数控加工课程设计--经济型数控车床进给系统机械部件及数控加工编程设计

数控加工与现代加工技术课程设计前言随着科技的不断发展，数控加工技术日益成为现代加工技术的重要组成部分。

本文介绍了本人在数控加工与现代加工技术课程设计中的一些经验和思考。

其中，数控加工技术指的是通过计算机指令控制机床进行加工的技术，现代加工技术则是自动化、数字化、智能化等新技术的应用。

课程设计的目的在于教会学生掌握数控加工和现代加工技术的基础知识，提高其实际操作和创新能力。

课程设计内容题目本次课程设计的题目为“数控车床加工零件”。

设计内容1.设计加工零件的图纸，包括各种尺寸和要求；2.选定适合的数控车床，编写加工程序并进行仿真；3.加工实际零件，并进行测量、检查。

设计步骤1.首先，对于加工零件的图纸，需要掌握相关绘图技术，并能够合理设计出合适的零件图纸。

2.其次，需要了解数控车床的结构和工作原理，了解数控编程的基础知识，以及如何使用相应的 CNC 软件。

同时，需要根据零件几何特征和加工要求编写加工程序，并进行仿真，保证程序的正确性和零件加工的精度。

3.最后，进行实际加工操作，包括机床调试、刀具选择、夹具调整、程序输入等步骤，并注意安全和环保问题。

加工完成后，进行测量、检查，以验证零件尺寸和表面质量。

体会与展望体会通过本次课程设计，我对数控加工和现代加工技术有了更深入的理解和认识，同时也掌握了更多的实际操作和编程经验。

在这个过程中，我也发现了一些问题，比如在数控加工编程时容易出现细节方面的错误，而这些小错误往往会对零件加工的精度和质量造成影响。

此外，因为工件材料及不同加工方式对加工质量和加工技术的要求各有不同，所以对于不同的加工项目，需要有针对性地合理选择机床、刀具和工艺流程等。

展望未来，随着数控加工和现代加工技术继续发展和普及，我们应该更好地理解和应用这些新技术，同时也要不断深化对机械加工基础知识的理解和掌握，以更好适应企业需求和市场发展。

此外，还需要加强机械加工行业人才的培养和引进，同时探索本地区机械制造业的优势和特点，发展一批高质量的机械制造企业，不断促进机械制造业的创新和发展。

经济型数控机床纵向进给系统设计摘要鉴于我国目前资金短缺，工业生产规模小的特点，用较小的资金迅速改变机械工业落后的生产面貌，使之尽可能地提高自动化程度，保证生产质量，减轻劳动强度，提高经济效益，而实现这一任务有效的，基本的途径就是普及及应用经济型数控机床。

随着科学技术的飞速发展，机械产品的性能和质量不断提高，产品的更新换代也不断加快。

随之而来对机床的加工精度和生产率的要求也不断提高。

在这种形势下传统的旧式机床越来越不能适应新的要求。

随着电子技术的发展，把计算机技术引入机床中的数控机床技术得到了飞速发展。

当前，我国各大企业为了扩大生产，提高产品质量，从而对数控机床的需要日益增加。

然而对中小企业来说大批量地购进先进，功能复杂，价格昂贵的数控机床是不太现实的同时也是不必要的，但是，为了达到新的加工标准又必须采用数控机床，在这种形势下，经济型数控机床以其较高的性价比越来越受到企业的青睐和机床生产厂家的重视。

