数控铣削课程方案设计书

1、数控编程课程设计专用纸机械设计制造及其自动化专业0801班 15 、数控编程课程设计任务书 一、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。

2、 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、 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，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。 课程设计题目不限，但内容需满足设计要求。 四、设计要求 1）绘制零件图。 了解该零件在部件

3、或总成中的位置和功用，以及部件或总成对该零件提出 的技术要求；找出其主要技术要求和技术关键，并在下面拟定工艺规程时予以考 虑；对所加工的零件进行结构工艺性分析， 分析其结构特点；检查所给零件图的 完整性和正确性，完成该零件的实体结构设计并按照机械制图标准绘制其零件 图； 2）编制零件数控加工工艺规程。 在对零件进行详细分析的基础上，按照数控加工工艺确定原则，确定整个 零件的加工工艺规程，确定毛坯，确定加工的工艺基准；拟定零件的工艺路线， 包括确定各加工表面的加工方法、正确划分加工阶段、合理安排加工工序的顺序、 选择工装、刀具、量具，并对其加工工艺参数进行确定；确定对刀点和换刀点。 3）确定夹具

4、及夹紧方案。 对某一道相对复杂的工序，在确定定位装夹方案的基础上，选择一个合适 的夹具，完成本工序的加工。该夹具应具有定位可靠，装卸方便、操作安全方便 省力、夹紧可靠且适当等特点，适合于数控机床的加工使用。 4）确定零件设计原点与加工原点。 对将进行数控加工的工序，确定加工零点、换刀方式，确定其编程坐标系， 并最终通过绘制数控加工编程坐标系的方式予以明确。标识对刀点和换刀点。 5）编制零件加工工艺并编制数控加工程序。 参照数控加工编程坐标系图，按照数控加工工艺规程，采用自动编程方式 对该工序进行数控程序的编制，生成 NC代码，并在数控仿真软件上进行调试。 6）现场加工。 将已经调试好的零件加工

5、程序，使用 RS232传输线，将其导入数控机床，安 装好所需刀具，夹紧工件，对刀找到编程原点，进行数控加工。 7）编写课程设计说明书。 设计说明书需打印： 正文：宋体五号，单倍行距； 页眉：宋体小五号，内容包括班级姓名 数控编程课程设计说明书字 样； 设计结果包括：设计任务书，设计思路，设计步骤，设计过程的说明和阶段 结果，并附有零件实体模型图，工程图，工艺分析方案，刀具和夹具选择方案， 现场加工结果。 二、实体造型 2.1建立新文件 启动Pro/Engineer，单击“文件”“新建”按钮，在弹出的对话框中选择“新建”，选 择“实体”类型，输入文件名hegai.prt ，并取消选择“使用缺省模

6、板”，确认后在弹出的 “新文件选项”对话框中选择 mm ns_part_solid的模板，进入实体建模环境。 2.2通过拉伸命令建立模型 (1) 单击拉伸命令，在top平面上拉伸 lOOmrnX lOOmrnX 25mm的立方体，如图 2.2.1 所示； 图 2.2.1 (2) 利用拉伸命令，以上表面为拉伸面，绘制如图2.2.2所示的封闭图形，然后选择去除 材料，深度为15mm得到实体如图2.2.3所示； 图 2.2.2 图223 (3) 然后继续使用拉伸命。在80X 80mmB勺正方形顶点绘制 4个$ 10的圆，如图2.2.4 所示。然后选择去除材料，深度为5。得到实体模型如图 2.2.5所

7、示； 图 2.2.4 r K I j T VLI 图 2.2.5 (4) 最后继续使用拉伸命令，以上表面为拉伸平面，画4个$6的圆，和$ 10同心。然后 拉伸去除材料，选择通孔，得到最后实体模型如图2.2.6所示； 图 2.2.6 三、加工工艺 3.1毛坯 机械加工中，需要根据零件的特性和功能确定毛坯的种类。毛坯的种类包括铸铁、锻 件、型材、挤压件、冲压件以焊接组合件等，这里我们采用毛坯为100mnX lOOmnK 35mm的 灰铸铁。 3.2机床以及夹具选择 数控加工机床主要的规格的尺寸与工件的轮廓尺寸相适应，小工件选择小型机床， 大工 件选择大型机床，同时，还要考虑零件的加工要求精度，合理

