0 绪论………………………………………………………………… 1 0.1 数控编程课程设计研究内容及任务…………………………… 1 0.2 本课程的学习方法目的和基本要求（时间分配—附表）…… 2
0.3零件实物效果图………………………………………………… 3 1 机械加工工艺过程……………………………………………………3 1.1 机械加工工艺过程的组成………………………………………4 1.2 工序及工艺过程（附表）………………………………………5 2 零件图样工艺分析……………………………………………………6 2.1 数控铣削加工内容的选择………………………………………7 2.2 零件结构工艺性分析……………………………………………7 2.3 零件毛坯的工艺分析……………………………………………7 3 工艺设计…………………………………………………………… 8 3.1 选择加工方法………………………………………………… 9 3.2 确定加工顺序………………………………………………… 10 3.3 确定装夹方案和选择夹具…………………………………… 11 3.4 选择刀具……………………………………………………… 12 3.5 确定进给路线（附图见表）………………………………… 13 3.6 选择切削用量………………………………………………… 14 3.7 确定工序尺寸………………………………………………… 15 3.8 数控加工程序………………………………………………… 16 4 结论及致谢………………………………………………………… 17
绪 论
数控编程课程设计是学生学完了数控编程课程后，对机械加工工艺过程、数控加工工艺和夹具结构进一步了解的练习性的教学环节，是学习深化与升华的重要过程，是对学生综合素质与工程实践的能力培养。
通过该课程的设计，使学生达到以下目的：能合理的编写机械加工工艺过程、数控加工工序卡片、数控加工刀序卡片等工艺文件，能合理的确定加工工序的定位与夹紧方案。
学生应该在指导教师的指导之下独立的完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确绘制有关图表。
学生在课程设计工作中，应该综合运用多学科的理论知识与技能，分析与解决工程问题。
学生应学会依据技术课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书；培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。
通过课程设计，学生应能树立正确的设计思想；培养学生严肃认真的科学态度和严禁求实的工作作风；在工作设计中，应能树立正确的工程意识与经济意识，树立正确的生产观点、经济观点与全局观点。
2
本课程的学习方法
数控编程课程设计是一门以机械加工基本理论为基础，并与数控加工紧密综合的专业技术课。
1.
本课程与“机械制造基础”、“数控机床”、“公差与技术测量”等机械类专业课程关系密切，应在巩固复习好这些课程的基础上，学懂弄通基本理论、基本知识。
2.
数控加工工艺同生产实际密切关系，是长期生产实际的经验总结。因此，学习本课程必须注意同生产实际的结合。要注意通过金工实习、生产实践，理解和应用本课程的知识，提高工艺和工艺设计的能力。
3.
对同一个加工零件，可能会有几种不同的加工方案，必须针对具体问题进行具体的分析，在不同的现场条件下，灵活运用有关知识，优选最佳方案。
时间分配
序号 1 2 3 4 5 6
工作内容 准备资料 绘零件图 工艺分析 工序分析 要 求 明确设计内容、资料 绘制零件图 完成工艺过程卡片 时 间 制说明书 装订 完成工序刀具卡片、进给 路线 工件定位与夹紧方案图 完成设计说明书 所有的资料装订整齐 共 计 3
2.零件实体图（效果）
在制订零件的机械加工工艺规程时，首先要对照产品装配图分析零件的零件图，明确零件在产品中的位置、作用及相关零件的位置关系，然后着重对零件进行结构分析和技术要求的分析。
零件的结构分析首先分析零件表面的组成和基本类型，在此基础上区分出主要表面与次要表面。
零件的技术要求分析包括下列几个方面： 1 尺寸精度、形状精度和表面质量；
纵观整个零件图，这个零件的质量要求较高，尺寸精度的等级很高，形状精度一般，但表面质量很高。
1. 各加工表面之间的相互位置精度；
各个加工表面之间的相互位置精度不是很高。
