数控机床课程设计.docx
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数控机床课程设计
数控机床课程设计
任务书
1.课程设计的任务及作用
《数控机床》课程设计是机械设计制造及其自动化专业的必修课程之一，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《数控机床》课程设计的学习，要求学生能够设计常用的轴类零件和型腔壳体类零件，并能够合理的选择卡具和加工设备独立分析工艺，独立编程及完成自动加工。
通过数控编程仿真实训，使学生掌握南京宇航仿真软件的基本操作，提高实践操作和手工编程能力同时还要求学生掌握数控机床的组成及其控制原理和方法，为以后的工作和学习打下坚实的基础。
2.课程设计的题目及要求
《数控机床》课程设计共有两类课题，多个具体题目。
（1）车削类零件的编程及加工;
（2）铣削类零件的编程及加工;
参加本次课程设计的学生每人任选一个课题，要求每位同学要独立
的完成课程设计。
本次课程设要达到如下要求:
（1）根据选择的课题和自己的题目，选择合理的实现方案。
（2）锻炼学生查阅技术手册和技术资料的能力。
（3）提高学生程序设计的能力。
（4）提高学生程序调试的能力。
（5）培养学生编制技术文件的能力。
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（6）培养学生严肃认真、一丝不苟和实事求是的科学态度。
一（图样设计……………………………………………………………………………1
二（工艺分析……………………………………………………………………………2
三（加工程序……………………………………………………………………………5
四（仿真图形……………………………………………………………………………8
五（设计小结…………………………………………………………………………10
六（感想…………………………………………………………………………11
七（参考文献…………………………………………………………12
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一、图形设计
分析上页图纸所示的典型异面零件的数控车削加工工艺，并编写其加工程序，最后完成加工，工件右端中心点O为工件坐标原点。
技术要求:
严格保证工件的加工精度及表面粗糙度，不允许使用纱布或锉刀修整表面。
二、工艺分析
零件包括复杂的外形面、切槽、顺逆圆弧、圆锥、螺纹加工和切断等典型工序。
其中多个直径尺寸有较严格的尺寸精度和表面粗糙度要求上页图纸中图样尺寸标注完整，轮廓描述清楚。
零件材料为硬铝LY12合金，无热处理和硬度要求。
通过上述分析，采取以下几点工艺措施。
1、对图样上给定的几个公差等级（IT7,IT8）要求较高的尺寸，因其公差值较小，故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。
2、在轮廓曲线上，有两处过象限圆弧和一处圆弧切点，因此在编程加工前应先做数学处理，求出其切点A的精确坐标，以保证轮廓曲线的准确性。
3、选用φ50长130的毛坯棒料。
4、装夹，在工件采用三爪自定心卡盘定心加紧。
5、确定加工路线
加工顺序按由粗到精的原则确定。
即先从右到左进行粗车（留0.5mm精车余量），然后从右到左进行精车，再加工槽面、车削螺纹，最后进行切断加工。
6、数值计算
（1）基点（切点）计算。
以图纸上的O点为工件坐标原点，按照其数学逻辑关系可求出切
点A的坐标为（19.2，-19.2）。
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（2）螺纹小径d=公称直径D-1.3×p（螺距）=（30-2×1.3）mm=27.4mm。
7、刀具选择
（1）车端面选用45?
硬质合金端面刀刀尖半径0.4mm。
（2）粗车、精车均选用35?
涂层硬质合金外圆偏刀，刀尖半径0.5mm。
（3）槽面刀和切断刀均选用刀宽B=3.5mm的切断刀。
（4）车螺纹选用硬质合金60?
螺纹车刀,取刀尖圆弧半径0.2mm。
8、选择切削用量
（1）背吃刀量。
粗车循环时，确定其背吃刀量为0.5mm，精车加工时，确定其背吃刀量为0.2mm。
M30螺纹分7次车削，每次的背吃刀量确定为0.6mm、0.5mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm、0.1mm。
（2）主轴转速和进给量。
主轴转速:
车外圆、退刀槽以及切断时主轴转速设为300r/min，车削螺纹时主轴转速设为70r/min。
进给速度:
粗车是选取进给量f=0.15mm/r，精车时选用f=0.08mm/r，车退刀槽和切断时时选用f=0.05mm/r，车螺纹时选用f=2mm/r。
9、数控加工工艺文件的制定
（1）将所用到的量具型号及规格信息填入表2-1数控加工量具卡中。
（2）将选用的各工步所用刀具的型号、刀片型号、刀片牌号及刀尖圆弧半径等信息填入表2-2数控加工刀具卡中。
（3）按加工顺序将各工步的加工内容、所用刀具及切削用量等填入表2-3数控加工工序卡中。
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表2-1数控加工量具卡片
序号量具规格及名称测量位置10~150mm游标卡尺工件总长
SR12的球面225~50mm千分尺Φ25圆柱面
Φ26圆柱面3R5的R规SR5的球面4R18的R规R18的圆弧5M30的通规、止规M30×2的外螺纹
表2-2数控加工刀具卡片
数控车床车削实训零件名零件图号产品名称或代号螺纹手柄01件称
刀尖半径序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注/mm
45?
