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毕业设计定稿
江西现代职业技术学院
毕业设计任务书
课题SKbs00107板类零件的编程与加工
院系机械分院
专业班级
学生姓名
学号
指导老师
审批
目录
任务书封面……………………………………………………..1
目录……………………………………………………..2
设计任务书……………………………………………………..3
前言……………………………………………………..4
摘要……………………………………………………..5
1设计说明书...........................................................................6
1.1绪论……………………………………………………………..6
1.1.1数控编程及其发展………………………...………..………6
1.1.2.手动编程和自动编程两种…………………..……………...7
1.2、工艺分析与选择.........................................8
1.2.1.工艺分析………….……………………………..……………..8
1.2.2.装夹方案……………………………………………………………8
1.2.3.内孔加工………………………………………………………9
1.2.4.掉头装夹………………………………………………………9
1.2.5.加工工序卡………………………………………………….10
1.3、主要加工程序………………………………………….…….11
1.3.1.CAD零件图……………………………………………………….11
1.3.2确定坐标系………………………………………………….12
1.3.3.工件坐标系…………………………………………………13
1.3.4.手动编程......................................14
1.4、三维图…………………………………………………………15
1.5、仿真加工刀路与仿真立体图.......................16
1.5.1.仿真加工刀路图...............................16
1.5.2.仿真加工立体图……………………………………….17
1.6、毕业设计总结…………………………………………..18
1.7、自动编程…………………………………………………19-26
设计任务书
一、设计课题:
SKbs00107板类零件的编程与加工
二、设计目的:
(1)了解数控车床的基本原理。
(2)了解数控车削加工编程的内容和步骤。
(3)掌握数控车削加工程序的编程架构、格式和零件的数控编程方法。
三、设计要求:
1.设计计算要有过程;
2.要求每组提供一份电子稿,放在教务科电脑里;
3.每人交毕业设计说明书一份,内含用CAD画的零件图并建有工件坐标系,每把刀具走刀轨迹图、数控仿真加工效果图,工件装夹图。
手工编制的零件加工程序、数控工艺分析有关说明,刀具明细表,要求打印装订。
4.每天要到指定教室签到,并在其中完成规定工作量,无故不得离开,否则按旷课论处。
四、设计内容:
1.完成零件的加工工艺分析,制定零件的加工方案,机床选择、工件装夹方法、数控加工工艺分析,工件坐标系建立、工序与工步划分、刀具选择、对刀点与换刀点选择、刀具走刀路线设计、切削用量选择等;
2.零件图上各基点坐标计算;
3.填写工艺文件、刀具明细表;
4.零件加工程序清单;
5.零件用数控仿真加工效果图或加工实物一个;
6.设计说明书一份。
前言
毕业设计是我们大学学习生活中很重要的一部分,也是我们在学校学习的最后的一个环节,是评价我们是否是一个合格的大学生的重要评价标准,因此在做毕业设计的时候我都是怀着一个对自己负责态度去做的。
在刚接到要做毕业设计的任务,我一下子感到无从下手,有点迷茫的感觉,由于从来没有做过毕业设计,经过几天的老师讲解和上网查资料,慢慢的会做了。
与此同时我也我也知道了数控加工是机械行业里一门较火的专业,数控技术是数字程序控制数控机械实现制动工作的技术。
它广泛用于机械制造和自动化领域,较好的解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。
随着计算机、自动控制同时,社会经济的飞速发展,对数控装置和数控机械要求在理论、应用方面有迅速的发展与提高。
随着改革开放深入发展,全国特别是国有大中型企业及三资企业,在生产中都广泛地应用了数控加工技术和计算机辅助加工技术。
由于市场竞争日益激烈,从而导致对专业性的人才大量需要。
随着民营经济的飞速发展,我国沿海经济发达地区(如:
广东、浙江、江苏、深圳等),数控技术人员需求量大,所以我觉得数控行业有着十分好的前景,也就试着做这方面的设计,加上在学校也学了这方面的知识(课程)对数控编程也有一定的了解,因此就选择了这个课题。
要成为数控编程员就要具备:
掌握数控加工工艺和数控机机床的操作、机械设计与制造等知识,熟练掌握CAD/CAM、Pro/E、UG等相关软件;掌握数控手工和自动编程等技术。
