数控加工编程.docx

数控加工编程.docx

《数控加工编程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控加工编程.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

数控加工编程

XXXX大学

《数控加工工艺与编程》

课程设计说明书

学院：

航空制造工程学院

专业：

机械设计制造及其自动化

课程名称：

《数控加工工艺与编程》课程设计

学生姓名：

XXX

学号：

XXXXXXXX

设计题目：

铣削零件的数控加工工艺与编程设计

起迄日期:

2XXXX

指导教师:

XXX

上交资料要求：

1、电子文档：

零件的模型与工程图文档、NC文件、设计说明书word稿等

2、设计说明书纸质打印稿等（与电子档相同）

【摘要】

数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。

数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。

数控机床是现代加工车间最重要的装备。

在数控编程中，工艺分析和工艺设计是至观重要的，在加工前都要对所加工零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择加工设备、刀具、夹具，确定切削用量，安排加工顺序，制定走刀路线等。

在编程过程中，还要对一些工艺问题（如对刀点，换刀点，刀具补偿等）做相应处理。

因此程序编制中的工艺分析和工艺设计是一项十分重要的工作。

本文根据铣削零件的图纸及技术要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，依据分析的结果，对该零件进行了数控加工工艺设计，并编制了工艺卡片、数控加工工序卡片和刀具卡片等。

UGNX软件是由美国UGS公司推出的功能强大的CAD/CAM/CAE软件系统，其内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图输出，到生产加工成品的全过程，应用范围涉及航天、汽车、机械、造船、通用机械、数控加工、医疗器械和电子等诸多领域。

由于它具有强大二完美的功能，UG近几年几乎成为三维CAD/CAM领域的一面旗帜好和标准，它在国外大学院校里已成为学习工程类专业必修课程，也成为工程技术人员必备的技术。

关键词：

工艺分析；刀具；切削用量；加工程序；加工仿真

目录

一、课程设计概念.............................................3

二、设计目的及要求..........................................3

三、设计具体要求.............................................4

四、加工工艺...................................................6

五、仿真加工...................................................7

六、工程图.....................................................20

七、设计总结..................................................21

八、参考文献..................................................22

一、课程设计概述

《数控加工工艺与编程》课程设计是机械设计制造及自动化专业的必修课设之一，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《数控加工工艺与编程》课程设计的学习，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。

2、设计目的及要求

1、设计目的

通过本次课程设计，了解并掌握利用UG软件对零件进行结构设能力，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。

2、设计要求

根据本任务提供的零件图及相关技术要求，用UG软件完成零件设计，工程图绘制，零件工艺分析，加工工艺卡的编制，数控加工程序的编制，最后用FANUC0i数控机床加工出所设计的零件。

3、设计具体要求

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分析，分析其结构特点；检查所给零件图的完整习惯和正确性，完成该零件图的实体结构设计并按照机械制图标准会自绘零件图。

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、编写课程设计说明书。

设计说明书需打印：

正文：

宋体五号，固定行距23；

设计结果包括：

设计任务书，设计思路，设计步骤，零件三维建模与工程图设计，零件的加工工艺过程设计，基于UG的数控加工编程设计（包括：

工件坐标系与毛坯的设定，刀具的设定，加工方法的设定（粗、半精和精加工等），编程过程中的相关参数设定，生成数控加工轨迹并分析，加工模拟的仿真，后处理生成N加工代码。

四、加工工艺

1、毛坯

机械加工中，需要根据零件的特性和功能确定毛坯的种类。

毛坯的种类包括铸铁、锻件、型材、挤压件、冲压件以焊接组合件等，这里我们采用毛坯为50mm×50mm×17mm的45钢。

2、机床以及夹具选择

数控加工机床主要的规格的尺寸与工件的轮廓尺寸相适应，小工件选择小型机床，大工件选择大型机床，同时，还要考虑零件的加工要求精度合理使用机床设备。

夹具分为虎钳，工艺板和直接装夹，要根据加工工件的加工部位以及加工深度来选择夹具。

此处我们选择数控机床为XKA715，所以用夹具为平口钳装夹。

3、刀具选择 

刀具是数控加工重要的工艺内容之一，它不仅直接影响着机床的加工效率，而且能保证加工质量。

与传统的加工方面相比，数控机床对刀具的要求更高，不仅要求刀具的精度，刚度，耐用度，而且要求尺寸稳定，安装调试方便因此对于零件的材料和加工需求，选择合适材料的刀十分重要。

