数控编程课程设计报告.docx
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数控编程课程设计报告
机电工程系
数控编程课程设计
题目:
槽类零件
专业:
机械设计制造及其自动化
班级:
0803
姓名:
xxx
学号:
0811050334
成绩:
指导教师:
赵学智
2011年11月26日
第一章《数控编程》课程设计任务书
一、课程设计概述
《数控编程》课程设计实训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《数控编程》课程设计实训的学习,要求学生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,分析加工工艺,独立完成数控编程,生成NC代码,最终完成零件的加工。
本课程设计不仅提高了学生的设计能力,绘图能力,编程能力,还可以锻炼其机床操作能力,对今后的工作和学习打下坚实的基础。
二、设计目的
通过本次课程设计,了解并掌握利用pro/E软件对零件进行结构设计能力,计算机绘图能力及掌握计算机辅助制造过程和方法,培养自动编程的技能。
掌握数控机床进行机械加工的基本方法,巩固数控加工编程的相关知识,将理论知识与实际工作结合起来,并最终达到能够独立从事数控加工程序编制的工作能力。
三、设计任务
根据本任务书提供的零件图及相关技术要求,用pro/E软件完成零件设计,工程图绘制,零件工艺分析,加工工序卡的编制,数控加工程序的编制,最后用华中HNC-21M数控机床加工出所设计工件。
课程设计题目不限,但内容需满足设计要求。
四、设计要求
1)绘制零件图。
了解该零件在部件或总成中的位置和功用,以及部件或总成对该零件提出的技术要求;找出其主要技术要求和技术关键,并在下面拟定工艺规程时予以考虑;对所加工的零件进行结构工艺性分析,分析其结构特点;检查所给零件图的完整性和正确性,完成该零件的实体结构设计并按照机械制图标准绘制其零件图;
2)编制零件数控加工工艺规程。
在对零件进行详细分析的基础上,按照数控加工工艺确定原则,确定整个零件的加工工艺规程,确定毛坯,确定加工的工艺基准;拟定零件的工艺路线,包括确定各加工表面的加工方法、正确划分加工阶段、合理安排加工工序的顺序、选择工装、刀具、量具,
并对其加工工艺参数进行确定;确定对刀点和换刀点。
3)确定夹具及夹紧方案。
对某一道相对复杂的工序,在确定定位装夹方案的基础上,选择一个合适的夹具,完成本工序的加工。
该夹具应具有定位可靠,装卸方便、操作安全方便省力、夹紧可靠且适当等特点,适合于数控机床的加工使用。
4)确定零件设计原点与加工原点。
对将进行数控加工的工序,确定加工零点、换刀方式,确定其编程坐标系,并最终通过绘制数控加工编程坐标系的方式予以明确。
标识对刀点和换刀点。
5)编制零件加工工艺并编制数控加工程序。
参照数控加工编程坐标系图,按照数控加工工艺规程,采用自动编程方式对该工序进行数控程序的编制,生成NC代码,并在数控仿真软件上进行调试,加工。
6)现场加工。
(分组完成)
根据提供的零件信息,完成零件的造型、加工过程,将已经调试好的零件加工的NC程序,使用RS232传输线,将其导入华中数控机床,安装好所需刀具,工件,建立加工坐标系,进行数控加工。
7)编写课程设计说明书。
设计说明书需打印:
正文:
宋体五号,单倍行距;
页眉:
宋体小五号,内容包括班级姓名《数控编程》课程设计说明书字样;
设计结果包括:
设计任务书,设计思路,设计步骤,设计过程的说明和阶段结果,并
附有零件实体模型图,工程图,工艺分析方案,刀具和夹具选择方案,现场加工结果。
__
第二章实体造型
2.1建立新文件:
启动PRO/E,单击新件文件,系统弹出对话框,选择“零件”“实体”类型。
并选择“不能使用缺省模块”,进入实体建摸。
2.2实体模型中,建立一个TOP基准面为草绘平面,RIGHT基准面为参照,拉伸实体模型80mm,80mm,厚5mm,实体拉伸模型。
2.3选择工件上表面为基准面,在实体中心画圆心直径径40mm,同心圆直径35mm的圆,拉伸15mm得到如下的图。
2.4选择工件上平面为基准面,做草绘画好图,在拉伸,去除四个小圆,四圆半径为5mm,深为4mm.如下图所示。
2.5选择平面为基准面,做草绘图,做好之后在拉伸,绘制圆如图所示图形并拉深5mm,得到如下的图。
第三章加工工艺
3.1加工毛坯的选择
一般的,选择毛坯要考虐几个方面A、材料的工艺B、毛坯尺度工艺性能C、零件生产纲要。
根据零件图及加工要求选择灰铸铁90mmX90mmX25mm。
3.2加工机床的选择
(1)数控机床主要的规格的尺寸应与工件的轮廓尺寸相适应,做到设备的合理使用。