经济型数控车床CJK6140采用由8051芯片为主构成开环控制系统；其进给系统是步进电机通过消隙齿轮箱，带动滚珠丝杠转动，从而实现工作台沿机床导轨的水平移动。

经济型数控车床CJK6140具有加工精度高，稳定性好，生产效率高，工作可靠，价格低等优点。

关键词: 数控机床，8051，单片机，工作台Numerical control lathe length feed system designABSTACTWith the development of social production science and technology. It is essential for a machine not only to have high precision and high production and high production capability, but also to adjust to the rapid change of production. In this condition, numerical control machine was invented and put into practice. Furthermore, the more numerical control machines become advanced. In order to expand production and improve the quality of products, the big groups in our country demand more NC machine day after day. However it is not realistic and necessary for medium and small industry to buy advanced and expensive NC machines. The economic NC machines win more and more industry favors. The economic NC machine-CJK6140 adopts open loop control system. Through rotation of the lead screw, this is driven by a gear box, the working table moves in parallel along the NC machine’s lead rail.KEY WORD:Numerical control engine bed，8031，monolithic integrated circuits，work table目录摘要 (I)ABSTACT (II)第1章绪论 (1)1.1数控机床的产生和发展 (1)1.2数控车床的工作原理 (2)1.3.设计方案的确立 (2)第2章机械部分的设计计算 (3)2.1丝杠的设计与计算 (3)2.1.1切削力的计算 (3)2.2 滚珠丝杠的设计计算 (3)2.3齿轮箱减速器设计部分 (5)2.3.1传动比i (5)2.3.2 齿面接触强度设计计算 (6)2.3.3 齿根弯曲强度设计 (8)2.3.4 设计计算 (9)2.4 其他机械设计部分 (9)2.4.1减速箱最小输出轴的计算 (9)2.4.2轴承的选择 (10)2.5步进电机的选择 (10)2.5.1计算减速器的传动比I (10)2.5.2确定步进电机动力参数 (10)第3章数控系统设计 (13)3.1 数控系统硬件电路 (13)3.1.1 基本硬件组成 (13)3.1.2 硬件配套及基本结构 (13)3.1.3 接口线路 (14)3.1.4光电隔离电路 (14)3.1.5 功率放大电路 (15)3.1.6 辅助电路 (15)第4章软件设计 (16)4.1 C6140数控车床主要的技术参数及功能 (16)4.2 软件结构 (17)第5章使用说明书 (21)5.1 机床的使用和说明 (21)5.2 机床的保养和维护 (21)5.3 机床重要零部件的维护和保养 (21)第6章总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)第1章绪论1.1数控机床的产生和发展数控机床经济型改造,实质是机械工程技术与微电子技术的结合。

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学号姓名目录1.设计任务 (3)2.设计要求 (3)3.零件图的分析 (3)4.机床设备的选择 (3)5.确定工件的装夹方式 (4)6.确定数控加工刀具及加工工序卡片 (4)7主轴的转速和进给速度的选择 (5)8螺纹有关参数的计算 (5)9.三维图形 (7)1.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.设计要求1 绘制二维、三维零件图各一张;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)3.零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Φ56,加工粗糙度要求较高,并且需要加工米30×1.5的螺纹,其材料为45﹟,分析其形状为不规范的阶梯轴类零件,可以采用端面粗车循环加工指令,选择毛坯尺寸为Φ60米米×150米米的棒料.4.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.5.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Φ60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.6.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5米米,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→精车外轮廓→切螺纹退刀槽→车螺纹→切断表1-1数控加工工序卡片7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/(∏d).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=f×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/米米,进给速度0.2米米/r;粗加工外轮廓时主轴的转速为500r/米米,进给速度0.2米米/r;精加工外轮廓时主轴的转速为500r/米米,进给速度0.15米米/r;切槽时主轴的转速为500r/米米,进给速度0.08米米/r;车螺纹时主轴的转速为500r/米米,进给速度0.15米米/r;切断时主轴的转速为600r/米米,进给速度0.15米米/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8螺纹有关参数的计算由零件图可知螺纹的螺距为1.5米米.螺纹的牙型深度为t=0.65P=0.65×1.5=0.975(米米)D大=D公称-0.1P=30-0.1×1.5=29.85(米米)D小=D公称-1.3P=30-1.3×1.5=28.05(米米)螺纹加工分为四刀:第一刀是Φ29米米;第二刀是Φ28.5米米;第三刀是Φ28.1米米;第四刀是Φ28.05米米;编写加工程序,如表1-3所示.表1-3数控加工程序N032 T0505; 换5号刀N033 G00 X35.Z5; 快移至(35,5)N034 G92 X29.Z-16.F0.15; 切螺纹N035 X28.5; 切螺纹N036 X28.1; 切螺纹N037 X28.05; 切螺纹N038 G00 X80.Z100; 返回换刀点N039 T0500; 取消5号刀补N040 T0404 S500; 换4号刀N041 G00 X60.Z-127; 快移至(60.,-127)N042 G01 X-1.F0.1 ; 切断N043G00 X60; 退刀N044 G00 X80.Z100. T0400 米09; 返回换刀点,取消刀补,关冷却液N045 米05; 主轴停止N046 米30; 程序结束走刀路线图如表1-4所示:表1-4 数控加工走刀路线图数控加工走刀路线图零件图号NC01工序号工步号程序号O001机床型号CK7815程序段号N001～N046加工内容车削外围轮廓及螺纹共1页第6页编程校对审批符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向走刀线相交轨迹重叠爬斜坡铰孔行切9.三维图形。

数控编程及加工课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数控编程及加工的基本原理和方法，培养学生具备一定的数控编程及加工实践能力。

