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数控说明书

工程学院机械系课程设计

数控加工工艺课程设计

学生姓名：

学号：

指导教师：

户春影

所在学院：

工程学院

专业：

机械设计制造及其自动化

中国·大庆

2014年9月

目录

一．设计课题……………………………………………………………1

二．零件图分析………………………………………………………2

三．零件总体工艺分析………………………………………………2

四．工艺规程设计……………………………………………………2

五．数控加工程序设计…………………………………………………3

六．加工……………………………………………………………9

七．设计小节………………………………………………………14

八．参考文献………………………………………………………15

一、设计课题

加工如图所示零件，工件材料为45号钢，毛坯尺寸为175mmX130mmX6.35mm。

工件坐标原点（Xo,Yo）定在距毛坯左边和底边均65cm处，其Zo定在毛坯表面上，采用直径为5cm柄铣刀，主轴转速S=1250r/min,进给速度F=150mm/min。

轮廓加工轨迹如图所示，编

写零件的加工程序。

二、零件图分析

1、零件图分析

（1）零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求

（2）零件材料为45钢。

切削加工性能良好，无特殊加工问题，故加工过程中无需采取特殊工艺措施。

（3）零件表面由内轮廓面、外轮廓面以及上下表面组成。

2、零件的结构工艺性分析

（1）采用统一的几何类型和尺寸，减少换刀，提高效率，减少成本。

（2）内槽圆角影响刀具的选择，应大些。

（3）统一基准定位，减少定位误差。

（4）减少刀具数量，减低成本和减少定位误差。

三、零件总体工艺分析

材料为45号钢具有良好的切削性能。

几何形状简单，外形规则，易于编程。

零件形状如如所示，有表面加工，内外轮廓加工等，形状简单，工序复杂，表面质量和精度等级未给出，所以从尺寸精度上考虑，定位和工序安排比较关键。

为了保证尺寸精度，根据毛坯形状和尺寸，采用两次装夹，完成，按照基准面先主后次，先里后外、先粗加工后精加工、先面后孔的加工原则依次划分工序加工。

该零件从毛坯到零件成形，有以下几个要求：

（1）、用铣刀铣掉0.35mmD的厚度，使其达到6mm;

