凹槽零件數(shù)控課程設計(正式版)

1、目錄第一章數(shù)控編程課程設計任務書1第二章零件實體造型設計 . .2第三章加工工藝3第四章零件加工仿真5第五章設計總結8第六章參考文獻8第七章感想10第八章附件10第一章數(shù)控編程課程設計任務書1.1 課程設計概述數(shù)控編程課程設計實訓是機械設計制造及自動化專業(yè)的必修課程之一，它可以提高學生的動手能力，豐富學生的理論知識。是一門理論與實踐相結合的綜合性專業(yè)基礎課。通過數(shù)控編程課程設計實訓的學習，要求學生能夠獨立設計箱體和型腔殼體類零件，能獨立完成零件的實體造型， 繪制工程圖， 并能夠合理的選擇卡具和加工設備， 分析加工工藝，獨立完成數(shù)控編程， 生成 NC代碼，最終完成零件的加工。 本課程設計不僅提高

2、了學生的設計能力， 繪圖能力，編程能力，還可以鍛煉其機床操作能力，對今后的工作和學習打下堅實的基礎。1.2 設計目的通過本次課程設計，了解并掌握利用pro/E 軟件對零件進行結構設計能力，計算機繪圖能力及掌握計算機輔助制造過程和方法， 培養(yǎng)自動編程的技能。 掌握數(shù)控機床進行機械加工的基本方法， 鞏固數(shù)控加工編程的相關知識， 將理論知識與實際工作結合起來， 并最終達到能夠獨立從事數(shù)控加工程序編制的工作能力。1.3 設計任務根據(jù)本任務書提供的零件圖及相關技術要求，用 pro/E 軟件完成零件設計， 工程圖繪制，零件工藝分析， 加工工序卡的編制，用 pro/E 或 MasterCAM軟件進行數(shù)控加工

3、程序的編制，最后用華中 HNC-21M數(shù)控機床加工出所設計工件。課程設計題目不限，但內(nèi)容需滿足設計要求。1.4 設計要求1) 繪制零件圖。了解該零件在部件或總成中的位置和功用，以及部件或總成對該零件提出的技術要求；找出其主要技術要求和技術關鍵， 并在下面擬定工藝規(guī)程時予以考慮； 對所加工的零件進行結構工藝性分析， 分析其結構特點； 檢查所給零件圖的完整性和正確性， 完成該零件的實體結構設計并按照機械制圖標準繪制其零件圖；2) 編制零件數(shù)控加工工藝規(guī)程。在對零件進行詳細分析的基礎上，按照數(shù)控加工工藝確定原則，確定整個零件的加工工藝規(guī)程， 確定毛坯，確定加工的工藝基準； 擬定零件的工藝路線，包括確

4、定各加工表面的加工方法、正確劃分加工階段、合理安排加工工序的順序、選擇工裝、刀具、量具，并對其加工工藝參數(shù)進行確定；確定對刀點和換刀點。3) 確定夾具及夾緊方案。對某一道相對復雜的工序，在確定定位裝夾方案的基礎上，選擇一個合適的夾具，完成本工序的加工。該夾具應具有定位可靠，裝卸方便、操作安全方便省力、夾緊可靠且適當?shù)忍攸c，適合于數(shù)控機床的加工使用。4）確定零件設計原點與加工原點。對將進行數(shù)控加工的工序，確定加工零點、換刀方式，確定其編程坐標系，并最終通過繪制數(shù)控加工編程坐標系的方式予以明確。標識對刀點和換刀點。5）編制零件加工工藝并編制數(shù)控加工程序。參照數(shù)控加工編程坐標系圖，按照數(shù)控加工工藝規(guī)

5、程，采用自動編程方式對該工序進行數(shù)控程序的編制，生成 NC代碼，并在數(shù)控仿真軟件上進行調(diào)試。6）現(xiàn)場加工。將已經(jīng)調(diào)試好的零件加工程序導入數(shù)控機床， 安裝好所需刀具， 夾緊工件， 對刀找到編程原點，進行數(shù)控加工。7）編寫課程設計說明書。設計說明書需打?。赫模核误w五號，單倍行距；頁眉：宋體小五號，內(nèi)容包括 班級 姓名 數(shù)控編程課程設計說明書字樣；設計結果包括：設計任務書，設計思路，設計步驟，設計過程的說明和階段結果，并附有零件實體模型圖，工程圖，工藝分析方案，刀具和夾具選擇方案，現(xiàn)場加工結果。第二章零件實體造型設計2.1 繪制零件圖利用 Pro/E 軟件進行零件繪圖，其步驟如下：、利用拉伸工具，

