数控编程设计

1、数控实训 姓 名： 学 号： 指导老师： 班 级：09机械设计制造及自动化本（3）班 日 期：2012年12月3日2012年12月9日数控技术实训任务书 09机制（本） 专业 第三组学生姓名： 专业班级：09机制（3）班 指导教师： 一、实训内容：数控机床编程及加工二、实训工作日：自2012年12月3日至2012年12月9日 三、实训进行地点：数控仿真计算机实验室JD206数控实训加工中心JD104仿真和加工实验时间安排听候指导教师通知。四、实训任务要求：为了使同学们具备编制数控机床加工工艺规程的能力；具备选择工艺参数、编制数控机床加工程序的能力；具备操纵、调试数控机床的能力；课程设计要求如下

2、1.必须独立完成实训，先进行程序编制工作，然后在数控仿真计算机实验室上机模拟，每位学生所编程序必须在微机上调试通过，然后上机床对所编程序进行加工实践；2.实训完成后每人上交一份总结报告。必须包含1）根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线（附：数控加工工序卡和数控加工走刀路线图），计算走刀轨迹的基点坐标值（附：轨迹基点的坐标计算值列表）（2）选择刀具，确定切削用量（附：数控加工刀具卡）3）确定工件坐标系、对刀点和换刀点（4）编制数控加工程序单（6）附打印的模拟结果（7）设计心得等内容；3.每组设计任务技术图纸如下；4.实训的时间为1周，同学们要抓紧时间，做到秩序井然、按时完成任务；5

3、.凡不符合上述要求的课程设计必须重做。五、实训题图：如图所示螺纹特形轴，生产纲领为小批量，毛坯为40×100棒材，材料为铝。数控车削前毛坯已粗车端面、钻好中心孔。使用90°外圆车刀粗精加工，外圆螺纹车刀加工螺纹，螺纹导程2.5mm。目录一、绪论····························

4、·················3二、实训目的································

5、;·····3三、实训内容·····································4四、刀具卡·····

6、3;·································4五、加工方案及工序···············

7、················5 1、加工方案································

8、3;5 2、加工工序卡·······························5 3、计算走刀轨迹坐标值···············

9、······7六、实训注意事项·····································7七、加工参考程序····

10、·····························8八、加工步骤····················

11、;·················11九、实训小结·······························

12、83;·····12十、参考文献·····································12一、绪论 当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竟相发展机电一体化

13、、高精、高效、高自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。近年来, 我国的数控机床无论从产品种类、技术水平、质量和产量上都取得了很大的发展，在一些关键技术方面也取得了重大突破。据统计，目前我国可供市场的数控机床有1500种，几乎覆盖了整个金属切削机床的品种类别和主要的锻压机械。这标志着国内数控机床已进入快速发展的时期。但是,我国进口的数控系统基本为德国西门子

14、（SIMENS）和日本发那科（FANUC）两家公司所垄断，这两家公司在世界市场的占有率超过80%。在国内尚无自主知识产权高端数控系统替代的前提下，西门子和发那科拥有绝对的价格优势。加上高性能数控系统具有超越经济价值的战略意义，发达国对出口中国的数控系统始终有所限制，甚至像五轴联动以上的高性能数控系统产品绝对禁止向中国出口。然而，我国制造业现状急需培养出一大批生产一线急需的、具有较强的解决实际问题的能力的应用型人才。数控技术这门课程是一门实践性很强的课程，此课程着力培养本科应用型人才数控技术的应用能力，尤其是生产现场处理实际数控问题的能力。数控技术实训是高等院校机械专业类各专业实践性很强的，重要

15、的实习操作活动。针对各用人单位对大学毕业生人才技能需要，对于工科专业的大学生，在培养过程中，学生应该自主加强自己的实践动手能力。通过课程设计将学生能够紧密结合生产实际，通过数控实训我们初步了解了一般数控车床的操作方法与步骤，为我们今后从事数控这一行业打下坚实的基础。二、实训目的 通过操作技能综合实训，能独立操作数控机床，完成中等复杂程度的轴类零件的程序编制和加工全过程，具体达到以下具体要求：1.会使用数控仿真软件，掌握机床、刀具、工件、对刀、参数设置、编程和加工过程等仿真加工的基本过程。2.能熟练操作数控车床，特别是数控车床各种分部操作的基本步骤。3.正确装夹工件和刀具，正确设定加工起点，正确

