數(shù)控機(jī)床與編程課程設(shè)計軸類件數(shù)控加工課程設(shè)計

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1、數(shù)控機(jī)床與編程課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目：軸類件數(shù)控加工課程設(shè)計 成績 班級 一班 學(xué)號 04092126 姓名 指導(dǎo)教師 設(shè)計日期 2012年06月18日至2012年06月22日 目 錄

2、 封頁… … …… … …… … … … …… … …… … … … … …1 課程設(shè)計任務(wù)書 … …… … … …… … …… … … … … …3 緒論 …… …… … … …… … … …… … …… … … … … …3 1. 零件圖分析 …… …… … … …… … …… … … … … …5 2. 零件總體工藝分析 …… … … …… … …… … … … … …7 2.1 選毛胚 …… …… … … …… … …… … … … … …7 2.2 工藝分析 …… …… … … …… … …… … … … … …7 2.3 加工工藝路線

3、… … … …… … …… … … … … …7 3. 零件加工工藝過程卡 … … … … … …… … … … … …7 4.刀具卡片 …… … … … … … … … … … … … … … … 8 5.數(shù)控加工內(nèi)容 … … … … … … … … … … … … … …9 5.1工件的裝夾 …… …… … …… … …… … … … … …9 5.2裝夾方式的選擇… … … … …… … …… … … … … …10 5.3確定數(shù)控車床 …… …… … …… … …… … … … … …10 5.4設(shè)置刀點和換刀點 …… … …… … …… …

4、… … … … 10 5.5程序編制 …… … … … … … … … … … … … …11 6.程序輸入及機(jī)床操作 …… … … …… … …… … … … … …9 6.1程序輸入以及調(diào)試 …… … …… … …… … … … … …19 6.2 程序校驗 …… … … …… … …… … … … … …19 6.2.1 數(shù)控加工仿真 … … …… … …… … … … … …20 6.2.2機(jī)床的程序預(yù)演功能 …… … …… … … … … …20 6.2.3 抬刀空運行程序… … …… … …… … … … … …20

5、 6.2.4首 件 試 切 … … …… … …… … … … … …20 6.3機(jī)床操作 …… …… … … …… … …… … … ……20 6.3.1 回零 … … … … … …… … …… … … ……21 6.3.2 對刀…… …… …… …… … … …… … … ……21 6.3.3 設(shè)置加工參數(shù) …… …… … …… … … … … … 21 設(shè)計總結(jié) … …… … … …… … …… … …… … … …… 22 主要參考文獻(xiàn)…… … …… … …… … …… …… …… …… 24 課程設(shè)計任務(wù)書

6、 設(shè)計要求： 1.繪制零件圖 2.繪制三維立體圖 3.零件機(jī)械加工工藝方案 4.數(shù)控加工工序卡一份 5.說明書一份 緒論 數(shù)控加工課程設(shè)計是在學(xué)完數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)全部基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程之后進(jìn)行的，是在進(jìn)入崗位實踐之前，對所學(xué)課程的綜合整理與應(yīng)用，是一次理論聯(lián)系實踐的鍛煉過程。 課程設(shè)計是適應(yīng)性訓(xùn)練，其目的通過課程設(shè)計過程訓(xùn)練，鍛煉分析問題和解決問題的能力。 隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，數(shù)控加工技術(shù)對國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展

7、起著越來越重要的作用，因為效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。而對于數(shù)控加工,無論是手工編程還是自動編程，在編程前都要對所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量，對一些工藝問題(如對刀點、加工路線等)也需做一些處理。并在加工過程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的產(chǎn)品。 本文根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點，針對具體的零件，進(jìn)行了工藝方案的分析，工裝方案的確定，刀具和切削用量的選擇，確定加工順序和加工路線，數(shù)控加工程序編制。通過整個工藝的過程的制定，充分體現(xiàn)了數(shù)控設(shè)備在保證加工精度，加工效率，