硬质合金端面车端面与自右1T010110.5刀至左粗车外圆
35?
涂层硬质合金从左到右粗、2T020210.5外圆偏刀精车外圆
切退刀槽与切3T0303切断刀1B=3.5普通槽
硬质合金60?
螺纹4T04041普通螺纹加工0.2车刀
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表2-3数控加工工序卡片
产品名称或代号零件名称零件图号单位名称西京学院
数控车床车削实训件螺纹手柄01工序号程序编号夹具名称使用设备车间
001%0345三爪自定心卡盘CJK6232-3数控车床数控中心
主轴转速进给速度刀具规格切削深度工步工步内容刀具号/mm?
min/mm?
rˉ1备注/mm/mmˉ1
1车端面T010112×33000.080.5
自右向左
2粗车外表T020212×33000.150.5
面
自右向左
3精车外表T020212×33000.080.2
面
4车退刀槽T030312×33000.052分三次车削5加工螺纹T040412×37020.56切断T030312×33000.050.5
三、加工程序及分析
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%0345程序名
M03G95S300主轴正转，转速300r/minT0101M08换1号刀，切削液开G00X48Z2快速接近工件G01X0Z0F0.08车端面
G00X46快速定位
G01Z-105F0.08粗车外圆
G00X100Z100返回安全距离，准备换刀M03G95S300主轴正转
T0202M08换2号刀
G00X46Z2快速靠近工件G71U0.5R12P010Q020X0.5Z0.5F0.15粗车循环N010G00X0Z0快速定位
G03X19.2Z-19.2R12F0.08逆时针圆弧插补R12G02X18Z-40R18F0.08顺时针圆弧插补R18G01X25Z-60F0.08车圆锥轮廓G01Z-63车外圆
X26.
X30Z-65.
Z-92
X43
X45Z-93
Z-99粗车的背吃
刀量为X43Z-100
0.5mm,给量Z-105为0.15r/min
程序及注释精车的背吃N020G00X46退出粗车循环
刀量为G00X100Z100返回安全距离，准备换刀0.2mm,进给
量为M03G95S300主轴正转
0.08r/min。
T0303换三号刀
G00X31Z-90.5快速靠近工件G01X26F0.05加工退刀槽第一刀-7-
G00X31返回，准备切第二刀Z-92
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四、仿真图形
1、加工过程仿真图
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2、成品导轨仿真图
2、工件实体仿真图
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五、设计小结
我这次所做的课程设计是一个典型的异型曲面，由圆柱面、锥面、退刀槽、顺逆圆弧面和螺纹等几部分组成，是数控加工可选择的内容。
在本次设计中，个人认为在数控工艺设计的过程中，对工艺措施的选择与加工路线制定还是比较成功的，但还存在的未解决的问题:
，如设计进度与质量不能达到较好的水平、设计方法不是很如人意、没有一个学习这门课很系统的人来指导。
这次课程设计让我对以往学习过的知识进行了再学习和巩固。
其中涉及到多门专业课。
如《机械制造》、《数控工艺》、《数控编程》等。
通过这次课程设计提高了我自主学习、独立完成作业的能力，学会了查阅一些重要的加工手册，掌握了数控编程与加工的一般方法。
因为课程设计具有
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数控技床课程设计专用纸机械设计制造及其自动化专业0803班实践性、综合性、探索性、应用性等特点。
本次选题的目的是机械专业教学体系中构成数控技术专业知识及专业技能的重要组成部分，是运用数控机床实际操作的一次综合练习。
随着课程设计的逐渐完成，使我对《数控技术》这门课程及数控加工技术都有了更深入的理解和掌握。
为了解决技术上的问题，我也不断地去翻阅所学的专业书籍和各种相关的资料。
这使我真正体会到了很多，也感受到了很多，当然更重要的是学习到了以前书本上没学到的知识。
通过这次课程设计,我觉得自己要对刀具的切削用量等方面的计算多下功夫学习,这些方面的知识对我们以前从事的专业工作都有很大用处。
这次课程设计让我们在设计工艺规程和编写加工程序的时候大脑中形成了一种可以快速反应的模式，我想这也是一种收获，是在对我们一周在课设上所花时间的回报。
因为这种模式将让我更好地学习以后的课程，将其他专业课程系统的组合在一起。
在这次课设中，对加工程序的编写是最让人感到棘手的，因为对数控加工程序指令不是很熟悉，在编写上也费了不少的功夫，虽然编写程序这一块占用了整个时间的相当一部分，但我依然感到欣喜，因为现在的我已经掌握了基本程序的编写，而且对一些特殊指令也可以应用到实例中了。
我想如要加快编程速度，除了对各编程指令的熟练掌握之外，还需要你掌握零件工艺方面的知识。
对于夹具的选择、切削参数的设定我们必须十分清楚。
在上机操作时，我们只有不断地练习各个功能指令的作用，才能在编程时得心应手。
总之，经过这次课程设计我收获了很多东西，在为时不多的大学学习生涯中，我会继续以一颗积极、严谨心态去学好各科专业课，为以后更好的适应工作岗位
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