沈陽理工大學(xué)No沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙前言數(shù)控加工技術(shù)作為現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的基礎(chǔ)，使得機(jī)械制造過程發(fā)生了顯著的變化?，F(xiàn)代的數(shù)控加工技術(shù)與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比，無論在加工工藝，加工過程控制，還是加工設(shè)備與工藝裝備等諸多方面均有顯著不同。高等院校將數(shù)控加工及編程技術(shù)作為機(jī)械類和機(jī)電類專業(yè)學(xué)生的必修只是十分必要的。隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程逐步加快，數(shù)控技術(shù)在制造業(yè)中越來越多地得到應(yīng)用。目前，在我國制造工業(yè)中，從事數(shù)控機(jī)床制造和生產(chǎn)的科技人員以及數(shù)控機(jī)床的操作員、程序員和維修人員都非常缺乏。專家們預(yù)言：二十一世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競爭，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競爭。所以，為適應(yīng)社會發(fā)展的需要，在我院機(jī)械設(shè)計(jì)，制造及自動化專業(yè)中，開設(shè)了數(shù)控加工編程綜合訓(xùn)練課程設(shè)計(jì)，這是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，它是對學(xué)生的數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及實(shí)施能力，數(shù)控編程能力，數(shù)控操作及加工調(diào)整能力等的綜合訓(xùn)練和評價(jià)。課程設(shè)計(jì)的目的是在已學(xué)課程及其它相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，通過對零件圖分析，數(shù)控工藝設(shè)計(jì)，數(shù)控加工程序編制，數(shù)控加工仿真幾個(gè)方面，將基本概念與實(shí)際應(yīng)用，數(shù)控加工程序的編制與工藝設(shè)計(jì)很好地結(jié)合在一起，以此增強(qiáng)數(shù)控編程技術(shù)的應(yīng)用能力，達(dá)到使學(xué)生初步具備數(shù)控加工技術(shù)綜合應(yīng)用的能力。目錄 前言1 型板數(shù)控加工31.設(shè)計(jì)要求：32.零件的工藝分析 4 2.1加工內(nèi)容4 2.2加工要求4 2.3.各個(gè)加工內(nèi)容的加工方法43.數(shù)控機(jī)床的選擇 54.加工順序的確定 75.裝夾方案的確定7 5.1第一次裝夾8 5.2第二次裝夾8 5.3第三次裝夾86.刀具和切削用量的選擇 8 6.1.銑刀 8 6.2.鉆頭97.加工工序卡108.數(shù)控加工程序129.心得體會 2010.參考文獻(xiàn) 21型板數(shù)控加工 1.設(shè)計(jì)要求：1）在對零件分析的基礎(chǔ)上制定詳細(xì)的加工工藝規(guī)程。 2）選擇一道適合于數(shù)控加工的工序，設(shè)計(jì)工藝工裝。選擇刀具，量具及加工工藝參數(shù)并編制其數(shù)控加工程序。毛坯為958512mm的45鋼2.零件的工藝分析 2.1加工內(nèi)容：1）零件由平面，通孔，通槽，凸臺組成，毛坯為長方體塊。 2）要加工的內(nèi)容包括30的孔，7030的長方形通槽，R6，R16，R20的圓弧以及平面。Ra=1.6m 2.2加工要求：圓孔 300+0.05 Ra=1.6m 長方形通槽Ra=3.2m 30中心線對A面垂直度為0.052.3各個(gè)加工內(nèi)容的加工方法：選擇的原則是保證加工表面的加工精度 和表面粗糙度的要求。一般來說獲得同一精度及表面粗糙度的要求。因而在實(shí)際選擇時(shí)要結(jié)合零件的形狀尺寸大小和熱處理等要求要全面考慮。 加工方法：1）底面A：面銑刀粗銑 2）頂面F：面銑刀粗銑 3）D面：面銑刀粗銑精銑 4）B,C,E面：面銑刀粗銑精銑 5）30的孔：中心鉆鉆孔擴(kuò)孔鉆鉸刀6）長方形通槽：立銑刀粗銑精銑3.