數(shù)控編程課程設(shè)計-- 數(shù)控機(jī)床

1、<p><b>　　數(shù)控編程課程設(shè)計</b></p><p><b>　　說明書</b></p><p>　　課程名稱： 數(shù)控機(jī)床</p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p

2、><b>　　學(xué) 號 ： </b></p><p>　　班級名稱： 機(jī)自Z112班</p><p><b>　　學(xué) 院： </b></p><p>　　2014年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>

3、　　第一章 設(shè)計目的 ...............................................................3</p><p>　　第二章 設(shè)計任務(wù) ………………………….......................3 </p><p>　　第三章 設(shè)計題目、內(nèi)容及步驟.....................................

4、.4 </p><p>　　3.1加工毛坯的選擇..................................................…..4</p><p>　　3.2機(jī)床的選擇................................................................4</p><p>　　3.3加工中刀具的選

5、擇…………………………………5</p><p>　　3.4工藝分析及具體過程………………………………7</p><p>　　3.5刀具及切削參數(shù)表…………………………………9</p><p>　　3.6數(shù)控加工程序………………………………………11</p><p>　　3.7 數(shù)控加工仿真圖..........................

6、.............................19</p><p>　　第四章 設(shè)計小結(jié) .............................................................. 20</p><p>　　第五章 心得體會..........................................................

7、......21</p><p><b>　　一、設(shè)計目的</b></p><p>　　本課程設(shè)計是學(xué)完數(shù)控編程之后，進(jìn)行的下一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它一方面要求學(xué)生能根據(jù)零件圖，用數(shù)控代碼編制數(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(shè)計、今后從事數(shù)控加工進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練。</p><p><b>　

8、　二、設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　分析任務(wù)：由于零件材料為硬鋁2A12，切削性能較好，工件為規(guī)則對稱零件，加工部位由外輪廓圓弧、兩個對稱腰形槽、三個通孔組成。由于三個通孔的尺寸精度和位置精度較高，考慮采用立式加工中心來完成本任務(wù)。本人任務(wù)：根據(jù)提供的零件圖及相關(guān)技術(shù)要求（如下圖），選擇數(shù)控機(jī)床加工零件各兩個，選擇某種數(shù)控系統(tǒng)的編程指令編程，并進(jìn)行數(shù)控加工仿真。</p><

9、p>　　三、設(shè)計題目、內(nèi)容及步驟</p><p>　　1.加工毛坯的選擇 </p><p>　　一般地，選擇毛坯要考慮幾方面A.材料的工藝B.毛坯尺寸工藝性能C.零件生產(chǎn)綱要。根據(jù)零件圖及加工要求選擇毛坯材料：硬鋁2A12，毛坯尺寸為：110×90×30。</p><p><b>　　2.機(jī)床的選擇</b></p

10、><p>　?。?）數(shù)控機(jī)床主要的規(guī)格和尺寸與工件的輪廓尺寸相適應(yīng)，做到機(jī)床的合理使用。</p><p>　　（2）數(shù)控機(jī)床的工作精度與工序要求的加工精度相適應(yīng)。根據(jù)零件的加工精度要求選擇機(jī)床，如精度要求低的粗加工工序，應(yīng)選擇精度低的機(jī)床，精度要求高的精加工工序，應(yīng)選擇精度高的機(jī)床。</p><p>　　（3）機(jī)床的功率與剛度以及機(jī)動范圍應(yīng)與工序的性質(zhì)和最合適的切削用量

11、相適應(yīng)。如粗加工工序去除的毛坯余量大，切削用量應(yīng)選得大，就要求機(jī)床有大的功率和較好的剛度。</p><p>　　（4）裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡單也是選擇數(shù)控設(shè)備需要考慮的一個重要因素。選擇臥式數(shù)控機(jī)床，還是選擇立式數(shù)控機(jī)床，將直接影響所選夾具的結(jié)構(gòu)和加工坐標(biāo)系，直接關(guān)系到數(shù)控編程的難易程度和數(shù)控加工的可靠性。</p><p>　　此次零件的加工選擇華中數(shù)控銑床HNC-21M。</p>

12、;<p>　　3、加工中刀具的選擇</p><p>　　工、量、刀具清單如下表：</p><p>　?。?）工、量、刃具選擇</p><p>　　1）工具選擇 工具采用平口虎鉗裝夾工件，尋邊器對刀。</p><p>　　2）量具選擇 輪廓尺寸用游標(biāo)卡尺測量，深度尺寸用深度游標(biāo)卡尺測量，另用百分表校正平口鉗及工件上表面。<