16、处理粗精加工和切削用量。4.能制定工艺路线，熟练编制中等复杂程度零件的数控加工程序。5.正确测量与控制工件的工序尺寸、余量与工件的最终尺寸。6.能分析加工程序的错误原因，并进行修正与调试。7.能正确使用工具与量具。8.能理解数控机床的报警信息，入软硬超程、X或Z向坐标丢失等。三、实训内容 加工的零件如图 四、刀具卡产品名称车削综合零件名称车削综合零件图号1程序编号O1111工步号刀具号刀具名称刀具型号刀片刀尖半径备注型号牌号1T01机架可转位刀PCGCL2525-09QCCMT097308GC4350.8粗、精车用一把刀具2T02机架可转位刀PRJCI2525-06QRCMT060200GC4

17、353T03机架可转位刀PTJCL1010-09QTCMT090204GC435编制审核批准共一页第1页五、加工方案及工序 1、加工方案 根据零件的工艺特点（螺纹、退刀槽、倒角、圆弧、阶梯等组成）和毛坯直径40mm确定加工方案：采用三爪自定义卡盘装卡，夹住毛坯，车端面，加工零件外轮廓至直径20×21mm，直径28×4，直径32×8，直径36×4，直径40×5，倒角，切槽3mm×3mm，圆弧R20，R18，R4，车螺纹。设置编程原点，加工程序名为O1111。2、加工工序卡单位名称蚌埠学院产品名称零件名称零件图号车削综合课题一1工序号程序

18、编号夹具名称使用设备数控系统车间O1111三爪自定心卡盘CK6136AFANUC 0i数控实训中心工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速n/r.min-1进给量f/mm.min-1背吃刀量p/mm备注1平端面T0125×255000.22.0手动2粗车外轮廓，留余量0.2mmT0125×255000.22.0自动精车各表面至尺寸要求T0125×2510000.150.4自动3切槽3mm*3mm至尺寸要求T0225×255000.22.0自动4加工螺纹T0325×254000.2自动编制审核其中：主轴转速计算公式：n=1000Vc/3.14d

19、（其中Vc为切削速度，d为刀具或工件直径），和加工螺纹时主轴转速为：n<(1200/P)-k。（其中P为被加工螺纹螺距，K为保险系数一般取为80）。.平端面：n=1000Vcv/3.14d。其中切削速度查教材数控机床编程与操作可知：Vc=(6080)m/min,求得主轴转速为：n=（477636）r/min。所以平端面时主轴转速取为：n=500r/min。 .粗车循环：n=1000Vc/3.14d。其中切削速度查教材数控机床编程与操作可知：Vc=(6080)m/min。求得主轴转速为n=(477636)r/min。所以粗车循环时主轴转速为：n=500r/min。 .精车循环：n=1000

20、Vc/3.14d。其中切削速度查教材数控机床编程与操作可知：Vc=(120150)m/min。求得主轴转速为n=(9551194)r/min。所以精车循环时主轴转速取n=1000r/min。 .切槽：n=1000Vc/3.14d。其中切削速度查教材数控机床编程与操作可知：Vc=(70110)m/min。求得主轴转速为n=(557875)r/min。所以切槽时主轴转速取n=500r/min。 .螺纹加工：n<(1000/P)-K，其中P取2.5mm，K取80。求得主轴转速为n<500 r/min。所以螺纹加工时主轴转速为：n=400 r/min。（2）进给量取值来源，根据数控机床编程

