數(shù)控銑削課程方案設(shè)計書

1、、數(shù)控編程課程設(shè)計任務(wù)書一、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)。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)

2、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 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。三、 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，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。四、設(shè)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(shù)要求；找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵

3、，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(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）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(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）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，完成本工序的

4、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）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）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）現(xiàn)場加工。將已經(jīng)調(diào)試好的零件加工程序，使用 RS232傳輸線，將其導(dǎo)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）

5、編寫課程設(shè)計說明書。設(shè)計說明書需打印：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。二、實體造型2.1建立新文件啟動Pro/Engineer，單擊“文件”“新建”按鈕，在彈出的對話框中選擇“新建”，選擇“實體”類型，輸入文件名hegai.prt ，并取消選擇“使用缺省模板”，確認后在彈出的“新文件選項”對話框中選擇 mm ns_part_solid的模板，進入實體建模環(huán)境。2.2通過拉伸命令建立模

6、型(1) 單擊拉伸命令，在top平面上拉伸 lOOmrnX lOOmrnX 25mm的立方體，如圖 2.2.1 所示；圖 (2) 利用拉伸命令，以上表面為拉伸面，繪制如圖所示的封閉圖形，然后選擇去除材料，深度為15mm得到實體如圖所示；圖 圖223(3) 然后繼續(xù)使用拉伸命。在80X 80mmB勺正方形頂點繪制 4個$ 10的圓，如圖所示。然后選擇去除材料，深度為5。得到實體模型如圖 所示；圖 r K I j T VLI圖 (4) 最后繼續(xù)使用拉伸命令，以上表面為拉伸平面，畫4個$6的圓，和$ 10同心。然后拉伸去除材料，選擇通孔，得到最后實體模型如圖所示；圖 三、加工工藝3.1毛坯機械加工中

7、，需要根據(jù)零件的特性和功能確定毛坯的種類。毛坯的種類包括鑄鐵、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件以焊接組合件等，這里我們采用毛坯為100mnX lOOmnK 35mm的灰鑄鐵。3.2機床以及夾具選擇數(shù)控加工機床主要的規(guī)格的尺寸與工件的輪廓尺寸相適應(yīng)，小工件選擇小型機床， 大工件選擇大型機床，同時，還要考慮零件的加工要求精度，合理使用機床設(shè)備。夾具分為虎鉗，工藝板和直接裝夾，要根據(jù)加工工件的加工部位以及加工深度來選擇夾 具。此處我們選擇數(shù)控機床為華中數(shù)控 HNC-21M所以用夾具為平口鉗裝夾。3.3刀具選擇刀具是數(shù)控加工重要的工藝內(nèi)容之一，它不僅直接影響著機床的加工效率，而且能保證加工質(zhì)量。與傳統(tǒng)的加工

8、方面相比，數(shù)控機床對刀具的要求更高，不僅要求刀具的精度，剛度，耐用度，而且要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)試方便。因此對于零件的材料和加工需求，選擇合 適材料的刀十分重要。根據(jù)零件的需要，比如槽寬、槽深、零件材料等工件尺寸選擇合適尺寸的刀具也是重要 的環(huán)節(jié)。一般的平面、槽或者孔都采用立銃刀、端面銃刀以及合適大小的鉆頭，對于一些變 斜角輪廓或者主體型面的加工，常使用球頭銃刀、環(huán)形銃刀、錐形刀等等，刀具數(shù)量也根據(jù)工件工藝合適選擇，以合理、數(shù)量小為原則，減少機床的換刀時間，增加機床加工效率。此處零件根據(jù)工藝，需要選擇0 12mm的高速立銃刀。3.4加工工藝分析這個零件為凸臺類的零件，要求精度不是很高， 通過設(shè)計

9、圖紙確定加工工藝，做到基面先行，先粗后精，先主后次，工序集中等原則。3.5工藝參數(shù)計算通過查表來確定切削速度 Vc和進給量f主軸轉(zhuǎn)速N=1000Vc/n d其中Vc為切削速度，n是圓周率，d為刀具直徑 進給速度F=f X z X n其中f為進給量，z為齒數(shù)，n為主軸轉(zhuǎn)速 加工工序計算詳見附件三。3.6數(shù)控加工工序卡片零件名稱零件材料夾具使用設(shè)備班級姓名日期凹槽類零件灰鑄鐵平口虎 鉗HNC-21M機制0801殷琪11.11工步 號工步內(nèi)容所選加工方式刀具號刀具規(guī)格 及名稱主軸 轉(zhuǎn)速（r/min）進給 速度(mm/min )被吃 刀量（mm）1銃削上表 面面銃削T10 12的端 銃刀6605282

