吉林大学关于20秋学期数控系统课程设计课程考核相关资料

《数控系统》课程设计辅导书
一、课程设计概述
1. 课程的使命和效果
本课程设计是在《数控技术》理论课程学习完后进行。经过本课程设计使学生进一步把握和了解课程的根本内容，对所学课程进行一次归纳性的总温习，知道数控编程的特色和过程，深化工艺处理技术和编程方法，进步独立的剖析宽和决数控加工的工艺疑问和编程疑问的才能，为往后从事数控范畴工作打下厚实基础。
2. 课程设计标题及要求
本课程设计共有2类标题，每个学生做一个详细标题（能够几个人为一组，但每个学生有必要独立完结）。
1）车削类零件数控加工程序编制；
2）铣削类零件数控加工程序编制。
经过课程设计，要肄业生到达如下方针：
1）对于设计使命挑选适宜的工艺计划；
2）培育学生查阅技术手册和有关技术材料的才能；
3）培育学生零件加工程序设计才能；
4）培育学生程序调试才能；
5）培育学生编制技术文档的才能；
6）培育工演员员郑重其事、一丝不苟的工作情绪。
3. 课程设计根本内容及学时分配
课程设计包含的项目及时刻分配为：
1）课程设计解说、预备有关材料（10%）；
2）制作零件图（4%）；
3）剖析零件数控加工工艺（6%）；
4）设计数控加工工艺卡（4%）；
5）编写数控加工走刀道路图（6%）；
6）编写数控加工程序（10%）；
7）调试程序（30%）；
8）编写设计阐明书（20%）；
9）辩论（10%）；
4.课程设计提交的技术文件
1）制作零件图一份（依据设计标题图形制作CAD工程图）；
2）数控加工工序卡一份；
3）走刀道路图一份；
4）数控加工程序清单一份；
5）设计阐明书一份（内容包含：剖析零件结构，挑选机床设备、刀具，编写数控加工工艺，写出数值计算过程）。
5.课程设计分数鉴定
根据下列几个方面进行考核，以五级评分制（优异、杰出、中等、及格、不及格）归纳鉴定分数：
1）设计过程中的体现（包含独立工作才能、剖析疑问的才能、工作情绪等）；
2）提交的设计文档的质量；
3）辩论中的体现。
6.首要参阅材料
 徐宏海.数控加工工艺. 北京：化工工业出书社，2004
 田萍.数控机床加工工艺及设备.北京:电子工业出书社, 2005
 王爱玲.现代数控编程技术及应用.北京:国防工业出书社, 2002
 李洪.机械加工工艺手册.北京：北京出书社, 1990
二、课程设计的首要设计过程与方法
1. 数控编程的内容和过程
本课程设计要对于详细零件进行数控加工编程，其内容和过程如下。

