数控技术课程设计说明书

设计题目数控技术课程设计专业班级08级机制2班

学号08****0

姓名**

指导教师罗圆智

完成日期2011-12-19

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目录

一、 课程的地位和作用 .................................................................................................... 2 二、

设计任务与内容 (2)

2.1课程设计题目及要求 ..................................................................................................... 2 2.2课程设计基本内容及学时分配 ..................................................................................... 2 2.3完成的技术文件 ............................................................................................................. 3 三、

设计步骤 (4)

3.1数控车床加工零件 ......................................................................................................... 4 3.1.1零件结构工艺分析，毛坯及加工定位基准的确定 .............................................. 4 3.1.2机床设备的选择 ...................................................................................................... 5 3.1.3确定工件的装夹方式 .............................................................................................. 5 3.1.4确定数控加工刀具 .................................................................................................. 6 3.1.5确定切削用量 .......................................................................................................... 6 3.1.6确定工件坐标、对刀点和换刀点 .......................................................................... 6 3.1.7数控工艺工序卡片 .................................................................................................. 6 3.1.8编写程序 .................................................................................................................. 7 3.1.9在数控车床上进行仿真输出工程报告 .................................................................. 7 3.2数控铣床加工零件 ....................................................................................................... 10 3.2.1零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 ............................................ 10 3.2.2加工方案 ................................................................................................................ 10 3.2.3选择机床设备 ........................................................................................................ 11 3.2.4选择刀具 ................................................................................................................ 11 3.2.5确定切削用量 ........................................................................................................ 11 3.2.6数控加工工序卡片 ................................................................................................ 11 3.2.7确定工件坐标系、对刀点 .................................................................................... 12 3.2.8编写程序 ................................................................................................................ 12 3.2.9加工程序仿真 ........................................................................................................ 13 四、 结语 .......................................................................................................................... 16 五、

参考文献 (16)

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一、 课程的地位和作用

本课程设计是在《数控技术》理论课程学习完后进行。《数控技术及应用》是机械设计制造及自动化专业必修的主干专业课之一，对实际应用能力要求很高；通过该课程设计使学生进一步掌握和消化数控机床基本内容，了解数控机床编程的特点和步骤，深化工艺处理技术和编程方法，通过调试，掌握一种数控机床的操作方法和实际动手能力，为今后从事数控领域工作打下扎实基础。

二、 设计任务与内容

2.1课程设计题目及要求

本课程设计共有2类课题，多个具体题目： 1）车削类零件数控加工程序编制； 2）铣削类零件数控加工程序编制。

参加本课程设计的学生每人选择一个编程题，要求每个同学都能独立完成自己的课程设计。学生需要达到如下目标：

1）针对设计任务选择合适的实现方案；

2）培养学生查阅技术手册和有关技术资料的能力； 3）培养学生程序设计能力； 4）培养学生程序调试能力； 5）培养学生编制技术文档的能力；

6）培养学生严肃认真、一丝不苟和实事求是的科学态度。

2.2课程设计基本内容及学时分配

共3周，每个设计包括的项目及学时分配为： 1）数控编程讲解、准备有关资料（1.5天）； 2）绘制零件图（0.6天）；

3）分析零件数控加工工艺（0.9天）；

4）设计数控加工工艺卡（0.6天）；

5）编写数控加工走刀路线图（0.9天）；

6）编写数控加工程序（1.5天）；

7）上机调试程序（4.5天）；

8）编写设计说明书（3天）；

9）答辩（1.5天）；

3 2.3完成的技术文件

（1）绘制零件图一份；

（2）数控加工工序卡一份；

（3）走刀路线图一份；

（4）数控加工程序清单一份；

（5）设计说明书一份。（分析零件结构；选择机床设备、刀具；编写数控

加工工艺；写出数值计算过程）

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三、 设计步骤

3.1数控车床加工零件

工件毛坯材料为45号钢，编写程序并加工工件。

3.1.1零件结构工艺分析，毛坯及加工定位基准的确定

零件图的分析：

在数控车床上加工如图所示的轴类零件，该零件由外圆柱面，倒角和圆弧，退刀槽所构成，零件的最大外径为Φ45，加工粗糙度要求较高，其材料为45﹟钢，分析其形状为不规范的阶梯轴类零件，可以采用端面粗车循环加工指令，选择毛坯尺寸为Φ45mm ×150mm 的棒料。

3.1.2机床设备的选择

根据该零件图所示为轴类零件，根据需要的加工的为外轮

廓，以及毛坯的尺寸大小，查机械设计手册选择FANUC系统的

CK7815型数控车床来加工此零件。

3.1.3确定工件的装夹方式

由于这个工件时一个实心轴类零件，并且轴的长度不是很

长，所以采用工件的左端面和Φ45的外圆为定位基准。使用普通

三爪卡盘加紧工件，取工件的右端面中心为工件的坐标系的原

点。

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3.1.4确定数控加工刀具

因为在此零件的加工中，有一段r40的圆弧要加工，所以这里我们需用55°车刀，可以避免在加工中撞刀。另外在工件上有一段切槽，且切槽的宽度为3mm ，所以这里我们选用3mm 的切刀进行加工。