1.掌握数控编程的基本概念、原理和方法。

2.熟悉数控加工工艺及编程流程。

3.了解数控机床的结构、功能和操作方法。

4.能够运用数控编程知识进行简单零件的编程和加工。

5.能够根据加工需求制定合理的数控加工工艺。

6.能够熟练操作数控机床进行加工操作。

情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神。

2.增强学生对数控技术应用领域的认识，提高学生的学习兴趣和积极性。

二、教学内容教学内容主要包括数控编程的基本概念、数控加工工艺、数控编程方法和数控机床操作。

1.数控编程的基本概念：数控编程的定义、特点和应用领域。

2.数控加工工艺：加工顺序的确定、加工路径的规划、刀具选择等。

3.数控编程方法：手工编程、CAD/CAM软件编程等。

4.数控机床操作：机床的启动和停止、机床参数的设置、加工操作等。

三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法。

1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握数控编程及加工的基本原理和方法。

2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解数控编程及加工的应用场景和实际操作。

3.实验法：通过操作数控机床进行实际加工，使学生掌握数控编程及加工的实践技能。

四、教学资源教学资源包括教材、实验设备和多媒体资料。

1.教材：选用权威、实用的数控编程及加工教材，为学生提供系统的理论知识。

2.实验设备：配置数控机床、CAD/CAM软件等实验设备，为学生提供实践操作的机会。

3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，为学生提供生动、直观的学习材料。

五、教学评估教学评估主要包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。

1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和理解能力。

2.作业：布置适量的作业，要求学生在规定时间内完成，评估学生的编程和实践能力。

机械制造专业数控技术课程优秀教案范本数控机床程序设计与加工工艺一、课程背景和目标随着科技的不断进步和机械制造行业的快速发展，数控技术越来越受到重视。

作为机械制造专业的一门核心课程，数控技术对学生的综合能力提出了更高的要求。

本教案将以数控机床程序设计与加工工艺为重点，旨在帮助学生掌握数控机床的使用和程序设计，以提高其实践操作和问题解决能力。

二、教学内容和方法1. 课程内容本课程将涵盖以下内容：- 数控机床的基本原理和结构- 数控机床的常见编程语言和代码格式- 数控机床程序设计步骤和技巧- 数控机床的加工工艺和工装选择2. 教学方法为了达到教学目标，本课程将采用多种教学方法，包括：- 理论讲解：通过讲述数控机床的基本原理和结构，帮助学生理解数控技术的基本概念。

- 实践操作：提供实际的数控机床操作机会，让学生亲自上手操作，并编写、调试和运行数控机床程序。

- 案例分析：通过分析实际案例，让学生了解数控机床在不同领域的应用，并学习解决实际问题的方法。

- 小组讨论：组织学生进行小组讨论，让他们分享经验和观点，培养团队合作精神和交流能力。

三、教学步骤和安排1. 第一阶段：数控机床基础知识讲解- 理论讲解数控机床的基本原理和结构；- 介绍数控机床的常见编程语言和代码格式；- 分析数控机床编程中的常见问题和解决方法。

2. 第二阶段：数控机床程序设计- 讲解数控机床程序设计的步骤和技巧；- 提供示范程序，并引导学生进行编写、调试和运行；- 分析不同编程语言的特点和适用场景。

3. 第三阶段：数控机床加工工艺- 介绍数控机床的加工工艺和加工精度；- 分析工装选择的依据和方法；- 提供实际案例并让学生分析和解决问题。

四、教学评估和反馈为了评估学生的学习成果和教学效果，将采用以下方法：1. 课堂练习：通过课堂练习检验学生对数控机床的理论知识和程序设计能力的掌握程度。

2. 实践操作评估：通过学生的实际操作和程序设计作为考核依据，评估其实际操作能力和问题解决能力。

机床数控技术与编程课程设计1. 课程概述本课程是针对机械自动化专业本科生开设的一门专业课程，旨在通过讲授机床数控技术和编程知识，培养学生对机床数控技术和编程的基本认识和掌握，以及相关技能的提升。

2. 课程内容2.1 数控技术基础1.数控技术概述2.传统机床和数控机床的比较3.数控机床单位4.数控系统的组成和分类2.2 程序设计基础1.程序设计基本流程2.编程语言选择3.程序结构4.算法设计2.3 编程实践1.数控综合加工实验2.数控车床编程实验3.数控铣床编程实验2.4 机床数控编程1.机床数控编程概述2.编程要求和规范3.编程技巧和方法4.常见编程错误及剖析3. 教学方法本课程采用面授、实验和讨论相结合的教学方式。

