数控编程毕业论文.doc

常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系 别： 机电工程 专 业： 数控编程 班 号： 数控104 学 生 姓 名： 严华 学 生 学 号： 1004033445 设计（论文）题目： 数控加工中心加工及程序编制 指 导 教 师： 宋书善 设 计 地 点： 常州信息职业技术学院 起 迄 日 期： 2013年3月 毕业设计（论文）任务书专业 数控 班级 数控104 姓名 严华 一、课题名称：数控加工中心加工及程序编制 二、主要技术指标：1.材料为45#钢 2.尺寸精度在IT713之间 3.位置精度是要保证20、30与基准B的同轴度，凸台底面与基准A的平行度。 三、工作内容和要求： 1.零件图（23张） 2.工艺卡、工序卡、刀具卡各一份 设计说明书一份 3.以中、小批量生产条件编程。 4.不准用砂布及锉刀等修饰表面（可清理毛刺）。 5.备料尺寸1208030。 6.未注公差尺寸按GB/T1804-m。锐边倒钝。 四、主要参考文献：【1】罗春华 刘海明 主编， 数控加工工艺简明教程 北京：北京理工大学出版社，2007.3 【2】杨良根 吴青松 何世松 主编， 数控技术毕业设计指导 北京：北京理工大学出版社，2009.8 【3】李立 主编， 数控机床 北京：高等教育出版社，2005.6 【4】黎震 吴安德 主编， 机械制造基础（第二版） 北京：高等教育出版社，2006.6 【5】司乃钧 主编， 机械加工工艺基础（第二版） 北京：高等教育出版社，2001.12【6】王志平 主编， 数控加工编程与操作 北京：高等教育出版社，2005.6 学 生（签名） 年 月 日 指 导 教师（签名） 年 月 日 教研室主任（签名） 年 月 日系 主 任（签名） 年 月 日毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目数控加工中心加工及程序编制 一选题的背景和意义：本课题讨论了加工中心和数控系统的基础知识和基本理论，弄清了机床的特点、零件的特点和加工要求来选择合适的数控机床及切削参数。研究了加工中心的加工工艺、加工准则、加工方法和加工过程，提高了自己专业理论和专业技能水平装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度。二我选择的课题研究的主要内容：我选择的设计课题是数控加工中心加工及程序编制、。工作的主要内容很明确,就是利用相关的软件对加工中心常用零件进行绘图和造型、制定加工工艺方案以及编写程序。，这就需要根据所学的知识选择适宜的机床，拟定出合理加工工艺方案；其中包括刀具夹具的选择，量具的选择，切削参数的合理选择和走刀路线的确定等。三主要研究（设计）方法论述：典型加工中心零件椭圆、键加工。利用相关的软件对加工中心常用零件进行绘图和造型、制定加工工艺方案以及编写程序。，这就需要根据所学的知识选择适宜的机床，拟定出合理加工工艺方案；其中包括刀具夹具的选择，量具的选择，切削参数的合理选择和走刀路线的确定等。1. 零件图的分析。2. 选择加工所用刀具，夹具及量具。3. 走刀路线的选择。4. 编写工艺卡和主要的工序卡。5. 加工程序的编制。四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工 作 内 容11月20日11月30日收集和整理相关资料；12月1日12月5日确定方案开始写开题报告12月6日12月15日典型加工中心零件椭圆、键加工12月16日12月26日查阅相关资料，了解加工中心典型零件的功能；12月21日1月16日分析典型加工中心零件椭圆、键加工工艺并进行编制；1月16日1月25日应用UG软件自动编程并完善；2月20日2月30日整理和编写设计说明书3月2日3月15日撰写数控加工中心加工及程序编制初稿；4月1日4月16日审核定稿5月25日6月9日答辩。