数控技术课程设计(共14页).doc
精选优质文档-倾情为你奉上前 言 随着科学技术的高速发展制造业发生了根本性的变化。由于数控技术的广泛应用，普通机械逐渐被高效率、高精度的数控机械所代替，形成了巨大的生产力。专家们预言：二十一世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。 数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，现代的CADCAM，FMS和CIMS、敏捷制造和智能制造等，都是建立在数控技术之上；数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率、提高企业的市场适应能力和竞争能力必不可少的物质手段；数控技术是国防现代化的重要战略物质，是国际技术和商业贸易的重要构成。因而可以毫不夸张地说：数控技术是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业，其水平高低和拥有量是衡量一个国家工业现代化的重要标志。 数控技术的广泛应用，给机械制造业生产方式、产品结构、产业结构带来深刻的变化。随着我国工业现代化进程逐步加快，数控技术在制造业中越来越多地得到应用。目前，我国制造工业中，从事数控机床制造和生产的科技人员以及数控机床的操作员、程序员和维修人员都非常缺乏。特别是在我国的经济特区，数控人才非常抢手。因此，数控人才的缺乏是制约我国数控技术推广应用的极其重要的因素。 在我院机械设计和自动化专业中，开设了数控机床与编程课程。数控机床与编程这门课是实践性很强的课程，学生只有通过认识和具体操作、使用数控机床才能加深理解所学的知识，并达到真正掌握的目的。为了配合数控机床与编程的教学，巩固数控编程的知识，我们安排了数控编程课程设计，编写了课程设计指导书，达到掌握微机数控系统的数控编程的目的。目 录1 设计目的.32 设计任务.33 设计步骤.3 3.1车床加工零件.3 3.1.1零件结构工艺分析、毛胚及加工定位基准的确定.3 3.1.2加工方案. 4 3.1.3选择机床设备 .4 3.1.4选择刀具. 4 3.1.5确定切削用量 .4 3.1.6数控加工工序卡片 . 5 3.1.7确定工件坐标系、对刀点和换刀点.5 3.1.8编写程序. 6 3.1.9加工程序仿真 .7 3.2铣床加工零件.9 3.2.1零件结构工艺分析、毛胚及加工定位基准的确定.9 3.2.2加工方案. 9 3.2.3选择机床设备 .9 3.2.4选择刀具. 9 3.2.5确定切削用量 . 10 3.2.6数控加工工序卡片 . 10 3.2.7确定工件坐标系、对刀点和换刀点. 10 3.2.8编写程序. 10 3.2.9加工程序仿真.114 总结.13 5 参考文献.14专心-专注-专业1 设计目的本课程设计是学完数控编程之后，进行的下一个实践性教学环节，它一方面要求学生能根据零件图，用ISO码编制数控加工程序，熟悉加工程序输入、检查、编辑及执行的方法，另一方面，为今后的毕业设计、今后从事数控加工进行一次综合训练。2 设计任务车床和铣床加工零件各一个，并进行数控加工仿真。 3 设计步骤3.1 车床加工零件下面工件毛胚的材料为尼龙棒，编写程序并加工成工件。3.1.1 零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定（1）零件图的分析 零件共有4个轴段，只需要加工外圆。阶梯轴结构、形状简单。从图纸上可以看出，径向尺寸基准为中心线，尺寸以中心线标注，轴向尺寸基准为右端面，45和54的轴段定位基准都是右端面，基准比较统一。尺寸精度和表面粗糙度要求较低。（2）毛胚的确定因为已知工件毛胚的材料为尼龙棒，故毛胚选60*120的尼龙棒棒料。（3）工件基准的分析此工件的径向尺寸设计基准为中心线，轴向尺寸设计基准为右端面。采用三爪自定位卡盘装夹，定位基面为外圆，可认为定位基准为中心线，满足基准重合原则。用三爪自定心卡盘夹持60外圆，使工件伸出卡盘100，一次装夹完成粗精加工。3.1.2 加工方案(1)方案一：粗车-半精车-精车粗车端面及40外圆，45外圆，54外圆，留余量；半精车40外圆，45外圆，54外圆，留余量；精车40外圆，45外圆，54外圆至尺寸。(2)方案二：粗车-精车粗车端面及40外圆，45外圆，54外圆，留1精车余量；精车40外圆，45外圆，54外圆至尺寸。(3)方案三：粗车-半精车粗车端面及40外圆，45外圆，54外圆，留1mm余量；半精车40外圆，45外圆，54外圆到尺寸。(4)确定加工方案因为工件的尺寸精度和表面粗糙度要求较低，故选择方案三。先粗车端面及40外圆，45外圆，54外圆，留1半精车余量；再半精车40外圆，45外圆，54外圆至尺寸。3.1.3 选择机床设备根据零件图样要求，由于表面粗糙度要求不高，所以选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CK0630型数控卧式车床。3.1.4 选择刀具根据加工要求，要粗车和精车，所以选用两把刀具，T01为1号90°偏刀，作为粗车车刀；T02为2号90°偏刀，作为半精车车刀。同时把两把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。3.1.5 确定切削用量查阅切削用量简明手册 第3版，确定切削用量如下：车端面，主轴转速1500r/min，进给量0.1mm/r；粗车，主轴转速800r/min，进给量0.2mm/r，背吃刀量4mm；半精车，主轴转速1000r/min，进给量0.1mm/r，背吃刀量0.7mm。3.1.6 数控加工工序卡片数控加工工序卡片产品名称或型号零件名称零件图号车间使用设备工艺序号程序编号夹具名称夹具编号三爪卡盘GS53-61工步号工步内容加工面刀具号刀补量主轴转速r/min进给量mm/r背吃刀量mm备注1平端面右端面T01015000.12粗车外圆面T0108000.243半精车外圆面T02010000.10.73.1.7 确定工件坐标系、对刀点和换刀点以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系。采用手动试切对刀方法,把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X50、Z20处。