这样的高要求能更好的考察我们的综合知识掌握的怎么样,从而作这个设计来检验一下自己是否是一名合格的大学生。
经过这三个星期的学习准备,我的毕业设计已经完成,在这三个星期的忙碌中我学会了许多,学会了如何与老师、同学的交流,与同学的配合,知道了如何利用书本网络来找自己所需要的资料,知道了团队的力量等等。
摘要
同学们都知道数控加工目前是一门热门的专业,正在高速发展。
数控加工程序是有多道复杂的程序组成,这就为我们学习带来了一定的复杂性,为了让我们简单易懂更容易学,编写了这份零件的数控车削编程与操作设计。
这份毕业设计包含了:
设计任务书、摘要、前言、设计说明书等几个部分。
设计的主要内容是对我们日常机械加工常见的工件比较典型的一个零件进行系统的编程与操作设计,从数控加工前应该做的准备开始到数控加工工艺分析、刀具的选择、工件的装夹方式以及夹具的选择、程序编制中的数据计算、材料的选择加工时所注意的问题做了说明。
因为我们在校所学的是华中系统,所以这里所讲的都是以华中系统为主的说明。
由于我们是第一次接触做毕业设计,知道自己能力不足、水平有限所做的毕业设计有许多不足之处,希望老师指导改正。
1设计说明书
1.1、绪论
数控加工就是将加工数据和工艺参数输入到机床,机床的控制系统对输入信息进行运算与控制,并不断的向CNC系统机床运动的电动机功能部件————机床的伺服机构发脉冲信号,伺服机构对脉冲信号进行交换和放大处理,然后由传动机构驱动数控机床,从而加工零件,所以数控加工的关键就是加工是的数据和工艺参数,即数控编程。
1.1.1数控编程及其发展
数控机床和普通机床不同,整个加工过程中不需要人员的操作,而由程序来进行控制。
在机床上加工零件时,首先要分析零件图样的要求、确定合理的加工路线与工艺参数、计算刀具的运动轨迹的位置数据;然后把全部工艺过程以及其他辅助功能(主轴的正传(或反转)、切削液的开(或关)、换刀等)按顺序进行,用指定的指令代码和程序格式编制成————即数控编程。
程序输入到车床里面后,装夹工件,最后对刀修改刀补,最后把工件加工完成。
把从零件图样开始到获得正确的程序为止的全过程称为零件加工程序的编制。
1.1.2.数控编程一般分为手动编程和自动编程两种
1.1.2.1.手动编程
手动编程是指程序编制的整个过程步骤都是由人员手动编写来完成的。
对于几何图形不太复杂的零件,所需要的加工程序不长,计算也比较简单,出错的机会较少,这时用手动编程即及时又经济,因而手动编程被广泛的应用于图形简单的点定位加工及平面轮廓加工中。
但是工件复杂,特别是加工宏程序或工件非常复杂时,使用手动编程将十分繁琐、费时,而且容易出现错误,就会出现手动编程跟不上数控机床加工的情况。
影响生产,此时必须用自动编程的方法编制程序。
1.1.2.2.自动编程
自动编程有二种:
APT软件编程和CAM软件编程。
APT软件是利用计算机相应的处理程序后置处理程序进行处理,以得到加工程序的编程方法。
在具体的编程过程中,除拟定工艺方案仍主要依靠人工方案外,(有些自动编程系统能自动确定最佳的加工工艺参数),其余的工作,包括数值计算、编写程序单、制作控制介质、程序检验等各项工作均由计算机自动完成。
编写人员只需根据图样的要求,使用数控语言编写出零件加工的源程序,送入计算机,由计算机自动地进行数值计算、后置处理,编写出零件加工程序单,宾噶在屏幕模拟显示加工过程,及时修改,直至自动穿出数据加工纸带,或将加工程序通过直接通信的方式送入数控机床,指挥机床工作。
CAM软件是将加工零件以图形形式输入计算机,由计算机自动进行数值前置处理,在屏幕上形成加工轨迹,及时修改,在通过后置处理形式加工程序输入数控机床进行加工。
自动编程的出现使得一些计算繁琐、手动编写很困难。
或手动无法编出的程序都能实现。
本设计根据零件的具体加工位置和零件的工艺特点,可以选择手动编程、也可以利用计算机进行自动编程的方式。
1.2、工艺分析与选择
1.2.1.工艺分析
1.夹工件一端伸出45mm,用45°断面车刀车端面
2.用中心钻钻中心孔,用直径12的麻花钻钻通孔
3.用93°外圆车刀粗车左端外轮廓至43mm处
4.用75°外圆车刀精车左端外轮廓至43mm处
5.用刀宽为3mm的切槽刀切左端切槽
6.用60°内圆车刀粗精车左端内孔至49mm处及内切槽
7.掉头夹左端直径80处作为精基准,加工右端外轮廓以及圆弧切槽
8.用60°内圆车刀粗精车右端内孔至47mm处
9.加工右端内螺纹
1.2.2.装夹方案
夹工件一端伸出45mm
左端外轮廓加工
1.2.3.内孔加工
1.2.4.掉头装夹
1.2.5.加工工序卡
单位名称
江西现代职业技术学院
产品名称或代号
零件名称
Skbs00107
数控加工工艺分析
轴类零件
07
工序号
程序编号
夹具名称
使用设备
车间
三爪卡盘
数控车
数控车车间
工序号
工步内容
刀具号
刀具规格(㎜)
主轴转速(r/min)
进给速度
㎜/min
背吃刀量(㎜)
备注
1
左端外圆
T01
93°外圆粗车刀
700
120
1.5
2
精车左端外圆
T01
75°外圆精车刀
1600
160
0.4~0.6
3
左端切槽
T02
90°外切槽刀
500
25
0.2
4
钻孔
Ф12的钻头
600
5
粗车左端内轮廓
T03
60°内粗车刀
700
120
1.2
6
精车左端内轮廓
