数控技术专业《综合实训》报告Word下载.docx

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CK6128数控车床，使用广州、华兴、发那科数控系统，实现汉字提示全屏幕编辑，主轴采用高精度滚动轴承支承，主轴动采用变频调速器，实现无级调速功能及恒线速切削功能，床身采用超音频淬火工艺，步进（或伺服）电机驱动X轴和Z轴滚珠丝杠，实现进给运动，机床功率大，刚性好，精密储备量大，寿命长，自动化程度高。

三、主要技术参数：

项目

单位

参数值

床身上最大回转直径

mm

Φ300

滑板上最大回转直径

Φ145

最大工件长度

500

主轴转速级数

级

无级

主轴转速范围

r/min

150-3000

主电机功率

kw

4

主轴孔径

32

定位精度（X/Z）

X:

0.015Z:

0.02

重复定位精度（X/Z）

0.005Z:

0.01

刀架形式与刀具工位数

立或卧/个

立式四工位

刀架转位时间

S

1

刀架进给最小设定单位

刀架快移速度X/Z

m/min

3Z:

6

刀架转位重复定位精度

0.005

工件精度（圆度）

圆度：

0.002

工件表面粗糙度

um

1.6

尾座套筒直径

Φ60

尾座套筒行程

145

机床外形尺寸

1600×

900×

1500

机床重量

kg

1050

数控系统型号

GSK980TA、GSK928TA、WA-21S等

动力刀具转速

/

C轴分度定位精度

（角）秒

C轴重复定位精度

数控加工工艺分析

要求：

能够根据图纸的几何特征和技术要求，运用数控加工工艺知识，选择加工方法、装夹定位方式、合理地选择加工所用的刀具及几何参数，划分加工工序和工步，安排加工路线，确定切削参数。

在此基础上，能够完成中等复杂零件数控加工工艺文件的编制（至少两个零件的工艺分析）。

一、盘类零件加工工艺分析

已知该零件的毛坯为100mm×

80mm×

27mm的方形坯料，材料为45钢，且底面和四个轮廓面均已加工好，要求在立式加工中心上加工顶面、孔及沟槽。

（要求编制工艺表）

零件号

101

零件名称

编制日期

2003-10-5

程序号

O1011

工步号

程序段号

工步内容

刀具

切削用量

S功能

F功能

切深/mm

N11

粗铣顶面

端面铣刀（φ125）

v=90m/min

f=0.2mm/齿

2.5

S240

F300

2

N12

钻φ32，φ12孔中心孔

中心钻（φ2）

S1000

F100

3

N13

钻φ32，φ12孔至φ11.5

麻花钻（φ11.5）

v=20m/min

f=0.2mm/rev

S550

F110

N14

扩φ32孔至φ30

麻花钻（φ30）

v=25m/min

f=0.3mm/rev

S280

F85

5

N15

钻3-φ6孔至尺寸

麻花钻（φ6）

S1100

F220

N16

粗铣φ60沉孔及沟槽

立铣刀（φ18，2刃）

f=0.15mm/齿

S370

7

N17

钻4-M8底孔至φ6.8

麻花钻（φ6.8）

f=0.15mm/rev

S950

F140

8

N18

镗φ32孔至φ31.7

镗刀（φ31.7）

v=80m/min

1.7

S830

F120

9

N19

精铣顶面

v=120m/min

0.5

S320

F280

10

N20

铰φ12孔至尺寸

铰刀（φ12）

v=6m/min

f=0.25mm/rev

S170

F42

11

N21

精镗φ32孔至尺寸

微调精镗刀（φ32）

f=0.08mm/rev

0.3

S940

F75

12

N22

精铣φ60沉孔及沟槽至尺寸

立铣刀（φ18，4刃）

v=25m/min

f=0.08mm/齿

S460

F150

13

N23

φ12孔口倒角

倒角刀（φ20）

14

N24

3-φ6，M8孔口倒角

15

N25

攻4-M8螺纹成

丝锥（M8）

v=8m/min

二、轴套类零件加工工艺分析

如图为典型轴套类零件，该零件材料为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（单件小批量生产）。

（1）零件图工艺分析

该零件表面由内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外螺纹等表面组成，其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。

零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标

注要求；

轮廓描述清楚完整；

零件材料为45钢，通过上述分析，采用以下几点工艺措施。

①对图样上带公差的尺寸，因公差值较小，故编程时不必取平均值，而取基本尺寸即可。

②左右端面均为多个尺寸的设计基准，相应工序加工前，应该先将左右端面车出来。

③内孔尺寸较小，镗1:

20锥孔与镗φ32孔及150锥面时需掉头装夹。

（2）选择设备

根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6240数控车床。

（3）确定零件的定位基准和装夹方式

①内孔加工

定位基准：

内孔加工时以外圆定位；

装夹方式：

用三爪自动定心卡盘夹紧。

②外轮廓加工

确定零件轴线为定位基准；

加工外轮廓时，为保证一次安装加工出全部外轮廓，需要设一圆锥心轴装置（见图2-1双点划线部分），用三爪卡盘夹持心轴左端，心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统的刚性。

（4）确定加工顺序及进给路线

加工顺序的确定按由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定，在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。

结合本零件的结构特征，可先加工内孔各表面，然后加工外轮廓表面。

由于该零件为单件小批量生产，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓表面车削走刀路线可沿零件轮廓顺序进行（见图2-2）。

