1、数控加工工艺与编程学 院机械工程学院专 业机械设计制造及其自动化学生姓名班级学号设计题目 零件的数控加工工艺设计实践教学要求与任务:原始设计依据：零件图，生产批量：单件小批生产设计任务：1、绘制被加工零件的零件图一张（A3或A4）；2、编制机械加工工艺过程；3、编制指定加工工序内容的数控加工工序，包括数控加工工序卡、数控加工刀具卡片、数控加工程序编制（手工编程）；4、编写数控工艺课程设计说明书一份；5、课程设计答辩。工作计划与进度安排：数控工艺课程设计计划总用时1周。熟悉设计题目、绘制零件图 0.5天编制机械加工工艺过程 0.5天编制数控加工工序及编程 2.5天编写数控工艺课程设计说明书 0.
2、5天 课程设计答辩 1.0天 指导教师： 年 月 日专业负责人：年 月 日学院教学副院长：年 月 日课程设计任务书前言随着机械制造业的发展，数控加工技术已经广泛普及使用，数控加工技术的应用给传统制造业带来了革命性的变化，且随着数控加工技术的不断发展和应用领域扩大，它对各行各业的发展起着越重要的作用，推动着工业现代化。因为数控加工技术具备各种优势：便捷、精确、省力、高速、高效、高可靠性等，加之它发展前景乐观，而且涉及领域广，所以对于数控加工技术应用的人才需求在加大。掌握和应用数控加工技术对于提升产品质量，解放和发展生产力有着巨大的帮助。1. 零件图工艺分析选择该零件的材料HT200，毛坯尺寸为1
3、00mm100mm20mm。通过零件图工艺分析，确定零件的加工内容、加工要求，初步确定各个加工结构的加工方法。1.1. 加工内容该零件主要由平面、孔系及外轮廓组成，毛坯是正方形块件，尺寸为95mm95mm15mm。加工内容包括：8mm的4个通孔；不通孔30mm；60mm32mm的槽；以及外轮廓。1.2. 加工要求零件的主要加工要求为：30mm的孔的尺寸公差为上偏差0.05mm，下偏差0mm；60mm32mm的槽的公差为上偏差0.05mm，下偏差0mm；相邻通孔定位精度为0.1mm；轮廓右侧尺寸精度为上偏差0，下偏差0.05mm；槽和凸出轮廓精度为上偏差0，下偏差0.1mm。1.3. 各结构的加
4、工方法对于8mm的4个通孔，采取钻孔方案。阶梯孔30mm，采取钻中心孔钻孔粗镗半精镗精镗的方案。60mm32mm的槽和外轮廓采用粗铣精铣方案。图1 零件图2. 数控机床的选择零件加工的机床选择加工中心，由于该零件所需刀具少，所以选择南通机床厂生产的XH713A型加工中心可以满足要求，系统为FANUC 0i。选用数控系统为FANUC 0i的数控铣床，所选机床能够满足本零件的加工。3. 加工顺序的确定按照基面先行、先面后孔、先粗后精的原则确定加工顺序。由零件图可知，零件的高度Z方向基准是底面，长、宽方向的基准是30mm的内孔的中心轴线。从工艺角度看Z方向底面也是加工零件各结构的基准定位面，因此，在
5、对各个部分的加工顺序的排列中，无疑第一个要加工的面是该面，且加工与其他结构的加工不可以放在同一个工序。确定加工顺序如下：(1) 第一次装夹：加工底面。(2) 第二次装夹：加工顶面阶梯面及外轮廓加工30mm孔、8mm的4个通孔铣60mm32mm槽。4. 确定装夹方案并选择夹具该盖板零件形状简单、尺寸较小，4个侧面较光整，加工面与非加工面之间的位置精度要求不高，故可以选用通用夹具平口钳，以底面和两个侧面定位，用平口钳从侧面夹紧。5. 编制数控技术文档5.1. 编制机械加工工艺过程卡表1 机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡产品名称零件名称零件图号凸模板材料名称及牌号HT200毛坯种类或材料规格10
6、0mm100mm20mm总工时（不填）工序号工序名称工序简要内容设备名称及型号工艺装备工时1下料100mm100mm20mm锯床（该列不填）2铣面铣削6个面，保证95mm95mm15mmX52平口钳、面铣刀、游标卡尺3钳去毛刺钳工台4数控铣铣轮廓、铣圆孔、铣槽XH713A游标卡尺、内径千分尺、深度千分尺5数控钻钻通孔XH713A中心钻、内径千分尺6钳去毛刺钳工台7检验编制审核批准共 页第 页5.2. 编制数控加工工序卡表2 数控加工工序卡片（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模板HT200工序号程序号夹具名称夹具名称使用设备车间平口钳XH713A工步号工步内容刀具号刀具
7、规格/mm主轴转速/（r/mm）进给速度/（mm/min）背吃刀量/mm量具1铣平面T0130mm6001001游标卡尺2铣轮廓T028mm6001001游标卡尺、深度千分尺3铣槽T028mm6001201游标卡尺、深度千分尺4铣30mm不通孔T0330mm600601游标卡尺、深度千分尺5定位8mm通孔T04A21000601游标卡尺、深度千分尺6粗钻8mm通孔T057mm600500.5游标卡尺、深度千分尺7精钻8mm通孔T068mm300800.2游标卡尺、深度千分尺编制审核批准共 页第 页6. 刀具与切削用量的选择平面铣削上下表面时，厚度为95mm，拟用面铣刀单次平面铣削，为使铣刀工作
8、时有合理的切入、切出角，面铣刀直径尺寸的选择最理想的宽度应为材料宽度的1.3倍1.6倍，因此用30mm的硬质合金面铣刀，齿数为10，一次走发完成粗铣，设定粗铣后留精加工余量0.5mm。加工轮廓时和斜方槽时，可选用8mm的平底铣刀。铣30mm不通孔，可选用30mm和平底铣刀。钻8mm的4个通孔，选用7mm的麻花钻，然后用8mm铰刀。6.1. 编制数控加工刀具卡片表3 数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称凸模板零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1T01面铣刀30mm1上、下表面2T02平底铣刀8mm1轮廓、斜方槽3T03中心钻A2130mm不通孔、8mm通孔4T04平底铣刀30mm1
