機床數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計報告書

設(shè)計題目機床數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計專業(yè)班級09機設(shè)4班

姓名郭振宇完成日期201*/5/19

河北聯(lián)合大學(xué)

零件簡圖如下：

具體零件圖紙見附頁。

數(shù)控車床加工零件

工件毛坯材料為45號鋼，編寫程序并加工工件。

1零件結(jié)構(gòu)工藝分析，毛坯及加工定位基準(zhǔn)的確定

零件圖分析：

在數(shù)控車床上加工如圖所示的軸類零件，該零件由外圓柱面，倒角，圓弧和退刀槽所構(gòu)成，零件的最大外徑為Φ45，加工粗糙度要求較高，其材料為45鋼，分析其形狀為不規(guī)范的階梯軸類零件，可以采用粗車循環(huán)加工指令，選擇毛坯尺寸為Φ45mm×120mm的棒料。

2機床設(shè)備的選擇

根據(jù)該零件圖所示為軸類零件，根據(jù)需要的加工的為外輪廓，以及毛坯的尺寸大小，查機械設(shè)計手冊選擇FANUC系統(tǒng)的CK7815型數(shù)控車床來加工此零件。

3確定工件的裝夾方式

由于這個工件時一個實心軸類零件，并且軸的長度不是很長，所以采用工件的左端面和Φ45的外圓為定位基準(zhǔn)。使用普通三爪卡盤加緊工件，取工件的右端面中心為工件的坐標(biāo)系的原點。

4確定工件坐標(biāo)、對刀點和換刀點

以工件右端面與軸心線的交點O為工作原點，建立XOZ坐標(biāo)系。采用手動試切對刀，把點O作為對刀點。

5加工刀具的選取刀具號T01T02T03T04規(guī)格名稱45°外圓偏刀90°外圓偏刀切槽刀60°普通螺紋刀6工藝工序卡零件名稱工序1234軸工序名下料車熱處理數(shù)控車過程數(shù)量:1工藝要求Ф45mm×120mm調(diào)制處理工步1零件圖號A-1程序編號O0010夾具名稱：三爪卡盤內(nèi)容粗車刀號T01數(shù)量1111加工內(nèi)容車端面，粗車精車輪廓切削退刀槽車螺紋刀尖半徑主軸轉(zhuǎn)速（mm）0.50.50.1（r/min）500700500200進給速度（mm/r）0.20.20.081.23567車材料規(guī)格4切斷，總長90mm45鋼Ф45mm×90mm精車外輪廓切退刀槽車螺紋加工日期：T02T03T047數(shù)控加工程序如下：工件信息：棒料

直徑45mm長度120mm材料45#淬火鋼

O0010N010G50X150Z100T0101；N020S500M03；N030G00X50Z2M08；N040G01X-1F0.2；N050G00X45；N060G71U2R0.5；N070G71P080Q190W1.0F0.2；N080G00X18；N090G01X20Z-1；N100Z-10；N110X24Z-12；N120Z-30；N130X30Z-40；N140G03X40Z-45R5；N150G01Z-50；N160X45；N170Z-55；N180G02Z-85R40；N190G01Z-90；N200G00X150Z100T0100M09；N210S700M03T0202M08；N220G70P080Q190；N230G00X150Z100T0200M09；N240S500M03T0303M08；N250G00X24Z-30；N260G01X20F0.08；N270G0402.0；N280G00X26Z-30；N290G00X150Z100T0300M09；N300G30X150Z100T0404；N310S200M03；N320G00X26Z-8M08；N330G92X23.14Z-28.5F1.5；N340X22.24；N350X21.34；N360X20.40；N370G00X26；N380G00X150Z100T0300M09；N390M05；N400M30；程序編號設(shè)定坐標(biāo)系，使用01號刀，01號刀補主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/min快速定位，冷卻液開車端面粗車外圓輪廓返回起始位置，冷卻液停，取消01號刀補換03號刀精車外輪廓返回起始位置，冷卻液停，取消02號刀補換03號刀，切槽在槽底暫停進給返回起始位置，取消03號刀補換04號刀，04號刀補快速接近車螺紋進給起點螺紋切削循環(huán)，螺距為1.5mm螺紋切削循環(huán)，螺距為1.5mm螺紋切削循環(huán)，螺距為1.5mm螺紋切削循環(huán)，螺距為1.5mm避免干涉，退刀回到起始位置，冷卻液停主軸停止程序結(jié)束

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湖南工學(xué)院

機床數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計說明書

題目減速箱箱體的數(shù)控加工工藝與編程專業(yè)數(shù)控技術(shù)數(shù)控0701班

姓名孫玉德學(xué)號指導(dǎo)老師王雪芳職稱

201*年12月25日

課程設(shè)計答辯負責(zé)人簽字：

年月課程設(shè)計評語:

