数控加工工艺与编程课程设计

1、目录1课程设计任务书.22车零件.32.1要求.32.2图样分析.32.3确定工件的装夹方案.42.4建立工件坐标系.42.5切削用量选择.42.5.1粗加工用量选择.42.5.2精加工用量选择.52.6确定加工路线.52.7加工件的刀具和工艺卡.52.7.1工序图.62.8数控车加工程序设计.72.9车零件操作注意事项.93铣零件.103.1要求.103.2图样分析.103.3确定工件的装夹方案.103.4建立工件坐标系.113.5切削用量选择.113.5.1粗加工用量选择.113.5.2精加工用量选择.113.6确定加工路线.113.7加工件的刀具和工艺卡.123.7.1工序图.133.8

2、数控铣加工程序设计.143.9铣零件操作注意事项.174设计总结.185参考文献.191课程设计任务书1.1题目：轴套类零件的数控（车或洗）加工程序编制与加工工艺根据本任务书提供的零件图及相关技术要求，要求学生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，最终完成零件加工，编制加工工序卡。 1.1.1 具体要求如下：1、 根据零件图要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线2、 根据零件图样要求，选择机床设备3、 根据加工要求，选择刀具4、 确定切削用量切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经济经验确定，详见加工程序。5、 确定工件坐标系、对刀点和换

3、刀点6、 编写程序、编制加工工序卡。然后在数控加工仿真软件上进行仿真。7、 编写设计说明书。8、 分组2车零件2.1要求： 零件图2.1.12.2图样分析 该零件图外形比较简单，需要加工端面、台阶、外圆、切槽以及切断。毛坯直径为40mm，对24mm的锥度长度和直径尺寸有一定的精度要求和粗糙度要求，工艺处理与普通的车床加工工艺相似。2.3确定工件的装夹方案 工件是一个直径为40mm的实心轴，且具有足够的夹持长度和加工余量，便于装夹。所以，采用三爪定心卡盘夹紧，且自动定心。工件装夹后一般不需要找正，以毛坯表面为定位基准面。装夹时，装夹注意跳动不能太大，工件伸出卡盘140-150mm，能保证130m

4、m车削长度。同时，便于切断刀进行切断加工。2.4工件坐标系建立该零件为单件生产，端面为设计基准，也是长度方向的测量基准，选用95°的硬质合金端面车刀，刀具号T0101。工件坐标原点在工件的右端面，加工前刀架从任意位置回参考点，进行换刀动作（确保1号刀在当前刀位）建立一号刀的坐标系。2.5切削用量选择2.5.1粗加工用量选择：切削深度 2-3mm（单边）主轴转速 800-1000r/min进给量 f=0.2-0.3mm/r2.5.2精加工切削用量：切削深度 0.2-0.4mm（单边）主轴转速 1500-2500r/min进给量 f=0.1-0.2mm/r2.6确定加工路线车端面粗、精车

5、外圆轮廓24mm、30mm、40mm及圆弧R15切槽5x30mm切断2.7加工件的刀具和工艺卡 零件图号2.6.1数控加工工艺卡号机床型号CKA6150零件名称零件2.1.1机床编号刀具表量具表刀具号刀补号刀具名称刀具参数量具名称规格/（mm /mm）T010195° 外圆端面车刀C型刀片游标卡尺千分尺0-150mm/mm25-50mm/mmT020293° 外圆车刀D型刀片游标卡尺千分尺0-150mm/mm25-50mm/mmT0303宽5mm硬质合金切断刀宽刀5游标卡尺0-150mm/mmT0404宽4mm机夹硬质合金切断刀宽刀4游标卡尺0-150m

6、m/mm工序工艺内容切削用量加工性质S/（r/min）F(mm/r)Ap(mm)数控车床车外圆、端面10000.-0.32自动车圆弧、圆锥8000.2-0.32自动切槽、切断8000.05-0.10.4自动 表2.6.12.7.1工序图2.8数控加工程序设计O0001N10 G54 F0.3 S800 M03 M07 T0101 工艺设定N20 G50 S2000 限定主轴最高转速N30 G96 S50 设定车端面恒线速度加工速度50mm/minN40 G00 X50 Z0 快速引刀接近工件N50 G01 X-2 粗车端面N60 G00 X50 Z80 快速退刀O0002N10 G50 X50

7、 Z80 工件坐标系设定N20 T0202 S800 M30 F0.3 调用2号车刀主轴预启动N30 G50 S2000 限制主轴最高转速2000r/minN40 G96 S80 设定粗车恒线速度加工80r/min、N50 G00 X50 Z10 快速引到接近工件N60 G73 U6 W6 R2 G73循环粗车外圆轮廓N70 G73 P80 Q160 U0.2 W0.2 F0.3 N80 G00 X0 Z0 外轮廓精车程序开始N90 G03 X24 Z-24 R15N100 G02 X24 Z-40 R15N110 G01 X29.98 Z-60N120 G01 Z-70 N130 G01 X

8、31.48 Z-71.5N140 G01 Z-120N150 G01 X38 N160 G01 Z-150 外轮精车程序结束N170 T0202 调用2号精车刀N180 G96 S120 设定精车外轮廓恒线速度加工120mm/minN190 G70 P80 Q160 G70循环精车外轮廓N200 G00 X50 Z80 快速退刀，准备换切槽刀N210 T0404 设定切槽恒线速度加工60mm/minN220 G96 S80 快速引刀接近切槽处N230 G00 X40 Z-120 N240 G01 X30N250 G01 X50N260 G00 Z80 快速退刀换切断刀N270 T0505 调用

