数控加工课程设计说明书.docx
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数控加工课程设计说明书
一、设计题目及零件图
1.1数控铣零件设计题目及零件图
用数控铣床完成如零件图1-1所示的零件。
零件材料为45锻件。
零件毛坯设定为160mm×110mm×40mm,按图样要求设定工件坐标系,制定正确的工艺方案,选择合理的刀具和切削工艺参数,编制数控加工程序。
图1-1
1.2数控车零件设计题目及零件图
用数控车床完成如下零件图1-2所示的零件。
零件材料为铸铁。
零件毛坯设定为余量为3mm的铸件,长为121mm按图样要求设定工件坐标系,制定正确的工艺方案,选择合理的刀具和切削工艺参数,编制数控加工程序。
图1-2
二、零件分析
2.1、数控铣零件的分析
1)型腔件和孔结构都集中在上表面,其中精度要求最高的为四个型腔,精度为IT6
表面粗糙度为1.6μm,其次是2个Φ6的孔,以及Φ14的沉孔,其加工精度不高,没有粗糙度要求。
2)从加工、定位和换刀三个方面考虑,以零件的底面为定位基准,以侧面为夹紧基准并在普铣上加工好。
位于上表面的型腔和孔都在数控加工中心上加工完成。
2.2、数控车零件的分析
通过对零件图纸的分析研究,判断该零件的结构和技术要求都比较合理,符合工艺要求,视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全。
该零件属轴类回转体零件,零件材料为铸铁,所有表面需切削加工,各表面的加工精度和表面粗糙度都可以保证。
零件尺寸为长121mm,最大直径为Φ40.
三、工艺和程序设计
3.1、数控铣零件工艺和程序设计
3.1.1、数控铣零件的工艺分析
1)该零件属于板类零件,其上下表面均可在普铣上加工完成。
2)工件中有四个孔,其中两个是Φ6的通孔,另外两个是沉孔。
其加工的精度要求都较高,还有就是其位置精度要求较高,所以该部分在数铣上加工。
3)考虑到零件中四个型腔及圆弧的加工精度及其位置精度要求都比较高,所以在该零件的加工用于装夹定位基准的下表面在普铣上完成外,其余的加工部位都放在数铣进行加工。
从上述几条可以得出,该零件先在普铣上将下表面铣出作为装夹定位基准,顺便将上表面的多余部分铣出,而其余部分遵循先面后孔、先粗后精、先内后外、先大后小等原则进
行加工,利用上述的分析可以拟定零件的加工路线。
3.1.2机床的选择
数控机床的种类很多,按其体积大小可分为小型、中型和大型数控机床,按其控制坐标的联动轴数可分为两轴、两轴半、三轴联动和多轴联动数控机床等等。
考虑该零件的加工表面工序较多,采用的刀具比较多,换刀次数相对要多,如果选择数控铣床加工,换刀比较麻烦且效率较低,加工该零件所需要的刀具在20把以内,换刀次数较多,所以该零件的加工选择立式加工中心,可以减少换刀的时间来提高加工速度,提高生产的效率。
故数控加工中心选用国产XH715D型立式加工中心。
3.1.3刀具的选择
本工序的刀具具体名称、刀具编号、刀具规格等内容见表2所示
表2数控加工刀具卡
产品名称代号
零件名称
刀柄型号
零件图号
程序编号
工步号
刀具号
刀具名称
刀柄型号
刀具
补偿
直径/mm
长度/mm
/mm
1
T01
端面铣刀
BT40-45
ф40
2
T02
立铣刀
BT40-45
ф20
3
T03
立铣刀
BT40-45
ф10
4
T04
中心钻
BT40-45
A2
5
T05
锪钻
BT40-45
ф12
6
T06
铰刀
BT40-45
ф6
3.1.4切削参数的选择
XH715D型立式加工中心基本参数为:
(1)工作台面尺寸520ⅹ1200mm
(2)工作台T型槽宽ⅹ槽数18mmⅹ5
(3)工作台T型槽距离100mm
(4)X轴行程为880mm
(5)Y轴行程为500mm
(6)主轴箱上下行程为610mm
(7)主轴端面与工作台面距离250~860
(8)主轴锥孔BT40
(9)主轴转速60~8000转/分
(10)快速移动速度20000毫米/分
(11)进给速度1~5000毫米/分
(12)刀库容量为18把
3.2、数控车零件工艺和程序设计
3.2.1、数控车零件的工艺分析
