机械数控机床毕业设计38湖南工学院典型零件的数控加工工艺与编程.doc
机械数控机床毕业设计38湖南工学院典型零件的数控加工工艺与编程
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机械毕业设计论文
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机械数控机床毕业设计38湖南工学院典型零件的数控加工工艺与编程,机械毕业设计论文
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湖 南 工 学 院 课程设计说明书 院系：机械工程系 专业：机械制造与自动化 班级： 0507 课 题： 典型零件的数控加工工艺与编程 姓 名：吴德智 指导老师：陈丰峰 职称：讲师 职称： 2007 年 12 月 nts- - 2 - - 课程设计评语： 课程设计答辩负责人签字： 2007 年 12 月 日 nts- - 3 - - 目 录 （一）设计题目 ,分析零件图 。 （二） 明确零件各部分的尺寸要求。 （三） 选定数控加工设备 和选用或设计夹具 及刀具初步选用 。 （四） 确定零件机加工工艺过程 （填写工艺卡片）。 (五 ) 选定工件坐标系并计算编程所需的各点坐标值。 （六） 编制零件在所选数控机床上的加工程序。 (七 ) 参考文献 。 nts- - 4 - - （一） 设计题目 1、 设计 题目：典型零件的数控加工工艺与 编程。 零件名称：支架 材料： HT150 加工批量：中批量 零件图样如下图： 2、 所给毛坯：各部分留有 3 毫米 切削 加工量的灰铸铁 锻模 件 。 nts- - 5 - - （二） 分析零件图，明确零件各部分的尺寸要求 由 分析 所给题目图样可知整个零件以 B 面为基准面 ； 零件由圆柱面 、圆锥面 和平面组成，圆柱部分由内外圆柱面构成套筒 类 结构。 零件的主要技术参数： 各部分以 B 面为基准加工各加工面表面粗糙度需达到 12.5 m； 28.5mm 孔粗糙度要求 6.3 m，公差要求上偏差 0.084mm 且以 B 面为基准垂直度公差要求 0.10mm； 2 个 9mm 孔要求为阶梯孔，且表面粗糙度要求 2.5 m； 2 个销轴孔为圆锥孔； 18mm 槽上偏差 0.11mm，侧面表面粗糙度 12.5 m，底面下偏差 0.10mm。 因为只有 B、 C、 F、凹形槽 、孔 D 和阶梯孔有公差精度 和粗糙度 要求， 其他面没有要求，在数控机床是加工是大材小用。 所以 在数控机床上 要加工的面有： B 面、 C 面、 F 面、 凹形槽 和阶梯孔。 （三） 选定数控加工设备 和选用或设计夹具 、 量具 及 刀具 初步选用 1、选定数控加工设备 分析此零件，主要以加工表面为主，则主要选用数控铣床加工 ，考虑到加工 18 毫米槽还要 选用卧式铣床，所以对于此零件我们选用 卧式数控车床、 立式 数控 铣床和卧式 数控 铣床加工 。 2、选用或设计夹具 分析零件各表面形状特征 和此零件中批量生产需要设计专用夹具 和平口钳组合 作为此零件加工用夹具。 参考机械制造工艺学第二版 机床夹具设计 选用粗基准 加工两侧面 选用 C 面作为工件粗基准设一 V 形垫铁 设计 夹具图纸如下： 夹具设计（图一） （加工 B、 F面 、孔 D和凹形槽） nts- - 6 - - 夹具设计（图二） （加工 C面和阶梯孔） 3、量具选用 由图纸上尺寸精确度要求及量具的精确度我们选用游标卡尺作为加工此零件的量具。 参考最新刀具设计制造与质量检验实用手册 (软件版 ) nts- - 7 - - 4、刀具初步选用 操 作 选用刀具 操 作 选用刀具 铣粗基准面 C 30mm 立铣刀 D 孔倒角 车刀 铣粗基准面 B 80mm 面 铣刀 精铣 C 面 20mm 立铣刀 粗钻 D 孔 20mm 钻刀 打阶梯孔 14mm钻头和 9mm钻头 精铣 D 孔 20mm 立铣刀 精铣凹形槽 30mm 盘铣刀 参考 最新刀具设计制造与质量检验实用手册 (软件版 ) （四） 确定零件机加工工艺过程（填写工艺卡片） 支架加工工艺过程 参考机械制造工艺学第二版 (五 ) 选定工件坐标系并计算编程所需的各点坐标值 A、 粗铣粗基准面 C 及粗、精铣基准面 C 铣 C面使用 30mm立铣刀 ， 刀路轨迹如右图 1所示， 以左下角顶点为工件原点 所以 1 点坐标 （ 0， 30） 2 点坐标 （ 46， 30） 3 点坐标 （ 46， 13） 4 点坐标 （ 0， 13） 支架 机床设备 工序号 工序内容 定位基准 1 模锻 2 调质 3 磁性探伤 4 粗 铣粗基准面 C 立式铣床 5 粗、 精铣 B 基准面 粗基准面 C 立式铣床 6 钻 D 孔 基准面 B 立式铣床 7 孔 D 倒角 基准面 B 卧式车床 8 精铣凹形槽 基准面 B 卧式铣床 9 粗、 精 铣平面 C 基准面 B 立式铣床 10 钻阶梯孔 基准面 B 立式铣床 图 1 nts- - 8 - - B、 粗、精铣基准面 B 铣 B 