《数控编程》参考.docx
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《数控编程》参考
目录
一：
任务书------------------------------------------------------------------------2
二：
实体建模---------------------------------------------------------------------3
三：
加工工艺---------------------------------------------------------------------6
四；加工仿真---------------------------------------------------------------------8
五；总结--------------------------------------------------------------------------12
六：
参考文献--------------------------------------------------------------------12
七：
感想--------------------------------------------------------------------------12
八：
附件一：
加工NC代码----------------------------------------------------12
九：
附件二：
计算过程--------------------------------------------------------17
十：
附件三：
工程图-----------------------------------------------------------18
第一章．任务书
1.1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。
1.2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。
1.3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，用pro/E或MasterCAM软件进行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。
1.4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。
6）现场加工。
将已经调试好的零件加工程序导入数控机床，安装好所需刀具，夹紧工件，对刀找到编程原点，进行数控加工。
7）编写课程设计说明书。
第二章．实体建模
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，选择尺寸为毫米，进入实体建模。
2．实体模型中，建立一个FRONT基准面为草绘平面，TOP基准面为参照，拉升实体模型130mm×80mm×40mm，实体拉伸模型。
3．选择上表面为基准面在实体中拉伸材料为57.1mm×80mm的实体模型，并去除材料。
4．以去除材料后的面为基准面，去除余量为60mm×30mm×13mm的槽，并以TOP面为中心，去除余量为10mm×10mm×13mm的槽，并且对四角倒圆角，半径为5mm
5.以去除材料后的面为基准面，分别画70mm×35mm，20mm×10mm的矩形，并对相交两点倒圆角，半径为5mm，以所画图形及原始边界为准，抓边建立完整图形，并且拉伸5mm
6.以凸台面为基准面，画65mm×80mm的矩形，并且反向拉伸20mm，去除材料。
作如下图所示图形，反向拉伸8mm，并且去除材料。
7.以上表面为基准面，以圆弧圆心为基准画直径为20mm的圆，并且反向拉伸5mm，去除材料。
8.以所画圆底面为基准面，画直径为15mm的圆，反向拉伸，去除材料，做成通孔
第三章加工工艺
1.加工毛胚的选择
（1）一般地，选择毛胚要考虑几个方面A：
材料的工艺B：
毛胚尺度工艺性能C：
零件生产纲要。
根据零件图及加工要求选择45#钢，毛坯为111mm×80mm×25mm.
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，应选用精度高的机床。
（3）机床的功率与刚度以及机动范围应与工序的性质和最合适的切削用量相适应。
如粗加工工序去除的毛呸余量大，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以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.加工中刀具选择
刀具的选则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，并优选道具参数。
选刀具时，要使用道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，常采用立洗刀。
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。
4.夹具选择
本次选则的夹具为平口虎钳
5.工艺分析
（1）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，平面尺寸轮廓较大，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。
6.工艺参数计算（见附件2）
计算公式：
主轴转速N=1000Vc/πd进给速度Vf=fzZN
VC--切削速度D--刀具直径fz--刀具每齿进给率Z--齿数N--主轴转数
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
支座
45#
平口虎钳
华中数控HNC-21M
机制0703
曹仁兵
2010-12-3
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
挖槽60mm×30mm×13mm及10mm×10mm×13mm的槽，并对相关角倒圆角
平面铣削
0001
8×100端铣刀
398
96
5
2
挖槽，外轮廓，深度为5mm
平面铣削
0001
8×100端铣刀
398
96
5
3
挖深度为5mm的不规则形状槽
平面铣削
0001
8×100端铣刀
398
