数控编程课程设计说明书.docx

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1、 广西科技大学 数控编程课程设计 说明书 课程名称： 数控机床指导老师： 赵云俊学生姓名： 庞博学 号 ： 5班级名称： 机自Z112班学 院： 职业技术教育学院2014年 月 日目录 第一章 设计目的 .3第二章 设计任务 .3 第三章 设计题目、内容及步骤.4 3.1加工毛坯的选择.43.2机床的选择.43.3加工中刀具的选择53.4工艺分析及具体过程73.5刀具及切削参数表93.6数控加工程序113.7 数控加工仿真图.19第四章 设计小结 . 20第五章 心得体会. .21一、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，用数控代码编制

2、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。二、设计任务分析任务：由于零件材料为硬铝2A12，切削性能较好，工件为规则对称零件，加工部位由外轮廓圆弧、两个对称腰形槽、三个通孔组成。由于三个通孔的尺寸精度和位置精度较高，考虑采用立式加工中心来完成本任务。本人任务：根据提供的零件图及相关技术要求（如下图），选择数控机床加工零件各两个，选择某种数控系统的编程指令编程，并进行数控加工仿真。三、设计题目、内容及步骤1.加工毛坯的选择 一般地，选择毛坯要考虑几方面A.材料的工艺B.毛坯尺寸工艺性能C.零件生产纲要。根据零件图及加工要

3、求选择毛坯材料：硬铝2A12，毛坯尺寸为：1109030。2.机床的选择（1）数控机床主要的规格和尺寸与工件的轮廓尺寸相适应，做到机床的合理使用。（2）数控机床的工作精度与工序要求的加工精度相适应。根据零件的加工精度要求选择机床，如精度要求低的粗加工工序，应选择精度低的机床，精度要求高的精加工工序，应选择精度高的机床。（3）机床的功率与刚度以及机动范围应与工序的性质和最合适的切削用量相适应。如粗加工工序去除的毛坯余量大，切削用量应选得大，就要求机床有大的功率和较好的刚度。（4）装夹方便、夹具结构简单也是选择数控设备需要考虑的一个重要因素。选择卧式数控机床，还是选择立式数控机床，将直接影响所选夹

4、具的结构和加工坐标系，直接关系到数控编程的难易程度和数控加工的可靠性。 此次零件的加工选择华中数控铣床HNC-21M。3、加工中刀具的选择工、量、刀具清单如下表：名称规格精度数量立铣刀20三刃立铣刀，20四刃立铣刀，10精三刃立铣刀各1键槽铣刀10粗键槽铣刀1钻头9.7钻头 15钻头 28钻头各1中心钻A2.51铰刀10H8机用1镗刀25381套半径规R16.5 R714.51套偏心式寻边器101内径百分表18350.01mm1套外径千分表0100.01mm1套游标卡尺01500.02mm1千分尺025， 2550， 50750.01mm各1倒角钻40901深度游标卡尺02000.02mm1垫

5、块，拉杆，压板，螺钉M16若干扳手，锉刀12, 10各1（1）工、量、刃具选择1）工具选择 工具采用平口虎钳装夹工件，寻边器对刀。2）量具选择 轮廓尺寸用游标卡尺测量，深度尺寸用深度游标卡尺测量，另用百分表校正平口钳及工件上表面。3）刃具选择 该工件的材料为硬铝，切削性能较好，选用高速钢立铣刀即可满足工艺要求。（2）经过计算，凸台轮廓距毛坯边界的最大距离是20mm，由于凸台的高度是4mm，工件轮廓外的切削余量不均匀，故选20mm的立铣刀粗加工，再选用12精三刃立铣刀，运用刀具半径补偿铣削凸台轮廓达到尺寸要求。加工工艺方案：该任务有外轮廓及孔的加工，加工方案如下。外轮廓：粗铣精铣腰形槽：粗铣精铣

6、30H7：钻中心孔钻底孔28扩孔29.8精镗孔10H8：钻中心孔钻底孔9扩孔9.8铰孔4、工艺分析及具体过程加工顺序通常包括：切削加工工序，热处理工序，辅助工序。切削加工工序通常安排原则如下：基面先行用作基准面时表面应先加工，任何零件的加工总是先对定位基准进行加工。先面后孔对于箱体、支架类零件，平面尺寸轮廓较大，用平面定位比较稳定，而且孔的深度尺寸由基准面为准，所以先加工平面，然后加工孔。先粗后精先安排粗加工，去除材料大余量以保证加工速度，后进行精加工以保证加工精度。从图可以看出尺寸上要求比较高的有 30+0.021 0和2 10+0.022 0两个通孔。为了满足尺寸要求，在制定加工工艺过程中

