数控课程设计

-1-数控课程设计制造业是所有与制造有关的行业的总称，是一个国家国名经济的支柱产业。随着社会经济发展对制造业的要求也不断越高，以及科学技术特别是计算机技术的告诉发展，传统的制造业已经发生了根本性的变革，以数控技术为主的现代制造技术占据了重要的地位。采用数控机床加工零件时，只需要将零件图形和工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式，编成程序代码输入到机床控制系统中，再由其进行运算处理后转成驱动伺服机构的指令信号，从而控制机床各部件协调动作，自动地加工出零件来。当更换加工对象时，只需要重新编写程序代码，输入给机床，即可由数控装置代替人的大脑和双手的大部分功能，控制加工的全过程，制造出任意复杂的零件。零件程序编制的基本步骤：1分析零件样图2确定加工路线3数值计算4编写零件的加工程序清单5程序输入数控系统6校核加工程序和首件试切加工数控加工过程总体上可分为数控程序编制和机床加工控制两大部分。总的来说，数控加工有如下特点：（1）自动化程度高，具有很高的生产效率。除手工装夹毛坯外，其余全部加工过程都可由数控机床自动完成（若配合自动装卸手段，则是无人控制工厂的基本组成环节）。减轻了操作者的劳动强度，改善了劳动条件。省去了划线、多次装夹定位、检测等工序及其辅助操作，有效地提高了生产效率。（2）对加工对象的适应性强，改变加工对象时，除了更换刀具和解决毛坯装夹方式外，只需重新编程即可，不需要作其它任何复杂的调整，从而缩短了生产准备周期。（3）加工精度高，质量稳定。加工尺寸精度在0.005~0.01mm之间，不受零件复杂程度的影响，由于大部分操作都由机器自动完成，因而消除了人为误差，提高了批量零件尺寸的一致性，同时精密控制的机床上还采用了位置检测装置，更加提高了数控加工的精度。（4）易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。由于机床采用数字信息控制，易于与计算机辅助设计系统连接，形成CAD/CAM一体化系统，并且可以建立各机床间的联系，容易实现群控。-2-1、零件图纸的工艺分析要加工的零件如下图：图中所展现的零件就是凸出字体的方块，该图为最终成型零件20010033mm3。该零件材料为45号钢，毛坯形状为20010034mm3。由零件形状可知，采用普通机床很难加工，因此选用数控机床，由于是要进行面加工以及挖槽加工，所以采用数控铣床或加工中心。相关数值的计算根据零件图纸和确定的加工路线。采用UG软件自动编程。现将部分关键操作详述如下：首先根据零件尺寸及材料要求创建坯料：45号钢，20010034mm3使用自动快创建坯料。-3-创建刀具参数如下图：设置铣削的参数：-4-生成的初加工刀轨为：-5-精加工过程：-6-生成的精加工刀轨：-7-3、程序清单将UG出的NC代码导出：（由于程序太长，只节选关键部分）%O0001N0001G21N0010G40G17G90G70N0020G91G28Z0.0:0030T01M06N0040T02N0050G0G90X0.0Y2.0471S1800M03N0060G43Z1.7323H00N0070Z1.4488N0080G1Z1.3307F19.7M08N0090Y1.9841N0100X-3.9375F59.1N0110G3X-3.9525Y1.9692I.0006J-.0157N0120G1Y-1.9692N0130G3X-3.9375Y-1.9841I.0156J.0008N0140G1X3.9375N0150G3X3.9525Y-1.9692I-.0006J.0157N0160G1Y1.9692N0170G3X3.9375Y1.9841I-.0156J-.0008N0180G1X0.0N0190Y1.9605N0200X3.9289N0210Y-1.9605N0220X-3.9289N0230Y1.9605N0240X0.0N0250Y1.9369N0260X3.9053N0270Y-1.9369N0280X-3.9053N0290Y1.9369N0300X0.0N0310Y1.9132N0320X3.8817N0330Y-1.9132N0340X-3.8817N0350Y1.9132N0360X0.0N0370Y1.8896-8-N0380X3.858N0390Y-1.8896N0400X-3.858N0410Y1.8896N0420X0.0N0430Y1.866N0440X3.8344N0450Y-1.866N0460X-3.8344N0470Y1.866N0480X0.0N0490Y1.8424N0500X3.8108N0510Y-1.8424N0520X-3.8108N0530Y1.8424N0540X0.0N0550Y1.8187N0560X3.7872N0570Y-1.8187N0580X-3.7872N0590Y1.8187N0600X0.0N0610Y1.7951N0620X3.7635N0630Y-1.7951N0640X-3.7635N0650Y1.7951N0660X0.0N0670Y1.7715N0680X3.7399N0690Y-1.7715N0700X-3.7399