（2）、将内部多余的毛坯铣去，使其达到内轮廓的要求；

（3）、将外部余量铣掉，使其达到外轮廓的要求。

（4）、要研究分析零件的精度。

零件的精度（尺寸、形状、位置）是否能够保证，表面质量是否保证。

根据精度、表面质量来决定是否采用粗铣，还是精铣，以及是否多次进给。

  （5）、要研究分析零件的刚性。

零件的厚度如果太薄会引起加工变形。

当加工薄壁且面积较大的零件时，在其加工后也易引起加工变形，很难保证精度。

（6）、要研究分析零件的位置精度。

零件上如果有统一的定位基准，便可保证零件在多次装夹定位后各加工表面之间的位置精度。

其定位基准能够保证零件定位稳定可靠，没有基准不重合误差。

（7）、要研究分析零件的毛坯核材料。

材料是否具有较好的加工工艺性能，硬度、热处理状态是怎样的，毛坯的余量是否足够，是否均匀，毛坯的安装定位平面是否方便可靠。

四、工艺规程设计

（1）、确定毛坯的制造形式

零件材料为45号钢，毛坯尺寸为175mmX130mmX6.35mm型材，无过多精度要求，只将其按照零件图尺寸加工完成即可。

（2）、制定工艺路线

因利用数控铣床进行零件加工，为了提高毛坯生产率，采用一个工序加工完成，工序中包含五个工步：

1粗铣上表面；

2粗铣内腔；

3精铣内轮廓；

4粗铣外轮廓；

5精铣外轮廓。

五个工步采用两次装夹完成：

第一次装卡完成加工①②③;第二次装卡完成加工④⑤。

（3）、机械加工余量的确定

粗铣的加工工步机械加工余量为0.35mm；

精铣的加工工步机械加工余量为0.20mm。

（4）、确定切削用量

工步①铣削上端面，直径∅32mm齿数为8，查表得f=0.15mm/r，n=100r/min       

工步②粗铣内轮廓 刀具为高速钢立铣刀直径为∅16mm齿数为6 查表得f=0.15mm/r，n=279r/min       

工步③精铣内轮廓 刀具为高速钢立铣刀直径为∅10mm齿数为6 查表得f=150mm/min，n=1250r/min       

工步④粗铣外轮廓 刀具为高速钢立铣刀直径为∅16mm齿数为6 查表得f=0.15mm/r，n=279r/min       

工步⑤精铣外轮廓 刀具为高速钢立铣刀直径为∅10mm齿数为6 查表得f=150mm/min，n=1250r/min

五、数控加工程序设计

O0100

N0003G54设置工件坐标系

N0006S800M03

N0007G00X-63.494Y-82.497快速点定位

N0010G01Z-.35F150.下刀﹣0.35cm

N0011Y-79.497直线插补

N0012Y123.997F300.

N0013X-34.946

N0014Y-79.497

N0015X-6.399

N0016Y123.997

N0017X22.149

N0018Y-79.497

N0019X50.697

N0020Y123.997

N0021Y126.997F150.

N0022G28返回换到位置

N0023M05主轴停转

N0025M06T02换第二把刀粗铣内腔

N0026S800M03

N0027G00G43X0Y0Z20H02加刀补

N0029G01Z-1.117F150.

N0030G02X0.Y4.333R47.5F300.

N0031X-1.99Y2.88R47.5

N0032G03X-3.5Y0.R3.5

N0033X0.Y-3.5R3.5

N0034X3.5Y0.R3.5

N0035X1.99Y2.879R3.5

N0036G02X.986Y3.593R47.5

N0037G01X9.832Y15.706

N0038G02X0.Y27.281R32.5

N0039X-10.52Y15.218R32.5

N0040G03X-18.5Y0.R18.5

N0041X0.Y-18.5R18.5

N0042X18.5Y0.R18.5

N0043X10.52Y15.218R18.5

N0044G02X9.832Y15.706R32.5

N0045G01X18.679Y27.82

N0046G02X11.5Y41.952R17.5

N0047G01Y78.

N0048X-11.5

N0049Y41.952

N0050G02X-19.049Y27.557R17.5

N0051G03X-33.5Y0.R33.5

N0052X0.Y-33.5R33.5

N0053X33.5Y0.R33.5

N0054X19.049Y27.557R33.5

N0055G02X18.679Y27.82R17.5

N0056G01X9.832Y15.706

N0057X19.564Y29.031F150.

N0058G02X13.Y41.952R16.F300.

N0059G01Y79.5

N0060X-13.

N0061Y41.952

N0062G02X-19.902Y28.791R16.

N0063G03X-35.Y0.R35.

N0064X0.Y-35.R35.

N0065X35.Y0.R35.

N0066X19.902Y28.791R35.

N0067G02X19.564Y29.031R16.

N0068G01X10.717Y16.918F150.

N0069Z1.883

N0070G00Z4.

N0071X.986Y3.593

N0072Z1.883

N0073G01Z-3.233

N0074G02X0.Y4.333R47.5F247.

N0075X-1.99Y2.88R47.5

N0076G03X-3.5Y0.R3.5

N0077X-2.349Y-2.594R3.5

N0078X0.Y-3.5R3.5F300.

N0079X3.5Y0.R3.5

N0080X1.99Y2.879R3.5

N0081G02X.986Y3.593R47.5

N0082G01X5.299Y9.499

N0083X9.832Y15.706F238.

N0084G02X1.484Y24.657R32.5

N0085X0.Y27.281R32.5F300.

N0086X-10.52Y15.218R32.5

N0087G03X-18.5Y0.R18.5

N0088X0.Y-18.5R18.5

N0089X18.5Y0.R18.5

N0090X10.52Y15.218R18.5

N0091G02X9.832Y15.706R32.5

N0092G01X13.436Y20.64

N0093X18.679Y27.82F259.

N0094G02X17.804Y28.502R17.5

N0095X12.309Y36.694R17.5F300.

N0096X11.5Y41.952R17.5F224.

N0097G01Y76.612

N0098Y78.F262.

N0099X2.888

N0100X-7.112F223.

N0101X-11.5F260.

N0102Y72.388

N0103Y52.388F288.

N0104Y41.952F300.

