数控车床操作及应用课程设计.doc

1、数控车床设计 机械设计制造及其自动化0000题目： 数控车床加工零件1设计 一 .课程任务书1.课程设计的地位、任务及作用数控机床实训课程设计是机械设计制造及其自动化专业的必修课程之一，它可以提高学生的动手能力，丰富学生的理论知识。是一门理论与实践相结合的综合性专业基础课。通过数控机床实训课程设计的学习，要求学生能够设计常用的轴类零件和型腔壳体类零件，并能够合理的选择卡具和加工设备，独立分析工艺，独立编程及完成其加工。通过数控编程仿真实训，使学生掌握南京宇航仿真软件的基本操作。提高实际操作和手工编程能力。同时还要求学生掌握数控机床的组成及其控制原理和方法。为以后的工作和学习打下坚实的基础。2.

2、课程设计的题目及要求数控机床实训课程设计共有两类课题，多个具体题目。（1）车削类零件的编程及加工；（2）铣削类零件的编程及加工。参加本次课程设计的学生每人任选一个课题，要求每位同学要独立完成自己的课程设计。本次课程设计要达到如下要求。（1）根据选择的课题和自己的题目，选择合理的实现方案。（2）锻炼学生查阅技术手册和技术资料的能力。（3）提高学生程序设计的能力。（4）提高学生程序调试的能力。（5）培养学生编制技术文件的能力。（6）培养学生严肃认真，一丝不苟和实事求是的科学态度。3.课程设计的基本内容及学时分配本课程设计为1周时间，共60学时。具体内容及学时分配如下。（1）数控机床的基本操作及基本

3、指令（5学时）（2）数控编程讲解（10学时）（3）零件图的绘制（3学时）（4）数控加工工艺分析（5学时）（5）加工工序卡的编制（5学时）（6）加工路线图的绘制（2学时）（7）数控机床编程仿真（5学时）（8）根据课题书写设计报告（25学时）4.需要完成的技术文件（1）绘制设计的零件图1份；（2）加工工序卡1份；（3）加工路线图1份；（4）加工程序清单1份；（5）设计说明书1份。5.课程设计考核与评分标准 根据以下几个方面对学生进行考核，以五级评分制（优秀、良好、中等、及格、不及格）综合评定成绩： （1）设计过程中的表现（独立完成的能力、分析问题的能力、工作态度）； （2）提交设计的质量； （3）

4、答辩中的表现。6.建议教材与参考教学书1.数控加工概论，李诚人编著，清华大学出版社，2006年出版。2.数控机床技术，杜国臣，王士军编著，北京大学出版社，2006年出版。目 录一、任务书第1页二、设计过程第4页 1 图形设计过程及内容概述 第4页图形第5页2 零件加工工艺分析 第6页（1）零件工序划分 第6页（2）刀具划分 第7页（3）加工程序 第8页（4）加工路线图（仿真第10页（5）设计说明书第13页（6）设计内容及计算第14页三、设计小结 第15页四、参考文献 第16页五、感想 第17页二 设计过程1 图形设计过程及内容概述： 在这次实训及设计过程中，我积极参与实践细心体会平时所学到的知

5、识，同时还多次去图书馆查阅资料请教导师模拟仿真，加上不断的整理和改进，才最终完成了这次设计任务。通过这次课程设计，使我学会了灵活运用各种实验实训仪器，以及对CK6132-4数控车床和华中HNC-21T数控系统的操作方法，还学会了各种常见零件的加工工艺流程及数控编程，提升了自己动手查阅和汇总资料的能力。在此，我还要特别感谢我的导师和在我设计过程中提供帮助和支持的老师和同学。我设计的是一个台阶轴，主要包括：台阶圆弧螺纹退刀槽梯型槽外螺纹以及倒角等要素，完全按照老师的要求完成了这次设计任务。 零件1院系班级姓名机电系数量学号专业1机制 零件1 2 零件加工工艺分析：首先分析零件图，选择毛坯，选择合适