根据零件的需要，比如槽宽、槽深、零件材料等工件尺寸选择合适尺寸的刀具也是重要的环节。

一般的平面、槽或者孔都采用立铣刀、端面铣刀以及合适大小的钻头，对于一些变斜角轮廓或者主体型面的加工，常使用球头铣刀、环形铣刀、锥形刀等等，刀具数量也根据工件工艺合适选择，以合理、数量小为原则，减少机床。

的换刀时间，增加机床加工效率。

此处零件根据工艺，需要选择Ф4mm的高速平头铣刀。

4、加工工艺分析 

这个零件为凸台类的零件，要求精度不是很高，通过设计图纸确定加工工艺，做到基面先行，先粗后精，先主后次，工序集中等原则。

五、仿真加工

1、进入加工环境。

选择菜单开始--加工命令，选择“要创建的CAM环境设置”中“millcontour”确认后进入加工环境。

2、创建机床坐标系及安全平面

（1）进入几何视图。

选择“几何视图”，在工序导航器中双击“MCS_MILL”,进入机床坐标系的创建，

（2）其中指定MCS中选择最上表面的圆心为机床坐标点，以该平面向上偏移10的平面为安全平面。

3、创建部件几何体

（1）在工序导航器中双击“MCSMILL”下的“WORKPIECE”,在指定部件中选择整个实体为部件几何体

（2）在指定毛坯中选择“包容块”。

4、创建刀具1

（1）选择“创建刀具”命令，类型选择“mill_contour”,刀具子类型选择“mill”的第一个刀具，在刀具下拉列表中选择“NONE”选项，并命名为“D6R1”确定。

（2）确定后出现下图所示的截面，将直径改为6，底角圆半径为1，刀具号为1，其他默认，然后确定。

5、创建工序1

（1）选择下拉菜单插入--工序命令，系统会出现“创建工序”

（2）确定加工方法。

在“类型”中选择“mill_contour”在工序类型中选择“CAVITY_MILL”,在程序中选择“PROGRAM”刀具选择“D6R1”,几何体选择“WORKPIECE_1”,方法选择“METHOD”,其他采用默认值，确定后，如下图所示

（3）指定部件选择整个零件，指定面边界是底座上平面。

（4）设置刀具路径参数，其中切削方式选择“跟随部件”；步距选择“刀具平直百分比”，在“平面直径百分比”中输入“50”，全局每刀深度输入“2”，其他默认。

（5）设置切削参数。

其中余量参数设置如下图所示，其他为默认值。

（6）设置非切削参数。

都采用默认值。

（7）设置进给率和速度。

主轴速度为1200，在进给率的切削输入250，其他默认。

（8）生成刀路轨迹并仿真。

点击操作中的第一个按钮生成刀路轨迹，之后点第三个按钮仿真加工。

如下图所示。

6、创建工序2

（1）选择下拉菜单插入--工序命令，系统会出现“创建工序”

（2）确定加工方法。

在“类型”中选择mill_contour”在工序类型中选择“CAVITY_MILL”,刀具选择“D6R1”,几何体选择“WORKPIECE_1”,方法选择“METHOD”,其他采用默认值，确定后，如下图所示

