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1、word数控加工技术实验周实践报告一、数控加工技术实验周的目的和意义本学期课程安排严密，各学科实验任务密集，使得本学期的学习生活紧X而又充实。但同时，这又造成了单科实验的单一型、不完整性，与有些应学、应会、应实践而由于学时等的限制而无法在正常实验时间进展实践等弊端，因此在学期末开设数控加工技术实验周，让学生结合自身的实际学习情况，对各局部知识进展查缺补漏，同时进展相关知识的再学习和再实践就显得尤为重要。在数控加工技术实验周期间，学生应将所学到的各学科的知识串联起来，综合运用数控加工技术、CAD/CAM技术、机械制造技术根底等学科的相关知识，对要加工的零件进展工艺分析、实体造型、加工轨迹生成以与
2、数控加工程序代码生成、模拟仿真加工等工作，同时提高自身分析、解决实际问题的综合能力。综上所述，数控加工技术实验周的开设使学生能够有条件进展综合性的实践分析，为将来从事数控加工或其他相关工作打下坚实的根底。因此，这是一次有意义并且很难得的进展综合实践的机会。二、实验周实践日期、地点与设备1.实践日期：2012年6月18日2012年6月21日。 2.实践地点：机电学院机床实验室工程训练中心桥下。3.所用设备：XK5032数控铣床，机用平口钳，百分表和磁力表座，量棒，厚薄规，扳手，铜棒等。三、加工工件工序图样1.【两轴加工工件】图 1 两轴加工工件实体造型工序思路：根据给出的两轴加工工件零件图在CA
3、XA制造工程师中进展实体造型。首先进展实体底板的造型，选定XOY平面后进展草图绘制，再利用拉伸增料进展底板的造型；然后选择实体底板的上外表继续进展草图绘制，并利用拉伸增料分别得到圆形底板和正五边形底板，利用拉伸除料得到四个孔。最终得到实体造型如图1所示。2.【三轴加工工件】图 2 三轴加工工件实体造型工序思路：根据给出的三轴加工工件零件图在CAXA制造工程师中进展实体造型。首先利用拉伸增料进展矩形底板的建模。然后在底板的上外表绘制零件草图，向上方进展拉伸增料。接下来进展孔和上端四周的拉伸除料。接着进展中心局部的拉伸除料，最后定义一个基准面，在该基准面内绘制草图，进展实体拉伸生成曲面。最终得到实
4、体造型如图2所示。四、工艺分析1.【两轴加工工件】图 3 两轴加工零件图零件图纸分析：如图3所示，该零件底部为一个100mm80mm18mm的长方体，其上是一个直径60mm高6mm的圆柱体，圆柱体之上又有一个底面为内接正五边形高为6mm的底板，在长方体上分布了四个直径为12mm，深为6mm的孔。该零件的最大厚度为30mm。毛坯选择：零件毛坯是一个长方体，已在其他机床上已加工成100mm80mm30mm的长方体。机床选择：选择立式数控加工中心进展该零件的加工。工装夹具选择：选用长宽两方向相对面作为水平方向XY方向的基准；选用底面作为高度方向(Z方向)的基准，使用这些已加工过的底面为定位基准，用通
5、用台虎钳夹紧工件左右两侧面，台虎钳固定于加工中心工作台上。工序划分：由于零件毛坯已在其他机床上面进展过加工，其尺寸与零件的尺寸很相近，所以只需加工100mm80mm30mm的长方体上方的局部，材料的切削量不大。加工时用两道工序，工序顺序：1平面轮廓加工凸台 (分粗、精铣2平面区域加工孔(分粗、精铣刀具选择：采用直径12 mm的平底立铣刀高速钢，并把刀具的半径输入刀具参数表中(粗加工R=6.5、精加工取修正值。确定切削用量：精加工余量0 .5mm，主轴转速500 r/min，进给速度40mm/min。2.【三轴加工工件】图 4 三轴加工零件图零件图纸分析：如图4所示，该零件由一个108mm88m
