数控课程设计汇总
课程设计
课程名称数控技术课程设计
题目名称_数控中非圆曲线逼近的算法实现学生学院__机电工程学院
专业班级机械设计制造及其自动化
学号
学生姓名
指导教师_
成绩评定
教师签名
2012年07 月05 日
广东工业大学数控技术课程设计任务书
题目名称数控中非圆曲线逼近的算法实现学生学院机电工程学院
专业班级机械设计制造及其自动化2009级3
班
姓名
学号
一、课程设计的内容
用计算机高级编程语言（如VB，VC++等）来实现非圆曲线的逼近，可任选（1）直线逼近（如等间距法、等弦长法、等误差法等）、或（2）圆弧逼近。要求在满足允许误差的前提下，使得逼近的直线段或圆弧段的数量最少（即最优解），根据加工曲线轮廓自动生成刀具中心轨迹，自动生成加工NC代码。
二、课程设计的要求与数据
具体的要求如下：
（1）列出一般的直线或圆弧逼近的算法（流程图）。
（2）列出改进的直线或圆弧逼近的算法（流程图）——即优化算法。比较改进前与改进后的两种算法结果。
（3）针对给定的某一由非圆曲线所构成的平面轮廓，根据指定的走刀方向、起刀点，自动生成CNC代码。
(4)有刀具自动补偿功能，根据给定的补偿量和进给方向自动计算刀具中心轨迹，有过切报警功能。
（5）在屏幕上显示该非圆曲线所构成的平面轮廓。根据给定的进给速度能模拟加工过程，并在屏幕上留下刀具所走中心轨迹。
非圆曲线选择（根据组员最大最小学号选择，选择方法：若本组学号最小的同学学号为xxxxxxa，学号最大的同学学号为yyyyyyb，取p=a％8+1, q=b％8+1，若q==p,则q=p+1; 则该组选择的非圆曲线组合为第p组和第q组。注：’％’是取余运算）：
1：渐开线凸轮；
2：双曲线
3：椭圆曲线
4：正弦线
5：星形线
6：心脏线
7：抛物线
8：外摆线
三、课程设计应完成的工作
每组学生应在规定时间内，独立完成所选题目。运用VB或其它编程语言，编写计算机软件在WINDOWS实现数控装置的计算机仿真。要求清楚地分析问题、提出算法、确定人机界面、列出流程图，最后用程序验证，完成软件测试，并且提交程序说明书。
要求用编写计算机软件的方法解决典型非圆曲线的CAM问题。可以任选用自己熟悉的一种编程语言，要求清楚地分析问题、提出算法、列出流程图，最后用程序验证，并且提交程序说明书。
四、课程设计进程安排
五、应收集的资料及主要参考文献
1《机床设计手册》第三分册
2廖效果.数字控制机床.武汉:华中理工大学出版社.1992.9
3廖效果.数控技术. 武汉:湖北科学技术出版社.2000.7
4刘又午.数字控制机床.北京:机械工业出版社
5龚浦泉.机床电气控制.重庆:重庆大学出版社
6 谭浩强.Basic语言结构化程序设计教程.北京:中国科学技术出版社.1990
7 杨林,李继良. Visual Basic编程高手.北京:北京大学出版社.2000
8 一组专用凸轮的计算机辅助设计.机械工程师1998,(4): p58-59
9 凸轮曲线的快速画法.机械工程师1998,(6): p22-23
10 平面凸轮机构CAD系统的研究与开发.机械设计与制造2000,(5):p12-13
11 圆柱非圆曲线槽凸轮的数控加工.制造技术与机床2000,(8):p34
12 圆柱凸轮的参数化设计及数控加工.精密制造及自动化2001,11: p28
13 参数化凸轮轮廓转换及NC代码自动生成.机床与液压2001,6, p29~31
发出任务书日期：2012年 5月 28日
计划完成日期： 2012年 7月 6 日
指导教师签名：
基层教学单位责任人签章：
主管院长签章：
摘要
基于Visual Basic 6.0编程软件平台，使用直线逼近算法实现设计模拟椭圆曲线和星形线曲线两种非圆曲线轮廓的加工过程。根据所编的等间距算法和等误差算法的流程图，初步使用等间距法来实现直线逼近两种非圆曲线的过程，然后使用节点数较少的等误差法来优化直线逼近非圆曲线的过程。利用Visual Basic 6.0编程语言，根据指定的走刀方向包括顺时针和逆时针，指定的走刀点，实现非圆曲线的模拟加工过程，根据刀具补偿量和进给方向在屏幕上留下刀具所走中心轨迹，根据软件计算出的点坐标能够自动生出CNC代码，并能够保存在电脑里面。
关键词：直线逼近，Visual Basic 6.0，非圆曲线，编程
目录
1 前言 (1)
2 非圆曲线逼近的关键 (1)
2.1 算法的选择 (1)
2.2 算法实现的关键 (1)
3 非圆曲线逼近的算法实现 (1)
3.1 算法的流程图 (1)
3.2 算法的解析 (4)
4 软件开发与运行 (7)
4.1 系统界面 (7)
4.2 软件运行 (8)
4.3 运行分析 (9)
5 总结 (9)
参考文献 (11)
附录 (12)
1 前言
数控机床是一种依靠数字化的信息来实现自动控制的高度自动化机床，它具有高效率、加工精度高和加工质量稳定等优点，这使得数控机床在机械制造业中得到了日益广泛的应用。当前我国的经济型数控机床，一般只具有直线插补和圆弧插补功能，并不具备抛物线、椭圆等非圆曲线的插补功能。因此，当我们需要数控加工非圆曲线的轮廓时，就必须用直线或圆弧段去逼近非圆曲线。
对非圆曲线的逼近有直线逼近、圆弧逼近，分别可由G01、G02、G03完成加工，其中直线逼近较为简单，但逼近节点数多，导致数控程序往往过多，而圆弧逼近具有高效性，但计算过于复杂。直线逼近的方法有等间距直线逼近、等弦长直线逼近和等误差直线逼近，圆弧逼近的方法有曲率圆法、三点圆法和相切圆法。
对于一个已知曲线，它的节点数主要取决于所用逼近线段的形状（直线段还是圆弧段）、曲线方程的特性和允许的逼近误差。
2 非圆曲线逼近的关键
2.1 算法的选择
对非圆曲线进行逼近，有不同的实现方法，包括直线逼近和圆弧逼近。方法不同，最终得到的节点数也有所不同，因此选择好的一个算法对提高加工的效率和降低加工成本有着重要的作用。在这次课程设计中，我们选择的算法是等间距直线逼近，并用等误差直线逼近作为优化算法。
2.2 算法实现的关键
算法实现需要求出曲线的节点，而要求曲线的节点得先求出直线段与所逼近的曲线之间的最大逼近误差，而最大逼近误差的计算点就在曲线上某一点的切线斜率与直线段斜率相等的切点处，故关键问题是求出该切点。一旦求出了该切点，就可以求出逼近时的最大误差，用于与允许误差作比较。另外，由于此次课程设计是对任意非圆曲线进行逼近，因此求导数也成了一个关键的问题。
3 非圆曲线逼近的算法实现
3.1 算法的流程图
图1 等间距直线逼近的流程
图2 等误差直线逼近的流程图
3.2 算法的解析 3.2.1 等间距直线逼近
等间距直线逼近是最简单的方法，已知椭圆方程122
22=+b y a x ，给定第一点
(x(0),y(0)),间距步长Δx =0.1，求出i x ，将i x 代入122
22=+b
y a x 即可求得一系列i y 。
i x 、i y 即为每个线段的终点坐标，并以该坐标值编制直线程序段（图3）
。
图3 等间距直线逼近
根据M ( x(0) , y(0) )、N ( x(1) , y(1) )两节点的坐标可求得如图3所示的逼近误差，方法如下：
MN 方程：y=kx+c ，则直线MN 的斜率为