五、指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日六、系部意见： 系主任签名： 年 月 日目 录摘 要5一 数控加工61.1 数控加工相关知识21.1.1 切削用量61.1.2 基准及分类61.1.3机械加工工艺过程及组成71.1.4 行位公差71.1.5 表面粗糙度71.1.6 工件装夹方法7二 典型零件加工82.1 图纸分析821.2零件组成112.1.3尺寸112.14 行位公差112.1.5 表面粗糙度112.1.6 非圆曲线122.2. 工艺分析122.2.1难点分析及保证方法122.2.2工艺过程13三程序及体会193.1程序表193.2 体会24致 谢24数控加工中心加工及程序编制摘 要本课题讨论了加工中心和数控系统的基础知识和基本理论，弄清了机床的特点、零件的特点和加工要求来选择合适的数控机床及切削参数。研究了加工中心的加工工艺、加工准则、加工方法和加工过程，提高了自己专业理论和专业技能水平装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度。数控加工主要介绍了数控机床的起源、特点机构、机床的应用、分类、组成、坐标系，加工中心介绍了加工中心的特点、分类、组成，本论文的重点，它就是图纸，从论文的选题到论文的结束都离不开它，也是本论文的难点，图纸着重介绍了零件的组成、材料、表面粗糙度、非圆曲线等，难点主要有图纸的尺寸分析，还有零件的装夹过程、工艺过程、刀具、坐标系。关键词 数控机床 数控加工中心 椭圆 手工编程 第 1 章 数 控 加 工1.1数控加工相关的知识1.1.1切削用量 切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等。切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。1.1.2基准及其分类 基准是零件用在确定其它点、线 、面的位置所依据的点、面根据基准功能不同，分为设计基准和工艺基准。 1设计基准 它是零件设计图纸上用来确定其他点、线、面的位置基准。2工艺基准 它是在工艺过程中采用的基准，包括以下基准 工序基准 定位基准 测量基准 装配基准1.1.3机械加工工艺的过程及组成1工艺过程 生产过程中，直接改变生产对象的形状、尺寸相对位置和性质等，使其成为 成品的过程，称为工艺过程。2机械工艺过程 工序 工序是指一个工人，再一个工作地上，对同一个工件所连续的基本组成部分，也是安排生产计划的基本单元。 工步 在一次安装中，再加工面或装配时的连接面，加工或装配工具、转速和进给量都 不变的情况下所连续完成的那一部分工序。工步是构成工序的基本单元，一次安装中可包括一个或几个工步。1.1.4行位公差零件在机械加工过程中将会产生形状误差和位置误差，形状误差会影响机械产品的工作精度、连接强度、运动平衡性、密封性、耐磨性、噪声和使用等。 1形状公差 形状公差是单一实际要素的形状所允许的变动量，允许的变动量越小，这所要求零件的形状精度越高，形状公差包括直线度、圆度、圆棱度、线轮廓度和面轮廓度等六各项目。 2位置公差 位置公差是指关联实际要素对基准所允许的变量按几何关系分为定向、定位、跳动三类公差。1.1.5表面粗糙度 表面粗糙度是指加工表面上具有较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特征，这种情况是由于再加工过程中，刀具从零件表面上分离材料的塑性变形、机械振动及刀具于被加工表面的摩擦而产生的，因此起伏甚微故可称其为微观不平度。1.1.6工件的装夹方法 1直接找正法 工件定位时由于工人用百分表，划线或目测的方法在机床上直接找正其些表面，以保证被加工表面位置精度的一种方法。 2划线找正法 先在工件上用工具加工表面的位置再安装工件时用划针按划线找正工件的方法。3夹具定位法 用夹具上的定位元件使工件获得正确位置的方法，采用夹具定位法时工件定位法迅速可靠，定位精度和生产率都较高。