课程设计3.docx
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课程设计3
目录
1绪论…………………………………………………………………1
0.1数控编程课程设计研究内容及任务……………………………1
0.2本课程的学习方法目的和基本要求（时间分配—附表）……2
0.3零件实物效果图…………………………………………………3
1机械加工工艺过程……………………………………………………3
1.1机械加工工艺过程的组成………………………………………4
1.2工序及工艺过程（附表）………………………………………5
2零件图样工艺分析……………………………………………………6
2.1数控铣削加工内容的选择………………………………………7
2.2零件结构工艺性分析……………………………………………7
2.3零件毛坯的工艺分析……………………………………………7
3工艺设计……………………………………………………………8
3.1选择加工方法…………………………………………………9
3.2确定加工顺序…………………………………………………10
3.3确定装夹方案和选择夹具……………………………………11
3.4选择刀具………………………………………………………12
3.5确定进给路线（附图见表）…………………………………13
3.6选择切削用量…………………………………………………14
3.7确定工序尺寸…………………………………………………15
3.8数控加工程序…………………………………………………16
4结论及致谢…………………………………………………………17
绪论
数控编程课程设计是学生学完了数控编程课程后，对机械加工工艺过程、数控加工工艺和夹具结构进一步了解的练习性的教学环节，是学习深化与升华的重要过程，是对学生综合素质与工程实践的能力培养。
通过该课程的设计，使学生达到以下目的：
能合理的编写机械加工工艺过程、数控加工工序卡片、数控加工刀序卡片等工艺文件，能合理的确定加工工序的定位与夹紧方案。
学生应该在指导教师的指导之下独立的完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确绘制有关图表。
学生在课程设计工作中，应该综合运用多学科的理论知识与技能，分析与解决工程问题。
学生应学会依据技术课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书；培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。
通过课程设计，学生应能树立正确的设计思想；培养学生严肃认真的科学态度和严禁求实的工作作风；在工作设计中，应能树立正确的工程意识与经济意识，树立正确的生产观点、经济观点与全局观点。
本课程的学习方法
数控编程课程设计是一门以机械加工基本理论为基础，并与数控加工紧密综合的专业技术课。
1.本课程与“机械制造基础”、“数控机床”、“公差与技术测量”等机械类专业课程关系密切，应在巩固复习好这些课程的基础上，学懂弄通基本理论、基本知识。
2.数控加工工艺同生产实际密切关系，是长期生产实际的经验总结。
因此，学习本课程必须注意同生产实际的结合。
要注意通过金工实习、生产实践，理解和应用本课程的知识，提高工艺和工艺设计的能力。
3.对同一个加工零件，可能会有几种不同的加工方案，必须针对具体问题进行具体的分析，在不同的现场条件下，灵活运用有关知识，优选最佳方案。
时间分配
序号
工作内容
要求
时间
1
准备资料
明确设计内容、资料
2
绘零件图
绘制零件图
3
工艺分析
完成工艺过程卡片
4
工序分析
完成工序刀具卡片、进给路线
工件定位与夹紧方案图
5
制说明书
完成设计说明书
6
装订
所有的资料装订整齐
共计
2.零件实体图（效果）
在制订零件的机械加工工艺规程时，首先要对照产品装配图分析零件的零件图，明确零件在产品中的位置、作用及相关零件的位置关系，然后着重对零件进行结构分析和技术要求的分析。
