數(shù)控編程課程設(shè)計說明書Word版

1、傳播優(yōu)秀Word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！數(shù)控編程課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：盤類零件數(shù)控加工課程設(shè)計成 績：班 級：2013級機械一班 學(xué) 號：04132132 姓 名：趙磊 指導(dǎo)教師：于春海 設(shè)計日期2015年6月29日至2015年7月10日目錄目錄封面課程設(shè)計任務(wù)書3緒論51.零件圖分析62.零件總體工藝分析 72.1選毛培72.2加工工藝路線83.零件加工工藝過程卡94.確定數(shù)控加工內(nèi)容95.正面銑削數(shù)控加工設(shè)計105.1制定工序2的加工步驟105.2確定裝夾方案105.3確定數(shù)控銑床105.4確定數(shù)控銑削刀具105.5編程相關(guān)坐標點設(shè)定105.6確定切削用量115.7刀具軌跡

2、坐標值的數(shù)學(xué)處理115.8程序編制及說明136.背面銑削數(shù)控加工設(shè)計136.1制定工序3的加工步驟136.2確定裝夾方案136.3確定數(shù)控銑削刀具136.4編程相關(guān)坐標點設(shè)定136.5確定切削用量136.6刀具軌跡坐標值的數(shù)學(xué)處理 136.7程序編制及說明137.程序輸入及機床操作167.1程序輸入及調(diào)試187.2程序校驗187.3機床操作19設(shè)計總結(jié)21參考文獻22課程設(shè)計任務(wù)書材料：45號鍛件 設(shè)計要求：1、數(shù)控加工編程任務(wù)書；2、數(shù)控加工工序卡、數(shù)控刀具卡片和數(shù)控刀具明細表；3、夾具方案圖和刀具進給路線圖；4、根據(jù)零件平面圖建立零件三維模型；5、至少編制一個工步的加工程序；6、編寫設(shè)計說

3、明書（不少于20頁）緒論數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程與操作的基礎(chǔ)，合理的工藝是保證數(shù)控加工質(zhì)量、發(fā)揮數(shù)控機床有效能的前提條件。本設(shè)計正是從數(shù)控加工的實用角度出發(fā)，以數(shù)控加工的實際生產(chǎn)為基礎(chǔ)，以掌握數(shù)控加工工藝為目標，在結(jié)合數(shù)控加工切削基礎(chǔ)、數(shù)控機床刀具的選用、數(shù)控加工工件的定位與裝夾以及數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)等基本知識上，分析了具體零件在加工中心上的加工工藝。本次數(shù)控加工工藝的課程設(shè)計，我們根據(jù)具體零件加工圖樣進行工藝分析，確定加工方案、工藝參數(shù)和夾具。用規(guī)定的程序代碼和格式編寫零件加工程序單；用自動編程軟件或手工編程。通過數(shù)控仿真軟件對程序和刀具走刀路徑進行模擬仿真。用UG來畫出工件和夾具的三維圖并裝配

4、好供分析使用。制作工藝時還對工藝卡片進行制作。在本次工藝中，粗加工時，要以提高生產(chǎn)效率，但同時應(yīng)考慮到經(jīng)濟性和加工成本，對于半精加工和精加工，應(yīng)首先保證加工質(zhì)量，同時兼顧切削效率，經(jīng)濟和加工成本，要選擇合適的參數(shù)在最短時間內(nèi)加工出精度較高的工件和設(shè)計出適當?shù)墓に嚳?。本工藝設(shè)計由我們組兩名成員共同編寫，在編定過程中參閱了很多有關(guān)工藝設(shè)計手冊、教材和網(wǎng)上資料等資料與文獻，并得到指導(dǎo)老師的幫助，在此表示衷心的感謝。由于時間倉促，編者水平有限,調(diào)查研究不夠深，實際工作經(jīng)驗少,本設(shè)計中難免仍有很多缺點和錯誤,我們懇切希望老師批評指正。1.零件圖分析如圖所示為零件簡圖。該零件的材料45鋼，中小批生產(chǎn)，無熱