第2章 典型零件的加工2.1 图纸分析2.1.1图纸此图由俯视图、剖视图组成。如图2-2所示： 图2-1典型加工中心零件椭圆、键加工实体图图2-2典型加工中心零件椭圆、键加工图 技术要求：1.以中、小批量生产条件编程。2.不准用砂布及锉刀等修饰表面（可清理毛刺）。3.备料尺寸1208030。4.未注公差尺寸按GB/T1804-m。5.锐边倒钝。2.1.2零件组成。见表2-1所示：表2-1 零件组成表 组成内容 规格 椭圆 长半轴45，短半轴25，高4 键 长30，宽5，高4 通孔 28 长方体 长116，宽76，高12，4R10的倒角 凸台 长90，宽60，高18，4R6的倒角，2R10的内接圆弧，4R10的外接圆弧。 燕尾槽2R6的倒角，R10的内接圆弧，长45、15，10的内接圆弧。2.1.3尺寸1.带公差。如表2-2所示 ： 表2-2 带公差尺寸表孔尺寸公差等级轴尺寸公差等级中心尺寸公差等级8 +0.03 0IT8300.02IT8290.02IT8900.02IT7250.02IT8120.02IT8150.02IT8450.02IT8250.02IT8600.02IT71160.02IT7900.02IT7760.02IT7100.02IT9700.02IT7360.02IT8440.02IT8220.02IT8180.02IT82.不带公差。如表2-3所示： 表2-3 不带公差尺寸表孔尺寸公差等级轴尺寸公差等级中心尺寸公差等级15+0.043 0IT14R6 0-0.3IT14100.18IT14R10+0.36 0IT14R5 0-0.3IT142.1.4形位公差0.02 B 零件图俯视图中的含义是被侧表面必须位于距离为公差值0.02mm,且平行于基面B的两行平面之间。2.1.5表面粗糙度 此零件的表面粗糙度全部为3.2。2.1.6非圆曲线 该图有一个45mm25mm的椭圆。 椭圆的标准方程：X2/22.52+Y2/12.52=1 参数方程：X=22.5COS Y=12.5SIN 2.2工艺分析2.2.1难点分析及保证方法 1.重要尺寸 长度：900.02、450.02、360.02， 保证方法：分粗精加工，粗加工机床转速控制在800r/min以内，大的切削量，留5精加工，精加工机床转速控制在1000r/min以上，切削量通过改刀补来实现。 内径：8+0.03 0 保证方法：分粗精加工，（钻头）粗加工机床转速控制在800r/min以内，（铰刀）精加工机床转速控制在100r/min以内，切削量通过程序、改刀补来实现。 深度：220.02、180.02、120.02、250.02、290.02 保证方法 ：分粗精加工，粗加工机床转速控制在800r/min以内，精加工机床转速控制在1000r/min以上，切削过程中要用游标卡尺多量来确保尺寸，切削量通过改刀补来实现。检验：游标卡尺 2.表面粗糙度此零件表面粗糙度为3.2，保证方法就是分粗加工和半精加工，半精加工通过高转速小切削量来实现，零件加工过后去毛刺。 3.形位公差 用精度较高的垫块或是工件装夹在夹具上用百分表校正。 4.非圆曲线 椭圆45mm25mm椭圆的标准方程：X2/22.52+Y2/12.52=1 参数方程：X=22.5COS Y=12.5SIN保证方法：通过程序来实现 2.2.2工艺过程 该零件的毛坯材料规格为45号钢，长度为120mm，宽度为80mm，厚度为30mm。1.刀具。如表2-4所示： 表2-4 刀具表 刀具号 刀具 刀号 简介1盘铣刀60T0101铣面2立铣刀10T0202分粗精加工3钻头7.8T0303钻孔4铰刀8T0404铰孔 2.量具：0-120mm的电子游标卡尺、百分表。3.零件装夹过程。如表2-5所示：表2-5 零件装夹过程表 顺序 装夹位置 加工内容1 用台虎钳夹持工件一端伸出25mm，并用百分表校正夹紧用盘铣刀铣平上表面加工11676的外轮廓并倒角加工9060的凸台加工凸台上的燕尾槽加工燕尾槽上的键用宏程序加工大凸台最左侧的椭圆2用台虎钳夹持工件另一端伸出20mm，并用百分表校正夹紧用盘铣刀铣平上表面用固定循环程序加工两对孔4.