（9）指定部件选择整个零件，指定面边界是底座上平面。

（10）设置刀具路径参数，其中切削方式选择“跟随部件”；步距选择“刀具平直百分比”，在“平面直径百分比”中输入“50”，毛坯距离输入“2”，其他默认。

（11）设置切削参数。

其中余量参数设置如下图所示，其他为默认值。

（12）设置非切削参数。

都采用默认值。

（13）设置进给率和速度。

主轴速度为2000，在进给率的切削输入250，其他默认。

（14）生成刀路轨迹并仿真。

点击操作中的第一个按钮生成刀路轨迹，之后点第三个按钮仿真加工。

如下图所示。

7、创建刀具2

（1）选择“创建刀具”。

在“类型”中，选择“drill”，在刀具子类型中选择“DRILLING_TOOL”,名称输入“Z4”,确定。

（2）在钻刀直径中输入4，刀具号输入2，其他默认

8、创建工序3

（1）选择“创建工序”，在类型中选择“drill”，工序子类型中选择“DRILLING”,刀具选择“Z4”，几何体选择“WORKPIECE_1”，确定。

（2）确定后出现“钻”对话框。

指定孔，点击进去，点到点几何体，单击“选择”，然后选择四个底座圆；指定顶面，选择底座上表面；指定底面选择零件底面。

（3）设置循环控制参数。

在循环类型中选择“标准钻”，单击编辑按钮。

确定，再单击“depth-模型深度”中“模型深度”确定后，在选择“Rtrcto-无”，单击“距离”输入5，确定

（4）生成刀轨并仿真。

单击操作中的第一个按钮，生成刀轨。

单击第三个按钮确定反正加工。

图示如下

9、后处理。

============================================================

信息清单创建者：

Administrator

日期：

2014/11/3014:

32:

48

当前工作部件：

G:

\ProgramFiles（x86）\UGS\NX6.0\UGII\model2.prt

节点名：

mdream

============================================================

N0010G00G90X1.7199Y1.7561U0.0V0.0

N0020G01X1.7505Y1.7267

N0030X1.7908Y1.7125

N0040X1.8334Y1.7152

N0050X1.8716Y1.7342

N0060X1.8994Y1.7666

N0070X1.9124Y1.8072

N0080X1.9086Y1.8497

N0090X1.8885Y1.8874

N0100X1.8554Y1.9143

N0110X1.8144Y1.9261

N0120X1.772Y1.9211

N0130X1.7349Y1.9

N0140X1.709Y1.8661

N0150X1.6983Y1.8247

N0160X1.7045Y1.7825

N0170X1.7267Y1.746

N0180X1.7618Y1.7222

N0190G02X1.7717Y1.7177I.3445J.7624

N0200X1.7913Y1.7265I-.3543J.7579

N0210G03X1.8168Y1.752I.0196J-.0452

N0220G02X1.8257Y1.7717I-.7667J.3347

N0230X1.8168Y1.7913I-.7578J-.3543

N0240G03X1.7913Y1.8168I.0451J.0196

N0250G02X1.7717Y1.8257I-.3347J-.7667

N0260X1.752Y1.8168I.3544J-.7578

N0270G03X1.7265Y1.7913I-.0197J.0451

N0280G02X1.7177Y1.7717I.7667J-.3347

N0290X1.7265Y1.752I.7579J.3544

N0300G03X1.752Y1.7266I-.0452J-.0197

N0310G02X1.7618Y1.7222I.3347J.7668

N0320G01X1.7294Y1.6504

N0330G02X1.7717Y1.6297I.3121J.6906

N0340X1.8228Y1.6544I-.3543J.6699

N0350G03X1.8889Y1.7205I.0511J-.1173

N0360G02X1.9136Y1.7717I-.6946J.3032

N0370X1.8889Y1.8228I-.6699J-.3543

N0380G03X1.8228Y1.8889I.1172J.0511

N0390G02X1.7717Y1.9136I-.3032J-.6946

N0400X1.7205Y1.8889I.3544J-.6699

N0410G03X1.6544Y1.8228I-.0512J.1172

N0420G02X1.6297Y1.7717I.6946J-.3032

N0430X1.6544Y1.7205I.6699J.3544

N0440G03X1.7205Y1.6544I-.1173J-.0512

N0450G02X1.7294Y1.6504I.3032J.6946

N0460G01X1.697Y1.5787

N0470G02X1.7717Y1.5392I.2797J.6189

N0480X1.8543Y1.5822I-.3543J.5794

N0490G03X1.9611Y1.689I.0826J-.1895

N0500G02X2.0042Y1.7717I-.6224J.2717

N0510X1.9611Y1.8543I-.5793J-.3543

N0520G03X1.8543Y1.9611I.1894J.0826

N0530G02X1.7717Y2.0042I-.2717J-.6224

N0540X1.689Y1.9611I.3544J-.5793

N0550G03X1.5822Y1.8543I-.0827J.1894

N0560G02X1.5392Y1.7717I.6224J-.2717

N0570X1.5822Y1.689I.5794J.3544

N0580G03X1.689Y1.5822I-.1895J-.0827

N0590G02X1.697Y1.5787I.2717J.6224

N0600G01X1.6646Y1.5069

N0610G02X1.7717Y1.4445I.2473J.5471

N0620X1.8858Y1.51I-.3543J.4847

N0630G03X2.0333Y1.6575I.1141J-.2617

N0640G02X2.0988Y1.7717I-.5502J.2402

N0650X2.0333Y1.8858I-.4847J-.3543

N0660G03X1.8858Y2.0333I.2616J.1141

N0670G02X1.7717Y2.0988I-.2402J-.5502

N0680X1.6575Y2.0333I.3544J-.4847

N0690G03X1.51Y1.8858I-.1142J.2616

N0700G02X1.4445Y1.7717I.5502J-.2402

N0710X1.51Y1.6575I.4847J.3544

N0720G03X1.6575Y1.51I-.2617J-.1142

N0730G02X1.6646Y1.5069I.2402J.5502

N0740G01X1.6321Y1.4352

N0750G02X1.7717Y1.3426I.2148J.4754

N0760X1.9173Y1.4379I-.3543J.3828

N0770G03X2.1054Y1.626I.1456J-.3338

N0780G02X2.2007Y1.7717I-.4781J.2087

N0790X2.1054Y1.9173I-.3828J-.3543

N0800G03X1.9173Y2.1054I.3337J.1456

N0810G02X1.7717Y2.2007I-.2087J-.4781

N0820X1.626Y2.1054I.3544J-.3828

N0830G03X1.4379Y1.9173I-.1457J.3337

N0840G02X1.3426Y1.7717I.4781J-.2087

N0850X1.4379Y1.626I.3828J.3544

N0860G03X1.626Y1.4379I-.3338J-.1457

N0870G02X1.6321Y1.4352I.2087J.4781

N0880G01X1.5997Y1.3634

N0890G02X1.7717Y1.2255I.1824J.4036

N0900X1.9488Y1.3657I-.3543J.2657

N0910G03X2.1776Y1.5945I.1771J-.406

N0920G02X2.3178Y1.7717I-.4059J.1772

N0930X2.1776Y1.9488I-.2657J-.3543

N0940G03X1.9488Y2.1776I.4059J.1771

N0950G02X1.7717Y2.3178I-.1772J-.4059

N0960X1.5945Y2.1776I.3544J-.2657

N0970G03X1.3657Y1.9488I-.1772J.4059

N0980G02X1.2255Y1.7717I.4059J-.1772

N0990X1.3657Y1.5945I.2657J.3544

N1000G03X1.5945Y1.3657I-.406J-.1772

N1010G02X1.5997Y1.3634I.1772J.4059

N1020G01X1.5673Y1.2916

N1030G02X1.7717Y1.0439I.15J.3318

N1040X1.9803Y1.2936I-.3543J.0841

N1050G03X2.2498Y1.563I.2086J-.4781

N1060G02X2.4994Y1.7717I-.3337J.1457

N1070X2.2498Y1.9803I-.0841J-.3543

N1080G03X1.9803Y2.2498I.4781J.2086

N1090G02X1.7717Y2.4994I-.1457J-.3337

N1100X1.563Y2.2498I.3544J-.0841

N1110G03X1.2936Y1.9803I-.2087J.4781

N1120G02X1.0439Y1.7717I.3338J-.1457

N1130X1.2936Y1.563I.0841J.3544

N1140G03X1.563Y1.2936I-.4781J-.2087

N1150G02X1.5673Y1.2916I.1457J.3338

N1160G01X1.5349Y1.2199

N1170G02X1.7028Y.9598I.1176J.2601

N1180G01Y.5512

N1190G03X1.8406I-.0689J0.0

N1200G01Y.9598

N1210G02X2.0118Y1.2214I-.2854

N1220G03X2.3219Y1.5315I.2401J-.5503...

六、工程图

七、设计总结

在这次实训中，经过一系列的困难挫折，我终于完成了课程设计，并且知道了解了许多知识，包括：

（1）在设计零件时，不能随心所欲，一定要符合实际加工要求，能够在现实条件和工具加工设备中加工出来。

（2）在使用仿真加工程序加工零件出现过切或切错的时候，一定要重新分析加工工艺，分析NC代码，然后再通过在UG软件上对零件进行重