数控加工操作实训报告.doc

.数控加工操作实训报告伴随着科学技术的不断进步，社会生产力相应的也在大大的提高。自改革开放以来我国就一直在致力于从农业大国向工业大国的转型。2001年我国加入了世贸组织，渐渐成为了世界的制造中心。而在制造业中，机械制造业是主体，也是衡量一个国家的制造水平的重要依据。目前，在我国还是以传统机械加工方式为主，而它现在已经不能满足现代高质量、高精度、高成品率、高效率的生产要求，只有生产制造自动化技术才能达到要求。生产制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分，其核心技术是数控技术。控技术也叫计算机数控技术，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。它的出现应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用及带来的巨大效益，已经引起了世界各国科技和工业界的普遍重视。随着国内机械制造业的飞速发展，数控机床的使用量的大量增加，对熟练掌握现代数控机床编程、操作和维护的应用型高级技术人才的需求也越来越多。我们都知道，如果要想成为一个合格的数控人才，光有一定的理论基础知识是远远不够的，还必需要有过硬的实际操作能力。因此，在我们即将毕业的时候，学校为我们安排了为期三个月的数控实习。经过这三个月的实习，我对数控技术有了比较实际全面的了解，从中学到了不少数控知识和技术；同时也积累了一定的实际经验，特别是在零件加工质量的保证上，能比较合理的把理论和实际相结合。加工出一个合格的零件，适应社会化生产的要求。下面我就谈谈我们这几个月的实习。一、 实习的基本情况。 1实习的目的。毕业实习是我们在完成本专业基础课和专业课的学习之后，综合运用知识的重要的实践性教学环节，是机电专业必修的实践课程，在实践教学体系中占有重要地位。通过毕业实习使我在实践中验证、巩固和深化已学的专业理论知识，通过对已学知识的运用，加深对相关课程理论与方法的理解与掌握。将学到的知识与实际相结合，运用已学的专业理论知识对实习过程的各项工作进行初步分析，善于观察和分析对比，找到其合理和不足之处。灵活运用所学专业知识，在实践中发现并提炼问题，提出解决问题的思路和方法，提高分析问题及解决问题的能力。掌握实际加工的方法，感受工作气氛，为以后的工作打下坚实的基础。2实习的意义。数控加工操作实训是数控技术专业教学体系不可缺少的教学环节，它是连接理论与实际的桥梁。是学生在毕业时，能独立完成数控实际加工、编程所要经过的必然阶段也是学生在老师的正确指导下，熟练掌握使用数控编程中的各个指令（G、M、S、T、F），根据零件的具体要求，独立自主的完成对零件进行工艺分析。正确、合理的选择切削要素（Vc Ap F）。夹具的选择及零件的装夹方式等的重要阶段。学生在学习使用老师工作经验的同时，能够比较全面、客观的认知理论和实际，区分它们各自的特性及作用。并进一步做出正确、系统的分析，使之合为一体。3实习的内容。在这短短的几个星期内，大家每个星期都要学习一项新的技术，并在很短的实习时间里，完成从对各项具体操做的一无所知到制作出一件成品的过程，我们在老师们耐心细致地指导下，很顺利的完成各自的实习内容，并且基本上都达到了老师对我们预期的实习要求，圆满地完成了实习。在实习期间，通过学习数控车床、铣床以及磨刀的操作，我们做出了合格的工件。虽然这几个星期的实习是对我们的一个很大的考验，但是看到自己生平第一次在车间中做出的工件，我太兴奋了，感到很有成就感。来到车间,首先老师就给我们上安全课,告诉我们有那些基本的注意事项,一定要服从车 间的管理制度和老师的管理,并且要自己注意安全,不要多人一起操作等,还给我们说了一些真实的事件,加强我们的安全意识,并且还给我们说了一些前几届师兄的优秀业绩等。接下来几天实习老师带领我们熟悉一下车工、钳工，铣工等机械设备的构造、工作原理、基本操作和基本功能，等以后实习的时候再让我们实际操作。通过老师的讲解，我们熟悉了普通车刀的组成、安装与刃磨，了解了车刀的主要角度及作用，刀具切削部分材料的性能和要求以及常用刀具材料，车削时常用的工件装夹方法、特点和应用，常用量具的种类和方法，了解了车外圆、车端面、车内孔、钻孔、车螺纹以及车槽、车断、车圆锥面、车成形面的车削方法和工件的测量方法。比如在使用车床时不要用手直接清除切屑，应用刷子或专用工具清除。