6、的车床，拟定加工工艺路线，确定各工序的加工余量，计算工序尺寸，确定各工序所用的设备及刀具夹具量具辅助工具，确定切削用量，确定各工序的技术要求及检验方法，填写工艺卡片。（1） 零件工序划分工序内容及步骤刀具量具工具其它左面1）车端面35外圆车刀游标卡尺游标卡尺扳手扳手一次将三把刀全部对刀2）车轮廓3）粗车C2倒角4）粗车直径20的外圆轮廓5）粗车C2倒角6）粗车直径50的外圆轮廓7）精车C2的倒角8）精车直径20的外圆轮廓9）精车C2倒角10）精车直径50的外圆轮廓11）车螺纹M2026mm宽螺纹刀12）车5mm宽和4mm宽的槽3mm宽的割刀右端1）车端面游标卡尺游标卡尺扳手2）车轮廓3）车直径

7、30的外圆轮廓35外圆车刀4）粗车直径30的外圆弧5）粗车直径20的外圆轮廓6）粗车C2的倒角7）精车直径30的外圆圆弧8）精车直径20的外圆轮廓9）精车C2倒角（2） 刀具划分刀具刀位号刀偏号刀具参数主轴转速进给量切削深度其它外圆车刀010135460rminF0.1(G95)0.1mm外螺纹刀02026mm300 rminF0.1(G95)0.1mm割刀03033mm300 rminF0.1(G95)0.1mm3 加工程序 1）先加工右端面，程序如下：%123（主程序）M03 S460 G95 T0101（主轴转速460 rmin，35外圆车刀）G00 X50 Z2G71 U0.3 R0.

8、2 P1 Q2 X0.1 Z0.1 F0.1N1 G00 X0 Z2G01 X0 Z0 F0.05 X10 Z-5 F0.02X16 Z-5 F0.05X19.74 Z-7 F0.05Z-25X38X42 Z-27F0.03Z-59 F0.05X46X50 Z-61Z-77N2 G01 X52 Z-77 F0.05G00 X100 Z100M05（主轴暂停）M00（程序暂停）M03 S300 G95 T0202（主轴转速300 rmin，6mm宽螺纹刀）G00 X50 Z-21.5G82 X19.2 Z-21.5 Z2 R-0.7 F2G82 X18.8 Z-21.5 Z2 R-0.7 F2G

9、82 X18.5 Z-21.5 Z2 R-0.7 F2G82 X18.2 Z-21.5 Z2 R-0.7 F2G82 X18.0 Z-21.5 Z2 R-0.7 F2G82 X17.9 Z-21.5 Z2 R-0.7 F2G82 X17.8 Z-21.5 Z2 R-0.7 F2G01 X52 Z-21.5 F0.1G00 X100 Z100M05（主轴暂停）M00（程序暂停）M03 S300 G95 T0303（主轴转速300 rmin，3mm宽割刀）G00 Z52 Z2G00 X52 Z-42G01 X50 Z-72 F0.03G01 X42 Z-72 F0.01G01 X52 Z-72 F

10、0.03G01 X52 Z-70 F0.03G01 X42 Z-70 F0.01G01 X52 Z-70 F0.03G01 X52 Z-74.4 F0.03G01 X42 Z-72 F0.01G01 X52 Z-72 F0.03 G01 X52 Z-67.6 F0.03G01 X42 Z-70 F0.01G01 X52 Z-70 F0.03G00 X52 Z-59G01 X50 Z-59 F0.03X30 F0.01G00 X52 Z-59G01 X52 Z-57 F0.05G01 X30 Z-57 F0.01G00 X52 Z-57G01 X38 Z-57 F0.05G01 X42 Z-55