)
0()1()
0()1(x x y y k --=
（3-1）
将M ( x(0) , y(0) )代入MN 方程：y=kx+c ，求得
c=y(0)-kx(0) （3-2） 利用椭圆参数方程x=a Cos(i),y=b Sin(i),求出椭圆曲线上的切线斜率为k 的切点坐标（x(2),y(2)），对参数方程进行求导得切点对应的参数弧度为
ak
b
j -=arctan (3-3) 从而求出（x(2),y(2)）。
联立式（3-1）、（3-2）、（3-3）求出逼近误差为
1
)
0()0()2()2(2
+-+-=
k kx y y kx w （3-4）
如果计算出来的逼近误差w 小于或等于输入的允许误差v ，则满足误差要求，即可进行直线逼近；否则令Δx 为原来的一半，且返回重新计算逼近误差再次比较，直到满足误差要求为止。
等间距直线逼近的流程图如图1所示，星形线的等间距直线逼近算法与椭圆计算方法相同，参考椭圆计算过程即可。 3.2.2 等误差直线逼近
等间距直线逼近虽然计算简单，但由于取定值Δx 应保证曲线曲率最大处的逼近误差小于允许值，所以程序可能过多。因此，在选择优化算法时，我们采用的是等误差直线逼近的节点计算法，而且对于曲率变化较大的曲线，用等误差法求得的节点数最少，从而输出的NC 代码也大大减少，等误差算法计算如下：
等误差直线去逼近曲线，就是使所有逼近线段的误差δ相等，如图4。
图4 等误差直线逼近
椭圆参数方程为x=a Cos(i),y=b Sin(i)，A 点坐标（x(0) , y(0)），T 点坐标（x(1) , y(1)）,B 点坐标（x(2) , y(2)）。
（1）确定所有逼近线段的误差δ允的圆方程，即以起点A （x(0) , y(0)）为圆心，允δ为半径作圆；
（2）确定等误差圆与曲线公切线PT 的斜率k ：
以A 点为起点，利用参数方程x=a Cos(i),y=b Sin(i)，增大弧度i 从而使横坐标变大。从而得到下一个点T 坐标（x(1) , y(1)），弧度i 增大的步长为Δi=0.001*π。对椭圆方程进行求导，利用T 点坐标求出曲线切线PT 斜率k ：
)
1()
1(22y a x b k -= （3-5）
PT 直线方程为y=kx+c,代入点T 求得：
c=y(1)-kx(1) （3-6） 联立2式（3-5）、（3-6）和点A （x(0) , y(0)）求得A 点到直线PT 距离： 1
)
1()1()0()0(2
+-+-=
k kx y y kx w （3-7）
比较距离w 与等误差圆半径δ是否相等，若相等，则直线PT 为等误差圆与曲线两者的公切线；若w<δ,则返回以上算法令Δi 增大一倍重新计算距离w 直到w=δ；若w >δ,则返回以上算法令Δi 变为原来一半重新计算距离w 直到w=δ。 （3）求B 点坐标（x(2) , y(2)）。使AB 弦的斜率为k ，即使AB 平行PT ，设AB 的方程为y-y(0)=k(x-x(0)),联立式（3-5）公切线PT 的斜率k 和椭圆方程
12
222=+b y a x 可求得： )(2))0(2)0(2()2(2
222222b k a a x k y ka x +?
+--= （3-8） 其中
)
(2))
0()0(2)0()0(1)()((4))0(2)0(2(2
222
2222
2
2
2
2
2
22
2
2
b k a b x ky y x k b a b k a a x k y ka +-+-++--=? 进而求出 y(2)=k(x(2)-x(0))+y(0) (3-9) （5）按以上步骤顺次求得其他各节点坐标。
星形线等误差逼近算法与椭圆相似，参考椭圆计算方法即可求得。
4 软件开发与运行
4.1 系统界面
本次课程设计使用Visual Basic 6.0软件，设计了两个窗口为一体的可执行程序，其中主界面可选择所需加工的非圆曲线函数、走刀方向、刀补、起刀点、NC代码坐标以及相关的加工参数，具有等间距直线逼近和等误差直线逼近两种逼近方法，并且对这两种方法进行比较分析。通过点击“生成NC代码”按钮，可以进入图6的生成NC代码的窗口，可以对NC代码进行保存，可以返回主界面，也可以退出该程序。
图5 主界面
图6 生成NC代码窗口
4.2 软件运行
以椭圆内轮廓加工、顺时针走刀方向为例说明等间距算法和等误差算法直线逼近非圆曲线的刀具轨迹，并比较两者的节点数和生成NC代码程序的长度，设允许误差为0.01，选择项和输入参数如图7所示。
图7 加工参数的选择与输入
单击“绘原图”、“等间距逼近”按钮，运行结果的刀具轨迹如图8所示，等间距逼近所用的线段数为5920，生成的NC代码如图9所示。
图8 等间距逼近的刀具轨迹图9 等间距逼近的NC代码
单击“绘原图”、“等误差逼近”按钮，运行结果的刀具轨迹如图10所示，等误差逼近所用的线段数为666，生成的NC代码如图11所示。
图10 等误差逼近的刀具轨迹图11 等误差逼近的NC代码
4.3 运行分析
从以上运行结果可以看出，非圆曲线的等间距直线逼近算法虽然简单，但逼近处理后的直线段较多，从经济效益上讲，此方法较差。而由等误差直线逼近处理后，可以得到相对较少的直线段，经济效益高。
5 总结
这次的课程设计，在刚开始做之前，我们组的每个人都感到了压力，因为毕竟这次是要利用VB或VC编程语言结合数控技术课程内容来完成课程设计，而且时间也并不充足。在刚开始接触题目时候，没有丝毫的头绪，借住前人的成果，理解前人所做的东西，来逐步摸清我们课程设计真正所要做的工作。
课堂上老师讲直线逼近非圆曲线的数学处理时大概讲了三种的方法：等间距、等弦长和等误差，在我们理解了三种方法之后，确定使用等间距为初步算法，等误差为优化算法，因为等间距计算简单，但程序过多，而等误差计算复杂，但程序和节点数都相对少。确定算法之后，我们遇到的问题是如何地在Visual Basic 6.0编程软件平台去实现直线逼近椭圆和星形线，VB编程语言我们大致都弄懂，但是具体操作还是不明白。一开始我们使用椭圆和星形线的参数方程进行数学处理，实现过程很容易，而且不用分每一个象限去讨论，但是又遇到了另一个问题，使用参数方程计算出来的逼近误差太大了，远大于日常所要求的加工误差，所以
还是以失败告终。通过查阅高数知识和数控技术课本还有其他的一些参考资料，借住高数知识所提供的数学方法，我们使用标准方程去进行数学处理，虽然要考虑每一个象限，程序也由此变得繁琐，但是最终还是实现了我们之前的设想，计算出来的逼近误差最终可以变到0.01甚至更小。有了等间距直线逼近的成功基础，在做等误差算法直线逼近的时候，只需理解好等误差数学计算的方法即可完成逼近，也通过比较，等误差法确实比等间距法所走的步数少一倍以上，符合了我们之前的设想。
通过这次的课程设计，把VB语言和数控仿真结合起来，加深了对非圆曲线加工的算法及其实现过程的理解，也提高了我们查阅资料和独自解决问题的能力，在遇到问题时候，我们组成员的互相讨论，迸发出来的学习激情，也提高了我们课程设计的积极性，给我们不仅带来了知识的增长和能力的提高，而且带来了更多的乐趣。
参考文献
[1] 廖效果.数字控制机床[M].武汉:华中理工大学出版社,1992.9.