磨刀时严禁用手去刹住转动着的砂轮及工件，开机前必须检查砂轮是否正常，有无裂痕，检查工件是否安装牢固，各手柄位置是否正确。开动铣床机床前，要检查铣床传动部件和润滑系统是否正常，各操作手柄是否正确，工件、夹具及刀具是否已夹持牢固等，检查周围有无障碍物，才可正常使用，变速、更换铣刀、装卸工件、变更进给量或测量工件时，都必须停车。更换铣刀时，要仔细检查刀具是否夹持牢固，同时注意不要被铣刀刃口割伤。铣削时，要选择合适的刀具旋转方向和工件进给方向，切削速度、切削深度、进给量选择要适当，要用铁勾或毛刷清理铁屑，不能用手拉或用嘴吹铁屑，工作加工后的毛刺应夹持在虎钳上用锉刀锉削，小心毛刺割手。铣齿轮时，必须等铣刀完全离开工件后，方可转动分度头手柄。车工要求较高的手工操作能力。通过老师的讲解，我们了解了车刀的种类，常用的刀具材料，刀具材料的基本性能，车刀的组成和主要几何角度，车床的功能和构造，老师最后给我们示范了车床的操作方法，并示范加工了一个零件，然后就让我们开始自己独立实习，虽然操作技术还有些欠缺，经过几天的车工实习，最后还是各自独立的完成了实习。车床运转时，不能用手去摸工件表面，严禁用棉纱擦抹转动的工件，更不能用手去刹住转动的卡盘。当用顶尖装夹工件时，顶尖与中心孔应完全一致，不能用破损或歪斜的顶尖，使用前应将顶尖和中心孔擦净，后尾座顶尖要顶牢，用砂布打磨工件表面时，应把刀具移动到安全位置，不要让衣服和手接触工件表面。加工内孔时，不可用手指支持砂布，应用木棍代替，同时速度不宜太快。禁止把工具、夹具或工件放直接在车床床身上和主轴变速箱上。工作时，必须集中精力，注意头、手、身体和衣服不能靠近正在旋转的机件。二、实训内容：（1）以下简单介绍数控车床的具体操作：1、机床操作面板与控制面板及其按钮使用和各键的功能。2、机床的开、关机。3、工件、刀具的安装及调整，对刀的方法，工件坐标系的建立等及其注意事项。 4、实训用数控机床的特殊指令与常用指令及其使用方法。 5、程序的编辑与输入及其注意事项。 6、刀补的建立、应用和取消。 7、程序模拟加工。 8、数控机床的维护及保养。 （2）弄懂G、M、T、S、F功能代码的具体含义和使用方法。（3）搞懂出错报警的内容及解决办法。（4）熟悉数控系统的各项功能以及正确的操作方法。 （5）进行零件的实际加工。 1、用基本的数控指令编程。（G00、G01、G02、G03、G04、G33 、G50等）2、进行多刀具加工时怎样建立刀具的位置和刀补。（G40、G41、G42等） 3、提高程序的简洁程度用单一固定循环写数控程序。（G22、G32、G80等） 4、对于形状复杂的零件复合循环写数控程序。（G71、G72、G92等） 5、加工工件的复杂程度是：内、外回转表面，车端面、切槽、钻孔、镗孔、车螺纹、车成形面、钻中心孔、滚花等。四、 实训的时间 实训时间为期三个月。 具体时间为：2011年3月10日2011年6月10日。五、 实训的地点 。重庆广播电视大学经贸学院数控实验室。 六、 实训的数控设备。 设备名称：经济型简易数控车床。 系统配置：GSK928TC/TE。 说明：本机床是配置高速步进或伺服电机数控系统的两坐标经济型数控车床，主要是承担各种车削工作。通过微机控制，能够自动车削各种零件的外圆、内孔、端面、多级台阶、切槽、锥度、圆弧及任意球面等复杂的旋转表面，并可承担钻孔、铰孔等多种加工和控制四位电动刀架自动转位（采用绝对刀位）。此机床工作范围广、运行速度快（最快速度6.24m/min）、效率高、钢性好、加工精度高。整机实现了机电一体化，外形美观、结构紧凑、布局合理、调整及维护保养方便。 注意：1、本机体适合在粉尘污染少、环境较佳的场合（工作环境温度：540，相对湿度：50%80%范围）中使用。2、本机床所配备的系统只能加工二分之一圆弧，一些循环指令（如G71、G92等）与FANUC系统、西门子系统区别较大。3、在编写程序时，数字后面必须加点零。4、输入刀具的形式必须是Txx。