通过教师讲授、实验操作、课堂讨论等多种方式，使学生深入理解机床数控技术与编程的基本概念和方法，明确培养目标，掌握机床数控编程的基本规范和方法。

4. 实践教学安排本课程将安排以下实践教学内容：4.1 数控综合加工实验1.实验目的：通过数控机床组合程序设计与加工加强学生对数控编程的理解和掌握。

2.实验项目： (1) 设计制作一件工件，包括铣、钻、攻丝加工等。

(2) 编写数控程序，加工工件并进行质量检测。

4.2 数控车床编程实验1.实验目的：通过数控机床车削加工实践，提高学生对机床数控编程的技能与实践水平。

2.实验项目： (1) 设计制作一件零件。

(2) 编写数控程序，利用车床加工完成。

(3) 检测零件尺寸精度及表面质量。

4.3 数控铣床编程实验1.实验目的：通过数控铣床加工实践，加强学生对数控编程的理解和掌握。

2.实验项目： (1) 设计制作一件工件，加工之前需要进行数控编程。

(2) 良好规划零件加工路线，选择合适工具，进行预编程制作程序。

(3) 通过加工规程程序，加工出一件满足规定要求的工件。

5. 考核方式本课程的考核方式主要包括下列几项：5.1 课堂成绩平时课堂表现将占总成绩的30%，包括出席情况、课堂表现及作业完成情况等。

1 课程性质和任务《数控编程技术》课程设计是近机类专业的重要的综合性实践教学课程。

是对学生数控机床加工工艺、实施能力、数控编程及加工调整能力的综合评价。

本课程设计是在《机械制造技术》的基础上，结合本阶段已学课程及其它相关教学内容，使学生能掌握数控机床加工的特点及其发展前景，掌握数控系统的工作原理和加工编程的方法，并能理论联系实际解决数控机床加工编程的实际问题；培养学生数控加工编程的应用能力。

2 课程设计目的及基本要求2.1 课程设计目的⑴巩固和加深学生所学课程的理论知识，培养学生设计、计算、绘图、计算机应用能力，使学生逐步树立正确的设计思想。

⑵掌握数控机床加工工艺的编制，学会使用常用功能指令和固定循环指令的编程方法及应用；会用选刀、换刀、对刀、刀补和固定循环编制一个轴类、套类或箱体类零件的数控加工程序。

⑶提高学生独立分析问题、解决问题的能力，逐步增强实际工程训练。

⑷训练学生围绕设计内容查阅有关规范、设计手册等资料的能力。

⑸训练学生撰写技术文件的基本技能。

⑹加强理论联系实际，培养学生科学严谨、实事求是的工作作风和勇于探索的创新精神。

2.2 课程设计基本要求⑴复杂零件的工艺分析。

⑵数控机床的选择。

⑶程编中工艺指令的处理。

⑷编制数控车床加工工艺过程卡。

⑸编制数控加工程序，写设计说明书。

3 轴类零件的数控车床加工程序编制3.1 零件工艺性分析无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。

在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些处理。

因此程序编制中的零件的工艺分析是一项十分重要的工作。

3.1.1数控加工工艺的基本特点数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。

（1）数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。

这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。

第一章数控加工技术概述备课人：学习本课程的目的1.了解数控机床的产生；2.了解数控机床的发展;课程的主要内容:1-1 数控机床的产生与发展1.数控机床的产生1.1 数控加工技术的内容（1）零件的加工工艺分析——根据零件的材质、几何形貌、加工精度等要求，确定数控机床及刀具的选型（机床的数控轴数目、数控轴的控制形式，刀具的形式如球形刀、平底刀、锥形刀及鼓形刀等，刀具的材质）、并拟定相应的工艺方案。

（2）零件的几何建模——根据零件的实体模型、工程设计图纸或CAD文件等建立零件待加工表面的曲面模型（参数化描述）。

*主要用到图形学、计算机辅助图形学方面的知识，多采用贝齐尔（Bezier）曲面、B样条曲面或非均匀有理B样条（NURBS）曲面进行曲面描述。

*涉及的主要问题有：曲面的拟合精度、曲面的裁剪、曲面片的拼接与偏置、曲面片的过渡与求交等。

*清华大学（孙家广），浙江大学（石教英、谭建荣、柯映林），北京航空航天大学（唐荣锡、朱心雄），电子科技大学（叶尚辉）等。

（3）加工过程规划——加工环节规划（如粗加工，精加工环节），刀具轨迹规划（粗加工刀具轨迹规划，精加工刀具轨迹规划）等。

*涉及的重要问题：刀具轨迹的规划方法，工件加工精度的控制，刀具与工件的干涉检验（切触干涉、刀底干涉和刀杆干涉），刀具的更换，刀具位姿的作业空间检验，加工路径长度的控制，机床进给速率的选定等。

