数控编程课程设计

机电工程系机电工程系 数控数控编编程程课课程程设计设计 题目：题目： 凸台零件的设计与加工凸台零件的设计与加工 专业：专业： 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 班级：班级： 07010701 班班 姓名：姓名： 段段 葵葵 学号：学号： 指导教师指导教师： 肖传军肖传军 2010 年年 11 月月 19 日日 目目 录录 一、一、 课程设计概述课程设计概述.2 二、二、 设计目的设计目的.2 三、三、 设计任务设计任务.2 四、四、 设计要求设计要求.2 、绘制零件图、绘制零件图.2 、编制零件数控加工工艺规程、编制零件数控加工工艺规程.6 、确定夹具及夹紧方案、确定夹具及夹紧方案.6 、确定零件设计原点与加工原点、确定零件设计原点与加工原点.7 五、编制零件加工工艺并编制数控加工程序五、编制零件加工工艺并编制数控加工程序。.7 、使用挖槽功能，对工件外槽进行铣槽加工使用挖槽功能，对工件外槽进行铣槽加工.6 、铣槽、铣槽.7 、中心钻进行定位打孔、中心钻进行定位打孔.8 、钻头打通孔、钻头打通孔.8 、仿真程序、仿真程序.9 六、心得体会六、心得体会.12 参考文献参考文献.13 附件一附件一.14 附件二附件二.15 数控编程数控编程课程设计任务书课程设计任务书 一、一、课程设计概述课程设计概述 数控编程课程设计实训是机械设计制造及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。 通过数控编程课程设计实训的学习，要求学生能够独立设计箱体和型腔壳体类零件， 能独立完成零件的实体造型，绘制工程图，并能够合理的选择卡具和加工设备，分析加工 工艺，独立完成数控编程，生成 NC 代码，最终完成零件的加工。本课程设计不仅提高了学 生的设计能力，绘图能力，编程能力，还可以锻炼其机床操作能力，对今后的工作和学习 打下坚实的基础。 二、二、设计目的设计目的 通过本次课程设计，了解并掌握利用 pro/E 软件对零件进行结构设计能力，计算机绘 图能力及掌握计算机辅助制造过程和方法，培养自动编程的技能。掌握数控机床进行机械 加工的基本方法，巩固数控加工编程的相关知识，将理论知识与实际工作结合起来，并最 终达到能够独立从事数控加工程序编制的工作能力。 三、三、设计任务设计任务 根据本任务书提供的零件图及相关技术要求，用 pro/E 软件完成零件设计，工程图绘 制，零件工艺分析，加工工序卡的编制，用 pro/E 或 MasterCAM 软件进行数控加工程序的 编制，最后用华中 HNC-21M 数控机床加工出所设计工件。 四、四、设计要求设计要求 、绘制零件图。、绘制零件图。 绘制一个液压油筒端盖，利用 Pro/E 绘图软件进行零件绘图，其步骤如下： 、选择 front 平面作为基准平面，rignt 作为右视图，采用拉伸绘图，绘出 240mm240mm60 mm 的方形体积快，如下图（一）： 图（一） 、使用先前平面作为基准平面，绘制 180mm1800mm 正方形，倒角 R16,向下拉伸切 割外轮廓 8mm，如图（二）： 图（二） 、以先前平面作为基准平面，绘制如图一个 60mm60mm 的方体，然后用挖空向下 8mm，并对中心槽内倒 R8 的圆角，即得到下图，如图（三） ； 图（三） 、使用先前平面作为基准，在中心绘制一个 R8 的圆并打通， ，即得如图（四） ； 图（四） 、使用先前平面作为基准平面，在中心绘制一个 R13 圆，向下拉伸 6mm 即得到沉孔如 图（五） ； 图（五） 、使用先前平面作为基准平面，在 180mm180mm 正方形的各边上中点出画 R20 的圆拉 伸 8mm.得到如图（六） 图（六） 、使用先前平面作为基准平面，分别以上一步 R20 的圆心画 R5 的圆并打通。得到如图 （七） 图（七） 、通过以上绘制零件图，可以用 Pro/E 绘制工程图，如附图： 、编制零件数控加工工艺规程。、编制零件数控加工工艺规程。 制作本端盖的毛坯为 240mm240mm、厚度为 60mm 的方型 45 号钢，使用数控铣床冷加 工，共分为五步，其中包括毛坯去毛刺（钳工） 、铣零件内 60mm60mm 方形槽、铣零件内 孔（410） 、铣零件内环形槽、外型加工、对零件进行倒圆角加工。 、使用挖槽功能，对工件外槽进行铣槽加工，使用 10 的铣刀（高速钢刀具） ，吃刀量 为 5 mm，采用斜插式方式进行槽加工。 、铣 26mm 深 6mm 的槽，利用 10mm 的铣刀进行加工； 、用 6 的中心钻进行定位打孔。 、按照第三步的路线用 10mm 的钻头打通孔。 、确定夹具及夹紧方案。、确定夹具及夹紧方案。 本零件加工需要使用两组夹具，前四个加工步骤使用虎钳，而后两个加工步骤使用 的是压板，后两步使用零件的四个孔进行定位加紧，然后进行加工。 、确定零件设计原点与加工原点。、确定零件设计原点与加工原点。 本零件的工件零点是在毛坯的几何中心，而其加工中心在（X0，Y0，Z0） ，此工件的 对刀点是（X0，Y0，Z0） 。 五、编制零件加工工艺并编制数控加工程序。五、编制零件加工工艺并编制数控加工程序。 利用 PRO/E 绘好零件图后，将零件图“保存副本”输入名称和文件类型选择 “IGES”格式确定生成“IGES”格式文件，通过 MASTERCAM 打开该文件，进行仿真试 验，我得到了如下走刀路线及仿真程序，得到五个走刀路线图，分别进行如下展示， 、使用挖槽功能，对工件外槽进行铣槽加工，使用 10 的铣刀（高速钢刀具） ，吃刀量 为 5 mm，采用斜插式方式进行槽加工。 、铣 26mm 深 6mm 的槽，利用 10mm 的铣刀进行加工； 、用 6 的中心钻进行定位打孔。 ； 、按照第三步的路线用 10mm 的钻头打通孔 、通过软件仿真得到程序如下： % O0000 (PROGRAM NAME - DK) (DATE=DD-MM-YY - 21- 11-10 TIME=HH:MM - 03:26) N100G21 N102G0G17G40G49G80G9 0 (TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 10.) N104T1M6 N106G0G90X-129.889Y- 127.944A0.S1000M3 N108G43H1Z50. N110Z10. N112G1Z-4.F100. N114X127.944F150. N116Y-120.461 N118X-129.889 N120Y-112.978 N122X127.944 N124Y-105.495 N126X-129.889 N128Y-98.011 N130X127.944 N132Y-90.528 N134X87.356 N136G3X93.229Y- 83.045R21.25 N138G1X127.944 N140Y-75.562 N142X95.193 N144G3X95.25Y-74.R21.25 N146G1Y-68.078 N148X127.944 N150Y-60.595 N152X95.25 N154Y-53.112 N156X127.944 N158Y-45.629 N160X95.25 N162Y-38.145 N164X127.944 N166Y-30.662 N168X95.25 N170Y-23.179 N172X127.944 N174Y-15.696 N176X95.25 N178Y-14.75 N180X90. N182G2X77.748Y- 8.212R14.75 N184G1X127.944 N186Y-.729 N188X75.268 N190G2X76.887Y6.754R14. 75 N192G1X127.944 N194Y14.237 N196X86.145 N198G2X90.Y14.75R14.75 N200G1X95.25 N202Y21.721 N204X127.944 N206Y29.204 N208X95.25 N210Y36.687 N212X127.944 N214Y44.17 N216X95.25 N218Y51.654 N220X127.944 N222Y59.137 N224X95.25 N226Y66.62 N228X127.944 N230Y74.103 N232X95.25 N234G3X93.85Y81.587R21. 25 N236G1X127.944 N238Y89.07 N240X88.982 N242X127.944Y96.553 N244X-129.889 N246Y104.036 N248X127.944 N250Y111.52 N252X-129.889 N254Y119.003 N256X127.944 N258Y126.486 N260X-129.889 N262Y89.07 N264X-88.982 N266G3X- 93.85Y81.587R21.25 N268G1X-129.889 N270Y74.103 N272X-95.25 N274G3Y74.R21.25 N276G1Y66.62 N278X-129.889 N280Y59.137 N282X-95.25 N284Y51.654 N286X-129.889 N288Y44.17 N290X-95.25 N292Y36.687 N294X-129.889 N296Y29.204 N298X-95.25 N300Y21.721 N302X-129.889 N304Y14.237 N306X-86.145 N308G2X- 76.887Y6.754R14.75 N310G1X-129.889 N312Y-.729 N314X-75.268 N316G2X-77.748Y- 8.212R14.75 N318G1X-129.889 N320Y-15.696 N322X-95.25 N324Y-23.179 N326X-129.889 N328Y-30.662 N330X-95.25 N332Y-38.145 N334X-129.889 N336Y-45.629 N338X-95.25 N340Y-53.112 N342X-129.889 N344Y-60.595 N346X-95.25 N348Y-68.078 N350X-129.889 N352Y-75.562 N354X-95.193 N356G3X-93.229Y- 83.045R21.25 N358G1X-129.889 N360Y-90.528 N362X-87.356 N364G3X-74.Y- 95.25R21.25 N366G1X-14.75 N368Y-90.528 N370X14.75 N372Y-90. N374G3X13.007Y- 83.045R14.75 N376G1X-13.007 N378G2X-3.016Y- 75.562R14.75 N380G1X3.016 N382G2X14.75Y-90.R14.75 N384G1Y-95.25 N386X74. N388G3X95.25Y-74.R21.25 N390G1Y-14.75 N392X90. N394G2Y14.75R14.75 N396G1X95.25 N398Y74. N400G3X74.Y95.25R21.25 N402G1X14.75 N404Y90. N406G2X12.115Y81.587R1 4.75 N408G1X-12.115 N410G2X- 14.721Y89.07R14.75 N412G1X14.721 N414G0Z50. N416X-129.889Y-127.944 