5、處理工藝等其他要求。需加工平面和孔，依靠銑床即可完成2.零件總體工藝分析2.1選毛培毛坯分為鑄件、鍛件、型材、焊接件和冷沖壓件。鑄件適用于形狀較復(fù)雜的零件，毛坯；鍛件適用于強度要求高、形狀比較簡單的毛坯；型材有熱軋和冷扎兩種。熱軋適用于尺寸較大、精度較低的毛坯。冷拉適用于尺寸較小、精度較高的毛坯；焊接件是根據(jù)需要將型材或鋼材等焊接而成的毛坯件；冷沖壓件可以加工接近成品的工件。該零件的材料為S136-SUP（HRC52-54），S136是鏡面防銹模具鋼，具良好拋旋光性能(鏡面加工)和良好的耐磨性和韌性，高溫下具良好塑性，因其含鉻量高(13.6%)故其抗腐蝕性極佳。因工件形狀為比較規(guī)則的方形，選用

6、S136方鋼作為毛坯，可有效較少材料消耗，機械加工的勞動量也越少，因而會提高機械加工效率，降低成本。零件其形狀為長方體，剛性好，可以直接按零件尺寸再加1-2mm切割毛胚。長方體毛培，尺寸為164*124*42.5mm本課程設(shè)計零件屬于數(shù)控銑削加工設(shè)計，主要包含平面、圓形孔和曲面。具體分析如下：因工件形狀為比較規(guī)則的方形，選用S136方鋼作為毛坯，可有效較少材料消耗，機械加工的勞動量也越少，因而會提高機械加工效率，降低成本。由圖紙可知，零件的外形尺寸為160*120*38.5mm，毛坯的總體尺寸比較小，考慮到一定的加工余量，從標準中選擇厚度為40mm的鋼板，長寬方向比成品大12mm即可，采用機械

7、切割下料。2.2加工工藝路線下料-銑削表面-鉆孔-檢驗-入庫3.零件加工工藝過程卡工序號工序內(nèi)容工步號工步內(nèi)容1下料1方鋼下料2銑削外表面1銑底面2以底面為基準，銑左面3以左面為基準，銑右面4以底面為基準，銑上面5以左面為基準，銑前后面6銑槽3鉆1鉆12通孔2鉆38通孔3銑15沉頭孔，深度為54鉆、銑1鉆4xS7沉頭孔至102粗銑槽3精銑槽4銑外側(cè)槽S2.67倒角5銑1精銑各個圓弧段7磨表面1精磨至粗糙度為0.88熱處理1低溫回火4.確定數(shù)控加工內(nèi)容該零件的工藝過程卡中，工序2加工平面。加工平面包括平面、凹槽和凸壇。工序3加工孔。加工通孔時由于孔比較深，需要用鉆孔循環(huán)進行加工，以保證加工質(zhì)量。

8、因此將工序2和工序3確定在數(shù)控銑床上進行加工，并且分別進行數(shù)控加工工藝分析和設(shè)計數(shù)控加工程序。5.正面數(shù)控加工設(shè)計5.1指定工序2的加工步驟銑平面銑凹槽鉆孔鏜孔5.2確定裝夾方案傳統(tǒng)的組合夾具或?qū)Ｓ脢A具一般具有工件的定位和夾緊、刀具的導(dǎo)向和對刀等四種功能，而數(shù)控機床上由程序控制刀具的運動，不需要利用夾具限制刀具的位置，即不需要夾具的對刀和導(dǎo)向功能，所以數(shù)控機床所用夾具只要求具有工件的定位和夾緊功能，其所用夾具的結(jié)構(gòu)一般比較簡單。通過對零件圖的分析，采用傳統(tǒng)裝夾及能滿足條件。5.3確定數(shù)控銑床FANUC0iMATE-TX5.4確定數(shù)控銑削刀具共需要4把刀，1號刀為10、齒數(shù)為4的硬質(zhì)合金立銑刀，

