数控技术专业综合实训报告.doc

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1、. 目录第一部分：数控机床应用调查3一、搜索CK6128 车床简述3二、CK6128数控机床外形图片3三、CK6128数控机床概况3四、主要技术参数4第二部分：数控加工工艺分析5一、盘类零件加工工艺分析5二、轴套类零件加工工艺分析7第三部分：编制数控加工程序10一、 编制轴类零件数控加工程序10二、 改 编制槽形零件铣削编程序13第四部分； 绘制CAD零件图16一、盘类零件图 16二、轴套零件图 17三、轴类零件图 18四、改 槽形零件图 19数控技术专业综合实训报告第一部分：数控机床应用调查一、CK6128 车床简述：CK6128数控车床,使用、华兴、发那科数控系统,实现汉字提示全屏幕编辑,

2、主轴采用高精度滚动轴承支承,主轴动采用变频调速器,实现无级调速功能及恒线速切削功能.二、CK6128数控机床外形图片:图1-1三、CK6128数控机床概况1、型号：CK6128数控机床2、应用围：能够自动完成各种材料特别是有色金属和不锈钢的中小型精密复杂零件车削加工,即可以车外圆、端面、切槽、任意锥面、曲面、公英制圆柱、圆锥螺纹等。本款机床广泛适用于电器、仪表、家电、水暖洁具、煤气管件、紧固件、汽车配件等行业高精度小型零部件的大批量加工制造。3、可编程控制器PLC：可编程控制器的作用是对数控机床进行辅助控制,即把计算机送来的辅助控制指令,经可编程控制器处理和辅助接口电路转换成强电信号,用来控制

3、数控机床的顺序动作、定时计数,主轴电机的启动、停止,主轴转速调整,冷却泵启停以及转位换刀等动作。可编程控制器本身可以接受实时控制信息,与数控装置共同完成对数控机床的控制。 CNC和PLC协调配合共同完成对数控机床的控制,其中CNC主要完成与数字运算和管理有关的功能,如工件程序的编辑、插补运算、译码、位置伺服控制等,PLC主要完成与逻辑运算有关的动作,如工件的装夹,刀具的更换,冷却液的开停等辅助动作,另外它还接收机床操作面板的控制信息,一方面直接控制机床的动作,另一方面将一部分指令送往CNC用于加工过程的控制。4、进给伺服驱动系统：进给伺服驱动系统由伺服控制电路、功率放大电路和伺服电动机组成。进

4、给伺服系统的性能,是决定数控机床加工精度和生产效率的主要因素之一伺服驱动的作用,是把来自数控装置的位置控制移动指令转变成机床工作部件的运动,使工作台按规定轨迹移动或精确定位,加工出符合图样要求的工件。因为进给伺服驱动系统是数控装置和机床本体之间的联系环节,所以它必须把数控装置送来的微弱指令信号,放大成能驱动伺服电动机的大功率信号。本系统采用的伺服电动机有交流伺服电动机。伺服驱动是脉冲式驱动方式。如果把数控装置比做人的大脑,那么进给伺服驱动系统就是人的四肢。5、性能特点：CK6128数控车床,使用、华兴、发那科数控系统,实现汉字提示全屏幕编辑,主轴采用高精度滚动轴承支承,主轴动采用变频调速器,实

5、现无级调速功能及恒线速切削功能,床身采用超音频淬火工艺,步进或伺服电机驱动X轴和Z轴滚珠丝杠,实现进给运动,机床功率大,刚性好,精密储备量大,寿命长,自动化程度高。三、 主要技术参数：项目单位参数值床身上最大回转直径mm300滑板上最大回转直径mm145最大工件长度mm500主轴转速级数级无级主轴转速围r/min150-3000主电机功率kw4主轴孔径mm32定位精度X/ZmmX:0.015 Z:0.02重复定位精度X/ZmmX:0.005 Z:0.01刀架形式与刀具工位数立或卧/个立式四工位刀架转位时间S1刀架进给最小设定单位mmX:0.005 Z:0.01刀架快移速度X/Zm/minX:3

6、 Z:6刀架转位重复定位精度mm0.005工件精度圆度mm圆度：0.002工件表面粗糙度um1.6尾座套筒直径mm60尾座套筒行程mm145机床外形尺寸mm16009001500机床重量kg1050数控系统型号GSK980TA、GSK928TA、WA-21S等动力刀具转速r/min/C轴分度定位精度角秒/C轴重复定位精度角秒/第二部分：数控加工工艺分析要求：能够根据图纸的几何特征和技术要求,运用数控加工工艺知识,选择加工方法、装夹定位方式、合理地选择加工所用的刀具及几何参数,划分加工工序和工步,安排加工路线,确定切削参数。在此基础上,能够完成中等复杂零件数控加工工艺文件的编制至少两个零件的工艺