[2] 廖效果.数控技术[M].武汉:湖北科学技术出版社,2000.7.
[3] 刘又午.数字控制机床[M].北京:机械工业出版社.
[4] 龚浦泉.机床电气控制[M].重庆:重庆大学出版社.
[5] 谭浩强.Basic语言结构化程序设计教程[M].北京:中国科学技术出版社,1990.
[6] 杨林,李继良.Visual Basic编程高手[M].北京:北京大学出版社,2000.
[7] 一组专用凸轮的计算机辅助设计[J].机械工程师,1998,(4): 58-59.
[8] 凸轮曲线的快速画法[J].机械工程师,1998,(6): 22-23.
[9] 平面凸轮机构CAD系统的研究与开发[J].机械设计与制造,2000,(5):12-13.
[10] 圆柱非圆曲线槽凸轮的数控加工[J].制造技术与机床,2000,(8):34.
[11] 圆柱凸轮的参数化设计及数控加工[J].精密制造及自动化,2001,11: 28.
[12] 参数化凸轮轮廓转换及NC代码自动生成[J].机床与液压,2001,6, 29-31.
附录 VB主要源程序
Dim daolu As Integer, daobu As Integer
Dim X(5) As Double, Y(5) As Double
Dim qidaox As Single, qidaoy As Single, qidaoz As Single
Dim quxian As Integer, pi As Double, zuobiao As Integer ‘定义变量
Private Sub Command1_Click()
Picture1.Cls
Text8.Text = ""
Text9.Text = ""
End Sub ‘清屏绘图区域
Private Sub Command2_Click() ‘绘制坐标系
Picture1.DrawStyle = vbSolid
Picture1.DrawWidth = 1
Picture1.Scale (-50, 50)-(50, -50)
Picture1.Line (-50, 0)-(50, 0)
Picture1.Line -(48, 2)
Picture1.Line (50, 0)-(48, -2)
Picture1.Print "X"
Picture1.Line (0, -50)-(0, 50)
Picture1.Line -(-2, 48)
Picture1.Line (0, 50)-(2, 48)
Picture1.Print "Y"
Picture1.CurrentX = 2
Picture1.CurrentY = -2
Picture1.Print "O"
pi = 3.1415926
Picture1.CurrentX = a
Picture1.CurrentY = 0
If quxian = 1 Then
a = Val(Text1.Text)
b = Val(Text2.Text)
For i = 0 To 2 * pi Step 0.001 ‘点命令绘制非圆曲线原图Picture1.PSet (a * Cos(i), b * Sin(i))
Next
End If
If quxian = 2 Then
a = Val(Text1.Text)
For i = 0 To 2 * pi Step 0.001
Picture1.PSet (a * Cos(i) ^ 3, a * Sin(i) ^ 3)
Next
End If
End Sub
Private Sub Command3_Click() ‘等间距直线逼近
s = 0.1
pi = 3.1415926
o = 4
a = Val(Text1.Text) ‘输入加工参数
b = Val(Text2.Text)
v = Val(Text3.Text)
n = Val(Text4.Text)
F = Val(Text5.Text)
r = Val(Text6.Text)
qidaox = Val(Text10.Text)
qidaoy = Val(Text11.Text)
qidaoz = Val(Text12.Text)
d = Val(Text13.Text)
Picture1.DrawStyle = vbDash
Picture1.DrawWidth = 1
If quxian = 1 Then ‘画椭圆
If daolu = 1 Then ‘顺时针走刀方向
If daobu = 1 Then
e = 1
a = a + r
b = b + r
End If
If daobu = 2 Then
e = 2
a = a - r
b = b - r
End If
X(0) = a
Y(0) = 0
Picture1.PSet (qidaox, qidaoy), vbRed
Picture1.Line -(X(0), Y(0)), vbRed
Picture1.DrawStyle = vbSolid
Picture1.PSet (X(0), Y(0)), vbRed
p = Format(X(0), "##0.00")
q = Format(Y(0), "##0.00")
If zuobiao = 1 Then
Form2.Text1.Text = "N1 G90 G17 G00 G4" & e & " D01" & " Z30 M03 S" & n & vbCrLf Form2.Text1.Text = Form2.Text1.Text & "N2 X" & p & " Y" & q & vbCrLf
Form2.Text1.Text = Form2.Text1.Text & "N3 Z-" & d & vbCrLf
Else
Form2.Text1.Text = "N1 G91 G17 G00 G4" & e & " D01" & " Z30 M03 S" & n & vbCrLf
Form2.Text1.Text = Form2.Text1.Text & "N2 X" & p & " Y" & q & vbCrLf
Form2.Text1.Text = Form2.Text1.Text & "N3 Z-" & d + 30 & vbCrLf
End If
line1:
Do While X(0) >= (-a + 0.0001)
X(1) = X(0) - s
Y(1) = -(b * Sqr(Abs(a ^ 2 - X(1) ^ 2))) / a
If X(1) <> X(0) And Y(1) <> Y(0) Then
k = (Y(1) - Y(0)) / (X(1) - X(0))
If k > 0 Then
j = Atn(-b / (a * k))
End If
If k < 0 Then
j = Atn(-b / (a * k)) + pi
End If
X(2) = a * Cos(j)
Y(2) = b * Sin(j)
w = Abs(k * X(2) - Y(2) + Y(0) - k * X(0)) / (Sqr(k ^ 2 + 1))
End If
If w <= v Then
Picture1.Line -(X(1), Y(1)), vbRed
Else
s = s / 2
GoTo line1
End If
If zuobiao = 1 Then
p = Format(X(1), "##0.00")
q = Format(Y(1), "##0.00")
If o = 4 Then
Form2.Text1.Text = Form2.Text1.Text & "N4 G01 X" & p & " Y" & q & " F" & F & vbCrLf End If
If o >= 5 Then
Form2.Text1.Text = Form2.Text1.Text & "N" & o & " X" & p & " Y" & q & vbCrLf
End If
Else
If o = 4 Then
p = Format(X(1) - X(0), "##0.00")
q = Format(Y(1) - Y(0), "##0.00")
Form2.Text1.Text = Form2.Text1.Text & "N4 G01 X" & p & " Y" & q & " F" & F & vbCrLf End If
If o >= 5 Then
p = Format(X(1) - X(0), "##0.00")
q = Format(Y(1) - Y(0), "##0.00")
Form2.Text1.Text = Form2.Text1.Text & "N" & o & " X" & p & " Y" & q & vbCrLf
数控机床课程设计指南(doc 9页)
数控机床课程设计指南（doc 9页）
数控机床课程设计指导书应用专业：机械设计制造及其自动化 班级 学号 姓名
1.设计任务 本次课程设计是通过分析零件图，合理选择零件的数控加工工艺过程，对零件进行数控加工工艺路线进行设计，从而完成零件的数控加工程序的编写。使零件能在数控机床上顺利加工，并且符合零件的设计要求。 2.设计要求 1 绘制二维、三维零件图各一张； 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（含注释）； 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） 3.零件图的分析 在数控车床上加工如图所示的带螺纹的轴类零件，该零件由外圆柱面，槽和螺纹所构成，零件的最大外径为Φ56，加工粗糙度要求较高，并且需要加工M30×1.5的螺纹，其材料为45﹟，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Φ60mm×150mm的棒料。
