凹槽零件數(shù)控課程設(shè)計(jì)(doc 11頁(yè)).doc

1、目目 錄錄 第一章第一章數(shù)控編程數(shù)控編程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)任務(wù)書.1 1 第二章零件實(shí)體造型設(shè)計(jì)第二章零件實(shí)體造型設(shè)計(jì).2 2 第三章第三章 加工工藝加工工藝.3 3 第四章第四章 零件加工仿真零件加工仿真.5 5 第五章第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)總結(jié).8 8 第六章第六章 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).8 8 第七章第七章 感想感想.9 9 第八章第八章 附件附件.1010 第一章第一章數(shù)控編程數(shù)控編程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 1.11.1 課程設(shè)計(jì)概述課程設(shè)計(jì)概述 數(shù)控編程課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)的必修課程之一，它可以提 高學(xué)生的動(dòng)手能力，豐富學(xué)生的理論知識(shí)。是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜

2、合性專業(yè)基礎(chǔ)課。 通過(guò)數(shù)控編程課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)箱體和型腔殼體類零件， 能獨(dú)立完成零件的實(shí)體造型，繪制工程圖，并能夠合理的選擇卡具和加工設(shè)備，分析加工 工藝，獨(dú)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(shè)計(jì)不僅提高了學(xué) 生的設(shè)計(jì)能力，繪圖能力，編程能力，還可以鍛煉其機(jī)床操作能力，對(duì)今后的工作和學(xué)習(xí) 打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 1.21.2 設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)目的 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，了解并掌握利用pro/E軟件對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，計(jì)算機(jī)繪 圖能力及掌握計(jì)算機(jī)輔助制造過(guò)程和方法，培養(yǎng)自動(dòng)編程的技能。掌握數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)械 加工的基本方法，鞏固數(shù)控加工編程的相關(guān)知識(shí)，將理論知識(shí)

3、與實(shí)際工作結(jié)合起來(lái)，并最 終達(dá)到能夠獨(dú)立從事數(shù)控加工程序編制的工作能力。 1.31.3 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù) 根據(jù)本任務(wù)書提供的零件圖及相關(guān)技術(shù)要求，用pro/E軟件完成零件設(shè)計(jì)，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(jìn)行數(shù)控加工程序的編 制，最后用華中HNC-21M數(shù)控機(jī)床加工出所設(shè)計(jì)工件。 課程設(shè)計(jì)題目不限，但內(nèi)容需滿足設(shè)計(jì)要求。 1.41.4 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 1)1) 繪制零件圖。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(duì)該零件提出的技術(shù)要 求；找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵，并在下面擬定工藝規(guī)程時(shí)予以考慮；對(duì)所加工的零

4、件進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析，分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；檢查所給零件圖的完整性和正確性，完成該零 件的實(shí)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并按照機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制其零件圖； 2)2) 編制零件數(shù)控加工工藝規(guī)程。編制零件數(shù)控加工工藝規(guī)程。 在對(duì)零件進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，按照數(shù)控加工工藝確定原則，確定整個(gè)零件的加 工工藝規(guī)程，確定毛坯，確定加工的工藝基準(zhǔn)；擬定零件的工藝路線，包括確定各加工表 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(duì)其加工工藝參數(shù)進(jìn)行確定；確定對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)。 3)3) 確定夾具及夾緊方案。確定夾具及夾緊方案。 對(duì)某一道相對(duì)復(fù)雜的工序，在確定定位裝夾方案的基礎(chǔ)上，選擇一個(gè)合適的夾具

5、， 完成本工序的加工。該夾具應(yīng)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(dāng)?shù)忍攸c(diǎn)，適合于數(shù)控機(jī)床的加工使用。 4 4）確定零件設(shè)計(jì)原點(diǎn)與加工原點(diǎn)。）確定零件設(shè)計(jì)原點(diǎn)與加工原點(diǎn)。 對(duì)將進(jìn)行數(shù)控加工的工序，確定加工零點(diǎn)、換刀方式，確定其編程坐標(biāo)系，并最終 通過(guò)繪制數(shù)控加工編程坐標(biāo)系的方式予以明確。標(biāo)識(shí)對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)。 5 5）編制零件加工工藝并編制數(shù)控加工程序。）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(biāo)系圖，按照數(shù)控加工工藝規(guī)程，采用自動(dòng)編程方式對(duì)該工序 進(jìn)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(jìn)行調(diào)試。 6 6）現(xiàn)場(chǎng)加工。）現(xiàn)場(chǎng)加工。 將已經(jīng)調(diào)試好的零

