数控加工工艺与编程.pdf

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1、 学 院 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 班级学号 设计题目 零件的数控加工工艺设计 实践教学要求与任务:原始设计依据：零件图，生产批量：单件小批生产 设计任务：1、绘制被加工零件的零件图一张（A3 或 A4）；2、编制机械加工工艺过程；3、编制指定加工工序内容的数控加工工序，包括数控加工工序卡、数控加工刀具卡片、数控加工程序编制（手工编程）；4、编写数控工艺课程设计说明书一份；5、课程设计答辩。工作计划与进度安排：数控工艺课程设计计划总用时 1 周。熟悉设计题目、绘制零件图 天 编制机械加工工艺过程 天 编制数控加工工序及编程 天 编写数控工艺课程设计说明书 天 课程

2、设计答辩 天 指导教师：专业负责人：学院教学副院长：课程设计任务书 前言 随着机械制造业的发展，数控加工技术已经广泛普及使用，数控加工技术的应用给传统制造业带来了革命性的变化，且随着数控加工技术的不断发展和应用领域扩大，它对各行各业的发展起着越重要的作用，推动着工业现代化。因为数控加工技术具备各种优势：便捷、精确、省力、高速、高效、高可靠性等，加之它发展前景乐观，而且涉及领域广，所以对于数控加工技术应用的人才需求在加大。掌握和应用数控加工技术对于提升产品质量，解放和发展生产力有着巨大的帮助。年 月 日 年 月 日 年 月 日 目录 前言.错误!未定义书签。1.零件图工艺分析.错误!未定义书签。

3、.加工内容.错误!未定义书签。.加工要求.错误!未定义书签。.各结构的加工方法.错误!未定义书签。2.数控机床的选择.错误!未定义书签。3.加工顺序的确定.错误!未定义书签。4.确定装夹方案并选择夹具.错误!未定义书签。5.编制数控技术文档.错误!未定义书签。.编制机械加工工艺过程卡.错误!未定义书签。.编制数控加工工序卡.错误!未定义书签。6.刀具与切削用量的选择.错误!未定义书签。.编制数控加工刀具卡片.错误!未定义书签。7.编写加工程序.错误!未定义书签。8.总结.错误!未定义书签。9.参考文献.错误!未定义书签。1.零件图工艺分析 选择该零件的材料 HT200，毛坯尺寸为 100mm1

4、00mm20mm。通过零件图工艺分析，确定零件的加工内容、加工要求，初步确定各个加工结构的加工方法。1.1.加工内容 该零件主要由平面、孔系及外轮廓组成，毛坯是正方形块件，尺寸为 95mm95mm15mm。加工内容包括：8mm 的 4 个通孔；不通孔30mm；60mm32mm 的槽；以及外轮廓。1.2.加工要求 零件的主要加工要求为：30mm 的孔的尺寸公差为上偏差，下偏差 0mm；60mm32mm的槽的公差为上偏差，下偏差 0mm；相邻通孔定位精度为；轮廓右侧尺寸精度为上偏差 0，下偏差；槽和凸出轮廓精度为上偏差 0，下偏差。1.3.各结构的加工方法 对于8mm 的 4 个通孔，采取钻孔方案

5、。阶梯孔30mm，采取钻中心孔钻孔粗镗半精镗精镗的方案。60mm32mm 的槽和外轮廓采用粗铣精铣方案。图 1 零件图 2.数控机床的选择 零件加工的机床选择加工中心，由于该零件所需刀具少，所以选择南通机床厂生产的XH713A 型加工中心可以满足要求，系统为 FANUC 0i。选用数控系统为 FANUC 0i 的数控铣床，所选机床能够满足本零件的加工。3.加工顺序的确定 按照基面先行、先面后孔、先粗后精的原则确定加工顺序。由零件图可知，零件的高度Z 方向基准是底面，长、宽方向的基准是30mm 的内孔的中心轴线。从工艺角度看 Z 方向底面也是加工零件各结构的基准定位面，因此，在对各个部分的加工顺

