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数控编程课程设计2010/2011学年第二学期班级:数控技术 102 姓名:姚云超学号: 20107083238 指导老师 :陈银应用工程系数控技术教研室2012 年 1 月 3 日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 16 页工程酒杯+垫座工艺品组合件加工一、工程任务1. 根据给定样图编制酒杯+垫座工艺品的加工工艺规程2. 根据工艺方案加工酒杯+垫座模型工艺品设计并制作所需专用刀具3. 设计并制作加工酒杯+垫座模型工艺品所需专用夹具4. 加工酒杯 +垫座模型工艺品组件5.酒杯 +垫座模型工艺品零件质量检验及质量分析二、重点难点1内孔加工时刀具的走位是否会出现碰撞现象。2加工外部轮廓时是否会产生刀具干涩现象。3铣床的走位是否正确4. 装配时是否能符合要求。5子程序的调用。三、相关知识要点1零件加工精度、装配精度的获得方法及工艺尺寸链的计算。2子程序的运用。四、资源要求1普及型数控车床一台，普通数控铣床一台。2数控粗精车刀各一把，内孔粗精车刀各一把，切断刀一把。3普通粗精铣刀各一把。4直径为20 的砖头一把。5. 游标卡尺，深度游标卡尺，千分尺各一把。二、原材料准备直径为 60 的圆柱体毛胚和长100，宽 100，高 25 的长方体毛胚。三、 相关资料数控编程与操作、数控考工实训和数控编程手册精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 16 页工程计划一、工程任务分析1本工程的特点2本工程中的关键工作3预计完成本工程所需时间二、分工与进度计划1分组：一人负责编程序和写实训报告，两人负责酒杯和垫座的加工。2编写工程计划（包括任务分配及完成时间）如下表5-1 表 1-1 工程计划安排表任务内容零件时间安排人员安排备注任务 1 工艺分析与工艺编制零件 1 8 H 1 人任 务 可 以 同 时进 行 ， 人 员 可以交叉执行。零件 2 8 H 1 人任务 2 加工零件零件 1 8 H 1 人零件 2 8 H 1 人任务 3 零件检验及质量分析零件 1-3 及组合件24H 3 人工程实施精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 16 页一、技术要求分析1件 1 与件2 组装后外圆接合处的间隙应最小，而且接合面应平整。要保证该项精度，各零件加工后其相应端面必须与外圆中心线有一定垂直度要求，各零件加工时垂直度要求为 0.05 ，因此，加工中只要保证零件的加工要求，该项精度就能保证。2组装后各件间的同轴度小于0.05 。要保证该项精度，同样注意各零件加工时的精度，工件有掉头要保证同轴度小于0.05 或更小，这样该项精度就能保证。工程图纸如下：酒杯：任务一酒杯 +垫座工艺品组合件装配图技术要求分析精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 16 页垫座：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 16 页任务二酒杯垫座工艺品组合件（件1）工艺分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 16 页一、酒杯和垫座模型（件1）工艺分析表1. 酒杯 +垫座模型（件1）加工的工艺过程见表5-2 序号工序名称工序内容及要求工序简图设备工 夹具01 下料毛坯棒料? 60mm 100mm（ 留 夹 持量）和辅助件棒料? 60mm 60mm 略锯床略02 钻中心孔夹持毛坯外圆打中心孔略CK6140 三 爪自 定心 卡盘03 钻孔以毛坯外圆为夹持面，用? 20 的钻头钻 40mm 深略CK6140 三 爪自 定心 卡盘04 扩孔以毛坯外圆为夹持面，用? 20 的钻头钻 30mm 深略CK6140 三 爪自 定心 卡盘05 加工内轮廓以毛坯外圆为夹持面 加 工 （1） 端面和 ? 