7、分析。一、盘类零件加工工艺分析已知该零件的毛坯为100mm80mm27mm的方形坯料,材料为45钢,且底面和四个轮廓面均已加工好,要求在立式加工中心上加工顶面、孔及沟槽。要求编制工艺表零件号101零件名称编制日期2003-10-5程序号O1011工步号程序段号工步容刀具切 削 用 量S功能F功能切深/mm1N11粗铣顶面端面铣刀125v=90m/minf=0.2mm/齿2.5S240F3002N12钻32,12孔中心孔中心钻22.5S1000F1003N13钻32,12孔至11.5麻花钻11.5v=20m/minf=0.2mm/revS550F1104N14扩32孔至30麻花钻30v=25 m

8、/minf=0.3mm/revS280F855N15钻3-6孔至尺寸麻花钻6v=20m/minf=0.2mm/revS1100F2206N16粗铣60沉孔及沟槽立铣刀18,2刃v=20m/minf=0.15mm/齿5S370F1107N17钻4-M8底孔至6.8麻花钻6.8v=20m/minf=0.15mm/revS950F1408N18镗32孔至31.7镗刀31.7v=80m/minf=0.15mm/rev1.7S830F1209N19精铣顶面端面铣刀125v=120m/minf=0.15mm/齿0.5S320F28010N20铰12孔至尺寸铰刀12v=6m/minf=0.25mm/revS

9、170F4211N21精镗32孔至尺寸微调精镗刀32v=90m/minf=0.08mm/rev0.3S940F7512N22精铣60沉孔及沟槽至尺寸立铣刀18,4刃v=25m/minf=0.08mm/齿0.3S460F15013N2312孔口倒角倒角刀20v=20m/minf=0.2mm/revS550F11014N243-6,M8孔口倒角麻花钻11.5v=20m/minf=0.15mm/revS830F12015N25攻4-M8螺纹成丝锥M8v=8m/min二、轴套类零件加工工艺分析如图为典型轴套类零件,该零件材料为45钢,无热处理和硬度要求,试对该零件进行数控车削工艺分析单件小批量生产。1

10、零件图工艺分析 该零件表面由外圆柱面、圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外螺纹等表面组成,其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件图尺寸标注完整,符合数控加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整；零件材料为45钢,通过上述分析,采用以下几点工艺措施。对图样上带公差的尺寸,因公差值较小,故编程时不必取平均值,而取基本尺寸即可。左右端面均为多个尺寸的设计基准,相应工序加工前,应该先将左右端面车出来。孔尺寸较小,镗1:20锥孔与镗32孔及150锥面时需掉头装夹。2选择设备根据被加工零件的外形和材料等条件,选用CJK6240数控车床。3确定零件的定位基准和装夹方式孔加工定位基准：孔加工时以外圆

11、定位；装夹方式：用三爪自动定心卡盘夹紧。外轮廓加工定位基准：确定零件轴线为定位基准；装夹方式：加工外轮廓时,为保证一次安装加工出全部外轮廓,需要设一圆锥心轴装置见图2-1双点划线部分,用三爪卡盘夹持心轴左端,心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统的刚性。4确定加工顺序及进给路线加工顺序的确定按由到外、由粗到精、由近到远的原则确定,在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。结合本零件的结构特征,可先加工孔各表面,然后加工外轮廓表面。由于该零件为单件小批量生产,走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线,外轮廓表面车削走刀路线可沿零件轮廓顺序进行见图2-2。5刀具选择将所选定的刀具参

12、数填入表2-3轴承套数控加工刀具卡片中,以便于编程和操作管理。注意：车削外轮廓时,为防止副后刀面与工件表面发生干涉,应选择较大的副偏角,必要时可作图检验。本例中选 =55 。图2-1 外轮廓车削装夹方案图2-2 外轮廓加工走刀路线表2-3 轴承套数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称轴承套零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面1T01450硬质合金端面车刀1车端面2T025中心钻1钻5中心孔3T0326钻头1钻底孔4T04镗刀1镗孔各表面5T05930右手偏刀1从右至左车外表面6T06930左手偏刀1从左至右车外表面7T07600外螺纹车刀1车M45螺纹2-36切削用量选择根据被加工表面质