(2)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适合的切削用量相适应。
如粗加工工序去除的毛皮余量大,切削余量选得大,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是需要考虑的一个因素。
选择采用卧式数控机床,还是选择立式数控机床,将直接影响所选择的夹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。
此处选择数控机床为华中数控HNC-21M
3.3加工中刀具选择
刀具的选择是数控加工的重要工艺内容之一,不仅要精度高,刚度高,耐用度高,要求尺寸稳定,安装方便,这就要求采用新型优质材料制造数控加工工具,并优选刀具参数。
选刀具时,要使用刀具的尺寸与被加工表面尺寸和形状相适应。
生产过程中,平面零件周边轮加工,常采用立铣刀。
铣削平面时,应选择硬质合金刀片铣刀;加工凸台或凹槽选择高速立铣刀。
3.4夹具选择
本零件为孔槽工艺品,其中包含有4XΦ10、φ30的孔,加工时需要使用平口虎钳进行装夹。
3.5工艺分析
加工顺序通常包括切削加工工序,热处理工序和辅助工序。
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,任何零件的加工过程总是先对定位基准进行加工
先面后孔对于箱体、支架等零件,平面尺度轮廓较大,用平面定位比较稳定,而且孔的深度尺寸由于基准面为准,所以先加工平面,然后加工孔。
3.6工艺参数计算(见附件3)
计算公式
主轴转速N=1000Vc/πd进给速度Vf=fzn
Vc切削速度D刀具直径f刀具每齿进给率z齿数N主轴转速
加工工序具体计算见附件三
3.7工序卡
数控加工工序卡片
零件名称
零件材料
夹具
使用设备
班级
姓名
日期
槽类零件
灰铸铁
平口钳
平口钳华中数控铣床
机制0803
潘龙殿
2011.11.30
工步号
工步内容
所选加
工方式
刀具号
刀具规格及名称
主轴
转速
(r/min)
进给
速度
(mm/min)
被吃
刀量
(mm)
1
铣槽
挖槽
T01
Φ8端铣刀
2388
100
2
2
铣平面
铣平面
T01
Φ8端铣刀
2388
100
2
3
铣四角
铣面
T01
Φ8端铣刀
2388
100
2
4
钻孔
打孔
T01
Φ8端铣刀
2388
100
2
数控加工刀具卡片
数控加工刀具卡片
产品名称或代号
01
零件名称
星形零件
序号
刀具号
道具名称
刀具规格
刀柄规格
刀片材料
备注
1
T01
端铣刀
Φ8
硬质合金
编制
xxx
审核
xxx
批准
xxx
共1页
第四章数控加工仿真
4.1建立加工模型
加入实体模型并置于缺省位置,点击“制造模型”“创建”“工件”“完成”选择TOP面为基准平面,草绘80mm×80mm,进行Z正方向实体拉伸30mm。
4.2、建立加工坐标系
点击“创建坐标系”选择工件顶面,RIGHT,FRONT面为基准建立坐标系。
4.3、设定制造设置参数
点击“制造设置”,选择机床,设置参数,设置加工零点,退刀平面。
4.4、刀具的选择
设置一个刀具直径8mm的端铣刀,铣平面和铣孔
4.5、操作设置
选择铣床为NC机床,夹具为虎钳,加工零点为新建的ACS0左边点,退到曲面为毛坯上平面向Z正方向平移40mm的平面。
4.8、加工
在Pro-e中,先选择加工方式“NC序列”,在相对应的序列中设置相对应得加工参数。
1)工序一
先加工工件中心的圆心
参数说明:
CUT_FEED:
切削时的加工进给速度为100mm/min
切割类型:
类型1
间隙_距离:
10mm
SPINDLE_SPEED:
切削时主轴转速为2388r/min
2)工序二
铣去四周的平面
参数说明:
CUT_FEED:
切削时的加工进给速度为100mm/min
切割类型:
类型1
间隙_距离:
10mm
SPINDLE_SPEED:
切削时主轴转速为2388r/min
3)工序三
参数说明:
CUT_FEED:
切削时的加工进给速度为100mm/min
切割类型:
类型1
间隙_距离:
10mm
SPINDLE_SPEED:
切削时主轴转速为2388r/min
4)工序四
打四个孔
参数说明:
CUT_FEED:
切削时的加工进给速度为100mm/min
切割类型:
类型1
间隙_距离:
10mm
SPINDLE_SPEED:
切削时主轴转速为2388r/min
5).仿真加工结果
6)NC序列
%123
N15G54G0G17G99
N20G90G94
N25G0
N30T1M06
N35S500M03
N40G0Z50.
