数控原理课程设计说明书

目录一、课程的地位和作用 (1)二、设计任务与内容 (1)2.1课程设计题目及要求 (1)2.2课程设计基本内容及学时分配 (1)2.3完成的技术文件 (2)三、设计步骤 (3)3.1数控车床加工零件 (3)3.1.1零件结构工艺分析，毛坯及加工定位基准的确定 (3)3.1.2机床设备的选择 (4)3.1.3确定工件的装夹方式 (4)3.1.4确定数控加工刀具 (5)3.1.5确定切削用量 (5)3.1.6确定工件坐标、对刀点和换刀点 (5)3.1.7数控工艺工序卡片 (5)3.1.8编写程序 (6)3.1.9在数控车床上进行仿真输出工程报告 (6)3.2数控铣床加工零件 (9)3.2.1零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 (9)3.2.2加工方案 (9)3.2.3选择机床设备 (10)3.2.4选择刀具 (10)3.2.5确定切削用量 (10)3.2.6数控加工工序卡片 (10)3.2.7确定工件坐标系、对刀点 (11)3.2.8编写程序 (11)3.2.9加工程序仿真 (12)四、结语 (15)五、参考文献 (15)1一、 课程的地位和作用本课程设计是在《数控技术》理论课程学习完后进行。

《数控技术及应用》是机械设计制造及自动化专业必修的主干专业课之一，对实际应用能力要求很高；通过该课程设计使学生进一步掌握和消化数控机床基本内容，了解数控机床编程的特点和步骤，深化工艺处理技术和编程方法，通过调试，掌握一种数控机床的操作方法和实际动手能力，为今后从事数控领域工作打下扎实基础。

二、 设计任务与内容2.1课程设计题目及要求本课程设计共有2类课题，多个具体题目：1）车削类零件数控加工程序编制；2）铣削类零件数控加工程序编制。

参加本课程设计的学生每人选择一个编程题，要求每个同学都能独立完成自己的课程设计。

学生需要达到如下目标：1）针对设计任务选择合适的实现方案；2）培养学生查阅技术手册和有关技术资料的能力；3）培养学生程序设计能力；4）培养学生程序调试能力；5）培养学生编制技术文档的能力；6）培养学生严肃认真、一丝不苟和实事求是的科学态度。

《数控技术基础》课程设计题目：单片机CNC装置设计专业班级：机械设计制造及其自动化09-5班姓名：王学号： 200904952012年6月28日《数控技术基础》课程设计任务书题目：单片机CNC装置设计具体要求：设计一个单片机CNC装置，要求扩展16K（1）RAM，16K（1）EPROM；8位LED动态显示；16个按钮的键盘；能输入8个开关量信号和输出8个开关量控制信号；电机及控制方式要求为伺服脉冲全闭环方式。

设计任务：（1）分析题目，了解设计任务，选择译码方式，分配存储器和I/O 端口的地址，选择驱动电机及驱动方式，选择其他芯片；（2）选择必要的设计原理图库文件；（3）用PROTEL99软件设计出该CNC装置的原理图，标示清楚完整，并打印；（4）生成网络表，并整理打印；（5）按规范书写设计说明书。

单片机CNC装置设计摘要计算机数字控制（Computer Numerical Control）装置，简称CNC装置，它是采用存储程序的专用计算机，主要用来进行数值和逻辑运算，对机床进行实时控制。

