FANUC_0_数控车床数控课程设计说明书.doc

数控技术课程设计题目：数控机床操作与加工仿真 fanuc 0 数控车床专业 班级： 学生 姓名： 学 号： 指导 老师： 说 明数控技术课程设计实习是高等本科机械专业中重要的一个实践环节。是在学生学完技术基础课和专业课进行的。是培养学生理论联系实际、解决生产实际问题能力的重要步骤。通过对数控机床加工程序的编制、数控系统设计总体方案的拟定，使学生综合运用所学的机械、电子和计算机的知识，进行一次数控技术的实践性训练。从而培养学生具有加工编程能力，初步设计计算能力以及分析和处理生产中所遇到的数控技术方面技术问题的能力。 学生： 2010年10月6日目 录1 带锥面阶梯轴的数控加工.411 零件分析.412 零件工艺分析及确定工艺路线，选择数控机床设备.413 编制加工程序.514 使用仿真软件进行加工仿真.62 带圆弧面的零件的数控加工. 1621 零件分析.1622 零件工艺分析及确定工艺路线，选择数控机床设备.1723 编制加工程序.1824 使用仿真软件进行加工仿真.193 复杂梯轴的数控加工.2731 设计零件2732 零件工艺分析及确定工艺路线，选择数控机床设备2733 编制加工程序2934 使用仿真软件进行加工仿真30参考文献.381 带锥面阶梯轴的数控加工1.1 零件分析图1.1（1）零件图样 如图1.1，此零件包括圆柱面，圆锥面，端平面，开槽，切断等加工。材料为钢，毛坯尺寸。（2）精度分析本零件精度要求较高的尺寸有。对于尺寸精度要求主要通过在加工过程中的准确对刀，正确设置刀补及磨耗，以及正确制定合适的加工工艺措施来保证。（3）表面粗糙度加工的锥面粗糙度要求为，其他的加工面要求。对于粗糙度要求，主要是通过选用合适的刀具及其几何参数，正确的粗精加工路线，合适的切削用量及冷却液等措施来保证。1.2 工艺分析及确定工艺路线，选择数控机床设备（1）确定装夹方案，定位基准，编程原点，加工起点，换刀点由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。编程原点取为完工工件的右端面与主轴轴线相交点。由于工件较小，为了加工路径清晰，加工起点和换刀点可以设在同一点， 放在z向距工件右端面100mm，x向距轴线200mm的位置。（2）制定加工方案及加工路线根据工件的形状及加工要求，选用数控车床加工。数控系统选用fanuc-0。机床选用标准斜床身前置刀架车床。加工路线为：车大端平面车削外圆车削外圆车圆锥面切断。（3）刀具的选用根据加工内容，可选用d刀片外圆车刀，外圆切槽柄为,的切断刀两刀具的刀片材料均选用高速钢。具体情况见下表。表1.1 刀具选用序号刀具号刀具名称及规格刀尖半径数量加工表面1外圆车刀1外表面2切断刀（刀位点为右刀尖）1切断（4）确定加工参数主轴转速（n）：高速钢材料的刀具切削低碳钢工件时切削速度v取，根据公式及加工经验，主轴转速取为。进给速度（）：粗加工时，为提高生产效率，在保证工件质量的前提下可选择较高的进给速度，粗车时一般取，精车时常取，切断时取。所以车外圆表面时进给速度选为，其余取。（5）轮廓基点坐标的计算图1.2 （6）制定加工工艺经上述分析，加工工艺见表1.2：表1.2 加工工艺表材料钢零件号系统fanuc 0工步号工步内容刀具转速/（r/min）进给速度/（mm/r）1车端平面2车削外圆3车削外圆4车圆锥面5切断1.3 编写加工程序表1.3 加工程序卡程序号编程系统fanuc 0序号程序简要说明n010 g00 x200.0 z100.0;n020 m03 s800 t0101;n030 g00 x42.0 z0;n040 g01 x-1.6 f0.1;n050 g00 z2.0 ;n060 x35.0;n070 g01z-70.0f0.15;n080 g00 x45.0;n090 z2.0;n100 x20.0;n110 g01 z-30.0 f0.15;n120 g42 x35.0 z-40.0 f0.1;n130 g00 g40 x45.0;n140 x200.0 z100.0 