4.机床设备的选择 根据该零件图所示为轴类零件，需要的加工的为外轮廓和螺纹，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。 5.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Φ60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。 6.确定数控加工刀具及加工工序卡片 根据零件的加工要求，T01号刀为450硬质合金机夹粗切外圆偏刀；T02号刀为900硬质合金机夹粗切外圆偏刀；T03号刀为900硬质合金机夹精切外圆偏刀；T04号刀为硬质合金机夹切槽刀，刀片宽度为5mm，用于切槽、切断车削加工；选择5号刀为硬质合金机夹螺纹刀，用于螺纹车削加工。该零件的数控加工工艺卡片如表1-1所示。 加工流程：加工右端面→粗车外轮廓→精车外轮廓→切螺纹退刀槽→车螺纹→切断 表1-1数控加工工序卡片
机电课程设计XY数控进给工作台设计
机电课程设计XY数控进给工作台设计
大学 课程设计（论文） 内容：X-Y数控进给工 作台设计 院(系)部：机械工程学院 学生姓名： 学号: 专业：机械电子工程 班级： 指导教师： 完成时间：2010-10-08
摘要 当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。 关键字：机电一体化的基础基本组成要素特点发展趋势
目录 第一章课程设计的目的、意义及要求 (4) 第一节课程设计的目的、意义 (4) 第二节课程设计的要求 (4) 第二章课程设计的内容 (5) 第一节课程设计的内容 (5) 第二节课程设计的内容 (5) 第四章数控系统总体方案的确定 (6) 第五章机械部分设计 (7) 第一节工作台外形尺寸及重量初步估算 (7) 第二节滚动导轨副的计算、选择 (8) 第三节滚珠丝杠计算、选择 (10) 第四节直流伺服电机的计算选择 (12) 第五节联轴器计算、设计 (14) 第六节限位开关的选择 (15) 第七节光电编码器的选择 (15) 第六章机床数控系统硬件电路设计 (15) 第一节设计内容 (17) 第二节设计步骤························
数控机床课程设计说明书
目录 1、前言 (2) 2、控制系统硬件的基本组成 (2) 2.1系统扩展 (2) 2.1.1 8031芯片引脚 (3) 2.1.2 数据存储器的扩展 (6) 2.1.3 数据存储器的扩展 (7) 3、控制系统软件的组成及结构 (9) 3.1 监控程序 (10) 3.1.1 系统初始化 (10) 3.1.2 命令处理循环 (10) 3.1.3 零件加工程序（或作业程序）的输入和编辑 (10) 3.1.4 指令分析执行 (10) 3.1.5 系统自检 (11) 3.2 数控机床控制系统软件的结构 (11) 3.2.1 子程序结构 (12) 3.2.2 主程序加中断程序结构 (12) 3.2.3 中断程序结构 (12) 4 、心会得体 (13) 5 、参考文献 (14)
1 、前言 数控车床又称数字控制（Numbercal control，简称NC）机床。它是基于数字控制的，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机，CNC，驱动装置，数控机床的辅助装置，编程机及其他一些附属设备所组成。数控机床控制系统的作用是使数控机床机械系统在程序的控制下自动完成预定的工作，是数控机床的主要组成部分。 2、控制系统硬件的基本组成 数控机床控制系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。控制系统在使用中的控制对象各不相同，但其硬件的基本组成是一致的。控制系统的硬件基本组成框图如图1所示。 图1 控制系统硬件基本组成框图 在图1中，如果控制系统是开环控制系统，则没有反馈回路，不带检测装置。 以单片机为核心的控制系统大多采用MCS-51系列单片机中的8031芯片单片机，经过扩展存储器、接口和面板操作开关等，组成功能较完善、抗干扰性能较强的控制系统。 2.1系统扩展 以8031单片机为核心的控制系统必须扩展程序存储器，用以存放程序。同时，单片机内部的数据存储器容量较小，不能满足实际需要，还要扩展数据存储
数控加工课程设计说明书范本
数控加工课程设计讲明书 一、分析零件图纸，确定总体加工方案 （一）、图纸分析： 该图是一复杂轴类零件，零件部分地点较为复杂，部分加工精度较高，采纳数控车削加上钻削、滚齿、插齿综合完成。该零件由外圆柱面、孔、倒角、内齿轮，齿轮轴、槽、阶梯组成。其中零件最大外径为19mm,长度为104mm.选择毛坯尺寸为114x22mm的棒料。 （二）、精度等级、表面粗糙度分析： 考虑到左右两端齿轮齿面粗糙度1.6，滚齿机滚齿后要倒角磨齿；外圆表面粗糙度要求最高为0.8，尺寸精度也易于达到，因此外圆精车即可达到要求。同轴度及各圆跳度都要求要装夹次数减少。因此，外圆以两顶尖定位，一次装夹完成粗精加工。为满足同轴度要求，打孔时应夹外径为13.9的外圆。 （三）、材料和热处理分析： 零件材料为31CrMoV9是齿轮钢，预备热处理为调质，回火温度600℃——630℃。最终热处理为渗氮，HV900。（四）、总体方案： 先对毛坯预备热处理（调质处理）；用数控车床粗精车两
端面打中心孔，再以两中心孔定位，粗车外圆轮廓，精车右端外圆轮廓，切槽。再以外径为13.9的槽定位，粗精车左端外圆，钻铰孔、镗孔割内槽；最后再滚齿，插齿；最终热处理，再上磨齿机进行磨齿；完成整个零件的加工。 二、确定加工工艺方案 （一）装夹方式及量具选择： 数控车床夹具使用三爪卡盘自动定心夹具及顶尖；Y3150E 滚齿机使用专用夹具，插齿机使用专用夹具，磨齿机使用专用夹具。 量具有游标卡尺，外径千分尺，百分表。 （二）加工顺序： 1.备料，下料尺寸ф22×106的棒料，预备热处理 2.车，粗精车右端面，钻中心孔 3. 粗车，夹左端外圆顶中心孔定位，粗车右端外圆各部，留单边余量0.2 4、精车，夹左端外圆顶中心孔定位，精车右端外圆各部至图纸所示。 5、切1.1mm宽的槽 6、用3.5mm切槽刀切3.5mm处，4.6mm处以及12mm处，加之外
数控编程课程设计说明书
综合训练报告书 题目林肯车标零件CAD/CAM与数控加工应用技术学院学院机械设计制造及其自动化专业机设0983班31号学生姓名吴诚.指导教师关耀奇王高升郭建新袁平.完成日期 2012.7.3 . 湖南工程学院应用技术学院 二○○一二年七月
湖南工程学院 CAD/CAM与数控加工综合训练任务书 题目：林肯车标零件CAD/CAM与数控加工 姓名吴诚系别应用技术学院专业机械设计制造及其自动化班级 0983 学号 31 号 指导老师关耀奇袁平王高升郭建新教研室主任关耀奇 一、训练目的 本综合训练是机械设计制造及其自动化专业教学计划中规定的专业必修课程，是学生进入专业课程学习阶段必须进行的一个重要的实践性教学环节，其目的是提高学生计算机综合应用能力，巩固和加深所学的理论知识，深入了解CAD/CAM软件在产品设计开发和加工制造过程中的作用，掌握产品数控加工的全过程，培养理论联系实际的工作作风和分析问题、解决问题的能力。 二、指定零件（图例）
毛坯尺寸62mm×140mm 图1-2葫芦 三、训练任务 1.应用Mastercam等CAD/CAM软件完成指定零件的CAD/CAM过程。 训练内容： 1）指定零件的几何造型； 2）工艺分析； 3）刀具走刀路径的生成； 4）数控仿真加工； 5）指定数控系统的数控程序生成。 2.指定零件的数控切削加工 训练内容： 1）确定毛坯类型，编制零件的加工工序卡，填写加工程序单； 2）根据已制订的加工工序卡，填写刀具调整单，动手调整、操作相应机床，完成零件的数控加工； 3）正确地选用检验方法及计量器具，对零件进行质量检测和分析。 四、训练要求 1) 完成指定零件的3D造型； 2) 完成指定零件的2D图，并正确标注好尺寸； 3）对零件进行正确的工艺分析，按指定的格式填写数控加工工艺卡片； 4）刀具路径与指定数控系统的数控程序生成； 5）数控加工零件，并对零件进行质量检测和分析； 6）撰写综合训练说明书（上交电子稿和打印稿），说明书应涵盖整个训练内容，字数不少于3.5千字； 7) 答辩与成绩的给定。
数控加工工艺课程设计》课程设计说明书
设计计算过程 结 果一、设计课题 二、零件图纸分析 1. 毛坯的选择，长度为150MM，宽度为90mm，高度为40mm长方体毛坯。 2. 机床选择： 根据该零件加工的数控机床类型和型号。包括主要参数及工作台尺寸。确定定 位方案，夹紧方案等可选择数控铣床机床。 3、刀具及夹具选择 夹具：毛坯为规则的长方体，选用平口钳夹具夹紧即可。 刀具： （1） T06、直径50的飞刀开粗两边的大平面； （2） T01、Φ6的钻头，钻孔6-Φ6的通孔； （3） T02、Φ10的钻头，钻4-Φ10的盲孔； （4） T03、Φ29的钻头，钻2-Φ30的镗刀底孔； （5） T04、Φ30的镗刀，镗孔。 4、切削参数的确定 （1）背刀吃量。飞刀F200, Φ6的钻头F150，Φ10的钻头F150, Φ26Φ钻头 F60, Φ30的镗刀F60.