9、2號刀為12mm麻花鉆，3號刀為38麻花鉆，4號刀為15的擴孔刀。5.5編程相關(guān)坐標點設(shè)點1)選擇中間孔中心點為坐標原點2）深孔1坐標點為（55，14）深孔2為（-55，14）3）換刀點設(shè)在（0，0,20）5.6確定切削用量選擇銑削用量的原則是：首先選擇盡可能大的背吃刀量(端銑)或側(cè)吃刀量(圓周銑)，其次是確定進給速度，最后根據(jù)刀具耐用度確定切削速度。粗銑時切削力大，用高速鋼銑刀加工時，進給量主要受到工藝系統(tǒng)剛度的限制，在剛度允許的情況下可取較大的每齒走刀量，以取得較大的銑削效率。用硬質(zhì)合金銑刀加工時，進給量的提高主要受到刀齒強度的限制。當加工表面的粗糙度要求較小時，進給量的大小由粗糙度要求確

10、定。當背吃刀量和進給量選定后，在保證銑刀耐用度以及機床動力和剛度允許的情況下，盡可能選擇較大的銑削速度，其推薦值可查相關(guān)表格或通過銑刀耐用度公式來計算確定。鉆、擴、鉸孔切削用量可根據(jù)刀具直徑、刀具屬性以及材料屬性等參數(shù)查相關(guān)表格確定。確定切削用量相關(guān)公式有：V=nD/(100060)(m/s)式中V-切削速度，；D-刀具直徑，mm；n-主軸轉(zhuǎn)速，。Vf=nfzz式中Vf-進給速度，；n-主軸轉(zhuǎn)速，；z-銑刀齒數(shù)。每分鐘進給量為250mm/min主軸轉(zhuǎn)速為1270r/min每分鐘進給量為210mm/min擴孔轉(zhuǎn)速為S=600r/min,擴孔進給速度為0.1mm/r5.7刀具軌跡坐標值的數(shù)學(xué)處理基

11、點坐標值見表5.8程序編制及說明6.背面數(shù)控加工設(shè)計6.1制訂工序3的加工步驟銑平面銑凸臺銑槽-銑圓弧鉆孔6.2確定裝夾方案傳統(tǒng)的組合夾具或?qū)Ｓ脢A具一般具有工件的定位和夾緊、刀具的導(dǎo)向和對刀等四種功能，而數(shù)控機床上由程序控制刀具的運動，不需要利用夾具限制刀具的位置，即不需要夾具的對刀和導(dǎo)向功能，所以數(shù)控機床所用夾具只要求具有工件的定位和夾緊功能，其所用夾具的結(jié)構(gòu)一般比較簡單。通過對零件圖的分析，采用傳統(tǒng)裝夾及能滿足條件。6.3確定數(shù)控銑削刀具共需要三把刀，1號刀為10、齒數(shù)為4的硬質(zhì)合金立銑刀，2號刀為12mm麻花鉆，3號刀為擴孔刀。6.4編程相關(guān)坐標點設(shè)點1）坐標系原點設(shè)在工件幾何中心位置2

12、）換刀點設(shè)在（0，0,100）3）深孔坐標分別為（-55，14）和（55，14）6.5確定切削用量選擇銑削用量的原則是：首先選擇盡可能大的背吃刀量(端銑)或側(cè)吃刀量(圓周銑)，其次是確定進給速度，最后根據(jù)刀具耐用度確定切削速度。粗銑時切削力大，用高速鋼銑刀加工時，進給量主要受到工藝系統(tǒng)剛度的限制，在剛度允許的情況下可取較大的每齒走刀量，以取得較大的銑削效率。用硬質(zhì)合金銑刀加工時，進給量的提高主要受到刀齒強度的限制。當加工表面的粗糙度要求較小時，進給量的大小由粗糙度要求確定。當背吃刀量和進給量選定后，在保證銑刀耐用度以及機床動力和剛度允許的情況下，盡可能選擇較大的銑削速度，其推薦值可查相關(guān)表格或

13、通過銑刀耐用度公式來計算確定。鉆、擴、鉸孔切削用量可根據(jù)刀具直徑、刀具屬性以及材料屬性等參數(shù)查相關(guān)表格確定。確定切削用量相關(guān)公式有：V=nD/(100060)(m/s)式中V-切削速度，；D-刀具直徑，mm；n-主軸轉(zhuǎn)速，Vf=nfzz式中Vf-進給速度，n-主軸轉(zhuǎn)速，；z-銑刀齒數(shù)。每分鐘進給量為250mm/min主軸轉(zhuǎn)速為1270r/min每分鐘進給量為210mm/min擴孔轉(zhuǎn)速為S=600r/min,擴孔進給速度為0.1mm/r6.6刀具軌跡坐標值的數(shù)學(xué)處理坐標XYA00B20.70C19.65.8D5.819.6E020.7F-5.819.6G-40.4-34.2H19.65.8I-2