t0100;n150 m03 s300 t0202;n160 g00 x37.0 z-60.0;n170 g01 x-1.6 f0.1;n180 g00 x45.0;n190 x200.0 z100.0 t0200 m05;n200 m30;快速定位主轴正转，选01刀具，1号刀补快速移到（42，0）准备切削车平端面 进给速度为快速移到（-1.6，2）快速移到（35，2）准备车外圆直线插补车削进给快速移到（45，-70）快速移到（45，2）快速移到（20，2）直线插补车削进给0.15mm/r直线插补车圆锥面 进给0.1mm/r快速移到（45，-40）返回参考点，取消01号刀补换02号车刀切断快速移到切断点工件切断，进给0.1mm/r快速移到（45，-60）返回参考点，主轴停转程序结束1.4 使用仿真软件进行加工仿真1.4.1选择机床如图1.3点击菜单“机床/选择机床”，在选择机床对话框中控制系统选择fanuc，选择机床厂机床类型为标准斜床身车床并按确定按钮，此时界面如图1.4所示。图1.3 图1.41.4.2回参考点 对准 mode 旋钮点击鼠标左键或右键，将旋钮拨到ref档，如图1.5所示。先将x 轴方向回零，在回零模式下，将操作面板上的axis旋钮置于x 档，如图1.5 所示；点击加号按钮，此时x 轴将回零，相应操作面板上x 轴的指示灯亮，如图1.6所示，同时crt上的x 坐标变为390.000；依次用鼠标右键点击axis旋钮，使其置于z档，再用左键点击加号按钮，可以将z轴回零，此时crt和操作面板上的指示灯如图1.7 所示，同时crt上的x 坐标变为300.000；同时机床变化如图1.8所示图1.7图1.6图1.5。图1.81.4.3设置并安装工件 毛坯1、，如图1.9，1.10所示图1.9图1.9图1.101.4.4选择刀具先选择第一把刀，如图1.11所示再选择第二把刀，如图1.12所示图1.11图1.121.4.5试切法对刀试切法对刀是用所选的刀具试切零件的外圆和端面，经过测量和计算得到零件端面中心点的坐标值。以卡盘底面中心为机床坐标系原点。1）先对第一把刀（外圆车刀），将操作面板中mode 旋钮切换到jog 上。利用axis旋钮 和操作面板上的按钮，将机床移动到如图1.13 所示大致位置。点击中的“start”按钮，使主轴转动，将axis旋钮置于z档，点击的负向移动按钮，用所选刀具试切工件外圆，如图1.14 所示点击中的“stop”按钮，使主轴停止转动，读出crt界面上显示的x的坐标记为x1，然后，点击菜单“测量/坐标测量”如图1.15 所示，点击试切外圆时所切线段，选中的线段变为黄色。记下下面对话框中对应的直线x 的值。x1的值减去“测量”中读出的x 的值，记为x图1.14图1.13 点击的正向移动按钮，将刀具退出，将axis 旋钮置于x 档，点击的负向移动按钮，试切工件端面，如图1.16所示。记下crt 界面上显示的z的坐标记为z1；图1.15图1.16将x，z值输入到crt面板中。点击找到如图1.17所示画面，点击mdi键盘，将x，z值输入到输入域内。按 键，把x，z的值输入到所指定的位置如图1.18。图1.17 图1.182）对第二把刀（切断刀）。将操作面板中mode 旋钮切换到dnc上点击mdi键盘上，输入对刀程序号“o0050”，点击，然后点击菜单中选择对刀程序号如图1.19所示，crt呈现出如1.20图所示，将操作面板中mode 旋钮切换到auto上，点击中start,刀具则换过来。图1.19图1.20 将操作面板中mode 旋钮切换到jog上，手动移刀至无限接近工件，出现警告时停止，如图1.21所示。然后用手轮进行微调，先将操作面板中mode 旋钮切换到step/handle，分别对x，z轴在上进行100，10，1点击手轮直至出现警告为止。记下x，z的值，并将其输入到crt面板上，点击，出现刀具形状补偿画面时将x，z的值输入，如图1.22所示。 图1.21图1.221.4.6 导入程序进行零件加工将控制面板上mode 旋钮切换到ref上，结合和将坐标回零。