N418Z6. N420G1Z-8.F100. N422X127.944F150. N424Y-120.461 N426X-129.889 N428Y-112.978 N430X127.944 N432Y-105.495 N434X-129.889 N436Y-98.011 N438X127.944 N440Y-90.528 N442X87.356 N444G3X93.229Y- 83.045R21.25 N446G1X127.944 N448Y-75.562 N450X95.193 N452G3X95.25Y-74.R21.25 N454G1Y-68.078 N456X127.944 N458Y-60.595 N460X95.25 N462Y-53.112 N464X127.944 N466Y-45.629 N468X95.25 N470Y-38.145 N472X127.944 N474Y-30.662 N476X95.25 N478Y-23.179 N480X127.944 N482Y-15.696 N484X95.25 N486Y-14.75 N488X90. N490G2X77.748Y- 8.212R14.75 N492G1X127.944 N494Y-.729 N496X75.268 N498G2X76.887Y6.754R14. 75 N500G1X127.944 N502Y14.237 N504X86.145 N506G2X90.Y14.75R14.75 N508G1X95.25 N510Y21.721 N512X127.944 N514Y29.204 N516X95.25 N518Y36.687 N520X127.944 N522Y44.17 N524X95.25 N526Y51.654 N528X127.944 N530Y59.137 N532X95.25 N534Y66.62 N536X127.944 N538Y74.103 N540X95.25 N542G3X93.85Y81.587R21. 25 N544G1X127.944 N546Y89.07 N548X88.982 N550X127.944Y96.553 N552X-129.889 N554Y104.036 N556X127.944 N558Y111.52 N560X-129.889 N562Y119.003 N564X127.944 N566Y126.486 N568X-129.889 N570Y89.07 N572X-88.982 N574G3X- 93.85Y81.587R21.25 N576G1X-129.889 N578Y74.103 N580X-95.25 N582G3Y74.R21.25 N584G1Y66.62 N586X-129.889 N588Y59.137 N590X-95.25 N592Y51.654 N594X-129.889 N596Y44.17 N598X-95.25 N600Y36.687 N602X-129.889 N604Y29.204 N606X-95.25 N608Y21.721 N610X-129.889 N612Y14.237 N614X-86.145 N616G2X- 76.887Y6.754R14.75 六、六、 心得体会心得体会 本次的课程设计就让我们初步的体验到了做数控编程设计是怎么样的流程。从这次设 计任务的准备过程中我感受到了很大的压力，发现自己现在学的东西还远远不够，仅仅只 会编程是不行的，还要系统的学习其他方面的很多知识，比如一些常用的软件 MasterCAM ，PRO/E，南京宇航数控仿真软件等，在本行业中还要学习材料科学，加工基础多门课程。 可见，在以后的工作中要把一件事情做出色还是不那么容易的，很多时候看到别人总是那 么容易的就设计出来了，其实里面包含了以前的许多汗水。所以，不管学什么都要用心的 去学 回首四年的学习时间，我学的关于机械设计制造方面的知识也有一些了，不过以前学 的东西在今天看来过于分散也过于简单，比如 Pro/E 绘图软件绘制零件图，我也只是会草 绘和拉伸实体这些步骤其中也没考虑零件是否能加工出来，零件用什么材料最好，但是在 实际加工中这些条件都是必不可少的。MasterCAM 仿真软件也只是会绘制一些平面图形， 但其实这个软件还有许多重要的功能，其中较为重要的有自动生成加工程序和仿真加工。 还有南京宇航仿真软件是一款专门针对仿真加工的软件，以前只是会车削加工，而这次要 用到铣削加工。从这些软件的功能可以看出设计制造一个零件时很不容易的，要把很多东 西融合在一起才可以实现一个零件从无到有。 本次设计最头疼的就是数控仿真软件的学习了，在使用该软件时，刚开始就自己摸索， 怎么样导入由 PRO/E 转换过来的文件，怎么样使用该软件进行仿真线路的确定，每取得一 小部分的成功就对自己笑一下，可是后来实在是不知道怎么样去做了，就下载了视频教程， 跟着视频操作步骤一步一步的来学习。功夫不负有心人，学了很久才有一点点起色。很多 时候将现有书本上的程序输入到仿真软件中都出现错误，或者运行后根本就不是所要的结 果。由此可见，理论和现实还是有一定差别的。 总之，在本次的数控程序编程课程设计中，由于肖华老师对我们兴趣的启发与引导， ，精心设计安排此次课程设计的内容，还特意给我们更多的课程设计时间按，使我们能更 好地达到课程设计目的，为以后做毕业设计做好充分的准备。本次实训我第一次亲身感受 了所学知识与实际的应用，理论与实际的相结合，让我们大开眼界，也算是对以前所学知 识的一个初审吧!这次实训对于以后学习、找工作也真是受益菲浅。 参考参考文献文献 1.数控加工概论，李诚人编著，清华大学出版社，2006 年出版。 2.数控加工自动编程，吴明有编著，清华大学出版社，2008 年出版。 3 数控加工程序编制 ，王洪编著，北京机械工业出