8、簡化工序等方面的優(yōu)勢。 1.零件圖分析 設(shè)計任務(wù)是一個組合件，由兩部分組成。零件圖如下所示。 加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和形位公差要求等全面考慮 。 圖上幾個精度要求較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時沒有取平均值，而取其基本尺寸。對于右端曲面可以采用宏程序手工編程或者自動編程。通過以上分析，考慮到加工的經(jīng)濟(jì)性和效率性最好的加工方式為車削，加工設(shè)備采用數(shù)控車床。

9、 2.零件總體工藝分析 2.1 選毛胚 零件為45號鋼，剛性好。直接按零件總長尺寸再加上端面余量后下料。 2.2加工工藝路線 下料--車外形--車5XΦ38兩槽 --精車內(nèi)形 --車螺紋—把件1旋入件2—檢驗—入庫 3加工工藝過程卡 工步 工藝內(nèi)容 刀具 Ap(/mm) n(r／min) f(㎜/r) 1 粗、精加工工件1左端外形 01 2 600 0.25 2 車5XΦ38兩槽 02 0.5 800 0.15 3 用G71粗加工工件1左端內(nèi)形，用G70精加工工件1左端內(nèi)形 01 2 45

10、0 0.15 4 調(diào)頭校正，手工車端面，保證總長95，鉆中心孔，頂上頂尖。 5 用G71粗加工工件1右端外形，用G70精加工工件1右端外形 01 2 450 0.15 6 車4X￠24槽 02 0.5 800 0.15 7 用G76螺紋復(fù)合循環(huán)加工M27X1.5外螺紋 01 2 450 0.15 8 用G71粗加工工件2內(nèi)形，用G70精加工工件2內(nèi)形 01 2 450 0.15 9 車5XΦ28內(nèi)槽 02 0.5 800 0.15 10 用G76螺紋復(fù)合循環(huán)加工M27X1.5內(nèi)螺紋 01

11、2 450 0.15 11. 將件2旋入件1，粗、精加工2外形 4.刀具卡片 刀具序號 刀補(bǔ)號 刀具名稱 被加工表面 刀具參數(shù) 1 01 95度外圓車刀 粗精加工工件1外形 刀尖角55度，刀尖圓弧半徑0.2mm 2 02 切槽刀 加工5X38凹槽 刀尖角35度，刀尖圓弧半徑0.2mm 3 03 內(nèi)螺紋車刀 加工M27x1.5內(nèi)螺紋 刀尖圓弧半徑1.5mm 4 04 外螺紋車刀 加工M27x1.5外螺紋 刀尖圓弧半徑1.5mm 5.數(shù)控加工內(nèi)容 5.1工件的裝夾 定位基準(zhǔn)的

12、選擇 在制定零件加工的工藝規(guī)程時，正確地選擇工件的定位基準(zhǔn)有著十分重要的意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對零件各表面的加工順序也有很大的影響。合理選擇定位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前提，還能簡化加工工序，提高加工效率。 定位基準(zhǔn)的選擇原則 1）基準(zhǔn)重合原則。為了避免基準(zhǔn)不重合誤差，方便編程，應(yīng)選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，盡量使工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、編程原點三者統(tǒng)一。 便于裝夾的原則。所選擇的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，定位、夾緊機(jī)構(gòu)簡單、易操作，敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。 便于對刀的原則。批量加工時在工件坐標(biāo)系已經(jīng)確定的情況下，保證對刀的可能性和方便性

13、。 所以本工件選取底面和左端面為定位基準(zhǔn) 5.2裝夾方式的選擇 為了工件不致于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終保持正確的位置，需將工件壓緊夾牢。合理的選擇夾緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而且對生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。這里選擇工藝板進(jìn)行夾緊 5.3確定數(shù)控車床 FANUCOi 數(shù)控車床 5.4設(shè)置刀點和換刀點 刀具究竟從什么位置開始移動到指定的位置呢?所以在程序執(zhí)行的一開始，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開始運動的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時刀具相對于工件運動的起點，所以稱程序起始點或起刀點。此起始點一般通過對刀來確定，所以，該點又稱對刀點。在