13、量要求、刀具材料和工件材料,参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量,然后利用公式v c=dn/1000和vf= nf,计算主轴转速与进给速度计算过程略,计算结果填入表2-4工序卡中。背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时,在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下,尽可能取较大的背吃刀量,以减少进给次数；精加工时,为保证零件表面粗糙度要求,背吃刀量一般取0.10.4较为合适。7数控加工工艺卡片拟订将前面分析的各项容综合成表2-4所示的数控加工工艺卡片。 表2-4 轴承套数控加工工艺卡片单位名称产品名称或代号零件名称零件图号轴承套工序号程序编号夹具名称使用设备车间001三爪卡盘和自

14、制心轴CJK6240数控车床数控中心工步号工步容尺寸单位 刀具号刀具、刀柄规格/ 主轴转速/r.min 进给速度/.min 背吃刀量/备注第三部分：编制数控加工程序要求：能够根据图纸的技术要求和数控机床规定的指令格式与编程方法,正确地编制中等复杂典型零件的加工程序,或应用CAD/CAM自动编程软件编制较复杂零件的加工程序。至少两个零件。一、编制轴类零件数控加工程序编制图所示零件加工程序,材料为45钢,棒料直径为40mm。选择93o正偏刀为1号刀,2号刀为宽4mm的割槽刀,3号刀为60o硬质合金螺纹刀。l工艺路线工件伸出卡盘外85mrn,找正后夹紧：用 93o外圆车刀车工件右端面,粗车外圆至 3

15、8.5 80；先切出30.540圆柱,再车出 22.520圆柱；车右端圆弧,车圆锥,分别留0.5mm精车余量；精车外形轮廓至尺寸；切退刀槽,并用割槽刀右刀尖倒出M383螺纹左端245o倒角；换螺纹刀车双头螺纹；切断工件。2相关计算计算双头螺纹 M38 3P1.5的底径： d=d-2 062P= 36.14mm确定背吃刀量分配：lmm、0.5mm、0.3mm、0.06mm。3 加工程序如下。程序一：KG101；程序名N10G90 G94 G54； 采用G54工件坐标系,每分进给,绝对值编程N20 S600 M03； 主轴正转,转速600r/pmN30 T1 D1 M08； 换1号外圆刀,切削液开

16、N40 G00 X45 Z0； 快速进刀N50 G01 X0 F80； 车端面N60 G00 X38.5 Z2； 快速退刀N70 G01Z-80 F150； 粗车外圆N80 G00 X42 Z2； 快速退刀N90 G00 X34； 快速进刀N100 G01G-40； 粗车外圆Nll0 G00 X42 Z2； 快速退刀N120 G00 X30.5； 快速进刀N130 G01 Z-40； 粗车外圆N140 G00 X42 Z2； 快速返刀N150 G00 X26； 快速进刀N160 G01Z-20： 粗车外圆N170 G00 X30 Z2; 快速退刀N180 G00 X225； 快速进刀N190

17、G01Z-20； 粗车外圆N200 G00 X30 Z2； 快速退刀N210 G00 XO； 快速进刀N220 G03 X26 Z-11 CR=13 F100；车R13圆弧N230 G00 Z0.5； 快速退刀N240 G00 X0； 快速进刀N250 G03 X23 Z-11 CR=11.5；车Rll.5圆弧N260 G00 X25.5 Z-18； 快速进刀N270 G01 X25.5 Z-20；N280 X30.5 Z-40； 车圆锥N290 G00 X100 Z100； 快退至起刀点N295 S1000 M03； 主轴变速,转速1000rpmN300 G00 X2 Z2； 快速进刀N31

18、0 G01 X0 Z0 F60； 进刀至0,0点N320 G03 X22 Z-11 CR=11； 精车Rll圆弧N330 G01Z-20； 精车22外圆N340 X25； 精车台阶N350 X30 Z-40； 精车圆锥N360 X34 ; 精车台阶N370 X37.8 Z-42； 倒角N380 Z-60； 精车M38螺纹外圆至37.8N390 X37.975；N400 Z-80； 精车38外圆N410 G00 X100 Z100； 快退至起刀点N420 T2 D1； 换2号割槽刀N430 S420 M03；主 轴变速,转速420rpmN440 G00 X40 Z-64； 快速进刀至X40,Z-

19、64N450 G01 X30.2 F30； 割槽至302N460 G00 X40； 快速退刀N470 G00 Z-68； 向左移动4 mmN480 G01 X30 F30； 割槽至一30N490 Z-64； 向右横拖4mm,消除割刀接缝线N500 G00 X40； 快速返刀N510 G00 Z-61； 快速进刀N520 G01X34 Z-64F30； 用割槽刀右刀尖倒38螺纹左端ZX5倒角N530 G00 X100； 快退至起刀点N540 Z100；N550 T3 D1； 换3号螺纹刀N560 S600 M03； 主轴变速,转速600rpmN570 G00 X37 Z34； 快速进刀N580