它由CPU、存储器、输入输出接口电路等部分组成。

在本CNC装置设计中，CPU采用单片机。

完成本设计的主要目的在于提高学生对CNC装置的感性认识和电路原理图的设计能力。

通过本设计的学习，学生可以学到单片机8031以及其他芯片的引脚排列和其功能，能为以后设计复杂的CNC装置打下基础。

关键字：CNC，单片机，电路原理图The Design of CNC Apparatus Based onSinglechipAbstractComputer Numerical Control apparatus,CNC apparatus for short,is mainly used for mumerical and logical operations,and controls machine tools real-timely,using the special computer stored procedures. It consists of CPU,memory,input/output interface circuit and so on.In this paper,CPU employs singlechip.The main purpose of completing the design is to improve students’ perceptual knowledge about CNC apparatus and the capability of designing circuit principle.Though the design in this paper,students can learn the pin arrangement and its function of the singlechip 8031and other components,and lay foundation for the design of complex CNC apparatus.Key Words: CNC, singlechip, circuit principle第一章11.1 设计任务分析 1 1.2 数控装置组成 1 1.3 单片机控制系统 11.3.1 单片机的引脚及功能 11.3.2 地址译码规则 21.3.3 地址译码方法 2 1.4 数据存储器与程序存储器 3 1.5 LED显示器的结构与原理 3 1.6 键盘的工作原理 4第二章42.1 PROTEL99简介 4 2.2 原理图的设计步骤 42.2.1 设置电路图纸参数及相关信息 42.2.2 装入元件库及放置元件 42.2.3 电路图布线及调整检验 52.2.4 生成网络表 62.2.5 保存和打印输出 6 第三章 6 附录7 参考文献121.1 设计任务分析根据题目要求：设计一个单片机CNC装置，要求扩展16K（1）RAM，16K（1）EPROM；8位LED动态显示；16个按钮的键盘；能输入8个开关量信号和输出8个开关量控制信号；电机及控制方式要求为伺服脉冲全闭环方式。

数控原理与应用课程设计任务书请参照电大关于数控原理与应用课程设计的基本要求后, 按本任务书完成设计任务。

一、设计目的1、能熟练运用数控原理与应用课程中的基本理论, 以及在生产实践中学到的知识, 合理安排一个零件的数控编程, 并初步解决定位及加紧等问题。

2、学会使用手册及图表资料。

二、设计要求1、题目: ××零件的机械加工工艺规程制订( 说明: 零件可自选, 如未选到合适零件, 可由教师指定)2、生产纲领: 单件校批量3、设计要求:( 1) 零件图( 3) 数控加工艺卡片( 4) 课程设计说明书4、对零件进行工艺分析, 画零件图。

（1）对零件的作用及技术要求进行分析;（2）对零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准进行分析;5、选择毛坯的制造方式选择毛坯应以生产批量、零件的复杂程度、加工及非加工表面的技术要求综合考虑。

制订零件的机械加工工艺路线（1）制订工艺路线（2）选择机床及工、夹、具（3）切削用量的确定6、编写课程设计说明书将上述工作完成后, 按照设计顺序将设计过程整理编写成一份设计说明书。

锥孔螺母套设计说明书1目的本次设计的目的是为了更深刻的理解和应用数控原理这门课程所学到的知识, 把自己所学的知识进行一个汇总的复习。

经过对一个典型零件的简单设计, 实现理论与实践结合。

2 意义了解课程设计的整个过程, 学习数控编程的方法和零件的数控工序的编排次序, 怎样将理论有到实践中。

3 现状我从事的是工艺编制, 经过这次社计是我学会了数控加工工艺的编制, 今后自己编制的工艺更有实用性。

4 零件的工艺分析4.1 零件的作用题目给的是锥孔螺母套零件, 主要应用与重要零件之间的连接, 保证连接的可的孔和有锥面的轴连接。

靠性和牢固性。

M36X2-7H的内螺纹与外螺纹连接, φ32+0.0334.2 零件的工艺分析该零件表面由内外圆柱、圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及内螺纹等表面组成, 其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度、表面粗糙度和行为公差要求。

《数控编程》课程设计姓名：武刚刚系不：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：12级机自专升本1班指导教师：陈小静学号：12042010119新乡学院2013年 12 月前言数控加工作为机械制造业中先进生产力的代表，通过十余年的引进与进展，差不多在汽车、航空、航天、模具等行业发挥了巨大的作用。