6、選擇 Top 平面作為基準平面， ，繪出 80mm× 60mm的矩形，并進行實體拉伸 20mm形成矩形體積塊，如下圖 2.1 所示：圖2.1圓角、以方形體積塊上表面作為基準平面，利用繪制出 R4 工具繪制出所需圖形并進行拉伸，拉伸高度為60mm× 40mm的矩形，并用倒10mm，如圖 2.2 ：如圖 2.2、使用先前平面作為基準平面，采用孔工具做4× 10 的通孔，如圖2.3 所示：如圖 2.3、利用拉伸工具以上凹槽上表面作為基準平面，繪制圓型槽，然后用去除材料工具向下 5mm，即得到下圖，如圖2.4:圖2.4以上就是零件實體造型設計，零件實體造型繪制完成后，并對

7、加工零件進行加工工藝分析第三章加工工藝3.1加工工藝制定工藝路線時， 必須充分考慮采用確保產(chǎn)品質(zhì)量， 并以最經(jīng)濟的辦法達到所要求的生產(chǎn)綱領的必要措施，即應該作到：技術上先進、經(jīng)濟上合理，并有良好、安全的勞動條件。擬定工藝路線的一般原則如下。1）先加工基準面零件在加工過程中， 作為定位基準的表面應首先加工出來， 以便盡快為后續(xù)工序的加工提供精基準。稱為“基準先行” 。2）劃分加工階段加工質(zhì)量要求高的表面，都劃分加工階段，一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。 主要是為了保證加工質(zhì)量； 有利于合理使用設備； 便于安排熱處理工序；以及便于時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷等。3）對于孔的加工，應先用中心鉆鉆出定位

8、孔，接著用鉆頭進行啄式加工，這樣就可以保證平面和孔的位置精度，而且對平面上的孔的加工帶來方便。數(shù)控加工工序卡片零件名稱零件材料夾 具使用設備班 級姓 名日 期凹槽固定底座可鍛鑄鐵虎 鉗華中銑床工所選加刀具規(guī)格及主軸進給被吃步工步內(nèi)容刀具號轉速速度刀量工方式名稱號（r/min）（ mm/min）（ mm）1銑平面平面銑削1面銑刀 407641381mm2加工凹槽挖 槽2平刀 617843212mm3加工凹槽挖 槽3平刀 518343301mm4鉆 6定4中心鉆 644589802mm鉆孔位孔5鉆 10定5中心鉆 1044588922mm鉆孔位孔3.2 確定夾具及夾緊方案本零件為凹槽底座，其中包含

9、有5× 12 的通孔，加工時需要使用虎鉗進行裝夾。3.3確定零件設計原點與加工原點該零件的原點在幾何中心上，工件坐標為（ 0，0，25），加工原點為（ 50，50，26），為工件設定 1mm的上表面加工余量。3.4 加工刀具的選擇刀具的選則是數(shù)控加工的重要工藝內(nèi)容之一，不僅要精度高，剛度高， 耐用度高， 要求尺寸穩(wěn)定， 安裝方便，這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工工具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。選刀具時， 要使用道具的尺寸與被加工表面尺寸和形狀相適應。生產(chǎn)過程中， 平面零件周邊輪加工， 常采用立銑刀。銑削平面時， 應選擇硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺或凹槽選擇高速立銑刀。如圖 3.1 所示：圖

10、3.13.5工藝參數(shù)計算計算公式主軸轉速 N= 1000V c / D進給速度Vf1 =f z ×N× ZVc 切削速度D刀具直徑fz 刀具每齒進給率N主軸轉數(shù)Z齒數(shù)零件加工參數(shù)具體計算見附件三：第四章零件加工仿真利用 PRO/E繪好零件圖后， 將零件圖“保存副本” 輸入名稱和文件類型選擇 “ IGES” 格式確定生成“ IGES”格式文件，通過 MASTERCAM打開該文件， 設置毛胚及加工原點，如圖 4.1 所示。圖 4.1加工工序如下：（1）、對毛坯進行基準面加工，平面銑削使用 40 的面銑刀（高速鋼刀具） ，背吃刀量為1mm，并根據(jù)加工材料以及切削速度選擇合適的主軸

