数控机床课程设计的指南

1、数控机床课程设计指导书应用专业：机械设计制造及其自动化班级目录1 ?设计任务 2 ?设计要求3 ?零件图的分析 34 ?机床设备的选择 35 . 确定工件的装夹方式 46 . 确定数控加工刀具及加工工序卡片 47 主轴的转速和进给速度的选择 58 螺纹有关参数的计算 59 ?三维图形 71 ?设计任务本次课程设计是通过分析零件图，合理选择零件的数控加工工艺过程，对零件进行数控加工工艺路线进行设计，从而完成零件的数控加工程序的编写。使零件能在数控机床上顺利加工，并且符合零件的设计要求。2 ?设计耍求1 绘制二维、三维零件图各一；2 数控加工工序卡一份；3 走刀路线图一份；4 数控加工程序清单一份（含注释）；5 设计说明书一份。（分析零件结构；选择机床设备、刀具；编 写数控加工工艺；写出数值计算过程）6 ?零件图的分析在数控车床上加工如图所示的带螺纹的轴类零件，该零件由外圆柱面，槽和螺纹所构成，零件的最大外径为 056, 加工粗糙度要求较高，并且需要加工 M30X1.5的螺纹，其材料为45 # , 分析其形状为不规的阶梯轴类零件，可以采用端面粗车循环加工指令，选择毛坯尺寸为 60mmX15

2、0mm 的棒料。-47 ?机床设备的选择根据该零件图所示为轴类零件，需要的加工的为外轮廓和螺纹，以及毛坯的尺寸大小，查机械设计手册选择 FANUC系统的CK7815型数控车 床来加工此零件。8 ?确定工件的装夹方式由于这个工件时一个实心轴类零件，并且轴的长度不是很长，所以采用工件的左端面和?60的外圆为定位基准。使用普通三爪卡盘加紧工件，取工件的右端面中心为工件的坐标系的原点。9 ?确定数控加工刀具及加工工序卡片根据零件的加工要求，T01号刀为450硬质合金机夹粗切外圆偏刀； T02号刀为900硬质合金机夹粗切外圆偏刀；T03号刀为900硬质合金机夹精切外圆偏刀；T04号刀为硬质合金 机夹切槽刀，刀片宽度为 5mm,用 于切槽、切断车削加工；选 择5号刀为硬质合金机夹螺纹刀，用于螺纹车 削加工。该零件的数控加工工艺卡片如表1-1所示。加工流程：加工右端面粗车外轮廓f精车外轮廓f切螺纹 退刀槽T车 螺纹切断表1-1数控加工工序卡片零件名称阶梯轴数M12010年6月工序名称工艺要求作者日期1下料调质处理HB220-HB2502执 八、处理工步3数控车1工步容刀具号2车端面13至右向左粗车外

3、轮廓24至右向左粗车外轮廓35切26的槽46切螺纹54切断，并保证长为127mm45检查材料45 #备注：规格数M7主轴的转速和进给速度的选择主轴的转速的确定是根据被加工部位的直径，并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。我们可以通过查书表2-1硬质合金车刀的切削速度的参考表选择，其计算公式为 n=1000v c/(nd)o进给速度的确定可以通过进给量和主轴速度得到，具体按F=fX n计算，这里我们查书表2-2硬质合 金车刀的进给量参考表得到。切削右端面时主轴的转速为600r/mm,进给速度0.2mm/r;粗加工外轮廓时主轴的转速为500r/mm,进给速度0.2mm/r;精加工外轮廓时主轴的转 速为500r/mm, 进给速度0.15mm/r;切槽时主轴的转速为500r/mm,进给速度0.08mm/r;车螺纹时主轴的转速为500r/mm, 进给速度0.15mm/r;切断时主轴的转速为600r/mm,进给速度0.15mm/r 。数控加工刀具卡片的如表1-2所示。表1-2数控加工刀具卡片刀具号刀具规格 名称数量加工容刀尖半径(mm)主轴转数 (r/min)进给数度(mm/

4、r)备注T014 5外 圆偏刀1车右端面0.55000.2T0290o外圆 偏刀1粗车外圆轮廓0.56000.2T0390o外圆 偏刀1精车外圆轮廓0.25000.15T04切槽刀1切削退刀槽5000.08T0560o螺纹 车刀1车螺纹M30 X1.5mm5000.158螺纹有关参数的计算由零件图可知螺纹的螺距为1.5mni。螺纹的牙型深度为t=0.65P=0.65x 1.5=0.975(mm)D 大二口 公称-0.1P=30-0.1 X 1.5=29.85(mm)D 小=。公称-1.3P=30-1.3x 1.5=28.05(mm)螺纹加工分为四刀：第一刀是 八29mm;第二刀是e28.5mm;第三刀是 428.1mm;第四刀是 428.05mm;编写加工程序，如表1-3所示。表1-3数控加工程序建立工件坐标系主轴正传，调用1号刀，刀补，开冷却液快速走到(70, 30)移到车端面原始点车端面，进给量为0.2r/mm快速回到换刀点取消1号刀补换2号刀，主轴600 r/mm到循环起始点P013Q022初加工切削循环程序0001N001 G50 X80? Z100;N002 M03 S500

5、. T0101 M07;N003 GOO X70. Z3;N004 G01 Z0? F0.2;N005X-l;N006 GOO X80. Z100;N007T0100;N008T0202 S600;N009 GOO X70? Z3;N010G72U1.0 RI.OF0.3 ? S500;NO 11 GOO X80.Z100.T0200;N012T0303 S500;N013 G01 X30? Z3 ? F0.15;N014 G01 Z-15;N015 G01 X26. Z-20.;N016 G01 X36. Z-30;N017 G01 Z-38;N018G02 X30. Z-47.R15;NO 19 G02 X40. Z-62.R25;N020 G03 X25.Z-89.R25;N021 G02 X34.Z-101.R25;N022 G01 Z-107;N023G01 X56.Z-118;注释返回换刀点，取消2号刀补换3号刀精加工轮廓开始精加工30外圆进刀到(26,-20)精加工锥面精加工36外圆精加工R15外圆精加工R25外圆精加工R25外圆精加工R25外圆精加工34外圆精加工锥面N

6、024 G01 Z-127;N025 GOO X80.Z100. T0300;N026T0404 S500;N027G00 X40.Z-15;精力口工656外圆返回换刀点，取消3号刀补换4号刀快速移到(40,-15)切螺纹退刀槽停1秒退刀返回换刀点，取消4号刀补换5号刀快移至（35, 5）切螺纹切螺纹切螺纹切螺纹返回换刀点取消5号刀补换4号刀快移至（60.,-127）切断退刀返回换刀点，取消刀补，关冷却液主轴停止程序结束N028 G01X26? F0.08;N029G04XI.0;N030G01X40;N031G00X80.Z100. T0400;N032T0505;N033 G00X35.Z5;N034 G92X29.Z-16.F0.15;N035X28.5;N036X28.1;N037X28.05;N038 G00X80.Z100;N039T0500;N040T0404S500;N041 G00X60.Z-127;N042 G01X-1.F0.1 ;N043G00X60;N044 G00X80.Z100. T0400 M09;N045M05;N046M30;走刀路线图如表1-4所示：表1-4数控加工走刀路线图符号数控加工走刀路线图零件图号机床型号CK7815程序段号N001-N046工序号XX程序号0001车削外围轮廓及螺纹共1页第6页NC01加工容含义抬 刀下刀编程原占 八、起刀点走刀方向走刀线相 交轨迹 重查爬斜坡较孔行切9 ?三维图形

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