6、m12mm的长方体，以与上部的直线和十五段R5mm的圆弧、八段R10mm的圆弧、一段R100mm的圆弧、一段R300mm的圆弧、四个R5mm的圆以与四个R8mm的圆组成。该零件的最大厚度为30mm。毛坯选择：零件毛坯是一个长方体，在其他机床上已加工成108mm88mm30mm的长方体。已在其他机床加工完成。机床选择：选择立式数控加工中心进展该零件的加工。工装夹具选择：要加工的零件为长方体，而经过加工的长方体坯料，平行度、垂直度、尺寸精度都已得到保证。可以选用长宽两方向相对面作为水平方向XY方向的基准两边碰数分中；选用底面作为高度方向(Z方向)的基准。这些基准面在数控加工过程中不再加工，作为加工
7、基准可以保证基准的准确性和前后的统一性。所以选用平口钳进展装夹。工序划分：对该零件的加工时，用三道加工工序进展加工。1采用平面轮廓加工对上局部的四周进展加工；2对四周的四个凹槽以与四个孔利用平面区域加工方法进展加工；3利用曲面区域加工方法对中心的曲面凹槽进展加工。刀具选择：平面轮廓加工和平面区域加工时都采用D6mm和D4mm的端铣刀，在进展曲面区域加工时使用D6，r3的球头铣刀。确定切削用量：精加工余量0 .2mm，主轴转速1000 r/min，进给速度80mm/min。五、数控编程1.【两轴加工工件】首先进展加工前的准备工作，设定加工刀具，选用D12mm的平底立铣刀，如图5所示。然后进展必要
8、的后置设置，根据当前的机床，设置各参数，如图6所示。 / 图 5图 6为了快速完成加工过程，这里采用知识加工的方法加工该正五边形底板。首先进展知识库参数设置，为以后的知识加工中的粗加工、半精加工、精加工预先设置好合理的加工工艺参数，如图7所示。图 7图 8分别设置粗加工模板参数、半精加工模板参数、精加工模板参数,分别如图8、图9、图10所示并保存设置好的加工参数，这样连杆知识加工的参数设置就完成了。图 9图 10知识加工操作，选择知识加工中已经存在的加工模板，根据零件的整体特征以与零件加工过程完成工件的加工。步骤如图11、图12、图13所示。图 11图 12图 13单击“完成后立即生成加工过程
9、的加工轨迹、加工代码以与加工工艺单。工件的知识加工就完成了。如图14、图15所示。图 14图 15 两轴加工工件知识加工由于该两轴加工工件的整体形状是较为陡峭，整体加工选择等高粗加工，精加工采用等高精加工。首先设置粗加工参数，生成等高粗加工刀具轨迹，如图16、图17所示。图 16图 17 等高粗加工的加工轨迹将等高粗加工生成的轨迹进展隐藏，然后进展等高精加工。等高精加工的参数设置如图18所示。精加工参数设置完成后进展等高精加工轨迹的生成。然后将粗加工的轨迹进展显示。最后生成等高粗加工和等高精加工的程序的NC代码。至此，两轴加工工件的数控编程就完成了。生成轨迹后的两轴工件的加工轨迹如图19所示。
10、图 18图 19 两轴加工的加工轨迹2.【三轴加工工件】首先，根据上述步骤，得到三轴加工工件的知识加工与其轨迹明细单。图 20图 21三轴加工工件知识加工进展后置设置，为平面轮廓加工和平面区域加工选取刀具，选用D6mm和D4mm的端铣刀。平面轮廓加工的参数设置如图22所示，设置好参数后分别按照提示进展操作来生成平面轮廓加工和平面区域加工的轨迹；曲面区域加工选用D6mm，r3mm的球铣刀，刀的参数设置如图23所示，设置好其余参数后，进展曲面区域加工轨迹的生成。图 22图 23所有轨迹都生成好之后，进展数控加工程序NC代码的生成。生成轨迹后的曲面实体的加工轨迹如图24所示。图 24三轴加工的加工轨
