数控模块课程设计李燕倩.docx
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数控模块课程设计李燕倩
模块设计课程作业
学院浙江师范大学行知学院
题目数控加工编程设计
班级机械制造设计及其自动化101
组员李燕倩（10556102）
指导老师孙明礼
目录
1.绪论3
2.设计目的3
3.设计任务3
4.车床加工零件编程设计步骤4
4.1工件基准的分析4
4.2工件的加工方案5
4.3选择机床设备5
4.4选择刀具5
4.5确定切削用量5
4.6数控加工工序卡片5
4.7程序编制的步骤：
6
4.7.1依据图样要求，确定加工工艺方案，即加工路线6
4.7.2选择刀具并画出刀具布置图6
4.7.3合理选择切削用量6
4.8编写零件加工程序7
5.车床加工程序仿真图形7
6.铣床加工零件编程设计步骤11
6.1零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定11
6.1.1零件图的分析11
6.1.2毛胚的确定12
6.1.3工件基准的分析12
6.2铣床工件加工方案12
6.3选择机床设备12
6.4选择刀具12
6.5确定切削用量13
6.7数控加工工序卡片13
6.8确定工件坐标系、对刀点13
6.9编写零件加工程序14
7.铣床加工程序仿真图形14
8.心得体会18
9．主要参考文献18
1.绪论
数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程；计算走刀轨迹，得出刀位数据；编写数控加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试切。
有手工编程和自动编程两种方法。
总之，它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。
随着我国综合国力的进一步加强和加入世贸组织。
我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心，我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。
数控技术是制造实现自动化，集成化的基础，是提高产品质量，提高劳动生产率不可少的物资手段。
此业设计让我们毕业生更好的熟悉数控车床，确定加工工艺，学会分析零件，学会简单的程序编程，以及数控仿真，为走上工作岗位打下基础。
随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数控功能的手段。
FANUC6M数控系统的参数编程，应用灵活，形式自由，具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程，使加工程序简练易懂，实现普通编程难以实现的功能。
数控编程同计算机编程一样也有自己的"语言",但有一点不同的是，现在电脑发展到了以微软的Windows为绝对优势占领全球市场.数控机床就不同了,它还没发展到那种相互通用的程度，也就是说，它们在硬件上的差距造就了它们的数控系统一时还不能达到相互兼容.所以，当我要对一个毛坯进行加工时，首先要以我们已经拥有的数控机床采用的是什么型号的系统.
本次数控课程设计是为了让我们更清楚地理解怎样确定零件的加工方案，对零件进行编程，并在仿真软件上进行模拟加工。
这样的课程设计对我们即将走上工作岗位的毕业生来说无疑是对我们说学知识的一次检验和提高。
2.设计目的
通过本次课程设计，了解并掌握简单零件数控加工手工编程技术，掌握复杂零件利用UG进行实体造型和自动编程的过程和方法，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。
3.设计任务
根据本任务书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，加工工序卡的编制。
4.车床加工零件编程设计步骤
4.1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φ44外圆，使工件伸出卡盘82㎜，一次装夹完成粗精加工。
车削零件图样坐标点的计算：
A（0,0,82）B（8,0,82）C（5,0,80）D（5,0,62）E（10,0,57）F（10,0,47）
G（17,0,40）H（17,0,30）I（22,0,20）J（22,0,0）
4.2工件的加工方案
因为工件的尺寸精度和表面粗糙度要求较低。
先车削端面，用T01刀具；再粗车外圆，留0.4㎜精车余量；再精车外圆至尺寸；最后切断。
4.3选择机床设备
根据零件图样要求，零件外形不是特别复杂，而且没有精度要求，选用经济型数控车床即可达到要求。
可选用FANUC_0iT型数控车床。
4.4选择刀具
根据加工要求，要粗车和精车，所以选用三把刀具，TO1为45°偏刀，作为车削端面；T02为90°偏刀，作为粗车车刀；T04为90°偏刀，作为精车车刀。
T06为切断刀，同时把四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。
4.5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400r/min，进给量0.1mm/r；
粗车，主轴转速400r/min，进给量0.2mm/r。
半精车，主轴转速800r/min，进给量0.1mm/r。
切断，主轴转速800r/min。
4.6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
传动轴
车间
使用设备
FANUC_0iT
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
平端面
右端面
T
01
0
400
0.1
2
粗车
外圆面
T
02
0
400
0.2
1.5
3
半精车
外圆面
T
04
0
800
0.1
4
切断
切断
T
06
0
800
4.7程序编制的步骤：
4.7.1依据图样要求，确定加工工艺方案，即加工路线
根据先主后次的原则，确定其加工方案为：
1）车端面。
2）粗车外圆。
3）精车外圆。
4）切断。
4.7.2选择刀具并画出刀具布置图
根据设计要求，选用三把刀具。
