数控编程课程设计 机械设计制造及其自动化 0803 班 刘君才- 1 -第一章第一章数控编程数控编程课程设计任务书课程设计任务书一、课程设计概述一、课程设计概述 数控编程课程设计实训是机械设计制造及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。通过数控编程课 程设计实训的学习，要求学生能够独立设计箱体和型腔壳体类零件，能独立完成零件的实体造型，绘 制工程图，并能够合理的选择卡具和加工设备，分析加工工艺，独立完成数控编程，生成 NC 代码，最 终完成零件的加工。本课程设计不仅提高了学生的设计能力，绘图能力，编程能力，还可以锻炼其机 床操作能力，对今后的工作和学习打下坚实的基础。二、设计目的二、设计目的 通过本次课程设计，了解并掌握利用 pro/E 软件对零件进行结构设计能力，计算机绘图能力及掌 握计算机辅助制造过程和方法，培养自动编程的技能。掌握数控机床进行机械加工的基本方法，巩固 数控加工编程的相关知识，将理论知识与实际工作结合起来，并最终达到能够独立从事数控加工程序 编制的工作能力。三、设计任务三、设计任务 根据本任务书提供的零件图及相关技术要求，用 pro/E 软件完成零件设计，工程图绘制，零件工 艺分析，加工工序卡的编制，数控加工程序的编制，最后用华中 HNC-21M 数控机床加工出所设计工件。课程设计题目不限，但内容需满足设计要求。四、设计要求四、设计要求1)绘制零件图。绘制零件图。了解该零件在部件或总成中的位置和功用，以及部件或总成对该零件提出的技术要求；找出其主 要技术要求和技术关键，并在下面拟定工艺规程时予以考虑；对所加工的零件进行结构工艺性分析， 分析其结构特点；检查所给零件图的完整性和正确性，完成该零件的实体结构设计并按照机械制图标 准绘制其零件图；2)编制零件数控加工工艺规程。编制零件数控加工工艺规程。在对零件进行详细分析的基础上，按照数控加工工艺确定原则，确定整个零件的加工工艺规程， 确定毛坯，确定加工的工艺基准；拟定零件的工艺路线，包括确定各加工表面的加工方法、正确划分 加工阶段、合理安排加工工序的顺序、选择工装、刀具、量具，并对其加工工艺参数进行确定；确定 对刀点和换刀点。3)确定夹具及夹紧方案。确定夹具及夹紧方案。对某一道相对复杂的工序，在确定定位装夹方案的基础上，选择一个合适的夹具，完成本工序的 加工。该夹具应具有定位可靠，装卸方便、操作安全方便省力、夹紧可靠且适当等特点，适合于数控 机床的加工使用。4） 确定零件设计原点与加工原点。确定零件设计原点与加工原点。对将进行数控加工的工序，确定加工零点、换刀方式，确定其编程坐标系，并最终通过绘制数控 加工编程坐标系的方式予以明确。标识对刀点和换刀点。数控编程课程设计 机械设计制造及其自动化 0803 班 刘君才- 2 -5）编制零件加工工艺并编制数控加工程序。编制零件加工工艺并编制数控加工程序。参照数控加工编程坐标系图，按照数控加工工艺规程，采用自动编程方式对该工序进行数控程序 的编制，生成 NC 代码，并在数控仿真软件上进行调试，加工。6）现场加工。现场加工。 （分组完成）（分组完成）根据提供的零件信息，完成零件的造型、加工过程，将已经调试好的零件加工的 NC 程序，使用 RS232 传输线，将其导入华中数控机床，安装好所需刀具，工件，建立加工坐标系，进行数控加工。数控编程课程设计 机械设计制造及其自动化 0803 班 刘君才- 3 -第二章第二章 实体造型实体造型2.12.1 建立新文件:启动 PRO/E,单击新建文件,系统弹出对话框,选择“零件” “实体”类型。并选择 “不能使用缺省模块”,进入实体建模。 2.22.2 实体模型中建立一个 TOP 基准面为草绘平面,RIGHT 基准面为参照,拉伸实体模型 140mm120mm10mm,实体拉伸模型。2.32.3 选择工件表面为基准面，以如图尺寸画出心形，并向 Z 轴正方向实体拉伸，深为 11mm。2.42.4 选择工件最上平面为基准面，将星型向内平移 5mm，并在如图位置画出直径为 20mm 的圆，向 Z 负 方向去除实体材料，深为 15mm。数控编程课程设计 机械设计制造及其自动化 0803 班 刘君才- 4 -2.52.5 以星形外的平面为基准平面画去除如图 2 个跑道槽实体材料，4 个圆直径为 10mm，圆心距为 15mm 和 10mm，深为 5mm。2.62.6 以星形外的平面为基准平面去除如图 2 个 50mm15mm3mm 的长方体实体材料。2.72.7 以星形外的平面为基准平面，去除如图 2 个直径为 15mm，圆心距 100mm，深为 3mm 的圆柱形实体 材料。数控编程课程设计 机械设计制造及其自动化 0803 班 刘君才- 5 -2.82.8 以 2 圆柱的圆心打 2 个通孔，直径为 10mm。