11、 F0.03G00 X52 Z-55G00 X100Z100M05（主轴暂停）M30（程序暂停，返回参考点） 2）再加工左端面，程序如下：%123M03 S460 G95 T0101（主轴转速460 rmin，35外圆车刀）G00 X52 Z2G71 U0.3 R0.2 P1 Q2 X0.2 Z0.2 F0.05N1 G00 X0 Z2 G01 X0 Z0 F0.05G03 X30 Z-15 R15 F0.01G03 X24 Z-25 R15 F0.01G01 X24 Z-36 F0.03X46 Z-36X50 Z-38X50 Z-41N2 X52 Z-41G00 X100Z100 M05 （

12、主轴暂停）M30（程序暂停，返回程序起始点）（4）加工路线图： 1）左端部分：图一 精车，螺纹图图二 左端成型图（切槽）图 图三 左端加工刀具路线图（二）右端部分：图四 圆弧图图五 右端刀具加工路线图图六 加工成型图（5）设计说明书：我用一个毛坯长118mm直径51mm的铝棒进行设计，设计要素包括了倒角、圆弧、槽、螺纹等。完成了车削加工零件加工实体效果图一份，刀具轨迹路线图左右端各一份，加工程序清单一份。材料：08F 低碳钢棒料：直径51mm长度118mm使用设备：华中数控HNC-21T数控车床，斯沃数控仿真软件，TCL电脑一台，绘图工具一套。零件的装卡：由于零件毛坯为棒料，所以采用三爪卡盘夹

13、紧定位。仿真成型图：（6）.设计内容及计算：设计内容设计说明及计算过程备注螺纹尺寸计算螺纹大经：d1=D-0.12p=200.132=19.74mm螺纹小径：d2=D-1.1p=201.12=17.80mm尺高：h=d1-d2=19.7417.8=1.94mmL=18-刀宽-R-余量=15.3mm D公称直径D1大经d2小径p螺距h牙高螺纹车削计算X终点坐标剩余（单位：mm）退刀量（单位：mm）19.201.40.5418.801.00.418.500.70.318.200.40.318.000,20.217.900,10.117.8000.1螺纹大经：d1=19.74mm三 设计小结我们在此

14、课程设计中遇到了很多的困难，例如，在确定工艺方案时，我们对选择哪种方案产生了分歧，最后经查阅相关资料并综合考虑才决定本次设计的加工方案。数控实训过程可归纳为以下几步：零件图分析拟定工艺方案编程并输入对刀仿真加工零件。在首次实训中不要一味追求复杂轮廓的工件，幻想把所有的程序都用上，这样往往不易获得成功。而应选定几个有代表性表面的工件来练习，亦可在此基础上不断变换练习。通过实例实训，能够按零件图拟定工艺方案、选择刀具、编程并加工出实训工件，从而达到举一反三的目的，获得事半功倍的效果。 通过这次的课程设计我们学到了很多东西，例如，制定加工工艺，根据计算的切削用量编织加工程序等。本次课程设计使我对零件

15、加工的过程有了深刻的了解。此次课程设计综合运用了我们之前所学的知识，如“机械设计图”“机械制造技术”“数控加工工艺及设计”。 通过课程设计，我发现自己存在很多不足，在以后的学习当中我会更努力去充实和完善自己。四参考文献1. 杜国臣，王士军编著，数控机床技术，北京大学出版社，2006年出版。 2.胡明哲，瞿磊刚编著，数控加工实训,西京学院出版，2008年出版。五 感想 通过这次数控车床的设计让我学会了许多我在书本上学不到的知识，很感谢老师对我这次设计的指导和帮助！在这次设计中我明白了数控程序的编写的困难以及仿真图的难做，还让我明白了设计中应该注意的细节，比如设计的图纸和实际的加工还是有很大的区别的，不能以设计的图纸为准应该以实际可以加工的零件尺寸为主，不是一把刀具就可以加工所有的图形的等等。只有在实践中我们才会发现这些问题。 最后谢谢我的指导老师黄老师的帮助！谢谢你在我的设计中给与的指导帮助！16 第 页