（4）刀具轨迹的生成——根据加工过程规划确定刀位数据（刀具的位姿数据）。

（5）加工过程坊真——对（2）—（4）过程进行计算机图形实体仿真、或刀具轨迹仿真。

（6）机床运动指令生成——由刀位数据以及其它的相关功能（如换刀、刀具主轴控制、加工过程中的检验及冷却润滑等辅助功能要求）生成机床的运动指令。

（7）生成有效的加工代码——根据机床运动指令生成相应的G代码与M代码。

（8）数控系统——接收、解释加工代码，形成机床伺服轴及其它功能部件的运动控制信号。

（9）伺服驱动系统——接受运动控制信号，功率放大，驱动机床伺服轴运动。

数控车床程序设计、程序编写数控车床程序设计、程序编写1. 程序设计程序设计是数控车床操作中的关键环节之一。

在进行程序设计之前，需要对加工对象的形状、尺寸、材料等进行详细分析，并制定加工方案。

程序设计包括以下几个步骤：1. 确定加工路线和加工顺序：根据加工对象的形状和特点，设计出合理的加工路线和加工顺序，保证工件的加工质量和效率。

2. 建立数学模型：根据加工路线和加工顺序，建立数学模型，描述车刀在不同位置和角度下与工件的相对位置关系。

3. 刀具选择：根据加工对象的材料和形状，选择合适的刀具进行加工。

4. 刀补偿：根据刀具的尺寸和加工要求，进行刀补偿的计算和设置，保证加工出的工件尺寸符合设计要求。

5. 编写加工程序：根据数学模型和刀补偿数据，编写加工程序，包括刀具的启动、停止和移动等指令。

2. 程序编写程序编写是将程序设计的结果转化为真实的数控指令的过程。

在进行程序编写之前，需要对数控系统进行设置和调试。

程序编写包括以下几个步骤：1. 设置坐标系：根据加工方案和工件的坐标系要求，设置数控系统的坐标系。

2. 设置刀具补偿：根据刀具的尺寸和加工要求，设置数控系统的刀具补偿参数。

3. 设置加工速度：根据加工要求和机床的性能，设置数控系统的加工速度。

4. 编写程序：根据程序设计的结果，使用数控系统提供的编程语言编写加工程序，包括刀具的启动、停止和移动等指令。

5. 调试程序：在数控系统上进行程序的调试，检查程序是否正确，并进行必要的修改和优化。

在程序编写过程中，需要严格按照数控系统的编程规范进行操作，确保程序的正确性和可靠性。

以上是数控车床程序设计和程序编写的简要介绍，希望可以帮助您更好地理解数控车床的工作原理和操作流程。

目录摘要 ............................................................................................................错误！未定义书签。

1前言 .. (3)2数控车床设计概述 .........................................................................................错误！未定义书签。

3机械部分设计和计算......................................................................................错误！未定义书签。

3.1纵向进给系统的设计计算 (5)3.1.1纵向进给系统的设计 (5)3.1.2主切削力计算 (6)3.1.3滚珠丝杆的设计计算 (7)3.1.4齿轮及转矩的有关计算 (9)3.2横向进给系统的设计计算 (12)3.2.1横向进给系统的设计 (12)3.2.2主切削力计算 (12)3.2.3滚珠丝杆的设计计算 (13)3.2.4齿轮及转矩的有关计算 (15)3.3步进电机的选择...........................................................................................错误！未定义书签。

4.进给系统结构的设计......................................................................................错误！未定义书签。

4.1床身及导轨的设计.......................................................................................错误！未定义书签。