零件加工工艺过程。如表2-6所示：表2-6 零件加工工艺过程表工序号工序工序内容加工简图设备1下料1208030锯床2铣用台虎钳夹持工件一段伸出25mm，铣11690长方体及其倒出4R10的倒角留0.05mm余量精加工铣床3铣铣中间的大凸台，留0.05mm余量精加工铣床4铣铣大凸台上最右边的燕尾槽，留0.05mm余量精加工铣床5铣铣燕尾槽上的键，留0.05mm余量精加工铣床6铣铣大凸台上最左边的椭圆铣床7铣用台虎钳夹持工件另一面伸出20mm，铣11690长方体及其倒出4R10的倒角留0.05mm余量精加工铣床8钻加工两对孔铣床9铰加工两对孔铣床5.零件加工工艺卡片。如表2-7所示：表2-7 零件加工工艺表工步工步内容刀具号刀具型号主轴转速（r/min)进给速度 (F)背吃刀量 (mm)1铣面T0101盘铣刀40010012粗铣1167629的长方体外轮廓T020210的立铣刀800100分六次下刀前五次下刀5最后下刀4.53精铣1167629的长方体外轮廓T020210的立铣刀1200800.54粗铣零件中间的凸台T020210的立铣刀800100分三次下刀前两次下刀6最后下刀4.55精铣零件中间的凸台T020210的立铣刀1200800.56粗铣凸台上的燕尾槽T020210的立铣刀800100分两次下刀前一次下刀5最后下刀4.57精铣凸台上的燕尾槽T020210的立铣刀1200800.58粗铣燕尾槽上的键T020210的立铣刀800100一次下刀3.59精铣燕尾槽上的键T020210的立铣刀1200800.510粗铣凸台最左边上的椭圆T020210的立铣刀800100一次下刀3.511精铣凸台最左边上的椭圆T020210的立铣刀1200800.512钻出两对孔T03037.9的钻头80050固定循环每次下刀 513铰出两对孔T040410的铰刀10030固定循环每次下刀57.点坐标及坐标系：如图2-2、2-3所示。a (48,38) b(58,28) c(58,-28) d(48,-38) e(39,30) f(45,24) g(45,14) h(41,7) i(45,-14) j(41,-7) k(45,-24) l(39,-30) n(0,-30) m(0,-15) q(10,-5) w(10,5) r(0,15) t(0,30) y(12,22) u(32,22) p(32,12) o(12,12) z(22,22.5) v(19.5,0)1(45,0) 2(-45,0)图2-3零件正面坐标系图图2-4零件反面坐标系图第3章 程序及体会程序编辑表3-1 程序表O0009调用子程序程序名G49G40G80G17G69取消指令M06T0101换一号刀M98P0001调用一号程序M06 T0202换二号刀M98P0002调用二号程序M06 T0202换二号刀M98P0003调用三号程序M06 T0202换二号刀M98P0004调用四号程序M06 T0202换二号刀M98P0005调用五号程序M06 T0202换二号刀M98P0006调用六号程序M06 T0303换三号刀M98P0007调用七号程序M06 T0404换四号刀M98P0008调用八号程序GOOZ100抬刀Y100退刀M05主轴停转M30程序停止并返回主程序 00001铣面程序名G54G90调用坐标系M03S300主轴转速G00Z30快速走刀X0Y0查看对刀是否正确X100移至工件外Z2下刀G01Z02F100X60切削G02I60走整圆铣面G01X30G02I30G1X0Y0G00Z100抬刀G40Y100退刀M05主轴停转M99调用子程序结束 O0002铣外轮廓程序名 G54G90M03S800调用坐标系、主轴正转、转速800 G0 Z50快速走刀 X0 Y0查看对刀是否正确 Z5快速下刀 G01G41D01X0Y50F300建立刀补 Z-24 F80下刀 X0 Y38 F100走直线 