21、与操作可知： .粗车循环查表22知：f=(0.20.4)mm/r,所以取进给量为f=0.2mm/r。 .精车循环查表22知：f=(0.10.2)mm/r,所以取进给量为f=0.15mm/r。 .切槽查表22知：f=(0.10.2)mm/r,所以取进给量为f=0.15mm/r。（3）进给速度：Vc=fn(其中f为每转进给量，n为主轴转速) .粗车循环：Vc=fn=0.2×500=100mm/min。 .精车循环：Vc=fn=0.15×1000=150mm/min。 .切槽：Vc=fn=0.15×500=75mm/min。3、计算走刀轨迹坐标值循环起点坐标（45，5）

22、换刀点（100，100）轨迹基点（x，z）C2倒角与右端面交点（18，0）C2倒角与直径20圆柱交点（20，-2）退刀槽与圆弧R4右端的交点(20,-21)圆弧R4左端与直径28mm圆柱的交点(28,-25)直径28mm圆柱与圆锥的交点(28,-29)圆锥与直径32圆柱的交点(32,-31)直径32圆柱与圆弧R20的交点(32,-39)圆弧R20与圆弧R18的交点(34.105,-45.403)圆弧R18与直径36mm圆柱的交点(36,-51.17)直径36mm圆柱与圆锥的交点(36,-55.17)圆锥与直径40圆柱的交点（40，-57.17）槽的左交点（17，-18）六、实训注意事项（1）根

23、据加工零件的特点，选择合适的编程指令，简化程序。程序中的刀具起始位置要考虑到毛坯尺寸的大小，换刀位置应考虑刀架与工件及机床尾座之间的距离应足够大，否则，可能会导致严重事故的发生。（2）螺纹牙顶外圆柱加工直径20mm，螺距P=2.5mm，螺纹小径17.30mm，双边切深1.25mm，分6刀进行，切深分别为0.9mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0mm.（3）装夹内、外螺纹时，用三角螺纹样板对螺纹刀。7、 加工参考程序程序内容说明O1111T0101;M03 S500;G00 X45;Z0;G01X-2 F0.2;G00 X45 Z5;G71 U2 R1;G71 P10 Q20

24、 U0.1 W0.05 F0.2;N10 G42 G00 X13;G01X20 Z-2;W-19;G02 X28 W-4 R4;G01 W-4;X32W-2;W-8;G02 X34.105 W-6.403 R20;G03 X36 W-5.767 R18;G01 W-4;N20 G40 X40 W-2;S1000 F0.15;G70 P10 Q20;G00 X100 Z100;T0202 S500;G00 X20 Z-18;G01 X17 F0.2;G04 X0.5;G00 X45;G00 X100 Z100;T0303;M03 S400;G00 X25 Z5;G92 X19.1 Z-17 F2

25、.5;X18.5;X18.0;X17.6;X17.3;X17.3;G00 X30;G00 X100 Z100;M05;M30;程序名换刀T0101主轴正转500r/min平端面快速进刀至循环起点粗车循环，背吃刀量2.0mm，退刀量1.0mm精车路线由N10N20决定，x向精车余量0.1mm，z向精车余量0.05mm车螺纹倒角车螺纹牙顶圆外圆柱车圆弧R4车外圆车倒角车外圆车圆弧R20车圆弧R18车外圆取消刀补精车循环，主轴转速1000 r/min，进给量0.15 mm/min快速退刀至换刀点换刀T0202主轴正转500 r/min,快速进刀到切槽起点切槽暂停0.5SX向快速退刀快速退刀至换刀点换

26、刀T0303主轴正转400 r/min快速进刀至螺纹循环起点螺纹车削循环第一刀，切深0.9mm，螺距为2.5mm螺纹车削循环第二刀，切深0.6mm螺纹车削循环第三刀，切深0.5mm螺纹车削循环第四刀，切深0.4mm螺纹车削循环第五刀，切深0.3mm螺纹车削循环第六刀，切深0mmX向快速退刀快速退刀主轴停程序结束加工成型图：八、加工步骤开机：合上电源，打开机床开关，按下操作面板启动按钮。机床回零：程序输入：从键盘输入程序或从计算机传程序。程序调试：不装刀空运行或轨迹模拟。安装工件、安装刀具并试切对刀，确定工件坐标系。自动运行程序。测量工件。拆卸工件、打扫机床。关机：先关数控系统，后关机床电源。 九