数控编程课程设计1 - 图文

《数控编程》课程设计任务书

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

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

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-18M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

1) 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。

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。

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。

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。

5）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。

6）现场加工。

将已经调试好的零件加工程序，存于3.5寸软盘，将其导入数控机床，安装好所需刀具，夹紧工件，对刀找到编程原点，进行数控加工。 7）编写课程设计说明书。 设计说明书需打印：

正文：宋体五号，单倍行距；

页眉：宋体小五号，内容包括 班级 姓名 《数控编程》课程设计说明书字样； 设计结果包括：设计任务书，设计思路，设计步骤，设计过程的说明和阶段结果，并附有零件实体模型图，工程图，工艺分析方案，刀具和夹具选择方案，现场加工结果。

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分析设计任务和要求 方案设计 总体结构设计 零件造型，绘制工程图

加工工艺分析，编制工序卡片 数控加工程序编制及程序调试 现场加工 完成报告 五、 课程设计内容及学时分配

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序号 一、 课 题 三维造型及工程图 教学 时数 教学形式 备注 1、 三维造型与给选择的工件要求一致 1 2、 三维造型符合成型工艺要求 3、 工程图表达完整、标注正确 二、 2 工件CAM成型模拟 10 理论、演示及练习 30 理论、演示及练习 1、 CAM模型符合加工要求 2、 加工坐标系建立 三、 CAM编程及模拟加工 1、 工序安排合理 3 2、 参数设置合理 3、 加工结果与工件一致 4、 数控仿真模拟加工 5、 四、 数控加工 10 理论、演示及练习 1、 加工操作符合操作规程4 要求 2、 工件安装正确 3、 对刀操作正确 4、 加工结果与工件符合

课题一 三维造型及工程图

实习目的：掌握PRO-E软件基本操作，掌握加工工件的三维造型及标注工程图。 实习要求：学生能够设计简单工件的造型及工程图。 课题二 工件CAM成型模拟

实习目的：掌握PRO-E软件的CAM部分以及加工模型建立

10 理论、演示及练习 ?数控编程?课程设计专用纸 机械设计制造及其自动化0804班 王岗

实习要求：建立的CAM模型符合加工要求。 课题三 CAM编程及模拟加工

实习目的：掌握工件加工的工艺分析，自动加工的参数设置以及零件的加工。 实习要求：零件的加工符合加工要求。 课题四 数控加工

实习目的：通过机床实际加工完成零件验证。

实习要求：熟练操作机床，学生能够独立完成零件的加工，符合加工设计要求。

六、 相关知识介绍及参考资料

1.《数控加工概论》，李诚人编著，清华大学出版社，2006年出版。 2.《数控加工自动编程》，吴明有编著，清华大学出版社，2008年出版。

七、 成绩评定

在成绩评定，第一课题占30%，第二课题占10%，第三课题占30%，第四课题占20%，考勤占10%。

第一章 实体造型

1.建新文件

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利用Φ10mm的平刀铣花型凸台，深度为5mm（边界再挖槽）。刀具及工艺参数如图3.2，刀具路径如图3.3所示。

图3.2

图3.3

3.2 工步二 挖槽

利用Φ10mm的平刀进行一般挖槽，有100mm×100mm×10mm的方形凹槽，Φ70mm,4-R15mm,的圆弧及直线构成的封闭图形，铣削深度15mm。刀具及工艺参数如图3.4，刀具路径如图图3.5所示所示。