图1
2. 数控加工工艺的拟定
数控机床的加工工艺与通用机床的加工工艺有许多一样之处，但在数控机床上加工零件比通用机床加工零件的工艺规程要杂乱得多。在数控加工前，要将机床的运动过程、零件的工艺过程、刀具的形状、切削用量和走刀道路等都编入程序。依据实践应用需求，数控加工 工艺的拟定包含以下内容：
（1）挑选并断定进行数控加工的内容；
（2）对零件图样进行数控加工的工艺剖析；
（3）零件图样的数学处理及编程尺度确实定；
（4）数控加工工艺计划的拟定；
（5）工步、进给道路确实定；
（6）数控机床类型的挑选；
（7）刀具、夹具、量具的挑选和设计；
（8）切削参数确实定；
（10）首件试切加工与现场疑问处理；
（11）数控加工工艺技术文件的定型与收拾归档。
2.1数控加工工艺性剖析
a) 尺度标示应契合数控加工的特色
在数控编程中，一切点、线、面的尺度和方位都是以编程原点为基准的。因而零件图样上最佳直接给出坐标尺度，或尽量以同一基准引注尺度。
b) 几许要素的条件应完好、精确
在程序编制中，编程人员有必要充沛把握构成零件概括的几许要素参数及各几许要素间的关系。
c) 定位基准牢靠
在数控加工中，加工工序通常较会集，以同一基准定位非常重要。因而通常需求设置一些辅助基准，或在毛坯上添加一些工艺凸台。在完结定位加工后再除掉。
2.2数控加工工艺道路的设计
（1）工序的区分
1）以一次装置、加工作为一道工序。这种方法合适于加工内容较少的零件，加工完后就能到达待检状况。
2）以同一把刀具加工的内容区分工序。有些零件尽管能在一次装置中加工出许多待加工外表，但思考到程序太长，会遭到某些约束，如机床接连工作时刻的约束（如一道工序在一个工作班内不能完毕）等。此外，程序太长会添加犯错与检索的艰难。因而程序不能太长，一道工序的内容不能太多。
3）以加工部位区分工序。关于加工内容许多的工件，可按其结构特色将加工部位分红几个有些，如内腔、外形、曲面或平面，并将每一有些的加工作为一道工序。
4）以粗、精加工区分工序。关于经加工后易发作变形的工件，因为对粗加工后能够发作的变形需求进行校形，故一般来说，凡要进行粗、精加工的过程，都要将工序分隔。
（2）加工次序的组织
加工次序的组织应依据零件的结构和毛坯情况，以及定位、装置与夹紧的需求来思考。次序组织一般应按以下准则进行：
1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中心交叉有通用机床加工工序的也应归纳思考；
2）领先行内腔加工，后进行外形加工；
3）以一样定位、夹紧方法加工或用同一把刀具加工的工序，最佳接连加工，以削减重复定位次数、换刀次数与移动压板次数；
4）如一次装夹进行多道加工工序时，应把对工件刚度削弱较小的工序组织在先，以减小加工变形。
3. 数控加工工艺设计方法
3.1断定毛坯的形状、尺度和资料
依据零件图样要求与断定的加工工艺过程，断定毛坯形状、尺度和资料。
设计时有必要经过查阅有关手册合理断定毛坯形状和加工余量，并在课程设计阐明书中画出简图。
3.2断定走刀道路和组织加工次序
走刀道路是刀具在整个加工工序中的运动轨道，它不光包含了工步的内容，也反映上班步次序。走刀道路是编写程序的根据之一，因而，在断定走刀道路时最佳画一张工序简图，将现已拟定出的走刀道路画上去(包含进、退刀道路)，这样可为编程带来便利。工步的区分与组织一般可随走刀道路来进行，在断定走刀道路时，首要思考以下几点:
(1) 挑选工件加工变形小的道路;
(2) 寻求最短加工道路，削减空刀时刻以进步加工功率;
(3) 不要在工件概括面上停刀或笔直上下刀，避免划伤工件或损坏刀具与机床;
(4) 终究概括应组织最终一次走刀接连加工出来，以满意工件概括外表加工后的粗糙度要求。
3.3断定零件加工时的定位和夹紧计划
在断定定位和夹紧计划时应留意以下几个疑问：
（1）尽能够做到设计基准、工艺基准与编程计算基准的一致；
（2）尽量将工序会集，削减装夹次数，尽能够在一次装夹后能加工出悉数待加工外表；
（3）防止选用占机、人工调整时刻长的装夹计划；
（4）夹紧力的效果点应落在工件刚性较好的部位。
3.4 断定切削用量
编程人员在断定每道工序的切削用量时，应依据刀具的寿数和机床阐明书中的规则去挑选。也能够结合实践经历用类推法断定切削用量。在断定切削用量时，要依据被加工工件资料、硬度、切削状况、背吃刀量、进给量，刀具寿数，最终挑选适宜的切削速度。
切削用量的挑选准则是确保零件加工精度和外表粗糙度，充沛发扬刀具切削功能，确保合理的刀具寿数，并充沛发扬机床的功能，最大极限地进步生产率，下降成本。
切削用量的挑选准则见表1。
表1切削用量三要素的挑选准则
切削用量要素 挑选准则
背吃刀量 背吃刀量首要受机床刚度的约束，在机床刚度答应的状况下，尽能够使背吃刀量等于零件的加工余量，这样能够削减走刀次数，进步加工功率。关于外表粗糙度和精度要求较高的零件，要留有满足的精加工余量，数控加工的精加工余量能够比普通机床加工的余量小一些。
进给量 进给量首要依据零件的加工精度和外表粗糙度要求，以及刀具、工件的资料性质选择。最大进给速度受机床刚度和进给系统功能的约束。断定进给速度的准则是当工件的质量要求可以得到确保时，为进步生产功率，可挑选较高的进给速度。一般在100～200mm/min规模内选择；刀具空行程时，尤其是远间隔“回零”时，能够选用该机床数控系统设定的最高进给速度。
主轴转速 主轴转速的挑选，首要思考切削加工的经济性，有必要确保刀具的经济寿数，一起切削负荷不该该超越机床的额外功率。准则是主轴转速要依据机床和刀具答应的切削速度来断定。能够用计算或查表法来选择。
4. 填写数控加工技术文件
4.1数控加工工序卡片
数控加工工序卡与普通加工工序卡有许多类似之处，所不一样的是:工序简图中应注明编程原点与对刀点，要进行编程扼要阐明(如:所用操控机类型、程序编号、镜像加工对称方法、刀具半径抵偿边界等)及切削参数的选定。表2为数控加工工艺卡的一个比如。
表2 数控加工工序卡片
数控加工工序卡片 商品称号或类型 零件
称号 零件
图号