数控机床编程课程设计一、题目背景数控机床编程，是数控技术的一个非常重要的组成部分，是包括数控机床、数控系统、数控编程等方面的综合应用。

随着工业自动化与信息化水平的不断提高，数控机床在现代工业生产中的应用越来越广泛。

因此，掌握数控机床编程技术，对于深入理解数控技术，提高工作效率都具有重要的意义。

二、课程目的本次数控机床编程课程，旨在通过课程设计的方式，帮助学生深入理解数控机床编程的基本原理和方法，掌握数控机床的编程技能，提高实际应用能力。

三、课程设计要求1. 设计内容本课程设计主要包括数控机床编程设计和加工实验两个部分。

通过实际编程操作，完成数控机床的编程设计和工件加工，达到掌握数控编程方法和提高操作技能的目的。

2. 设计方案（1）数控机床编程设计课程设计中我们使用Sinumerik 840D数控系统进行编程设计。

1. 编程设计准备首先，我们需要熟悉数控机床的相关知识和编程语言，了解数控编程系统的基本操作，包括坐标系、坐标轴、刀具、刀具半径补偿、编程环境等知识。

2. 编程设计流程然后，我们可以开始进行编程设计流程，具体包括：•制定工件加工方案；•绘制工件图纸，确定工件坐标系；•编写数控程序，并进行数控仿真；•转换为数控机床可读取的程序，上传至数控机床。

3. 编程设计要点在编程设计过程中，需要注意以下几点：•保持编程语言规范性，符合数控机床编程标准；•熟悉坐标系的切换和编程方式；•熟悉常用切削工具和刀具半径补偿的使用方法；•精细处理工件加工误差，提高加工质量和准确度。

（2）加工实验为了验证编程设计的正确性和完整性，我们进行加工实验。

通过实际加工工件，检验编程设计是否符合要求，进一步完善和改进编程设计。

3. 设计要求（1）编程设计要求要求完成一件直径60毫米、高度50毫米的柱形零件的数控编程设计，包括以下要求：1.坐标系采用G54；2.刀具使用直径10毫米的圆柱铣刀；3.第一次过切使用横向过切方式，每分钟进给量为50毫米；4.第二次过切使用径向过切方式，每分钟进给量为80毫米；5.切削深度为2毫米；6.加工切削速度为1000r/min。

车床数控课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握车床数控操作的基本概念和原理，理解数控编程的基本步骤和语法规则。

2. 学生能够描述车床数控系统的组成及其功能，了解不同类型的车床数控系统及其应用场景。

3. 学生能够运用所学的数控知识，分析并解决实际加工中遇到的问题。

技能目标：1. 学生能够独立进行简单的车床数控编程，操作数控车床完成给定零件的加工。

2. 学生能够合理选择和运用数控刀具，掌握基本的刀具补偿和机床调整方法。

3. 学生通过实践操作，培养动手能力和实际操作技能，提高对数控车床的熟练度和操作安全性。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习车床数控课程，培养对现代制造技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。

2. 学生在学习过程中，形成认真负责的工作态度，注重团队合作，遵守操作规程，树立安全意识。

3. 学生能够认识到车床数控技术在国家经济发展和制造业升级中的重要地位，增强专业认同感和职业责任感。

二、教学内容本课程以《数控机床编程与操作》教材为基础，结合课程目标，制定以下教学内容：1. 数控车床概述：介绍数控车床的发展历程、分类及主要技术参数，使学生了解数控车床的基本概念。

