理论与实践课程设计一Word下载.docx

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10．参考文献

二、纸型：

A4纸

三、字体：

宋体

四、目录打印格式

“目录”小三、加粗、居中。

段前、段后各6磅（或0.5行）

目录打印三个层次，即：

一、

（一）、1．

各层次标题小四号、加粗，前两个层次标明页码。

五、正文打印格式

1．字号：

标题的字号：

一、小三、加粗。

（一）四号、加粗。

段前6磅（或0.5行）

1．小四号、加粗。

无明显标题意义或不单独成行时，不加粗

（1）小四号

正文的字号：

小四号

2．字符间距：

标准

3．行距：

固定值20磅

4．每个标题、自然段前空4格（两个小四汉字）

5．图表换页时保持完整；

图表内的字体可适当小一些，以美观为度。

6．页边距：

左2.5厘米，上、下、、右各2厘米

7．装订位置：

左边装订

8．正文编页码（页面底端、右侧）

摘要

数控加工中心（MachiningCenter）简称MC，是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。

加工程序的编制，是决定加工质量的重要因素。

在本设计的内容中，我们将研究影响数控加工中心应用效果的编程特点、工艺及工装、机床功能等因素。

数控加工中心是高效、高精度数控机床，工件在一次装夹中便可完成多道工序的加工，同时还备有刀具库，有自动换刀功能。

加工中心所具有的这些丰富的功能，决定了加工中心程序编制的复杂性。

数控加工中心是数控机床中功能较多、结构较复杂的一种机床。

只有在掌握数控铣床编程基本方法的基础上，充分了解数控加工中心的编程特点，才能较好的使用加工中心。

因而，本设计的篇幅虽然不太长，但内容丰富。

数控加工中心所配置的数控系统各有不同，各种数控系统程序编制的内容和格式也不尽相同，但是程序编制方法和使用过程是基本相同的，本设计所述内容，均以配置FANUC-0数控系统的加工中心为例展开讨论。

本设计主要介绍了数控加工中心程序的编制以及加工工艺的分析，图纸只给出了零件的具体尺寸，确定零件的毛坯尺寸，对零件进行工艺分析，编写加工程序，并严格按照图纸要求加工零件，反复校对后编写过程

关键词：

数控加工中心；

工艺分析；

进给速度；

车削用量；

工序；

加工程序；

刀具

目录

第1章数控加工中心简介1

第2章数控加工中心的工艺分析2

2.1加工中心的工艺分析2

2.2图样识图3

2.3确定加工中心工艺方案4

2.4操作要点6

2.5注意事项7

第5章毕业设计总结8

5.1设计过程中遇到的问题及其解决方法8

5.2设计体会8

第1章数控加工中心简介

1、数控技术

数控技术作为未来先进制造技术的核心内容之一，正在朝着开放化，网络化，柔性化和智能化方向发展，数控装备产品的设计制造和应用开发都日益显示出基于开放接口标准的模块形态。

基于模块和组件的系统构建策略更能体现产品设计制造过程中的人性化思想，是该领域技术原理，应用方案和实现形式的综合体现，是其在数控加工环境下的具体应用，其设计理念和性能指标都体现数控加工技术的要求和市场应用的需求，这些充分体现设计者个性化的产品组件通过开放的标准接口形式有机的结合，组成了功能丰富性能完善的数控装备产品。

数控技术是一个综合性很强的技术学科，涉及系统控制，工业设计，机械结构，变频调速，网络通讯，信号分析等范围很广和适用性很强的技术领域，这些技术原理在工科学校的机电一体化教学中都有涉及，但在应用实践上相对分散，目前只注重在数控操作技能上的能力培养，一系列的计算机辅助设计制造软件也都是针对于这一目标，缺少一个贯穿于整个数控技术领域中的开发应用环境，来从系统规划的高度和应用开发的层面来实施数控技术能力素质培养的目标。

