1、 沈阳理工大学课程设计专用纸 NO数控加工编程课程设计任务书设计题目： 凸轮板零件数控加工程序设计设计内容：1、零件图工艺分析及绘制2、编制零件数控加工工艺规程3、绘制数控编程坐标系4、编制零件数控加工程序5、#数控加工程序仿真校验#6、编写课程设计说明书时间安排：1、零件图绘制及零件图工艺分析 1 天2、编制零件数控加工工艺规程 1 天3、编制零件数控加工程序 1 天4、#数控加工程序调试及仿真校验# 0.5 天5、编写课程设计说明书 1 天6、答辩 0.5 天指导教师： 专业负责人：主管院长： 年 月 日沈阳理工大学课程设计专用纸 NO前言从 20 世纪中叶数控技术出现以来，数控铣床给机械
2、制造业带来了革命性的变化。数控铣床加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控铣床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控铣床集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体，是典型的机电一体化产品，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大变
3、化。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在数控技术之上。数控技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。 数控铣床具有广泛的适应性，加工对象改变时只需要改变输入的程序指令；加工性能比一般自动机床高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果。随着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种日益增多，有铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中心等，世界各工业发达国家均采取
4、重大措施来发展自己的数控技术及其产业。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步，特别是在通用微机数控领域，基于 PC 平台的国产数控系统，已经走在了世界前列。沈阳理工大学课程设计专用纸 NO目录前言1.设计题目12.任务方案确定23.零件数控加工刀具卡片34.数控加工工艺卡片45.绘制数控编程坐标系56.编写零件的数控加工程序67.设计小结118.参考文献12沈阳理工大学课程设计专用纸 NO1.设计题目12. 要求：1.编写零件的数控加工工艺规程，保证图纸工艺要求，确定切削用量（查手册） ；2.编写所用刀具卡片；3. 编写零件凸轮槽和上平面的粗、精加工程序。并编写
5、各孔的钻孔加工程序；*4.数控程序调试；12 工件材料 A3 钢，毛坯尺寸自拟， 零件名称：凸轮板沈阳理工大学课程设计专用纸 NO2. 任务方案确定编制如图所示零件加工程序，毛坯为 26013020 的 A3 钢。加工顺序的选择直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原则确定加工顺序。粗铣下表面精铣下表面钻孔粗铣台阶面精铣台阶面铣凸轮槽铣外轮廓铣阶梯孔数控机床的选择因零件内部有孔加工，故选择 XK5040A 型数控立式铣床，采用 FANVC-3MA系统。S：80-3500 r/min 工作台面：1180mm280mmF：0-0.8 m/min
6、工作台纵向行程：830mm：0.004 mm 主轴套筒行程：170mm定位精度0.05mm/318mm重复定位精度：0.018mm主电机：7.5 kw加工工序的划分：第一次装夹：加工基准面（下表面） ，毛坯厚度为 20mm。分两次加工次加工，第一次铣削 0.7mm，第二次铣削 0.3mm。而后钻 4 个小孔和 1 个大孔。第二次装夹：将零件翻过来。加工零件的上表面，实现定位后，铣削外轮廓。外轮廓的加工分为两道工序：1.对上表面进行粗铣精铣，2、粗精铣侧面。第三次装夹：加工阶梯孔。零件的定位基准的装夹方式：定位基准“一面两孔”定位。即用下底面和两个孔作定位基准。先初步确定两孔位置。钻出两个孔，铣
7、下表面，而后在零件下加个垫片。用虎口钳夹住工件，先用不同的钻头分别钻出 16mm 18mm 的孔径。再用铣刀完成对工件的铣削，最后铣削阶梯孔。第一次装夹：选用平口钳夹紧。第二次装夹：采用典型的 “一面两孔”定位方式，用销夹紧工件。第三次装夹：选用平口钳夹紧。刀具与切削用量：第一次装夹：平面铣削上下表面时，用硬质合金端面铣刀，进行切削，分两次完成平面加工。第一次铣削 0.7mm，第二次铣削 0.3mm。完成后，分别钻 4个 16mm 的孔，在零件中心用 18mm 的钻头钻中心孔。第二次装夹：在加工凸轮槽外表面时，由于切削量大，采用多次进刀进行沈阳理工大学课程设计专用纸 NO切削，来避免一次进刀量
