00 X200.0N014 X200.0 Z350.0 T0100 M09N015 T0202N016 S200 M03N017 G00 X96.0 Z2.0 M08N018 G92 X94.4 Z-20.0 F1.5N019 X93.2N020 X92.4N021 X91.24N022 X200.0 Z350.0 T0200 M09N0

10、23 M30其余外輪廓程序如下：O003N01 G54 T0101N02 G00 X100.0 Z60.0 M03 S720 T0101N03 G73 P04 Q16 I10.0 K8.0 U2.0 W2.0 D4 F0.4 S450N04 G00 X0 Z16.2 F0.15 S720N05 G03 X28.0 Z-14.28 R20.0N06 G02 X22.0 Z-21.42 R10.0N07 G01 Z-35.0N08 G02 X32.0 Z-40.0 R5.0N09 G01 X96.0N10 Z-46.0N11 X32.0N12 Z-52.0N13 X34.0N14 X36.0 Z-

11、53.0N15 Z-71.0N16 X34.0 Z-72.0N17 G70 P04 Q16N18 G00 X100.0N19 M303.仿真過程和結(jié)果3.1數(shù)控加工仿真系統(tǒng)加工軟件簡介該軟件是在學習數(shù)控編程人數(shù)較多，教學壓力急劇增加的情況下誕生的一種軟件。因為數(shù)控機床品種多，價格高，一臺數(shù)控中心甚至上百萬。數(shù)控機床的操作訓練完全依賴數(shù)控機床進行實訓，投資大，消耗多，成本高，一般院校無力承擔這種消耗和投入。因此，探索一種偷投資少，見效快，培養(yǎng)學生適應(yīng)性強，企業(yè)歡迎的模式勢在必然。所以，數(shù)控加工仿真軟件的出現(xiàn)，打破了傳統(tǒng)的教學模式，增加了學生的動手機會，提高了熟練操作程度。3.2仿真過程圖3.1“

12、數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”軟件界面圖3.2 機床回零圖3.5移動零件面板及機床上的零件圖3.6輸入數(shù)控程序前后的CRT界面圖3.7安裝刀具后的機床圖3.8輸入坐標圖3.9程序003的輸入 圖3.10加工過程圖3.3仿真結(jié)果圖3.12最后仿真結(jié)果4 總結(jié)通過這次課程設(shè)計對數(shù)控車床系統(tǒng)進行程序指令編寫以及應(yīng)用，使自己進一步熟悉了工藝編制過程及數(shù)控基本編程指令基本意義。從以上編寫的程序，我們可以了解到數(shù)控技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用，熟悉了數(shù)控編程的步驟和方法，基本上掌握了數(shù)控車削零件加工編程，使自己加深了數(shù)控指令的應(yīng)用和重要性。而且通過本次課程設(shè)計，基本達到了對已修課程熟悉并加深了基礎(chǔ)知識的練習與應(yīng)用能力的基本要求，達到了大學教育的目的。 參考文獻1.王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控編程技術(shù)及應(yīng)用.北京：國防工業(yè)出版社，20052.王紹俊.機械制造工藝設(shè)計手冊. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，19813.艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊（第三版）.北京：機械工業(yè)出版社，20044.楊叔子.機械加工工藝手