10、2銃削凹槽體積塊銃 削T10 12的端 銃刀66052823中心鉆定 位打孔T20 6的中心 鉆100015024打0 6的通 孔打孔T30 6的基本 鉆頭120010025銃 0 10X5mmB勺輪廓輪廓銃削T40 5的端銃 刀10004002設(shè)計小結(jié)在這次實訓(xùn)中，經(jīng)過一系列的困難挫折，我終于完成了課程設(shè)計，并且知道了解了許 多知識，包括：（1） 在設(shè)計腔槽零件時，不能隨心所欲，一定要符合實際加工要求，能夠在現(xiàn)實條 件和工具加工設(shè)備中加工出來。（2） 在使用仿真加工程序加工零件出現(xiàn)過切或切錯的時候，一定要重新分析加工工 藝，分析NC代碼，然后再通過在 PRO-E軟件上對零件進行重新制造或修改

11、， 再次生成NC代碼，直到零件仿真加工完成。（3）在現(xiàn)場加工的時候，一定要對好刀具，否則會造成零件加工的失敗。通過數(shù)控編程課程設(shè)計實訓(xùn)的學(xué)習(xí)，我提高了動手能力，豐富了理論知識，并能夠 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。這次課程設(shè)計不僅提高了我的設(shè)計能力，繪圖能力，編程能力，還鍛煉了我的機床操作能力，對今后的工作和學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。通過本次課程設(shè)計，我了解并掌握了利用 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)了自動編

12、程的技能。掌握了數(shù)控機床進行機械加工的基本方法，鞏固了數(shù)控加工編程的相關(guān)知識，將理論知識與實際工作結(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。六. 參考文獻1. 王潤孝主編機床數(shù)控原理與系統(tǒng)西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社.19892. 畢承恩，丁乃建編著.現(xiàn)代數(shù)控機床.北京：機械工業(yè)出版社.19913. 李誠人等編.機床計算機數(shù)控.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社.1988.19934. 竺欽堯，尉忠信，王潤孝編著.機床數(shù)字控制北京：航空工業(yè)出版社5. 林其駿主編.機床數(shù)控系統(tǒng).北京：中國科技技術(shù)出版社.1993七. 感想經(jīng)過一個星期的實訓(xùn)，我學(xué)習(xí)了很多知識，熟練地掌握了 Pro/E的操作

13、，包括零件的實 體制造，工程圖的生成和仿真加工， 以及現(xiàn)場加工的各種注意事項和操作。 另外，我也知道 了數(shù)控編程的一些事項。雖然時間短暫，但我學(xué)到了平時很多沒有注意的事情。 比如在試驗過程中，要保持嚴(yán)謹(jǐn) 嚴(yán)肅認真科學(xué)的態(tài)度，這樣才能避免一些不必要的錯誤， 減少試驗時間，提高成功率。 還有 在實驗出現(xiàn)錯誤的時候， 要一步一步的檢查排除， 這是最簡單有效的方法， 也是最直接的方 法。只有這樣不斷的改正，實驗才能最終獲得成功。在此，要特別感謝在本次實訓(xùn)中我的指導(dǎo)老師趙老師和幫助我的同學(xué)， 因為你們我才得 以順利完成本次課程設(shè)計，謝謝你們！八. 附件(1)工程圖(2) NC程序%1234N15 GO

14、G17 G99 G54N20 G90 G94N25 GO G49N30 T1 M06N35 S1000 M03N40 G0 Z50.N45 X13.374 Y-30.N50 Z22.5N55 G1 Z12.5 F150.N60 X-13.374N65 X20.352 Y30.N70 X60.N75 Y20.N80 X25.202N85 X23.601 Y10.N90 X60.N95 Y0.N100 X18.975N105 X23.601 Y-10.N110 X60.N115 Y-20.N120 X25.202N125 X20.352 Y-30.N130 X60.N135 X-60. Y-40.

15、N140 X60.N145 Y-50.N150 X-60.N155 Y-30.N160 X-20.352N165 X-25.202 Y-20N170 X-60.N175 Y-10.N180 X-23.601N185 X-18.975 Y0.N190 X-60.N195 Y10.N200 X-23.601N205 X-25.202 Y20.N210 X-60.N215 Y30.N220 X-20.352N225 X-60. Y40.N230 X60.N235 Y50.N240 X-60.N245 X13.374 Y30.N250 X-13.374N255 Z50.N260 G0 X19.844

