数控机床加工课程的设计书

1 数控机床加工课程的设计书 1、 数控加工 控加工的原理 数控自动编程就是利用计算机编制数控加工程序，所以又称为计算机辅助编程。编程人员将零件的形状、几何尺寸、刀具路线、工艺参数、机床特征等，按一定的格式和方法输入到计算机内，自动编程软件对这些输入信息进行编译、计算、处理后，自动生成刀具路径文件和机床的数控加工程序，通过通信接口将 加工程序直接送入机床数控系统，以备加工。 数控自动编程根据编程信息的输入与计算机对信息的处理方式不同，主要有语言式自动编程系统和 成化编程系统。 当我们使用机床加工零件时，通常都需要对机床的各种动作进行控制，一是控制动作的先后次序，二是控制机床各运动部件的位移量。 采用数控机床加工零件时，只需要将零件图形和工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式，编成程序代码输入到机床控制系统中，再由其进行运算处理后转成驱动伺服机构的指令信号，从而控制机床各部件协调动作，自动地加工出零件来。当更换加工对象时，只需要重新编写程序代码，输入给机床，即可由数控装置代替人的大脑和双手的大部分功能，控制加工的全过程，制造出任意复杂的零件。数控加工的原理可用如下框图表示： 由图可以看出，数控加工过程总体上可分为数控程序编制和机床加工控制两大部分。 控加工的特点 总的来说，数控加工有如下特点： （ 1）自动化程度高，具有很高的生产效率。除手工装夹毛坯外，其余全部加工过程都可由数控机床自动完成（若配合自动装卸手段，则是无人控制工厂的基本组成环节）。减轻了操作者的劳动强度，改善了劳动条件。省去了划线、多次装 夹定位、检测等工序及其辅助操作，有效地提高了生产效率。 （ 2）对加工对象的适应性强，改变加工对象时，除了更换刀具和解决毛坯 2 装夹方式外，不需要重新编程等操作，也不需要作其它任何复杂的调整，从而缩短了生产准备周期。 （ 3）加工精度高，质量稳定。加工尺寸精度在 间，不受零件复杂程度的影响，由于大部分操作都由机器自动完成，因而消除了人为误差，提高了批量零件尺寸的一致性，同时精密控制的机床上还采用了位置检测装置，更加提高了数控加工的精度。 （ 4）易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。由于 机床采用数字信息控制，易于与计算机辅助设计系统连接，形成 体化系统，并且可以建立各机床间的联系，容易实现群控。 对于加工文字凸模这样精度较高，在一般普通机床上很难加工或加工效率较低时，选用数控机床进行加工是比较好的，既省时又高效，同时也提高了经济效益。根据实际工作情况以及数控机床学习的要求，我将运用数控编程软件 控仿真器斯沃（ 统），全程仿真模拟文字凸模的数控编程加工。 控加工的一般步骤 根据上面的 数控加工的原理分析，可知进行数控仿真模拟加工的一般步骤： （ 1）、 件中建立文字模型； （ 2）、建好的模型上进行工艺分析； （ 3）、相关参数的设置与计算 （ 4）、程序清单； （ 5）、程序调试和检验，输入数控机床 （ 6）、调入程序，设定好刀具，毛坯，等机床参数； （ 7）、仿真模拟加工 3 2、设计任务及要求 术参数和条件 1、 毛坯大小 20010030 料为 45#。 2、 加工的内容为自己的姓名的字体凸模。 3、 数控机床为采用 统的加工中心。 4、 编程原点设在上表面的分中位。 （根据要求可设定型材厚道为 20字高度为 10 务和要求 1、完成指定零件的建模、数控程序编制、检验校核及模拟加工。 2、进行恰当的后处理，并对生成的程序进行分析修改并加以说明。 3、对生成的程序进行仿真加工，保存在仿真软件上最终加工结果并在设计书中贴图说明。 4、按照加工程序编制流程完成课程设计说明书，内附各步骤说明、插图和数控程序主体部分。 5、对加工工艺和程序进行分析，完成设计总结。 6、设计完成后，加上统一的封面（全部打印）装订入袋上交。 4 3、文字凸模的建模 建 打开 件，如图 点击“新建”，选择“模型”命令，输入名称，选择文件夹 ，点击“确定”，如右图 5 进入 面，右击部件导航器中的 “基准坐标系”，选择“显示”，如下图 拉伸型材 点击菜单，插入 设计特征 拉伸（或直接单击），弹出拉伸命令窗口，如左图。 点击 “绘制截面”命令，弹出创建草图窗口，如右图。 6 选择 面，确认后。进入草绘界面，单机 命令，根据任务书的要求画出 200 100 的矩形，使其中心位于原点，并完全对称。如下图。 完成后右击鼠标，选择完成草图，进入拉伸窗口，选择拉伸方向为 Z 轴负方向，在拉伸窗口中设定拉伸距离为 20单击确定。得到下 图的长方体。 选择菜单中的“插入”，“曲线”，“文本”（单机，可以查找文本），弹出文本命令窗口。设置类型，文本属性、锚点位置等，如右图。在锚点放置选框中，单击 ，弹出点窗口，直接确定。 调尺寸选框的长度和高度，使字体大小符号型材大小，确定后，得到下图。 