球形手柄课程设计.doc

沈阳理工大学no沈阳理工大学课程设计专用纸 前言1 1零件的数控工艺分析21.1零件图的分析21.2数控工艺分析41.3刀具和切削用量的选择41.4零件的装夹及夹具的选择5 2 数控加工程序的编制52.1程序原点的设置52.2对刀方法和设置62.3数值计算62.4编制程序7 3 总结9 参考文献10前言数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点（cutterlocationpoint简称cl点）。刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点，多轴加工中还要给出刀轴矢量。在普通机床上加工零件时，首先应由工艺人员对零件进行工艺分析，制定零件加工的工艺规程，包括机床、刀具、定位夹紧方法及切削用量等工艺参数。同样，在数控机床上加工零件时，也必需对零件进行工艺分析，制定工艺规程，同时要将工艺参数、几何图形数据等，按规定的信息格式记录在控制介质上，将此控制介质上的信息输入到数控机床的数控装置，由数控装置控制机床完成零件的全部加工。我们将从零件图样到制作数控机床的控制介质并校核的全部过程称为数控加工的程序编制，简称数控编程。数控编程是数控加工的重要步骤。理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样要求的合格零件，同时应能使数控机床的功能得到合理的利用与充分的发挥，以使数控机床能安全可靠及高效地工作。数控编程是目前cad/capp/cam系统中最能明显发挥效益的环节之一，其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。由于生产实际的强烈需求，国内外都对数控编程技术进行了广泛的研究，并取得了丰硕成果。数控编程课程设计是我们机械设计制造及其自动化专业数控方向学生在学习完本科大纲要求的“数控编程”“工艺设计”及数控仿真系统加工软件后进行的一次综合性课程设计。本课程设计的目的在于通过编程，并在数控加工仿真软件中进行仿真，使我们熟悉数控车床和数控铣床编程流程。当然，由于水平有限，在设计中难免有很多纰漏，恳请老师指正。1零件的数控工艺分析1.1零件图的分析 该零件表面由圆柱、螺纹以及圆球表面组成，如图：其中尺寸精度和表面粗糙度要求如图。零件材料为45钢，热处理调质硬度220-250hbs，为了便于装夹，坯件左端应预先留出夹持部分，所以毛坯件选50.0mm的棒料，长度为100mm。 数控加工工序卡零件图号零件名称文件编号 第 页nc 01轴工序号工序名称材 料01粗车4502精车03车螺纹04切槽05切断主程序名子程序名 加工原点%01010刀 刀具半径补偿 刀具长度补偿工 装工步号工步内容夹具刀具1粗车外圆三爪卡盘t012精车外圆三爪卡盘t023车外螺纹三爪卡盘t034切断零件三爪卡盘t04更改标记更改单号 更改日期工艺员校对审定 批准1.2数控工艺分析1.3刀具和切削用量的选择车外圆可选用107弯头车刀，车圆球和车圆柱表面均可，最后用切槽刀，螺纹刀，切断刀。主轴转速取粗车切削速度v=90m/min，根据毛坯直径，并结合机床说明书选取粗车时转速n=500r/min。进给速度计算得，车外圆时选取进给量f=0.4mm/r，计算得粗车进给速度f=200mm/min。精车用f=100mm/min，车外螺纹用f=150mm/min，切断用f=50mm/min。表2 刀具选择及参数刀号刀具名称规格用途t01 外圆粗车刀 107粗车外轮廓t02 外圆精车刀宽6mm精车t03螺纹刀车外螺纹 t04切槽刀宽4mm切断零件1.4零件的装夹及夹具的选择 装夹方案可知坯件轴线和左端端面为定位基准，左端采用三爪自定心卡盘夹紧即可 。2 数控加工程序的编制2.1程序原点的设置程序原点是指程序中的坐标原点，即在数控加工时，刀具相对于工件运动的起点。本次加工中以右端球心o点为基准建立坐标系，坐标原点为o。2.2对刀方法和设置采用g54设定工件坐标系时的对刀方法：毛坯为50.0mm的棒料，欲加工最大直径为48mm，总长为92mm的零件。编程时采用程序段g54 设定工件坐标系，工件坐标系原点o设在以右端球心o点。加工时采用的1号刀具为95硬质合金机夹偏刀（如图3所示），并作为基准刀具；2号刀具为硬质合金机夹切槽刀，3号刀具为硬质合金机夹螺纹刀，4号刀具为硬质合金机夹切断刀。基准刀具刀尖点的起始点为p。 图3 刀具安装位置示意图 以上操作步骤完成了基准刀具的对刀。此时，若执行程序段g54 后，则crt屏幕上的绝对坐标值处显示基准刀具刀尖在工作坐标系的位置（x169.200 z217.500）。2.3数值计算 起刀点坐标（0，0）； 逆圆弧终点（36.8，-27.8） 顺圆弧终点（29，-47.2） 直线终点（29，-53） 顺圆弧终点（35，-55） 直线终点（35，-63） 倒角终点（40，-65）左端面终点（40，-85）2.4编制程序o1010;g54 g98 g21;m03 s800 m08;t0101;g00 x50 z2;g71 u1.5 r2 p100 q200 u0.5 w0.1 f200;n100 g01 x0 z0;g03 x36.8 z-27.8 r-20;g02 x29 z-47.2 r50;g01 z-53;g00 x31;g01 x35 r-2;z-63;x36;x40 z-65;n200 z-89;t0202 m03 s500;g70 p100 q100f100;g40 g00 x100 z50;m05;t0303g00 x41 z-62;g76 p20160 q80 r0.1;g76 x38.052 z-75 r0 p974 q400 f150;g00 x100 z50;m05;t0404;m03 s800;g00 x42 z-77;g75 r0.5;g75 x30 z-89 p2000 q3800 f0.1;g00 x36;z-77;g01 x40 z-75 f50;g00 z-89;x30;g01 x15;g00 x26;g01 x30 r2;g00 z-89;g01 x2;g00 x100;z50;m09;m05;m30;3 总结 通过这次课程设计对数控车床系统进行程序指令编写以及应用，使自己进一步熟悉了工艺编制过程及数控基本编程指令基本意义。从以上编写的程序，我们可以了解到数控技术在生产中的应用，熟悉了数控编程的步骤和方法，基本上掌握了数控车削零件加工编程，使自己加深了数控指令的应用和重要性。而且通过本次课程设计，基本达到了对已修课程熟悉并加深了基础知识的练习与应用能力的基本要求，达到了大学教育的目的。 参考文献1.王爱玲.现代数控编程技术及应用.北京：国防工业出版社，20052.王绍俊.机械制造工艺设计手册. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，19813.艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册（第三版）.北京：机械工业出版社，20044.杨叔子.机械加工工艺手册. 北京：机械工业出版社，20035.袁哲俊.刀具设计手册.北京：机械工业出版社，1