1.1.1. 工艺路线的拟订
工艺路线的拟订是制订工艺规程的关键，它制订的是否合理，直接影响到工艺规程的合理性、科学性和经济性。工艺路线拟订的主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案、确定各个表面的加工顺序以及工序集中与分散的程度、合理选用机床和刀具、确定所用夹具的大致结构等。关于工艺路线的拟订，经过长期的生产实践已总结出一些带有普遍性的工艺设计原则，但在具体拟订时，特别要注意根据生产实际灵活应用。
4
（1） 表面加工方案的选择
该零件表面精度较高，但表面凸台和型腔很多，而且其精度也都较高，所以在加工过程中要求多次换刀。但十分频繁的换刀可能会影响到表面的加工精度，所以要找出最合理的表面加工方案。实例中先夹住工件四周打Φ40通孔的中心孔至Φ30，并铣削上下表面至工件高度30左右，，然后用定位销固定住Φ40的中心并铣削西周保证尺寸精度，最后再用台虎钳夹住工件四周铣削工件，至工件尺寸精度要求。
（2） 工序的划分
整个零件的工序可以分为以下几个部分：先下料，获得原始毛坯，再夹住工件四周打Φ40通孔的中心孔至Φ30，并铣削上下表面至工件高度30左右，，然后用定位销固定住Φ40的中心并铣削西周保证尺寸精度，最后再用台虎钳夹住工件四周铣削工件，至工件尺寸精度要求，最后去毛刺。
（3） 工序顺序的安排
先下料，获得原始毛坯，再夹住工件四周打Φ40通孔的中心孔，并铣削上下表面至工件高度30，然后用定位销固定住Φ40的中心铣削工件，粗铣凸台保证加工余量，之后加工孔类部分：钻孔4-M10(H6) 、Φ12(H7)、小型腔，半精铣小凸台和凹槽，为了保证精度，直接精铣R50拱形台，然后加工Φ40的通孔：扩Φ40通孔，粗镗Φ40通孔，半精镗Φ40通孔，加工其余的几个通孔，铰4-M10(H6) 、Φ12(H7)，攻丝4-M10(H6)，最后保证了加工的表面精度，精铣凸台和凹槽，去毛刺。
（4） 设备与工艺装备的选择
整个的加工过程主体上可以用数控铣床，除了有几步用手工之外，还有几个部件在数控铣床上较难，如R50拱形台，但可以通过宏程序（参数编程）来完成。
刚开始本打算加工工件四周用普通机床，考虑到该工件的四周尺寸精度要求，所以仍然在数控机床上来做，夹住四周先打Φ40通孔的中心孔至30左右，然后用定位销固定住Φ40通孔的中心，再加工该工件。
设备选择数控机床华中数控铣床，装夹的装备选择台虎钳和定位销。
（5） 编写工艺文件
最后根据设计方案编写相应的工艺文件：机械加工工艺过程卡片。其主要内容见附表 1。
5
2.4. 数控加工工序的确定
2.4.1. 加工内容
当选择并决定某个零件进行数控加工后，并不等于要把它所有的加工内容都包下来，而可能只是对其中一部分进行数控加工，必须对零件图纸进行仔细的工艺分析，确定那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在选择并做出决定时，应结合本单位的实际，立足于解决难题、攻克关键和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。
仔细观察零件图，发现零件的各个尺寸精度都很高，但相对位置精度不是很高，所以在确定加工路线的过程中就显得很麻烦。该零件有凸台、型腔若干，及通孔和沉孔，各表面精确度都十分的高。
2.4.2. 确定定位夹紧方案
依据加工内容，所选机床确定定位夹紧方案。
虽然该零件的各个部件的尺寸精度要求都很高，但部分基本都在零件的上表面，所以在去处了零件四周的余量后，可以在数控机床上用台虎钳装夹固定住，因为下面的加工工序都可以完成，所以主体部分只要装夹一次就可以全部完成了。
（1） 确定夹具类型。 可以使用台虎钳来夹紧零件。
（2） 确定工件定位方案，选择相应的定位装置。
该工件的定位尺寸精度并不是很高，所以相对要求较低，有两个通孔和四个沉孔
和一个小型腔是由Φ40的通孔来确定定位的，所以Φ40的通孔的中心定为中心基准，其他的待工件四周尺寸确定后再用其定位。
（3） 确定夹紧方式，选择夹紧装置。
加工工件的上下表面时夹紧工件的左右面，加工工件的左右面时夹紧工件的上下面；当加工工件的主体内容时夹紧工件的上下表面。夹紧装置选择台虎钳。
（5） 夹具的精度分析
为保证夹具设计的正确性，必须对夹具精度进行分析，验证夹具公差≤(1／3～1／5)工件允许公差。
2.4.3. 加工工步的划分