數(shù)控機(jī)床的選擇 機(jī)床的選擇主要考慮毛坯的材料和類型零件輪廓形狀的復(fù)雜程 度，尺寸大小，加工精度，批量熱處理等要求。既要保證加工零件的技術(shù)要求加工出合格產(chǎn)品又要有利于提高勞動生產(chǎn)率還要盡可能降低生產(chǎn)成本。根據(jù)實(shí)際要加工的零件情況決定選用數(shù)控銑床。數(shù)控銑床的型號也有許多種，根據(jù)加工要求，查相關(guān)資料決定選取XKA5032A型數(shù)控銑床。XKA5032A型數(shù)控銑床配置了國外先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)三 坐標(biāo)聯(lián)動?？梢酝瓿芍本€，斜線，曲線輪廓等銑削加工。適用于鉆孔，鏜孔及具有復(fù)雜型面的零件如凸輪樣板，葉片等適用于機(jī)械制造行業(yè)。該銑床切削進(jìn)給速度x,y: 63200mm/min z:31600mm/min.可以實(shí)現(xiàn)三軸聯(lián)動，進(jìn)行直線插補(bǔ)與圓弧插補(bǔ)。XKA5032A數(shù)控銑床技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)單位工作臺面積（寬X長）320X1320mm工作臺縱向最大行程780mm工作臺橫向最大行程300mm工作臺垂向最大行程380mm立銑頭最大回轉(zhuǎn)角度45。主軸端部錐度N0.5主軸端面至工作臺面距離70450mm主軸中心線至床身導(dǎo)軌面距離350mm主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)18級主軸轉(zhuǎn)速范圍301500N/min進(jìn)給速度級數(shù)無級縱橫向進(jìn)給范圍63200mm/min垂向進(jìn)給范圍31600mm/min縱橫向快速進(jìn)給速度v6000mm/min垂向快進(jìn)速度3000mm/min主電機(jī)功率7.5kw進(jìn)給電機(jī)轉(zhuǎn)矩 縱橫向12Nm進(jìn)給電機(jī)轉(zhuǎn)矩垂向22Nm定位精度0.015mm工作臺最大承載重量320kg機(jī)床凈重約3000kg機(jī)床外形尺寸（長X寬X高）192920552216mm4.加工順序的確定 加工順序的原則是基面先行，先主后次，先粗后精，先面后孔?？暇至慵募庸ひ?，尺寸要求，設(shè)計(jì)加工順序決定先銑A面，因其沒有粗糙度要求，加工之后不怕?lián)p傷。再粗銑D,E面。裝夾一次與A面一起可以加工再粗銑F面。B,C面最后鉆孔銑長方形通槽。不能先鉆孔，因?yàn)樵诖帚娡廨喞乔邢饔嗔勘容^大，產(chǎn)生的力也比較大，容易使孔發(fā)生變形，因此綜合各原則原因確定加工順序如下所示。加工順序：1）銑A面 2）粗銑D,E面 3）粗銑B,C面 4）銑F面 5）鉆孔加工30的孔（鉆孔，擴(kuò)孔，絞孔） 6）粗銑通槽，精銑通槽 7）精加工外輪廓 8）除毛刺，檢驗(yàn)，清洗5.裝夾方案的確定 裝夾方式的選擇要根據(jù)具體的機(jī)床及工件來確定。機(jī)床為數(shù)控銑床，由于工件的尺寸較小，形狀很規(guī)則，一般使用機(jī)用平口鉗。在數(shù)控加工中既要保證加工質(zhì)量又要減少輔助時(shí)間，提高效率。因此要選用能準(zhǔn)確迅速定位并夾緊工件的裝夾方法。和夾具零件的定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及測量基準(zhǔn)重合，減少定位誤差。一般使用平口鉗裝夾上表面高出鉗口23mm，下面用等高的墊塊墊起并作為定位面。墊塊避開孔加工位置。 5.1第一次裝夾 先加工A面再加工D,E面 5.2第二次裝夾 先加工F面再加工B,C面 5.3第三次裝夾 第三次裝夾為了加工工件外輪廓。這時(shí)孔和通槽都已加工完成。為了裝夾方便不用反復(fù)拆卸，決定用壓板式。從通槽和孔來裝夾工件，加工四周外輪廓。 6.刀具和切削用量的選擇 刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容。它 不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率而且直接影響加工質(zhì)量。正確選用刀具應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力，工件材料的機(jī)械性能，加工工序和切削用量以及其他相關(guān)因素。