机床数控课程设计

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1、中北大学课程设计说明书目录1前言22零件的数控工艺分析32.1零件图的分析32.2确定数控加工工艺32.3刀具和切削用量的选择42.4零件的装夹及夹具的选择53数控加工程序的编制63.1程序原点的设置63.2对刀方法和设置63.3数值计算63.4编制程序64仿真过程和结果84.1数控加工仿真系统软件简介84.2仿真过程94.3仿真结果155总结176致谢18参考文献1919中北大学课程设计说明书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（cutterlo

2、cationpoint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

3、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。

4、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。19中北大学课程设计说明书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220-250

5、HBS，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：1）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；2）切槽；3）车螺纹；19中北大学课程设计说明书表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NC01轴

6、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00077G50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T012切断零件三爪卡盘T023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。19中北大学课程设计说明书表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

7、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19中北大学课程设计说明书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G54T0101设定

8、工件坐标系，工件坐标系原点O设在以右端球心O点。加工时采用的1号刀具为45°硬质合金机夹偏刀，并作为基准刀具；2号刀具为硬质合金机夹切断刀（如图3所示）。基准刀具刀尖点的起始点为P。图3刀具示意图以上操作步骤完成了基准刀具的对刀。此时，若执行程序段G54T0101后，则CRT屏幕上的绝对坐标值处显示基准刀具刀尖在工作坐标系的位置。3.3数值计算起刀点坐标（0，0）；3.4编制程序O0077；N010T0101N020G00X40Z20S450M03N03