N0710Y1.7715N0720X0.0N0730Y1.7479N0740X3.7163N0750Y-1.7479N0760X-3.7163N0770Y1.7479N0780X0.0N0790Y1.7243N0800X3.6927N0810Y-1.7243N0820X-3.6927N0830Y1.7243-9-N0840X0.0N0850Y1.7006N0860X3.6691N0870Y-1.7006N0880X-3.6691N0890Y1.7006N0900X0.0N0910Y1.677N0920X3.6454N0930Y-1.677N0940X-3.6454N0950Y1.677N0960X0.0N0970Y1.6534N0980X3.6218N0990Y-1.6534N1000X-3.6218N1010Y1.6534N1020X0.0N1030Y1.6298N1040X3.5982N1050Y-1.6298N1060X-3.5982N1070Y1.6298。。。。(由于整个程序太长只是截取了部分了程序)N7290G2X-.4126Y.5063I.0159J-.0487N7300G3X-.4111Y.6753I-4.0092J.1208N7310G1Y.6755N7320X-.4112Y.7139N7330X-.6179N7340Y.5824N7350X-.6258N7360Y.4306N7370X-.4238Y.4963N7380G2X-.405Y.4981I.0134J-.0412N7390G3X-.4032Y.6754I-4.0168J.129N7400G1Y.6755N7410X-.4033Y.7217N7420X-.6258N7430Y.5824N7440X-.6337N7450Y.4198N7460X-.4214Y.4888N7470G2X-.3974Y.4881I.011J-.0337N7480G3X-.3953Y.6755I-4.0244J.139N7490G1Y.6756-10-N7500X-.3955Y.7296N7510X-.6337N7520Y.5824N7530X-.6416N7540Y.409N7580G1Y.6757N7590X-.3876Y.7375N7600X-.6416N7610Y.5824N7620X-.6494N7630Y.3981N7640X-.4165Y.4739N7650G2X-.3959Y.4684I.0061J-.0188N7660X-.3914Y.4601I-.0145J-.0133N7670G1X-.384Y.4315N7680G3X-.3822Y.4734I-4.0378J.1956N7690X-.3796Y.6757I-4.0396J.1537N7700G1X-.3798Y.7375N7710Y.7424N7720Y.7462N7730G2X-.3854Y.7453I-.0056J.0188N7740G1X-.3876N7750X-.6494N7760Y.5824N7770G0X-.6297N7780Z1.2992N7790Z1.7323N7800M02N7810M05M09N7820M30%-11-4、程序调试和检验，并输入数控机床在模拟运行之前，采用分析软件对Mastercampost出的NC代码进行可行性分析，然后运用软件Mastercam进行模拟运行，查看工作状况。采用MCU分析的结果为：通过上图的数据显示，可知post出的NC代码运行正常，没有出撞刀等不良现象，能够在实际的数控加工设备上进行加工。使用Mastercam操作管理对话框中的实体切削验证选项进行实体模拟切削。（见右图所示）点选全选，然后点选实体切削验证，就可以模拟了。实体模拟切削验证结果如下图所示：-12-由实体切削过程以及结果可知，加工过程良好，刀具路线清晰。因此生成的NC代码可以到实际的机床上运行。下面我就将这个程序调入仿真数控机床进行真实加工再现，查看在真正的数控机床上，程序是怎样进行加工的。5、调入程序，设定好刀具，毛坯，等机床参数按照实际数控机床加工的操作步骤：1、将毛坯装夹到工作台上，在本数控仿真系统上选用工艺板装夹，并对好刀。接着进行刀具的选择，根据前面工艺的分析，这里1号刀选端面铣刀，2号刀选球头刀。-13-2、打开程序保护开关，调入先前post出的NC代码。6、仿真模拟加工将AUTO按钮按下，执行自动加工。同时将程序开始运行按钮也按下，主轴正转按钮按下，就可以开始自动加工了。-14-加工状态如图：加工结果效果图：-15-设计小结通过本次课程设计，我认识到自己在这方面仍存在许多足之处，认识到数控加工的高度集成化和自动化。在对本次课程设计题目的数控加工过程中，使用了UG5.0软件，巩固和熟悉了相关操作。。每一个操作步骤都很有实际意义，对于我的数控理论和数控技术都有很大提高，同时也让我深深的体会到现代加工和制造技术的快速发展和对数控加工人员综合技术要求之高。为此，我应该博闻强识，与时俱进。参考文献1、王彪张兰主编.数控加工技术.北京：中国林业出版社，2006.2、田伟王建华主编.UGNX5.0数控加工技术指导.北京：电子工业出版社，20083、冯如赵志鹏唐玮主编.UGNX5中文版.北京：人民邮电出版社，2008