零件的结构分析首先分析零件表面的组成和基本类型，在此基础上区分出主要表面与次要表面。
零件的技术要求分析包括下列几个方面：
1尺寸精度、形状精度和表面质量；
纵观整个零件图，这个零件的质量要求较高，尺寸精度的等级很高，形状精度一般，但表面质量很高。
1.各加工表面之间的相互位置精度；
各个加工表面之间的相互位置精度不是很高。
1.1.1.工艺路线的拟订
工艺路线的拟订是制订工艺规程的关键，它制订的是否合理，直接影响到工艺规程的合理性、科学性和经济性。
工艺路线拟订的主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案、确定各个表面的加工顺序以及工序集中与分散的程度、合理选用机床和刀具、确定所用夹具的大致结构等。
关于工艺路线的拟订，经过长期的生产实践已总结出一些带有普遍性的工艺设计原则，但在具体拟订时，特别要注意根据生产实际灵活应用。
（1）表面加工方案的选择
该零件表面精度较高，但表面凸台和型腔很多，而且其精度也都较高，所以在加工过程中要求多次换刀。
但十分频繁的换刀可能会影响到表面的加工精度，所以要找出最合理的表面加工方案。
实例中先夹住工件四周打Φ40通孔的中心孔至Φ30，并铣削上下表面至工件高度30左右，，然后用定位销固定住Φ40的中心并铣削西周保证尺寸精度，最后再用台虎钳夹住工件四周铣削工件，至工件尺寸精度要求。
（2）工序的划分
整个零件的工序可以分为以下几个部分：
先下料，获得原始毛坯，再夹住工件四周打Φ40通孔的中心孔至Φ30，并铣削上下表面至工件高度30左右，，然后用定位销固定住Φ40的中心并铣削西周保证尺寸精度，最后再用台虎钳夹住工件四周铣削工件，至工件尺寸精度要求，最后去毛刺。
（3）工序顺序的安排
先下料，获得原始毛坯，再夹住工件四周打Φ40通孔的中心孔，并铣削上下表面至工件高度30，然后用定位销固定住Φ40的中心铣削工件，粗铣凸台保证加工余量，之后加工孔类部分：
钻孔4-M10（H6）、Φ12（H7）、小型腔，半精铣小凸台和凹槽，为了保证精度，直接精铣R50拱形台，然后加工Φ40的通孔：
扩Φ40通孔，粗镗Φ40通孔，半精镗Φ40通孔，加工其余的几个通孔，铰4-M10（H6）、Φ12（H7），攻丝4-M10（H6），最后保证了加工的表面精度，精铣凸台和凹槽，去毛刺。
（4）设备与工艺装备的选择
整个的加工过程主体上可以用数控铣床，除了有几步用手工之外，还有几个部件在数控铣床上较难，如R50拱形台，但可以通过宏程序（参数编程）来完成。
刚开始本打算加工工件四周用普通机床，考虑到该工件的四周尺寸精度要求，所以仍然在数控机床上来做，夹住四周先打Φ40通孔的中心孔至30左右，然后用定位销固定住Φ40通孔的中心，再加工该工件。
设备选择数控机床华中数控铣床，装夹的装备选择台虎钳和定位销。
（5）编写工艺文件
最后根据设计方案编写相应的工艺文件：
机械加工工艺过程卡片。
其主要内容见附表1。
2.4.数控加工工序的确定
2.4.1.加工内容
当选择并决定某个零件进行数控加工后，并不等于要把它所有的加工内容都包下来，而可能只是对其中一部分进行数控加工，必须对零件图纸进行仔细的工艺分析，确定那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。
在选择并做出决定时，应结合本单位的实际，立足于解决难题、攻克关键和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。
仔细观察零件图，发现零件的各个尺寸精度都很高，但相对位置精度不是很高，所以在确定加工路线的过程中就显得很麻烦。
该零件有凸台、型腔若干，及通孔和沉孔，各表面精确度都十分的高。
2.4.2.确定定位夹紧方案
依据加工内容，所选机床确定定位夹紧方案。
