铣床第九组.docx

1、铣床第九组课程设计报告书 题 目： CAD/CAM课程设计 系 部： 机械学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机制B131 姓 名： 赵凯 学 号： 2013537120 2014年 12月22日课程设计成绩评定表班级机制B-131学号20姓名赵凯设计题目：基于Pro/E的二级减速器设计及仿真个人设计总结：（300字左右） 成绩评定项目ABCDE完成设计任务情况很好好比较好一般较差工艺设计情况正确基本正确有个别错误多处错误较大错误程序编制质量正确基本正确有个别错误多处错误较大错误说明书表达情况（精炼、流畅、工整）很好好比较好一般不好答辩回答问题情况很好好比较好一般不好纪律表现（出

2、勤、投入、进度）很好好比较好一般不好最后成绩优秀A5C0良好A3C0中等B2C4及格A=0B=0C3不及格A=0B=0C2E1负责指导教师：指导教师：目 录1 课程设计任务书2 设计零件图（车床零件、铣床零件）3 设计步骤 3.1车床加工零件 3.1.1零件结构工艺分析、毛坯确定 3.1.2加工方案 3.1.3选择机床设备 3.1.4选择刀具 3.1.5确定切削用量 3.1.6数控加工工序卡片 3.1.7零件程序清单 3.1.8加工程序仿真 3.2铣床加工零件 3.2.1零件结构工艺分析、毛坯确定 3.2.2加工方案 3.2.3选择机床设备 3.2.4选择刀具 3.2.5确定切削用量 3.2.

3、6数控加工工序卡片 3.2.7零件程序清单 3.2.8加工程序仿真4 设计总结5 参考资料目录数控加工工艺与编程课程设计任务书一、课程设计目的本课程设计是学完数控编程之后，进行的下一个实践性教学环节，学生通过设计综合运用所学过知识解决零件的数控加工问题，另一方面，为今后的毕业设计、今后从事数控加工进行一次综合训练准备。每人完成数控车床、铣床的工艺和程序设计。二、工艺文件设计步骤1、 详读零件图，分析零件结构及技术要求。2、 确定毛坯类型及技术要求，初步建立零件制造的过程和方法。3、 选择加工方法，合理划分粗、精加工阶段，确定最佳工艺路线。4、 工艺设计和计算：选择加工设备与工艺装备，确定工序尺

4、寸，选择各工序切削用量。5、 进行详细的数控加工工艺规程设计。6、 编写CAXA工艺规程。7、 编写数控加工程序。（手工编程或计算机辅助编程）8、画出数控铣一个程序的走刀路线图。9、数控铣仿真加工。10、其它与加工制造有关之必要说明。三、设计说明书内容：1、学院统一印刷的课程设计封皮2、课程设计成绩评定表3、目录4、设计任务书5、零件图6、工艺设计7、零件工艺规程（车、铣的完整路线卡片、工序卡片）8、程序设计9、数控加工程序清单（车、铣程序）10、数控铣床程序仿真结果。11、参考书及资料目录四、课程设计考核 课程设计成绩由答辩小组按下面五部分组成，最后折算成“优秀”，“良好”，“中等”，“及格

5、”，“不及格”给出。1、设计说明书（装订成册，打印上交）2、出勤情况3、设计过程进度检查4、答辩5、电子版所有设计资料五、时间进度参考序号内容时间1零件及任务书分析，资料准备0.5天2加工工艺设计及CAPP工艺规程编写1天3数控加工程序编制2天4整理书写设计说明书1天5答 辩0.5天6合 计5天1.零件分析1.1结构分析图示零件从结构来看，该零件的加工内容包括平面，凹槽，阶梯孔和2个孔。圆弧、底面和侧面的表面粗糙度为1.6，三层上表面粗糙度为3.2，其它表面的粗糙度为6.3其中多个长度以及宽度尺寸，有较严格的尺寸精度和表面粗糙度等要求，适合数控铣床铣削加工。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件的材