它推动了企业的技术进步和经济效益的增长。

数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程，它的要紧任务是计算加工走刀中的刀位点。

刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点，多轴加工中还要给出刀轴矢量。

随着数控技术的不断进展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的进展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主题。

高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。

而关于数控加工，不管是手工编程依旧自动编程，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，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要一些处理。

并在加工过程掌握操纵精度的方法，才能加工出合格的产品。

数控编程课程设计是我们机械设计制造及其自动化专业切削方向学生在学习完本科大纲要求的“数控编程”“工艺设计”后进行的一次综合性课程设计。

本课程设计的目的在于通过编程，并在数控加工仿真软件中进行仿真，使我们熟悉数控车床编程流程。

因此，由于水平有限，在设计中有专门多纰漏，恳请老师指正。

目录1. ......................................... 课程设计任务书11.1、......................................... 目的与要求11.2、课程设计内容 (1)1.3、课程设计步骤与方法 (1)1.4、课程设计讲明书与图纸 (2)1.5、课程设计进度表 (2)2. ..................................... 零件的数控工艺分析32.1、工艺分析 (3)2.2、工件定位与装夹 (5)2.3、机床的合理选用 (6)2.4、选择刀具和确定切削用量 (6)2.5、确定走刀路线 (8)3. ......................................... 轨迹坐标的计算103.1、基点坐标计算 (10)4. ..................................... 数控加工程序的编制134.1、左半部分程序的编制 (13)4.2、右半部分程序的编制 (13)5. ............................... 加工程序的调试及运行结果155.1、仿真软件简介 (15)5.2、加工仿真过程叙述 (15)5.3、加工仿真结果 (20)总结 (28)参考文献 (29)1.课程设计任务书1.1、目的与要求数控技术课程设计是学习数控技术课程后进行的一个重要的实践教学环节，可提高学生的数控编程能力，加深对数控原理及数控机床结构的理解，为学生进一步学习数控机床知识及从事相关工作打下基础。

数控加工课程设计说明书一、分析零件图纸，确定总体加工方案〔一〕、图纸分析：该图是一复杂轴类零件，零件局部地方较为复杂，局部加工精度较高，采用数控车削加上钻削、滚齿、插齿综合完成。

该零件由外圆柱面、孔、倒角、内齿轮，齿轮轴、槽、阶梯组成。

其中零件最大外径为19mm,长度为104mm.选择毛坯尺寸为114x22mm的棒料。

〔二〕、精度等级、外表粗糙度分析：考虑到左右两端齿轮齿面粗糙度1.6，滚齿机滚齿后要倒角磨齿；外圆外表粗糙度要求最高为0.8，尺寸精度也易于到达，所以外圆精车即可到达要求。

同轴度及各圆跳度都要求要装夹次数减少。

所以，外圆以两顶尖定位，一次装夹完成粗精加工。

为满足同轴度要求，打孔时应夹外径为13.9的外圆。

〔三〕、材料和热处理分析：零件材料为31CrMoV9是齿轮钢，预备热处理为调质，回火温度600℃——630℃。

最终热处理为渗氮，HV900。

〔四〕、总体方案：先对毛坯预备热处理〔调质处理〕；用数控车床粗精车两端面打中心孔，再以两中心孔定位，粗车外圆轮廓，精车右端外圆轮廓，切槽。

再以外径为13.9的槽定位，粗精车左端外圆，钻铰孔、镗孔割内槽；最后再滚齿，插齿；最终热处理，再上磨齿机进行磨齿；完成整个零件的加工。

二、确定加工工艺方案〔一〕装夹方式及量具选择：数控车床夹具使用三爪卡盘自动定心夹具及顶尖；Y3150E滚齿机使用专用夹具，插齿机使用专用夹具，磨齿机使用专用夹具。

量具有游标卡尺，外径千分尺，百分表。

〔二〕加工顺序：1.备料，下料尺寸ф22×106的棒料，预备热处理2.车，粗精车右端面，钻中心孔3. 粗车，夹左端外圆顶中心孔定位，粗车右端4、精车，夹左端外圆顶中心孔定位，精车右端外圆各部至图纸所示。