96
5
4
挖直径为20mm的圆槽，深度为5mm
平面铣削
0001
8×100端铣刀
398
96
5
5
钻直径为15mm的通孔
钻孔
0002
15×100钻头
212
51
5
第四章加工仿真
加工概述：
、毛坯去毛刺（钳工）。
、对毛坯进行挖槽处理，以图形边界为准做出加工铣削边界，加工深度为13mm，并进行分层铣削，最大粗切深度为5mm，一般挖槽处理；
、以所需加工图形轮廓外形为基准，进行整体挖槽处理，可适当对轮廓进行放大，以便加工，深度为5mm；
、加工第三层台阶，作挖槽处理，深度为13mm，可适当放大边界，以便加工；
、挖直径20mm，深度为5mm的圆槽；
、对零件进行钻孔处理，孔直径为15mm。
1、利用PRO/E绘好零件图后，将零件图“保存副本”→输入名称和文件类型选择“IGES”格式→确定→生成“IGES”格式文件，通过MASTERCAM打开该文件，进行加工编程。
文件导入Mastercam后的加工设置设置加工原点及毛胚。
工序一挖槽
（1）首先利用直径为8mm长度100mm的平铣刀进行挖槽处理。
刀具工艺参数设置如图
工序二
挖槽利用直径8mm长度100mm的平洗刀对所需加工面进行加工。
刀具工艺参数设置如图
（粗铣/精铣参数统一按照第一工序设置）
工序三
挖槽利用直径8mm长度100mm的平洗刀加工第三台阶，
刀具工艺参数设置如图
工序四
挖槽利用直径8mm长度100mm的平洗刀进行挖圆槽，直径为20mm，深度为5mm
刀具工艺参数设置如图
（粗铣/精铣参数统一按照第一工序设置）
工序五
钻孔利用直径为15mm长度为100mm的钻头进行钻通孔，圆心为上一工序所挖圆槽的圆心刀具工艺参数设置如图
2.加工工序总图
加工刀轨总图
根据华中后处理，生成NC文件PRT0001
3.仿真
（1）使用斯沃软件机床HNC-21M夹具为平口钳钳，毛胚刀具放置按照工序卡安排，使用PRT0001进行加工。
（导入NC程序前，要先删除A0.，G43H1，开始从M到T之间的程序段）
（2）确定零件设计原点与加工原点。
选择所需刀具，确定装夹方案，使用G54，加工前先回参考点。
关闭舱门，进行自动加工。
加工结果如图。
五．总结
通过对Pro/E，Mastercam，斯沃数控仿真系统软件的运用，使我对零件的绘制，加工，成型处理有了很清楚的认识，对一些问题的处理也有了更多的方法。
六．参考文献
1.《数控加工概论》，李诚人编著，清华大学出版社，2006年出版。
2．《数控加工自动编程》，吴明有编著，清华大学出版社，2008年出版。
3．张书森主编《机械制造工程学》沈阳：
东北大学出版社
七．感想
通过这次数控编程课程实训，我对Pro/E，Mastercam等软件有了更进一步的认识，对实际操作更加的熟练了，对零件图及工程图的绘制也更加熟悉了，对软件的各种功能也有更加清楚的认识了，通过对零件图的绘制，工程图的绘制，图像的保存，仿真系统的应用，使我更加了解到对数据，图形保存转换处理能力的重要性，加工过程中对各种刀具也有了一定的认识，这次实训对我们以后步入自己的工作岗位有很大的锻炼。
附件一：
加工NC代码附件二：
工程图
%1234
G54G90
N104T1M6
N106G0G90X39.988Y-25.75S398M3
N108Z30.
N110Z10.
N112G1Z-4.333F954.8
N114X65.75F95.5
N116Y-23.039
N118X39.25
N120Y-20.329
N122X65.75
N124Y-17.618
N126X39.25
N128Y-14.908
N130X65.75
N132Y-12.197
N134X39.25
N136Y-9.487
N138X65.75
N140Y-6.776
N142X39.25
N144Y-4.066
N146X65.75
N148Y-1.355
N150X39.25
N152Y-.75
N154X30.
N156G2X29.25Y0.R.75
N158X30.Y.75R.75
N160G1X39.25
N162Y1.355
N164X65.75
N166Y4.066
N168X39.25
N170Y6.776
N172X65.75
N174Y9.487
N176X39.25
N178Y12.197
N180X65.75
N182Y14.908
N184X39.25
N186Y17.618
N188X65.75
N190Y20.329
N192X39.25
N194Y23.039
N196X65.75
N198Y25.75
N200X39.988
N202G0Z30.
N204Y-25.75
N206Z5.667
N208G1Z-8.667F954.8
N210X65.75F95.5
N212Y-23.039
N214X39.25
N216Y-20.329
N218X65.75
N220Y-17.618
N222X39.25
N224Y-14.908
N226X65.75
N228Y-12.197
N230X39.25
N232Y-9.487
N234X65.75
N236Y-6.776
N238X39.25
N240Y-4.066
N242X65.75
N244Y-1.355
N246X39.25
N248Y-.75
N250X30.
N252G2X29.25Y0.R.75
N254X30.Y.75R.75
N256G1X39.25
N258Y1.355
N260X65.75
N262Y4.066
N264X39.25
N266Y6.776
N268X65.75
N270Y9.487
N272X39.25
N274Y12.197
N276X65.75
N278Y14.908
N280X39.25
N282Y17.618
N284X65.75
N286Y20.329
N288X39.25
N290Y23.039
N292X65.75
N294Y25.75
N296X39.988
N298G0Z30.
N300Y-25.75
N302Z1.333
N304G1Z-13.F954.8
N306X65.75F95.5
N308Y-23.039
N310X39.25
N312Y-20.329
N314X65.75
N316Y-17.618
N318X39.25
N320Y-14.908
N322X65.75
N324Y-12.197
N326X39.25
N328Y-9.487
N330X65.75
N332Y-6.776
N334X39.25
N336Y-4.066
N338X65.75
N340Y-1.355
N342X39.25
N344Y-.75
N346X30.