選擇刀具是根據(jù)安裝調(diào)整方便剛性好耐用度和精度高的原則，在滿足加工要求的前提下盡量選擇較短的刀柄以提高刀具的剛性。合理選擇切削用量的一般原則是粗加工時(shí)一般以提高生產(chǎn)率為主 但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本。半精加工時(shí)應(yīng)保證加工質(zhì)量的前提下兼顧切削效率，經(jīng)濟(jì)性和加工成本具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)饑荒說明書切削用量手冊并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。6.1銑刀 銑A，F(xiàn)面時(shí)選用120可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金銑刀。刀上鑲有8片八角形刀片?？梢垣@得較高的切削效率和表面的加工質(zhì)量。選用切削用量是先選用較大的背吃刀量，再選用較大的進(jìn)給量。最后選擇切削速度。在此 ap=1mm切削速度v=6mm/s。銑D,E面時(shí)f粗=0.36mm/r，用20的立銑刀，ap =2mm，v=0.83mm/s，主軸轉(zhuǎn)速n=800r/min。銑通槽時(shí)粗銑ap=8mm，每次進(jìn)給量fz=0.035mm/r。F粗=fz6=0.21mm/r細(xì)齒6個(gè)。精加工時(shí)用10的鍵槽銑刀ae=0.5mm。進(jìn)給速度100mm/min。主軸轉(zhuǎn)速n=500r/min。精銑外輪廓時(shí)采用10的鍵槽銑刀=0.5mm，進(jìn)給速度為 100mm/min，主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min。6.2.鉆頭 1）中心鉆：鉆頭直徑D=5mm，查表得進(jìn)給量f=0.3mm/r，鉆削速度v=0.2m/s，主軸轉(zhuǎn)速n=950r/min。 2）28鉆頭：選用28高速鋼鉆頭直徑D=28mm，查表得進(jìn)給量f=1mm/r，鉆削速度v=0.2m/s，主軸轉(zhuǎn)速n=500r/min。 3）擴(kuò)孔鉆：選用29.7的錐柄擴(kuò)孔鉆，長度為175mm，查表得進(jìn)給量f=0.2mm/r，鉆削速度為v=0.2m/s，主軸轉(zhuǎn)速n=300r/min。 4）鉸刀：選30的高速鋼鉸刀，主軸轉(zhuǎn)速n=260r/min，進(jìn)給量f=0.2mm/r。6.3.刀具卡片序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T01120可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金銑刀1銑A面，F(xiàn)面2T0220直柄銑刀1銑外輪廓和通 槽半徑補(bǔ)償D02=10mm3T035中心鉆1鉆兩個(gè)定位中 心孔4T0428高速鋼鉆 頭1大30孔的底 孔5T0529.7擴(kuò)孔鉆1半精加工孔長度175mm6T0630絞孔鉆1精加工30的 孔7T0710鍵槽銑刀1精銑外輪廓， 槽半徑補(bǔ)償D03=5mm7.加工工序卡工序號夾具名稱使用設(shè)備車間001平口虎鉗和壓板XKA5032A數(shù)控銑床工序號工序內(nèi)容(mm)刀具號刀具刀柄規(guī)格(mm)主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進(jìn)給速度(mm/min)背吃刀量1銑A面T0112070036012粗銑D,E面T02208005023銑C,B面T022080036024銑F面T01120700120015鉆5中心 孔T03595012002.56鉆30中心孔T042850012007擴(kuò)孔至29.7T0529.730012008絞30內(nèi)孔T063026012009粗銑通槽T02203006010精銑通槽T0710500100.511精銑外輪廓T071010001000.58.數(shù)控加工程序8.1.