N45X47.277Y23.85
N50Z4.
N55G1Z-2.F85.
N60X2.683
N65X2.683Y23.85Z-2.
N70G2X13.453Y19.875I-2.683J-23.85
N75G1X47.277
N80Y15.9
N85X17.978
N90X17.978Y15.9Z-2.
N95G2X20.828Y11.925I-17.978J-15.9
N100G1X47.277
N105Y7.95
N110X22.645
N115X22.645Y7.95Z-2.
N120G2X23.668Y3.975I-22.645J-7.95
N125G1X47.277
N130Y0.
N135X24.
N140X24.Y0.Z-2.
N145G2X23.668Y-3.975I-24.J0.
N150G1X47.277
N155Y-7.95
N160X22.645
N165X22.645Y-7.95Z-2.
N170G2X20.828Y-11.925I-22.645J7.95
N175G1X47.277
N180Y-15.9
N185X17.978
N190X17.978Y-15.9Z-2.
N195G2X13.453Y-19.875I-17.978J15.9
N200G1X47.277
N205Y-23.85
N210X2.683
N215X-45.378Y-47.699
N220X47.277
N225Y-43.724
N230X-45.378
N235Y-39.749
N240X47.277
N245Y-35.774
N250X-45.378
N255Y-31.799
N260X47.277
N265Y-27.824
N270X-45.378
N275Y-23.85
N280X-2.683
N285X-45.378
N290Y-19.875
N295X-13.453
N300X-13.453Y-19.875Z-2.
N305G2X-17.978Y-15.9I13.453J19.875
N310G1X-45.378
N315Y-11.925
N320X-20.828
N325X-20.828Y-11.925Z-2.
N330G2X-22.645Y-7.95I20.828J11.925
N335G1X-45.378
N340Y-3.975
N345X-23.668
N350X-23.668Y-3.975Z-2.
N355G2X-24.Y0.I23.668J3.975
N360G1X-45.378
N365Y3.975
N370X-23.668
N375X-23.668Y3.975Z-2.
N380G2X-22.645Y7.95I23.668J-3.975
N385G1X-45.378
N390Y11.925
N395X-20.828
N400X-20.828Y11.925Z-2.
N405G2X-17.978Y15.9I20.828J-11.925
N410G1X-45.378
N415Y19.875
N420X-13.453
N425X-13.453Y19.875Z-2.
N430G2X-2.683Y23.85I13.453J-19.875
N435G1X-45.378
N440Y27.824
N445X47.277
N450Y31.799
N455X-45.378
N460Y35.774
N465X47.277
N470Y39.749
N475X-45.378
N480Y43.724
N485X47.277
N490Y47.699
N495X-45.378
N500X0.Y24.
N505G2X0.Y-24.I0.J-24.
N510X0.Y24.I0.J24.
N515G1X0.Y24.Z-2.
N520Z50.
N525G0X-45.378Y-47.699
N530Z4.
N535G1Z-2.F85.
N540X47.277
N545Y47.699
N550X-45.378
N555Y-47.699
N560Z-4.
N565X47.277
N570Y-43.724
N575X-45.378
N580Y-39.749
N585X47.277
N590Y-35.774
N595X-45.378
N600Y-31.799
N605X47.277
N610Y-27.824
N615X-45.378
N620Y-23.85
N625X-2.683
N630X-2.683Y-23.85Z-4.
N635G2X-13.453Y-19.875I2.683J23.85
N640G1X-45.378
N645Y-15.9
N650X-17.978
N655X-17.978Y-15.9Z-4.
N660G2X-20.828Y-11.925I17.978J15.9
N665G1X-45.378
N670Y-7.95
N675X-22.645
N680X-22.645Y-7.95Z-4.
N685G2X-23.668Y-3.975I22.645J7.95
N690G1X-45.378
N695Y0.