13、;/p><p>　　3）刃具選擇 該工件的材料為硬鋁，切削性能較好，選用高速鋼立銑刀即可滿足工藝要求。</p><p>　?。?）經(jīng)過計算，凸臺輪廓距毛坯邊界的最大距離是20mm，由于凸臺的高度是4mm，工件輪廓外的切削余量不均勻，故選Φ20mm的立銑刀粗加工，再選用Φ12精三刃立銑刀，運用刀</p><p>　　具半徑補(bǔ)償銑削凸臺輪廓達(dá)到尺寸要求。</p>

14、;<p>　　加工工藝方案：該任務(wù)有外輪廓及孔的加工，加工方案</p><p><b>　　如下。</b></p><p><b>　　外輪廓：粗銑→精銑</b></p><p><b>　　腰形槽：粗銑→精銑</b></p><p>　　Φ30H7：鉆中心孔→鉆

15、底孔Φ28→擴(kuò)孔Φ29.8→精鏜孔</p><p>　　Φ10H8：鉆中心孔→鉆底孔Φ9→擴(kuò)孔Φ9.8→鉸孔</p><p>　　4、工藝分析及具體過程</p><p>　　加工順序通常包括：切削加工工序，熱處理工序，輔助工序。切削加工工序通常安排原則如下：</p><p>　　基面先行——用作基準(zhǔn)面時表面應(yīng)先加工，任何零件的加工總是先對定位

16、基準(zhǔn)進(jìn)行加工。</p><p>　　先面后孔——對于箱體、支架類零件，平面尺寸輪廓較大，用平面定位比較穩(wěn)定，而且孔的深度尺寸由基準(zhǔn)面為準(zhǔn)，所以先加工平面，然后加工孔。</p><p>　　先粗后精——先安排粗加工，去除材料大余量以保證加工速度，后進(jìn)行精加工以保證加工精度。從圖可以看出尺寸上要求比較高的有Φ 30+0.021 0和2×Φ 10+0.022 0兩個通孔。為了滿足尺寸要

17、求，在制定加工工藝過程中需要特別注意：</p><p>　　零件加工工藝過程如下：</p><p><b>　　加工準(zhǔn)備</b></p><p>　　認(rèn)真閱讀零件圖,檢查坯料尺寸。</p><p>　　編制加工程序，輸入程序并選擇該程序。</p><p>　　用平口鉗裝夾工件，深處鉗口8mm左右，

18、用百分表找正。</p><p>　　安裝尋邊器，確定工件零點為坯料上表面的中心，設(shè)定零點偏置。</p><p>　　根據(jù)編程時刀具的使用情況需編制刀具及切削參數(shù)表，對應(yīng)刀具裝入刀庫，并設(shè)定各長度補(bǔ)償。</p><p><b>　　銑外輪廓</b></p><p>　　使用T1號刀具粗銑外輪廓，留0.3mm單邊余量，粗銑時

19、可采用增大刀補(bǔ)值來區(qū)分粗精加工（即刀具半徑10＋精加工余量＋0.3）。</p><p>　　換T2Φ 20 mm精四刃立銑刀，設(shè)定刀具參數(shù)，半精銑外輪廓，留0.1mm單邊余量。</p><p>　　實測工件尺寸，調(diào)整刀具參數(shù)，精銑外輪廓至要求尺寸。</p><p>　　加工2×Φ 10+0.022 0孔</p><p>　　調(diào)用T3

20、號刀具A2.5中心鉆由于鉆頭用具有較長的橫刃，定位不好，因此采用中心鉆先鉆出兩個Φ 10+0.022 0中心孔。切削用量：n=1500r／min，F(xiàn)=60mm／min（在打中心孔時因整個加工目的就是為后面的鉆頭打引導(dǎo)孔，所以轉(zhuǎn)速必須選擇較高，否則可能會失去定心的作用。）</p><p>　　調(diào)用T4號Φ9.7mm鉆頭，鉆2×Φ 10孔（鉆孔必須加注充分的冷卻液，否則鉆頭易燒壞，冷卻液必須在加工前澆注，避