9、4号刀切断刀右刀尖N280 G96 S80 设定切槽恒线速速加工80mm/minN290 G00 X40 Z-130 快速引刀接近零件左端面N300 G01 X-1 N310 M03 M05 程序结束，主轴停转2.9操作注意事项采用三爪定心卡盘注意刀具和刀架之间的距离，刀伸出长度要适当刀尖长度及起刀点离Z方向要适当换刀点只能在工件正上方一适当安全位置，程序里不能用G28回参考点以免发生碰撞3、铣零件3.1要求：3.2图样分析本零件容易铣削，需要加工一个外轮廓和一个内轮廓，零件时高度对称图形，因此需要保持一定的对称度要求，凸台六边形有一定的尺寸要求。另外，零件表面要保持一定的表面粗糙度。 3.3

10、确定工件的装夹方案本零件结构为矩形结构零件，厚度方向为20mm，因此零件可以采用机夹虎钳装夹的方法，底部用垫块垫起。3.4工件坐标系的建立该零件为单件小批量生产，端面为设计基准，使用10mm立铣刀，刀号T0101。工件坐标原点在工件中心，建立1号刀坐标系。3.5切削用量选择3.5.1粗加工用量选择： 切削深度 4.8mm主轴转速 800-1000r/min进给量 100mm/min3.5.2精加工切削用量：切削深度 0.2mm主轴转速 1500-2000r/min进给量 150mm/min3.6确定加工路线使用10mm立铣刀走内外轮廓，单边留0.2mm余量，粗铣外轮廓精加工内外轮廓，继续使用1

11、0mm立铣刀，加工剩余0.2mm余量，加快进给速度。3.7加工工件的刀具和工艺卡 零件图号3.7.1数控加工工艺卡号机床型号XK5025零件名称零件3.1机床编号刀具表量具表刀具号刀补号刀具名称刀具参数量具名称规格/（mm /mm）T010110mm立铣刀游标卡尺千分尺0-150mm/mm25-50mm/mmT010110mm立铣刀游标卡尺千分尺0-150mm/mm25-50mm/mm工序工艺内容切削用量加工性质S/（r/min）F(mm/r)Ap(mm)数控铣床粗铣外轮廓10001004.8自动精铣外轮廓15001500.2自动表3.7.13.7.2工序图3.8数控加工程序设计O0001N1

12、0 G17 G90 G40 G80 G49 G21 G代码初始状态N20 G00 G54 X10 Y0 Z50 G54 坐标设定，快速到达初始位置N30 M03 M08 S320 主轴正传，切削液开N40 G43 Z5 H02 刀具补偿至安全高度N50 G01 Z-3 F1000 第一次下刀至铣削深度N60 M98 P0002 调用子程序O0002铣削内轮廓N70 G01 Z-4.8 F1000 第二次下刀至铣削深度N80 M98 P0002 调用子程序O0002N90 G00 X34.64 Y0 快速到达下刀位置，准备铣外轮廓N100 G01 Z-3 F1000 第一次下刀至铣削深度N110

13、 M98 P0003 调用子程序O0003N120 G01 Z-4.8 F2000 第二次下刀至铣削深度N130 M98 P0003 调用子程序O0003N140 G00 G54 X250 Y200 Z50 刀具返回起刀点N150 M30 程序结束O0002N10 G41 X10 Y-10 D01 F150 建立刀具半径补偿N20 G02 X-10 Y-10 R10 N30 G01 Y10N40 G02 X10 Y10 R10N50 G01 X5N60 G01 Y0N60 G01 X5N70 G01 Y-10N80 G02 X-5 Y-10 R10N90 G01 Y10N100 G02 X5

14、Y10 R10 N110 G01 Y0 N120 G01 X3N130 G01 Y-10N140 G02 X-3 Y-10 R3 N150 G01 Y10N160 G02 X3 Y10 R3N170 G01 Y0N180 G40 G01 X0 Y0 撤销刀具半径补偿N190 Z5 F1000 刀具返回安全位置N200 M99 子程序结束O0003N10 G41 G01 X17.32 Y30 F200N20 G01 X-17.32N30 G01 X-34.64 Y0 N40 G01 X-17.32 Y-30 N50 G01 X17.32 N60 G01 X34.64 Y0N70 G01 X43.

15、88N80 G01 X21.94 Y38 N90 G01 X-21.94N100 G01 X-43.88 Y0N110 G01 X-21.94 Y-38N120 G01 X21.94N130 G01 X43.88 Y0N140 G01 X53.11N150 G01 X26.56 Y46N160 X-26.56N170 X-53.11 Y0N180 X-26.56 Y-46 N190 C26.56 N200 X53.11 Y0N210 X62.35N220 X31.18 Y54N230 X-31.18N240 X-62.35 Y0N250 X-31.18 Y-54N260 X31.18N270

16、X62.35 Y0N280 Z5N290 G40 X17.32 Y0 撤销刀具半径补偿N300 M99 程序结束3.8注意事项铣削内轮廓时注意内轮廓圆弧大小，刀具半径要小于或等于内轮廓圆弧半径为保证圆弧处有较好的垂直度和表面粗糙度，最够一次精加工时，刀具可以相对基准面Z向上提高0.02mm采用顺铣加工，这样可以在刀具精加工中受到轴向力作用而划伤不加工表面4设计总结经过为期两周的数据编程设计，感觉收获了很多，学到了很多，发现有许多东西是课本里面学不到。要学着自己到网上查找资料，学习别人的一些知识和优缺点，学着到图书馆查找有关资料和书籍，学一些以前不知道的治疗，感觉自己的知识面又更加宽广了。有时候会遇到自己解决不了的东西，跟同学跟老师在加上自己的努力，大部分的困难都会迎刃而解。我感觉自己很享受这个过程，很辛苦但是很充实。最重要是学到了知识学到了方