6、料为45刚，该材料具有较高的强度和较好的韧性、塑性。零件成产批量为单件小批量。1.2加工要求根据所给的图纸，分析工件，制定加工工艺。手工编写程序，并用数控仿真加工系统进行模拟加工，制作出合格的工件。1）毛胚尺寸，材料合理。2）所有尺寸都需在尺寸公差范围内。3）对称度需符合要求。4）表面粗糙度符合要求。5）道具选择合理。6）手工编程，程序正确合理且简洁。铣削参数合理。7）工艺卡片、刀具卡片填写正确2工艺规划2.1选择加工方案2.1.1工艺分析制定数控加工工艺是数控加工的前期工艺准备工作。数控加工工艺贯穿于数控程序中，数控加工工艺制定的合理与否，对程序的编制，机床的加工效率和零件的加工精度都有重要

7、的影响。因此，应遵循一般的工艺原则并结合数控加工的特点认真而详细地分析零件的数控加工工艺。数控加工工艺包括，零件结构公益心分析、轮廓几个要素分析、精度要求及技术要求分析、零件图的数字处理、加工工序的划分、加工余量的确定、加工路线的确定、工件定位、刀具选择、工艺卡片和刀具卡片的制定等。2.1.2加工顺序方案的制定夹持零件粗铣上平面精铣上平面粗铣内轮廓精铣内轮廓钻6孔2.2工艺设计2.2.1工艺详见工艺卡片（1）确定工位的定位基准。以工件底面和两侧面为定位基准。（2）选择加工方法。加工平面和圆弧选用铣削。孔的精度为IT12。表面粗糙度为6.3。采用钻削即可。（3）拟定工艺路线。1.按1551053

8、5下料。2.在数控铣床上粗铣轮廓3精铣已加工表面4镗孔和钻孔。5.去毛刺。6.检验。2.2.2毛胚尺寸零件在进行数控铣削加工时，由于加工过程的自动化，实用余量的大小，如何装夹等问题在选用毛胚就要仔细考虑好，否则，如果毛胚不适合数控铣削，加工将很难进行下去。根据分析零件图得到，所选毛胚尺寸为：150mm*100mm*30mm。2.2.3刀具选择（1）直径尺寸：根据零件图样不同，选用的刀具尺寸不一样，因图而异。选择的原则是：在道具能够满足加工前提下，尽量选取直径大的刀具，铣削刀具都是成型刀具且标准，在同时可根据选择刀具的直径提取刀具。（2）长度尺寸：在铣床上，刀具长度一般是指主轴端面到刀尖距离，包

9、括刀柄和刃具。选取的原则是：在满足个部分加工要求的前提下，尽量减小刀具长度，以提高工艺系统的刚性，制造工艺和编程时，一般不必准确的确定刀具的长度，只需初步估算出刀具长度的范围。产品名称零件名称凹槽零件图号XKG027序号刀具号刀具名称刀具材料刀具参数直径长度101立铣刀高速钢20130202键槽铣刀硬质合金580303立铣刀高速钢10100404中心钻高速钢680505麻花钻高速钢680606铰刀高速钢6100707镗刀高速钢12110808镗刀高速钢1890编制审核批准2.2.4铣削用量选择2.2.5定位安装加工中定位基准的确定应注意一下几点：1）应采用统一的基准定位，数控加工工艺特别强调定

10、位加工，若无统一的基准定位会因工件重新安装产生的定位误差而导致加工后的两个面上的轮廓位置及尺寸不协调现象，因此为保证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。2）统一的基准可以是工件上已有表面，也可以是辅助基准，工件上最好有合适的孔作为定位基准，若没有，应专门设置工艺孔作为定位基准，称之为辅助基准，工件上如没有合适的辅助基准位置，可考虑采用在毛坯上增加工艺凸台，制出工艺孔或在后续加工工序要加工掉的余量上设置工艺孔，在完成定位加工后再去除的方法。3）综上，图中采用增加工艺凸台，铣两个夹持面作为基准，可以一次性装夹而加工完所要加工的表面，没有重复定位，故能保证基准统一。2.3划分工序

11、2.3.1一般工序划分原则：1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。2）对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔，使其有一段时间恢复，可减少由变形引起的对孔的精度的影响。3）按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时间短，可采用按刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工生产率。3.加工机床选择加工设备FANUC型加工中心，系统为FANUC 0I。3.1.程序设计编程原点选在工件上表面中心处。粗精铣圆弧侧面，底面。铣工件中心阶梯孔，钻工件周围四个孔和工件中心孔，程序如下表所示。程序内容程序说明%O3150;G54G90G49G80G40;G28Z