21、免刀具過熱突然冷卻。）</p><p>　　換T5號刀具Φ10H8鉸刀并對刀，設(shè)定刀具參數(shù)，鉸2×Φ 10至要求尺寸。</p><p>　　加工Φ 30+0.033 0孔和倒角</p><p>　　調(diào)用T6號Φ 15的鉆頭并對刀，設(shè)定刀具參數(shù)，選擇程序，打到自動擋運行程序鉆通孔（因為鉆頭越大，橫刃越厚，則鉆削的阻力將增大，從而鉆削時對于機(jī)床的功率會要求更高

22、，加工時產(chǎn)生震動也會比較大。所以對于較大孔徑的鉆削可以采用大鉆頭套小鉆頭的方法來有效避免這個問題）。</p><p>　　換T7刀具Φ28的鉆頭并對刀，設(shè)定刀具參數(shù)，鉆通孔。</p><p>　　調(diào)用T8鏜刀，粗鏜孔，留0.4mm單邊余量。</p><p>　　調(diào)用鏜刀，半精鏜孔，留0.1mm單邊余量。</p><p>　　使用已經(jīng)調(diào)好的內(nèi)徑

23、百分表測量孔的尺寸，根據(jù)余量調(diào)整鏜刀，精鏜孔至要求尺寸。</p><p>　　換T9號90°倒角鉆，倒角1×45°至尺寸要求。</p><p><b>　　銑腰形槽</b></p><p>　　換T10號Φ10粗立銑刀，粗銑腰形槽，留0.3mm單邊余量。</p><p>　　換T11號Φ10

24、精立銑刀，半精銑腰形槽，留0.1mm單邊余量。</p><p>　　測量腰形槽尺寸，調(diào)整刀具參數(shù)，精銑腰形槽至要求尺寸。</p><p>　　5、刀具及切削參數(shù)表</p><p><b>　　計算公式： </b></p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速： N=(r/min) 進(jìn)給速度：F=Vf=fzzn(mm/min

25、)</p><p>　　V切削速度 D：刀具直徑 f:刀具每齒進(jìn)給率 z:齒數(shù)</p><p><b>　　基點坐標(biāo)的計算</b></p><p>　　因采用刀具半徑補(bǔ)償功能，只需計算工件輪廓上基點坐標(biāo)即可。圖4-10中各基點坐標(biāo)值</p><p><b>　　見表。</b><

26、;/p><p><b>　　6、數(shù)控加工程序</b></p><p><b>　　（1）銑外輪廓</b></p><p><b>　?、偻廨喞鞒绦?lt;/b></p><p><b>　　O0001;</b></p><p>　　G49G

27、69G40; </p><p><b>　　T01M06;</b></p><p>　　G43H01Z100.;</p><p>　　G90G54G0X80.Y0Z10.S600M03;</p><p><b>　　Z3.M08；</b></p><p>　　G01Z-5.

28、F150;</p><p>　　G41X55.Y0D01F250;</p><p><b>　　M98P02;</b></p><p>　　G68X0Y0R180.;</p><p><b>　　M98P02;</b></p><p><b>　　G69;</

29、b></p><p>　　G01X70.Y0;</p><p><b>　　G0Z100.;</b></p><p><b>　　G40M09;</b></p><p><b>　　M05;</b></p><p><b>　　M01;&

30、lt;/b></p><p><b>　　G91G30Z0;</b></p><p>　　M06T02; </p><p>　　G49G69G40;</p><p>　　G43H02Z100.;</p><p>　　G90G54G0X80.Y0Z10.S600M03;</p>

31、<p><b>　　Z3.;</b></p><p>　　G01Z-5.F150;</p><p>　　G41X55.Y0D02F250;</p><p><b>　　M98P02;</b></p><p>　　G68X0Y0R180.;</p><p><

32、;b>　　M98P02;</b></p><p><b>　　G69;</b></p><p>　　G01X70.Y0;</p><p><b>　　G40;</b></p><p><b>　　G0Z30.;</b></p><p>

33、　　G91G30Z0Y0;</p><p><b>　　M30;</b></p><p><b>　?、谕廨喞映绦虺绦?lt;/b></p><p><b>　　O0002</b></p><p>　　G01X49.Y0;</p><p>　　G2X35.8

34、9Y-14.88R15.;</p><p>　　G03X27.64Y-19.8R12.;</p><p>　　G02X-27.64R34.;</p><p>　　G03X-35.89Y-14.88R12.;</p><p>　　G02X-49.Y0R15.;</p><p><b>　　M99；</b&

35、gt;</p><p>　?。?）加工2×Φ 10+0.022 0孔</p><p><b>　　O0003; </b></p><p>　　G40G49G69;</p><p><b>　　T03M06;</b></p><p>　　G43H03Z100.;<