数控编程课程设计 机械设计制造及其自动化 0803 班 刘君才- 6 -数控编程课程设计 机械设计制造及其自动化 0803 班 刘君才- 7 -第三章第三章 加工工艺加工工艺3.13.1 加工毛坯的选择：灰铸铁 140mm120mm23mm 3.23.2 加工机床的选择：HCN-21M 数控铣床 3.33.3 刀具卡片数控加工刀具卡片数控加工刀具卡片产品名称产品名称 或代号或代号01零件名称零件名称星形零件序序 号号刀具号刀具号道具名称道具名称刀具规格刀具规格刀柄规格刀柄规格刀片材料刀片材料备注备注1T01端铣刀10硬质合金2T02端铣刀6硬质合金3T03中心钻26硬质合金4TO4麻花钻10硬质合金编 制刘君才审核刘君才批准刘君才共 1 页3.43.4 夹具的选择：虎钳 3.53.5 工序卡数控加工工序卡片数控加工工序卡片零件名称零件名称工件材料工件材料夹具夹具使用设备使用设备班级班级姓名姓名日期日期星形工件灰铸铁虎钳HCN-21M机制 0803刘君才2011/11/27工步号工步号工步内容工步内容所选所选 加工加工 方式方式刀具号刀具号刀具规格刀具规格 及名称及名称主轴主轴 转速转速 （r/minr/min）进给进给 速度速度 （mm/minmm/min）被吃被吃 刀量刀量 （mmmm）1粗加工端面T0110 端铣 刀2去除星形内部材 料T0110 端铣 刀3去除星形外部材 料T0110 端铣 刀4精加工轮廓T026 端铣 刀5钻 2 个中心孔T032 刀尖 6 刀柄 中心钻6钻 2 个通孔T04麻花钻数控编程课程设计 机械设计制造及其自动化 0803 班 刘君才- 8 -第四章第四章 仿真加工仿真加工4.14.1 建立加工模型 加入实体模型并置于缺省位置，点击“制造模型” “创建” “工件” “完成”选择 TOP 面为基准平面， 草绘 140mm120mm，进行 Z 正方向实体拉伸 23mm。4.24.2 建立加工坐标系 点击“创建坐标系”选择工件顶面，RIGHT,FRONT 面为基准建立坐标系。数控编程课程设计 机械设计制造及其自动化 0803 班 刘君才- 9 -4.34.3 设定制造参数 点击“制造设置” ，选择机床，设置参数，设置加工零点，退刀平面。 4.44.4 刀具的选择 设置 4 个刀具，1 号刀为 10 端铣刀，用于粗加工，2 号刀为 6 端铣刀，用于精加工，3 号刀 为中心钻，用于两孔德定位，4 号刀为麻花钻，用于打通孔。4.54.5 操作设置 选择铣床为 NC 机床，夹具为虎钳，加工零点为新建的 ACS0 左边点，退到曲面为毛坯上平面向 Z 正方向平移 50mm 的平面。4.64.6 加工 在 PRO/E 中，先选择加工方式“NC 序列” ，在相对应的序列中设置相对应的加工参数。 1） 工序一 工件端面铣削数控编程课程设计 机械设计制造及其自动化 0803 班 刘君才- 10 -参数说明：CUT_FEED:切削时的加工进给速度为 100mm/min切割类型：类型 1间隙_距离：10mmSPINDLE_SPEED：切削时主轴转速为 1900r/min 2） 工序二 第一阶段体积块铣削，去除桃心内部和外部的主要的材料。数控编程课程设计 机械设计制造及其自动化 0803 班 刘君才- 11 -参数说明：CUT_FEED:切削时的加工进给速度为 100mm/min切割类型：类型 1间隙_距离：10mmSPINDLE_SPEED：切削时主轴转速为 1900r/min3） 工序三 第二阶段体积快铣削，去除桃心外部槽类体积快。参数说明：CUT_FEED:切削时的加工进给速度为 100mm/min切割类型：类型 1间隙_距离：10mmSPINDLE_SPEED：切削时主轴转速为 1900r/min4） 工序四 轮廓精加工数控编程课程设计 机械设计制造及其自动化 0803 班 刘君才- 12 -参数说明：CUT_FEED:切削时的加工进给速度为 100mm/min间隙_距离：10mmSPINDLE_SPEED：切削时主轴转速为 3000r/min5） 工序 5 钻中心孔参数说明：CUT_FEED:切削时的加工进给速度为 100mm/min间隙_距离：10mmSPINDLE_SPEED：切削时主轴转速为 1000r/min6）工序 6钻通孔参数说明：CUT_FEED:切削时的加工进给速度为 100mm/min间隙_距离：10mmSPINDLE_SPEED：切削时主轴转速为 1000r/min数控编程课程设计 机械设计制造及其自动化 0803 班 刘君才- 13 -仿真加工结果第五章第五章 现场加工现场加工数控编程课程设计 机械设计制造及其自动化 0803 班 刘君才- 14 -加工过程:将 100mm100mm30mm 的毛坯装夹在虎钳上，启动铣床，返回参考点，对刀，对刀过 程为工件的 X 轴两侧坐标之和除以 2，Y 轴的两侧坐标之和除以 2，Z 轴为工件顶部坐标值，既： X=(X1+X2)/2 Y=(Y1+Y2)/2 Z=Z，将 XYZ 输入系统中作为工件坐标零点，导入 NC 程序，开始加工。第六章第六章设计总结设计总结在开始做课程设计之前，我认真阅读了设计指导书，对零件图进行较仔细的分析，从而在设计前 有了一个清晰的思路，也为我设计打下了基础，接着进行正文的撰写，首先我对零件进行了工艺分析， 如毛坯尺寸大小和材