X48 Y38 走直线 G02 X58 Y28 R10走圆弧(铣R10的顺圆) G01Y-28 走直线 G02 X48 Y-38 R10走圆弧(铣R10的顺圆) G01X-48走直线 G02 X-58 Y-28 R10走圆弧(铣R10的顺圆) G01Y28走直线 G02 X-48 Y38 R10走圆弧(铣R10的顺圆) G01 X10 Y38走直线 G00 Z50抬刀 G40 X0 Y120 退刀 M05主轴停转 M99调用子程序结束 O0003铣大凸台的程序名 G54G90M03S800调用坐标系、主轴转速 G0 Z50快速走刀 X0 Y0查看对刀是否正确 Z5快速下刀 G01G41D01X0Y40F300建立刀补 Z-17 F80下刀 X0 Y30走直线 X39 Y30 F100走直线 G02 X45Y24 R6走圆弧（铣R6的顺圆） G01 Y14走直线 G02X41Y7R10走圆弧（铣R10的顺圆） G03Y-7R10走圆弧(铣R10的逆圆) G02X45Y-14R10走圆弧（铣R10的顺圆） G01Y-24走直线 G02X39Y-30R6走圆弧（铣R6的顺圆） G01X-39Y-30走直线 G02X-45Y-24R6走圆弧（铣R6的顺圆） G01Y-14走直线 G02X-41Y-7R10走圆弧 （铣R10的顺圆） G03Y7R10走圆弧(铣R10的逆圆) G02X-45Y7R10走圆弧（铣R10的顺圆） G01Y24走直线 G02X-39Y30R6走圆弧（铣R6的顺圆 ） G01X10走直线 G00Z50快速抬刀 G40X0Y120刀补取消、退刀 M05主轴停转 M99调用子程序结束 O0004铣燕尾槽的程序名 G54G90M03S800调用坐标系、主轴正转、转速800 G00Z50快速走刀 X0Y0查看对刀是否正确 Z5快速下刀 G01G41D01X0Y50F300建立刀补 Z-11F80下刀 X0 Y30走直线 X39 Y30 F100走直线 G02 X45Y24R6走圆弧(铣R6的顺圆 )G01 Y14走直线 G02X41Y7R10走圆弧(铣R10的顺圆) G03Y-7R10走圆弧(铣R10的逆圆) G02X45Y-14R10走圆弧(铣R10的顺圆) G01Y-24走直线 G02X39Y-30R6走圆弧（铣R6的顺圆） G01X0走直线 Y-15走直线 X10Y-5走直线 G03X10Y5R-7.5走圆弧（铣R6大于180的逆圆） G01X0Y15走直线 Y30走直线 X10Y30走直线 G00Z50快速抬刀 G40X0Y120退刀 M05主轴停转 M99 调用子程序结束 O0005键程序 G54G90M03S800调用坐标、主轴正转、转速800 G00Z50快速下刀 X0Y0(G51.1Y0)查看对刀是否正确(铣以X轴的键用镜像） Z5快速下刀 G01G41D01X0Y50F300建立刀补 Z-4F80下刀 X12Y22F100走直线 X32走直线 G02Y12R5走圆弧（铣R5的顺圆） G01X12走直线 G02Y22R5走圆弧（铣R5的顺圆） G01X20走直线 G00Z50抬刀 G40X0Y120(G50.1)退刀（G50.1取消镜像指令）M05主轴停转 M99调用子程序结束O0006椭圆程序名G54G90M03S800调用坐标、主轴正转、转速800G00Z50抬刀G68X0Y0R90工件台旋转90Z5快速下刀G01Z-3F30下刀#1=0定义变量的初始值N10#2=22.5*COS#1计算变量#3=12.5*SIN#1计算变量G41G01D01X#2Y#3建立刀补#1=#1+1计算和数（角度增加1）IF#1LE360GOTO10移到N10G40G01X0Y0取消刀补G69G00Z50取消旋转、抬刀M05主轴停转M99调用子程序结束O0007钻孔程序名G55G90M03S800调用坐标、主轴正转、转速800G00Z50快速走刀X0Y0查看对刀是否正确Z5快速下刀G81X45Y0Z-35R5F60钻孔循环指令X-45钻另一边的孔G00Z50快速抬刀G80X0Y120取消钻孔循环指令M05主轴停转M99调用子程序结束O0008铰孔程序名 G55G90M03S800调用坐标、主轴正转、转速800 G00Z50快速走刀X0Y0查看对刀是否正确Z5快速下刀G81X45Y0Z-35R5F30铰孔循环指令X-45铰另一边的孔G00Z50快速抬刀G80X0Y120取消铰孔循环指令M05主轴停转M99调用子程序结束体 会 三年的大学生活似弹指一挥间，从刚跨入大专时的失落和迷茫，到现在即将走上工作岗们的从容、坦然。