车床型号CJK6132A-1CJK6140A-1主要规格床身最大回转直径350mm400mm最大工件长度750mm、100mm加工范围加工最大直径在床身上350mm400mm加工最大直径在刀架上186mm236mm棒料直径45mm加工最大长度630mm、880mm中心搞175mm 202mm中心距750mm、1000mm主轴主轴通孔直径46mm主轴内孔锥度MT6主轴正转转速范围251600r/min 12种刀架刀架纵向最大行程630mm、880mm刀架横向最大行程175mm刀位数4mm或6mm刀杆截面尺寸25x25平方毫米主轴中心线至刀架侧面最大距离200mm主轴中心线至刀具支承面距离约26mm尾座顶尖套内孔锥度MT4顶尖套最大移动量130mm横向最大移动量+10mm、-10mm电机主电机型号YD132M-8/4-B5-TH 3/4.5KW主电机转速723/1140r/min步进电机纵向（z）：电机型号130BF04纵向（z）：步距角0.6度纵向（z）：最大静转矩12Nmm纵向（z）：每个脉冲刀架所移动距离0.01mm步进电机横向（X）：电机型号110BF02横向（X）：步距角0.75度横向（X）：最大静转矩8Nm横向（X）：每个脉冲刀架所移动距离0.005mm冷却泵型号AYB-20TH 0.015KW刀架电机型号A05024 0.06KW转速1400r/min皮带主传动三角皮带型号及规格4-A-1900mm、4-A-2000mm外形尺寸长X宽X高1990mmX1160mmX1780mm2240mmX1160mmX1780mm(1米)净重1450Kg1500Kg进给倍率经给速度（mm/min）00104.32012.6302040325050607970123802009031210042011053012060013085014010001501262参数号参数定义单位初始值（928TC/928TE）范围P01Z轴正限位值毫米8000.00008000.000P02Z轴负限位值毫米-8000.000-8000.0000P03X轴正限位值毫米8000.00008000.000P04X轴负限位值毫米-8000.000-8000.0000P05Z轴最快速度值毫米6000815000P06X轴最快速度值毫米6000815000P07Z轴反向间隙毫米00.000010.000P08X轴反向间隙毫米00.000010.000P09主轴低档转速转/分150009999P10主轴高档转速转/分300009999P11位参数100000000011111111P12位参数200000000011111111P13最大刀位数418P14刀架反转时间0.1秒101254P15M代码时间0.1秒101254P16主轴制动时间0.1秒101254P17Z轴最低起始速度毫米/分50/15089999P18X轴最低起始速毫米/分50/15089999P19Z轴加速时间毫秒600/30089999P20X轴加速时间毫秒600/30089999P21切削进给起始速度毫米/分50/10089999P22切削进给加减速时间毫秒600/4089999P23程序段号间距101254P24主轴中档转速毫米/分200009999P25位参数300000000011111111本机床对各类机械工厂的多品种、多规格零件的平凡轮番加工有较强的适应能力。二、对这次实习所加工过的其中一个典型轴类零件进行工艺分析。典型轴类零件如图1所示,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。 (1)零件图工艺分析该零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成。其中多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求；球面S50的尺寸公差还兼有控制该球面形状(线轮廓)误差的作用。尺寸标注完整,轮廓描述清楚。零件材料为45钢,无热处理和硬度要求。通过上述分析,可采用以下几点工艺措施。对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸,因其公差数值较小,故编程时不必取平均值,而全部取其基本尺寸即可。在轮廓曲线上,有三处为圆弧,其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线,因此在加工时应进行机械间隙补偿,以保证轮廓曲线的准确性。为便于装夹,坯件左端应预先车出夹持部分(双点画线部分),右端面也应先粗车出并钻好中心孔。毛坯选60棒料。(2)选择设备根据被加工零件的外形和材料等条件,选用TND360数控车床。(3)确定零件的定位基准和装夹方式。定位基准确定坯料轴线和左端大端面(设计基准)为定位基准。装夹方法左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧,右端采用活动顶尖支承的装夹方式。 (4)确定加工顺序及进给路线加工顺序按由粗到精、由近到远(由右到左)的原则确定。即先从右到左进行粗车(留0.25精车余量),然后从右到左进行精车,最后车削螺纹。TND360数控车床具有粗车循环和车螺纹循环功能,只要正确使用编程指令,机床数控系统就会自动确定其进给路线,因此,该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线(但精车的进给路线需要人为确定)。该零件从右到左沿零件表面轮廓精车进给,如图2 图2 精车轮廓进给路线(5)刀具选择选用5中心钻钻削中心孔。粗车及平端面选用900硬质合金右偏刀,为防止副后刀面与工件轮廓干涉(可用作图法检验),副偏角不宜太小,选=350。精车选用900硬质合金右偏刀,车螺纹选用硬质合金600外螺纹车刀,刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径,取r=0.150.2。（6）刀具选择将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中(见表5-1),以便编程和操作管理。产品名称或代号XXX零件名称典型轴零件图号XXX序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1T01直径5mm中心钻1钻直径5mm中心孔2T02硬质合金90度外圆车刀1车断面及粗车轮廓右偏刀2T03硬质合金90度外圆车刀1精车轮廓右偏刀3T04硬质合金60度外螺纹车刀1车螺纹编制XXX审核XXX批准XXX共页第页表5-1数控加工刀具卡片(6)切削用量选择背吃刀量的选择轮廓粗车循环时选ap=3,精车ap=0.25；螺纹粗车时选ap=0.4,逐刀减少,精车ap=0.1。主轴转速的选择车直线和圆弧时,查表5-6选粗车切削速度vc=90m/min、精车切削速度vc=120m/min,然后利用公式vc=dn/1000计算主轴转速n(粗车直径D=60,精车工件直径取平均值):粗车500r/min、精车1200r/min。车螺纹时,参照式(5-1)计算主轴转速n=320r/min.进给速度的选择查表2-4、表2-5选择粗车、精车每转进给量,再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.4/r,精车每转进给量为0.15/r,最后根据公式vf=nf计算粗车、精车进给速度分别为200/min和180/min。综合前面分析的各项内容,并将其填入表5-2所示的数控加工工艺卡片。此表是编制加工程序的主要依据和操作人员配合数控程序进行数控加工的指导性文件。主要内容包括:工步顺序、工步内容、各工步所用的刀具及切削用量等。表5-2典型轴类零件数控加工工艺卡片重庆经贸学院机械加工工艺卡片产品名称或代号零件名称零件图号XXX典型轴A工序号程序编号夹具名称使用设备车间001O0001三爪卡盘和活动顶尖TND360数控车床数控中心工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速/转每分进给速度/毫米每分背吃刀量/mm备注1平端面T0225X25500手动2钻中心孔T01直径5mm950手动3粗车轮廓T0225X25500200（表5-2）三、数控加工程序（我用广州数控928TC系统编程，虽然各数控系统不同，但只是编程格式不同，对于功能和用法却是基本相同。该零件的程序如下：精选范本O0001；N10 G50 X100.0 Z80.0；N20 M03 S1000 M08；N30 T10101；（外圆车刀）N40 G00 X58.0 Z0；N50 G01 X0 F80.0；N60 G00X100.0 Z80.0；N70 T0202（切槽刀）S800；N80 G00X58.0 Z-25.0；N90 G01X26.0 F60.0；N100 G04 D2.0；N110 G01 X58.0；N120 G00 X58.0 Z-54.0；N130 G01 X33.0 F80.0；N140 G01 X58.0；N150 G00 X58.0 Z-109.0；N160 G01 X34.0 F60.0；N170 G04 D2.0；N180 G01 X58.0；N190 G00 X100.0 Z80.0；N200 T0101 S1000；N210 G00 X56.0 Z3.0；N220 