8、过大而导致的刀具磨损。粗铣后再进行精铣，以达到表面精度要求。第三次装夹：用 20mm 的铣刀，在 16mm 内孔上铣阶梯孔，深度为2mm。在零件中点用 33mm 的铣刀在内孔上铣出 33mm 高为 6mm 的阶梯孔，以完成钻孔的加工程序。铣削的主轴转速按教材 P214 式（5-2）：n=Vc/（d） ，进给速度按式（5-1）F=fznz 计算。3.零件数控加工刀具卡片产品名称或代号刀具工步刀具号刀具规格名称 数量 半径（mm）加工表面 备注1 T1 硬质合金端面铣刀 100mm1 50 上下表面2 T2 直柄立铣刀10mm1 5 台阶面3 T3 高速钢 18mm钻头1 通孔4 T4 硬质合金立
9、铣刀 33mm1 16.5 阶梯孔5 T5 高速钢 16mm钻头1 通孔6 T6 硬质合金立铣刀 20mm1 10 阶梯孔沈阳理工大学课程设计专用纸 NO4 数控加工工艺卡片工厂数控加工工序卡片产品名称或代号零件名称 材料 零件图号凸轮板 A3 钢程序编号 夹具名称 使用设备 车间工序号 平口钳 立式铣床工步加工内容 加工面 刀具号刀具规格 主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）切削深度1 粗铣下表面 下表面 T1 100mm 300 180 0.72 精铣下表面 下表面 T1 100mm 300 180 0.33 钻中心孔 内孔 T3 18mm 400 80 20.04 钻 416m
10、m 孔内孔 T5 16mm 400 80 20.05 粗铣台阶面 上表面 T2 10mm 2000 600 3.56 精铣台阶面外形上表面 T2 10mm 2000 600 0.57 粗铣凸轮槽 上表面 T2 10mm 2000 600 4.08 精铣凸轮槽 上表面 T2 10mm 2000 600 4.09 铣外轮廓 侧面 T2 10mm 2000 600 2.510 铣中心孔阶梯孔内孔 T4 33mm 1000 300 6.011 铣阶梯孔 内孔 T6 20mm 1500 450 2.0沈阳理工大学课程设计专用纸 NO编制审核 批准 共 1页5 .绘制数控编程坐标系凸轮板是一个平面凸轮，它
11、都是由圆弧与圆弧相切组成的。用手工编制加工该凸轮的程序的主要问题是计算各切点的坐标值。（前边为大写字母，后几个为小写字母）坐标点的位置A（19.49，0） B（29.49,-5） C（39.69，-5） D（33.81，-20.93）E（25.46，-25.46） F（20.93，-33.81） G（5，-39.69） H（5，-29.49） I（0，-19.49） J（-5，-29.49） K（-5，-39.69） L（-20.93，-33.81）M（-25.46，-25.46） N（-33.81，-20.93） O(-39.69，-5) P(-29.49,-沈阳理工大学课程设计专用纸 NO
12、5) Q(-19.49，0) R(-29.49,5) S(-39.69，5) T(-33.81，20.93)U(-25.46，25.46) V(-20.93，33.81) W(-5，39.69) X(-5，29.49)Y(0，19.49) Z(5，29.49) a（5，39.69） b（20.93，33.81）c（25.46，25.46） d（33.81，20.93） e（39.69，5） f（29.49,5）6.编写零件的数控加工程序N01 G54 G90 X0 Y0 Z20 T0101; 上表面N02 G17 X-50 Y6.5;N03 M03 S1000;N04 G00 Z4;N05 G
13、01 Z-4 F80;N06 F42 G01 X15.8 Y0;N07 G03 Y-12 R6;N08 G01 X15.8 Y0;N09 G03 X3.5 Y-10.5 R50;N10 G03 X20.7 Y-25.5 R50 I-75.3 J-60.7;N11 X19 Y-7.5 R50;N12 G01 Y15.8;N13 G03 X12 R6;N14 G01 X0 Y-15.8;N15 G03 X19 Y7.5 R50;N16 G03 X20.7 Y25.5 R50 I72.3 J-60.7;N17 G03 X3.5 Y10.5 R50;N18 G07 X-15.8;N19 G03 Y12