正是针对于这一数控技术培养模式的局限性，本文建立了一个针对于整个数控技术应用开发领域一体化实验平台，采用组件和模块的思想建立了一个集成的设计开发环境，实现从数控装备产品规划，方案选择，运动算法和人机交互等各个环节的教学实践活动，下面将从总体策略，结构特征，关键技术等几个方面给予阐述。

2、数控加工中心

数控加工中心是指备有刀库，具有自动换刀功能，对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。

加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具，自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序。

因而大大减少了工件装夹时间，测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。

第2章数控加工中心的工艺分析

2.1加工中心的工艺分析

一、零件图，毛坯图

1、零件图

如图2.1所示，该零件需加工4个φ10H8通孔及40×

40×

10内型腔。

图2.1底板零件图

2、毛坯图

底板的毛坯图如图2.2所示。

图2.2底板毛坯图

2.2图样识图

底板三维效果图如图2.3所示。

图2.3底板三维效果图

2.3确定加工中心工艺方案

一、工装

本例采用水平平口钳的装夹方法。

（本例的零件需要加工钻φ10的通孔和铣40×

10的内型腔,为了防止撞刀,所以采用水平平口钳进行装夹。

）

二、加工路线

工序1使用φ10钻头钻φ10的四处通孔。

如工序图2.4

图2.4加工四处通孔的工序图

工序2使用φ20的平底铣刀铣内型腔至40×

10。

如工序图2.5

图2.5加工内型腔

三、刀具与合理的切削用量

刀具与合理的切削用量。

详见下表2-1。

表2-1底板工艺规程及切削用量

刀具号

刀具名称

工序内容

f/（mm/min）

n/（r/min）

长度补偿号

半径补偿号

T0101

φ10钻头

钻φ10底孔

80

1000

H01

D01

T0202

φ20平底刀

铣φ20通孔

50

600

H02

说明：

钻中心孔时，因为中心钻直径较小，因此，宜选择较高的切削速度，主轴转速为1000r/min。

四、操作要点

一、加工准备

⒈阅读零件图（图2-1），并按毛坯图（图2-2）检查坯料的尺寸。

⒉开机，机床回参考点。

⒊输入程序并检查该程序。

⒋安装夹具，夹紧工件：

选用机用水平平口钳装夹工件，安装时，选择该零件的下表面及两侧面作安装基准。

⒌准备刀具：

本例选用以下刀具：

φ20的平底刀、φ10的钻头。

二、对刀

1、X,Y向对刀

①将工件通过夹具装在机床工作台上；

②快速移动工作台和主轴，让钢性棒测头靠近工件的左侧；

③改用微调操作，让钢性棒测头慢慢接触到工件左侧，直到钢性棒发光，记下此时机床坐标系中合适时的X坐标值；

④抬起钢性棒至工件上表面之上，快速移动工作台和主轴，让钢性棒测头靠近工件后侧；

⑤改用微调操作，让钢性棒测头慢慢接触到工件后侧，直到钢性棒发光，记下此时机械坐标系中合适时的Y坐标值；

⑥钢性棒测头直径为14mm，工件长度为100mm，据此可得工件坐标系原点，在机床坐标系中的X坐标值为-242-50-14/2-1=-300.工件宽度为100mm,据此可得工件坐标系原点在机床坐标系中的Y坐标值为-157-50-14/2-1=-215。

2、Z向对刀

①卸下钢性棒，将加工所用刀具T01装上主轴；

②将Z轴设定器（或固定高度的对刀块，以下同）放置在工件上平面上；

③快速移动主轴，让刀具端面靠近Z轴设定器上表面；

④改用微调操作，让刀具端面慢慢接触到Z轴设定器上表面，直到界面出现合适；

⑤记下此时机床坐标系中的Z值，如–377；

⑥若Z轴设定器的高度为1mm，则工件坐标系原点在机械坐标系中的Z坐标值为-377–1=-378。

另外两把刀根据第一把的刀的长度输入刀具长度补偿值即可。

3、将测得的X、Y、Z值输入到机床工件坐标系G54中

三、输入、修改刀具补偿值

使用φ20铣刀进行型腔加工，粗铣时调整刀具半径补偿值D01中的数值，适当留余量，粗铣结束后，刀具返回设定高度，主轴停止转动，根据粗铣结束后的实测精铣余量来修改D01中的数值，再进行精加工。

