机床数控课程设计.doc

目录 1 前言 2 2 零件的数控工艺分析 3 2.1 零件图的分析 3 2.2 确定数控加工工艺 3 2.3 刀具和切削用量的选择 4 2.4 零件的装夹及夹具的选择 5 3 数控加工程序的编制 6 3.1 程序原点的设置 6 3.2 对刀方法和设置 6 3.3 数值计算 6 3.4 编制程序 6 4 仿真过程和结果 8 4.1 数控加工仿真系统软件简介 8 4.2 仿真过程 9 4.3 仿真结果 15 5 总结 17 6 致谢 18 参考文献 19 1 前言 数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点（cutterlocationpoint简称CL点）。刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点，多轴加工中还要给出刀轴矢量。 在普通机床上加工零件时，首先应由工艺人员对零件进行工艺分析，制定零件加工的工艺规程，包括机床、刀具、定位夹紧方法及切削用量等工艺参数。同样，在数控机床上加工零件时，也必需对零件进行工艺分析，制定工艺规程，同时要将工艺参数、几何图形数据等，按规定的信息格式记录在控制介质上，将此控制介质上的信息输入到数控机床的数控装置，由数控装置控制机床完成零件的全部加工。我们将从零件图样到制作数控机床的控制介质并校核的全部过程称为数控加工的程序编制，简称数控编程。数控编程是数控加工的重要步骤。理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样要求的合格零件，同时应能使数控机床的功能得到合理的利用与充分的发挥，以使数控机床能安全可靠及高效地工作。 数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一，其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。由于生产实际的强烈需求，国内外都对数控编程技术进行了广泛的研究，并取得了丰硕成果。 数控编程课程设计是我们机械设计制造及其自动化专业数控方向学生在学习完本科大纲要求的“数控编程”“工艺设计”及数控仿真系统加工软件后进行的一次综合性课程设计。本课程设计的目的在于通过编程，并在数控加工仿真软件中进行仿真，使我们熟悉数控车床和数控铣床编程流程。当然，由于水平有限，在设计中难免有很多纰漏，恳请老师指正。 2 零件的数控工艺分析 2.1 零件图的分析 该零件表面由圆柱、圆锥以及圆球表面组成，如图1。其中尺寸精度和表面粗糙度如图所示。零件材料为45钢，热处理调质硬度220-250HBS，为了便于装夹，坯件左端应预先留出夹持部分，所以毛坯件选φ32mm的棒料，长度为100mm。 图1 零件图 2.2 确定数控加工工艺 以φ32mm外圆及右中心孔为工艺基准，用三爪自定义卡盘夹持φ32mm外圆，用机床尾座顶尖顶住右中心孔。工步顺序： 自右向左经行外轮廓面加工：粗车——车R5mm圆弧——倒角——切削螺纹外圆——倒角——倒角——车φ20mm外圆——车锥面—-车φ24mm外圆； 切槽； 车螺纹； 表1 零件的加工工序卡 数控加工工序卡 零件图号 零件名称 文件编号 第 页 NC 01 轴 工序号 工序名称 材料 车轮廓 45 加工车间 设备型号 主程序名 子程序名 加工原点 00077 G50 刀具半径补偿 刀具长度补偿 工 装 工步号 工步内容 夹具 刀具 1 车外圆 三爪卡盘 T01 2 切断零件 三爪卡盘 T02 3 车螺纹 三爪卡盘 T03 工艺员 张菁麟 校对 张菁麟 审定 批准 2.3 刀具和切削用量的选择 根据要求，选用三把刀具，1号刀具车外圆，2号刀具切槽，3号刀具车螺纹。 表2刀具选择及参数 刀号 刀具名称 规格 用途 T01 外圆车刀 45° 车端面、外轮廓 T02 切断刀 宽4mm 切断零件 T03 螺纹车刀 螺距1.5 车螺纹 2.4 零件的装夹及夹具的选择 装夹方案可知坯件轴线和左端端面为定位基准，左端采用三爪自定心卡盘夹紧即可，如图2所示 。 图2 三爪自定心卡盘夹具图 3 数控加工程序的编制 3.1 程序原点的设置 程序原点是指程序中的坐标原点，即在数控加工时，刀具相对于工件运动的起点。本次加工中以右端球面的表面中心O点为基准建立坐标系，坐标原点为O。 3.2 对刀方法和设置 采用G50设定工件坐标系时的对刀方法： 毛坯为φ32mm的棒料，欲加工最大直径为φ24mm，总长为58.95-59.05mm的零件。编程时采用程序段G54 T0101设定工件坐标系，工件坐标系原点O设在以右端球心O点。