11、轉速等，工藝參數(shù)設置如圖4.2 所示。圖 4.2（2）利用 6的平刀對凹臺進行加工，加工方式為挖槽，加工切削深度為10mm，為了保證加工精度，因此使用分層銑削，每次銑削深度為2mm，留一次精加工余量，精加工為0.5mm。工藝參數(shù)設置如圖4.3 所示。圖 4.3（3）利用 5的平刀對工件表面的曲型凹槽進行加工，加工深度為 5mm。工藝參數(shù)設置如圖 4.4 所示。圖 4.4（4）為了保證加工精度，先利用 6的中心鉆打 4個定位孔，切削深度為 10mm，并通過各項工藝參數(shù)確定刀具的切削速度和主軸轉速，加工方式為 DRILL走刀路線如圖 4.5 所示。（5）以定位孔為基準，用圖 4.510的鉆頭進行通

12、孔加工。走刀路線如圖4.6 所示。圖 4.6（ 6）為了滿足加工過程中零件的各項工藝要求，在加工過程中應選擇合理的切削方式，如圖如圖 4.7 所示。圖 4.7（ 7）加工工序總圖零件加工刀軌總圖，如圖 4.8 所示圖 4.8（ 8）最后在 mastercam 軟件中打開操作管理，并選擇所有的加工方式，使用華中后處理，生成 prt0001.NC 程序。零件加工具體 NC程序見附件二：（ 7）使用斯沃仿真軟件，機床HNC-21M，卡具為虎鉗，毛胚刀具放置按照工序卡安排，使用 002.Nc 進行加工。仿真結果如圖4.9 所示。圖 4.9第五章設計總結本次的課程設計就讓我們初步的體驗到了做數(shù)控編程設計

13、是怎么樣的流程。自己認真的準備了此次設計任務，使我感受到了， 僅僅只會編程這樣一個還是不行，還要系統(tǒng)的學習其他方面的很多知識，比如一些常用的軟件MasterCAM ，PRO/E，數(shù)控仿真軟件等，在本行業(yè)中還要學習材料科學，加工基礎多門課程。可見，在以后的工作中，如果真的想做好一件事情，把一件事情做出色還是不那么容易的，很多時候看到別人總是那么容易的就設計出來了，其實里面包含了以前的許多汗水。第六章參考文獻1.數(shù)控加工概論，李誠人編著，清華大學出版社，2006年出版。2.數(shù)控加工自動編程，吳明有編著，清華大學出版社，2008年出版。3. 數(shù)控加工編程實用技術 ，許祥泰編著，機械工業(yè)出版社，200

14、2.24 ·數(shù)控車床加工自動編程 ，廖衛(wèi)獻編著，國防工業(yè)出版社，20025. 宇航數(shù)控系統(tǒng)加工仿真指導書陳華、陳文勇、甘業(yè)生編寫，2003年 8月第七章感想通過一周的實訓， 使我對數(shù)控加工仿真有了系統(tǒng)的了解，對數(shù)控仿真編程進一步的掌握，加深了我對數(shù)控系統(tǒng)的了解， 在此次實訓中能夠學以致用，不但回顧了所學的知識，更使我了解到自己的不足， 更彌補了自己的一些知識漏洞。更重要的是在實驗和設計中形成了科學合理的認識， 不斷形成科學合理和具有科學性的思維方式不但拓展了數(shù)控領域的眼界，而且完善了以往的知識體系，提高了綜合運用的能力。在此次實訓期間帶給我不僅僅是一種工作經(jīng)驗，更是我人生的一筆財富。俗語說:紙上得來終覺淺。 通過此次實訓是我將理論與實踐緊密結合，能夠將所學知識更好的運用到實踐當中，為今后的工作奠定了堅實的基礎。本次設計最頭疼的就是數(shù)控仿真軟件的學習了，在剛開始接觸的時候是在大三，覺得相當新奇，有學習的欲望， 可是就是不知道怎么樣使用它，感到非常的郁悶。 而自己也沒有那樣的耐心去學習，總認為以后的時間還多的是，以后再學習吧。到了現(xiàn)在真正要用的時候，再去倉