我知道，这又是我们人生中的一大挑战，角色的转换。这除了有较强的适应力和乐观的生活态度外，更重要的是得益于大学三年的学习积累和技能的培养。时间如此的短暂，三年的大学学习生活就要告别了。“毕业设计”它是用一种无声的语言元素来表达对学习的肯定；也是这三年来对所学到知识的一个概括。 通过本次毕业设计，我学到了很多，也深刻的认知自己这三年来失去了许多，极大的认识了自己的不足，在本次毕业设计，也觉得这一个多月来过的比较充实，天天忙着查资料，在用软件画图时，同学也给予很大的帮助，同时也感谢学校给予我这次展现的平台，感谢所有老师这几年来的关心与陪伴。以后即将踏入社会。我们应该多学一些知识、多掌握一些技能，这样以后才不会被社会淘汰。即使我们以后走上工作岗位也要不断的学习；不断的磨练自己；使自己主宰这个社会而不是社会主宰你。毕业设计（论文）成绩评定表一、指导教师评分表（总分为70分）序 号考 核 项 目满 分评 分1工作态度与纪律102调研论证103外文翻译54设计（论文）报告文字质量105技术水平与实际能力156基础理论、专业知识与成果价值157思想与方法创新5合计70指导教师综合评语： 指导教师签名： 年 月 日 二、答辩小组评分表（总分为30分）序 号考 核 项 目满 分评 分1技术水平与实际能力52基础理论、专业知识与成果价值53设计思想与实验方法创新54设计（论文）报告内容的讲述55回答问题的正确性10合计30答辩小组评价意见（建议等第）： 答辩小组组长教师签名： 年 月 日三、系答辩委员会审定表1 审定意见2审定成绩（等第）_ _ 系主任签字： 年 月 日24本科毕业设计（论文）开题报告学生姓名学号专业班级指导教师职称单 位课题性质设计 论文课题来源科研 教学 生产 其它毕业设计（论文）题目开题报告（阐述课题的目的、意义、研究现状、研究内容、研究方案、进度安排、预期结果、参考文献等）一、论文研究的目的、意义 1、现实意义：指出现实当中存在这个问题，需要去研究，去解决，本课题的研究有什么实际作用。 2、理论意义：论文的理论和学术价值。二、研究现状 1、国内研究现状：（国内对此课题研究到了什么程度） 2、国外研究现状：（国外对此课题研究到了什么程度）三、研究内容此部分即为论文大纲（大纲格式如下：）绪论(论文研究的目的、意义论文研究的内容论文的研究方法)1。（只写该标题的名称即可） 11。 111。 12。 121。 21。 211。四、研究方案 此部分内容为研究方法，即通过何种途径完成本篇论文。如观察法、调查法、实验法、 经验总结法、个案法、比较研究法、文献资料法等。在介绍方法时简单写一下通过此方法研究出了什么内容。五、进度安排在毕业任务书中有，粘贴过即可。六、预期结果本部分为你的论文预期达到什么程度。（即达到本科毕业论文答辩水平）七、参考文献参考文献的格式一定要写对。1、期刊格式：序号主要责任者文献题名J刊名，年，卷（期）：起止页码如：1 周颖，王姣.谈邮政储蓄银行对银行业竞争格局的影响J.商业时代，2006 2 景玉琴.构建中小企业政策性金融支持体系J.上海金融学院学报，20042、著作格式：序号主要责任者文献题名文献类型标识出版地：出版者，出版年. 起止页码如：1 陈晓红.中小企业融资M 北京.中国金融出版社，20013、报纸文章：序号主要责任者. 文献题名N. 报纸名，出版日期（版次）4、电子文献：序号主要责任者. 电子文献题名电子文献及载体类型标识.电子文献的出处