球形手柄課程設(shè)計

1、沈陽理工大學(xué)no沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙 前言1 1零件的數(shù)控工藝分析21.1零件圖的分析21.2數(shù)控工藝分析41.3刀具和切削用量的選擇41.4零件的裝夾及夾具的選擇5 2 數(shù)控加工程序的編制52.1程序原點的設(shè)置52.2對刀方法和設(shè)置62.3數(shù)值計算62.4編制程序7 3 總結(jié)9 參考文獻10前言數(shù)控編程是從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全過程。它的主要任務(wù)是計算加工走刀中的刀位點（cutterlocationpoint簡稱cl點）。刀位點一般取為刀具軸線與刀具表面的交點，多軸加工中還要給出刀軸矢量。在普通機床上加工零件時，首先應(yīng)由工藝人員對零件進行工藝分析，制定零件加工的工藝規(guī)程，包括機

2、床、刀具、定位夾緊方法及切削用量等工藝參數(shù)。同樣，在數(shù)控機床上加工零件時，也必需對零件進行工藝分析，制定工藝規(guī)程，同時要將工藝參數(shù)、幾何圖形數(shù)據(jù)等，按規(guī)定的信息格式記錄在控制介質(zhì)上，將此控制介質(zhì)上的信息輸入到數(shù)控機床的數(shù)控裝置，由數(shù)控裝置控制機床完成零件的全部加工。我們將從零件圖樣到制作數(shù)控機床的控制介質(zhì)并校核的全部過程稱為數(shù)控加工的程序編制，簡稱數(shù)控編程。數(shù)控編程是數(shù)控加工的重要步驟。理想的加工程序不僅應(yīng)保證加工出符合圖樣要求的合格零件，同時應(yīng)能使數(shù)控機床的功能得到合理的利用與充分的發(fā)揮，以使數(shù)控機床能安全可靠及高效地工作。數(shù)控編程是目前cad/capp/cam系統(tǒng)中最能明顯發(fā)揮效益的環(huán)節(jié)之

3、一，其在實現(xiàn)設(shè)計加工自動化、提高加工精度和加工質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研制周期等方面發(fā)揮著重要作用。在諸如航空工業(yè)、汽車工業(yè)等領(lǐng)域有著大量的應(yīng)用。由于生產(chǎn)實際的強烈需求，國內(nèi)外都對數(shù)控編程技術(shù)進行了廣泛的研究，并取得了豐碩成果。數(shù)控編程課程設(shè)計是我們機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)數(shù)控方向?qū)W生在學(xué)習(xí)完本科大綱要求的“數(shù)控編程”“工藝設(shè)計”及數(shù)控仿真系統(tǒng)加工軟件后進行的一次綜合性課程設(shè)計。本課程設(shè)計的目的在于通過編程，并在數(shù)控加工仿真軟件中進行仿真，使我們熟悉數(shù)控車床和數(shù)控銑床編程流程。當(dāng)然，由于水平有限，在設(shè)計中難免有很多紕漏，懇請老師指正。1零件的數(shù)控工藝分析1.1零件圖的分析 該零件表面由圓柱、螺紋以及圓

4、球表面組成，如圖：其中尺寸精度和表面粗糙度要求如圖。零件材料為45鋼，熱處理調(diào)質(zhì)硬度220-250hbs，為了便于裝夾，坯件左端應(yīng)預(yù)先留出夾持部分，所以毛坯件選50.0mm的棒料，長度為100mm。 數(shù)控加工工序卡零件圖號零件名稱文件編號 第 頁nc 01軸工序號工序名稱材 料01粗車4502精車03車螺紋04切槽05切斷主程序名子程序名 加工原點%01010刀 刀具半徑補償 刀具長度補償工 裝工步號工步內(nèi)容夾具刀具1粗車外圓三爪卡盤t012精車外圓三爪卡盤t023車外螺紋三爪卡盤t034切斷零件三爪卡盤t04更改標(biāo)記更改單號 更改日期工藝員校對審定 批準(zhǔn)1.2數(shù)控工藝分析1.3刀具和切削用量