（2）主轴转速。 主轴转速：主轴转速设为400r/min. 5、走刀路线 四、工艺规程设计 1、工艺路线的拟定 工步1：下料； 工步2：用平口钳夹紧工件，用D50的飞刀加工两边平面； 工步3：用平口钳夹紧工件；用Φ6的钻头，钻孔6个Φ6的通孔； 工步4：用平口钳夹紧工件；用Φ10的钻头，钻4个Φ10深15的盲孔；工步5：用平口钳夹紧工件；用Φ29的钻头，钻2个Φ30镗刀底孔通孔；工步6：用平口钳夹紧工件；用Φ30镗刀，镗2个Φ30镗刀通孔； 工步7：钳工去毛刺； 工步8：检验员检验； 工步9：清洗，封装入库。 2、热处理工艺 零件材料为碳素钢，热处理采用淬火的方式。 3、工艺路线的最终确定 工步1：下料； 工步2：用平口钳夹紧工件，用D50的飞刀加工两边平面； 工步3：用平口钳夹紧工件；用Φ6的钻头，钻孔6个Φ6的通孔；
数控加工课程设计说明书
南昌航空大学 《数控加工工艺与编程》 课程设计说明书 学院：航空制造工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 课程名称：《数控加工工艺与编程》课程设计 学生姓名：王瑞祥学号：12031335 设计题目：复杂阶梯轴的数控加工工艺与编程设计 起迄日期:2015年11月9日~11月13日 指导教师:于斐 上交资料要求：1、电子文档：零件的模型与工程图文档、NC 文件、设计说明书word稿等 2、设计说明书纸质打印稿等（与电子档相同）
课程设计任务书 1．设计目的： 本课程设计是《CAM 技术与应用》课程配套的实践性教学环节，要求学生在学完该课程后，结合前期所学相关知识，通过查阅资料、设计某中等复杂程度零件的机械加工工艺过程，并重点熟悉其中数控加工自动编程与应用的内容。通过设计使学生掌握零件的建模、工程图与数控编程的设计方法，并撰写设计说明书，达到一次综合数控加工工艺与编程的训练目的。 2．设计内容与要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等）： 2.1原始数据：教师指定或学生自行设计一个中等复杂程度的含有数控加工要求 的零件（零件结构要求包含 UG 中不少于两种不同类别的加工方式：即零件结构中包含普通加工机床不便或不能加工的几何结构特征，并至少用到 UG 中的平面铣、型腔铣、固定轴轮廓铣、孔或孔系加工、车削加工中的两种加工方法），并完成其三维建模与工程图设计工作。 2.2技术要求：数控加工的内容是基于三轴数控铣床或加工中心或二轴数控车床 加工为主，按照单件小批量生产纲领，默认为典型材料 45 钢（允许指定其他材料）。 2.3设计要求：设计要求完成以下工作： 1）零件三维建模与工程图设计。 2）零件的加工工艺过程设计。（允许在设计说明数中完成） 3）基于 UG 的数控加工编程设计（包括：工件坐标系与毛坯的设定，刀具的设定，加工方法的设定（粗、半精和精加工等），编程过程中的相关参数设定，生成数控加工轨迹并分析，加工模拟的仿真，后处理生成 N 加工代码。）4）撰写设计说明书。（设计说明书要求采用图文并茂的方式描述设计过程、相关参数的设定分析与选值说明，刀路轨迹和比较、分析与说明，NC 代码的必要说明等） 3．成绩评定： 成绩：指导教师签名： 评语： 摘要
数控技术课程设计说明书(doc 32页)
新乡学院 2013年 12 月 前言 数控加工作为机械制造业中先进生产力的代表，经过十余年的引进与发展，已经在汽车、航空、航天、模具等行业发挥了巨大的作用。它推动了企业的技术进步和经济效益的增长。数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程，它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点。刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点，多轴加工中还要给出刀轴矢量。 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主题。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。 数控编程课程设计是我们机械设计制造及其自动化专业切削方向学生在学习完本科大纲要求的“数控编程”“工艺设计”后进行的一次综合性课程设计。本课程设计的目的在于通过编程，并在数控加工仿真软件中进行仿真，使我们熟悉数控车床编程流程。当然，由于水平有限，在设计中有很多纰漏，恳请老师指正。
目录1.................................. 课程设计任务书2 1.1、 ................................ 目的与要求 2 1.2、课程设计内容 (2) 1.3、课程设计步骤与方法 (2) 1.4、课程设计说明书与图纸 (3) 1.5、课程设计进度表 (3) 2................................ 零件的数控工艺分析4 2.1、工艺分析 (4) 2.2、工件定位与装夹 (6) 2.3、机床的合理选用 (7) 2.4、选择刀具和确定切削用量 (7) 2.5、确定走刀路线 (9) 3.................................. 轨迹坐标的计算11 3.1、基点坐标计算 (11) 4................................ 数控加工程序的编制14 4.1、左半部分程序的编制 (14) 4.2、右半部分程序的编制 (14) 5............................. 加工程序的调试及运行结果16 5.1、仿真软件简介 (16) 5.2、加工仿真过程叙述 (16) 5.3、加工仿真结果 (21) 总结 (29)
数控加工工艺课程设计说明书(DOC 22页)
数控加工工艺课程设计说明书(DOC 22页)
《数控加工工艺》课程设计说明书 班级： 学号： 姓名】 指导老师：】
1.设计任务 本次课程设计是通过分析零件图，合理选择零件的数控加工工艺过程，对零件进行数控加工工艺路线进行设计，从而完成零件的数控加工程序的编写。使零件能在数控机床上顺利加工，并且符合零件的设计要求。 2.设计目的。 《数控加工工艺课程设计》是一个重要的实践性教学环节，要求学生运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的有： 1 通过本设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控加工工艺和数控编程的基本内容和基本知识，学习总体方案的拟定、分析与比较的方法。 2 通过对夹具的设计，掌握数控夹具的设计原则以及如何保证零件的工艺尺寸。 3 通过工艺分析，掌握零件的毛坯选择方式以及相关的基准的确定，确定加工顺序。 4 通过对零件图纸的分析，掌握如何根据零件的加工区域选择机床以及加工刀具，并根据刀具和工件的材料确定加工参数。 5 锻炼学生实际数控加工工艺的设计方法，运用手册、标准等技术资料以及撰写论文的能力。同时培养学生的创新意识、工程意识和动手能力。 3.设计要求： 1、要求所设计的工艺能够达到图纸所设计的精度要求。 2、要求所设计的夹具能够安全、可靠、精度等级合格，所加工面充分暴露出来。 3、所编制的加工程序需进行仿真实验，以验证其正确
4.设计内容 4.1分析零件图纸 零件图如下： 1.该零件为滑台工作台，是一个方块形的零件。图中加工轮廓数据充分，尺寸 清晰，无尺寸封闭等缺陷。 2.其中有多个孔有明确的尺寸公差要求和位置公差要求，而无特殊的表面粗糙 度要求，如70+0.1、102+0.1、80+0.1、100+0.1、13.5+0.05、26+0.05.