再将控制面板上mode 旋钮切换到dnc上，点击输入加工零件的程序号“o0010”，点击键如图1.23所示，然后点击菜单中选择对刀程序号如图1.24所示，将操作面板中mode 旋钮切换到auto上，点击中start,刀具开始切削运动如图1.25，1.26所示。图1.23图1.24图1.26图1.252 带圆弧面的零件的数控加工21零件分析（1）零件图样如图2.1，此零件包括端面、圆柱面、圆弧面、倒角、切断等加工。材料为低碳钢，毛坯尺寸。图2.1（2）精度分析本零件精度要求较高的尺寸有。对于尺寸精度要求主要通过在加工过程中的准确对刀，正确设置刀补及磨耗，以及正确制定合适的加工工艺措施来保证。（3）表面粗糙度加工的圆弧面粗糙度要求为，其他的加工面要求。对于粗糙度要求，主要是通过选用合适的刀具及其几何参数，正确的粗精加工路线，合适的切削用量及冷却液等措施来保证。2.2 工艺分析及确定工艺路线，选择数控机床设备（1）确定装夹方案，定位基准，编程原点，加工起点，换刀点由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。编程原点取为完工工件的右端面与主轴轴线相交点。由于工件较小，为了加工路径清晰，加工起点和换刀点可以设在同一点，放在z向距工件右端面，x向距轴线的位置。（2）制定加工方案及加工路线根据工件的形状及加工要求，选用数控车床加工。数控系统选用fanuc-0。机床选用标准车床。加工路线为：车端平面车削外圆车削外圆车圆弧面车倒角切断。（3）刀具的选用根据加工内容，可选用d刀片外圆车刀，外圆切槽柄为,的切断刀，两刀具的刀片材料均选用高速钢。具体情况见表2.1。表2.1 刀具选用序号刀具号刀具名称及规格刀尖半径数量加工表面1外圆车刀 1外表面2 切断刀（刀位点为右刀尖）1切断（4）确定加工参数主轴转速（n）：高速钢材料的刀具切削低碳钢工件时切削速度v取，根据公式及加工经验，主轴转速取为。进给速度（）：粗加工时，为提高生产效率，在保证工件质量的前提下可选择较高的进给v速度，粗车时一般取，精车时常取0.10.3mm/r，切断时取。所以车外圆表面时进给速度选为，其余取。（5）轮廓基点坐标的计算图2.2（6）制定加工工艺经上述分析，见表2.2：表2.2 加工工艺表材料08f低碳钢零件号系统fanuc工步号工步内容刀具转速/（）进给速度/（）1车端平面2车削外圆3车削外圆4车圆弧面5车倒角6切断2.3 编写加工程序表2.3 加工程序卡程序号编程系统fanuc序号程序简要说明n010 g00 x200.0 z100.0;n020 m03 s800 t0101;n030 g00 x42.0 z0;n040 g01 x-1.6 f0.1;n050 g00 z2.0 ;n060 x35.0;n070 g01 z-70.0 f0.15;n080 g00 x45.0;n090 z2.0;n100 x20.0;n110 g01 g42 z-30.0f0.15;n120 g02 x35.0 z-40.0 r10.0 f0.1;n130 g00 g40 x45.0;n140 z2.0;n150 x12.0;n160 g01 g42 x20.0z-2.0f0.15;n170 g00 g40 x25.0;n180 x200.0z100.0 t0100;n190 m03 s300 t0202;n200 g00 x37.0z-60.0;n210 g01 x-1.6 f0.1;n220 g00 x45.0;n230 x200.0z100.0 t0200 m05;n240 m30;快速定位主轴正转，选01刀具快速移到（42，0）准备切削车削平端面 进给速度0.1mm/r快速移到（-1.6，2）快速移到（35，2）直线插补车削进给0.15mm/r快速移到（45，-70）快速移到（45，2）快速移到（20，2）直线插补车削进给0.15mm/r直线插补车圆弧面 进给0.1mm/r快速移到（45，-40）快速移到（45，2）快速移到（12，2）直线插补车倒角快速移到（25，-2）返回参考点，取消01号刀补换02号车刀切断快速移到切断点工件切断，进给0.1mm/r快速移到（45，-60）返回参考点，主轴停转程序结束2.4 