3.1.5确定切削用量

查阅《切削用量简明手册 第3版》，确定用量如下： 车端面：主轴转速1500r/min ，进给量0.1mm/r ； 粗车：主轴转速600r/min ，进给量0.2mm/r ；

3.1.6确定工件坐标、对刀点和换刀点

以工件右端面与轴心线的交点O 为工作原点，建立XOZ 坐标系。采用手动试切对刀，把点O 作为对刀点。

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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：

O1110

N010G00X100Z100

N20M03D600T0101M08 N30G00X45Z2 N40G71U2R0.5

N50G71P60Q160W1.0F0.2 N60G00X14 N70G01X20Z-1 N80Z-10 N90X24Z-12 N100Z-30 N110X28 N120X30Z-31 N130Z-40

N140G03X40Z-45R5

N150G01Z-50 N160X45

N170G70P60Q160 N180G00X45Z0 N190G00X45Z0 N200G01Z-55 N210G02Z-85R40

N220G00X100Z100T0202 N230G00X24Z-30 N240G01X20 N250G00X26Z-30 N260X100Z100 N270M05M09 N280M30

3.1.9在数控车床上进行仿真输出工程报告

Yhcnc FANUC 0i T 数控报告

工件信息

棒料

直径: 45.000 长度: 150.000 材料:45#淬火钢

数控NC 代码

O1110

N010G00X100Z100

N20M03D600T0101M08 N30G00X45Z2

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N40G71U2R0.5

N50G71P60Q160W1.0F0.2 N60G00X14 N70G01X20Z-1 N80Z-10 N90X24Z-12 N100Z-30 N110X28

N120X30Z-31 N130Z-40 N140G03X40Z-45R5 N150G01Z-50

N160X45 N170G70P60Q160 N180G00X45Z0 G00X45Z0 N190G01Z-55

N200G02Z-85R40 N210G00X100Z100T0202 N220G00X24Z-30 N230G01X20 N240G00X26Z-30 N250X100Z100 N260M05M09 N270M30

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3.2数控铣床加工零件

用提供的刀具（?10㎜立铣刀）在45号钢上完成下列零件的加工。

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

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从图中可以看出需加工的是凹台和表面轮廓及孔。凹台的圆角半径是R8。尺寸

精度和表面粗糙度无要求。孔的半径为R6。

（2）毛胚的确定

已知工件毛胚的材料为100*100*20的方形45号钢毛胚。

（3）工件基准的分析

以底面为定位基准，用工艺板装夹，固定于铣床工作台上。

3.2.2加工方案

（1）先加工中间凹台用整圆加工。

（2）再加工通孔。

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（3）最后加工剩余轮廓。

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。

3.2.4选择刀具

现采用φ8㎜的立铣刀，定义为T0101。T0101在主轴上安好。且对好刀，把它的刀偏值输入相应的刀具参数中。

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800r/min ，进给量0.1mm/r

3.2.6数控加工工序卡片

工序号

工步内容

刀具号

01 铣凹台 T0101 02 铣轮廓 T0101

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3.2.7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。 刀具左半径补偿D01=8；D02=6。

3.2.8编写程序

铣凹台程序： O0017

N010G55G90G17G00X0Y0 M03S800 Z10

G00X-13.08Y13.08 G01Z-4F60

F60D01M98P100 F48D02M98P100 G01Z-8

F60D01M98P100 F48D02M98P100 G00Z50 X0Y0 M30 % O0100

N010G41G00X-13.08Y13.08 G02X13.08Y13.08R22.5 G01X18.74Y18.74 G01X13.08Y13.08

G02X13.08Y-13.08R22.5 G01X18.74Y-18.74 G01X13.08Y-13.08

G02X-13.08Y-13.08R22.5 G01X-18.74Y-18.74 G01X-13.08Y-13.08

G02X-13.08Y13.08R22.5 G01X-18.74Y18.74 G01X-13.08Y13.08 G40G01X0Y0 M99 %

铣通孔程序： O0018

N010G55G90G17G00X0Y0 M03S800 Z10

G01Z-30F60 G00Z50 X0Y0 M30

%

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3.2.9加工程序仿真

铣凹台仿真：

铣通孔仿真：

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四、 结语

数控技术课程设计是一项很注重实际操作应用设计，在做课程设计的工程中我遇到了许许多多的的问题，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。课程设计不仅暴露了我对于实际操作的缺乏经验，让我在设计过程中一次又一次的出现问题单总是找不到解决的方法。但同样也增加了我各方面的知识。为了完成设计，我一次又一次的编程，刚开始我以为会很容易。一开始程序很快就编写出来了，我很直还检查了还几次，没想到一放到仿真模拟程序上去试车时，不是提示我程序编写错误，就是零件被车坏了。苦恼了一次又一次，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。我想我以后会更加注重自己的动手操作能力，一些设计都都离不开现实实际。这次的设计我增加操作能力，对数控机床的操作有了更深入的熟悉与了解。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。通过本次设计我学到了很多书本上没有的知识。增加了我的实际动手操作能力。

五、 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．