7、需要特别注意：零件加工工艺过程如下：（1） 加工准备 认真阅读零件图,检查坯料尺寸。 编制加工程序，输入程序并选择该程序。 用平口钳装夹工件，深处钳口8mm左右，用百分表找正。 安装寻边器，确定工件零点为坯料上表面的中心，设定零点偏置。 根据编程时刀具的使用情况需编制刀具及切削参数表，对应刀具装入刀库，并设定各长度补偿。（2） 铣外轮廓 使用T1号刀具粗铣外轮廓，留0.3mm单边余量，粗铣时可采用增大刀补值来区分粗精加工（即刀具半径10精加工余量0.3）。 换T2 20 mm精四刃立铣刀，设定刀具参数，半精铣外轮廓，留0.1mm单边余量。 实测工件尺寸，调整刀具参数，精铣外轮廓至要求尺寸。（3

8、） 加工2 10+0.022 0孔 调用T3号刀具A2.5中心钻由于钻头用具有较长的横刃，定位不好，因此采用中心钻先钻出两个 10+0.022 0中心孔。切削用量：n=1500rmin，F=60mmmin（在打中心孔时因整个加工目的就是为后面的钻头打引导孔，所以转速必须选择较高，否则可能会失去定心的作用。） 调用T4号9.7mm钻头，钻2 10孔（钻孔必须加注充分的冷却液，否则钻头易烧坏，冷却液必须在加工前浇注，避免刀具过热突然冷却。） 换T5号刀具10H8铰刀并对刀，设定刀具参数，铰2 10至要求尺寸。（4） 加工 30+0.033 0孔和倒角 调用T6号 15的钻头并对刀，设定刀具参数，选

9、择程序，打到自动挡运行程序钻通孔（因为钻头越大，横刃越厚，则钻削的阻力将增大，从而钻削时对于机床的功率会要求更高，加工时产生震动也会比较大。所以对于较大孔径的钻削可以采用大钻头套小钻头的方法来有效避免这个问题）。 换T7刀具28的钻头并对刀，设定刀具参数，钻通孔。 调用T8镗刀，粗镗孔，留0.4mm单边余量。 调用镗刀，半精镗孔，留0.1mm单边余量。 使用已经调好的内径百分表测量孔的尺寸，根据余量调整镗刀，精镗孔至要求尺寸。 换T9号90倒角钻，倒角145至尺寸要求。（5） 铣腰形槽 换T10号10粗立铣刀，粗铣腰形槽，留0.3mm单边余量。 换T11号10精立铣刀，半精铣腰形槽，留0.1m

10、m单边余量。 测量腰形槽尺寸，调整刀具参数，精铣腰形槽至要求尺寸。5、刀具及切削参数表计算公式： 主轴转速： N=(r/min) 进给速度：F=Vf=fzzn(mm/min)V切削速度 D：刀具直径 f:刀具每齿进给率 z:齿数基点坐标的计算因采用刀具半径补偿功能，只需计算工件轮廓上基点坐标即可。图4-10中各基点坐标值见表。工步号公布内容 刀具号刀具类型切削用量主轴转速r/min进给速度mm/min背吃刀量mm1 粗铣外轮廓T0120三刃立铣刀800804.82半精铣、精铣外轮廓T0220四刃立铣刀8008053钻210中心孔T03A2.5中心钻1500604铰210中心孔T049.7钻头6

11、00805加工30孔T0510H8铰刀400406钻28的通孔T0615的钻头500607加工30孔T0728钻头450708倒角145T08镗刀9粗铣腰形槽T0990倒角钻30025110半精铣、精铣腰形槽T1010粗立铣刀6001254.811T1110精立铣刀9001004.9/5 基点 坐标 基点 坐标 1 49,0 6 -49,0 2 35.89,-14.88 7 26.85,-15.5 3 27.64,-19.80 8 26.85,15.5 4-27.64,-19.80 9 16.45,9.5 5-35.89,-14.88 10 16.45,-9.56、数控加工程序（1）铣外轮廓外

12、轮廓主程序O0001;G49G69G40; T01M06;G43H01Z100.;G90G54G0X80.Y0Z10.S600M03;Z3.M08；G01Z-5.F150;G41X55.Y0D01F250;M98P02;G68X0Y0R180.;M98P02;G69;G01X70.Y0;G0Z100.;G40M09;M05;M01;G91G30Z0;M06T02; G49G69G40;G43H02Z100.;G90G54G0X80.Y0Z10.S600M03;Z3.;G01Z-5.F150;G41X55.Y0D02F250;M98P02;G68X0Y0R180.;M98P02;G69;G01X

13、70.Y0;G40;G0Z30.;G91G30Z0Y0;M30;外轮廓子程序程序O0002G01X49.Y0;G2X35.89Y-14.88R15.;G03X27.64Y-19.8R12.;G02X-27.64R34.;G03X-35.89Y-14.88R12.;G02X-49.Y0R15.;M99；（2）加工2 10+0.022 0孔O0003; G40G49G69;T03M06;G43H03Z100.;G90G54G0X40.Y0Z10.S1300M03;Z3.;G82Z-4.R5.P2000F80;X-40.;G80;G91G30Z0;M06T04;G43H04Z100;G90G54G0