通过对零件图纸的分析研究,判断该零件的结构和技术要求都比较合理,符合工艺要求,视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全。
该安零件属于回转体零件,尺寸为长120mm,最大直径为Φ40的轴。
3.2.2机床的选择
根据零件的加工尺寸范围、机床的精度与工序的安排、功率与工序的要求和生产率与工件生产类型,选择立式铣床CKA6140。
3.2.3刀具的选择
根据零件的加工要求,端面可采用可转位硬质合金90度偏头端面车刀T01,轮廓粗精车均采用可转位硬质合金93度偏头外圆车刀T02,螺纹采用可转位硬质合金外螺纹车刀T03,切断和切槽采用宽4mm的机夹硬质合金切断刀T04,倒角采用45度偏头倒角车刀T05。
3.2.4切削参数的选择
各工序刀具切削参数见表2-2
表2-2各工序刀具切削参数
机床型号CKA6140
加工数据
序号
加工内容要求
刀具号
刀具类型
主轴转速或切削速度
进给量
备注
1
粗车端面,留余量0.2mm
T01
可转位硬质合金90度偏头端面车刀
80m/min
0.3
2
精车端面至要求
T01
可转位硬质合金90度偏头端面车刀
120m/min
0.2
3
粗车外圆轮廓,留单面余量0.2mm
T02
可转位硬质合金93度偏头端面车刀
80m/min
0.3
G73
4
精车外圆轮廓至要求
T02
可转位硬质合金93度偏头端面车刀
120m/min
0.2
G70
5
倒角
T02
可转位硬质合金93度偏头端面车刀
120m/min
0.2
6
切退刀槽
T03
方头切槽刀片
100m/min
0.3
左刀尖刀位点
7
车断,留余量0.2mm
T03
宽4m机夹硬质合金切断刀
600r/min
0.1
8
精车端面至要求
T01
可转位硬质合金90度偏头端面车刀
120m/min
0.2
9
倒角
T02
可转位硬质合金93度偏头端面车刀
120m/min
0.2
10
车螺纹
T04
可转位硬质合金外螺纹刀
800r/min
G76
四、数控加工程序清单
O0001
程序名
N002G54G00Z100
建立坐标系
N004G00X100Y100
快速移到换刀点
N006M06T01
换1号刀
N008M03S800M08
主轴正转转速800
N010G00X-75Y50
铣平面
N012G43Z5H01
N014G01Y-25Z32F100
N016G01X-77
N018G00X-77Y0
N020G01X-77
N022G00X-77Y50
N024G01X77
N026G00X100Y00Z100
换刀
N028M06T0202
N030G00X-75Y-50
快速移动到下刀点
N032G43H02
建立刀补
N034M98O002L3
调用子程序
N036G00Z28
铣凸台及轮廓
N038Z26
N040Z20
N042G49G00Z100
N044M98O003L3
调用子程序
N046G00Z35
抬刀
N048G00X9Y13Z35
铣型腔
N050M98O003L3
N052G00Z35
N054G00X-29Y-23Z35
N056M98O004L3
N058G01Z35
N060X-29Y-23Z35
N062M98O003L3
N064G01Z35
N066G00X100Y100Z100T0404
打中心孔
N068G00X-55Y35Z100
N070G00G42H03Z28
N072G01Z-5
N078G00Z28
N080X-55Y-35
N082Z-5
N084G00X100Y100Z100T505
N086G00XX-55Y35Z100;
锪孔
N088Z28;
N090G01Z-5;
N092G00X100Y100Z100T0606;
铰孔
NO94G00X-55Y-35Z100;
NO96Z28;
N098G01Z-5;
N0100G01Z-5;
NO102M30;
程序结束
O0002
2号子程序
N001G91G01Z26F100;
凸台及轮廓子程序1
N002G00X-75Y-50;
N003G01X75Y-50;
NOO4Y50;
N005G01X-75Y50;
N005G01X-75Y-50;