该工件的加工工步基本可以分为四个过程：1、粗铣、粗铣工件至毛坯尺寸；2、铣型腔，铣工件至尺寸要求；3、去毛刺，去工件四周毛刺；4、校核，按图样校核各尺寸。2.4.4确定进给路线
确定进给的路线大致确定如下：由工件左侧下刀进刀，向工件的右侧加工，然后向上，粗铣工件后加工工件的各个部分，例如凸台、凹槽等。粗铣后，钻各孔，4-M10(H6) 、Φ12(H7)、小型腔，也是由工件左侧进刀，向右侧进给。之后半精铣小凸台和凹槽，然后换球头刀精铣R50拱型台，扩Φ40通孔，镗孔，之后再换铰刀和丝锥加工中心孔。具体见附表4。
6
2.4.5选择刀具
依零件图来看，该加工过程需要的刀具有立铣刀、钻头、面铣刀、镗刀、铰刀、丝锥和什锦锉，具体的刀具数据见附表3。
具体编程程序如下：
钻绞4×φ10的孔
O1111;
G54G90G00X20Y25;
G00Z50M03S350; M08;
G98G83X20Y25Z-25R3Q6F60; X20Y-25; X49.5Y-20; X49.5Y20; G80G00Z100; M09;
钻扩2×φ12的孔
O2222
G54G90G00X-49.5Y0;
G00Z50M03S350; M08;
G98G83X-49.5Y0Z-25R3Q6F60; X0YO; X49.5YO; G80G00Z100; M09; M30;
铣凹糟
O3333
G54G90G00X-31Y34.5; G00Z5M03S300; M08;
G01Z-5.0650F60; G42G01X-41Y34.5D03; G02X-31.0032Y24.5R-10; G01X-56.4031Y24.4919; G02X-56.4031Y44.4919R10; G01X-31.023Y44.5;
7
G40X-31Y34.5; G00Z100; M09; M30;
铣小凸台
O4444;
G54G90G00X0Y0; G00X-90Y0M03S350; G00Z5; G01Z-6F150;
G68X-54Y-32R40;
G42G01X-65.024Y-35.8037D02; G01X-55.8316Y-43.5172; G03X-46.6742Y-42.7160R6.5; G01X-42.1747Y-37.3537; G03X-42.9759Y-28.163R6.5; G01X-52.1684Y-20.4828; G03-61.3258Y-21.284R6.5; G01X-65.8253Y-26.6463; G03X-65.0241Y-35.8037R6.5; G40G01X-65.0241Y-80; G90G00Z100; M30;
铣心型凸台
O5555;
G54G90G00X0Y0M03S500; G00Z100; G00X-60Y-40;
G01G41X-40Y-40F100D01; G00Z5; G01Z-5;
G01X-40Y0;
G02X-37.2614Y8.6405R15; G02X5.1729Y42.9876R100; G02X36.6506Y7.5R25; G03X36.6506Y-7.5R15; G02X0Y-40R25; G01X-34.5383Y-11.5767; G02X-40YOR15; GOOZ100; M30;
8
心型倒角宏程序
MNＧ９０ Ｇ５４ Ｇ００ Ｘ－５０ Ｙ０ Ｓ６００ Ｆ５００ Ｍ０３ Ｚ５
G01Z-3； #15=3 #16=0 #17=15 #18=25 ＃１９＝１００ #20=0.5
＃２１＝１５ ＃２２＝３ ＃２３＝８
WHILE #16LE#15 ＃１６＝＃１６＋＃２０ #17=#17－＃２０ ＃１８＝＃１８－＃２０ ＃１９＝＃１９－＃２０ ＃２１＝＃２１＋＃２０ ＃２２＝＃２２－＃２０ Ｇ０１ Ｚ－＃２２
Ｇ０１ Ｘ－（＃１７＋２５＋＃２３） Ｙ０
Ｇ０２ Ｘ －（＃１７*ＣＯＳ（３５*ＰＩ/１８０）＋＃２３） Ｙ（＃１７*ＳＩＮ（３５*ＰＩ/１８０）＋＃２３） Ｒ（＃１７＋＃２３）
Ｇ０２ Ｘ（１５－＃１８*ＣＯＮ（６７*ＰＩ/１８０）＋＃２３） Ｙ（＃１８*ＳＩＮ（６７*ＰＩ/１８０）＋２０＋＃２３） Ｒ（＃１９＋＃２３）
Ｇ０２ Ｘ（＃１８*ＣＯＮ（３０*ＰＩ/１８０）＋１５＋＃２３） Ｙ（２０－＃１８*ＳＩＮ（ＰＩ*３０/１８０）＋＃２３） Ｒ（＃１８＋＃２３）