2. 数控编程基础：讲解数控编程的基本步骤、语法规则和编程方法，包括G代码、M代码等功能的运用。

3. 数控车床系统组成：分析数控车床的硬件和软件系统，了解其工作原理和功能。

- 硬件部分：车床本体、数控装置、伺服系统、刀架和冷却系统等。

- 软件部分：数控系统软件、编程软件和仿真软件等。

4. 数控车床操作与加工：学习数控车床的操作面板、操作步骤和加工工艺，包括刀具的选择、装夹和补偿等。

5. 实践操作：安排学生进行数控车床编程与操作实践，完成给定零件的加工任务，巩固所学知识。

教学进度安排：第一周：数控车床概述、数控编程基础。

第二周：数控车床系统组成（硬件部分）、数控编程方法。

第三周：数控车床系统组成（软件部分）、操作面板与加工工艺。

第四周：实践操作（一）：简单零件的编程与加工。

数控编程与加工实训课程设计背景介绍数控（Numerical Control）技术是一种基于计算机应用的先进制造技术，应用广泛，尤其在制造业领域中占有重要地位。

数控加工是数控技术最主要的应用之一，其主要优点在于可以减少加工人员数量，提高加工精度和效率，保证零件质量的稳定性。

数控编程和加工是数控技术的重要组成部分，而数字化的加工实训则成为了学生学习数控编程与加工的最佳方式之一。

为此，我们设计了一门数控编程与加工实训课程，旨在通过模拟真实的数控加工环境，提高学生的实践能力和编程技能。

课程目标本课程旨在让学生掌握下列技能：1.熟悉数控加工的基本原理和参数设置。

2.学会编写和修改数控加工程序。

3.能够使用数控机床完成基本的加工任务。

4.熟练掌握数控机床的操作和维护。

课程内容本课程将分为两个部分，分别为理论学习和实践操作。

理论学习1.数控加工原理和工艺参数设置。

2.数控加工程序设计语言与格式。

3.数控加工程序调试和修改。

4.数控机床的构造和性能特点。

5.数控机床的操作和维护。

实践操作1.数控编程软件的使用。

2.数控加工程序编写和调试。

3.数控机床的操作和加工任务完成。

4.数控机床的维护和保养。

教学方法本课程采用“任务驱动”式教学方法，旨在让学生在模拟真实的数控加工环境中，完成任务，实现对数控技术的理解和掌握。

理论学习教师采用“讲解+互动”的方法教授课程内容。

重点讲解数控编程和加工的原理、技术规范、维护方法等相关知识，期间使用演示仪器进行课程辅助教学。

实践操作学生按照老师规定的加工任务，独立完成数控编程和加工操作，实现对数控技术的实际应用。

在实践操作中，老师将根据学生的水平，从简单到繁重复，逐步提高难度。

课程评估根据“任务驱动”式教学的实际情况，采用小组收评的评估方式，将学生根据完成作业的完成情况、考试表现和学习态度分为优秀、良好、及格和不及格4个等级。

同时，在小组内学生还需互相评估每位同学的学习情况和贡献度，以鼓励各位学生积极参与课程学习，提高自身的实践操作能力和编程技能。

密级：NANCHANG UNIVERSITY本科生毕业设计（论文）THESIS OF BACHELOR（2009 —2013 年）题目：最大加工直径为320毫米的经济型数控车床进给系统设计学院：机电学院系机制专业班级：机械设计、制造及自动化学生姓名：林寒学号：5901109064 指导教师：刘旭波职称：副教授起讫日期：2013年3 - 6月南昌大学学士学位论文原创性申明本人郑重申明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。

对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。

本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权南昌大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

保密□，在年解密后适用本授权书。

本学位论文属于不保密□。

（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：导师签名：日期：最大加工直径为320毫米的经济型数控车床进给系统设计专业：机械设计制造及自动化学号：5901109064学生姓名：林寒指导教师：刘旭波摘要随着科学技术和社会的不断发展，社会对产品多样化的要求日益提高，产品更新换代越来越快，多品种小批量生产比重加大，零件形状越来越复杂，精度越来越高，而计算机数控机床就是数控机床在计算机监控下进行工作。

它的优点很多,如可以在同一机床上一次装夹可完成多个操作，生产率显著提高等优点，但它的价格昂贵。

总体设计方案：在普通车床上采用适合现场实时控制的80C51单片机为控制器，以运行特性好、可靠性高的步进电机为驱动执行元件进行数控改造。

在本次设计中，就包括了关于数控技术的基础知识，并且针对本次设计的课题，拟定了一系列的方案，进给系统的总体方案，数控车床进给传动系统的机械部分，以及数控系统的硬件分析和设计。

数控机床的数控加工工艺设计与编程设计书1 设计的内容及目的1.1设计的内容结构件的工艺与编程。

其要求如下：（1）图形的分析；（2）刀的选择；（3）工艺路线；（4）编写数控加工工序卡片；（5）程序清单；（6）废品分析及问题的解决。

1.2设计的目的高等院校的毕业设计是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节。

它通过深入实践、了解社会、完成毕业设计任务或撰写论文等诸环节，着重培养学生综合分析和解决问题的能力和独立工作能力、组织管理和社交能力；同时，对学生的思想品德，工作态度及作风等诸方面都会有很大影响。

对于增强事业心和责任感，提高毕业生全面素质具有重要意义。

是学生在校期间的学习和综合训练阶段；是学习深化、拓宽、综合运用所学知识的重要过程；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验；是实现学生从学校学习到岗位工作的过渡环节；是培养优良的思维品质，进行综合素质教育的重要途径，培养学生综合运用多学科理论知识的能力；是学生毕业及学位资格认定的重要依据；是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价内容。

2 数控机床的知识2.1 数控机床的产生和发展⏹2.1.1产生随着科学技术的发展，机械产品结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高更新换代频繁，生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转化。

因此，对机械产品的加工相应得提出了高精度、高柔性与高度自动化的要求。

数字控制机床就是为了解决单件、小批量、特别是复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而产生的。

第一台数控机床是1952年美国PARSONS公司与麻省理工学院（MIT）合作研制的三坐标数控铣床，它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等多方面的技术成果，可用于加工复杂曲面零件。