面使用 80mm 面铣刀，刀路轨迹如右图 2 所 示 以 O 点为工件坐标原点 所以 1 点坐标计算如下： 552=X2+Y2 X=Y X=Y 39 1 点坐标 （ 39， 39） 同理 得 ： 2 点坐标 （ 18， 18） （六） 编制零件在所选数控机床上的加工程序 A、 粗铣粗基准面 C 选用数控 铣床铣削平面 C 刀路轨迹如图 1 所示 粗铣 程序如下： 精铣程序如下： O0001； O0002； N0010 G90 G17 G40 G54; N0010 G90 G17 G40 G54; N0020 G00 X0 Y30 Z5; N0020 G00 X0 Y30 Z5; N0030 M03 S100; N0030 M03 S300; N0040 Z-2; N0040 Z-3; N0050 GO1 X46 Y30 F100; N0050 GO1 X46 Y30 F50; N0060 Y13; N0060 Y13; NOO70 X-16; NOO70 X-16; N0080 X0 Y0 Z15; N0080 X0 Y0 Z15; N0090 M30; N0090 M30; % % B、粗、精铣基准面 B 同样采用数控铣床铣削 B 基准面 刀路轨迹如图 2 所示 粗铣程序如下： 精铣程序如下： OOOO3; OOOO4; N0010 G90 G17 G40 G54; N0010 G90 G17 G40 G54; N0020 GOO X50 Y50 Z5; N0020 GOO X50 Y50 Z5; N0030 M03 S100; N0030 M03 S300; NOO40 Z-2; NOO40 Z-3; N0050 GO1 X25 Y25 F100; N0050 GO1 X25 Y25 F50; N0060 Z15; N0060 Z15; N0070 XO YO Z15; N0070 XO YO Z15; NOO80 M30 NOO80 M30 % % 图 2 nts- - 9 - - C、 钻孔 D 在铣床上安装上钻刀就可以钻孔了，如图 2 所示 选用 O 点作为工件的工件坐标系原点。 钻孔程序如下： O0005; N0010 G90 G17 G80 G40 G54; N0020 GOO X0 Y0 Z5; N0030 MO3 S3OO; N0040 G01 Z-60 F50; N0050 GOO Z15; N0060 M30 % D、 铣孔 D 铣孔 D 主程序如下： 子程序如下： O0006; O0007; N0010 G90 G17 G80 G40 G54; N0010 G90 G17 G80 G40 G54; N0020 G00 X0 Y0 Z5; N0020 G41 G03 X20.8 Y0 I0 J0 F100 D01; N0030 M03 S300; N0030 G01 XO YO; N0040 G01 Z-10; N0040 M99; N0050 M98 P0007; % N0060 Z-20; N0070 M98 P0007; 刀补 D01=15.75mm N0080 Z-30; NOO80 M98 P0007; N0090 Z-40; N0100 M98 P0007; N0110 Z-50; N0120 M98 P0007; N0130 Z-60; N0140 M98 P0007; N0150 Z10; N0160 M3O; % E、 精铣凹形槽 铣凹形槽选用卧式铣床 ，刀具轨迹 及工件坐标系，如图 3 所示 铣凹形槽程序如下： O0008; N0010 G90 G17 G80 G40 G54; N0020 G00 X-55 Y0 Z5; N0030 MO3 S300; N0040 G01 Z-3 F100; N0050 X-40; N0060 Z10; N0080 M30; N0070 GOO XO YO; % 图 3 nts- - 10 - - F、 钻阶梯孔 O0009; O0010 N0010 G90 G17 G80 G40 G54; N0010 G90 G17 G80 G40 G54; N0020 GOO X15 Y12 Z10; N0020 GOO X15 Y12 Z10; N0030 MO3 S300; N0030 MO3 S300; N0040 G01 Z-20 F50; N0040 G01 Z-9 F50; N0050 Z10; N0050 Z10; N0060 G01 X45 Y32 F200; N0060 G01 X45 Y32 F200; N0070 G01 Z-20 F50; N0070 G01 Z-9 F50; N0080 Z10; N0080 Z10; N0090 G00 X0 Y0; N0090 G00 X0 Y0; N0100 M30 N0100 M30 % % (七 ) 参考文献 1、 机械设计手册软件版 R2.0 机械工业出版社 2、 机械工程材料第
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