数控加工编程

XXXX大学

《数控加工工艺与编程》

课程设计说明书

学院：航空制造工程学院

专业：机械设计制造及其自动化

课程名称：《数控加工工艺与编程》课程设计

学生姓名：XXX 学号：XXXXXXXX

设计题目：铣削零件的数控加工工艺与编程设计

起迄日期:2XXXX

指导教师:XXX

上交资料要求：1、电子文档：零件的模型与工程图文档、 NC

文件、设计说明书word稿等

2、设计说明书纸质打印稿等（与电子档相同）

【摘要】

数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。在数控编程中，工艺分析和工艺设计是至观重要的，在加工前都要对所加工零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择加工设备、刀具、夹具，确定切削用量，安排加工顺序，制定走刀路线等。在编程过程中，还要对一些工艺问题（如对刀点，换刀点，刀具补偿等）做相应处理。因此程序编制中的工艺分析和工艺设计是一项十分重要的工作。本文根据铣削零件的图纸及技术要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，依据分析的结果，对该零件进行了数控加工工艺设计，并编制了工艺卡片、数控加工工序卡片和刀具卡片等。

UG NX软件是由美国UGS公司推出的功能强大的CAD/CAM/CAE软件系统，其内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图输出，到生产加工成品的全过程，应用范围涉及航天、汽车、机械、造船、通用机械、数控加工、医疗器械和电子等诸多领域。由于它具有强大二完美的功能，UG近几年几乎成为三维

CAD/CAM领域的一面旗帜好和标准，它在国外大学院校里已成为学习工程类专业必修课程，也成为工程技术人员必备的技术。

关键词：工艺分析；刀具；切削用量；加工程序；加工仿真

目录

一、课程设计概念 (3)

二、设计目的及要求 (3)

三、设计具体要求 (4)

四、加工工艺 (6)

五、仿真加工 (7)

六、工程图 (20)

七、设计总结 (21)

八、参考文献 (22)

一、课程设计概述

《数控加工工艺与编程》课程设计是机械设计制造及自动化专业的必修课设之一，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《数控加工工艺与编程》课程设计的学习，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、设计目的及要求

1、设计目的

通过本次课程设计，了解并掌握利用UG软件对零件进行结构设能力，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。

2、设计要求

根据本任务提供的零件图及相关技术要求，用UG软件完成零件设计，工程图绘制，零件工艺分析，加工工艺卡的编制，数控加工程序的编制，最后用FANUC 0i数控机床加工出所设计的零件。

三、设计具体要求

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

分析，分析其结构特点；检查所给零件图的完整习惯和正确性，完成该零件图的实体结构设计并按照机械制图标准会自绘零件图。

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、编写课程设计说明书。

设计说明书需打印：正文：宋体五号，固定行距23；

设计结果包括：设计任务书，设计思路，设计步骤，零件三维建模与工程图设计，零件的加工工艺过程设计，基于UG的数控加工编程设计（包括：工件坐标系与毛坯的设定，刀具的设定，加工方法的设定（粗、半精和精加工等），编程过程中的相关参数设定，生成数控加工轨迹并分析，加工模拟的仿真，后处理生成N加工代码。

四、加工工艺

1、毛坯

机械加工中，需要根据零件的特性和功能确定毛坯的种类。毛坯的种类包括铸铁、锻件、型材、挤压件、冲压件以焊接组合件等，这里我们采用毛坯为50mm×50mm×17mm的45钢。2、机床以及夹具选择

数控加工机床主要的规格的尺寸与工件的轮廓尺寸相适应，小工件选择小型机床，大工件选择大型机床，同时，还要考虑零件的加工要求精度合理使用机床设备。夹具分为虎钳，工艺板和直接装夹，要根据加工工件的加工部位以及加工深度来选择夹具。

此处我们选择数控机床为XKA715，所以用夹具为平口钳装夹。

3、刀具选择

刀具是数控加工重要的工艺内容之一，它不仅直接影响着机床的加工效率，而且能保证加工质量。与传统的加工方面相比，数控机床对刀具的要求更高，不仅要求刀具的精度，刚度，耐用度，而且要求尺寸稳定，安装调试方便因此对于零件的材料和加工需求，选择合适材料的刀十分重要。根据零件的需要，比如槽宽、槽深、零件材料等工件尺寸选择合适尺寸的刀具也是重要的环节。一般的平面、槽或者孔都采用立铣刀、端面铣刀以及合适大小的钻头，对于一些变斜角轮廓或者主体型面的加工，常使用球头铣刀、环形铣刀、锥形刀等等，刀具数量也根据工件工艺合适选择，以合理、数量小为原则，减少机床。的换刀时间，增加机床加工效率。此处零件根据工艺，需要选择Ф4mm的高速平头铣刀。

4、加工工艺分析

这个零件为凸台类的零件，要求精度不是很高，通过设计图纸确定加工工艺，做到基面先行，先粗后精，先主后次，工序集中等原则。

五、仿真加工