N700X-24.
N705X-24.Y0.Z-4.
N710G2X-23.668Y3.975I24.J0.
N715G1X-45.378
N720Y7.95
N725X-22.645
N730X-22.645Y7.95Z-4.
N735G2X-20.828Y11.925I22.645J-7.95
N740G1X-45.378
N745Y15.9
N750X-17.978
N755X-17.978Y15.9Z-4.
N760G2X-13.453Y19.875I17.978J-15.9
N765G1X-45.378
N770Y23.85
N775X-2.683
N780X-45.378
N785Y27.824
N790X47.277
N795Y31.799
N800X-45.378
N805Y35.774
N810X47.277
N815Y39.749
N820X-45.378
N825Y43.724
N830X47.277
N835Y47.699
N840X-45.378
N845X2.683Y23.85
N850X47.277
N855Y19.875
N860X13.453
N865X13.453Y19.875Z-4.
N870G2X17.978Y15.9I-13.453J-19.875
N875G1X47.277
N880Y11.925
N885X20.828
N890X20.828Y11.925Z-4.
N895G2X22.645Y7.95I-20.828J-11.925
N900G1X47.277
N905Y3.975
N910X23.668
N915X23.668Y3.975Z-4.
N920G2X24.Y0.I-23.668J-3.975
N925G1X47.277
N930Y-3.975
N935X23.668
N940X23.668Y-3.975Z-4.
N945G2X22.645Y-7.95I-23.668J3.975
N950G1X47.277
N955Y-11.925
N960X20.828
N965X20.828Y-11.925Z-4.
N970G2X17.978Y-15.9I-20.828J11.925
N975G1X47.277
N980Y-19.875
N985X13.453
N990X13.453Y-19.875Z-4.
N995G2X2.683Y-23.85I-13.453J19.875
N1000G1X47.277
N1005X23.998Y-.289
N1010G3X0.Y24.I-23.998J.289
N1015G1X0.Y24.Z-4.
N1020G2X0.Y-24.I0.J-24.
N1025X0.Y24.I0.J24.
N1030G1X0.Y24.Z-4.
N1035Z50.
N1040G0X-45.378Y-47.699
N1045Z2.
N1050G1Z-4.F85.
N1055X47.277
N1060Y47.699
N1065X-45.378
N1070Y-47.699
N1075Z-6.
N1080X47.277
N1085Y-43.724
N1090X-45.378
N1095Y-39.749
N1100X47.277
N1105Y-35.774
N1110X-45.378
N1115Y-31.799
N1120X47.277
N1125Y-27.824
N1130X-45.378
N1135Y-23.85
N1140X-2.683
N1145X-2.683Y-23.85Z-6.
N1150G2X-13.453Y-19.875I2.683J23.85
N1155G1X-45.378
N1160Y-15.9
N1165X-17.978
N1170X-17.978Y-15.9Z-6.
N1175G2X-20.828Y-11.925I17.978J15.9
N1180G1X-45.378
N1185Y-7.95
N1190X-22.645
N1195X-22.645Y-7.95Z-6.
N1200G2X-23.668Y-3.975I22.645J7.95
N1205G1X-45.378
N1210Y0.
N1215X-24.
N1220X-24.Y0.Z-6.
N1225G2X-23.668Y3.975I24.J0.
N1230G1X-45.378
N1235Y7.95
N1240X-22.645
N1245X-22.645Y7.95Z-6.
N1250G2X-20.828Y11.925I22.645J-7.95
N1255G1X-45.378
N1260Y15.9
N1265X-17.978
N1270X-17.978Y15.9Z-6.
N1275G2X-13.453Y19.875I17.978J-15.9
Y9.66Z-10.
N6925G3X.057Y13.5I-9.429J-9.66
N6930G1X-.057
N6935X-.057Y13.5Z-10.
N6940G3X.057Y-13.5I.057J-13.5
N6945X0.Y13.5I-.057J13.5
N6950G1X0.Y13.5Z-10.
N6955X-.057
N6960Z-12.
N6965X.057
N6970G2X9.43Y9.661I-.057J-13.5
N6975G1X9.43Y9.661Z-12.
N6980X-9.429
N6985X-9.429Y9.661Z-12.
N6990G3X-12.18Y5.821I9.429J-9.661
N6995G1X12.18
N7000G2X13.353Y1.982I-12.18J-5.821
N7005G1X13.353Y1.982Z-12.
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