虽然该零件的各个部件的尺寸精度要求都很高，但部分基本都在零件的上表面，所以在去处了零件四周的余量后，可以在数控机床上用台虎钳装夹固定住，因为下面的加工工序都可以完成，所以主体部分只要装夹一次就可以全部完成了。
（1）确定夹具类型。
可以使用台虎钳来夹紧零件。
（2）确定工件定位方案，选择相应的定位装置。
该工件的定位尺寸精度并不是很高，所以相对要求较低，有两个通孔和四个沉孔和一个小型腔是由Φ40的通孔来确定定位的，所以Φ40的通孔的中心定为中心基准，其他的待工件四周尺寸确定后再用其定位。
（3）确定夹紧方式，选择夹紧装置。
加工工件的上下表面时夹紧工件的左右面，加工工件的左右面时夹紧工件的上下面；当加工工件的主体内容时夹紧工件的上下表面。
夹紧装置选择台虎钳。
（5）夹具的精度分析
为保证夹具设计的正确性，必须对夹具精度进行分析，验证夹具公差≤（1／3～1／5）工件允许公差。
2.4.3.加工工步的划分
该工件的加工工步基本可以分为四个过程：
1、粗铣、粗铣工件至毛坯尺寸；2、铣型腔，铣工件至尺寸要求；3、去毛刺，去工件四周毛刺；4、校核，按图样校核各尺寸。
2.4.4确定进给路线
确定进给的路线大致确定如下：
由工件左侧下刀进刀，向工件的右侧加工，然后向上，粗铣工件后加工工件的各个部分，例如凸台、凹槽等。
粗铣后，钻各孔，4-M10（H6）、Φ12（H7）、小型腔，也是由工件左侧进刀，向右侧进给。
之后半精铣小凸台和凹槽，然后换球头刀精铣R50拱型台，扩Φ40通孔，镗孔，之后再换铰刀和丝锥加工中心孔。
具体见附表4。
2.4.5选择刀具
依零件图来看，该加工过程需要的刀具有立铣刀、钻头、面铣刀、镗刀、铰刀、丝锥和什锦锉，具体的刀具数据见附表3。
具体编程程序如下：
钻绞4×φ10的孔
O1111;
G54G90G00X20Y25;
G00Z50M03S350;
M08;
G98G83X20Y25Z-25R3Q6F60;
X20Y-25;
X49.5Y-20;
X49.5Y20;
G80G00Z100;
M09;
钻扩2×φ12的孔
O2222
G54G90G00X-49.5Y0;
G00Z50M03S350;
M08;
G98G83X-49.5Y0Z-25R3Q6F60;
X0YO;
X49.5YO;
G80G00Z100;
M09;
M30;
铣凹糟
O3333
G54G90G00X-31Y34.5;
G00Z5M03S300;
M08;
G01Z-5.0650F60;
G42G01X-41Y34.5D03;
G02X-31.0032Y24.5R-10;
G01X-56.4031Y24.4919;
G02X-56.4031Y44.4919R10;
G01X-31.023Y44.5;
G40X-31Y34.5;
G00Z100;
M09;
M30;
铣小凸台
O4444;
G54G90G00X0Y0;
G00X-90Y0M03S350;
G00Z5;
G01Z-6F150;
G68X-54Y-32R40;
G42G01X-65.024Y-35.8037D02;
G01X-55.8316Y-43.5172;
G03X-46.6742Y-42.7160R6.5;
G01X-42.1747Y-37.3537;
G03X-42.9759Y-28.163R6.5;
G01X-52.1684Y-20.4828;
G03-61.3258Y-21.284R6.5;
G01X-65.8253Y-26.6463;
G03X-65.0241Y-35.8037R6.5;
G40G01X-65.0241Y-80;
G90G00Z100;
M30;
铣心型凸台
O5555;
G54G90G00X0Y0M03S500;
G00Z100;
G00X-60Y-40;
G01G41X-40Y-40F100D01;
G00Z5;
G01Z-5;
G01X-40Y0;
G02X-37.2614Y8.6405R15;
G02X5.1729Y42.9876R100;
G02X36.6506Y7.5R25;
G03X36.6506Y-7.5R15;
G02X0Y-40R25;