数控机床课程设计：设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真
太原科技大学数控技术课程设计 学院：机械工程学院 专业：机械电子工程 班级：机电091201班 姓名：崔世君 学号：200912010103 指导教师：贾育秦 时间：2013年1月15号
数控技术课程设计任务书 一、课程设计题目： 设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真 二、课程设计目的： 通过数控加工工艺课程设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。 三、课程设计内容： 1.毛坯图一张 2.零件图一张 3.机械加工工艺过程卡一张 4.机械加工工序卡四张 5.仿真结果图一张 6.设计说明书一份 班级：机电091201 学生：崔世君 学号：200912010103 指导教师：贾育秦宋建军 教研室主任：贾育秦
目录 一、前言第3页 二、零件图的工艺分析第3页 1.加工内容第4页 2.毛坯的选择第4页 3.定位基准的确定第4页 4.加工顺序的确定第4页 5.加工工序、工步的确定第5页 三、机床的选择第6页 四、刀具的选择第6页 五、夹具的选择第7页 六、量具的选择第7页 七、切削用量的确定第7页 八、机械加工时间的计算第8页 九、编写数控部分程序第9页 十、数控仿真及其结果第10页十一、总结第13页十二、参考文献第14页
一、前言 制造技术和装备是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力，提高对动态多变市场的适应能力和竞争力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 数控技术是制造业实现自动化、集成化的基础，是提高产品质量，提高劳动生产率不可少的物资手段。数控技术的广泛应用给传统制造业的生产方式、产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械、机电专业的人才带来新的机遇和挑战。 随着我国综合国力的进一步加强。我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心。现如今，我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。这就体现了学好数控技术的重要性。 这次课程设计让我们更好的熟悉数控车床、确定加工工艺、学会分析零件、学会简单的程序编程以及数控仿真，为走上工作岗位打下坚实的基础。 二、零件图的工艺分析
数控技术课程设计
目录 1前言 (1) 2设计任务与内容 (1) 3设计步骤 (1) 3.1数控车床加工零件 (1) 3.1.1零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 (1) 3.1.2加工方案 (2) 3.1.3选择机床设备 (2) 3.1.4选择刀具 (2) 3.1.5确定切削用量 (3) 3.1.6数控加工工序卡片 (3) 3.1.7确定工件坐标系、对刀点和换刀点 (3) 3.1.8编写程序 (4) 3.1.9加工程序仿真.....................................................错误！未定义书签。 3.2数控铣床加工零件 (5) 3.2.1零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 (5) 3.2.2加工方案 (5) 3.2.3选择机床设备 (5) 3.2.4选择刀具 (5) 3.2.5确定切削用量 (6) 3.2.6数控加工工序卡片 (6) 3.2.7确定工件坐标系、对刀点 (6) 3.2.8编写程序 (6) 3.2.9加工程序仿真.....................................................错误！未定义书签。 4.结语 (8) 5 参考文献 (9)
1前言 数控技术课程设计是高等院校机械专业类各专业实践性很强的，重要的课程设计。针对各用人单位对大学毕业生人才技能需要，对于工科专业的大学生，在培养过程中学生应该自主加强自己的实践动手能力。数控技术课程设计其主要的研究对象有两个：一个是关于轨迹控制装置的设计，另一个是关于顺序控制装置的设计。通过课程设计将学生能够紧密结合生产实际，机械电子有机结合，是学生通过课程设计初步掌握改造一般车床，设计数控机床的方法与步骤，为学生在今后的工作打下良好的基础。 设计目的 1，加强数控机床结构设计的模块化训练 2加强数控机床功能部件的选型与设计计算的训练 3坚强数控机床的整机设计中应该把握的主要问题的训练 2设计任务与内容 分别用关数控车床和铣床加工各加工一个零件： 零件（1）零件（2） 3设计步骤 3.1数控车床加工零件 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
机床数控技术课程设计说明书
机床数控技术课程设计 说明书 姓名： 学号： 指导教师： 机电学院 2013 年1 月
一、任务说明 1.需要完成的基本任务 DL4———DDA法插补第四象限直线 PC14———逐点比较法插补1--4象限逆圆弧 2.课设要求 （1）具有数据输入界面，如输入直线插补的起点、终点，圆弧插补的起止点圆心或半径，插补的步长等； （2）具有插补过程的动态显示功能，如单步插补、连续插补等； （3）插补的步长可调； （4）直线的起点、圆弧的圆心在坐标系中的位置可变（即直线的起点、圆弧的圆心可不设定在坐标原点） 3.实际完成的任务 （1）实现用DDA法插补任意象限的直线，可输入起点、终点、步长、寄存器位数，且起点任选；可选择插补的象限；可实现连续插补、单步插补。 （2）实现用逐点比较法插补一、四象限的顺圆弧，可输入圆弧的起点、终点、圆心、步长，且圆心任选。 4.使用的编程语言 使用matlab 编程，实现用户界面设计。 二、程序模块说明及流程图 在这里要说明，以下所提到的一、四象限表示将坐标轴原点平移到直线起点，圆弧圆心后直线，圆所处在的象限是一、四象限。 （一）DDA法插补直线 1功能说明 对于DDA法插补直线按“连续插补”，“单步插补”和“理论直线”三个按钮内的主要程序进行说明。 首先绘制理论直线，利用点斜式绘制直线。考虑到竖直情况下的直线的时候，可以直接绘出，所以不作具体设计。再利用界面上的连续插补按钮利用DDA法将直线插补出来。再通过在matlab源文件中设置全局变量实现单步插补。另外界面上还设计有清空、退出等功能。
2原理 1）累加次数m 设直线起点（0,0），终点（Xe,Ye），设进给速度V是均匀的，直线长度为L，则有V/L=Vx/Xe=Vy/Ye=k;有Vx=kXe,Vy=kYe 在△t时间，XY方向上移动的距离△x△y为 △x= kXe△t △y= kYe△t 在m次累加后，XY方向上都分别到达终点，则 Xe= mkXe△t Ye= mkYe△t 取△t=s,则mk△t=1而一般去K=1/(2^n),则m=2^n/s； 2）起点非原点时，被积函数寄存器Jvx中存放的应该是终点与起点之差； 3）把第一象限推广到其他象限时，只需要改变进给方向。 DDA直线插补程序设计变量说明
数控加工工艺课程设计报告书
目录 一、数控车床加工工艺 1.1数控车床加工工艺特点 (2) 1.2数控车床加工工艺容 (2) 二、图纸的分析及工艺处理 2.1 工艺分析 (2) 2.2 工艺处理 (3) 2.3 选择设备 (3) 2.4 确定零件的定位基准和装夹方式 (3) 2.5确定加工顺序及进给路线 (3) 2.6刀具选择 (3) 2.7切削用量选择 (4) 2.8数控车零件程序清单 (7) 2.9数控仿真截图 (8) 三、数控铣床加工工艺 3.1 零件图工艺分析 (9) 3.2确定装夹方案 (10) 3.3确定加工顺序 (10) 3.4刀具选择 (10) 3.5 切削用量选择 (13) 四、主要加工程序 4.1 确定编程原点 (13) 4.2 机床的选择 (14) 4.3 数控铣XKG-028零件程序清单 (14) 4.4 数控仿真截图 (18) 五、设计总结 (19) 六、参考文献 (20)