12、200.0;M98P1025;M98P1035;M98P1045;M98P1055;M98P1065;M30; %O1025N10 T01 M06；N20 G54G90G00X0Y0S500M03;N30 G43Z100.0H01;N40 Z32.0F20.0M08;N50 G01Z30.0F50.0;N60 M98P20100;N100 G00Z100.0;N110 G28Z100.0;N120 T02M06;N130 G43X0Y0Z100.0H02;S500M03N140 M08;N150 Z23.0;N160 G01Z20.0F100.0;N165 G01X20.0Y27N170 G0

13、3X0Y44.5R20.0F30.0;N320 G01X-69.0;N340 G03X-69.5Y44I0.0J-0.5;N350 G01Y-44;N360 G03X-69.0Y-44.5I0.5J0.0;N370 G01X69;N380 G03X69.5Y-44I0.0J0.5;N390 G01Y44.5;N400 G03X69Y44.5I-0.5J0.0;N410 G01X0;N420 G03X-20Y27R20.0;N430 G00Z100.0;N440 G49X0.0Y0.0Z100.0;N440 M99;%O0100;G91G01Z-5.0F20.0;G90G01X-32.5Y7.5

14、F60.0;Y-7.5;X32.5;Y7.5;X-32.5;X-45.5Y20.5;Y-20.5;X45.5;Y20.5;X-45.5;X-58.5Y33.5;Y-33.5;X58.5;Y33.5;X-58.5;X0Y0;M99;%O1035N10 G90G54G00Z100.0N15 T03M06;N20 M03S500;N30 G00X30.0Y0.0;N40 M98P30110;N45 G00X30.0Y0N50 G51X0Y0Z0I1200J1200K1000;N60 M98P30110;N70 G50;N80 G51X0Y0Z0I1400J1400K1000;N90 M98P3011

15、0;N100 G50;N120 G90G00X0Y0Z130;N130 M99%O0110 N10 G90G00X25Y0;N20 Z50;N25 G01Z20;N30 G91G01Z-5.0F30;N40 G03I-25F100;N50 G90G00Z50;N60 M99;%O1045N10 T02M06;N20 G43X0Y0Z100H02S500M03;N30 M08;N40 Z23Y17;N50 G01Z20F100;N60 G01X-30Y17;N70 G03X0Y42R30F30;N80 M98P30120;N90 G51X0Y0I-1000J1000;N100 M98P30120

16、;N110 G51X0Y0I-1000J-1000;N120 M98P30120;N130 G51X0Y0I1000Y1000;N140 M98P30120;N150 G50;N160 M05M09;N170 M99;%O0120G00G90X00Y42;G91G01Z-5.0F20.0;G90G01X40.0Y42F60;G02X45Y39I0J-3;G01Y31;G03X56Y20I3Y0;G01X64;G02X69Y15I0J-3;G01 Y-5;X35;Y5;X65;Y10;X35;Y35;G01 X0Y42;G00 X0Y0;M99;%O1055;G17G40G80G49;G90G5

17、4T04;G00X-60Y35;M03S1000M07;G43Z25H01;G99G81Z17R25F100;X60Y-35;G80G00Z200;M05M09M00;M06T05;G54G00X-60Y35;M03S1000M07;G43Z25H02;G99G83Z-3R25Q3F100;X60Y-35;G80G00Z200;M05M09M00;M06T06;G54G00X-60Y35;M03S1200M07;G43Z25H03;G99G81Z-3R25F60;X60Y-35;G80G00Z200;M05M09;M99;%O1065G90G54G00X0Y0T07G00X60Y35M03S1

18、000G43Z25H1G98G85Z15R25F100X-60Y-35G80G00Z200M05M09M00M06T08G54G00X60Y35M03S1000G43Z25H1G98G85Z-3R25F100X-60Y-35G80G00Z200M05M09M99%主程序调用铣削矩形内轮廓型腔子程序调用铣削凸圆柱子程序调用挖腔子程序调用铰孔子程序调用镗孔子程序程序结束铣削矩形内轮廓型腔子程序选01号刀具建立工件坐标系，启动主轴刀具到安全面高度，刀具长度补偿调用子程序O0100，执行2次，切削2层回参考点换02号刀具，进入精加工刀具到安全面高度，刀具长度补偿开启冷却液慢速下刀至底面沿1/4圆弧轨迹