11、迹六、数控加工仿真1.首先根据加工要求选择相应的加工机床。在本实验周的仿真加工过程中，我选用的是FANUC 0I控制系统的第一机床厂XKA714/B的立式加工中心。2.按下控制面板上的启动按钮，检查紧急停止按钮是否松开，如果没有松开如此将其松开。3.将机床的X、Y、Z轴分别回零。4.根据加工的零件类型与工艺要求，定义适宜的毛坯。其中，两轴加工工件为100mm80mm30mm的长方体；三轴加工工件为108mm88mm30mm的长方体。图 25图 265.根据工艺要求中的零件的装夹要求，选用适宜的夹具对零件毛坯进展装夹。6.将装夹好的零件安放在机床的工作台的适宜位置。7.按照工艺要求选取加工时需要
12、使用的刀具，将其放在加工中心的刀库中。8.数控程序的导入。点击操作面板上的编辑键，编辑状态指示灯变亮，此时已进入编辑状态。点击MDI键盘上的，CRT界面转入编辑页面。再按菜单软键 操作，在出现的下级子菜单中按软键，按菜单软键READ，转入如图27所示界面，点击MDI键盘上的数字/字母键，输入“Ox(x为任意不超过四位的数字)，按软键EXEC；点击菜单“机床/DNC传送，在弹出的对话框如图29中选择所需的NC程序，按“打开确认，如此数控程序被导入并显示在CRT界面上如图28。图 27图 28图 299.对刀。刚性靠棒X，Y轴对刀，刚性靠棒采用检查塞尺松紧的方式对刀，具体过程如下(采用将零件放置在
13、基准工具的左侧的方式)。点击菜单“机床/基准工具，弹出的基准工具对话框中，左边的是刚性靠棒基准工具，右边的是寻边器。如图30。图 30X轴方向对刀：点击操作面板中的“手动按钮，手动状态灯亮，进入“手动方式。点击MDI键盘上的,使CRT界面上显示坐标值；借助“视图菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等工具，适当点击，按钮，将机床移动到如如下图所示的大致位置。移动到大致位置后，可以采用手轮调节方式移动机床，点击菜单“塞尺检查/1mm，基准工具和零件之间被插入塞尺。在机床下方显示局部放大图。紧贴零件的红色物件为塞尺点击操作面板上的“手动脉冲按钮，使手动脉冲指示灯变亮，采用手动脉冲方式准确移动机床，点
14、击显示手轮，将手轮对应轴旋钮置于X档，调节手轮进给速度旋钮，在手轮上点击鼠标左键或右键准确移动靠棒。使得提示信息对话框显示“塞尺检查的结果：适宜。记下塞尺检查结果为“适宜时CRT界面中的X坐标值，此为基准工具中心的X坐标，记为；将定义毛坯数据时设定的零件的长度记为；将塞尺厚度记为；将基准工件直径记为。如此工件上外表中心的X的坐标为基准工具中心的X的坐标减去零件长度的一半减去塞尺厚度减去 基准工具半径，记为X。Y方向对刀采用同样的方法。得到工件中心的Y坐标，记为Y。完成X，Y方向对刀后，点击菜单“塞尺检查/收回塞尺将塞尺收回，点击“手动按钮，手动灯亮，机床转入手动操作状态，点击按钮，将Z轴提起，
15、再点击菜单“机床/拆除工具拆除基准工具。塞尺法Z轴对刀，铣床Z轴对刀时采用实际加工时所要使用的刀具。点击菜单“机床/选择刀具或点击工具条上的小图标，选择所需刀具。装好刀具后，点击操作面板中的“手动按钮，手动状态灯亮，系统进入“手动方式。利用操作面板上的，按钮，将机床移到如图18-3-3-1的大致位置。类似在X，Y方向对刀的方法进展塞尺检查，得到“塞尺检查：适宜时Z的坐标值，记为Z1。如此坐标值为Z1减去塞尺厚度再减去零件毛坯厚度后数值为Z坐标原点，此时工件坐标系在工件下外表。在MDI键盘上点击键，按菜单软键坐标系，进入坐标系参数设定界面用方位键选择所需的坐标系和坐标轴。利用MDI键盘输入通过对刀所得到的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值。首先将光标移到G54坐标系X的位置，在MDI键盘上输入数值，按菜单软键输入或按，参数输入到指定区域。按键可逐个字符删除输入域中的字符。点击，将光标分别移到Y、Z的位置，输入相应的坐标值。 综上