一、数控车床加工工艺 1.1、数控车床加工的工艺特点 数控车床加工与普通车床加工在许多方面遵循的原则基本上是一致的。但数控车床加工自动化程度高，控制功能强，设备费用高，因此也就相应形成了数控车床加工工艺的自身特点。 1.2、数控车床加工工艺容 （1）选择并确定适合在数控车床上加工的零件并确定工序容。 （2）分析被加工零件图纸的数控加工工艺，明确加工容与技术要求。 （3）确定零件加工反感，制定数控加工工艺路线，如划分工序、安排加工顺序等。 （4）设计数控加工工序，制定定位夹紧方案，划分工步，规划走刀路线，选择刀辅具，确定切削用量，计算工序尺寸及工差等。 （5）数控加工专用技术文件的编写。 二、图纸的分析及工艺处理 2.1、工艺分析 轴类零件是机械加工中不可缺少的一类零件，在机械装配中起着举足轻重的作用。工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定的合理与否，对程序编制、机床的加工效率和零件加工精度都有重要影响。该零件右端有两
数控技术课程设计
南湖学院 课程设计报告书题目：数控技术课程设计 系部：机械与电子工程系 专业：机械设计制造及其自动化 班级：N机自08-4F 姓名：刘文鹏 学号：2 4 0 8 1 9 0 0 3 6 4 2011年6 月5 日
南湖学院 课程设计任务书 设计题目：数控技术课程设计 系部：机电系 专业：机械设计制造及自动化 学生姓名: 刘文鹏学号: 24081900364 起迄日期: 2011年 5月28日至2011年6月5日 指导教师:谭华
《数控技术》课程设计任务书 一、课程设计目的 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。 二、课程设计任务 根据指导书提供的零件图及相关技术要求，选择车床和铣床加工零件各一个，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（具体题目见附录） 1．根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线； 2．选择机床设备； 3．选择刀具； 4．确定切削用量； 5．确定工件坐标系、对刀点和换刀点； 6．编写程序。 四、完成的工作量 1、设计说明书一份，包括课程设计目的，本人的设计任务，设计步骤，结论，心得体会； 2、上交加工程序的仿真界面和图形。 五、进度安排 按教学计划的规定，本课程设计时间为二周 方案确定约占20％ 坐标点的计算约占15％ 程序的编制约占25％ 程序的仿真、效验和调试约占25％ 编写设计说明书约占15％
数控加工工艺课程设计指导书
数控加工工艺课程设计指导书 一．设计目的 通过数控加工工艺课程设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。二．设计内容 编制中等复杂程度典型零件的数控加工工艺。 三．设计步骤 （一）零件的工艺分析 无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些处理。因此程序编制中的零件的工艺分析是一项十分重要的工作。 1．数控加工工艺的基本特点 数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。 1）数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。 2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。 2．数控加工工艺的主要内容 根据数控加工的实践，数控加工工艺主要包括以下方面： 1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容； 2）零件图纸的数控工艺性分析； 3）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等； 4）数控工序的设计，如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等； 5）调整数控加工工艺程序，如对刀、刀具补偿等； 6）分配数控加工中的容差； 7）处理数控机床上部分工艺指令。 3．数控加工零件的合理选择 程序编制前对零件进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，方能进行如下一些问题的研究。 在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的主要因素主要有，毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点，即零件技术要求能否保证，对提高生产率是否有利，经济上虽否合算。 根据国内外数控技术应用实践，数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件：
数控铣床课程设计
机械工程学院 《数控机床编程》课程设计 题目：“王”字凸台 专业：机械设计制造及其自动 班级：机制1201 姓名：王超 学号：1209331031 成绩： 指导教师：张丽娟 2015年4月25日 .
目录 一、任务书 (1) 二、设计零件 (2) 三、数控加工工艺分析 (4) 四、程序清单 (5) 五、零件加工 (6) 六、设计小结 (7) 七、参考文献 (8) 八、感想 (9)
一、任务书 1.课程设计概述 《数控机床编程》课程设计是机械设计制造及其自动化专业的必修课程之一，它可以提高学生的动手能力，丰富学生的理论知识。是一门理论与实践相结合的综合性专业基础课。通过《数控机床编程》课程设计的学习，要求学生能够设计常用的轴类零件和型腔壳体类零件，并能够合理的选择卡具和加工设备，独立分析工艺，独立编程及完成其加工。通过数控机床编程课程设计，使学生提高数控机床实际操作和手工编程能力。同时还要求学生掌握数控机床的组成及其控制原理和方法。为以后的工作和学习打下坚实的基础。 2.课程设计目的 通过本次课程设计，掌握数控机床进行机械加工的基本方法，巩固数控加工编制的相关知识，将理论知识与实际工作相结合，并最终达到独立从事数控加工程序编制的工作能力。 3．课程设计任务 根据本任务书相关技术要求，完成零件设计，零件工艺分析，加工工序卡的编制，数控加工程序的编制，最后用HNC-21M数控系统机床加工出所设计的工件。
《数控机床编程》课程设计班级：机械设计制造及其自动化姓名：王超 二、设计零件 我要做的零件是在金属块上刻一个“王”字。由于我是第一次将所学理论用于实践，因此我选择笔画相对较少的“王’字来做。本次编程我打算用顺时钟圆弧指令G02和直线指令G01来刻画这个字。
数控机床电气控制及PLC技术课程设计-任务书
设计总体要求： 1、PLC的型号选择 2、设计PLC 的I/O接线图 3、完成主电路设计以及相应电器元件的选择 4、完成梯形图的设计 5、提交设计说明书 题目1数控钻床主轴进给控制系统PLC设计 控制要求： 卧式数控钻床采用G83指令完成钻深孔加工，动作如图，钻头初始位置在原点（光电开关SQ1处），按下启动按钮SB1，钻头进给至光电开关SQ2处后返回原点，然后再进给至光电开关SQ3处返回原点，以此类推，最后返回原点停止，主轴进给动作结束。
题目2 CA6140卧式车床的PLC改造 控制要求：CA6140卧式车床的电气控制原理图如下,应用S7-200PLC完成CA6140卧式车床的电气改造。
题目3 C650卧式车床的PLC改造 控制要求：C650卧式车床的电气控制原理图如下,应用S7-200PLC完成C650卧式车床的电气改造。 题目4 抢答器控制 控制要求： 1.系统初始上电后，主控人员在总控制台上点击“开始”按键后，允许各队人员开始抢答，即各队抢答按键有效； 2.抢答过程中，1～4队中的任何一队抢先按下各自的抢答按键（S1、S2、S3、S4）后，该队指示灯（L1、L 2、L 3、L 4）点亮，LED数码显示系统显示当前的队号，并且其他队的人员继续抢答无效； 3.主控人员对抢答状态确认后，点击“复位”按键，系统又继续允许各队人员开始抢答；直至又有一队抢先按下各自的抢答按键；
题目5 十字路口交通灯控制控制要求：
题目5自动售货机控制 控制要求： 课题6 自动售货机 在上图中，按M1、M2、M3按钮，模拟投入货币，Y0显示投入的货币的数量，按动“QS”和“CF”按钮分别代表购买“汽水”和“咖啡”。出口处的“E”和“F”表示“汽水”和“咖啡”已经取出。购买后Y0显示剩余的货币，按下“ZL”找零按键： 1.按下“M1”、“M2”、“M3”三个开关，模拟投入1元、2元、3元的货币，投入的货币可以累加起来，通过Y0的数码管显示出当前投入的货币总数。 2.售货机内的二种饮料有相对应价格，当投入的货币大于等于其售价时，对应的汽水指示灯C、咖啡指示灯D点亮，表示可以购买。 3.当可以购买时，按下相应的“汽水按钮”或“咖啡按钮”，同时与之对应的