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图3.4

图3.5

3.3 工步四三 钻孔

用Φ10mm的钻头进行钻孔，循环钻削Φ10mm的通孔。刀具及工艺参数如图3.6所示，刀具路径如图3.7所示。

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图3.6

图3.7

3.4 加工总工序图如图3.8所示。

图3.8

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3.5 CAM编程程序

所有工步加工完成后选择“全选”→“后处理”→“NC程序”，系统就会自动生成整个加工过程的NC程序，然后对程序进行优化及修改，最后保存。（见附件2）

第四章 机床仿真加工

1.使用斯沃软件机床HNC-21卡具为虎钳，毛坯刀具放置按照工序卡安排，使用NC进行加工。 2.确定工件设计原点及加工原点。

对刀使用基准芯棒，对XY轴，试切Z轴。确定加工坐标系原点G54，原则与MASTERCAM原点设置一致

关闭舱门，进行自动加工。 加工结果如下图；

第五章 现场加工

通过建模，加工工艺分析，软件仿真，掌握了一些基本的零件加工。根据要求对给定的零件进行加工，零件工程图见附录，现在就零件工艺分析如下。

一、工艺分析

此零件是盘类零件，有复杂的曲面，但是该工件加工精度不高，表面粗糙度不高，所以采用普通数控机床。外轮廓是是正方形，采用平口虎钳即可装夹。根据零件的轮廓采用Φ10的铣刀即可完成加工。

二、加工过程

（1）启动数控机床、电脑，将加工程序倒入数控机床。 （2）在数控机床上验证程序。 （3）装夹工件。 （4）机床回参考点。 （5）采用试切法对刀。

（6）记录工件坐标系，选择G54坐标系然后输入工件坐标。 （7）自动加工，循环启动。

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（8）加工完成后，关闭机床，卸下工件。

三、加工结果

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第六章 设计小结

在个人设计过程中，充分体现了自主学习，自主选择，自主完成的课程设计任务要求。在设计模型时，学到了设计工件的基本方法和技巧，要考虑工件加工时换刀的次数，加工时的处理余量等诸多因素。因为不需要实体加工，所以在设计时对刀具等一些因素的要求并不苛刻，可以根据自己的需要选择可用的加工设备。但在小组加工时，由于实际机床现有设备的限制，并须选择特定的加工刀具、夹具等。

这门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，它可以提高我们的动手能力，丰富我们的理论知识。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，我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我们的设计能力，绘图能力，编程能力，还锻炼了机床操作能力，对今后的工作和学习打下坚实的基础。

通过课程设计，我对数控铣床有了更全面的认识。经过了刀具选择，我对数控机床的刀具使用和切削能力有了更深的了解。对量具选择，有了进一步的认识。经过编程零件的加工程序，基本熟悉了数控加工的主要内容及步骤，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，我克服了许多难题，这种成就感使我感到十分喜悦和兴奋。

第七章 参考文献

1.?数控加工概论?，李诚人编著，清华大学出版社，2006年出版。 2.?数控加工自动编程?，吴明有编著，清华大学出版社，2008年出版。 3.?机械制造工程学?，张书森主编，沈阳：东北大学出版社。

4.?PRO/Engineer Wildfire?制造基础教程 严京滨 编著 清华大学出版社，2009年出版 5.《数控加工工艺规划》，张明建，杨世成编著，清华大学出版社为，2009年6月出版。 6.《金属切削刀具设计手册》，袁哲俊，刘华明编著，机械工业出版社，2009年6月出版。 7．《数控机床仿真实训》，徐伟，苏丹编著，电子工业出版社，2009年7月出版。

第八章 感 想

通过本次课程设计，我掌握了利用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，学会了自动编程的技能，学会了数控机床进行机械加工的基本方法，巩固了数控加工编程的相关知识。，最终具有了独立从事数控加工程序编制的工作能力。在此过程中我真正的体会到了理论与实际的相结合。教材中学到的许多理论得到了验证，但在实际操作中也遇到了许多没有想不到的问题。在精心准备和忙碌了一个周之后，我的课程设计终于完成了。在此过程中，我收获了很多，也学到了很多。学会了如何与同学沟通，如何与同学配合完成任务。学会了如何利用图书和网络搜集信息等。

对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！通过这次的课程设计我对于专业课的学习有了更加深刻的认识，以为现在学的知识用不上就加以怠慢，等到想用的时候却发现自己的学习原来是那么的不扎实。以后努力学好每门专业课，让自己拥有更多的知识，才能解决更多的问题！

在这次实训我对这门课程有了进一步的认识和更深的了解。让我对学习到的理论知识有了更深层次

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的理解。将理论知识与实际工作结合了起来，同时也让我明白理论与实际的差别，明白了只有自己亲自动手才能真正的提高自己的能力。知道理论与实际结合的重要性，掌握过硬的本领才能适应时代的需要，才能立于不败之地，才能掌握自己的前途和命运。

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