16、Y-25.043N265 Z17.5N270 G1 Z7.5 F100.N275 X15.511N280 G2 X13.105 Y-23.844 12.167J7.365N285 G1 X13.105 Y-23.844 Z7.5N290 G3 X4.886 Y-20.065 I-13.105J-17.672N295 G1 X4.886 Y-20.065 Z7.5N300 X24.974N305 X24.974 Y-20.065 Z7.5N310 G3 X24.905 Y-15.088 I-7.296J2.387N315 G1 X-24.905N320 G2 X-23.585 Y-12.774

17、I7.227J-2.59N325 G1 X-23.585 Y-12.774 Z7.5N330 G3 X-21.719 Y-10.111 I-15.389J12.774N335 G1 X-21.719 Y-10.111 Z7.5N340 X21.719N345 X21.719 Y-10.111 Z7.5N350 G2 X19.645 Y-5.134 I17.255J10.111N355 G1 X-19.645N360 G3 X-18.975 Y-.156 I-19.329J5.134N365 G1 X-18.975 Y-.156 Z7.5N370 X18.975N375 X18.975 Y-.1

18、56 Z7.5N380 G2 X19.565 Y4.821119.999J.156N385 G1 X-19.565N390 G3 X-21.54 Y9.798 I-19.409J-4.821N395 G1 X-21.54 Y9.798 Z7.5略N800 G1 X21.539N805 G3 X19.564 Y4.821I17.435J-9.798N810 G1 X19.564 Y4.821 Z2.5N815 X-19.565N820 X-19.565 Y4.821 Z2.5N825 G2 X-18.975 Y-.156 I-19.409J-4.821N830 G1 X18.975N835 G3

19、 X19.645 Y-5.134I19.999J.156N840 G1 X19.645 Y-5.134 Z2.5N845 X-19.645N850 X-19.645 Y-5.134 Z2.5N855 G2 X-21.719 Y-10.111 I-19.329J5.134N860 G1 X21.719N865 G3 X23.585 Y-12.774 I17.255J10.111N870 G1 X23.585 Y-12.774 Z2.5N875 G2 X24.906 Y-15.088 I-5.907J-4.904N880 G1 X24.906 Y-15.088 Z2.5N885 X-24.905N

20、890 X-24.905 Y-15.088 Z2.5N895 G3 X-24.974 Y-20.066 I7.227J-2.59N900 G1 X-4.886N905 G3 X-13.104 Y-23.845 I4.886J-21.45N910 G1 X-13.104 Y-23.845 Z2.5N915 G2 X-15.511 Y-25.043 I-4.574J6.167N920 G1 X-15.511 Y-25.043 Z2.5N925 X-19.844N930 X-19.844 Y-25.043 Z2.5N935 G3 X-13.104 Y-23.845 I2.166J7.365N940

21、G2 X13.104 Y-23.845 I13.104J-17.671N945 G3 X23.585 Y-12.774 14.574J6.167N950 G1 X23.585 Y-12.774 Z2.5N955 G2 X23.585 Y12.774 I15.389 J12.774N960 G3 X13.104 Y23.845 I-5.907 J4.904N965 G2 X-13.104 Y23.845 I-13.104J17.671N970 G3 X-23.585 Y12.774 I-4.574 J-6.167N975 G1 X-23.585 Y12.774 Z2.5N980 G2 X-23.

22、585 Y-12.774 I-15.389 J-12.774N985 G3 X-19.844 Y-25.043 I5.907J-4.904N990 G1 Z-2.5N995 X-15.511N1000 X-15.511 Y-25.043 Z-2.5N1005 G3 X-13.104 Y-23.845 I-2.167 J7.365N1010 G1 X-13.104 Y-23.845 Z-2.5N1015 G2 X-4.886 Y-20.066 I13.104 J-17.671N1020 G1 X-24.974N1025 G2 X-24.905 Y-15.088 I7.296J2.388N1030

23、 G1 X-24.905 Y-15.088 Z-2.5N1035 X24.905N1040 X24.905 Y-15.088 Z-2.5N1045 G3 X23.585 Y-12.774 I-7.227 J-2.59N1050 G1 X23.585 Y-12.774 Z-2.5N1055 G2 X21.719 Y-10.111 I15.389 J12.774N1060 G1 X-21.719N1065 G3X-19.645 Y-5.134 I-17.255J10.111N1070 G1 X-19.645 Y-5.134 Z-2.5N1075 X19.645N1080 X19.645 Y-5.1

24、34 Z-2.5N1085 G2 X18.975 Y-.156 I19.329J5.134N1090 G1 X-18.975N1095 G3 X-19.564 Y4.821 I-19.999J.156N1100 G1 X-19.564 Y4.821 Z-2.5N1105 X19.565N1110 X19.565 Y4.821 Z-2.5N1115 G2 X21.539 Y9.798 I19.409J-4.821N1120 G1 X-21.539N1125 G3 X-23.585 Y12.774 I-17.435J-9.798N1130 G1 X-23.585 Y12.774 Z-2.5N113