5、切宽的槽6、用切槽刀切处，处以及12mm处，加之外径为13.9的T型槽至图纸所示。

7、掉头夹直径12处外圆,粗精车左端端面及外圆8、钻镗直径为9的孔9、镗直径为12.5的孔。

数控原理与系统课程设计设计背景随着工业自动化的发展和机电一体化的应用，数控机床在生产制造领域中扮演着越来越重要的角色。

数控加工技术是现代制造技术的重要组成部分，对于提高产品质量、降低成本、提高生产效率具有很重要的作用。

因此，掌握数控加工技术，是锻造企业高效、高质的产品和提升企业竞争能力不可或缺的关键技能。

设计目的本课程设计旨在加深学生对数控原理和系统知识的理解，提高学生的数控编程和加工水平，培养学生解决实际加工问题的能力。

设计内容零件制造流程1.按照给定的机床数控系统参数设置程序；2.根据零件工程图样进行数控编程；3.制作数控程序盘，并进行机床调试；4.实施数控加工，制作出符合要求的零件。

设计要求1.熟练掌握数控编程规范和组成程序的基本知识；2.掌握机床数控系统的基本操作方法和步骤；3.掌握数控加工工艺流程及相关加工参数。

设计考核实验考核分为两个环节：数控编程实验和数控加工实验。

一、数控编程实验1.要求自己按照所给的零件工程图样及数控系统参数和条件，制定出符合要求的编程程序。

2.熟练操作计算机编写数控程序，并进行程序调试。

3.能够熟练编程调试出具有对合、准确、稳定的程序。

二、数控加工实验1.进行所编写的数控程序的机床调试，以确定数控程序机床加工的正确性。

2.根据所制定程序其相关工艺刀具和装夹进行加工，加工出符合要求的零件。

3.在加工过程中，遇到问题及时处理，确保操作的顺利进行。

设计结果通过本次课程设计，学生能够加深对数控原理及系统的理解，将所学知识应用到实践中去，提高了自己的数控编程和加工水平，同时也为今后从事数控加工技术相关工作打下了坚实的基础。

数控原理与系统课程设计设计目的本次课程设计旨在通过对数控原理与系统的学习，提高学生的数控编程能力和数控加工能力。

通过学习本课程，学生将掌握数控编程的基本原理和方式，了解数控加工系统的结构和工作原理，并能独立完成数控编程和加工任务。

设计内容第一部分：数控编程实践本部分内容主要是通过教师讲解和学生自主学习，掌握数控编程的基本原理和方式。

为了提高学生的实践操作能力，我们将设置以下几种数控编程实践任务：1.G代码编程：学生通过模仿给定程序，了解并实现G代码编程的过程；2.G代码调试：学生进行自主练习和修改，熟悉G代码编程的调试过程；3.M代码编程：学生实现M代码编程，掌握开设冷却水的方法和流量控制；4.对话式编程：学生通过对话式编程方式实现数控编程。

第二部分：数控加工实践本部分内容主要是通过教师讲解和学生实践操作，了解数控加工系统的结构和工作原理，并掌握数控加工的基本方法和流程。

为了提高学生的实践操作能力，我们将设置以下几种数控加工实践任务：1.自主设计加工零件：学生采用AutoCAD软件设计机械零件图纸，通过数控加工系统实现加工；2.标准零件加工：学生通过数控加工系统加工标准机械零件；3.复杂工件的加工：学生完成设计和加工具有一定难度的工件。