使用仿真软件进行加工仿真2.4.1回参考点图2.5图2.3图2.6图2.4图2.72.4.2设置并安装工件图2.8图2.92.4.3选择刀具图2.102.4.4试切法对刀图2.12图2.11图2.13图2.14图2.15图2.162.4.5 导入程序进行零件加工控制面板上mode 旋钮切换到dnc上，点击输入加工零件的程序号“o0020”点击键如图2.17所示，后点击菜单中选择“o0020”如图2.18所示，将操作面板中mode 旋钮切换到auto上，点击中start,刀具开始切削运动如图2.19，2.20所示。图2.17图2.18图2.19图2.203 复杂阶梯轴的数控加工3.1 零件分析图3.1 （1） 零件图样如图3.1，零件包括圆柱面，圆锥面，球面，切断等加工。材料为08f低碳钢，毛坯尺寸。（2） 精度分析本零件精度要求较高的尺寸有。对于尺寸精度要求主要通过在加工过程中的准确对刀，正确设置刀补及磨耗，以及正确制定合适的加工工艺措施来保证。（3） 表面粗糙度加工的锥面粗糙度要求为，其他的加工面要求。对于粗糙度要求，主要是通过选用合适的刀具及其几何参数，正确的粗精加工路线，合适的切削用量及冷却液等措施来保证。3.2 工艺分析及确定工艺路线，选择数控机床设备（1）确定装夹方案，定位基准，编程原点，加工起点，换刀点由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。编程原点取为完工工件的右端面与主轴轴线相交点。由于工件较小，为了加工路径清晰，加工起点和换刀点可以设在同一点，放在z向距工件右端面200mm，x向距轴线100mm的位置。（2）制定加工方案及加工路线根据工件的形状及加工要求，选用数控车床加工。数控系统选用fanuc-0。机床选用标准平床身前置刀架车床。加工路线为：车削外圆车削外圆车圆锥面车球面切断。（3）刀具的选用根据加工内容，可选用外圆车刀，b=5mm的切断刀，两刀具的刀片材料均选用高速钢。具体情况见表3.1。表3.1 刀具选用序号刀具号刀具名称及规格刀尖半径数量加工表面1t0101外圆车刀0.2mm1外表面2t0202切断刀（刀位点为右刀尖）b=5mm1切断（4）确定加工参数主轴转速（n）：高速钢材料的刀具切削中碳钢工件时切削速度v取4560m/min，根据公式及加工经验，主轴转速取为800r/min。进给速度（）：粗加工时，为提高生产效率，在保证工件质量的前提下可选择较高的进给速度，粗车时一般取0.30.8mm/r，精车时常取0.10.3mm/r，切断时取0.050.2mm/r。所以车外表面时进给速度选为0.15mm/r，其余取0.1mm/r。（5）轮廓基点坐标的计算图3.2（6）制定加工工艺经上述分析，加工工艺见表3.2：表3.2 加工工艺表材料08f低碳钢零件号0003系统fanuc工步号工步内容刀具转速/（r/min）进给速度/（mm/r）1车削外圆t018000.152车削外圆t018000.153车圆锥面t018000.14车球面t013000.15切断t023000.13.3 编写加工程序表3.3 加工程序卡程序号o0030编程系统fanuc 序号程序简要说明n010 g00 x200.0 z100.0;n020 m03 s800 t0101;n030 g00 x35.0 z2.0;n040 g01 z-70.0 f0.15;n050 g00 x40.0;n060 z2.0;n070 x20.0;n080 g01 z-30.0 f0.15;n090 g42 x35.0z-40.0 f0.1;n100 g00 x40.0;n110 z2.0;n120 x-1.6;n130 z0;n140 g03 x20.0 z-10.0 r10.0 f0.1;n150 g00 g40 x23.0;n160 x200.0 z100.0 t0100;n170 m03 s300 t0202;n180 g00 x37.0 z-60.0;n190 g01 x-1.6 f0.1;n200 g00 x45;n21