36、;/p><p>　　G90G54G0X40.Y0Z10.S1300M03;</p><p><b>　　Z3.;</b></p><p>　　G82Z-4.R5.P2000F80;</p><p><b>　　X-40.;</b></p><p><b>　　G80;&

37、lt;/b></p><p><b>　　G91G30Z0;</b></p><p><b>　　M06T04;</b></p><p>　　G43H04Z100;</p><p>　　G90G54G0X40.Y0Z10.S650M03;</p><p><b&g

38、t;　　Z3;</b></p><p><b>　　M08；</b></p><p>　　G73Z-25.R3.Q4F60;</p><p><b>　　X-40.;</b></p><p><b>　　G80; </b></p><p>&

39、lt;b>　　G0Z100;</b></p><p><b>　　M01;</b></p><p><b>　　G91G30Z0;</b></p><p><b>　　M06T05;</b></p><p>　　G43H05Z100.;</p>

40、<p>　　G90G54G0X40.Y0Z10.S300M03;</p><p><b>　　Z3.;</b></p><p>　　G82Z-25.R3.P1000F40;</p><p><b>　　X-40.;</b></p><p><b>　　G80;</b>

41、</p><p><b>　　G0Z100.;</b></p><p><b>　　M09；</b></p><p>　　G91G30Z0Y0;</p><p><b>　　M30；</b></p><p>　?。?）加工Φ 30+0.033 0孔和倒角

42、</p><p>　　O0004 ； </p><p>　　G40G49G69;</p><p><b>　　G91G30Z0;</b></p><p><b>　　M06T06;</b></p><p>　　G43H06Z100;</p><p&

43、gt;　　G90G54G0X0Y0Z10.S500M03;</p><p><b>　　M08;</b></p><p>　　G73Z-27.R2.Q3.F60;</p><p><b>　　G91G30Z0;</b></p><p><b>　　M06T07;</b><

44、/p><p>　　G40G49G69;</p><p>　　G43H07Z100.;</p><p>　　G90G54G0X0Y0Z10.S400M03;</p><p>　　G73Z-30.R2.Q5.F60;</p><p><b>　　G91G30Z0;</b></p><p

45、><b>　　M06T08;</b></p><p>　　G43H08Z100.;</p><p>　　G90G54G0X0Y0Z10.S250M03;</p><p>　　G85Z-27.R3.F50;</p><p><b>　　G0Z100;</b></p><p&g

46、t;<b>　　Y80.;</b></p><p><b>　　M09;</b></p><p><b>　　M05;</b></p><p><b>　　M01;</b></p><p>　　G90G54G0X0Y0Z10.S400M03;</p&

47、gt;<p>　　G76Z-30.R3.Q0.2F40;</p><p><b>　　G0Z100.;</b></p><p><b>　　G91G30Z0;</b></p><p><b>　　M06T09;</b></p><p>　　G90G54G0X0Y0

48、Z10.S200M03;</p><p><b>　　Z3.;</b></p><p>　　G01Z2.F150;</p><p><b>　　Z-1.F25;</b></p><p><b>　　G04P2000;</b></p><p><b&

49、gt;　　G0Z100.;</b></p><p><b>　　G91Z0Y0;</b></p><p><b>　　M30；</b></p><p><b>　?。?）腰形槽</b></p><p><b>　?、傺尾壑鞒绦?lt;/b><

50、/p><p><b>　　O0005；</b></p><p>　　G40G49G80G69;</p><p><b>　　M06T10;</b></p><p>　　G43H11Z100.;</p><p>　　G90G54X0Y0Z10.S700M03;</p>

51、<p>　　M98P0040006;</p><p><b>　　G0Z30.;</b></p><p><b>　　G69G40;</b></p><p><b>　　G91G30Z0;</b></p><p><b>　　M06T11;</b&g

52、t;</p><p>　　G43H11Z100.;</p><p>　　G90G54X0Y0Z10.S1200M03;</p><p>　　M98P0040007; </p><p><b>　　G0Z30.;</b></p><p><b>　　G69G40;</b><

53、;/p><p><b>　　G0Z100.;</b></p><p>　　G91G30Z0Y0;</p><p><b>　　M30;</b></p><p>　　②腰形槽粗加工子程序</p><p><b>　　O0006;</b></p>

54、<p>　　G90G00X25Y0;</p><p>　　G01Z-5.F30;</p><p>　　G01G41X16.853Y-8.773D10F60;</p><p>　　G03X16.853Y8.773R19.;</p><p>　　G02X27.497Y14.314R6.;</p><p>　　Y-