N0105G02X-19.049Y27.557R17.5

N0106G03X-33.5Y0.R33.5

N0107X0.Y-33.5R33.5

N0108X33.5Y0.R33.5

N0109X19.049Y27.557R33.5

N0110G02X18.679Y27.82R17.5

N0111G01X9.832Y15.706

N0112X19.564Y29.031F150.

N0113G02X13.Y41.952R16.F300.

N0114G01Y79.5

N0115X-13.

N0116Y41.952

N0117G02X-19.902Y28.791R16.

N0118G03X-35.Y0.R35.

N0119X0.Y-35.R35.

N0120X35.Y0.R35.

N0121X19.902Y28.791R35.

N0122G02X19.564Y29.031R16.

N0123G01X10.717Y16.918F150.

N0124Z-.233

N0125G00Z4.

N0126X.986Y3.593

N0127Z-.233

N0128G01Z-5.35

N0129G02X0.Y4.333R47.5F212.

N0130X-1.99Y2.88R47.5

N0131G03X-3.5Y0.R3.5

N0132X-2.349Y-2.594R3.5

N0133X0.Y-3.5R3.5F300.

N0134X3.5Y0.R3.5

N0135X1.99Y2.879R3.5

N0136G02X.986Y3.593R47.5

N0137G01X5.299Y9.499

N0138X9.832Y15.706F204.

N0139G02X1.484Y24.657R32.5

N0140X0.Y27.281R32.5F300.

N0141X-10.52Y15.218R32.5

N0142G03X-11.178Y14.741R18.5

N0143X-18.5Y0.R18.5F269.

N0144X0.Y-18.5R18.5

N0145X12.616Y-13.531R18.5

N0146X18.5Y0.R18.5F300.

N0147X10.52Y15.218R18.5

N0148G02X9.832Y15.706R32.5

N0149G01X13.436Y20.64

N0150X18.679Y27.82F222.

N0151G02X17.804Y28.502R17.5

N0152X12.309Y36.694R17.5F297.

N0153X11.5Y41.952R17.5F193.

N0154G01Y76.612

N0155Y78.F225.

N0156X2.888

N0157X-7.112F192.

N0158X-11.5F224.

N0159Y72.388

N0160Y52.388F248.

N0161Y41.952F300.

N0162G02X-19.049Y27.557R17.5

N0163G03X-33.5Y0.R33.5

N0164X0.Y-33.5R33.5

N0165X33.5Y0.R33.5

N0166X19.049Y27.557R33.5

N0167G02X18.679Y27.82R17.5

N0168G01X9.832Y15.706

N0169X19.564Y29.031F150.

N0170G02X13.Y41.952R16.F300.

N0171G01Y79.5

N0172X-13.

N0173Y41.952

N0174G02X-19.902Y28.791R16.

N0175G03X-35.Y0.R35.

N0176X0.Y-35.R35.

N0177X35.Y0.R35.

N0178X19.902Y28.791R35.

N0179G02X19.564Y29.031R16.

N0180G01X10.717Y16.918F150.

N0181Z-2.35

N0182G28G49

N0183M05

N0185M06T03换第三把刀精铣内轮廓

N0186G00G43X48.5Y0Z20H03M03S1250

N0188G01Z-6.35F150.

N0189G03X27.578Y39.896R48.5F300.

N0190G02X26.5Y41.952R2.5

N0191G01Y89.5

N0192G03X23.Y93.R3.5

N0193G01X-23.

N0194G03X-26.5Y89.5R3.5

N0195G01Y41.952

N0196G02X-27.578Y39.896R2.5

N0197G03X-48.5Y0.R48.5

N0198X0.Y-48.5R48.5

N0199X48.5Y0.R48.5

N0200G01Z-3.85F150.

N0201Z3.F1200.

N0202G28G49

N0203M05

N0204M06T02换第二把刀粗铣外轮廓

N0206G00M03X-95.Y71.95Z20G43H02S800

N0208G01Z-1.117F150.

N0209X-57.5

N0210Y89.F300.

N0211G02X-22.5Y124.R35.

N0212G01X22.5

N0213G02X57.5Y89.R35.

N0214G01Y54.9

N0215G02X79.5Y0.R79.5

N0216X0.Y-79.5R79.5

N0217X-79.5Y0.R79.5

N0218X-57.5Y54.9R79.5

N0219G01Y71.95

N0220X-72.5F150.

N0221Z1.883

N0222G00Z4.

N0223X-95.