N348G2X29.25Y0.R.75
N350X30.Y.75R.75
N352G1X39.25
N354Y1.355
N356X65.75
N358Y4.066
N360X39.25
N362Y6.776
N364X65.75
N366Y9.487
N368X39.25
N370Y12.197
N372X65.75
N374Y14.908
N376X39.25
N378Y17.618
N380X65.75
N382Y20.329
N384X39.25
N386Y23.039
N388X65.75
N390Y25.75
N392X39.988
N394G0Z30.
N396X39.Y25.
N398Z10.
N400G1Z-4.333F954.8
N402Y1.F95.5
N404X30.
N406G3X29.Y0.R1.
N408X30.Y-1.R1.
N410G1X39.
N412Y-25.
N414G3X40.Y-26.R1.
N416G1X66.
N418Y26.
N420X40.
N422G3X39.Y25.R1.
N424G1Z-8.667F954.8
N426Y1.F95.5
N428X30.
N430G3X29.Y0.R1.
N432X30.Y-1.R1.
N434G1X39.
N436Y-25.
N438G3X40.Y-26.R1.
N440G1X66.
N442Y26.
N444X40.
N446G3X39.Y25.R1.
N448G1Z-13.F954.8
N450Y1.F95.5
N452X30.
N454G3X29.Y0.R1.
N456X30.Y-1.R1.
N458G1X39.
N460Y-25.
N462G3X40.Y-26.R1.
N464G1X66.
N466Y26.
N468X40.
N470G3X39.Y25.R1.
N472G0Z30.
N474X25.75Y-39.5
N476Z10.
N478G1Z-5.F100.
N480X-44.745F95.5
N482X-44.782Y-36.714
N484X25.75
N486Y-33.927
N488X-44.818
N490X-44.855Y-31.141
N492X25.75
N494Y-28.355
N496X-44.892
N498X-44.929Y-25.568
N500X25.75
N502Y-22.782
N504X-44.965
N506X-45.002Y-19.995
N508X25.75
N510Y-17.209
N512X-45.039
N514X-45.076Y-14.422
N516X25.478
N518G3X25.Y-14.25R.75
N520G1X15.75
N522Y-11.636
N524X-45.112
N526X-45.149Y-8.849
N528X15.75
N530Y-6.063
N532X-45.186
N534X-45.222Y-3.276
N536X15.75
N538Y-.49
N540X-45.259
N542X-45.296Y2.296
N544X15.75
N546Y5.083
N548X-45.333
N550X-45.369Y7.869
N552X15.75
N554Y10.656
N556X-45.406
N558X-45.443Y13.442
N560X15.75
N562Y14.25
N564X25.
N566G3X25.75Y15.R.75
N568G1Y16.229
N570X-45.48
N572X-45.516Y19.015
N574X25.75
N576Y21.802
N578X-45.553
N580X-45.59Y24.588
N582X25.75
N584Y27.375
N586X-45.627
N588X-45.663Y30.161
N590X25.75
N592Y32.948
N594X-45.7
N596X-45.737Y35.734
N598X25.75
N600Y38.51
N602X64.959
N604X64.957Y38.52
N606X-45.773
N608G0Z30.
N610X65.255Y38.26
N612Z10.
N614G1Z-5.F100.
N616X65.168Y38.771F95.5
N618X-46.027
N620X-44.992Y-39.75
N622X65.485
N624X65.486Y-39.74
N626X26.
N628Y-15.
N630G3X25.Y-14.R1.
N632G1X16.
N634Y14.
N636X25.
N638G3X26.Y15.R1.
N640G1Y38.26
N642X65.255
N644G0Z30.
N646X-5.26Y-42.892
N648Z10.
N650G1Z-4.333F100.
N652X-5.224F95.5
N654X-7.147Y-40.554
N656X-49.179
N658X-49.212Y-38.217
N660X-9.069
N662X-10.992Y-35.879
N664X-49.245
N666X-49.278Y-33.542
N668X-12.915
N670X-14.837Y-31.204
N672X-49.311
N674X-49.344Y-28.867
N676X-16.76
N678X-18.683Y-26.529
N680X-49.377
N682X-49.41Y-24.192
N684X-20.605
N686X-22.528Y-21.854
N688X-49.443
N690X-49.476Y-19.516
N692X-24.451
N694X-26.373Y-17.179
N696X-49.509
N698X-49.542Y-14.841
N700X-28.296
N702X-30.219Y-12.504
N704X-49.575
N706X-49.608Y-10.166
N708X-31.925
N710G2X-33.164Y-7.829R19.25
N712G1X-49.641
N714X-49.674Y-5.491
N716X-34.028
N718G2X-34.568Y-3.153R19.25
N720G1X-49.707
N722X-49.74Y-.816
N724X-34.811
N726G2X-34.768Y1.522R19.25
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