14、0.7-5.8J-5.8-19.6K5.8-19.6L19.6-5.8M20.70N043.5P-4.239.2Q-40.4-21.8R-51.7-43.2S-41.1-43.2T-41.1-41U41.4-33.4V36.7-41W45.2-23.8Z43.5-39.3O15514O2-55146.7程序編制及說明數(shù)控加工程序單7.程序輸入及機床操作程序如下：T0101N10 G90 G92 X0 Y0 Z100;N20 G00 Z2;N30 M03 S 600;N40 G01 Z-10;N50 G01 X20.7 F60;N60 G03 X19.6 Y5.8 R10;N70 G01 X8.

15、2 Y22;N80 G03 X-5.8 Y19.6 R10;N90 G01 X-20.7 Y-5.8;N110 G01 X-5.8 Y-19.6;N120 G03 X5.8 Y-19.6;N130 G01 X19.6 Y-5.8;N140 G03 X20.7 Y0;N150 G00 Z100;N160 G00 X0 Y43.5;N170 G01 Z2 F50;N180 G01 X-10;N190 G03 X-4.2 Y39.2 R10;N200 G01 X-40.4 Y-21.8;N210 G03 X-51.7 Y-43.2 R5;N220 G03 X-41.1 Y-34.2 R20;N230

16、 G03 X-41.4 Y-41 R5;N240 G01 X36.7 Y-41;N250 G03 X41.1 Y-33.4 R5;N260 G03 X45.2 Y-25.8 R25;N270 G03 X48.9 Y18.9 R5;N280 G01 X8.2 Y39.3;N290 G03 X0 Y43.5;N300 G00 Z100;T0202N310 G00 X55 Y14;N320 G01 Z2 F60;N330 G99 G82 X55 Y14 Z-38.5 P1000 R3;N340 G01 Z100;T0303N350 G99 G82 X-55 Y14 Z-38.5 P1000 R3;N

17、360 G01 Z100;T0404N370 G99 G82 X-55 Y14 Z-38.5 R3;N380 G01 Z100;N390 G00 X82 Y-42;N400 G01 Z-10 F60;N410 G01 X65;N420 G03 X65 Y-58 R8;N430 G01 X82 Y-58;N440 G00 Z100;N450 X0 Y0 ;N460 M05 ;N470 M307.1程序輸入及調(diào)試輸入程序后必須進行程序調(diào)試。所謂程序調(diào)試，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行測試，修正錯誤的過程?？衫脵C床的程序預(yù)演功能以拾刀運行程序方式進行，還可對每個子程序進

18、行單獨測試。在程序測試過程中，可根據(jù)實際情況修調(diào)進給倍率開關(guān)，根據(jù)機床的實際運動位置動作以及機床的報警等來檢查程序是否正確。7.2程序校驗7.2.1數(shù)控加工仿真程序輸入仿真系統(tǒng)，對刀加工。利用軌跡仿真判斷撞到順序是否正確，是否存在過切，是否在走到路線，拾刀下刀，切入切出等處出錯誤。7.2.2機床的程序預(yù)演功能程序輸入完以后，把機械主軸運動以及MST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。7.2.3拾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尊在不合理，以及程序的加工方向是否正確等。7.2.4首件試切對刀加工，首件試切。通過首件試加工，檢測該程序所切零件尺寸精度，表面粗糙度，倒角倒圓，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。7.3機床操作數(shù)控機床是多種多樣的，所使用的數(shù)控系統(tǒng)更是種類繁多。要正確使用一臺數(shù)控機床并充分發(fā)揮其功能，必須首先了解操作手冊有關(guān)規(guī)定。盡面熟練操作使用該設(shè)備。7.3.1回零機床返回參考點后，控制系統(tǒng)與機床同步，并建立機床坐標系。接下來就要安裝工作，工件在工作臺上的安裝位置是任意的，因此在工件正確安裝后都要