数控机床的发展先后经历了电子管（1952年）、晶体管（1959年）、小规摸集成电路（1965年）、大规模集成电路及小型计算机（1970年）和微处理机或微型机算机（1974年）等五代数控系统。

车床数控系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握车床数控系统的基本组成和原理，包括数控装置、伺服系统、反馈系统等关键部分。

2. 使学生掌握车床数控编程的基础知识，包括编程语言、坐标系、常用指令等。

3. 帮助学生了解车床数控系统的应用领域和发展趋势。

技能目标：1. 培养学生能够运用所学知识进行简单的车床数控编程，并能进行实际操作。

2. 提高学生分析和解决车床数控系统在实际应用中遇到问题的能力。

3. 培养学生具备初步的故障排查和维修能力，提高设备维护水平。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械制造事业，增强对我国制造业的自豪感和责任感。

2. 培养学生具备团队合作精神，学会在团队中发挥个人优势，共同解决问题。

3. 引导学生树立安全意识，养成严谨、细致、规范的操作习惯。

本课程针对高年级学生，结合车床数控系统的学科特点，注重理论知识与实际操作的紧密结合。

通过本课程的学习，旨在提高学生的专业知识水平，培养实际操作能力，同时激发学生的创新意识和实践精神，为我国制造业培养高素质的技术人才。

二、教学内容1. 车床数控系统基本原理：包括数控系统的组成、工作原理、功能特点等，对应教材第一章内容。

- 数控装置的构成与作用- 伺服系统的类型与原理- 反馈系统的组成与功能2. 车床数控编程知识：涵盖编程语言、坐标系、常用指令等，对应教材第二章内容。

- 编程语言的基本规则- 坐标系及其转换方法- 常用编程指令及其应用3. 车床数控系统应用与维护：介绍车床数控系统的实际应用领域、发展趋势以及常见故障的排查与维修，对应教材第三章内容。

- 车床数控系统的应用案例- 常见故障现象与原因分析- 设备维护保养方法及操作规范4. 实践操作环节：安排学生进行车床数控编程与操作实践，巩固所学知识，培养实际操作能力。

- 简单零件的数控编程与加工- 数控设备操作流程及注意事项- 故障排查与维修实践教学内容根据课程目标进行科学性和系统性的组织，注重理论与实践相结合。

《机电一体化系统设计》课程设计题目一一、任务分析1．设计题目：CA6140车床经济型数控改装设计2．设计内容与要求：将CA6140普通车床改造成经济型数控车床。

要求该车床具有切削螺纹的功能，纵向和横向具有直线和圆弧插补功能。

系统分辨率纵向：0.01mm，横向：0.005mm。

设计参数如下：最大加工直径：在床面上400mm在床鞍上210mm最大加工长度：1000mm快进速度纵向 2.4m/min横行 1.2m/min最大切削进给速度纵向0.5m/min横行0.25m/min代码制ISO脉冲分配方式逐点比较法输入方式增量值、绝对值通用控制坐标数 2最小指令值纵向0.01mm/pulse横行0.005mm/pulse刀具补偿量0~99.99mm进给传动链间隙补偿量纵向0.15mm横行0.075mm自动升降速性能有二、总体方案设计接到数控装置的设计任务以后，必须首先拟定总体方案，绘制系统总体框图，才能决定各种设计参数和结构，然后再分机械部分和电气部分进行设计计算。

现以机电一体化的典型产品经济型数控机床为例，分析总体方案的拟定的内容和应该考虑的问题。

机床数控系统总体方案的拟定应包括以下内容：系统运动方式的确定，伺服系统的选择，执行机构的结构及传动方式的确定，微型计算机数控系统的选择、设计等。

应根据毕业设计任务书及要求提出系统总体方案，对方案进行分析比较和论证，最后确定总体方案。

1．总体设计方案的论证对于普通机床的经济型数控改造，在考虑总体设计方案时，应遵守的基本原则是：在满足设计要求的前提下，对机床的改造应尽可能少，以降低成本。

1)数控系统运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位直线控制系统、连续（轮廓）控制系统。

由于要求CA6140车床加工复杂轮廓零件，所以本微机数控（MNC）系统采用连续控制系统。

2)伺服进给系统的选择数控机床的伺服进给系统有开环、半闭环和闭环之分。

采用直流或交流伺服电机驱动的闭环控制方案的优点是可以达到很好的机床精度，能补偿机械传动系统中的各种误差、传动间隙及干扰等对加工精度的影响。