55、14.314R31.;</p><p>　　G02X16.853Y-8.773R6.;</p><p><b>　　G00Z1.;</b></p><p><b>　　G40;</b></p><p>　　G91G68X0.Y0.R90.;</p><p><b>

56、　　G90;</b></p><p><b>　　M99;</b></p><p>　?、垩尾劬庸ぷ映绦?lt;/p><p><b>　　O0007;</b></p><p>　　G90G00X25Y0;</p><p>　　G01Z-5.F30;</p&g

57、t;<p>　　G01G41X16.853Y-8.773D11F60;</p><p>　　G03X16.853Y8.773R19.;</p><p>　　G02X27.497Y14.314R6.;</p><p>　　Y-14.314R31.;</p><p>　　G02X16.853Y-8.773R6.;</p>

58、<p><b>　　G00Z1.;</b></p><p><b>　　G40;</b></p><p>　　G91G68X0.Y0.R90.; </p><p><b>　　G90; </b></p><p><b>　　M99;</b>&

59、lt;/p><p>　　7、 數(shù)控加工仿真圖</p><p><b>　?。?）銑外輪廓</b></p><p>　?。?）加工2×Φ 10+0.022 0孔</p><p>　?。?）加工Φ 30+0.033 0孔和倒角</p><p><b>　?。?）加工腰形槽</b&

60、gt;</p><p><b>　　四、設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　這門課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的必修課程之一，它可以提高我們的動手能力，豐富我們的理論知識。是一門理論與實踐相結(jié)合的綜合性專業(yè)基礎(chǔ)課。在個人設(shè)計過程中，充分體現(xiàn)了自主學(xué)習(xí)，自主選擇，自主完成的課程設(shè)計任務(wù)要求。在設(shè)計模型時，學(xué)到了設(shè)計工件的基本方法和技巧，要考慮工件加工時換刀的次數(shù)，

61、加工時的處理余量等很多因素?？梢愿鶕?jù)自己的需要選擇可用的加工設(shè)備。但在小組加工時，由于實際機(jī)床現(xiàn)有設(shè)備的限制，并須選擇特定的加工刀具、夾具等。</p><p>　　通過課程設(shè)計實訓(xùn)的學(xué)習(xí)，我能夠獨立設(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。</p><p>　　通過此次設(shè)

62、計使我掌握了一些機(jī)械設(shè)計的基本方法和思路，為今后的工作打下了基礎(chǔ)，在以后的日子我將會繼續(xù)保持這份做學(xué)問的態(tài)度 和熱情。在設(shè)計過程中通過自己不斷的學(xué)習(xí)，進(jìn)而使我克服了許多難題，使我產(chǎn)生巨大的成功后的喜悅。</p><p><b>　　五、心得體會</b></p><p>　　通過本次課程設(shè)計，我深刻的發(fā)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計是很注重實際操作應(yīng)用的一次設(shè)計，在做課程設(shè)計的工程

63、中我遇到了許許多多的一系列的問題，有些問題通過與同學(xué)討論以及詢問得到了答案，但還有些一直也沒有找到答案，一直徘徊在我的心頭。與此同時我掌握了UG軟件的應(yīng)用，計算機(jī)繪圖的能力，學(xué)會了自動編程的技能，為了完成設(shè)計，我一次又一次的編程，剛開始我以為會很容易。一開始程序很快就編寫出來了，但到后面卻發(fā)現(xiàn)很多知識都不熟練。終于發(fā)現(xiàn)自己懂得哪些僅僅只是一些皮毛而已。辛苦了一個星期課程設(shè)計總算是完成了。我收獲的有辛酸也有快樂。學(xué)會了數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工

64、的基本方法，鞏固了數(shù)控加工編程的相關(guān)知識。在此過程中在實際操作中也遇到了許多沒有想到的問題。在精心準(zhǔn)備和忙碌了兩個周之后，我的課程設(shè)計終于完成了。在此過程中，我收獲了很多，也學(xué)到了很多。我也懂得了只有踏踏實實掌握好牢固的基礎(chǔ)知識，在以后工作中才不會再犯同樣的錯誤。 </p><p>　　大三了，我們就要步入社會，面臨就業(yè)了，就業(yè)單位不會像老師那樣點點滴滴細(xì)致入微地把要做的工作告訴我們，更多的是需要我們自己去觀察