6、件加工程序?qū)霐?shù)控機(jī)床，安裝好所需刀具，夾緊工件，對(duì)刀找到 編程原點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)控加工。 7 7）編寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書。）編寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書需打印： 正文：宋體五號(hào)，單倍行距； 頁(yè)眉：宋體小五號(hào)，內(nèi)容包括 班級(jí) 姓名 數(shù)控編程課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書字樣； 設(shè)計(jì)結(jié)果包括：設(shè)計(jì)任務(wù)書，設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)步驟，設(shè)計(jì)過(guò)程的說(shuō)明和階段結(jié)果，并附有 零件實(shí)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(chǎng)加工結(jié)果。 第二章零件實(shí)體造型設(shè)計(jì)第二章零件實(shí)體造型設(shè)計(jì) 2.12.1 繪制零件圖繪制零件圖 利用 Pro/E 軟件進(jìn)行零件繪圖，其步驟如下： 、利用拉伸工具，選擇 Top 平面作為基準(zhǔn)平面， ，繪出

7、80mm60mm 的矩形，并 進(jìn)行實(shí)體拉伸 20mm 形成矩形體積塊，如下圖 2.1 所示： 圖2.1 、以方形體積塊上表面作為基準(zhǔn)平面，利用繪制出 60mm40mm 的矩形，并用倒 圓角 R4 工具繪制出所需圖形并進(jìn)行拉伸，拉伸高度為 10mm，如圖 2.2： 如圖2.2 、使用先前平面作為基準(zhǔn)平面，采用孔工具做 410 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(zhǔn)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(shí)體造型設(shè)計(jì)，零件實(shí)體造型繪制完成后，并對(duì)加工零件進(jìn) 行加工工藝分析 第三章第三章 加工工藝

8、加工工藝 3.13.1 加工加工工藝工藝 制定工藝路線時(shí)，必須充分考慮采用確保產(chǎn)品質(zhì)量，并以最經(jīng)濟(jì)的辦法達(dá)到所要求的 生產(chǎn)綱領(lǐng)的必要措施，即應(yīng)該作到：技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理，并有良好、安全的勞動(dòng)條 件。 擬定工藝路線的一般原則如下。 1）先加工基準(zhǔn)面 零件在加工過(guò)程中，作為定位基準(zhǔn)的表面應(yīng)首先加工出來(lái)，以便盡快為后續(xù)工序的加工提 供精基準(zhǔn)。稱為“基準(zhǔn)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(gè)階段。主要是為了保證加工質(zhì)量；有利于合理使用設(shè)備；便于安排熱處 理工序；以及便于時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷等。 3）對(duì)于孔的加工，應(yīng)先用中心鉆鉆出定位孔，

9、接著用鉆頭進(jìn)行啄式加工，這樣就可以 保證平面和孔的位置精度，而且對(duì)平面上的孔的加工帶來(lái)方便。 數(shù)控加工工序卡片數(shù)控加工工序卡片 零零 件件 名名 稱稱零件材料零件材料夾夾 具具使用設(shè)備使用設(shè)備班班 級(jí)級(jí)姓姓 名名日日 期期 凹槽固定底座可鍛鑄鐵虎 鉗華中銑床 工工 步步 號(hào)號(hào) 工步內(nèi)容工步內(nèi)容 所選加所選加 工方式工方式 刀具號(hào)刀具號(hào) 刀具規(guī)格及刀具規(guī)格及 名稱名稱 主軸主軸 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 （r/minr/min） 進(jìn)給進(jìn)給 速度速度 （mm/minmm/min） 被吃被吃 刀量刀量 （mmmm） 1 銑平面平面銑削 1 面銑刀 40 7641381mm 2 加工凹槽挖 槽 2 平刀 6 1784

10、3212mm 3 加工凹槽挖 槽 3 平刀 5 18343301mm 4 鉆6定 位孔 鉆孔 4 中心鉆 6 44589802mm 5 鉆10定 位孔 鉆孔 5 中心鉆 10 44588922mm 3.23.2 確定夾具及夾緊方案確定夾具及夾緊方案 本零件為凹槽底座，其中包含有 512 的通孔，加工時(shí)需要使用虎鉗進(jìn)行裝夾。 3.33.3 確定零件設(shè)計(jì)原點(diǎn)與加工原點(diǎn)確定零件設(shè)計(jì)原點(diǎn)與加工原點(diǎn) 該零件的原點(diǎn)在幾何中心上，工件坐標(biāo)為（0，0，25） ，加工原點(diǎn)為（50，50，26） ， 為工件設(shè)定1mm的上表面加工余量。 3.43.4 加工刀具的選擇加工刀具的選擇 刀具的選則是數(shù)控加工的重要工藝內(nèi)容