数控技术课程设计
1、绪论 1.1数控机床在制造业中的地位 制造业是国民经济和国防建设的基础性产业，先进制造技术是振兴传统技术是振兴制造业的技术支撑和发展趋势，是直接创造社会财富的主要手段，谁掌握先进制造技术，谁就能够占领市场。而数控技术是先进制造技术的基础技术和共性技术，已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。 历史经验告诉我们，落后就要挨打。无论是从经济还是从战略的角度，我国都应该加大数控产业发展的力度。为此，我国已把发展数控技术作为振兴制造业的重中之重。 我国数控技术及产业尽管在改革开放后取得了显著的成就，开发出了具有自主知识产权的数控平台，即以PC为基础的总线式、模块化、开放型的单处理器平台，开发出了具有自主知识产权的基本系统，也研制成功了并联运动机床，但是我过的数控技术及产业与发达国家相比仍然有比较大的差距，其原因是多方面的，但是最重要的是数控人才匮乏。 1.2本课题研究目的 通过本课程设计的训练，使学生在学完机床数控技术及相应的机床电器及PLC等课程之后，能够运用所学的知识独立完成数控车、数控铣和加工中心的进给传动系统设计，从而使学生进一步加深和巩固对所学知识的理解和掌握，并提高学生的实际操作能力。 1．运用所学的理论知识，进行数控系统设计的初步训练，培养学生的综合设计能力； 2．掌握进给系统设计的基本技能，掌握导轨、滚珠丝杠螺母副的选型与计算； 3．掌握进给传动系统的动态特性分析方法； 4．具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力； 5. 基本掌握编写技术文件的能力。
2立式数控铣床工作台（X 轴）设计 2.1 原始数据与技术条件 工作台、工件和夹具的总质量1200m kg =（所受的重力11760W N =），其中，工作台的质量0510m kg =（所受的重力05000W N =）；工作台的最大行程 600p L m m =；工作台快速移动速度max 15000/min mm υ=；工作台采用贴塑导轨， 导轨的动摩擦系数0.15μ=，静摩擦系数0.2o μ=；工作台的定位精度为30m μ，重复定位精度为20m μ；机床的工作寿命为20000h （即工作时间为10年）。 机床采用主轴伺服电动机，额定功率 6.5E P kW =，机床采用端面铣刀进行强力切削，铣刀直径125D m m =，主轴转速272/m in n r =，切削状况如表1表示。 表1 数控铣床的切削状况 2.2 数控铣床总体方案设计 为了满足以上技术要求，采取一下技术方案。 1）工作台工作面尺寸（宽度×长度）确定为400mm ×1200mm 。 2）工作台的导轨采用矩形导轨，在与之相配的东导轨滑动面上贴聚四氟乙烯 （PT-FE ）导轨板。同时采用斜镶条消除导轨导向面的间隙，在背板上通过设计偏心轮结构来消除导轨背面与背板的间隙，并在与工作台导轨相接触面上和背板接触面上贴塑。
课程设计《数控加工工艺与编程》课程设计任务书
《数控加工工艺与编程》课程设计任务书
目录 一、项目导入 (3) 二、项目实施 (3) 2.1零件工艺性分析 (3) 2.1.1结构分析 (3) 2.1.2尺寸分析 (3) 2.1.3表面粗糙度分析 (3) 2.2制定机械加工工艺方案 (3) 2.2.1确定生产类型 (3) 2.2.2拟订工艺路线 (4) 2.2.3设计数控车加工工序 (4) 2.3编制数控技术文档 (5) 2.3.1编制机械加工工艺过程卡 (5) 2.3.2编制数控加工工序卡 (6) 2.3.3编制刀具调整卡 (7) 2.3.4编制数控加工程序卡 (7) 2.4试加工与优化 (9) 三、设计小结 (9) 四、参考文献 (10) 五、附件1 (11)
一、项目导入 加工螺纹球形轴，如图1-1所示，毛坯为Φ60×180的棒料。要求设计数控加工工艺方案，编制机械加工工艺过程卡，数控加工工序卡，数控车刀具调整卡，数控加工工序卡，进行仿真加工，优化走刀路线和程序。 二、项目实施 （一）零件工艺性分析 1.结构分析 如图1-1所示，该零件属于轴类零件，加工内容包括圆弧、圆柱、沟槽、螺纹、倒角。 2.尺寸分析 该零件图尺寸完整，主要尺寸分析如下。 ：经查表，加工精度等级为IT8。 Φ580 -0.046 ：经查表，加工精度等级为IT7。 Φ450 -0.025 ：经查表，加工精度等级为IT7。 Φ360 -0.025 其他尺寸的加工精度等级为IT4。 3.表面粗糙度分析 由图可知，其主要表面的粗糙度为3.2. 根据分析，螺纹球形轴的所有表面都可以加工出来，经济性能良好。 （二）制订机械加工工艺方案 1.确定成产类型 零件数量为2件，属于单件小批量。 2.拟定工艺路线
数控技术课程设计
数控技术课程设计 学院：贵州大学 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机自11152 学号： 学生姓名： 指导教师： 目录 摘要 (2) 一、课程设计的目的 (2) 二、数控技术的介绍 (2) 三、工艺分析 (4) 四、加工路线的确定 (6) 五、计算编程尺寸 (7) 六、加工参数的设定 (7) 七、编写加工程序 (8) 八、总结 (13) 摘要 当前数控技术的发展速度很快，作为一个学机械设计制造及其自动化的学生来说做好一份设计是非常重要的。根据零件图纸的要求，从材料的选择，刀具的选用，装夹方案的确定，加工路线的设计，数值的计算，加工参数的设定，程序的编写，仿真加工，最后加工出符合零件图纸尺寸要求和形状要求的产品。 一、课程设计的目的
课程设计是在学完本专业所设的相关课程，并进行生产实习的基础上检查学生所学的基础理论知识与实际生产经验相结合的能力。它要求学生较全面地综合运用本专业及其有关课程的理论和实践知识，进行相应科目的课程设计。 本课程设计是数控加工工艺与编程课程设计，具体设计内容为：根据给定工件图纸，编写加工工艺规程，并说明工艺装备仪器和各项参数的计算和选取方法。其设计目的在于： 1、培养学生运用机械制造工艺学与所涉及的有关课程（机械制造基础与实践、机械设计基础、互换性与检测技术、机械制图、AutoCAD、数控机床等）的知识，结合生产实习中掌握的实践技能，独立地分析和解决工艺问题，编写工艺规程的能力。 2、培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。 3、进一步巩固和加深学生识图、计算机绘图、参数计算、数控编程和编写技术文件等基本技能。 二、数控机床的介绍 随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛。以微处理器为基础，以大规模集成电路为标志的数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它们给机械制造业的发展创造了条件，并带来很大的效益。但同时，由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点，在维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。 数控维修技术不仅是保障正常运行的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用，因此，目前它已经成为一门专门的学科。 另外任何一台数控设备都是一种过程控制设备，这就要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。任何部分的故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停顿。因而对数控系统这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得十分必要了。尤其对引进的CNC机床，大多花费了几十万到上千万美元。在许多行业中，这些设备均处于关键的工作岗位，若在出现故障后不及时维修排除故障，就会造成较大的经济损失。 我们现有的维修状况和水平，与国外进口设备的设计与制造技术水平还存在很大的差距。造成差距的原因在于：人员素质较差，缺乏数字测试分析手段，