14、X40.Y0Z10.S650M03;Z3;M08；G73Z-25.R3.Q4F60;X-40.;G80; G0Z100;M01;G91G30Z0;M06T05;G43H05Z100.;G90G54G0X40.Y0Z10.S300M03;Z3.;G82Z-25.R3.P1000F40;X-40.;G80;G0Z100.;M09；G91G30Z0Y0;M30；（3）加工 30+0.033 0孔和倒角O0004 ； G40G49G69;G91G30Z0;M06T06;G43H06Z100;G90G54G0X0Y0Z10.S500M03;M08;G73Z-27.R2.Q3.F60;G91G30Z0;M

15、06T07;G40G49G69;G43H07Z100.;G90G54G0X0Y0Z10.S400M03;G73Z-30.R2.Q5.F60;G91G30Z0;M06T08;G43H08Z100.;G90G54G0X0Y0Z10.S250M03;G85Z-27.R3.F50;G0Z100;Y80.;M09;M05;M01;G90G54G0X0Y0Z10.S400M03;G76Z-30.R3.Q0.2F40;G0Z100.;G91G30Z0;M06T09;G90G54G0X0Y0Z10.S200M03;Z3.;G01Z2.F150;Z-1.F25;G04P2000;G0Z100.;G91Z0Y0;

16、M30；（4）腰形槽腰形槽主程序O0005；G40G49G80G69;M06T10;G43H11Z100.;G90G54X0Y0Z10.S700M03;M98P;G0Z30.;G69G40;G91G30Z0;M06T11;G43H11Z100.;G90G54X0Y0Z10.S1200M03;M98P; G0Z30.;G69G40;G0Z100.;G91G30Z0Y0;M30;腰形槽粗加工子程序O0006;G90G00X25Y0;G01Z-5.F30;G01G41X16.853Y-8.773D10F60;G03X16.853Y8.773R19.;G02X27.497Y14.314R6.;Y-14

17、.314R31.;G02X16.853Y-8.773R6.;G00Z1.;G40;G91G68X0.Y0.R90.;G90;M99;腰形槽精加工子程序O0007;G90G00X25Y0;G01Z-5.F30;G01G41X16.853Y-8.773D11F60;G03X16.853Y8.773R19.;G02X27.497Y14.314R6.;Y-14.314R31.;G02X16.853Y-8.773R6.;G00Z1.;G40;G91G68X0.Y0.R90.; G90; M99;7、 数控加工仿真图（1）铣外轮廓（2）加工2 10+0.022 0孔（3）加工 30+0.033 0孔和倒角

18、（4）加工腰形槽四、设计小结这门课程设计是机械设计制造及自动化专业的必修课程之一，它可以提高我们的动手能力，丰富我们的理论知识。是一门理论与实践相结合的综合性专业基础课。在个人设计过程中，充分体现了自主学习，自主选择，自主完成的课程设计任务要求。在设计模型时，学到了设计工件的基本方法和技巧，要考虑工件加工时换刀的次数，加工时的处理余量等很多因素。可以根据自己的需要选择可用的加工设备。但在小组加工时，由于实际机床现有设备的限制，并须选择特定的加工刀具、夹具等。通过课程设计实训的学习，我能够独立设计箱体和型腔壳体类零件，能独立完成零件的实体造型，绘制工程图，并能够合理的选择卡具和加工设备，分析加工

19、工艺，独立完成数控编程，生成NC代码，最终完成零件的加工。 通过此次设计使我掌握了一些机械设计的基本方法和思路，为今后的工作打下了基础，在以后的日子我将会继续保持这份做学问的态度 和热情。在设计过程中通过自己不断的学习，进而使我克服了许多难题，使我产生巨大的成功后的喜悦。五、心得体会通过本次课程设计，我深刻的发现数控技术课程设计是很注重实际操作应用的一次设计，在做课程设计的工程中我遇到了许许多多的一系列的问题，有些问题通过与同学讨论以及询问得到了答案，但还有些一直也没有找到答案，一直徘徊在我的心头。与此同时我掌握了UG软件的应用，计算机绘图的能力，学会了自动编程的技能，为了完成设计，我一次又一

20、次的编程，刚开始我以为会很容易。一开始程序很快就编写出来了，但到后面却发现很多知识都不熟练。终于发现自己懂得哪些仅仅只是一些皮毛而已。辛苦了一个星期课程设计总算是完成了。我收获的有辛酸也有快乐。学会了数控机床进行机械加工的基本方法，巩固了数控加工编程的相关知识。在此过程中在实际操作中也遇到了许多没有想到的问题。在精心准备和忙碌了两个周之后，我的课程设计终于完成了。在此过程中，我收获了很多，也学到了很多。我也懂得了只有踏踏实实掌握好牢固的基础知识，在以后工作中才不会再犯同样的错误。 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。只有敢于去尝试才能有所突破，有所创新。在这次实训我对这门课程有了进一步的认识和更深的了解。 这次数控编程与工艺课程设计，给我最大的体会就是熟练操作技能来源于我们对专业的熟练程度，理论是指导实践的基础，只有不断在实践中总结验，并对先 前的理论进行消化和创新，自己的水平才会很快的提高。