11、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(shí)，要使用道具的尺寸與被加工表面尺寸和形狀相適應(yīng)。生產(chǎn)過(guò)程中，平面零件周 邊輪加工，常采用立銑刀。銑削平面時(shí)，應(yīng)選擇硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺(tái)或凹槽選擇 高速立銑刀。如圖 3.1 所示： 圖 3.1 3.53.5 工藝參數(shù)計(jì)算工藝參數(shù)計(jì)算 計(jì)算公式 主軸轉(zhuǎn)速 N= 1000V /D 進(jìn)給速度 Vf1=f NZ cz V 切削速度 D 刀具直徑 f 刀具每齒進(jìn)給率 N 主軸轉(zhuǎn)數(shù) Z 齒數(shù) cz 零件加工參數(shù)具體計(jì)算見(jiàn)附件三： 第四章第四章 零件加工仿真零件加工仿真 利

12、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(guò) MASTERCAM 打開(kāi)該文件，設(shè)置毛 胚及加工原點(diǎn)，如圖 4.1 所示。 圖 4.1 加工工序如下： （1） 、對(duì)毛坯進(jìn)行基準(zhǔn)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轉(zhuǎn)速等，工藝參數(shù)設(shè)置如圖 4.2 所示。 圖4.2 （2）利用6的平刀對(duì)凹臺(tái)進(jìn)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

13、數(shù)設(shè)置如圖4.3所示。 圖4.3 （3）利用5的平刀對(duì)工件表面的曲型凹槽進(jìn)行加工，加工深度為5mm。工藝參數(shù)設(shè)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(gè)定位孔，切削深度為10mm，并通過(guò)各項(xiàng) 工藝參數(shù)確定刀具的切削速度和主軸轉(zhuǎn)速，加工方式為DRILL走刀路線如圖4.5所示。 圖4.5 （5）以定位孔為基準(zhǔn)，用10的鉆頭進(jìn)行通孔加工。走刀路線如圖4.6所示。 圖4.6 （6）為了滿足加工過(guò)程中零件的各項(xiàng)工藝要求，在加工過(guò)程中應(yīng)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 ma

14、stercam 軟件中打開(kāi)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(jiàn)附件二： （7）使用斯沃仿真軟件，機(jī)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(jìn)行加工。仿真結(jié)果如圖 4.9 所示。 圖4.9 第五章第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)總結(jié) 本次的課程設(shè)計(jì)就讓我們初步的體驗(yàn)到了做數(shù)控編程設(shè)計(jì)是怎么樣的流程。自己認(rèn)真 的準(zhǔn)備了此次設(shè)計(jì)任務(wù)，使我感受到了，僅僅只會(huì)編程這樣一個(gè)還是不行，還要系統(tǒng)的學(xué) 習(xí)其他方面的很多知識(shí)，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

15、要學(xué)習(xí)材料科學(xué)，加工基礎(chǔ)多門課程?？梢?jiàn)，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(shí)候看到別人總是那么容易的就 設(shè)計(jì)出來(lái)了，其實(shí)里面包含了以前的許多汗水。 第六章第六章 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1.數(shù)控加工概論，李誠(chéng)人編著，清華大學(xué)出版社，2006年出版。 2.數(shù)控加工自動(dòng)編程，吳明有編著，清華大學(xué)出版社，2008年出版。 3.數(shù)控加工編程實(shí)用技術(shù) ，許祥泰編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2002.2 4 數(shù)控車床加工自動(dòng)編程 ，廖衛(wèi)獻(xiàn)編著，國(guó)防工業(yè)出版社，2002 5. 宇航數(shù)控系統(tǒng)加工仿真指導(dǎo)書 陳華、陳文勇、甘業(yè)生 編寫， 2003年8月 第七章第七章 感想感想 通

16、過(guò)一周的實(shí)訓(xùn)，使我對(duì)數(shù)控加工仿真有了系統(tǒng)的了解，對(duì)數(shù)控仿真編程進(jìn)一步的掌 握，加深了我對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的了解，在此次實(shí)訓(xùn)中能夠?qū)W以致用，不但回顧了所學(xué)的知識(shí)， 更使我了解到自己的不足，更彌補(bǔ)了自己的一些知識(shí)漏洞。更重要的是在實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)中形 成了科學(xué)合理的認(rèn)識(shí)，不斷形成科學(xué)合理和具有科學(xué)性的思維方式不但拓展了數(shù)控領(lǐng)域的 眼界，而且完善了以往的知識(shí)體系，提高了綜合運(yùn)用的能力。 在此次實(shí)訓(xùn)期間帶給我不僅僅是一種工作經(jīng)驗(yàn)，更是我人生的一筆財(cái)富。俗語(yǔ)說(shuō):紙上 得來(lái)終覺(jué)淺。通過(guò)此次實(shí)訓(xùn)是我將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)更好的運(yùn)用到實(shí) 踐當(dāng)中，為今后的工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計(jì)最頭疼的就是數(shù)控仿真軟件的學(xué)習(xí)了，在剛開(kāi)始接觸的時(shí)候是在大三，覺(jué)得 相當(dāng)新奇，有學(xué)習(xí)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(méi) 有那樣的耐心去學(xué)習(xí)，總認(rèn)為以后的時(shí)間還多的是，以后再學(xué)