G01X-34.5383Y-11.5767;
G02X-40YOR15;
GOOZ100;
M30;
心型倒角宏程序
MNＧ９０ Ｇ５４ Ｇ００ Ｘ－５０ Ｙ０ Ｓ６００ Ｆ５００ Ｍ０３
Ｚ５
G01Z-3；
#15=3
#16=0
#17=15
#18=25
＃１９＝１００
#20=0.5
＃２１＝１５
＃２２＝３
＃２３＝８
WHILE#16LE#15
＃１６＝＃１６＋＃２０
#17=#17－＃２０
＃１８＝＃１８－＃２０
＃１９＝＃１９－＃２０
＃２１＝＃２１＋＃２０
＃２２＝＃２２－＃２０
Ｇ０１ Ｚ－＃２２
Ｇ０１ Ｘ－（＃１７＋２５＋＃２３） Ｙ０
Ｇ０２ Ｘ －（＃１７*ＣＯＳ（３５*ＰＩ/１８０）＋＃２３） Ｙ（＃１７*ＳＩＮ（３５*ＰＩ/１８０）＋＃２３） Ｒ（＃１７＋＃２３）
Ｇ０２ Ｘ（１５－＃１８*ＣＯＮ（６７*ＰＩ/１８０）＋＃２３） Ｙ（＃１８*ＳＩＮ（６７*ＰＩ/１８０）＋２０＋＃２３） Ｒ（＃１９＋＃２３）
Ｇ０２ Ｘ（＃１８*ＣＯＮ（３０*ＰＩ/１８０）＋１５＋＃２３） Ｙ（２０－＃１８*ＳＩＮ（ＰＩ*３０/１８０）＋＃２３） Ｒ（＃１８＋＃２３）
Ｇ０３ Ｘ（＃１８*ＣＯＮ（３０*ＰＩ/１８０）＋１５＋＃２３） Ｙ－（２０－＃１８*ＳＩＮ（３０*ＰＩ/１８０）＋＃２３）Ｒ（＃２１＋＃２３）
Ｇ０２ Ｘ（１５－＃１８*ＣＯＮ（５１*ＰＩ/１８０）＋＃２３） Ｙ—（＃１８*ＳＩＮ（５１*ＰＩ/１８０）＋２０＋＃２３） Ｒ（＃１８＋＃２３）
Ｇ０１ Ｘ－（＃１７*ＣＯＮ（５１*ＰＩ/１８０）＋２５＋＃２３） Ｙ－（＃１７*ＳＩＮ（５１*ＰＩ/１８０）＋＃２３）
Ｇ０２ Ｘ－（＃１７＋２５＋＃２３） Ｙ０ Ｒ（＃１７＋＃２３）
Ｇ０１ Ｘ－５０ Ｙ０
ＥＮＤＷ
Ｇ００ Ｚ５０
Ｍ３０
倒圆角（宏程序）
01101
Ｇ９０ Ｇ５４ Ｇ００ Ｘ０ Ｙ０ Ｓ７００ Ｆ２００ Ｍ０３
Ｚ－８
＃１＝０.５
＃２＝６０
＃３＝３９
ＷＨＩＬＥ ＃３ＬＥ＃２
＃４＝３０*ＳＩＮ＃３
＃５＝３０*ＣＯＮ＃３
Ｇ０１ Ｘ－（＃４－８） Ｙ０
Ｇ０３ Ｉ（＃４－８） Ｊ０
Ｇ０１ Ｘ０ Ｙ０
Ｚ－（８－２３.２２＋＃５）
＃３＝＃３＋＃１
ＥＮＤＷ
Ｇ００ Ｚ１００
Ｍ３０
钻直径φ40的大孔
O6666;
G54G90G00G40X0Y0M03S500;
Z10;
G81X0Y0Z-25R5F50;
G80G00Z100;
M30;
扩孔直径φ40的大孔
O7777;
G54G90G00X0Y0M03S800;
Z5F70;
G01Z-24;
G42G01X20YOD01;
G02X20Y0I-20J0F50;
G00G40X0Y0Z100;
M03;
、
附表1机械加工工艺过程卡片
常州轻工职业技术学院
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零件图号
03304083
产品名称
零件名称
材料牌号
45
毛坯种类
钢板
毛坯外形尺寸
145×105×25
备注
工序号
工序名称
工序内容
车间
工段
设备
工艺装备
工时
1
下料
下料
数控铣床
2
粗铣四立面
粗铣工件至毛坯尺寸
数控实训车间
数控铣床
3
铣型腔
铣工件轮廓至尺寸要求
数控实训车间
数控铣床
4
去毛刺
去工件四周毛刺
数控实训车间
什锦锉
5
校核
按图样校核各尺寸
编制
审核
批准
共页
第页
附表2数控加工工序卡
常州轻工职业技术学院
数控加工工序卡片
产品型号
零件图号
03304083
产品名称
零件名称
材料牌号
45
毛坯种类
钢板
毛坯外形尺寸
145×105×25
备注
工序号
工序名称
设备名称
设备型号
程序编号
夹具代号
夹具名称
冷却液
车间
2
粗铣平面
数控铣床
工
步
号
工步内容
刀
具
号
刀具
量具及检具
主轴转速
（r/min）
切削速度
（m/min）
进给速度
（mm/r）
背吃刀量
（mm）
备注
1
粗铣四个立面留余量0..5mm