3.1.8 编写程序按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：N0010 G59 X0 Z100 ；（设置工件原点）N0020 G90 ；N0030 G92 X50 Z20 ；（设置换刀点）N0040 M03 S800；N0050 M06 T01 ；（取1号90°偏刀，粗车）N0060 G00 X61 Z0；N0070 G01 X0 Z0；N0080 G00 X0 Z1；N0090 G00 X41 Z1；N0100 G01 X41 Z-20 F80 ；（粗车40外圆，留1半精车余量）N0110 G00 X46 Z-21；N0120 G01 X46 Z-50 F80 ；（粗车45外圆，留1半精车余量）N0130 G00 X55 Z-51；N0140 G01 X55 Z-80 F80 ；（粗车54外圆，留1半精车余量）N0150 G28；N0160 G29 ；（回换刀点）N0170 M06 T02 ；（取2号90°偏刀，半精车）N0180 G00 X40 Z1；N0190 M03 S1000；N0200 G01 X40 Z-20 F40 ；（半精车40外圆到尺寸）N0210 G00 X45 Z-21；N0220 G01 X45 Z-50 F40 ；（半精车45外圆到尺寸）N0230 G00 X54 Z-51；N0240 G01 X54 Z-80 F40 ；（半精车54外圆到尺寸）N0250 G00 X50 Z20；N0260 M05；N0270 M02；（程序结束）3.1.9 加工程序仿真3.2 铣床加工零件用提供的刀具（Ø12/Ø10立铣刀）在蜡模上完成零件的加工。3.2.1 零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定（1）零件图的分析零件轮廓由对称的圆弧段组成，只需要加工外轮廓。从图纸上可以看出，各圆弧段半径均为R20，尺寸精度和表面粗糙度无要求。（2）毛胚的确定因为已知工件毛胚的材料为蜡模，故毛胚用给定的蜡模。（3）工件基准的分析以底面为定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上。3.2.2 加工方案(1)方案一：按OCDAB线路铣削轮廓。(2)方案二：按OABCD线路铣削轮廓。(3)确定加工方案因为对刀点定在O处,故选择方案二。按OABCD线路铣削轮廓。3.2.3 选择机床设备根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用华中型数控铣床。3.2.4 选择刀具现采用10的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。由于华中型数控钻铣床没有自动换刀功能，按照零件加工要求，只能手动换刀。3.2.5 确定切削用量查阅切削用量简明手册 第3版，确定切削用量如下：铣轮廓，主轴转速300r/min，进给量0.12mm/r，铣削深度3mm。3.2.6 数控加工工序卡片数控加工工序卡片产品名称或型号零件名称零件图号车间使用设备工艺序号程序编号夹具名称夹具编号工步号工步内容加工面刀具号刀补量主轴转速r/min进给量mm/r铣削深度mm备注1铣轮廓轮廓面T0103000.1233.2.7 确定工件坐标系、对刀点在XOY平面内确定以0点为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系。采用手动对刀方法把对刀点定在O处。3.2.8 编写程序按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：(手工安装好10立铣刀,不考虑刀具长度补偿)N0010 G92 X-60 Y-60；(设置对刀点)N0020 G90 G17 G00 X-60；N0030 G02 X-40 Y-20 I0 J20 F150；（从A点开始铣削轮廓）N0040 G03 X-20 Y-40 I0 J20；N0050 G02 X0 Y-60 I0 J20；N0060 G02 X20 Y-40 I0 J20；（在B点继续铣削轮廓）N0070 G03 X40 Y-20 I0 J20；N0080 G02 X60 Y0 I0 J20；N0090 G02 X40 Y20 I0 J20；（在C点继续铣削轮廓）N0100 G03 X20 Y40 I0 J20；N0110 G02 X0 Y60 I0 J20；N0120 G02 X-20 Y40 I0 J20；（在D点继续铣削轮廓）N0130 G03 X-40 Y20 I0 J20；N0140 G02 X-60 Y0 I0 J20；N0150 G00 X-60 Y-60；N0160 M05；N0170 M02；（程序结束）3.2.9 加工程序仿真4 总结现在，数控技术也叫计算机数控技术，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成.在实习过程中,老师耐心地给我们讲解数控软件上面每个指令的使用，在老师的指导下，我们很快就上手了，踏入了数控这个门槛，还适当地给我们布置些作业，我们也积极认真地对待，认真完成每一次老师布置下来的任务。在完成任务之余，我们还发挥自己的想象空间，自己尝试着车一些自己想要有图案零件，效果还不错。时光总是匆匆而逝，很快两个星期就这样过去了。大三了，我们就要步入社会，面临就业了，就业单位不会像老师那样点点滴滴细致入微地把要做的工作告诉我们，更多的是需要我们自己去观察、学习、总结。不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。随着科学的迅猛发展，新技术的广泛应用，会有很多领域是我们未曾接触过的，只有敢于去尝试才能有所突破，有所创新。两的数控实习带给我们的，不全是我们所接触到的那些操作技能，也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的几种能力，更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去感悟，去反思，勤时自勉，有所收获，使这次实习达到了他的真正目的。5 参考文献【1】顾京数控机床加工程序编制北京：机械工业出版社，2006【2】廖效果数字控制机床武汉：华中科技大学出版社，l992【3】郭培全数控机床编程与应用北京：机械工业出版社，2001【4】于华数控机床的编程及实例北京：机械工业出版社，2000【5】林洁数控加工程序编制北京：航空工业出版社，l993
