数控技术课程设计数控车床的编程设计_数控技术课程设计代做

《数控技术》课程设计任务书

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5. 附录（设计题目及参考例题）

下面工件毛胚的材料为尼龙棒，编写程序并加工成工件。

图一

图三

图五

图二

图四

图六

《数控技术》课程设计任务书

用提供的刀具（Ø12㎜/Ø10㎜立铣刀）在蜡模上完成下列零件的加工，图示凸块外侧面，有刀具半径补偿功能，图二凸块厚3㎜ 。

图一

图三

图二

图四

目录

1 引言............................................................................................................................................ 1 2 设计任务与内容 . ....................................................................................................................... 1 3 设计步骤 . ................................................................................................................................... 2

3.1 数控车床加工零件 . ....................................................................................................... 2

3.1.1 零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 ........................................ 2 3.1.2 加工方案 . ........................................................................................................... 2 3.1.3 选择机床设备 . ................................................................................................... 3 3.1.4 选择刀具 . ........................................................................................................... 3 3.1.5 确定切削用量 . ................................................................................................... 3 3.1.6 确定工件坐标系、对刀点和换刀点 ................................................................ 3 3.1.7 编写程序 . ........................................................................................................... 3 3.1.8 程序仿真 . ........................................................................................................... 4 3.2 数控铣床加工零件 . ....................................................................................................... 4

3.2.1 零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 ........................................ 4 3.2.2 加工方案 . ........................................................................................................... 5 3.2.3 选择机床设备 . ................................................................................................... 5 3.2.4 选择刀具 . ........................................................................................................... 5 3.2.5 确定切削用量 . ................................................................................................... 6 3.2.6 确定工件的坐标系、对刀点 . ........................................................................... 6 3.2.7 编写程序 . ........................................................................................................... 6 3.2.8 程序仿真 . ........................................................................................................... 7

4 结语............................................................................................................................................ 7 5 参考文献 . ................................................................................................................................... 8

1 引言

2 设计任务与内容

图1 车床加工零件

图2 铣床加工零件

3 设计步骤

3.1 数控车床加工零件

3.1.1 零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定

（1）零件图的分析

该零件可看成由2个轴段和一个球头组成，只需要加工外圆和球头。阶梯轴结构、形状简单。从图纸上可以看出，径向尺寸基准为中心线，尺寸以中心线标注，轴向尺寸基准为左端面，φ10和φ12的轴段定位基准都是左端面，基准比较统一。尺寸精度要求和表面粗糙度要求比较低。 （2）毛坯的确定

因为已知工件毛胚的材料为尼龙棒，故毛胚选用φ15X30的尼龙棒棒料。 （3）工件基准分析

此工件的径向尺寸设计基准为中心线，轴向尺寸设计基准为右端面。采用三爪自定位卡盘装夹，定位基面为外圆，可认为定位基准为中心线，满足基准重合原则。用三爪自定心卡盘夹持φ15外圆，使工件伸出卡盘15㎜，一次装夹完成粗精加工。 3.1.2 加工方案

因为工件的尺寸精度和表面粗糙度要求较低。先粗车端面及φ12㎜外圆，φ41㎜外圆，留1㎜半精车余量；再半精车φ10㎜外圆，φ12㎜外圆，R5㎜半圆头至尺寸。

3.1.3 选择机床设备

根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可满足零件加工要求。故选用CK0630型数控卧式车床。 3.1.4 选择刀具

根据加工要求，要粗车和精车，所以选用两把刀具，T01为1号90°偏刀，作为粗车车刀；T02为2号90°偏刀，作为半精车车刀。同时把两把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。 3.1.5 确定切削用量

查阅《切削用量简明手册 第3版》，确定切削用量如下： 车端面：主轴转速1500r/min，进给量0.1mm/r； 粗车：主轴转速600r/min，进给量0.2mm/r。 半精车：主轴转速1000r/min，进给量0.1mm/r。 3.1.6 确定工件坐标系、对刀点和换刀点

以工件右端面与轴心线的交点O 为工件原点，建立XOZ 工件坐标系。 采用手动试切对刀方法, 把点O 作为对刀点。 换刀点设置在工件坐标系下X60、Z50处。 3.1.7 编写程序

按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：

O 0001

N0001 G92 X60 Z50 ； N0002 G90 G00 X0 Z0 ；

N0003 G91 G00 U14 W0 F100 S600 M03 ； N0004 G01 U0 W-20 ； N0005 G00 U0 W20 ； N0006 U-3 ；

N0007 G01 U0 W-10 ；

N0008 G00 U0 W10 ； N0009 U-11 W0 ；

N0010 G03 U10 W-5 R5 ； N0011 G00 U10 W5 ； N0012 U-20 W0 ； N0013 G03 W10 W-5 ； N0014 G01 U0 W-5； N0015 U2 W0 ； N0016 W-10 ； N0017 U3 W0 ； N0018 G00 U15 W50 ； N0019 M05 M02； 3.1.8 程序仿真

图3 车削加工仿真示意图

3.2 数控铣床加工零件

3.2.1 零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 （1）零件图分析

由图可知，小凸台高5mm ，总高30mm ，底座大小为140x140mm ，其中小凸台为正八边形，尺寸精度和表面粗糙度无要求。 （2）毛坯的确定

由任务书已知工件毛胚的材料为蜡模。 （3）工件基准分析

以底面为定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上。 3.2.2 加工方案

按照小凸台的外轮廓线逆时针走刀铣削轮廓。 3.2.3 选择机床设备

根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用华中Ⅰ型数控铣床。 3.2.4 选择刀具

现采用φ10㎜的立铣刀，定义为T01。采用φ12㎜的立铣刀，定义为T02同时把T01刀在自动换刀刀架上安装好，T02在主轴上安好。且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。

3.2.5 确定切削用量 查阅《切削用量简明手册 第3版》，确定切削用量如下： 铣轮廓，主轴转速800r/min，进给量0.1mm/r。

3.2.6 确定工件的坐标系、对刀点

在XOY 平面内确定以0点为工件原点，Z 方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系。

采用手动对刀方法把对刀点定在O ’（150，150）处。

3.2.7 编写程序

按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。编程如下：

O 0002

N0001 G92 X150 Y150 Z40 ；

N0002 G91 G00 W-45 S800 M03 ；

N0003 G41 G01 U-125 V-90 F100 D01 M08 ； N0004 U35 V-35 ；

N0005 V-50 ；

N0006 U-35 V-35 ；

N0007 U-50 ；

N0008 U-35 V35 ；

N0009 V50 ；

N0010 U35 V35 ；

N0011 U50 ；

N0012 G00 G40 U125 V90 W45 M09 ；

N0013 M02 ；

3.2.8 程序仿真

图4 铣削加工仿真示意图

4 结语

5 参考文献 [1] 施仁，刘文江，郑辑光. 自动化仪表与过程控制. 第3版. 北京：电子工业出版社，2003

[2] 廖效果，朱启逑. 数字控制机床. 武汉：华中科技大学出版社，2003

[3] 林洁. 数控加工程序编制. 北京：航空工业出版社，l993

[4] 于华. 数控机床的编程及实例. 北京：机械工业出版社，2000

[5] 顾京. 数控机床加工程序编制. 北京：机械工业出版社，2006

[6] 范超毅. 数控技术课程设计. 武汉：华中科技大学出版社，2007

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