14、編制程序時，要正確選擇對刀點的位置。對刀點設(shè)置原則是:便于數(shù)值處理和簡化程序編制。易于找正并在加工過程中便于檢查，引起的加工誤差小。對刀點可以設(shè)置在加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上或機(jī)床上，為了提高零件的加工精度，對刀點應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基誰上。實際操作機(jī)床時，可通過手工對刀操作把刀具的刀位點放到對刀點上，即“刀位點”與“對刀點”的重合。所謂“刀位點”是指刀具的定位基準(zhǔn)點，車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心。平底立銑刀是刀具軸線與刀具底面的交點。球頭銑刀是球頭的球心，鉆頭是鉆尖等。用手動對刀操作，對刀精度較低，且效率低。而有些工廠采用光學(xué)對刀鏡、對刀儀、自動對刀裝置等，以減少對刀時間

15、，提高對刀精度。加工過程中需要換刀時，應(yīng)規(guī)定換刀點。所謂“換刀點”是指刀架轉(zhuǎn)動換刀時的位置，換刀點應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以換刀時不碰工件及其它部件為準(zhǔn)。 5.5程序編制 件1左端加工程序： 00001 N10 G98 N20 M03 S800 T0101 N30 GOO X46.5 Z3 N40 G01 Z-35 F150 N50 G00 X100 Z50 N60 M05 M70 M00 N80 S1500 M03 F80 T0101 N90 GOO X51 Z2 N100 G01 X44 Z0 N110 X46 Z-1 N120 Z-35 N130 G00

16、X100 Z50 N140 M05 N150 M00 N160 T0303 S600 M03 F25 N170 G00 X50 Z-22 N180 G01 X38.2 N190 G00 X50 N200 Z-21 N210 G01 X38 N220 Z-22 N230 G00 x50 N240 Z-12 N250 G01 X38.2 N260 G00 X50 N270 Z-11 N280 G01 X38 N290 Z-12 N300 GOO X100 N310 Z50 N320 M05 N330 M00 N340 M03 S800 T0404 N35

17、0 G00 X19.5 Z5 N360 G71 U1 R0.5 N370 G71 P380 Q420 U-0.5 W0.1 F150 N380 G01 X25 N390 Z0 N400 X22.016 Z-10 N410 Z-25 N420 X20 N430 G00 Z100 N440 X100 N450 M05 N460 M00 N470 M03 S1200 T0404 F80 N480 G00 G41 X28 Z5 N490 G70 P380 Q420 N500 GOO Z100 N510 G40 X100 N520 M05 N530 M30 件1右端

18、加工程序 00002 N10 G98 N20 M03 S800 T0101 N30 G00 X51 Z2 N40 G71 U1.5 R1 N50 G71 P60 Q160 U0.5 W0.1 F150 N60 G01 X20 N70 Z0 N80 X21.992 Z-1 N90 Z-23 N100 X23 N110 X26.8 Z-24.5 N120 Z-45 N130 X30 N140 X33.28 Z-61.398 N150 G02 X42.24 Z-65 R4 N160 G01 X50 N170 G00 X150 N180 Z10 N190 M05

19、 N200 M00 N210 M03 S1500 T0101 F80 N220 G00 G42 X51 Z2 N230 G70 P60 Q160 N240 G00 G40 X150 Z10 N250 M05 N260 M00 N270 T0303 S600 M03 F25 N280 G00 Z-45 N290 X32 N300 G01 X24 N310 X27 N320 Z-43.5 N330 G01 X24 Z-45 N340 G00 X150 N350 Z10 N360 M05 N370 M00 N380 T0202 S1000 M03 N390

20、G00 X29 Z-18 N400 G76 P10160 Q80 R0.1 N410 G76 X25.14 Z-42 R0 P930 Q350 F1.5 N420 G00 X100 Z50 N430 M05 N440 M30 件2加工程序： 00001 N10 G98 N20 T0404 S800 M03 N30 G00 X19.5 Z5 N20 G71 U1 R0.25 N30 G71 P40 Q120 U-0.5 W0.1 F150 N40 G01 X33 N50 Z0 N60 X29.6 Z-17 N70 X28.5 N80 X25.5 Z-18.5