日

目錄

一、設(shè)計課題二、零件分析

三、確定毛坯制造方式四、工藝規(guī)程設(shè)計五、數(shù)控加工程序設(shè)計六、設(shè)計小結(jié)七、參考文獻

一、設(shè)計課題

設(shè)計說明及數(shù)據(jù)計算設(shè)計課題：減速箱箱體的數(shù)控加工工藝與編程材料：HT200加工批量：中批量備注

二、零件分析

設(shè)計說明及數(shù)據(jù)計算1．零件的作用減速箱箱體是變速箱的一個主要零件，用于安裝齒輪、軸等變速傳遞轉(zhuǎn)矩零件，內(nèi)裝有潤滑油，由課題所給零件圖可看出，此減箱為二級減速箱，箱體內(nèi)共裝有3根齒輪軸和兩對相互嚙合齒輪，箱體壁上共分布有六個軸承孔用于安裝軸承。2．零件的工藝分析由設(shè)計課題可知，其材料為HT200。該材料具有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減振性。分析課題所給零件圖，該零件上的主要加工面有4個。

備注

（1）減速箱頂面其尺寸為100×320，要求加工完成后其粗糙度為3.2，考慮到數(shù)控機床的精度較高，只需粗銑即可滿足要求。（2）減速箱軸承孔及蓋板側(cè)面其中蓋板孔要求加工完成后其粗糙度為3.2，軸承孔要求加工完成后其粗糙度為1.6，故決定先對其進行精銑，然后再單獨對軸承孔精銑。（3）減速箱軸承孔側(cè)面軸承孔要求加工完成后其粗糙度為1.6，故決定對軸承孔先進行粗銑，然后精銑。（4）減速箱側(cè)凸臺要求加工完成后其粗糙度為6.4，僅需對凸臺進行粗銑。查數(shù)控機床技術(shù)資料中有關(guān)機床能達到的精度可知，上述加工要求是可以達到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。

三、確定毛坯及制造方式

設(shè)計說明及數(shù)據(jù)計算根據(jù)零件的材料HT200確定毛坯為鑄件，其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。又由于箱體零件的內(nèi)腔及4×φ45，φ35，φ25等孔均需鑄出，故還應(yīng)安放型芯。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效。鑄造時，需加工平面留2mm的加工余量，孔內(nèi)壁留1.5mm加工余量，以滿足加工要求，即鑄件外形尺寸為348mm×189.5mm×128mm。

備注四、工藝規(guī)程設(shè)計

設(shè)計說明及數(shù)據(jù)計算1．基準(zhǔn)選擇首先以箱體底面為粗基準(zhǔn)加工出箱體頂部，然后以加工完的箱體頂部為精基準(zhǔn)進行加工。箱體底面為設(shè)計基準(zhǔn)，以底面為粗基準(zhǔn)加工出頂面后，以頂面為精基準(zhǔn)可以保證箱體零件的重要孔的位置。2．制定工藝路線根據(jù)各表面的加工要求及加工的位置、精度，根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先精加工后精加工的原則，將頂面加工放在最前面，然后加工箱體側(cè)凸臺表面，最后加工箱體側(cè)面孔壁，先粗加工蓋孔壁及軸承孔，后精加工軸承孔，擬定加工工藝路線如下：序號