6、序的排列中，无疑第一个要加工的面是该面，且加工与其他结构的加工不可以放在同一个工序。确定加工顺序如下：(1)第一次装夹：加工底面。(2)第二次装夹：加工顶面阶梯面及外轮廓加工30mm 孔、8mm 的 4 个通孔铣60mm32mm 槽。4.确定装夹方案并选择夹具 该盖板零件形状简单、尺寸较小，4 个侧面较光整，加工面与非加工面之间的位置精度要求不高，故可以选用通用夹具平口钳，以底面和两个侧面定位，用平口钳从侧面夹紧。5.编制数控技术文档 5.1.编制机械加工工艺过程卡 表 1 机械加工工艺过程卡 机械加工工艺过程卡 产品名称 零件名称 零件图号 凸模板 材料名称及牌号 HT200 毛坯种类或材料

7、规格 100mm100mm20mm 总工时（不填）工序号 工序名称 工序简要内容 设备名称及型号 工艺装备 工时 1 下料 100mm100mm20mm 锯床 （该列不填）2 铣面 铣削 6 个面，保证95mm95mm15mm X52 平口钳、面铣刀、游标卡尺 3 钳 去毛刺 钳工台 4 数控铣 铣轮廓、铣圆孔、铣槽 XH713A 游标卡尺、内径千分尺、深度千分尺 5 数控钻 钻通孔 XH713A 中心钻、内径千分尺 6 钳 去毛刺 钳工台 7 检验 编制 审核 批准 共 页 第 页 5.2.编制数控加工工序卡 表 2 数控加工工序卡片（工厂）数控加工工序卡片 产品名称或代号 零件名称 材料

8、零件图号 凸模板 HT200 工序号 程序号 夹具名称 夹具名称 使用设备 车间 平口钳 XH713A 工步号 工步内容 刀 具 号 刀具规格/mm 主轴转速/（r/mm）进给速度/（mm/min）背吃刀量/mm 量具 1 铣平面 T01 30mm 600 100 1 游标卡尺 2 铣轮廓 T02 8mm 600 100 1 游标卡尺、深度千分尺 3 铣槽 T02 8mm 600 120 1 游标卡尺、深度千分尺 4 铣30mm 不通孔 T03 30mm 600 60 1 游标卡尺、深度千分尺 5 定位8mm 通孔 T04 A2 1000 60 1 游标卡尺、深度千分尺 6 粗钻8mm 通孔

9、T05 7mm 600 50 游标卡尺、深度千分尺 7 精钻8mm 通孔 T06 8mm 300 80 游标卡尺、深度千分尺 编制 审核 批准 共 页 第 页 6.刀具与切削用量的选择 平面铣削上下表面时，厚度为 95mm，拟用面铣刀单次平面铣削，为使铣刀工作时有合理的切入、切出角，面铣刀直径尺寸的选择最理想的宽度应为材料宽度的倍倍，因此用30mm 的硬质合金面铣刀，齿数为 10，一次走发完成粗铣，设定粗铣后留精加工余量。加工轮廓时和斜方槽时，可选用8mm 的平底铣刀。铣30mm 不通孔，可选用30mm和平底铣刀。钻8mm 的 4 个通孔，选用7mm 的麻花钻，然后用8mm 铰刀。6.1.编制

10、数控加工刀具卡片 表 3 数控加工刀具卡片 产品名称或代号 零件名称 凸模板 零件图号 序号 刀具号 刀具规格名称 数量 加工表面 备注 1 T01 面铣刀30mm 1 上、下表面 2 T02 平底铣刀8mm 1 轮廓、斜方槽 3 T03 中心钻 A2 1 30mm 不通孔、8mm 通孔 4 T04 平底铣刀30mm 1 30mm 不通孔 5 T05 麻花钻7mm 1 8mm 通孔 6 T06 铰刀8mm 1 8mm 通孔 编制 审核 批准 共 页 第 页 7.编写加工程序 主程序 O0001 N10 G17 G21 G40 G54 G69;N20 G91 G28 Z1;N30 T02 MO6

11、;N40 M03 S600;N50 MO8;N60 G90 G43 GO1 Z-1 H01;N60 M98 P1000;调用子程序加工工件轮廓 N70 G90 G43 GO1 Z-2 H01;N80 M98 P1000;N90 G90 G43 GO1 Z-3 H01;N100 M98 P1000;N110 G90 G43GO1 Z-4 H01;N120 M98 P1000;N130 T02 MO6;加工斜方槽 N140 MO3 S600;N150 M08;N160 G90 G43 G00 Z50 H02;N170 G68 X0 Y0 R-45;N180 G41 G00 X30 Y0 D02;N

