数控技术课程设计.docx
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数控技术课程设计
南湖学院
课程设计报告书
题目：
数控技术课程设计
系部：
机械与电子工程系
专业：
机械设计制造及其自动化
班级：
N机自08-4F
姓名：
刘文鹏
学号：
24081900364
2011年6月5日
南湖学院
课程设计任务书
设计题目：
数控技术课程设计
系部：
机电系
专业：
机械设计制造及自动化
学生姓名:
刘文鹏学号:
24081900364
起迄日期:
2011年5月28日至2011年6月5日
指导教师:
谭华
《数控技术》课程设计任务书
一、课程设计目的
本课程设计是学完数控编程之后，进行的下一个实践性教学环节，它一方面要求学生能根据零件图，用ISO码编制数控加工程序，熟悉加工程序输入、检查、编辑及执行的方法，另一方面，为今后的毕业设计、今后从事数控加工进行一次综合训练。
二、课程设计任务
根据指导书提供的零件图及相关技术要求，选择车床和铣床加工零件各一个，选择某种数控系统的编程指令编程，并进行数控加工仿真。
三、设计题目、内容及步骤（具体题目见附录）
1．根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线；
2．选择机床设备；
3．选择刀具；
4．确定切削用量；
5．确定工件坐标系、对刀点和换刀点；
6．编写程序。
四、完成的工作量
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；
2、上交加工程序的仿真界面和图形。
五、进度安排
按教学计划的规定，本课程设计时间为二周
方案确定约占20％
坐标点的计算约占15％
程序的编制约占25％
程序的仿真、效验和调试约占25％
编写设计说明书约占15％
六、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
用提供的刀具（Ø12㎜/Ø10㎜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
1前言
数控技术课程设计是高等院校机械专业类各专业实践性很强的，重要的课程设计。
针对各用人单位对大学毕业生人才技能需要，对于工科专业的大学生，在培养过程中学生应该自主加强自己的实践动手能力。
数控技术课程设计其主要的研究对象有两个：
一个是关于轨迹控制装置的设计，另一个是关于顺序控制装置的设计。
通过课程设计将学生能够紧密结合生产实际，机械电子有机结合，是学生通过课程设计初步掌握改造一般车床，设计数控机床的方法与步骤，为学生在今后的工作打下良好的基础。
设计目的
1，加强数控机床结构设计的模块化训练
2加强数控机床功能部件的选型与设计计算的训练
3坚强数控机床的整机设计中应该把握的主要问题的训练
2设计任务与内容
分别用关数控车床和铣床加工各加工一个零件：
零件
（1）零件
（2）
3设计步骤
3.1数控车床加工零件
工件毛胚的材料为尼龙棒，编写程序并加工成工件。
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
零件共有2个轴段和一个半圆头，只需要加工外圆。
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，轴向尺寸基准为右端面，φ10和φ12的轴段定位基准都是右端面，基准比较统一。
尺寸精度和表面粗糙度要求较低。
（2）毛胚的确定
因为已知工件毛胚的材料为尼龙棒，故毛胚选φ15*30的尼龙棒棒料。
（3）工件基准的分析
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达到要求。
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数控加工工序卡片
数控加工工序卡片
产品名称或型号
零件
名称
零件
图号
车间
使用设备
工艺序号
程序编号
夹具名称
夹具编号
三爪卡盘
GS53-61
工步号
工步内容
加工面
刀具号
刀补量
主轴
转速
r/min
进给量
mm/r
背吃刀量
mm
备
注
1
车锥面
右端面
T
01
0
600
0.1
2
粗车
外圆面
T
01
0
600
0.2
3
车圆面
右端面
T
01
600
0.1
4
半精车
外圆面
T
02
0
600
0.1
3.1.7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。
3.1.8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：
O001
N1G54X0Z0
N2G90G00X14Z0F100S600M03
N3G01X14Z-20
N4G00X14Z0
N5X11
N6G01X11Z-10
N7G00X11Z0
N8X0Z0
N9G03X10Z-5R5
N10G00X20Z0
N11X0Y0
N12G03X10Z-5R5
N13G01X10Z-10
N14X12Z-10
N15Z-20
N16X15Z-20
N17G00X30Z30
N18M05M02
3.1.9加工程序仿真
3.2数控铣床加工零件
用提供的刀具（Ø12㎜/Ø10㎜立铣刀）在蜡模上完成下列零件的加工。
3.2.1零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定
（1）零件图的分析
从图纸上可以看出，内孔直径为Ø12，尺寸精度和表面粗糙度无要求。
（2）毛胚的确定
已知工件毛胚的材料为蜡模。
（3）工件基准的分析
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OABCD线路铣削轮廓。
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数控加工工序卡片
数控加工工序卡片
产品名称或型号
零件
名称
零件
图号
车间
使用设备
工艺序号
程序编号
夹具名称
夹具编号
工步号
工步内容
加工面
刀具号
刀补量
主轴
转速
r/min
进给量
mm/r
铣削深度
mm
备
注
1
铣内孔
轮廓面
T
02
0
600
0.1
2
精铣
轮廓面
T
01
0
600
0.1
3.2.7确定工件坐标系、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’处。
3.2.8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：
O002
N0010G54X-10Y-10Z100
M03S600
G00X50Y-10F100
G01Z60
G02X70Y10R20
G03X90Y30R20
G02X110Y50R20
G02X90Y70R20
GO3X70Y90R20
G02X50Y110R20
G02X30Y90R20
G03X10Y70R20
G02X-10Y50R20
G02X10Y30R20
G03X30Y10R20
G02X50Y-10R20
G00Z100M05
MO2
3.2.9加工程序仿真
4.结语
数控技术课程设计是很注重实际操作应用的一次设计，在做课程设计的工程中我遇到了许许多多的一系列的问题，有些问题通过与同学讨论以及询问得到了答案，但还有些一直也没有找到答案，一直徘徊在我的心头。
课程设计不仅暴露了我对于实际操作的缺乏经验，让我在设计过程中一次又一次的出现问题单总是找不到解决的方法。
但同样也增加了我各方面的知识。
为了完成设计，我一次又一次的编程，刚开始我以为会很容易。
一开始程序很快就编写出来了，我很直还检查了还几次，没想到一放到仿真模拟程序上去试车时，不是提示我程序编写错误，就是零件被车坏了。
苦恼了一次又一次，终于发现自己懂得哪些仅仅只是一些皮毛而已。
辛苦了一个星期课程设计总算是完成了。
我收获的有辛酸也有快乐。
我想我以后会更加注重自己的动手操作能力，一些设计都都离不开现实实际。
这次的设计我增加操作能力，对数控机床的操作有了更深入的熟悉与了解。
我也懂得了只有踏踏实实掌握好牢固的基础知识，在以后工作中才不会再犯同样的错误。
5参考文献
【1】顾京．数控机床加工程序编制．北京：
机械工业出版社，2006．
【2】廖效果．数字控制机床．武汉：
华中科技大学出版社，l992．
【3】郭培全．数控机床编程与应用．北京：
机械工业出版社，2001．
【4】于华．数控机床的编程及实例．北京：
机械工业出版社，2000．
【5】林洁．数控加工程序编制．北京：
航空工业出版社，l993．
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