8、使用机床设备。 夹具分为虎钳，工艺板和直接装夹，要根据加工工件的加工部位以及加工深度来选择夹 具。 此处我们选择数控机床为华中数控 HNC-21M所以用夹具为平口钳装夹。 3.3刀具选择 刀具是数控加工重要的工艺内容之一，它不仅直接影响着机床的加工效率，而且能保证 加工质量。与传统的加工方面相比，数控机床对刀具的要求更高，不仅要求刀具的精度，刚 度，耐用度，而且要求尺寸稳定，安装调试方便。因此对于零件的材料和加工需求，选择合 适材料的刀十分重要。 根据零件的需要，比如槽宽、槽深、零件材料等工件尺寸选择合适尺寸的刀具也是重要 的环节。一般的平面、槽或者孔都采用立铳刀、端面铳刀以及合适大小的钻头，

9、对于一些变 斜角轮廓或者主体型面的加工，常使用球头铳刀、环形铳刀、锥形刀等等， 刀具数量也根据工件工艺合适选择，以合理、数量小为原则，减少机床的换刀时间，增 加机床加工效率。 此处零件根据工艺，需要选择0 12mm的高速立铳刀。 3.4加工工艺分析 这个零件为凸台类的零件，要求精度不是很高， 通过设计图纸确定加工工艺，做到基面 先行，先粗后精，先主后次，工序集中等原则。 3.5工艺参数计算 通过查表来确定切削速度 Vc和进给量f 主轴转速N=1000Vc/n d 其中Vc为切削速度，n是圆周率，d为刀具直径 进给速度F=f X z X n 其中f为进给量，z为齿数，n为主轴转速 加工工序计算详

10、见附件三。 3.6数控加工工序卡片 零件名称 零件材料 夹具 使用设备 班级 姓名 日期 凹槽类零件 灰铸铁 平口虎 钳 HNC-21M 机制 0801 殷琪 11.11 工步 号 工步内容 所选加 工方式 刀具号 刀具规格 及名称 主轴 转速 （r/min） 进给 速度 (mm/min ) 被吃 刀量 （mm） 1 铳削上表 面 面铳削 T1 0 12的端 铳刀 660 528 2 2 铳削凹槽 体积块铳 削 T1 0 12的端 铳刀 660 528 2 3 中心钻定 位 打孔 T2 0 6的中心 钻 1000 150 2 4 打0 6的通 孔 打孔 T3 0 6的基本 钻头 1200 10

11、0 2 5 铳 0 10X 5mmB勺轮廓 轮廓铳削 T4 0 5的端铳 刀 1000 400 2 设计小结 在这次实训中，经过一系列的困难挫折，我终于完成了课程设计，并且知道了解了许 多知识，包括： （1） 在设计腔槽零件时，不能随心所欲，一定要符合实际加工要求，能够在现实条 件和工具加工设备中加工出来。 （2） 在使用仿真加工程序加工零件出现过切或切错的时候，一定要重新分析加工工 艺，分析NC代码，然后再通过在 PRO-E软件上对零件进行重新制造或修改， 再次生成NC代码，直到零件仿真加工完成。 （3）在现场加工的时候，一定要对好刀具，否则会造成零件加工的失败。 通过数控编程课程设计实训的

12、学习，我提高了动手能力，丰富了理论知识，并能够 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。这次课程设计不仅提高了我的设计能力，绘图能力，编程能力，还锻炼了我的机床操 作能力，对今后的工作和学习打下坚实的基础。 通过本次课程设计，我了解并掌握了利用 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，培养了自动编程的技能。掌握了数控机床进行 机械加工的基本方法，巩固了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