備注工序內(nèi)容鑄造

1020304050607080時效粗銑箱體頂面粗銑箱體側(cè)面凸臺粗銑箱體蓋板側(cè)2×φ58,2×φ45,φ35孔內(nèi)壁精銑箱體蓋板側(cè)2×φ45,φ35軸承孔內(nèi)壁粗銑箱體側(cè)2×φ45,φ25軸承孔內(nèi)壁精銑箱體側(cè)2×φ45,φ25軸承孔內(nèi)壁檢查入庫3．選擇加設(shè)備及刀、夾、量具由于生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，具零件易于裝夾，故加工設(shè)備使用FANUCK650/1臥式數(shù)控銑床，夾具使用通用夾具，工件在機床上的裝卸換位采用人工完成。加工箱體頂面。選擇直徑為φ40的硬質(zhì)合金面銑刀，來回三次即可銑完。加工箱體側(cè)面凸時選擇直徑為φ20的硬質(zhì)合金端銑刀，加工箱體側(cè)面孔壁時選擇φ12硬質(zhì)合金三面刃銑刀。量具分別選擇刀口形直尺及游標(biāo)卡尺。列得刀具明細表如下：加工位置箱體頂面箱體側(cè)面凸臺面箱體側(cè)面孔壁箱體側(cè)面孔壁所用刀具φ40的硬質(zhì)合金面銑刀φ20的硬質(zhì)合金端銑刀φ12硬質(zhì)合金三面刃銑刀φ12硬質(zhì)合金三面刃銑刀刀具選擇參考切削用量簡明手冊銑技術(shù)參數(shù)4．加工工藝設(shè)計（1）減速箱頂面加工鑄造箱體時頂面留有1mm加工余量，查數(shù)控機床技術(shù)手冊，零件頂面要求加工后粗糙度為3.2，只需進行粗加工，查銑刀技術(shù)參數(shù)選用φ40的硬質(zhì)合金面銑刀，整個加工過程走刀一次，主軸轉(zhuǎn)速選擇1500r/min，切削速度V=120m/min，進給量選取0.4mm/z，背吃刀量ap1mm。（2）減速箱側(cè)凸臺面加工鑄造箱體時凸臺面上留有1mm加工余量，查數(shù)控機床技術(shù)手冊，零件表面要求加工后粗糙度為6.4，只需進行粗加工，查銑刀技術(shù)參數(shù)選用φ20的硬質(zhì)合金端銑刀，整個加工過程走刀一次，主軸轉(zhuǎn)速選擇1000r/min，切削速度V=100m/min，進給量選取0.4mm/z，背吃刀量ap1mm。（3）減速箱側(cè)蓋板孔及軸承孔加工蓋板孔壁要求加工后粗糙度為3.2，所以只進行粗加工，軸承孔要求加工后粗糙度為1.6，所以只對軸承孔進行精加工，蓋板孔切屑深度為22mm，分為兩次走刀，每次各切削11mm，軸承孔走刀一次，粗加工時各參數(shù)選取如下：主軸轉(zhuǎn)速選擇800r/min，切削速度V=100m/min，進給量選取0.3mm/z，背吃刀量ap1mm。精加工時：主軸轉(zhuǎn)速選擇1200r/min，切削速度V=80m/min，進給量選取0.15mm/z，背吃刀量ap0.5mm。（4）減速箱側(cè)軸承孔加工軸承孔要求加工后粗糙度為1.6，所以先對軸承孔進行粗加工，然后精加工，粗加

工時各參數(shù)選取如下：主軸轉(zhuǎn)速選擇800r/min，切削速度V=100m/min，進給量選取0.3mm/z，背吃刀量ap1mm。精加工時：主軸轉(zhuǎn)速選擇1200r/min，切削速度V=80m/min，進給量選取0.15mm/z，背吃刀量ap0.5mm。

五、數(shù)控加工程序設(shè)計

設(shè)計說明及數(shù)據(jù)計算1．刀具軌跡根據(jù)加工零件的形狀尺寸及加工要求，計算加工所需各點坐標(biāo)及走刀路線如刀具軌跡圖所示，加工設(shè)備選擇FANUCK650/1臥式數(shù)控銑床，夾具選擇通用夾具。每次加工前手動對刀，刀具位于(0，0)點上方與工件平面距離為20mm。2．程序清單（1）減速箱頂面加工刀具直徑φ40，刀具長度補償為H1，切削用量為1mm，主軸轉(zhuǎn)速為S=1500，切削速度F=120。程序如下：備注N1G92X0Y0Z0G17G21；N2G90G00Y-40；N3G00G43H1Z-21M03S1500；N4G01Y18F120；N5X320；N6Y54；N7X0；N8Y90；N9X320；N10G00Z0；N11X0Y0；N12M05；N13M30；

（2）減速箱側(cè)凸臺面加工刀具直徑φ20，刀具半徑補償為D1，切削用量為1mm，主軸轉(zhuǎn)速為S=1000，切削速度F=100。程序如下：N1G92X0Y0Z0G17G21；N2G90G00Z-21M03S1000；N3G01X7.5G41D1F100；N4G02X7.5Y0I17.5；N5G01X58Y20；N6G02X58Y20I12；N7G00Z0；N8G00X0Y0；N9M05；N10M30；軸承孔臺及其它凸臺面參考本程序進行加工。（3）減速箱蓋板孔及軸承孔加工粗加工：刀具直徑φ12，刀具半徑補償為D1，切削用量為1mm，主軸轉(zhuǎn)速為S=800，切削速度F=100，蓋板孔內(nèi)壁共22mm，分兩次銑削，每次11mm，對于軸承孔還留有0.5mm加工余量，用于精加工.。程序如下：N1G92X0Y0Z0G17G21；N2G90G00X90Y50；N3G00Z-31M03S800；N4G01X61G41D1F100；N5G02I29；N6G01X90Y50；N7Z-42；N8X61；