60 的外圆（ 2） 加 工 内 孔圆弧面略CK6140 三 爪自 定心 卡盘06 加 工 外 部 轮廓以毛坯外圆为夹持面加工外部圆弧与直线配合轮廓略CK6140 三 爪自 定心 卡盘08 检验通用量具检测各部分精度略CK6140 三 爪自 定心 卡盘2. 酒杯 +垫座模型加工的工艺过程分析(1) 根据技术要求，零件外圆曲面应光滑无刀痕，无毛刺，且尺寸精度和表面粗糙度要求较高。因此，外椭球面需一次装夹加工完成，并按粗车、精车两个工步进行车削，粗精加工刀具应分开。(2) 在车削过程中，应保证刀具无干涩现象。(3) 在粗精加工时应注意刀具倍率的转换。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 16 页3刀具及切削用量的选择见表5-3 根据上述对薄壁零件特点、刀具的要求进行了分析选择刀具如下：见表5-3 表 5-3 刀具切削参数表序号加工面刀具号刀具规格主轴转速n/r.min-1 进给速度V/mm.r-1 类型材料1 以内圆为基准粗车端面及外圆T0101 90 度偏刀（机夹式）涂层刀800 0.2 2 粗车内轮廓面 T0303 内孔圆弧刀（机夹式）600 0.2 3 精车内轮廓面 T0303 内孔圆弧刀（机夹式）1200 0.1 4 加工内沟槽T0303 沟槽刀（机夹式）300 0.08 5 加工内三角螺纹T0202 内三角螺纹刀（机夹式）600 6 粗车外椭球及端面T0101 90偏刀（机夹式）600 0.2 7 精车外椭球及端面T0101 尖刀（机夹式）1300 0.1 4. 酒杯数控加工的参考程序如下以 FANUC 系统为例程序：O0001 。（件 1 内轮廓）M03 S800。主轴正转800/r.min-1T0303。镗孔刀 3 号刀G00 X19 Z2 。快速定位G73 U12 R13。粗加工内孔G71 P10 Q20 U-0.3 W0 F0.2。N10 G01 X50 S1200 。Z0 F0.1 。G02 X43.98 Z-1.56 R3.39。G02 X23.76 Z-52.18R104。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 16 页G03 X0Z-62.44 R9.93。N20 G01 X19 G00 X100 ZZ00。M05 。暂停测量M00 。M03 S1200 。主轴正转1200/r.min-1G00 X100 Z100 X19 Z2 G70 P10 Q20 F0.1 。内孔精加工G00 X100 Z200 。M30 1酒杯单件加工的工艺过程见表5-5 表 5-5 火箭模型数控加工工艺过程数控加工工艺过程综合卡片产品名称零件名称零件图号材料厂名（或院校名称）酒 杯 + 垫座模型组合件工艺品垫座模型SKC002 铝制 毛胚序号工序名称工序内容及要求工序简图设备工 夹具01 下料胚料长100mm 100mm ，高15mm （留夹持量）略锯床略02 装夹毛胚用机用虎钳装夹略FANC数控铣床三 爪自 定心 卡盘03 加工外轮廓1) 夹工艺台阶外圆，顶住中心孔，粗精车外圆至 ? 41mm, 长 112mm ；2）粗、精车外螺纹；3) 取下工件，夹? 41外圆；4 ） 切 断 保 证 总 长110。FANC数控铣床三 爪自 定心 卡盘任务三酒杯 +垫座组合模型工艺品组合件（件2）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 16 页04 加工工艺夹具1) 用 45#钢件加工弹簧夹套 , 外圆? 43.3 ，内 孔? 41.3 ， 长 为60mm 。FANC数控铣床三 爪自 定心 卡盘05 钻孔1） 用 弹 簧 夹 套 夹 住? 41 的外圆；2）钻孔至? 20 CK6140 三 爪自 定心 卡盘06 粗加工内孔1)用 弹 簧 夹 套 夹 住? 41 的外圆；2 ） 粗 加 工 内 孔 至? 30。CK6140 三 爪自 定心 卡盘07 加工偏心垫片1）用45#钢加工e=1的偏心垫片。略CK6140 三 爪自 定心卡08 精加工内孔1)换软卡爪；2）精加工内孔至? 34并偏心。CK6140 三 爪自 定心 卡盘9 检验通用量具检测各部分精度略CK6140 三 爪自 定心 卡盘2. 