Ｇ０３ Ｘ（＃１８*ＣＯＮ（３０*ＰＩ/１８０）＋１５＋＃２３） Ｙ－（２０－＃１８*ＳＩＮ（３０*ＰＩ/１８０）＋＃２３）Ｒ（＃２１＋＃２３）
Ｇ０２ Ｘ（１５－＃１８*ＣＯＮ（５１*ＰＩ/１８０）＋＃２３） Ｙ—（＃１８*ＳＩＮ（５１*ＰＩ/１８０）＋２０＋＃２３） Ｒ（＃１８＋＃２３）
Ｇ０１ Ｘ－（＃１７*ＣＯＮ（５１*ＰＩ/１８０）＋２５＋＃２３） Ｙ－（＃１７*ＳＩＮ（５１*ＰＩ/１８０）＋＃２３）
Ｇ０２ Ｘ－（＃１７＋２５＋＃２３） Ｙ０ Ｒ（＃１７＋＃２３） Ｇ０１ Ｘ－５０ Ｙ０ ＥＮＤＷ
Ｇ００ Ｚ５０ Ｍ３０
9
倒圆角（宏程序）
01101
Ｇ９０ Ｇ５４ Ｇ００ Ｘ０ Ｙ０ Ｓ７００ Ｆ２００ Ｍ０３ Ｚ－８ ＃１＝０.５ ＃２＝６０ ＃３＝３９
ＷＨＩＬＥ ＃３ＬＥ＃２ ＃４＝３０*ＳＩＮ＃３
＃５＝３０*ＣＯＮ＃３
Ｇ０１ Ｘ－（＃４－８） Ｙ０ Ｇ０３ Ｉ（＃４－８） Ｊ０ Ｇ０１ Ｘ０ Ｙ０
Ｚ－（８－２３.２２＋＃５） ＃３＝＃３＋＃１ ＥＮＤＷ
Ｇ００ Ｚ１００ Ｍ３０
钻直径φ40的大孔
O6666;
G54G90G00G40X0Y0M03S500; Z10;
G81X0Y0Z-25R5F50; G80G00Z100; M30;
扩孔直径φ40的大孔
O7777;
G54G90G00X0Y0M03S800; Z5F70; G01Z-24;
G42G01X20YOD01; G02X20Y0I-20J0F50; G00G40X0Y0Z100; M03;
10
、
附表1 机械加工工艺过程卡片
常州轻工职业技术学院 材料牌号 工序号 1 2 3 4 5 45 工序名称 下料 粗铣四立面 铣型腔 去毛刺 校核 机械加工工艺过程卡片 毛坯种类 钢板 工序内容 下料 粗铣工件至毛坯尺寸 铣工件轮廓至尺寸要求 去工件四周毛刺 按图样校核各尺寸 产品型号 产品名称 毛坯外形尺寸 车间 数控实训车间 数控实训车间 数控实训车间 145×105×25 工段 设备 数控铣床 数控铣床 数控铣床 什锦锉 零件图号 零件名称 备注 工艺装备 03304083 工时 编制 审核 批准 共 页 第 页
附表2 数控加工工序卡
常州轻工职业技术学院 材料牌号 工序号 2 工 步 号 数控加工工序卡片 毛坯种类 设备名称 数控铣床 刀 具 号 产品型号 产品名称 毛坯外形尺寸 程序编号 量具及检具 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 批准 145×105×25 夹具代号 零件图号 零件名称 备注 夹具名称 03304083 冷却液 车间 备注 第 1 页 45 工序名称 钢板 设备型号 刀具 Φ16立铣刀 Φ16立铣刀 Φ100面铣刀 Φ100面铣刀 粗铣平面 工步内容 主轴转速 切削速度 进给速度 背吃刀量 （r/min） （m/min） （mm/r） （mm） 500 800 500 800 24 20 24 20 0.2 0.15 0.15 0.10 共 4 页 1 2 3 4 编制 粗铣四个立面留余量0..5mm 精铣立面至尺寸 粗铣A平面 精铣A面至尺寸 T02 T02 T01 T01 审核
12
附表3 数控加工工序卡片
常州轻工职业技术学院 材料牌号 工序号 3 工 步 号 数控加工工序卡片 毛坯种类 设备名称 数控铣床 刀 具 号 产品型号 产品名称 毛坯外形尺寸 程序编号 量具及检具 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 批准 145×105×25 夹具代号 零件图号 零件名称 备注 夹具名称 03304083 冷却液 车间 备注 第 1 页 45 工序名称 钢板 设备型号 刀具 Φ16立铣刀 Φ16立铣刀 Φ11麻花钻 Φ16立铣刀 Φ32镗刀 Φ8钻头 Φ12铰刀 丝锥M10(H6) 铣型腔 工步内容 %3~%5乳化液 主轴转速 切削速度 进给速度 背吃刀量 （r/min） （m/min） （mm/r） （mm） 800 500 800 500 300 800 300 250 24 30 20 30 20 21 12 8 0.5 0.5 0.2 0.5 0.5 0.2 0.25 0.3 共18页 1 2 3 4 5 6 7 8 粗铣心型凸台、凹槽、拱形台、上平面 T02 精铣心型凸台、凹槽、拱形台、上平面 T02 钻中心孔和Φ12（H7）的通孔 扩Φ40的通孔 精度镗Φ40的通孔 钻4×M10（H60）通孔 绞孔2×Φ12（H7） 攻丝4×M10（H60） 编制 T03 T02 T04 T05 T06 T07 审核