25、5 G2 X-24.786 Y14.776 I5.907J4.904N1140 G1 X-24.786 Y14.776 Z-2.5N1145 X24.785N1150 X-24.785N1155 G2 X-25.069 Y19.753 I7.107J2.902N1160 G1 X-25.069 Y19.753 Z-2.5N1165 X-3.222N1170 X-3.222 Y19.753 Z-2.5N1175 G2 X-13.104 Y23.845 I3.222J21.763N1180 G1 X-13.104 Y23.845 Z-2.5N1185 G3 X-14.644 Y24.731 I-4

26、.574J-6.167N1190 G1 X-20.711N1195 X4.886 Y-20.066N1200 X24.974N1205 G2 X19.844 Y-25.043 I-7.296J2.388N1210 G1 X19.844 Y-25.043 Z-2.5N1215 X15.511N1220 X19.709 Y-5.369N1225 X19.709 Y-5.369 Z-2.5N1230 G2 X23.578 Y12.765 I19.265J5.369N1235 G1 X25.069 Y19.753N1240 X3.222N1245 G3 X13.104 Y23.845 I-3.222J

27、21.763N1250 G1 X13.104 Y23.845 Z-2.5N1255 G2 X14.644 Y24.731 I4.574J-6.167N1260 G1 X14.644 Y24.731 Z-2.5N1265 X20.711N1270 X20.711 Y24.731 Z-2.5N1275 G3 X13.104 Y23.845 I-3.033J-7.053N1280 G2 X-13.104 Y23.845 I-13.104J17.671N1285 G3 X-23.585 Y12.774 I-4.574J-6.167N1290 G1 X-23.585 Y12.774 Z-2.5N1295

28、 G2 X-23.585Y-12.774I-15.389 J-12.774N1300 G3 X-13.104 Y-23.845 I5.907J-4.904N1305 G2 X13.104 Y-23.845 I13.104J-17.671N1310 G3 X23.585 Y-12.774 I4.574J6.167N1315 G1 X23.585 Y-12.774 Z-2.5N1320 G2 X23.585 Y12.774 I15.389 J12.774N1325 G3 X20.711 Y24.731 I-5.907J4.904N1330 G1 Z50.N1335 G0 G49N1340 T2 M

29、06N1345 S1200 M03N1350 G0 Z50.N1355 X-40. Y40.N1360 G81 X-40. Y40. Z-6 R18.5 F6.N1365 Y-40.N1370 X40.N1375 Y40.N1380 G80N1385 G0 Z50.N1390 G0 G49N1395 T3 M06N1400 S1200 M03N1405 G0 Z50.N1410G83X40. Y40. Z-26 Q27. R18.5F30.N1415 Y-40.N1420 X-40.N1425 Y40.N1430 G80N1435 G0 Z50.N1440 G0 G49N1445 T4 M06

30、N1450 S1000 M03N1455 G0 Z50.N1460 X37.5 Y40.N1465 Z17.5N1470 G1 Z10.5 F100.N1475 G3 X42.5 Y40. I2.5 J0.N1480 X37.5 Y40. I-2.5 J0.N1485 G1 Z50.N1490 G0 X-42.5N1495 Z15.5N1500 G1 Z10.5 F100.N1505 G3 X-37.5 Y40. I2.5 J0.N1510 X-42.5 Y40. I-2.5 J0.N1515 G1 Z50.N1520 G0 Y-40.N1525 Z15.5N1530 G1 Z10.5 F10

31、0.N1535 G3 X-37.5 Y-40. I2.5 J0.N1540 X-42.5 Y-40. I-2.5 J0.N1545 G1 Z50.N1550 G0 X37.5N1555 Z15.5N1560 G1 Z10.5 F100.N1565 G3 X42.5 Y-40. I2.5 J0.N1570 X37.5 Y-40. I-2.5 J0.N1575 G1 Z50.N1580 G0 Y40.N1585 Z15.5N1590 G1 Z8.5 F100.N1595 G3 X42.5 Y40. I2.5 J0.N1600 X37.5 Y40. I-2.5 J0.N1605 G1 Z50.N1610 G0 X-42.5N1615 Z15.5N1620 G1 Z8.5 F100.N1625 G3 X-37.5 Y40. I2.5 J0.N1630 X-42.5 Y40. I-2.5 J0.N1635 G1 Z50.N1640 G0 Y-40.N1645 Z15.5N1650 G1 Z8.5