13、独立从事数控加工程序编制的工作能力。 六. 参考文献 1. 王润孝主编机床数控原理与系统西安：西北工业大学出版社.1989 2. 毕承恩，丁乃建编著.现代数控机床.北京：机械工业出版社.1991 3. 李诚人等编.机床计算机数控.西安：西北工业大学出版社.1988 .1993 4. 竺钦尧，尉忠信，王润孝编著.机床数字控制北京：航空工业出版社 5. 林其骏主编.机床数控系统.北京：中国科技技术出版社.1993 七. 感想 经过一个星期的实训，我学习了很多知识，熟练地掌握了 Pro/E的操作，包括零件的实 体制造，工程图的生成和仿真加工， 以及现场加工的各种注意事项和操作。 另外，我也知道 了数

14、控编程的一些事项。 虽然时间短暂，但我学到了平时很多没有注意的事情。 比如在试验过程中，要保持严谨 严肃认真科学的态度，这样才能避免一些不必要的错误， 减少试验时间，提高成功率。 还有 在实验出现错误的时候， 要一步一步的检查排除， 这是最简单有效的方法， 也是最直接的方 法。只有这样不断的改正，实验才能最终获得成功。 在此，要特别感谢在本次实训中我的指导老师赵老师和帮助我的同学， 因为你们我才得 以顺利完成本次课程设计，谢谢你们！ 八. 附件 (1)工程图 (2) NC程序 %1234 N15 GO G17 G99 G54 N20 G90 G94 N25 GO G49 N30 T1 M06

15、N35 S1000 M03 N40 G0 Z50. N45 X13.374 Y-30. N50 Z22.5 N55 G1 Z12.5 F150. N60 X-13.374 N65 X20.352 Y30. N70 X60. N75 Y20. N80 X25.202 N85 X23.601 Y10. N90 X60. N95 Y0. N100 X18.975 N105 X23.601 Y-10. N110 X60. N115 Y-20. N120 X25.202 N125 X20.352 Y-30. N130 X60. N135 X-60. Y-40. N140 X60. N145 Y-50.

16、N150 X-60. N155 Y-30. N160 X-20.352 N165 X-25.202 Y-20 N170 X-60. N175 Y-10. N180 X-23.601 N185 X-18.975 Y0. N190 X-60. N195 Y10. N200 X-23.601 N205 X-25.202 Y20. N210 X-60. N215 Y30. N220 X-20.352 N225 X-60. Y40. N230 X60. N235 Y50. N240 X-60. N245 X13.374 Y30. N250 X-13.374 N255 Z50. N260 G0 X19.8

17、44 Y-25.043 N265 Z17.5 N270 G1 Z7.5 F100. N275 X15.511 N280 G2 X13.105 Y-23.844 12.167 J7.365 N285 G1 X13.105 Y-23.844 Z7.5 N290 G3 X4.886 Y-20.065 I-13.105 J-17.672 N295 G1 X4.886 Y-20.065 Z7.5 N300 X24.974 N305 X24.974 Y-20.065 Z7.5 N310 G3 X24.905 Y-15.088 I-7.296 J2.387 N315 G1 X-24.905 N320 G2

18、X-23.585 Y-12.774 I7.227 J-2.59 N325 G1 X-23.585 Y-12.774 Z7.5 N330 G3 X-21.719 Y-10.111 I-15.389 J12.774 N335 G1 X-21.719 Y-10.111 Z7.5 N340 X21.719 N345 X21.719 Y-10.111 Z7.5 N350 G2 X19.645 Y-5.134 I17.255 J10.111 N355 G1 X-19.645 N360 G3 X-18.975 Y-.156 I-19.329 J5.134 N365 G1 X-18.975 Y-.156 Z7

19、.5 N370 X18.975 N375 X18.975 Y-.156 Z7.5 N380 G2 X19.565 Y4.821119.999 J.156 N385 G1 X-19.565 N390 G3 X-21.54 Y9.798 I-19.409 J-4.821 N395 G1 X-21.54 Y9.798 Z7.5 略 N800 G1 X21.539 N805 G3 X19.564 Y4.821I17.435 J-9.798 N810 G1 X19.564 Y4.821 Z2.5 N815 X-19.565 N820 X-19.565 Y4.821 Z2.5 N825 G2 X-18.9

20、75 Y-.156 I-19.409 J-4.821 N830 G1 X18.975 N835 G3 X19.645 Y-5.134I19.999 J.156 N840 G1 X19.645 Y-5.134 Z2.5 N845 X-19.645 N850 X-19.645 Y-5.134 Z2.5 N855 G2 X-21.719 Y-10.111 I-19.329 J5.134 N860 G1 X21.719 N865 G3 X23.585 Y-12.774 I17.255 J10.111 N870 G1 X23.585 Y-12.774 Z2.5 N875 G2 X24.906 Y-15.