12、190 G01 Z-8 F120;N200 Y6;N210 G03 X20 Y16 R10;N220 G91 G01 X-40;N230 G03 X-10 Y-10 R10;N240 G01 Y-12;N250 G03 X10 Y-10 R10;N260 G01 X40;N270 G03 X10 Y10 R10;N280 G01 Y12;N290 G90 Z5;N300 G40 G00 X-25 Y6;N310 G01 Z-8;N320 G91 X50;N330 Y-6;N340 X-50;N350 G90 Z5;N360 G69 G00 Z50 N370 G91 G28 Z0;N380 M0

13、5;N390 M03;N400 T04 M06;加工30mm 不通孔 N410 M03 S600;N420 M08;N430 G90 G43 G00 Z5 H04;N440 G81 X0 Y0 Z-8 F60;N450 G80 G00 Z50;N460 M05 M09;N470 G91 G28 Z0;N480 T04 M06;加工 4 个8mm 通孔 N490 G90 G43 G00 Z50 H04;N500 M03 S1000;N510 M08;N520 G00 X0 Y0;N530 G98 G81 X-30 Y30 Z-3 R3 F60;N540 X-30 Y-30 Z-3 R3;N550

14、 X30 Y30 Z-3 R3;N560 X30 Y-30 Z-3 R3;N570 G80;N580 G00 Z50;N590 M05 M09;N600 G91 G28 Z0;N610 T05 M06;N620 G90 G43 G00 Z50 H05;N630 M03 S600;N640 M08;N650 G98 G81X-30 Y30 Z-18 R3 F50;N660 X-30 Y-30 Z-18 R3;N670 X30 Y30 Z-18 R3;N680 X-0 Y-30 Z-18 R3;N690 G80;N700 G00 Z50;N710 M05 M09;N720 G91 G28 Z0;N

15、730 T06 M06;N740 G90 G43 G00 Z50 H06;N750 M03 S300;N760 G98 G81 X-30 Y30 Z-18 R3 F80;N770 X-30 Y-30 Z-18 R3;N780 X30 Y30 Z-18 R3;N790 X30 Y-30 Z-18 R3;N800 G80;N810 G00 Z50;N820 M05 M09;N830 G91 G28 Z0;N840 M30;子程序 O1000 N900 G90 G00 X-50 Y50;N910 G41 G01 X-46 Y46 D01 F100;N920 X-10 Y40;N930 G03 X10

16、 Y40 R10;N940 G01 X30;N950 G02 X40 Y30 R10;N960 G01 Y10;N970 G03 X40 Y-10 R10;N980 G01 Y-30;N990 G02 X30 Y-40 R10;N1000 G01 X10;N1010 G03 Y-10 Y-40 R10;N1020 G01 X-30;N1030 G02 X-40 Y-30 R10;N1040 G01 Y-10;N1050 G03 X-40 Y10 R10;N1060 G01 X-46 Y46;N1070 G49 G91 G28 Z50;N1080 G40 X0 Y0;N1090 M99;8.总结

17、 通过本课题的设计，我对数控加工的整个过程有了较全面的理解。经过设计中选择刀具，我对数控工具系统的特点和数控机床的刀具材料和使用范围有了较深刻的了解，基本掌握数控机床刀具的选用方法；经过设计加工工艺方案，进一步了解工件定位的基本原理、定位方式与定位元件及数控机床用夹具的种类与特点，对教材中有关定位基准的选择原则与数控加工夹具的选择方法有了更深的理解；经过编制零件的加工程序，基本熟悉数控编程的主要内容及步骤、编程的种类、程序的结构与格式，对数控编程前数学处理的内容、基点坐标、辅助程序段的数值计算有了进一步的认识。工艺设计、数值计算及程序编制的整个过程虽然任务比较繁重，但在设计过程中通过自己不断的学习，尤其是自主学习，和实践以及实验，我克服了许多的难题，这种成就感使感到十分的喜悦和兴奋。这次设计，让我真切体会到理论与生产实践相结合，教材中学到许多知识在实践中得到了印证，我学到了很多，我学会了如何与同学、老师的沟通，学会了与同学配合完成任务，学会了如何利用图书、网络搜集信息等等。9.参考文献 1任晓虹.数控编程技术及应用.北京：国防工业出版社，2010.2王亚辉，任保臣，王全贵.典型零件数控铣床/加工中心编程方法解析.北京：机械工业出版社，2011.3涂志标，黎胜容.典型零件数控铣加工生产实例.北京：机械工业出版社，2011.4卢秉恒.机械制造技术基础.北京：机械工业出版社，2013.