9、30mm不通孔5T05麻花钻7mm18mm通孔6T06铰刀8mm18mm通孔编制审核批准共 页第 页7. 编写加工程序主程序O0001N10 G17 G21 G40 G54 G69;N20 G91 G28 Z1;N30 T02 MO6;N40 M03 S600;N50 MO8;N60 G90 G43 GO1 Z-1 H01;N60 M98 P1000; 调用子程序加工工件轮廓N70 G90 G43 GO1 Z-2 H01;N80 M98 P1000;N90 G90 G43 GO1 Z-3 H01;N100 M98 P1000;N110 G90 G43GO1 Z-4 H01;N120 M98 P
10、1000;N130 T02 MO6; 加工斜方槽N140 MO3 S600;N150 M08;N160 G90 G43 G00 Z50 H02;N170 G68 X0 Y0 R-45;N180 G41 G00 X30 Y0 D02;N190 G01 Z-8 F120;N200 Y6;N210 G03 X20 Y16 R10;N220 G91 G01 X-40;N230 G03 X-10 Y-10 R10;N240 G01 Y-12;N250 G03 X10 Y-10 R10;N260 G01 X40;N270 G03 X10 Y10 R10;N280 G01 Y12;N290 G90 Z5;N
11、300 G40 G00 X-25 Y6;N310 G01 Z-8;N320 G91 X50;N330 Y-6;N340 X-50;N350 G90 Z5;N360 G69 G00 Z50 N370 G91 G28 Z0;N380 M05;N390 M03;N400 T04 M06; 加工30mm不通孔N410 M03 S600; N420 M08;N430 G90 G43 G00 Z5 H04;N440 G81 X0 Y0 Z-8 F60;N450 G80 G00 Z50;N460 M05 M09;N470 G91 G28 Z0;N480 T04 M06; 加工4个8mm通孔N490 G90
12、G43 G00 Z50 H04;N500 M03 S1000;N510 M08;N520 G00 X0 Y0;N530 G98 G81 X-30 Y30 Z-3 R3 F60;N540 X-30 Y-30 Z-3 R3;N550 X30 Y30 Z-3 R3;N560 X30 Y-30 Z-3 R3;N570 G80;N580 G00 Z50;N590 M05 M09;N600 G91 G28 Z0;N610 T05 M06;N620 G90 G43 G00 Z50 H05;N630 M03 S600;N640 M08;N650 G98 G81X-30 Y30 Z-18 R3 F50;N660
13、 X-30 Y-30 Z-18 R3;N670 X30 Y30 Z-18 R3;N680 X-0 Y-30 Z-18 R3;N690 G80;N700 G00 Z50;N710 M05 M09;N720 G91 G28 Z0;N730 T06 M06;N740 G90 G43 G00 Z50 H06;N750 M03 S300;N760 G98 G81 X-30 Y30 Z-18 R3 F80;N770 X-30 Y-30 Z-18 R3;N780 X30 Y30 Z-18 R3;N790 X30 Y-30 Z-18 R3;N800 G80;N810 G00 Z50;N820 M05 M09;
14、N830 G91 G28 Z0;N840 M30;子程序O1000N900 G90 G00 X-50 Y50;N910 G41 G01 X-46 Y46 D01 F100;N920 X-10 Y40;N930 G03 X10 Y40 R10;N940 G01 X30;N950 G02 X40 Y30 R10;N960 G01 Y10;N970 G03 X40 Y-10 R10;N980 G01 Y-30;N990 G02 X30 Y-40 R10;N1000 G01 X10;N1010 G03 Y-10 Y-40 R10;N1020 G01 X-30;N1030 G02 X-40 Y-30 R
15、10;N1040 G01 Y-10;N1050 G03 X-40 Y10 R10;N1060 G01 X-46 Y46;N1070 G49 G91 G28 Z50;N1080 G40 X0 Y0;N1090 M99;8. 总结通过本课题的设计，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较深刻的了解，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，
16、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，和实践以及实验，我克服了许多的难题，这种成就感使感到十分的喜悦和兴奋。这次设计，让我真切体会到理论与生产实践相结合，教材中学到许多知识在实践中得到了印证，我学到了很多，我学会了如何与同学、老师的沟通，学会了与同学配合完成任务，学会了如何利用图书、网络搜集信息等等。9. 参考文献1任晓虹.数控编程技术及应用.北京：国防工业出版社，2010.2王亚辉，任保臣，王全贵.典型零件数控铣床/加工中心编程方法解析.北京：机械工业出版社，2011.3涂志标，黎胜容.典型零件数控铣加工生产实例.北京：机械工业出版社，2011.4卢秉恒.机械制造技术基础.北京：机械工业出版社，2013.
