数控加工工艺与编程课程设计--零件的数控加工工艺设计

数控加工工艺与编程课程设计--零件的数控加工工艺设计

成绩评定表

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。

目录

前言 (4)

1.零件图工艺分析

9

1.1.加工内容

10

1.2.加工要求

10

1.3.各结构的加工方法

10

2.数控机床的选择

11

3.加工顺序的确定

12

4.确定装夹方案并选择夹具

12

5.编制数控技术文档

13

5.1.编制机械加工工艺过程卡13

5.2.编制数控加工工序卡14

6.刀具与切削用量的选择15

6.1.编制数控加工刀具卡片16

7.编写加工程序17

8.总结21

9.参考文献22

1.零件图工艺分析

选择该零件的材料HT200，毛坯尺寸为100mm×100mm×20mm。

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95mm×95mm×15mm。加工内容包括：φ8mm的4个通孔；不通孔φ30mm；60mm×32mm的槽；以及外轮廓。

1.2.加工要求

零件的主要加工要求为：φ30mm的孔的尺寸公差为上偏差0.05mm，下偏差0mm；60mm ×32mm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.各结构的加工方法

对于φ8mm的4个通孔，采取钻孔方案。阶梯孔φ30mm，采取钻中心孔→钻孔→粗镗→半精镗→精镗的方案。60mm×32mm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φ30mm 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φ30mm孔、φ8mm的4个通孔→铣60mm×32mm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

5.2.编制数控加工工序卡

表2 数控加工工序卡片

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φ30mm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φ8mm的平底铣刀。铣φ30mm不通孔，可选用φ30mm 和平底铣刀。

钻φ8mm的4个通孔，选用φ7mm的麻花钻，然后用φ8mm铰刀。

6.1.编制数控加工刀具卡片

表3 数控加工刀具卡片

7.编写加工程序

主程序

O0001

N10 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 P1000;

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;

N300 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φ30mm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φ8mm通孔

N490 G90 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 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;

N830 G91 G28 Z0;

N840 M30;

子程序

O1000

N900 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;