21、088 I-5.907 J-4.904 N880 G1 X24.906 Y-15.088 Z2.5 N885 X-24.905 N890 X-24.905 Y-15.088 Z2.5 N895 G3 X-24.974 Y-20.066 I7.227 J-2.59 N900 G1 X-4.886 N905 G3 X-13.104 Y-23.845 I4.886 J-21.45 N910 G1 X-13.104 Y-23.845 Z2.5 N915 G2 X-15.511 Y-25.043 I-4.574 J6.167 N920 G1 X-15.511 Y-25.043 Z2.5 N925 X-1

22、9.844 N930 X-19.844 Y-25.043 Z2.5 N935 G3 X-13.104 Y-23.845 I2.166 J7.365 N940 G2 X13.104 Y-23.845 I13.104 J-17.671 N945 G3 X23.585 Y-12.774 14.574 J6.167 N950 G1 X23.585 Y-12.774 Z2.5 N955 G2 X23.585 Y12.774 I15.389 J12.774 N960 G3 X13.104 Y23.845 I-5.907 J4.904 N965 G2 X-13.104 Y23.845 I-13.104 J1

23、7.671 N970 G3 X-23.585 Y12.774 I-4.574 J-6.167 N975 G1 X-23.585 Y12.774 Z2.5 N980 G2 X-23.585 Y-12.774 I-15.389 J-12.774 N985 G3 X-19.844 Y-25.043 I5.907 J-4.904 N990 G1 Z-2.5 N995 X-15.511 N1000 X-15.511 Y-25.043 Z-2.5 N1005 G3 X-13.104 Y-23.845 I-2.167 J7.365 N1010 G1 X-13.104 Y-23.845 Z-2.5 N1015

24、 G2 X-4.886 Y-20.066 I13.104 J-17.671 N1020 G1 X-24.974 N1025 G2 X-24.905 Y-15.088 I7.296 J2.388 N1030 G1 X-24.905 Y-15.088 Z-2.5 N1035 X24.905 N1040 X24.905 Y-15.088 Z-2.5 N1045 G3 X23.585 Y-12.774 I-7.227 J-2.59 N1050 G1 X23.585 Y-12.774 Z-2.5 N1055 G2 X21.719 Y-10.111 I15.389 J12.774 N1060 G1 X-2

25、1.719 N1065 G3X-19.645 Y-5.134 I-17.255 J10.111 N1070 G1 X-19.645 Y-5.134 Z-2.5 N1075 X19.645 N1080 X19.645 Y-5.134 Z-2.5 N1085 G2 X18.975 Y-.156 I19.329 J5.134 N1090 G1 X-18.975 N1095 G3 X-19.564 Y4.821 I-19.999 J.156 N1100 G1 X-19.564 Y4.821 Z-2.5 N1105 X19.565 N1110 X19.565 Y4.821 Z-2.5 N1115 G2

26、X21.539 Y9.798 I19.409 J-4.821 N1120 G1 X-21.539 N1125 G3 X-23.585 Y12.774 I-17.435 J-9.798 N1130 G1 X-23.585 Y12.774 Z-2.5 N1135 G2 X-24.786 Y14.776 I5.907 J4.904 N1140 G1 X-24.786 Y14.776 Z-2.5 N1145 X24.785 N1150 X-24.785 N1155 G2 X-25.069 Y19.753 I7.107 J2.902 N1160 G1 X-25.069 Y19.753 Z-2.5 N11