四、程序校验

首先检查功能指令代码是否错漏，然后用软件或在数控机床控制面板上采用图形显示的方法来校验，最后，将G54参数的Z值设定为50，使工件坐标系上移50mm，启动程序，使机床运行整个程序，观察其运动轨迹。

五、加工程序

恢复G54参数Z值，将进给速度设置到低挡，按下启动键。

机床加工时适当调整主轴转速和进给速度，保证加工正常。

2.5注意事项

1、工件在进行安装时要放在水平平口钳的中间部位，以免平口钳受力不匀发生危险。

2、工件在水平平口钳上安装时，下面要垫平行垫并防止垫铁和钻头、铰刀干涉。

要用百分表找正工件。

5、程序编程

O1234

N10G54G90X200Y-200Z50

N20M03S1000T0101M08

N30G00X-30Y30Z50

N40G81Z-30F80

N50G00Z50

N60G00X-30Y-30Z50

N70G81Z-30

N80G00Z50

N90G00X30Y-30

N100G81X-30

N110G00Z50

N120G00X30Y30

N130G81X-30

N140G00Z50

N150G00X200Y200Z50

N160G40M05M09

N170M03S600T0202M08

N180G00X20Y-10Z50

N190G01Z-10F50

N200X20Y10

N210G03X10Y20

N220G01X-10Y20

N230G03X-20Y10

N240G01X-20Y-10

N250G03X-10Y-20

N260G01X-10Y-20

N270G03X20Y-10

N280G00Z50

N290G00X200Y-200Z50

N300M05M09G40

第3章实践课程设计总结

5.1设计过程中遇到的问题及其解决方法

1、在对刀过程中出现如果以当前的速度和方向进给，静止的刀具将与零件发生碰撞，后经检验是忘记了放塞尺。

2、在记录对刀值时出现若输入X-500，则会出现X-0.005。

后经检验是没有输入点零。

3、在用第二三把刀加工工件时出现了撞平口钳的事故，经检验是因为没有输入刀具长度补偿值。

4、在输入了长度补偿值后仍然发生上述现象，经检验原来是程序中没有加长度补偿指令。

5.2设计体会

经过几周的设计和操作，成功地完成了数控加工中心零件的编程与加工，加工的零件各部分尺寸精度和表面质量均达到零件图样的技术要求。

整个设计工艺方案选择合理，程序编制正确，仿真过程中严格按照操作规程，没有出现撞刀或运动干涉的现象。

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，我对数控加工中心工具系统的特点和数控加工中心刀具材料和使用范围有了较深的了解，基本掌握了数控加工中心刀具的选用方法；

经过设计加工工艺方案，进一步了解了工件定位的基本原理、定位方式与定位元件及数控加工中心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的方法有了更深的理解；

经过编制零件的加工程序，基本熟悉了数控编程的主要内容及步骤、编程的种类、程序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。

另外，我还学会了利用自动编程软件CAXA制造工程师对零件进行造型、加工轨迹生成、后置处理及加工程序向机床传输加工等技术和方法。

工艺设计、数值计算及程序编制的整个过程虽然比较繁重，但在设计过程中自己通过不断学习和实践，每解决一个问题，都会感到不尽的喜悦和兴奋。

致谢

本课题在选题及研究过程中得到张小凡老师的悉心指导。

张小凡老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。

李辉老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，虽历时三载，却给以终生受益无穷之道。

对李辉老师的感激之情是无法用言语表达的。

感谢任何东老师、任老师老师等对我的教育培养。

他们细心指导我的学习，在此，我要向诸位老师深深地鞠上一躬。

感谢我的同学三年来对我学习、生活的关心和帮助。

感谢我的爸爸妈妈，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。

在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！

参考文献

[1]顾京，数控加工编程及操作，北京：

高等教育出版社，2003

[2]赵长明刘万菊，数控加工工艺及设备，北京：

高等教育出版社，2004