N9G02I29；N10G01X90Y50；N11Z-54；N12X68；N13G02I22；N14G00Z0；N15X180；N16Z-54；N17G01X163F100；N18G02I17；N19G00Z0；N20X270；N21Z-31；N22G01X241F100；N23G02I29；N24G01X270；N25Z-42；N26X241；N27G02I29；N28G01X270；N29Z-54；N30X248；N31G02I22；N32G00Z0；N33X0Y0；N34M05；N35M30；精加工：僅加工軸承孔，切削用量為0.5mm，主軸轉(zhuǎn)速為S=1200，切削速度F=80。程序如下：N1G92X0Y0Z0G17G21；N2G90G00X90Y50；N3G00Z-54M03S1200；N4G01G41D1X67.5F80；N5G02I22.5；N6G00Z0；N7X180；N8Z-54；N9G01X162.5F80；N10G02I17.5；N11G00Z0；N12X270；N13Z-54；N14G01X247.5F80；N15G02I22.5；

N16G00Z0；N17X0Y0；N18M05；N19M30；（4）減速箱軸承孔加工粗加工：刀具直徑φ12，刀具半徑補償為D1，切削用量為1mm，主軸轉(zhuǎn)速為S=800，切削速度F=100，軸承孔留有0.5mm加工余量，用于精加工.。程序如下：N1G92X0Y0Z0G17G21；N2G90G00X90Y50；N3G00Z-32M03S800；N4G01G41D1X68F100；N5G02I22；N6G00Z0；N7X180；N8Z-32；N9G01X168F100；N10G02I12；N11G00Z0；N12X270；N13Z-32；N14G01X248F100；N15G02I22；N16G00Z0；N17G00X0Y0；N18M05；N19M30；精加工：加工軸承孔，切削用量為0.5mm，主軸轉(zhuǎn)速為S=1200，切削速度F=80。程序如下：

N1G92X0Y0Z0G17G21；N2G90G00X90Y50；N3G00Z-32M03S1200；N4G01G41D1X67.5F80；N5G02I22.5；N6G00Z0；N7X180；N8Z-32；N9G01X167.5F80；N10G02I12.5；N11G00Z0；N12X270；N13Z-32；N14G01X247.5F80；N15G02I22.5；N16G00Z0；N17G00X0Y0；N18M05；N19M30；

六、設(shè)計小結(jié)

這次機床數(shù)控技術(shù)設(shè)計課程設(shè)計，是我們第一次較全面的設(shè)計工藝及加工能力的訓(xùn)練，通過這次訓(xùn)練，使得我們對數(shù)控機床加工基礎(chǔ)知識及其它學(xué)科之間的聯(lián)系有了一個較為系統(tǒng)全面的認識，加深了對所學(xué)知識的理解和運用，將原來看來比較抽象的內(nèi)容實現(xiàn)了具體化，初步掊養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓(xùn)練了綜合運用所學(xué)知識和相關(guān)課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實際分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴展了有關(guān)方面的知識。通過制訂加工工藝方案，合理選擇刀具及切削參數(shù)，正確計算加工中所需坐標(biāo)，以及較全面地考慮制造工藝、使用和維護等要求，之后進行工藝分析設(shè)計，達到了解和掌握機械零件、數(shù)控機床裝置和加工工藝過程和方法，對如計算、繪圖、熟練和運用設(shè)計資料（包括手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、進行經(jīng)驗估算和處理數(shù)據(jù)等方面的能力進行了一次全面的訓(xùn)練。因為本課程的主要目標(biāo)是培養(yǎng)我們具有數(shù)控加工編程能力的技術(shù)基礎(chǔ)課，因此通過課程設(shè)計的實踐，使我們了解到零件加工的基本方法、工藝基本內(nèi)容和加工的一般程序，掌握了加工中常用的設(shè)計準(zhǔn)則。針對課程設(shè)計中出現(xiàn)的問題查閱資料，大大擴展了我們的知識面，培養(yǎng)了我們在機械工業(yè)方面的興趣及實際動手能力，對將來我們在機械方面的發(fā)展起了一個重要的作用。本次課程設(shè)計是我們對所學(xué)知識運用的一次嘗試，是我們在數(shù)控知識學(xué)習(xí)方面的一次有意義的實踐。在本次課程設(shè)計中，我獨立完成了自己的設(shè)計任務(wù)，通過這次設(shè)計，弄懂了一些以前書本中難以理解的內(nèi)容，加深了對以前所學(xué)知識的鞏固。在設(shè)計中，通過老師的指導(dǎo)，使自己在設(shè)計思想、設(shè)計方法和設(shè)計技能等方面都得到了良好的訓(xùn)練。

七、參考文獻

[1]李宏勝主編.機床數(shù)控技術(shù).北京：高等教育出版社，201*[2]范超毅主編.數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計.武漢：華中科技大學(xué)出版社，201*[3]劉小年主編.機械制圖（第二版）.北京：高等教育出版社，201*[4]艾興，肖詩綱主編.切削用量簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，201*[5]劉吉兆，匡建新主編.數(shù)控銑床實訓(xùn)教程.湖南工學(xué)院機械工程系，201*[6]鄭修本主編.機械制造工藝學(xué).北京：機械工業(yè)出版社，201*

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