27、65 X-3.222 N1170 X-3.222 Y19.753 Z-2.5 N1175 G2 X-13.104 Y23.845 I3.222 J21.763 N1180 G1 X-13.104 Y23.845 Z-2.5 N1185 G3 X-14.644 Y24.731 I-4.574 J-6.167 N1190 G1 X-20.711 N1195 X4.886 Y-20.066 N1200 X24.974 N1205 G2 X19.844 Y-25.043 I-7.296 J2.388 N1210 G1 X19.844 Y-25.043 Z-2.5 N1215 X15.511 N1220

28、 X19.709 Y-5.369 N1225 X19.709 Y-5.369 Z-2.5 N1230 G2 X23.578 Y12.765 I19.265 J5.369 N1235 G1 X25.069 Y19.753 N1240 X3.222 N1245 G3 X13.104 Y23.845 I-3.222 J21.763 N1250 G1 X13.104 Y23.845 Z-2.5 N1255 G2 X14.644 Y24.731 I4.574 J-6.167 N1260 G1 X14.644 Y24.731 Z-2.5 N1265 X20.711 N1270 X20.711 Y24.73

29、1 Z-2.5 N1275 G3 X13.104 Y23.845 I-3.033 J-7.053 N1280 G2 X-13.104 Y23.845 I-13.104 J17.671 N1285 G3 X-23.585 Y12.774 I-4.574 J-6.167 N1290 G1 X-23.585 Y12.774 Z-2.5 N1295 G2 X-23.585Y-12.774 I-15.389 J-12.774 N1300 G3 X-13.104 Y-23.845 I5.907 J-4.904 N1305 G2 X13.104 Y-23.845 I13.104 J-17.671 N1310

30、 G3 X23.585 Y-12.774 I4.574 J6.167 N1315 G1 X23.585 Y-12.774 Z-2.5 N1320 G2 X23.585 Y12.774 I15.389 J12.774 N1325 G3 X20.711 Y24.731 I-5.907 J4.904 N1330 G1 Z50. N1335 G0 G49 N1340 T2 M06 N1345 S1200 M03 N1350 G0 Z50. N1355 X-40. Y40. N1360 G81 X-40. Y40. Z-6 R18.5 F6. N1365 Y-40. N1370 X40. N1375 Y

31、40. N1380 G80 N1385 G0 Z50. N1390 G0 G49 N1395 T3 M06 N1400 S1200 M03 N1405 G0 Z50. N1410G83X40. Y40. Z-26 Q27. R18.5 F30. N1415 Y-40. N1420 X-40. N1425 Y40. N1430 G80 N1435 G0 Z50. N1440 G0 G49 N1445 T4 M06 N1450 S1000 M03 N1455 G0 Z50. N1460 X37.5 Y40. N1465 Z17.5 N1470 G1 Z10.5 F100. N1475 G3 X42

32、.5 Y40. I2.5 J0. N1480 X37.5 Y40. I-2.5 J0. N1485 G1 Z50. N1490 G0 X-42.5 N1495 Z15.5 N1500 G1 Z10.5 F100. N1505 G3 X-37.5 Y40. I2.5 J0. N1510 X-42.5 Y40. I-2.5 J0. N1515 G1 Z50. N1520 G0 Y-40. N1525 Z15.5 N1530 G1 Z10.5 F100. N1535 G3 X-37.5 Y-40. I2.5 J0. N1540 X-42.5 Y-40. I-2.5 J0. N1545 G1 Z50.

33、 N1550 G0 X37.5 N1555 Z15.5 N1560 G1 Z10.5 F100. N1565 G3 X42.5 Y-40. I2.5 J0. N1570 X37.5 Y-40. I-2.5 J0. N1575 G1 Z50. N1580 G0 Y40. N1585 Z15.5 N1590 G1 Z8.5 F100. N1595 G3 X42.5 Y40. I2.5 J0. N1600 X37.5 Y40. I-2.5 J0. N1605 G1 Z50. N1610 G0 X-42.5 N1615 Z15.5 N1620 G1 Z8.5 F100. N1625 G3 X-37.5 Y40. I2.5 J0. N1630 X-42.5 Y40. I-2.5 J0. N1635 G1 Z50. N1640 G0 Y-40. 数控编程课程设计专用纸机械设计制造及其自动化专业0801班 N1645 Z15.5 N1650 G1 Z8.