T03
60°内精车刀
1800
200
0.4~0.6
7
左端内切槽
T04
90°内切槽刀
400
20
0.2
8
右端外圆
T01
93°外圆粗车刀
700
120
1.5
9
精车右端外圆
T01
75°外圆精车刀
1600
60
1
10
右端圆弧切槽
T05
R2R3圆弧刀
500
25
0.2
11
粗车右端内轮廓
T03
60°内粗车刀
700
120
1.2
12
精车左端内轮廓
T03
60°内精车刀
1800
200
0.4~0.6
13
右端内螺纹
T03
60°内精车刀
1800
200
0.4~0.6
1.3、主要加工程序
1.3.1.CAD零件图
1.3.2确定坐标系
左面坐标系
右面坐标系
1.3.3.工件坐标系
左面坐标系:
1.X30Z0
2.X30Z-4.04
3.X33.5Z-9.5
4.X33.5Z-13.6
5.X40Z-13.6
6.X40Z-42.24
7.X32.5Z-13.6
8.X32.5Z-9.5
9.X25Z0
10.X25Z-4.04
11.X21.5Z-9.5
12.X21.5Z-13.6
13.X16Z-13.6
14.X16Z-48.6
15.X22.5Z-13.6
16.X22.5Z-9.5
右面坐标系:
17.X18Z0
18.X18Z-5.91
19.X21.03Z-23.08
20.X23.06Z-23.08
21.X24.95Z-34.46
22.X28Z-34.46
23.X28Z-51.96
24.X24.95Z-48.21
25.X24.95Z-38.21
26.X10.187Z0
27.X10.187Z-13.5
28.X7Z-13.5
29.X7Z-29
30.X6Z-29
31.X6Z-45.6
1.3.4.手动编程
O001(左端外轮廓及切槽)
M03S700T0101F120
G0X87Z2
G71U1.2R0.5P1Q2X0.6Z0.1
G0X100Z100
M03S1600T0101F165
G0X87Z2
N1G0X60
G1Z0
Z-4.05
G03X67Z-9.5R6
G01Z-13.6
X80
Z-42.23
N2G0X87
G0X100Z100
M03S500T0202
G0X68Z3
Z-13.6
G01X65F25
G00X68
Z-12.5
G01X65
G0X68
G00X100Z100
M30
O0002(左端内轮廓及切槽)
M03S700T0303F120
G0X11Z3
G71U1.2R0.5P1Q2X-0.6Z0.1
G0X100Z100
M03S1600T0303F165
G0X11Z3
N1G0X50
G01Z0
Z-4.05
G02X43Z-9.5R6
G01Z-13.6
X32
Z-48.6
N2X11
G00Z100
M03S500T0404
G0X48Z2
G01Z-13.6
X45
G0X48
Z-12.5
G01X45
G0X48
Z100
M30
O0003(右端外轮廓及圆弧切槽)
M03S700T0101F120
G0X87Z2
G71U1.2R0.5P1Q2X0.6Z0.1
G00X100Z100
M03S1600T0101F165
G0X87Z2
N1G0X36
G01Z0
Z-5.92
X42.052Z-23.08
X46.114
X49.893Z-34.47
X56
Z-51.97
N2X87
G0X100Z100
M03S500T0202
G0X560Z3
Z-48.21
G01X51
G0X58
Z-46.21
G01X51
G0X58
Z-44.21
G01X51
G0X58
X-42.21
G01X51
G0X58
Z-41.21
G01X51
G0X58
G0X100Z100
M03S500T0505
G0X58Z3
G01Z-43.21
G01X42F100
G0X58
Z-28.08
G01X36.114
G0X58
X100Z100
M30
O0004(右端内轮廓及螺纹)
M03S700T0303F120
G0X11Z2
G71U1.2R0.5P1Q2X-0.6Z0.1
G0X100Z100
M03S1600T0303F160
G0X11Z2
N1G0X20
G01Z0
Z-13.5
X14.5
Z-45.6
N2X11
G0Z100
M03S500T0606
G0X14Z2
G82X15.2Z-29F1.5
X15.6Z-29
X15.8Z-29
X16.0Z-29
G0Z100
X100
M30
1.4、三维图
立体图步骤:
用Por/E画出工件图的一半,通过旋转得到以上立体图。
1.5、仿真加工刀路与仿真立体图
1.5.1.仿真加工刀路图
1.5.2.仿真加工立体图
毕业设计总结
通过这次毕业设计,我对数控加工的整个加工过程有了一个全新的认识。
经过设计中选择刀具,我对数控工具系统的特点和数控机床的刀具材料和使用范围有了一个比较清楚的了解,基本掌握了数控机床刀具的选用方法;经过设计加工工艺方案,进一步了解工件定位的基本原理、定位方式与定位元件及数控机床用具的种类与特点,对教材中有关定位基准的选择原则与数控加工夹具的选择方法有了更深的理解;经过编制零件的加工程序,基本熟悉数控编程的主要内容及步骤、编程的种类、程序的结构与格式,对数控编程前数据的处理、坐标点的确定。