5、的選擇車外圓可選用107彎頭車刀，車圓球和車圓柱表面均可，最后用切槽刀，螺紋刀，切斷刀。主軸轉(zhuǎn)速取粗車切削速度v=90m/min，根據(jù)毛坯直徑，并結(jié)合機床說明書選取粗車時轉(zhuǎn)速n=500r/min。進給速度計算得，車外圓時選取進給量f=0.4mm/r，計算得粗車進給速度f=200mm/min。精車用f=100mm/min，車外螺紋用f=150mm/min，切斷用f=50mm/min。表2 刀具選擇及參數(shù)刀號刀具名稱規(guī)格用途t01 外圓粗車刀 107粗車外輪廓t02 外圓精車刀寬6mm精車t03螺紋刀車外螺紋 t04切槽刀寬4mm切斷零件1.4零件的裝夾及夾具的選擇 裝夾方案可知坯件軸線和左端端面

6、為定位基準(zhǔn)，左端采用三爪自定心卡盤夾緊即可 。2 數(shù)控加工程序的編制2.1程序原點的設(shè)置程序原點是指程序中的坐標(biāo)原點，即在數(shù)控加工時，刀具相對于工件運動的起點。本次加工中以右端球心o點為基準(zhǔn)建立坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點為o。2.2對刀方法和設(shè)置采用g54設(shè)定工件坐標(biāo)系時的對刀方法：毛坯為50.0mm的棒料，欲加工最大直徑為48mm，總長為92mm的零件。編程時采用程序段g54 設(shè)定工件坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)系原點o設(shè)在以右端球心o點。加工時采用的1號刀具為95硬質(zhì)合金機夾偏刀（如圖3所示），并作為基準(zhǔn)刀具；2號刀具為硬質(zhì)合金機夾切槽刀，3號刀具為硬質(zhì)合金機夾螺紋刀，4號刀具為硬質(zhì)合金機夾切斷刀?；鶞?zhǔn)刀具刀尖

7、點的起始點為p。 圖3 刀具安裝位置示意圖 以上操作步驟完成了基準(zhǔn)刀具的對刀。此時，若執(zhí)行程序段g54 后，則crt屏幕上的絕對坐標(biāo)值處顯示基準(zhǔn)刀具刀尖在工作坐標(biāo)系的位置（x169.200 z217.500）。2.3數(shù)值計算 起刀點坐標(biāo)（0，0）； 逆圓弧終點（36.8，-27.8） 順圓弧終點（29，-47.2） 直線終點（29，-53） 順圓弧終點（35，-55） 直線終點（35，-63） 倒角終點（40，-65）左端面終點（40，-85）2.4編制程序o1010;g54 g98 g21;m03 s800 m08;t0101;g00 x50 z2;g71 u1.5 r2 p100 q200

8、 u0.5 w0.1 f200;n100 g01 x0 z0;g03 x36.8 z-27.8 r-20;g02 x29 z-47.2 r50;g01 z-53;g00 x31;g01 x35 r-2;z-63;x36;x40 z-65;n200 z-89;t0202 m03 s500;g70 p100 q100f100;g40 g00 x100 z50;m05;t0303g00 x41 z-62;g76 p20160 q80 r0.1;g76 x38.052 z-75 r0 p974 q400 f150;g00 x100 z50;m05;t0404;m03 s800;g00 x42 z-77

9、;g75 r0.5;g75 x30 z-89 p2000 q3800 f0.1;g00 x36;z-77;g01 x40 z-75 f50;g00 z-89;x30;g01 x15;g00 x26;g01 x30 r2;g00 z-89;g01 x2;g00 x100;z50;m09;m05;m30;3 總結(jié) 通過這次課程設(shè)計對數(shù)控車床系統(tǒng)進行程序指令編寫以及應(yīng)用，使自己進一步熟悉了工藝編制過程及數(shù)控基本編程指令基本意義。從以上編寫的程序，我們可以了解到數(shù)控技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用，熟悉了數(shù)控編程的步驟和方法，基本上掌握了數(shù)控車削零件加工編程，使自己加深了數(shù)控指令的應(yīng)用和重要性。而且通過本次課程設(shè)計，基本達到了對已修課程熟悉并加深了基礎(chǔ)知識的練習(xí)與應(yīng)用能力的基本要求，達到了大學(xué)教育的目的。 參考文獻1.王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控編程技術(shù)及應(yīng)用.北京：國防工業(yè)出版社，20052.王紹俊.機械制造工藝設(shè)計手冊. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，19813.艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊（第三版）.北京：機械工業(yè)出版社，20044.楊叔子.機械加工工藝手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，20035.袁哲俊.刀具設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1