N006G01X43Y-32;
N007G02X53Y-22R10F100;
N008G01Y22;
N009G02X43Y32R10;
N010G01X-43;
N011G03X-53Y22R10;
N012G01Y-22;
N013G03X-43Y-32R10;
O003
3号子程序
N001M98O004L3
铣型腔子程序1
N002G91G01Z15
N003M99
O004
4号子程序
N001G00X-29Y23Z35
铣型腔子程序2
N002G01X20Z30
N003G00Y23
N004X-9
N005G02X6Y13R10F100
N006G01X-3Y9
N007G02X-9Y3R100
N008X20
N009G02X-15Y9R10
N010G01Y8
4.2、数控车零件程序清单
车床程序:
O0001车端面
N01G54F0.3S800M07T0101
N02G96S80
N03G00X35Z0.2
N04G01X-2
N05G00X45Z2
N06G96S120
N07G00Z0
N08G01X-2
N10T0202粗,精车
N11G00X20Z2
N12G96S80
N13G01W-37.5
N20G42G02X23.212Z-38.324R2
N21G03X23.212Z-73.43
N22G02X21.212Z-74.213
N23W-5
N24G02X26Z-85R5
N25U-6
N26W-50
N11G00X20Z2
N12G96S80
N13G01W-37.5
N20G42G02X23.212Z-38.324R2
N21G03X23.212Z-73.43
N22G02X21.212Z-74.213
N23W-5
N24G02X26Z-85R5
N25U-6
N26W-50
T0301
N11G00X40Z-95切槽
N12G96S80
N13G01X20
N27X35Z0.2切断
N04G01X35Z-121.2
N28X-2
掉头装夹
N01G54F0.3S800M07T0101
N02G96S80
N03G00X35Z0
N04G01X-2
T0202倒角
N130G00X18Z0
N135G01X20Z-1F0.2
T0303车螺纹
N390T0505
N400M03S350
N410G00X35Z2
N420G92X23.2Z-26F1.5
N430X22.6
N440X22.2
N450X22.04
N490G00X100
N500Z100
N510M05
N520M30
五、设计总结
经过两周的数控加工的课程设计,使我深刻体会到数控加工的重要性。
不但对以前所学的知识进行了巩固,而且学到了很多课本以外的知识,懂得了数控加工的要点与技术关键。
因为平时所学的大部分是理论知识,我们只懂得理论而不知道具体如何实现是不行的,通过课程设计我们增强了实际动手能力和分析问题的能力,正所谓理论与实际相结合。
让我们在亲身实际体验中达到学以致用的目的。
课程设计题目下来后,我们首先分析零件的加工工艺过程,分析如何加工和用哪些设备和道具进行加工,然后拟定过程和数控编程,编好程序后还要用软件进行仿真测试,检测自己的程序是否合理正确。
在这些繁琐的过程中,使我体会到了作为一名数控工程师的艰辛与严谨。
更体会到数控技术的用途之大。
通过数控加工设计,我了解到很多工作常识,也得到意志上锻炼,有辛酸也有快乐,这是我大学生活中的又一笔宝贵的财富,对我以后的学习和工作将有很大的影响。
对于即将踏上工作岗位的我,这次课程设计给我留下了深刻印象,对于将来工作是很有帮助的,稳固了我的知识,丰富我的大学学习,这次课程设计使我终生难忘。
六、参考书及资料目录
[1].《机械制造技术基础》高等教育出版社张世昌李旦高航主编
[2].《数控加工技术》机械工业出版社王令其、张思弟主编
[3].《数控加工编程及操作》.北京:
高等教育出版社,1989余英良
[4].《数控加工生产实例》.北京:
化学工业出版社,1996沈建峰,朱勤惠
[5].《机械工程及自动化简明设计手册》机械工业出版社叶伟昌主编
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