20、LWJG； 调子程序车第一条螺纹N590 G00 X36.5； 快速进刀N600 LWJG； 调子程序车第一条螺纹N610 G00 X36.2； 快速进刀N620 LWJG； 调子程序车第一条螺纹N630 G00 X36.14； 快速进刀N640 LWJG； 调于程序车第一条螺纹N650 G00 X37 Z-35.5； 快速进刀N660 LWJG； 调子程序车第二条螺纹N670 G00 X36.5； 快速进刀N680 LWJG； 调子程序车第二条螺纹N690 G00 X36.2； 快速进刀N700 LWJG； 调子程序车第二条螺纹N710 G00 X36.14； 快速进刀N720 LWJG；

21、调子程序车第二条螺纹N730 G00 X100 Z100； 快退至起刀点N740 T2 D1 S420 M03；换2号割槽刀,主轴变速,转速420 rpm。N750 G00 X42 Z-79； 快速进刀N760 G01 X0 F30； 割断N770 G00 X100；N780 Z100 M09； 退回起刀点,切削液关N790 M05； 主轴停转N800 M02； 主程序结束LWJG； 车螺纹子程序N100 G91 G33 Z-28 K3；车削螺纹Nll0 G00 X10； 快速退刀N120 G00 Z28 返回N130 G90； 回到绝对坐标编程N140 RET； 子程序结束二、编制槽形零件铣

22、削编程改图所示的槽形零件,其毛坯为四周已加工的铝锭厚为20mm,槽宽6mm,槽深2mm。试编写该槽形零件加工程序。 工艺和操作清单。该槽形零件除了槽的加工外,还有螺纹孔的加工。其工艺安排为钻孔扩孔攻螺纹铣槽,工艺和操作清单见表3-1。表3-1 槽形零件的工艺清单材料铝零件号001程序号0030操作序号容主轴转速/r.min-1进给速度/r.min-1刀具号数类型直径/mm1234中心钻扩钻攻螺纹铣斜槽15002000200230080100200100、18012344mm钻头5mm钻头M6攻螺纹6mm铣刀4566 程序清单及说明。该工件在数控铣钻床ZJK7532A-2上进行加工。程序如下。

23、程序说明N10 G21设定单位为mmN20 G40 G49 G80 H00取消刀补和循环加工N30 G28 X0 Y0 Z50回参考点N40 M00开始5mm钻孔N50 M03 S1500 N60 G90 G43 H01 G00 X0 Y20.0 Z10.0快速进到R点,建立长度补偿N70 G81 G99 X0 Y20.0 Z-7.0 R2.0 F80G81循环钻孔,孔深7mm,返回R点N80 G99 X17.32 Y10.0 N90 G99 Y-10.0 N100 G99 X0 Y-20.0 N110 G99 X-17.32 Y-10.0 N120 G98 Y10.0 N130 G80 M0

24、5取消循环钻孔指令、主轴停N140 G28 X0 Y0 Z50回参考点N150 G49 M00开始扩孔N160 M03 S2000 N170 G90 G43 H02 G00 X0 Y20.0 Z10.0 N180 G83 G99 X0 Y20.0 Z-12.0 R2.0 Q7.0 F100G83循环扩孔N190 G99 X17.32 Y10.0 N200 G99 Y-10.0 N210 G99 X0 Y-20.0 N220 G99 X-17.32 Y-10.0 N230 G98 Y10.0 N240 G80 M05取消循环扩孔指令、主轴停N250 G28 X0 Y0 Z50 N260 G49

25、M00开始攻螺纹N270 M03 S200 N280 G90 G43 H03 G00 X0 Y20.0 Z10.0 N290 G84 G99 X0 Y20.0 Z-8.0 R7 F200G84循环攻螺纹N300 G99 X17.32 Y10.0 N305 G99 Y-10 N310 G99 X0 Y-20.0 N320 G99 X-17.32 Y-10.0 N330 G98 Y10.0 N340 G80 M05取消螺纹循环指令、主轴停N350 G28 X0 Y0 Z50 N360 G49 M00铣槽程序N370 M03 S2300 N380 G90 G43 G00 X-30.0 Y10.0 Z10.0 H04 N390 Z2.0 N400 G01 Z0 F180 N410 X0 Y40.0 Z-2.0 N420 X30.0 Y10.0 Z0 N430 G00 Z2.0 N440 X-30.0 Y-30.0 N450 G01 Z-2.0 F100 N460 X30.0 N470 G00 Z10.0 M05 N480 G28 X0 Y0 Z50 N490 M30 第四部分； 绘制CAD零件图一、盘类零件图二、轴套零件图三、轴类零件图四、槽形零件图19 / 19