加工A面和D,E面 O0001 N0001 G90 G00 G54 Z150.0; N0002 S700 M03; N0003 M98 P0068; 調(diào)用銑平面子程序N0004 M11; N0005 M10;N0006 G01 G42 X45.5 Y42.5 F500 D02; D02=10mm N0007 S800 M03; N0008 M98 P0069; 調(diào)用加工E面子程序N0009 M98 P0070; N0010 M98 P0069; N0011 G90 G41 X-45.5 Y42.5 F500 D02;N0012 M98 P0071; N0013 M98 P0072; N0014 M98 P0071; N0015 G00 Z150.0; N0016 M05; 主軸停轉(zhuǎn)N0017 M30; 銑平面子程序 O0068N0001 G91 G00 X-100.0 Y-100.0; N0002 Z-151.0 M08; N0003 X170.0; N0004 Y32.0; N0005 X-170; N0006 Y32.0;N0007 X170; N0008 Y32.0; N0009 X-170; N0010 G28 M05; N0011 M99; 加工E面子程序O0069 N0001 G91 G00 Z-4.5; N0002 G03 X16.0 Y16.0 R16.0; N0003 G01 X0 Y69.0; N0004 M99; O0070 N0001 G91 G00 Z-4.5; N0002 G03 X16.0 Y16.0 R16.0;N0003 G01 X0 Y69.0; N0004 M99;加工D面子程序 O0071 N0001 G91 G00 Z-4.5; N0002 G01 X0 Y-65.0; N0003 G01 X10.0 Y-20.0; N0004 M99; O0072 N0001 G91 G00 Z-4.5; N0002 G01 X-10.0 Y20.0; N0003 G01 X0 Y65.0;N0004 M99;8.2.加工F面，B,C 面 O0002 N0001 G90 G00 G54 Z150.0; N0002 S800 M03 M08; 打開冷卻液，主軸先正轉(zhuǎn) N0003 G01 G41 X-40.5 Y29.5 D02; D02=10mm N0004 M98 P0073; N0005 M98 P0074; N0006 M98 P0073; 調(diào)用加工B面子程序N0007 G90 Z150.0; N0008 G01 X20.5 Y45.5;N0009 M98 P0075; N0010 G00 G90 Z-3.5; N0011 M98 P0075; N0012 G90 G00 Z-7.0 N0013 M98 P0075; N0014 G90 M05 Z150.0; N0015 M11; 主軸松刀，手動換刀N0016 M10; 夾緊刀具N0017 M98 P0068; 調(diào)用銑平面子程序 N0018 M98 P0076; 調(diào)用換刀子程序 N0019 G00 G90 S950 M03; N0020 M98 P0077; 調(diào)用打中心孔子程序 N0021 G98 G81 X-15.0 Y0 Z-11.0 F80; 加工完成后返回參 考點(diǎn)，中心孔定位 N0022 M98 P0076; 換刀N0023 G90 G00 S500 M03; N0024 M98 P0077; N0025 M98 P0076; N0026 G90 G00 S300 M03; N0027 M98 P0077; N0028 M98 P0076; 換鉸刀 N0029 G90 G00 S260 M03;N0030 M98 P0077; N0031 M98 P0076; 換鍵槽銑刀 N0032 G90 G01 X-15.0 Y0; N0033 G01 Z10.0; N0034 M98 O0078; 加工長方形通槽 N0035 G00 Z150.0; N0036 M05; N0037 M30;子程序 O0073 加工B面 N0001 G91 G00 Z-3.5; N0002 G01 X0 Y-65; N0003 M99; 返回主程序 O0074 加工B面 N0001 G91 G00 Z-3.5; N0002 G01 X0 Y-65;N0003 M99; O0075 加工C面 N0001 G91 G00 Z-3.5; N0002 G01 X0 Y-20; N0003 G03 X5.5 Y-5.5 R5.5 F50;N0004 G02 X0 Y-40 R20.5;N0005 G03 X-5.5 Y-5.5 R5.5; N0006 G01 X0 Y-20; N0007 G00 Z20; N0008 G01 X0 Y91; N0009 M99; O0076 換刀子程序 N0001 M05 Z150.0; N0002 M11; M0003 M10; N0004 M99;O0076 換刀子程序 N0001 M05 Z150.0; N0002 M11; N0003 M10; N0004 M99; O0078 加工通槽子程序 N0001 G00 G91 X0 Y0 