数控技术课程设计--- 数控车床的编程设计.doc

数控技术课程设计资料班级

学号

姓名

指导教师

材料目录

课程设计报告书题目：数控技术课程设计

系部：

专业：机械设计制造及其自动化

班级：

姓名：

学号：

2011年6月9 日

数控技术课程设计任务书

设计题目：数控车床的编程设计

数控铣床的编程设计

系部：

专业：机械设计制造及其自动化

学生姓名: 学号:

起迄日期: 2011年5月26日~2011年6月9日

指导教师:

教研室主任：

2．对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕：

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；

3．主要参考文献：

[1] 施仁，刘文江，郑辑光.自动化仪表与过程控制.第3版.北京：电子工业出版社，2003

[2] 廖效果，朱启逑.数字控制机床.武汉：华中科技大学出版社，2003

[3] 林洁.数控加工程序编制.北京：航空工业出版社，l993

[4] 于华.数控机床的编程及实例.北京：机械工业出版社，2000

[5] 顾京.数控机床加工程序编制.北京：机械工业出版社，2006

[6] 范超毅.数控技术课程设计.武汉：华中科技大学出版社，2007

4．课程设计工作进度计划：

序号起迄日期工作内容

1 5月25日~5月27日方案确定

2 5月28日~5月30日坐标点的计算

3 5月31日~6月2日程序的编制

4 6月3日~6月5日程序的校验和调试

5 6月6日~6月9日编写设计说明书

主指导教师日期：2011年 6月9日

《数控技术》课程设计任务书

5.附录（设计题目及参考例题）

下面工件毛胚的材料为尼龙棒，编写程序并加工成工件。

图一图二

图三图四

图五图六

《数控技术》课程设计任务书用提供的刀具（?12㎜/?10㎜立铣刀）在蜡模上完成下列零件的加工，图示凸块外侧面，有刀具半径补偿功能，图二凸块厚3㎜。

图一图二

图三图四

目录

1 引言 (1)

2 设计任务与内容 (1)

3 设计步骤 (2)

3.1 数控车床加工零件 (2)

3.1.1 零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 (2)

3.1.2 加工方案 (2)

3.1.3 选择机床设备 (3)

3.1.4 选择刀具 (3)

3.1.5 确定切削用量 (3)

3.1.6 确定工件坐标系、对刀点和换刀点 (3)

3.1.7 编写程序 (3)

3.1.8 程序仿真 (4)

3.2 数控铣床加工零件 (4)

3.2.1 零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 (4)

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 确定工件的坐标系、对刀点 (6)

3.2.7 编写程序 (6)

3.2.8 程序仿真 (7)

4 结语 (7)

5 参考文献 (8)

1 引言

2 设计任务与内容

图1 车床加工零件图2 铣床加工零件

3 设计步骤

3.1 数控车床加工零件

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

该零件可看成由2个轴段和一个球头组成，只需要加工外圆和球头。阶梯轴结构、形状简单。从图纸上可以看出，径向尺寸基准为中心线，尺寸以中心线标注，轴向尺寸基准为左端面，φ10和φ12的轴段定位基准都是左端面，基准比较统一。尺寸精度要求和表面粗糙度要求比较低。

（2）毛坯的确定

因为已知工件毛胚的材料为尼龙棒，故毛胚选用φ15X30的尼龙棒棒料。（3）工件基准分析

此工件的径向尺寸设计基准为中心线，轴向尺寸设计基准为右端面。采用三爪自定位卡盘装夹，定位基面为外圆，可认为定位基准为中心线，满足基准重合原则。用三爪自定心卡盘夹持φ15外圆，使工件伸出卡盘15㎜，一次装夹完成粗精加工。

3.1.2 加工方案

因为工件的尺寸精度和表面粗糙度要求较低。先粗车端面及φ12㎜外圆，φ41㎜外圆，留1㎜半精车余量；再半精车φ10㎜外圆，φ12㎜外圆，R5㎜半圆头至尺寸。

3.1.3 选择机床设备

根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可满足零件加工要求。故选用CK0630型数控卧式车床。