7 单击拉伸，选择刚才创建的文本，然后在拉伸窗口中设置结束距离值为 10到如右图，此时文字凸模创建完成。 8 4、模型工艺分析 型的工艺分析 按照要求毛坯大小 200 100 30料为 45#。由凸模的形状可 知，采用普通机床很难加工， 因此选用数控机床，由于文字部分有好多死角及挖槽处理 所以采用数控铣床或加工中心。 工过程工艺分析 查机械加工手册，加工方案定为：粗铣 半精铣 精铣三部分。 9 5、数控程序编制 工界面 单击开始 “加工”，弹出加工环境窗口，设置窗口如左图。确定后，进入下图加工界面。 认识“工序导航器”如图，下面四个选框可以切换导航器的视图 10 置加工几何 切换到几何视图，如右图。 双击 , ， 弹出 削窗口，设置安全距离为 10，如 下图，点击确定。 双击 ，弹出工件窗口，如下图。 单击 ，弹出部件几何体窗口，选择凸模，确认。 单击 ，弹出毛坯几何体窗口，在类型选框中选择包容块选项，此时模型如下图，单击确定。 11 义加工方法 点击导航器视图中的 ，此时导航器面板如右图。 别表示铣削粗加工、铣削半精加工、铣削精加工，对应凸模加工所需要的三种加工。 分别双击打开，然后按照下图方法设定。 12 义刀具 导航面板切换到 机床视图，如右图。 此步骤是设定设定粗、半精、精加工的刀具参数。 首先应测量字体凸模间距最小处的距离，就是精加工的刀具半径设定依据，方法如下 点击菜单面板中的分析 测量距离，找到凸模字体之间最小的距离进行测量，测出最小距离。 点击 ，输入刀具名后，在设定刀具的尺寸，编号，按照此方法依次建立粗，半精，精加工三把刀，如下表所示。 粗加工刀具 半精加工刀具 半精加工刀具 13 义程序顺序 将导航窗口切换到程序视图，如右图 此过程是创建三种加工工序。 建粗加工的工序 点击 ，弹出创建工序窗口，根据粗加工的要求设定各个参数，如图。 确定后，进入形腔铣窗口，如图。 14 在几何体选框中选择 ，进入切削区域窗口，框选你所拉伸的字体，确定。 在形腔铣窗口中选择刀轨设置选框，参数设定如右图 点击 ，弹出切削参数窗口，依次设定各选项卡，如下表。 15 点击 ，弹出非切削移动窗口，依次设定进刀、退刀、起点 /粘点、转移 /快速等选项卡，如下表 点击 ，进入进给率和速度窗口，设置如右图，设置完成后点 击 ，点击确认。 形腔铣窗口点确认。此时在程序顺序视图中出现 即刚才生的粗铣程序。 16 右击 ，选择“生成”，不久出现如下图，该为粗加工路线 17 建半精加工的工序 接下来是创建半精及精铣的程序顺序，右击刚才生成的程序顺序，选择复制，右击 ，选择“内部粘贴” 生成一个新的文件，对其参数进行修改使其符号半精加工的要求。修改如下： 双击该文件，进入形腔铣窗口，修改刀具，及导轨设置的参数如下图 点击切削参数 ，再选择其中的余量选项卡，修改下图。点击进给率和速度 ，修改参数如下图。点击 计算后确认。 同样右击该文件点生成半精加工路线如图 18 建精加工的工序 方法同上，复制，内部粘帖后，进入形腔铣窗口，参数修改如右图。 点击进给率与速度 ，修改如下图 计算确认后，生成刀轨如图 19 拟加工 右击 ，选择刀轨，在选择确认，弹出刀具可视化窗口，选择 2D 动态选项卡，如右图。 点击 ，开始模拟加工，下表给出了模拟加工过程图 20 21 成数控程序 成后置处理文件 右击 ，选择后处理，弹出后处理窗口。设置如右图。 点击确认。 过不久生成一个以 后缀名的文件，即后处理文件，点击用记事本打开，如下图 22 23 改后处理文件 此过程是对后处理文件进行修改使其满足加工要求，即能在斯沃上仿真。 具体修改如下： 在记事本命令窗口中选择编辑查找，输入查找文字“ T”，如下图 6、 斯沃仿真模拟加工 真准备 打开斯沃仿真软件，选择机床型号为 入软件如下图 24 25 设置毛坯：点击菜单命令中的工件操作 设置毛坯，弹出设置毛坯窗口，设置如下图。 设置毛坯装夹：点击菜单命令中的工件操作 工件装夹，弹出工件装夹窗口，设置如下图。 设置刀具：点击菜单命令中的机床操作 刀具管理，弹出刀具库管理窗口，如下图。 26 分别双击设置刀具数据库中的刀具，设置如下图。 粗加工刀具 半精加工刀具 精加工刀具 将三把刀分别拖到机床刀库中的 1， 2， 3 号刀位上。 刀具补正：在程序面板中点击“ 机床回零：点击操作面板的“ ，在 分别单机“ +Z”、“ +X”、“ +Y”键，使机床回零，面板显示如图 调入程序：切换到“ 式，在编辑面板中点击“ ，菜单窗口中选择文件 打开，选择前面所创建的 件，此时程序调入完成 27 真加工过程图 在操作面板中选择“ ，再点“ ，加工就开始了，加工过程如下图 28 29 7、设计小结 数控是一门应用范围广泛，实用性很强的技术。要学好它，我们必须通过不断的编程设计， 加深理解，真正掌握。通过本次设计，我对数控原理和数控编程有了一个更全面，更深入的了解。在设计过程中，我遇到了很多的问题，通过提出问题，分析问题，解决问题，我学到了很多东西。在对本次课程设计题目的数控加工过程中，充分运用了 沃数控仿真系