21、 N90 Z-40 N100 X22.01 N110 Z-45 N120 X20 N130 G00 Z100 N140 X100 N150 M05 N160 M00 N170 M03 S1200 T0404 F80 N180 G00 G41 X35 Z5 N190 G70 P40 Q120 N200 G00 Z100 N210 G40 X100 N220 M05 N230 M00 N240 S600 M03 T0606 F25 N250 G00 X21 N260 Z-40 N270 G01 X28 N280 X25 N290 Z-37.5 N300 X

22、28 N310 X25 N320 G00 Z100 N330 G00 X100 N340 M05 N350 M00 N360 M03 S1000 T0505 N370 G76 P10160 Q80 R0.1 N380 G76 X27.05 Z-35.5 R0 P930 Q350 F1.5 N390 G00 Z100 N400 X100 N410 M05 N420 M30 00002 N10 S800 M03 T0101 F150 N20 G00 X51 Z2 N30 #150=11 N40 IF｛#150LT 1｝G00 T040 N50 M98 P0

23、003 N60 #150=#150 – 2 N70 G00 T020 N80 G00 X51 Z2 N90 S1500 F80 N100 #150=0 N110 M98 P0003 N120 G00 X100 Z50 N130 M05 N140 M30 00003 N10 #101=40 N20 #102=23 N30 #103=22 N40 IF｛#103LT -22｝G00 T050 N50 #104=SQRT [#101*#101-#103*#103 ] N60 #105=23*#104/40 N70 G01 X [2*#105+#150] Z[#103

24、-22] N80 #103=#103-0.5 N90 G00 T020 N100 G00 U20 Z2 N110 M99 6．程序輸入及機(jī)床操作 6.1程序輸入以及調(diào)試 輸入程序后必須進(jìn)行程序調(diào)試。所謂調(diào)試程序，是將編制的程序在投入實際運行前，用手工或編譯程序等方法進(jìn)行測試，修正錯誤的過程?？衫脵C(jī)床的程序預(yù)演功能或者以抬刀運行程序方式進(jìn)行，還可對每個子程序進(jìn)行單獨調(diào)試。 在程序調(diào)試中，可以根據(jù)實際情況修調(diào)進(jìn)給倍率開關(guān)，根據(jù)機(jī)床的實際運動位置、動作以及機(jī)床的報警等來檢查程序是否正確。 6.2 程序校驗 6.2.1 數(shù)控加工仿真 程序輸入仿真系統(tǒng)，對刀加工。利用軌跡仿

25、真判斷裝刀順序是否正確，是否存在過切，是否在走刀路線、抬刀下刀、切入切出等處出現(xiàn)錯誤。 6.2.2機(jī)床的程序預(yù)演功能 程序輸入完以后，把機(jī)械運動主軸運動以及M,S,T等輔助功能鎖定，以自動循環(huán)模式讓數(shù)控銑床靜態(tài)下執(zhí)行程序。通過觀察機(jī)床坐標(biāo)位置數(shù)據(jù)和報警顯示，判斷程序是否有語法錯誤。 6.2.3 抬刀空運行程序 在自動模式下運行程序，通過圖形顯示的刀具運動軌跡和坐標(biāo)數(shù)據(jù)等判斷走刀路線是否最短、加工過程是否撞刀，換刀等輔助動作是否存在不合理或者冗余程序段，以及程序的加工方向是否正確等。 6.2.4首件試切 對刀加工，首件試切。通過首件試加工，檢查該程序所切零件的尺寸精度、表面粗糙度、倒

26、角圓角、形位公差等是否滿足圖樣要求，即主要檢查加工參數(shù)的正確與否，通過實際加工工件質(zhì)量狀態(tài)對照修改程序。 6.3機(jī)床操作 數(shù)控機(jī)床是多種多樣的，所使用的數(shù)控系統(tǒng)更是多種多樣。要正確使用一臺數(shù)控機(jī)床并充分發(fā)揮其功能，必須首先了解操作手冊有關(guān)規(guī)范，進(jìn)而熟練操作使用該設(shè)備。 6.3.1 回零 機(jī)床返回參考點后，控制系統(tǒng)與機(jī)床同步，病建立了機(jī)床坐標(biāo)系。接下來就要安裝工件，工件在工作臺上的工作位置是任意的，因此在工件正確安裝后都要驚醒對刀操作。 6.3.2 對刀 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床一般采用車端面和車外圓的適切對刀法對刀。對刀的目的就是尋找工件在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置來反映，對刀點應(yīng)選擇在工件的端面上