杯子加工的工艺过程分析(1) 根据技术要求，零件外圆曲面应光滑无刀痕，无毛刺，且尺寸精度和表面粗糙度要求较高。因此，外圆面需一次装夹加工完成，并按粗车、精车两个工步进行车削，粗精加工刀具应分开。(2) 外圆面车削时无装夹得地方，但是毛坯较长，可以夹住工艺台阶，因此可以采用一夹一顶方式把外圆一刀车到位。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 16 页(3) 内孔面加工也是有一定困难，既要保证精度表面粗糙度，还要加工偏心，而且是薄壁，所以这里设计了弹簧夹套，增大受力面积，保证切削刚性，车偏心时用偏心垫片，用软卡爪。(4) 注意内孔与外圆的同轴度要求及端面与外圆中心线的垂直度和未注公差为IT9-IT11 加工，保证配合性，装夹时用百分表校正。才能保证加工要求。另外，车端面时要保证总长尺寸。3刀具及切削用量的选择见表5-6 根据上述对薄壁零件特点、刀具的要求进行了分析选择刀具见表5-6 。表 5-6 刀具切削参数表序号加工面刀具号刀具规格主轴转速n/r.min-1 进给速度V/mm.r-1 类型材料1 粗铣面T0101 涂层刀800 0.2 2 精铣面 T0101 1300 0.1 4. 垫座（件2）数控加工的参考程序如下以 FANUC 系统为例程序：主程序O0001 。件 2 外轮廓G90G54G00Z100 。T0101。粗铣刀S1000 M03。G00X65 Y0。定位Z5。定位精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 16 页G01Z-5F100 G41G01Y20D01 G03X45Y0R20 G01Y-45 X-45 Y45 X45 Y0 G03X65Y-20R20 G40G01Y0 G00Z100 退刀M30 D01=5 子程序O0002 G90G54G00Z100 S1000M03 M98P0003D02 M98P0003D03 M98P0003D04 G01Z5 G68X0Y0R90 M98P0003D02 M98P0003D03 M98P0003D04 G01Z5 G68X0Y0R180 M98P0003D02 子程序调用M98P0003D03 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 16 页M98P0003D04 G01Z5 G68X0Y0R270 M98P0003D02 M98P0003D03 M98P0003D04 G69 G00Z100 M30 程序结束 D02=20 D03=15 D04=5 子程序O0003 G00X70Y-25 Z5 G01Z-5F100 G41G01Y0 G03X45Y-25R25 G01Y-35 G02X35Y-45R10 G01X25Y-45 X25Y-35 G02X35Y-25R10 G01X45Y-25 G03X70Y-50R25 G40G01Y-25 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 16 页子程序O0004 G90G54G00Z100 S1000M03 G00X0Y0 定位Z5 G01Z-5F100 G42G01Y20D05 G02X20Y0R20 G01Y-10 G02X10Y-20R10 G01X-10 G02X-20Y-10R10 G01X-20Y10 G02X-10Y20R10 G01X10Y20 G02X20Y10R10 G01X20Y0 G02X0Y-20R20 G40G01Y0 G00Z100 退刀D05=10 D05=5 工程心得精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 16 页通过这次实训，我才知道铣床的对刀是那么的重要，用那种快速对刀的方法虽然可以快速对刀，可加工出来的东西却不怎么样，没有精度。特别是两面加工的时候。两面加工有点难度，虽然程序会编都是操作却不会了，可见操作也很重要。以后还要在操作方面下功夫呀。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 16 页