Ⅰ号车端面，Ⅱ号车刀粗车，Ⅳ号车刀精车。
刀具布置图如图2所示。
在绘制刀具布置图是，要选择正确的换刀点，以避免换刀时刀具与机床、工件及夹具发生碰撞现象。
本次设计的换刀点选为S（120，200）点。
对刀时以Ⅰ号刀为基准进行对刀。
4.7.3合理选择切削用量
切削用量应根据工件材料、硬度、刀具材料及机床等因素来考虑。
在此次课程设计中，车端面时主轴转速选为S31=600r/min，进给速度选为f=150r/min；粗车时，S32=600r/min；精车时，S22=800r/min。
f=150mm/r。
4.8编写零件加工程序
选择工件坐标系XOZ，O为原点，将S点（换刀点）作为对刀点，即编程起点。
根据数控系统的程序段格式规定，编写出零件加工程序。
编制程序如下：
O0001
N1;（车削端面）
G50X100.0Z200.0;坐标系设定
T0101M03S400F0.1;
G00X46.0Z83.5;
G01X-0.2;
Z84.5;退刀
G00X46.0Z84.5;
Z82
G01X-0.2;
Z83.5;
G00Z100.0;
T0100M05;刀具复位
G28U0.0;
G28W0.0;
N2;（粗车）
T0202M03S400F0.2;
G00X50Z88;
G71P10Q20U0.4W0.1;
N10G00G42X6Z82;
G01X10Z80;倒角B→C
Z60;Φ10C→D
G02X20Z57R5;圆角D→E
G01X20Z47;Φ20E→F
G03X34Z40R7;圆弧F→G
G01X34Z30;Φ34G→H
X44Z20;锥度H→I
Z0;Φ44I→J
N20G01G40X50;
T0200M05;
G28U0.0;
G28W0.0;
N3;（精车）
T0404M03S800F0.1;
G00X50.0Z88;
G70P10Q20;
G00X100.0;
T0400M05;
G28U0;
G28W0;
N4;
T0606M03S800F0.05;（切断）
G00X50.0Z0.0M08;
G01X0.0Z0.0
G00X100.0Z200.0M09T0600;
M30;
5.车床加工程序仿真图形
刀轨路径图
三维动画
6.铣床加工零件编程设计步骤
用提供的刀具（Ø12㎜/Ø8㎜立铣刀）在蜡模上完成下列零件的加工。
6.1零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定
6.1.1零件图的分析
该零件的毛坯是一块100mm×80mm×20mm板料，要求铣削成图示粗实线所示的外形。
该零件的特点是形状比较简单，数值计算不太方便，通过软件画图定位得。
现按轮廓编程。
以点O（0，0）点为坐标中心点，计算点的坐标如下：
A（-50，-40）B（-42.0，-40.0）C（-42.0，50.0）D（-34，40）E（-34，-40）F（10.0，-40）G（10，40）H（-60,40）。
6.1.2毛胚的确定
用提供的刀具（Ø12㎜/Ø8㎜立铣刀）在蜡模上完成图3零件的加工。
6.1.3工件基准的分析
以底面为定位基准,刀具加工的中心点为工件加工的中心点，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上。
6.2铣床工件加工方案
按上图所示图3中沿着ABCDEFGHI为线路铣削轮廓。
6.3选择机床设备
根据零件图样要求，工件外形相对简单，容易加工，且没有精度要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。
本次设计选用华中型数控HNC-21M。
6.4选择刀具
现采用φ8㎜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。
6.5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
6.7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
圆筒零件
零件
图号
车间
使用设备
华中型数控HNC-21M
工艺序号
程序编号
%0001
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
平面铣（粗铣）
轮廓面
T
02
0
800
0.1
5
2
轮廓铣（精铣）
轮廓面
T
01
0
800
0.1
20.5
6.8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。
6.9编写零件加工程序
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：
%0001程序编号
N0001G90G94G21G17;
N0002G91G28Z5;
N0003G90G54M03S350;主轴运转速度
N0004G00X-50.0Y-40.0;快速定位至A
N0005Z-8.0;
N0006G41X-42Y-40D01;到点B
N0007G01Y50F150;直线B→C
N0008X-34Y40Z-4;到点D
N0009Y-40 ;直线D→E
N0010X10 Z-6;直线E→F
N0011G03X10Y40I0J40;圆弧F→G
N0012G01X-60Y40 ;直线G→H
N0013G90G00Z50;
N0014G40X5.0Y5.0
N0015M05
N0016M30
7.铣床加工程序仿真图形
8.心得体会
通过这次数控技术课程设计让我对这学期所学的数控技术方面的知识有了比较全面的了解，对数控机床也有了初步的认识和掌握，锻炼了我理论与实际结合的能力，也让我明白了在实际中遇到问题如何用理论去解决，总之这次课程设计是对数控技术的一次很全面的综合练习。
9．主要参考文献：
[1]王洪主编.数控加工程序编制.北京：
机械工业出版社，2002.
[2]李恩林主编.数控技术原理及应用.北京：
国防工业出版社，2006.
[3]郑堤主编.数控机床与编程第2版.北京：
机械工业出版社，2010.
[4]朱晓春主编.数控技术.第二版.北京：
机械工业出版社，2006.
[5]艾兴，肖诗纲主编.切削用量简明手册第3版.北京：
机械工业出版社，2002.
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