车间 运用设备

工艺序号 程序编号

夹签字称 夹具编号
三爪卡盘 GS53-61
工步号 工步内容 加工面 刀具号 刀补量 主轴
转速
r/min 进给量
mm/r 背吃刀量
mm 备
注



1 车端面 右端面 T
01 0 600 0.1

2 粗车 外圆面 T
01 0 600 0.2

3 车半圆头 右端面 T
01 600 0.1

4
半精车 外圆面 T
02 0 600 0.1
4.2数控加工走刀道路图
数控加工走刀道路图规则了编程中的刀具运动道路，如:从哪里下刀，在哪里抬刀，哪里是斜下刀等，以避免刀具在运动中与夹具、工件等发作磕碰。此外，对有些被加工零件，因为工艺性疑问，在加工过程中有必要移动夹紧位时，需求事前通知操作者在哪个程序段前移动，夹紧点在零件的啥方位，然后替换到啥方位等，以防呈现安全疑问。
为简化走刀道路图，一般可选用一致约好的符号来表明。表3为数控加工走刀道路图的一个比如。
表3 数控加工走刀道路图
数控加工走刀道路图 零件图号 NC01 工序号 工步号 程序号 O100
机床类型 XK5032 程序段号 N10～N170 加工内容 铣概括周边 共1页 第 1页

编程
校正
批阅
符号

意义 抬刀 下刀 编程原点 起刀点 走刀方向 走刀线相交 轨道堆叠 爬斜坡 铰孔 行切


4.3 数控加工刀具卡片
数控加工时，对刀具的要求非常严厉，一般要在机外对刀仪上预先调整刀具直径和长度。刀具卡片是拼装刀具和调整刀具的首要根据。首要包含刀具号、刀签字称、刀柄类型、刀具直径和长度。表4为数控加工道具卡片的一个比如。
表4 数控加工刀具卡
零件号 编制 审阅
程序号 日期 日期
工步号 刀具号 刀具类型及有关参数 刀长及半径抵偿量 补白
T H =
D =
T H =
D =
T H =
D =
T H =
D =
T H =
D =
T H =
D =
T H =
D =
4.4 数控程序清单
依据所选用数控系统规则的指令代码和程序段格局，编写数控程序清单。
5. 调试程序
编制好的数控加工程序要使用仿真软件或修改软件进行调试，对加工程序的正确性进行验证。要求在课程设计设计阐明书顶用仿真截图阐明验证过程和成果。
仿真软件能够用南京斯沃或上海宇龙。
数控修改软件能够用CIMCOEdit。












附录一：设计标题（每组分配一个详细标题）
1.毛坯为Φ60mm45号钢棒料，数控车床粗、精加工。

2. 毛坯为Φ72mm45号钢棒料，数控车床粗、精加工，外圆外表尺度精度IT7、外表粗糙度3.2，端面尺度精度IT8、外表粗糙度Ra6.3。

3. 毛坯为Φ30mm45号钢棒料，数控车床粗、精加工。外圆外表尺度精度IT7、外表粗糙度Ra3.2，端面尺度精度IT8、外表粗糙度Ra6.3。


4. 毛坯为Φ40mm45号钢棒料，数控车床粗、精加工。未标示外圆外表尺度精度IT7、外表粗糙度Ra3.2，端面尺度精度IT8、外表粗糙度Ra6.3。

5. 资料为铝合金，数控加工上外表、腔槽。



6.资料为铝合金，数控加工上外表、凸台、孔，尺度精度IT7、加工外表粗糙度Ra3.2、其他Ra6.3。

7. 资料为铝合金，数控加工上外表、槽，尺度精度IT7、加工外表粗糙度Ra3.2、其他Ra6.3


8. 资料为铝合金，数控加工上外表、凸台，尺度精度IT7、加工外表粗糙度Ra3.2、其他Ra6.3

























附录二：有关表格
1. 加工余量





2. 切削用量