14、 R6;N20 G01 X15.8;N21 G03 X-3.5 Y10.5 R50;N22 G03 X-20.7 Y-20.5 R50 I72.3 J60.7;N23 G03 X-19 Y7.5 R50;N24 G01 X0 Y-15.8;N25 G03 X-12 R6;N26 G01 X0 Y15.8;N27 G03 X-19 Y-7.5 R50;N28 G03 X-20.7 Y-20.5 R50 I72.36 J60.7;N29 G03 X-3.5 Y-10.3 R50;N30 G01 X15.8;N31 G03 X12 R6;沈阳理工大学课程设计专用纸 NON32 G01 X-13;N3
15、3 G01 G40 Z20;N34 G00 X0 Y0 M05;N35 M02N01 T3 M06; 阶梯孔加工程序N02 M06;N03 G54 G90 G00 X0 Y0 Z20 T4;N04 M03 S300;N05 G00 Z5;N06 G011 Z-20 F60;N07 G00 Z20 M5;N08 M06 T5;N09 M03 S400;N10 G00 Z5;N11 G01 Z-9 F60;N12 G00 Z50 M5;N13 M66 T6;N14 M03 S300;N15 G00 Z0;N16 MCALL CYLLE 82(90,0，-18,14,4);N17 L001; 调用N
16、18 MCALL;N19 G00 Z20 M5;N20 M05;N21 M03 S400;N22 G00 Z0;N23 MCALL CYLLE82(0,0,4，-6,2,4);N24 L001;N25 MCALL;N26 G00 Z20 M5;N27 M02L001 孔定位点子程序N01 X-70 Y40;N02 X70 Y40;N03 X-70 Y-40;N04 X70 Y40;N05 M17;N01 G54 G90 X0 Y0 Z20 T0101;N02 G17 X-50 Y6.5;N03 M03 S1000;N04 G00 Z4;沈阳理工大学课程设计专用纸 NON05 G01 Z-4 F
17、80;N06 F42 G01 X15.8 Y0;N07 G03 Y-12 R6;N08 G01 X15.8 Y0;N09 G03 X3.5 Y-10.5 R50;N10 G03 X20.7 Y-25.5 R50 I-75.3 J-60.7;N11 X19 Y-7.5 R50;N12 G01 Y15.8;N13 G03 X12 R6;N14 G01 X0 Y-15.8;N15 G03 X19 Y7.5 R50;N16 G03 X20.7 Y25.5 R50 I72.3 J-60.7;N17 G03 X3.5 Y10.5 R50;N18 G07 X-15.8;N19 G03 Y12 R6;N20
18、G01 X15.8;N21 G03 X-3.5 Y10.5 R50;N22 G03 X-20.7 Y-20.5 R50 I72.3 J60.7;N23 G03 X-19 Y7.5 R50;N24 G01 X0 Y-15.8;N25 G03 X-14 R7N26 G01 Y15.8;N27 G03 X-18.5 Y-6.5 I0 J0;N28 G03 X-21.2 Y-25.5 I27.3 J60.7;N29 G03 X-2.8 Y10.5 I0 J0;N30 G01 G40 Z20;N31 G00 X0 Y0 M05;N32 M027.设计小结时间过的真快，一周的课程设计很快就结束了！但是在这
19、短短的一周时间我学得了很多的知识，受益非浅。在老师和同学们的帮助下，我对数控加工的整个过程有了较全面的理解。经过设计中选择刀具，我对数控工具系统的特点和数控机床的刀具材料和使用范围有了更深刻的了解，基本掌握数控机床刀具的选用方法；经过设计加工工艺方案，进一步了解工件定位的基本原理、定位方式与定位元件及数控机床用夹具的种类与特点，对教材中有关定位基准的选择原则与数控加工夹具的选择方法有了更深的理解；经过编制零件的加工程序，基本熟悉数控编程的主要内容及步骤、编程的种类、程序的结构与格式，对数控编程前数学处理的内容、基点坐标、辅助程序段的数值计算有了进一步的认沈阳理工大学课程设计专用纸 NO识。工艺设计、数值计算及程序编制的整个过程虽然任务比较繁重，但在设计过程中通过自己不断的学习，尤其是自主学习，克服了许多的难题。在实训中使自己的眼界开阔了，实践水平得到提高。为以后的工作打下坚实的实践基础，为自己的将来发展提供有利的支持。在这次课程设计中自己学到了很多东西。我要衷心的感谢老师的教导和帮助让我不再无知不再迷惘不再困惑，对未来也充满了信心。参考文献1.任晓虹，刘红军，许立福.数控编程技术及应用.北京：国防工业出版社，2010.2.杨建明.数控加工工艺与编程. 北京：北京理工大学出版社，2006. 3.崔元刚. 数控机床技术应用. 北京：北京理工大学出版社，2006.