N0224Z-.233

N0225G01Z-3.233

N0226X-57.5

N0227Y89.F300.

N0228G02X-22.5Y124.R35.

N0229G01X22.5

N0230G02X57.5Y89.R35.

N0231G01Y54.9

N0232G02X79.5Y0.R79.5

N0233X0.Y-79.5R79.5

N0234X-79.5Y0.R79.5

N0235X-57.5Y54.9R79.5

N0236G01Y71.95

N0237X-72.5F150.

N0238Z-.233

N0239G00Z4.

N0240X-95.

N0241Z-2.35

N0242G01Z-5.35

N0243X-57.5

N0244Y89.F259.

N0245G02X-57.376Y91.947R35.

N0246X-22.5Y124.R35.F300.

N0247G01X22.5

N0248G02X43.858Y116.728R35.

N0249X57.5Y89.R35.F250.

N0250G01Y61.006

N0251Y54.9F300.

N0252G02X79.5Y0.R79.5

N0253X68.Y-41.185R79.5

N0254X62.296Y-49.391R79.5F242.

N0255X0.Y-79.5R79.5F300.

N0256X-45.478Y-65.208R79.5

N0257X-53.299Y-58.987R79.5F248.

N0258X-79.5Y0.R79.5F300.

N0259X-57.5Y54.9R79.5

N0260G01Y71.95

N0261X-72.5F150.

N0262Z-2.35

N0263G28G49

N0264M05

N0265M06T03换第三把刀精铣外轮廓

N0267G00X-22.5Y110.5Z20G43H03M03S1250

N0269G01Z0.F1200.

N0271Z-6.35F150.

N0272X22.5F300.

N0273G02X44.Y89.R21.5

N0274G01Y50.299

N0275G03X44.803Y48.463R2.5

N0276G02X66.Y0.R66.

N0277X0.Y-66.R66.

N0278X-66.Y0.R66.

N0279X-44.803Y48.463R66.

N0280G03X-44.Y50.299R2.5

N0281G01Y89.

N0282G02X-22.5Y110.5R21.5

N0283G01X-18.F150.

N0284Y113.

N0285Z-3.85

N0286G00Z50.

N0287M30程序结束

六、加工

（1）刀具的选择

粗铣外轮廓：

直径30mm立铣刀

精铣外轮廓：

直径5mm立铣刀

粗铣内轮廓：

直径30mm立铣刀

精铣内轮廓：

直径5mm立铣刀

铣上表面：

直径32mm立铣刀

（2）选择机床及定义毛坯

选择FANUC数控加工中心

定义毛坯，如图所示

选择夹具

（3）对刀点

X方向：

-382

Y方向：

-317

Z方向：

-563

开始仿真

七、小结

通过这次数控编程课程设计，我对数控加工的概念有了切身体会，真正认识到了数控加工所具有的独特优势：

加工精度高、自动化程度较高、容易实现加工自动化、大大降低了操作者的劳动强度、提高生产效率等优点。

随着数控技术的发展，未来的数控机床向着高速化、高精度化、高可靠性、复合化、智能化、柔性化、集成化和开放性方向发展。

这也对我们提出了更高的要求。

通过此次的数控实习，我们可以将基础进一步打牢，为以后奠定基础。

数控加工对于单件、小批量零件的生产具有极强的优势，可以极大地缩短生产周期、提高生产率。

数控机床较好地解决了复杂、精密、小批、多变的零件的加工问题，是一种灵活的，高效能的自动化机床。

它的用途越来越广泛。

八、参考文献

[1]李诚人主编.机床计算机数控.西安：

西北工业大学出版社，1988

[2]毕承恩主编.现代数控机床.北京：

机械工业出版社，1991

[3]林其骏主编.机床数控系统.北京：

中国科学技术出版社，1991

[4]李伟光主编.现代制造技术.北京：

机械工业出版社，2001

[5]孙大涌主编.先进制造技术.北京：

机械出版社，1999

[6]李旦主编.机械制造工艺学.哈尔滨：

哈尔滨工业大学出版社,2000

[7]魏康民主编.机械制造工艺装备.重庆：

重庆大学出版社,2007

[8]吴林祥主编.金属切削原理与刀具.北京：

机械工业出版社，1996

[9]夏碧波主编.机械制造技术.北京：

中国电力出版社，1996