S300 M03;N0002 M08; N0003 G01 Z-10.0 F20; N0004 M98 P0080 L3; N0005 G01 Z12.0 F60; N0006 M98 P0080 L3; N0007 G01 Z12.0 F60;N0008 M98 P0021 L3; N0009 M98 P0076;N0010 G01 Z-150.0 F60; N0011 G91 G00 S500 M03;N0012 M08; N0013 M98 P0082 L3; N0014 M99; O0079 N0001 G91 Z-4.0 F60; N0002 G91 G42 X3.5 Y8.5 D02; N0003 X-7.0 Y0; N0004 X0 Y-17.0;N0005 X7.0 Y0;N0006 G01 G40 X0 Y17.0; N0007 M99; O0080 粗銑通槽 N0001 G91 Z-3.5 F60; N0002 G91 G42 X3.0 Y8.0 D03;N0003 X-15.0 Y0; N0004 X0 Y-33.0; N0005 X15.0 Y0; N0006 X15.0 Y0; N0007 M99; O0081 N0001 G91 Z-3,5 F60 N0002 G91 G42 X2.0 Y8.0 D02;N0003 X-19.0; N0004 X0 Y49.0; N0005 X19.0 Y0; N0006 G01 G40 X0 Y-49.0;N0007 M99; O0082 精銑通槽 N0001 G91 Z-3.5 F100; N0002 G91 G41 X-0.5 Y5.5 D03;N0003 G01 G40 X-18.0 Y0; N0004 G03 X-6.0 Y-6.0 R1.0; N0005 G01 X0 Y-58.0; N0006 G03 X6.0 Y-6.0 R1.0; N0007 G01 X18.0 Y0; N0008 G03 X6.0 Y6.0 R1.0; N0009 G01 X0 Y58.0;N0010 G03 X-6.0 Y6.0 R1.0; N0011 M99;8.3.精銑外輪廓 O0003 N0001 G90 G54 G00 S1000 M03; N0002 Z5.0 M08; N0003 M98 P0083 L3;N0004 G00 Z150.0; N0005 M05; N0006 M30; O0083 N0001 G91 G00 Z-3.5; N0002 G01 G41 X0 Y-40.0 D03; N0003 G01 X10.0 Y-20.0; N0004 G01 X64.0 Y0;N0005 G03 X16.0 Y16.0 R16.0; N0006 G01 X0 Y60.0; N0007 G01 G40 X-19.0 Y0; N0008 G02 X-6.0 Y6.0 R1.0; N0009 G03 X-38.0 Y0 R20.0;N0010 G02 X-6.0 Y6.0 R1.0; N0011 G01 G41 X-19.0 Y0 D03; N0012 G00 G40 Z20.0; N0013 M99;9.心得體會 通過一周緊張的數(shù)控加工編程課程設(shè)計(jì)，使我初步了解到了數(shù)控 加工技術(shù)的簡單程序。了解到了多種刀頭區(qū)別，并使我了解了數(shù)控加工技術(shù)知識的重要性，使得我對數(shù)控加工領(lǐng)域產(chǎn)生了濃厚的興趣。不僅如此，通過這次課程設(shè)計(jì)，使得我學(xué)會簡單的FAPT編程語言。相信這次課程設(shè)計(jì)會成為對我將來探索機(jī)械制造領(lǐng)域的道路上的墊腳石。感謝老師對于本次課程設(shè)計(jì)的輔導(dǎo)。10.參考文獻(xiàn) 數(shù)控編程技術(shù)及應(yīng)用任曉紅，劉紅軍，許立福 主編 國防工業(yè)出版社 2010.7 數(shù)控加工工藝與編程楊建明 主編 北京理工大學(xué)出版社 2006.8 數(shù)控機(jī)床技術(shù)應(yīng)用 崔元剛 主編 北京理工大學(xué)出版社 2006.8 數(shù)控編程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書許立福，趙靜 主編 沈陽理工大學(xué) 2010.7 數(shù)控加工工藝手冊 楊繼宏 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2008.3 切削用量簡明手冊 艾興，肖詩鋼 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.2