G71 X0 I4.0 K2.5 L F80.0；N230 G01 Z0；N240 X26.0；N250 X30.0 Z-2.0；N260 Z-18.0；N270 X26.0 Z-20.0；N280 Z-25.0；N290 X36.0 Z-35.0；N300 Z-45.0；N310 G02 X30.0 Z-54.0 R15.0；N320 G03 X50.0 Z-84.0 R25.0；N330 G02 X34.0 Z-108.0 R15.0；N340 G01 X34.0 Z-113.0；N350 X56.0 Z-155.0；N360 Z-165.0；N370 G00 X60.0 Z10.0；N380 G00 X0 Z0；N390 G01 X26.0；N400 X30.0 Z-2.0；N410 Z-18.0；N420 X26.0 Z-20.0；N430 Z-25.0；N440 G02 X35.98 Z-54.0 R15.0；N450 G03 X50.0 Z-84.0 R25.0；N460 G02 X33.98 Z-108.0 R15.0；N470 G01 X33.98 Z-113.0；N480 X55.98 Z-155.0；N490 Z-165.0；N500 G00 X100.0 Z80.0；N510 T0303；（螺纹车刀）N520 G00 X30.0 Z3.0；N530 G92 X29.0 Z-22.0 P1.5；N540 X28.5；N550 X28.05；N560 X28.05；N570 X100.0 Z80.0；N580 M05 M09；N590 M30；四、加工难点。（1)该零件的形状比较复杂，结构也比较复杂，因此要确定该零件的加工顺序也是比较困难的。在切两个5mm槽的加工中，把握表面粗糙度方面以及加工过程中合理的衔接过度，为了使零件尺寸正确的确定，当槽切下了之后最好暂停1至2秒钟和留一定的加工余量，在最后的精加工时把保留的余量加工掉。该零件既有螺纹，又有圆弧，并且圆弧部分是几个半径不等的圆弧相连接。所以即使在粗加工的时选择的刀具后角尽量大一点，以防止在加工过程中刀具后角干涩，影响零件的加工精度。(2)在加工R15和R25圆弧相连接的时候，因为加工余量较大，不可能实现一次性加工完成；所以最好是采用同心圆的加工方法，实行分成加工。另外考虑到零件的表面粗糙度，加工精度等因素，在加工时尽量采用较大的转速，较小的进给率。 （3）在螺纹退刀槽处的倒角的加工，为了提高效率，尽量减少换刀次数，直接用切槽刀倒角，当然这种加工方法仅用在背吃刀量比较小的时候。（4）螺纹的加工，这个螺纹的螺矩为1.5，是一个小螺矩的螺纹，在加工时转速和进给速度都应当比较小。（5）由于轴类零件的加工过程中，有热涨冷缩的这么一个过程，所以在最后定义精加工尺寸的时候要比实际要求尺寸略小。五、实习的心得体会。 经过这次短暂的实训，让我深刻的体会到了如今社会科学的发展速度之快。也让我更加明确了数控技术在机械制造业中不可替代的地位，让我深深感受到了我国在实施科教兴国战略方针后我国制造业的迅速发展也就是数控技术的迅速发展。通过这次实习，我们熟悉了有关车工及车工工艺方面的基本知识，掌握了一定的基本操作技能，已经会初步正确使用和操作车床，而且还增强我们的实践动手能力，以及分析问题和解决问题的能力。 数控车床的操作，就是通过编程来控制车床进行加工。数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备，它与普通机床相比，其优越性是显而易见的，不仅零件加工精度高，产品质量稳定，且自动化程度极高，可减轻工人的体力劳动强度，大大提高了生产效率。只要输入正确的程序，车床就会执行相应的操作，通过数控车床的操作及编程，深深地感受到了数字化控制的方便、准确、快捷。通过数控实习，我们了解了数控机床及数控加工概念，掌握了数控机床程序编制内容，数控实习使我们具备了一定的数控加工基础知识，我们基本上可以能阅读并且编制简单数控操作加工程序，初步掌握了数控机床的操作与维护。数控加工最主要的一个工作环节就是程序的编写，要编好一个加工程序可不是一件简单的事。不光要有扎实过硬的理论基础知识 ，还要谨慎考虑到实际加工中的可行性以及效率性。比如说，对于切削三要素进的选择-给量的选择、背吃刀量的选择，还有转速的选择，不光要考虑到零件的材料、硬度，也要从零件的形状、加工要求、成品质量要求。还要结合所使用机床本身的性能，以及刀具的性