27、回轉(zhuǎn)中心處。 6.3.3 設(shè)置加工參數(shù) 按照加工需要將準(zhǔn)備好的加工參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、調(diào)整。 設(shè)計總結(jié) 數(shù)控機(jī)床與編程課程設(shè)計說明書的制作用到了幾乎所有的本專業(yè)知識，具有很強(qiáng)的知識綜合性，包含以前學(xué)的機(jī)械制造、機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、公差與配合、金屬工藝CAD繪圖等專業(yè)課程，使我更好把各專業(yè)課相結(jié)合起來去完成課程設(shè)計。同時經(jīng)過本次強(qiáng)化訓(xùn)練讓我又鞏固了以前的基礎(chǔ)知識，開闊了思路！ 在數(shù)控車削加工中經(jīng)常遇到的軸類零件,本課程設(shè)計中采用含螺紋零件進(jìn)行編程設(shè)計,在螺紋車削編程中要注意,數(shù)控車床主軸上必須安裝有脈沖編碼器測定主軸實際轉(zhuǎn)速,從而實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)

28、刀具進(jìn)給一個螺紋導(dǎo)程的同步運動,主軸的轉(zhuǎn)速必須保持不變. 該特殊軸零件結(jié)構(gòu)，加工面有螺紋、倒角、圓弧、槽、曲面等。刀具的選擇要根據(jù)尺寸要求精度是否需要粗車和精車分開來加工，選擇合適刀尖角度。確定走刀路線，之后選擇加工參數(shù)，包括主軸轉(zhuǎn)速，切削用量等，最后綜合考慮之后編寫數(shù)控加工程序，程序校驗和首件試切，對于我們現(xiàn)在不能使用機(jī)床實際驗證，我們可以用數(shù)控仿真進(jìn)行校核。這就是課程設(shè)計的整個路線。 課程設(shè)計中，給我最大的體會就是熟練的操作技能來源我們平時對專業(yè)知識的掌握程度。比如，我想加快編程速度，除了對各編程指令的熟練掌握外，還得需要你必須掌握零件的工藝方面的知識，對夾具刀具切削用量參數(shù)的設(shè)定我們必

29、須清楚。從中我還學(xué)會了使用Mastercam軟件自動編程，這對于復(fù)雜的零件非常適用，以及autocad進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)換。 經(jīng)過一個星期的精心工作，從開始到完成，每一步對我們來說都是新的嘗試和挑戰(zhàn)，在做這次設(shè)計過程中使我學(xué)到很多，我感到無論做什么事情都要真真正正用心去做，才會使自己更快的成長。我相信，通過這次的實踐，我對數(shù)控的加工能進(jìn)一步了解，并能使我在以后的加工過程中避免很多不必要的錯誤，有能力加工出更復(fù)雜的零件，精度更高的產(chǎn)品。通過這次課程設(shè)計增加了我和同學(xué)們的合作和交流來共同完成任務(wù)，還學(xué)會了如何利用圖書、網(wǎng)絡(luò)搜集信息等。圓滿的成功！ 主要參考文獻(xiàn) 【1】 《機(jī)械制造基礎(chǔ)》 高等教育出版社 【2】 《數(shù)控機(jī)床操作與編程》 華中師范大學(xué)出版社 【3】 《金屬切削原理與刀具》 中國勞動社會保障出版社 【4】 《機(jī)械制圖》 高等教育出版社 第二版 【5】 《機(jī)械基礎(chǔ)》 高等教育出版社 第二版 【6】 《數(shù)控加工工藝》 機(jī)械工業(yè)出版社