13
附表4 数控加工刀具卡片
常州轻工职业技术学院 材料牌号 工序号 3 工步刀具号 号 45 工序名称 铣型腔 产品型号 产品名称 毛坯外形尺寸 程序编号 刀片 刀具名称 刀具型号 型号 SGSN1504AZN-44 牌号 刀尖半径 (mm) BT40-M1-45 BT40-M1-45 BT40-M1-45 BT40-TQC30-180 BT40-M1-45 刀柄型号 145×105×25 夹具代号 零件图号 零件名称 备注 夹具名称 刀具 直径/mm 100 16 11 16 38 8 12 刀长mm) 实测 实测 实测 实测 实测 实测 实测 实测 冷却液 补偿量(mm) 03304083 车间 数控加工刀具卡片 毛坯种类 设备名称 钢板 设备型号 备注 1 2 3 4 5 6 7 8 T01 T02 T03 T02 T04 T05 T06 T07 Φ100面铣刀 Φ16立铣刀 Φ11麻花钻 Φ16立铣刀 Φ38镗刀 Φ8钻头 Φ12铰刀 丝锥M10(H6) DSG45-5100-32R HD3-106-S2~115-S2 HDS4-080 CX90
14
数控机床进给路线图机床型号程序段号零件图号工序号 工步号程序编号共页零件图号 零件名称 备注 夹具名称 冷却液 车间 附表4 数控加工进给路线图 加工内容铣型面轮廓周边产品型号 产品名称 毛坯外形尺寸 程序编号 145×105×25 夹具代号 第页常州轻工职业技术学院 材料牌号 工序号 3 45 工序名称 铣型腔 数控加工进给路线图 毛坯种类 设备名称 钢板 设备型号 03304083 工艺凸耳辅助夹紧压板位置编程符号含义抬刀编制 校对 审批轨迹重迭回切第 页 下刀编程原点起始 审核 进给方向进给线相交爬斜坡 批准 钻孔行切 共 页 1 总结
时间过的很快，转眼间，三个星期的数控编程课程设计实习结束了，我从中获易非浅，学到了许多知识。
在三个星期中，我们学习了零件的工艺分析、数控机床的选用，零件工艺方案设计，包括进给路线、加工余量、切削用量、机床夹具的选择等内容。最终完成零件的机械加工工艺过程卡片，数控加工工序卡片，工件的定位和夹紧方案草图，数控刀具卡片，数控加工进给路线图。并且在学习以上知识的同时也练习了CAD、数控仿真加工、数控机床加工等知识，既完成了课程，又对以往学习的知识进行了完整的复习，可以说是一举多得。大大提高了我们的专业水平，培养了我们掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；培养我们掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼我们分析与解决工程实际问题的能力。给我们树立正确的设计思想和培养我们严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。
在过几个月我们即将踏入工作岗位，这次实习正好为我们的未来的打下坚实的基础，让我们更
好的适应工作环境，同时也锻炼了我们坚韧不拔，迎难而上的精神。锻炼了我们发现问题，解决问题的能力。使我们的专业知识和水平更加的完善。
通过这次的课程设计，让我们树立正确的设计思想；培养了我们严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；在工作设计中，应能树立正确的工程意识和经济意识，树立正确的生产观点、经济观点和全局观点。
在老师的指导和自己的努力下，顺利完成了课程设计的任务和要求，使自己得到更进一步的发展。实习虽已结束，但我们钻研的精神不能结束。为把自己培养成对社会有用的人才而不断努力。
我们要发扬实习期间的能力和精神，成为社会有用的人才就，为自己开创美好的未来。
参考文献 1．《金属机械加工工艺人员手册》 主编 赵如福 上海科学技术出版社 （第三版） 2．《刀具设计手册》 主编 杨黎明 副主编 王敏之 郝佳杰 杨志勤 兵器工业出版社 3．《机械加工工艺设计实用手册》 主编 马占永 副主编 张耀宸 航空工业出版社
4．《实用机械加工工艺手册》
主编
陈宏钧 机械工业出版社
1
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容