3.1.4 选择刀具

根据加工要求，要粗车和精车，所以选用两把刀具，T01为1号90°偏刀，作为粗车车刀；T02为2号90°偏刀，作为半精车车刀。同时把两把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。

3.1.5 确定切削用量

查阅《切削用量简明手册第3版》，确定切削用量如下：

车端面：主轴转速1500r/min，进给量0.1mm/r；

粗车：主轴转速600r/min，进给量0.2mm/r。

半精车：主轴转速1000r/min，进给量0.1mm/r。

3.1.6 确定工件坐标系、对刀点和换刀点

以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系。

采用手动试切对刀方法,把点O作为对刀点。

换刀点设置在工件坐标系下X60、Z50处。

3.1.7 编写程序

按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：

O 0001

N0001 G92 X60 Z50 ；

N0002 G90 G00 X0 Z0 ；

N0003 G91 G00 U14 W0 F100 S600 M03 ；

N0004 G01 U0 W-20 ；

N0005 G00 U0 W20 ；

N0006 U-3 ；

N0007 G01 U0 W-10 ；

N0008 G00 U0 W10 ；

N0009 U-11 W0 ；

N0010 G03 U10 W-5 R5 ；

N0011 G00 U10 W5 ；

N0012 U-20 W0 ；

N0013 G03 W10 W-5 ；

N0014 G01 U0 W-5；

N0015 U2 W0 ；

N0016 W-10 ；

N0017 U3 W0 ；

N0018 G00 U15 W50 ；

N0019 M05 M02；

3.1.8 程序仿真

图3 车削加工仿真示意图

3.2 数控铣床加工零件

3.2.1 零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定（1）零件图分析

由图可知，小凸台高5mm，总高30mm，底座大小为140x140mm，其中小凸台为正八边形，尺寸精度和表面粗糙度无要求。

（2）毛坯的确定

由任务书已知工件毛胚的材料为蜡模。

（3）工件基准分析

以底面为定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上。

3.2.2 加工方案

按照小凸台的外轮廓线逆时针走刀铣削轮廓。

3.2.3 选择机床设备

根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用华中Ⅰ型数控铣床。

3.2.4 选择刀具

现采用φ10㎜的立铣刀，定义为T01。采用φ12㎜的立铣刀，定义为T02同时把T01刀在自动换刀刀架上安装好，T02在主轴上安好。且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。

3.2.5 确定切削用量

查阅《切削用量简明手册第3版》，确定切削用量如下：

铣轮廓，主轴转速800r/min，进给量0.1mm/r。

3.2.6 确定工件的坐标系、对刀点

在XOY平面内确定以0点为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系。

采用手动对刀方法把对刀点定在O’（150，150）处。

3.2.7 编写程序

按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。编程如下：

O 0002

N0001 G92 X150 Y150 Z40 ；

N0002 G91 G00 W-45 S800 M03 ；

N0003 G41 G01 U-125 V-90 F100 D01 M08 ；

N0004 U35 V-35 ；

N0005 V-50 ；

N0006 U-35 V-35 ；

N0007 U-50 ；

N0008 U-35 V35 ；

N0009 V50 ；

N0010 U35 V35 ；

N0011 U50 ；

N0012 G00 G40 U125 V90 W45 M09 ；

N0013 M02 ；

3.2.8 程序仿真

图4 铣削加工仿真示意图4 结语

5 参考文献

[1] 施仁，刘文江，郑辑光.自动化仪表与过程控制.第3版.北京：电子工业出版社，2003

[2] 廖效果，朱启逑.数字控制机床.武汉：华中科技大学出版社，2003

[3] 林洁.数控加工程序编制.北京：航空工业出版社，l993

[4] 于华.数控机床的编程及实例.北京：机械工业出版社，2000

[5] 顾京.数控机床加工程序编制.北京：机械工业出版社，2006

[6] 范超毅.数控技术课程设计.武汉：华中科技大学出版社，2007