设计特色本次课程设计的特色在于，通过自主学习和实践，学生将能够掌握数控编程和加工的基本原理和方式，为今后从事机械设计、制造和领域研究等方面的工作打下基础。

此外，本课程也注重学生的自主学习和研究能力的培养，使学生能够在工作中不断改进自己的技能和知识。

设计总结本次课程设计是一次实践性很强的数控编程和加工综合性实践课程。

学生在实践中不但能够增加对数控原理和系统的理解，而且能够增强自己的实践操作能力。

我们相信，本次课程设计的过程对学生的数控编程和加工能力的提升和未来工作的发展有着积极的意义。

【关键字】设计《机床数控技术》课程设计说明书班级：0507105学号：0姓名：指导教师：时间：2011年1月地点：明故宫校区计算中心目录一、简要说明 (3)二、设计目的 (3)三、设计要求 (3)四、设计任务 (3)五、设计过程 (4)5.1 逐点比较法圆弧插补 (4)逐点比较法圆弧插补原理及运算过程 (4)流程图设计 (6)变量说明及简单的程序实现 (8)5.2 DDA法直线插补 (9)DDA法直线插补原理及运算过程 (9)流程图设计 (11)变量说明及简单的程序实现 (12)六、设计总结 (14)附录A 程序运行结果 (15)附录B 源程序代码 (18)参照文献 (33)一、简要说明插补（Interpolation）在数控机床中，刀具不能严格地按照要求加工的曲线运动，只能用折线轨迹逼近所要加工的曲线。

插补（interpolation）定义：机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。

也可以说，已知曲线上的某些数据，按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法，也称为“数据点的密化”。

数控装置根据输入的零件程序的信息，将程序段所描述的曲线的起点、终点之间的空间进行数据密化，从而形成要求的轮廓轨迹，这种“数据密化”机能就称为“插补”。

插补计算就是数控装置根据输入的基本数据，通过计算，把工件轮廓的形状描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给脉冲，对应每个脉冲，机床在响应的坐标方向上移动一个脉冲当量的距离，从而将工件加工出所需要轮廓的形状。

插补的原理和算法很多，根据数控系统输出到伺服驱动装置的信号的不同，插补方法可归纳为基准脉冲插补和数据采样插补两种类型。

二、设计目的（1）了解连续轨迹控制数控系统的组成原理。

（2）了解逐点比较法和DDA法插补直线和圆弧的基本原理。

（3）掌握逐点比较法和DDA法插补的软件实现基础。

三、设计要求（1）具有数据输入界面，如起点、终点、圆心、半径及插补步长等；（2）具有插补过程的动态显示功能，如单步插补、连续插补；（3）适当的编程语言，详细的程序设计流程图，变量说明、源程序； （4）插补的步长可调。

数控技术课程设计说明书(doc 32页)《数控编程》课程设计姓名：武刚刚系别：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：12级机自专升本1班指导教师：陈小静学号：12042010119目录1.................................. 课程设计任务书21.1、 ................................ 目的与要求21.2、课程设计内容 (2)1.3、课程设计步骤与方法 (2)1.4、课程设计说明书与图纸 (3)1.5、课程设计进度表 (3)2................................ 零件的数控工艺分析42.1、工艺分析 (4)2.2、工件定位与装夹 (6)2.3、机床的合理选用 (7)2.4、选择刀具和确定切削用量 (7)2.5、确定走刀路线 (9)3.................................. 轨迹坐标的计算113.1、基点坐标计算 (11)4................................ 数控加工程序的编制144.1、左半部分程序的编制 (14)4.2、右半部分程序的编制 (14)5............................. 加工程序的调试及运行结果165.1、仿真软件简介 (16)5.2、加工仿真过程叙述 (16)5.3、加工仿真结果 (21)总结 (29)参考文献 (30)1.课程设计任务书1.1、目的与要求数控技术课程设计是学习数控技术课程后进行的一个重要的实践教学环节，可提高学生的数控编程能力，加深对数控原理及数控机床结构的理解，为学生进一步学习数控机床知识及从事相关工作打下基础。

教学目的：本课程设计是学完数控技术之后，进行的实践性教学环节，它一方面要求学生能根据零件图，编制数控加工工艺，用ISO码编制数控加工程序，熟悉加工程序输入、检查、编辑及执行的方法，另一方面，为今后的毕业设计、今后从事数控加工进行一次综合训练。