T02
Φ16立铣刀
游标卡尺
500
24
0.2
2
精铣立面至尺寸
T02
Φ16立铣刀
游标卡尺
800
20
0.15
3
粗铣A平面
T01
Φ100面铣刀
游标卡尺
500
24
0.15
4
精铣A面至尺寸
T01
Φ100面铣刀
游标卡尺
800
20
0.10
编制
审核
批准
共4页
第1页
附表3数控加工工序卡片
常州轻工职业技术学院
数控加工工序卡片
产品型号
零件图号
03304083
产品名称
零件名称
材料牌号
45
毛坯种类
钢板
毛坯外形尺寸
145×105×25
备注
工序号
工序名称
设备名称
设备型号
程序编号
夹具代号
夹具名称
冷却液
车间
3
铣型腔
数控铣床
%3~%5乳化液
工
步
号
工步内容
刀
具
号
刀具
量具及检具
主轴转速
（r/min）
切削速度
（m/min）
进给速度
（mm/r）
背吃刀量
（mm）
备注
1
粗铣心型凸台、凹槽、拱形台、上平面
T02
Φ16立铣刀
游标卡尺
800
24
0.5
2
精铣心型凸台、凹槽、拱形台、上平面
T02
Φ16立铣刀
游标卡尺
500
30
0.5
3
钻中心孔和Φ12（H7）的通孔
T03
Φ11麻花钻
游标卡尺
800
20
0.2
4
扩Φ40的通孔
T02
Φ16立铣刀
游标卡尺
500
30
0.5
5
精度镗Φ40的通孔
T04
Φ32镗刀
游标卡尺
300
20
0.5
6
钻4×M10（H60）通孔
T05
Φ8钻头
游标卡尺
800
21
0.2
7
绞孔2×Φ12（H7）
T06
Φ12铰刀
游标卡尺
300
12
0.25
8
攻丝4×M10（H60）
T07
丝锥M10（H6）
250
8
0.3
编制
审核
批准
共18页
第1页
附表4数控加工刀具卡片
常州轻工职业技术学院
数控加工刀具卡片
产品型号
零件图号
03304083
产品名称
零件名称
材料牌号
45
毛坯种类
钢板
毛坯外形尺寸
145×105×25
备注
工序号
工序名称
设备名称
设备型号
程序编号
夹具代号
夹具名称
冷却液
车间
3
铣型腔
工步号
刀具号
刀具名称
刀具型号
刀片
刀尖半径
（mm）
刀柄型号
刀具
补偿量（mm）
备注
型号
牌号
直径/mm
刀长mm）
1
T01
Φ100面铣刀
DSG45-5100-32R
SGSN1504AZN-44
CX90
BT40-M1-45
100
实测
2
T02
Φ16立铣刀
BT40-M1-45
16
实测
3
T03
Φ11麻花钻
HD3-106-S2~115-S2
BT40-M1-45
11
实测
4
T02
Φ16立铣刀
16
实测
5
T04
Φ38镗刀
BT40-TQC30-180
38
实测
6
T05
Φ8钻头
HDS4-080
BT40-M1-45
8
实测
7
T06
Φ12铰刀
12
实测
8
T07
丝锥M10（H6）
实测
附表4数控加工进给路线图
常州轻工职业技术学院
数控加工进给路线图
产品型号
零件图号
03304083
产品名称
零件名称
材料牌号
45
毛坯种类
钢板
毛坯外形尺寸
145×105×25
备注
工序号
工序名称
设备名称
设备型号
程序编号
夹具代号
夹具名称
冷却液
车间
3
铣型腔
编制
审核
批准
共页
第页
总结
时间过的很快，转眼间，三个星期的数控编程课程设计实习结束了，我从中获易非浅，学到了许多知识。
在三个星期中，我们学习了零件的工艺分析、数控机床的选用，零件工艺方案设计，包括进给路线、加工余量、切削用量、机床夹具的选择等内容。
最终完成零件的机械加工工艺过程卡片，数控加工工序卡片，工件的定位和夹紧方案草图，数控刀具卡片，数控加工进给路线图。
并且在学习以上知识的同时也练习了CAD、数控仿真加工、数控机床加工等知识，既完成了课程，又对以往学习的知识进行了完整的复习，可以说是一举多得。
大大提高了我们的专业水平
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