19、切入（半径R20mm）精铣型腔的周边刀具中心轨迹圆弧半径为0.5mm铣左侧面铣下面铣右侧面精加工结束沿1/4圆弧轨迹切出（半径20mm），退刀抬刀至安全高度取消刀具长度补偿返回主程序子程序0100增量编程，直线下刀5mm进刀至第一圈扩槽的起点，并开始扩槽第一圈扩槽加工结束进刀至第二圈扩槽的起点，并开始扩槽第二圈扩槽加工结束进刀至第三圈扩槽的起点，并开始扩槽第三圈扩槽加工结束回中心，一层粗加工结束子程序结束铣削凸圆柱子程序绝对坐标编程，设定坐标系快速至安全高度选用03号刀启动主轴，转速400r/min调用子程序O0110，执行3次，切削一个整圆缩放中心（0,0，0）缩放比例X、Y轴1.2/1调用

20、子程序O0110，执行3次，切削一个整圆缩放取消缩放中心（0,0，0）缩放比例X、Y轴1.4/1调用子程序O0110，执行3次，切削一个整圆缩放取消在安全平面回到起刀点返回主程序子程序0110（以刀位点编程，切削一整圆）快速定位于点（25,0）到R点平面增量编程，直线下刀5mm逆圆切削一个整圆回到R平面子程序结束挖腔子程序选用02号刀具沿1/4圆弧轨迹切入（半径R30mm）调用子程序O0120，加工第一象限图形镜像中心（0，0），X轴镜像调用子程序O0120，加工第二象限图形镜像中心（0，0），X、Y轴镜像调用子程序O0120，加工第三象限图形镜像中心（0，0），X取消轴镜像、Y轴镜像调用子程

21、序O0120，加工第四象限图形取消比例缩放（取消镜像）主轴停，关闭切削液返回主程序子程序O0120增量编程，直线下刀5mm进刀至第一圈扩槽的起点，并开始扩槽回到中心，一层加工结束子程序结束铰孔子程序设置初始状态选04号刀具刀具快速移动到X-60 Y35主轴顺时针方向旋转，转速1000r/min刀具快速沿Z轴到25mm处调用孔加工循环，钻中心孔深3mm，继续钻X60 Y-35处的中心孔取消钻孔循环，刀具沿Z轴快速移到Z200处主轴停止，切削液关选05号刀具设定工件坐标系、刀具快速移到X-60 Y35处主轴顺时针方向旋转，转速1000r/min刀具快速沿Z轴到25mm处调用孔加工循环继续钻X60

22、Y-35处的孔取消钻孔循环，刀具沿Z轴快速移到Z200处主轴停止，切削液关选用06号刀具设定工件坐标系、刀具快速移到X-60 Y35处主轴顺时针方向旋转，转速1200r/min刀具快速沿Z轴到25mm处调用孔加工循环（铰孔）继续铰X60 Y-35处的孔取消钻孔循环，刀具沿Z轴快速移到Z200处主轴停止，切削液关返回主程序调用镗孔子程序规定参数，选07号刀具快速定位主轴顺时针方向旋转，转速1000r/min刀具快速移到Z25处镗18孔，返回R平面继续镗X-60Y-35处的孔钻循环取消，刀具快速移动到Z200处选用08号刀具主轴顺时针方向旋转，转速1000r/min刀具快速移到Z25处镗12孔，返回R平面继续镗X-60 Y-35处的孔钻循环取消，刀具快速移动到Z200处主轴停止，切削液关返回主程序3.2仿真造型1.铣削矩形内轮廓型腔 2.铣削凸圆3. 挖腔 4. 挖腔5.铰孔参考文献1 徐衡主编.数控铣床和加工中心培训教程.北京：化学工业出版社，2009.32 王令其、张思第主编.数控加工技术.北京：机械工业出版社，2007.13 王卫兵主编.数控编程100例.北京：机械工业出版社，2005.94 朱明松、王翔主编.数控铣床编程与操作项目教程.北京：机械工业出版社，2007.95 贾军、黎胜荣主编.典型零件数控车加工生产实例.北京：机械工业出版社，2011.4