另外,我还学会了用CAD软件辅助对零件进行造型、加工轨迹生成、后置处理等基本方法。
工艺设计、数值计算及程序的整个过程,虽然任务比较多,但是在做设计的时候不断学习,在其中也有许多困难,但是解决困难这是就会使我十分的喜悦和兴奋。
通过本设计的实践,我体会到理论与实践相结合。
教材中许多知识在这设计中得到了应用,有时候在操作上也出现了一些意想不到的问题,在工艺分析确定后,加工程序也进过多次修改后才最终完成了整个零件的加工。
看到自己做出的零件对自己所学的专业更加有信心。
通过这三个星期的努力终于把毕业设计做好了。
从中我收获到许多,学会了如何与老师、同学的交流,与同学的配合,知道了如何利用书本网络来找自己所需要的资料,知道了团队的力量等等。
1.7、自动编程
O0001(左端外轮廓)
N10G50S10000
N12G00G97S800T0101
N14M03
N16M08
N18G00X85.638Z3.675
N20G00Z0.000
N22G00X84.000
N24G00X78.828
N26G94G03X82.000Z-2.388CR=15.800F120.000
N28G00X84.000
N30G00Z0.000
N32G00X75.800
N34G01Z-0.400F120.000
N36G01Z-0.527
N38G03X81.539Z-5.700CR=14.300
N40G01X82.000
N42G00X84.000
N44G00Z-0.000
N46G00X72.800
N48G01Z-0.400F120.000
N50G01Z-1.105
N52G03X79.224Z-7.200CR=12.800
N54G01X82.000
N56G00X84.000
N58G00Z-0.000
N60G00X69.800
N62G01Z-0.400F120.000
N64G01Z-1.724
N66G03X76.672Z-8.700CR=11.300
N68G01X82.000
N70G00X84.000
N72G00Z-0.000
N74G00X66.800
N76G01Z-0.400F120.000
N78G01Z-2.393
N80G03X73.800Z-9.900CR=9.800
N82G01Z-10.200
N84G01X82.000
N86G00X84.000
N88G00Z-0.000
N90G00X63.800
N92G01Z-0.400F120.000
N94G01Z-3.129
N96G03X70.800Z-9.900CR=8.300
N98G01Z-11.700
N100G01X82.000
N102G00X84.000
N104G00Z-0.000
N106G00X60.800
N108G01Z-0.400F120.000
N110G01Z-3.954
N112G03X67.800Z-9.900CR=6.800
N114G01Z-13.200
N116G01X80.800
N118G01Z-41.834
N120G01X81.200
N122G01X82.000
N124G00X84.000
N126G00X85.638
N128G00Z3.675
N130M01
N132G50S10000
N134G00G97S1600T0101
N136M03
N138M08
N140G00X84.024Z3.492
N142G00Z-0.400
N144G00X83.200
N146G00X60.000
N148G94G01Z-4.195F160.000
N150G03X67.000Z-9.900CR=6.400
N152G01Z-13.600
N154G01X80.000
N156G01Z-42.234
N158G01X81.200
N160G00X83.200
N162G00X84.024
N164G00Z3.492
N166M09
N168M00
M2
O0002(左端外切槽)
N10G50S10000
N12G00G97S500T0202
N14M03
N16M08
N18G00X89.196Z-7.732
N20G00Z-13.500
N22G00X87.200
N24G00X83.200
N26G94G01X69.200F25.000
N28G04F0.500
N30G00X87.200
N32G00Z-13.600
N34G00X83.200
N36G01X69.200F25.000
N38G04F0.500
N40G00X87.200
N42G00X84.000
N44G00X83.200
N46G00X79.200
N48G01X69.200F25.000
N50G04F0.500
N52G00X83.200
N54G00X84.000
N56G00Z-13.500
N58G00X77.200
N60G00X73.200
N62G01X65.000F25.000
N64G04F0.500
N66G00X77.200
N68G00Z-13.600
N70G00X73.200
N72
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