（5）刀具选择

将所选定的刀具参数填入表2-3轴承套数控加工刀具卡片中，以便于编程和操作管理。

注意：

车削外轮廓时，为防止副后刀面与工件表面发生干涉，应选择较大的副偏角，必要时可作图检验。

本例中选κ=55。

图2-1 

外轮廓车削装夹方案

图2-2 

外轮廓加工走刀路线

表2-3 

轴承套数控加工刀具卡片

产品名称或代号

轴承套

零件图号

序号

刀具号

刀具规格名称

数量

加工表面

T01

450硬质合金端面车刀

车端面

T02

φ5㎜中心钻

钻φ5㎜中心孔

T03

φ26㎜钻头

钻底孔

T04

镗刀

镗内孔各表面

T05

930右手偏刀

从右至左车外表面

T06

930左手偏刀

从左至右车外表面

T07

600外螺纹车刀

车M45螺纹

2-3

（6）切削用量选择

根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量，然后利用公式vc=πdn/1000和vf=nf，计算主轴转速与进给速度（计算过程略），计算结果填入表2-4工序卡中。

背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。

粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；

精加工时，为保证零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.1～0.4㎜较为合适。

（7）数控加工工艺卡片拟订

将前面分析的各项内容综合成表2-4所示的数控加工工艺卡片。

表2-4 

轴承套数控加工工艺卡片

单位名称

工序号

程序编号

夹具名称

使用设备

车间

001

三爪卡盘和自制心轴

CJK6240数控车床

数控中心

（尺寸单位㎜）

刀具、刀柄规格

/㎜

主轴转速

/r.min

进给速度

/㎜.min

背吃刀量

/㎜

备注

编制数控加工程序

能够根据图纸的技术要求和数控机床规定的指令格式与编程方法，正确地编制中等复杂典型零件的加工程序，或应用CAD/CAM自动编程软件编制较复杂零件的加工程序。

（至少两个零件）。

一、编制轴类零件数控加工程序

编制图所示零件加工程序，材料为45钢，棒料直径为Φ40mm。

选择93o正偏刀为1号刀，2号刀为宽4mm的割槽刀，3号刀为60o硬质合金螺纹刀。

（l）工艺路线

①工件伸出卡盘外85mrn，找正后夹紧：

②用93o外圆车刀车工件右端面，粗车外圆至Φ38.5×

80；

③先切出Φ30.5×

40圆柱，再车出Φ22.5×

20圆柱；

④车右端圆弧，车圆锥，分别留0.5mm精车余量；

⑤精车外形轮廓至尺寸；

⑤切退刀槽，并用割槽刀右刀尖倒出M38×

3螺纹左端2×

45o倒角；

⑦换螺纹刀车双头螺纹；

⑧切断工件。

（2）相关计算

①计算双头螺纹M38×

3P1.5）的底径：

d’=d-2×

0．62P=（38-2×

0.62×

1.5）=36.14mm

②确定背吃刀量分配：

lmm、0.5mm、0.3mm、0.06mm。

（3）加工程序如下。

程序一：

％KG101；

程序名

N10G90G94G54；

采用G54工件坐标系，每分进给，绝对值编程

N20S600M03；

主轴正转，转速600r/pm

N30T1D1M08；

换1号外圆刀，切削液开

N40G00X45Z0；

快速进刀

N50G01X0F80；

车端面

N60G00X38.5Z2；

快速退刀

N70G01Z-80F150；

粗车外圆

N80G00X42Z2；

N90G00X34；

N100G01G-40；

Nll0G00X42Z2；

N120G00X30.5；

N130G01Z-40；

N140G00X42Z2；

快速返刀

N150G00X26；

N160G01Z-20：

N170G00X30Z2;

N180G00X22．5；

N190G01Z-20；

N200G00X30Z2；

N210G00XO；

N220G03X26Z-11CR=13F100；

车R13圆弧

N230G00Z0.5；

N240G00X0；

N250G03X23Z-11CR=11.5；

车Rll.5圆弧

N260G00X25.5Z-18；

N270G01X25.5Z-20；

N280X30.5Z-40；

车圆锥

N290G00X100Z100；

快退至起刀点

N295S1000M03；

主轴变速，转速1000rpm

N300G00X2Z2；

N310G01X0Z0F60；

进刀至（0，0）点

N320G03X22Z-11CR=11；

精车Rll圆弧

N330G01Z-20；

精车Φ22外圆

N340X25；

精车台阶

N350X30Z-40；

精车圆锥

N360X34;

N370X37.8Z-42；

倒角

N380Z-60；

精车M38螺纹外圆至Φ37.8

N390X37.975；

N400Z-80；

精车Φ38外圆

N410G00X100Z100；

N420T2D1；

换2号割槽刀

N430S420M03；

主轴变速，转速420rpm

N440G00X40Z-64；

快速进刀至（X40,Z-64）

N450G01X30.2F30；

割槽至Φ30．2

N460G00X40；

N470G00Z-68；

向左移动4mm

N480G01X30F30；

割槽至一30

N490Z-64；

向右横拖4mm，消除割刀接缝线

N500G00X40；

N510G00Z-61；

N520G01X34Z-64F30；

用割槽刀右刀尖倒＊38螺纹左端ZX＊5”倒角

N530G00X100；

N540Z100；

N550T3D1；

换3号螺纹刀

N560S600M03；

主轴变速，转速600rpm

N570G00X37Z34；

N580LWJG；

调子程序车第一条螺纹

N590G00X36.5；

N600LWJG；

N610G00X36.2；

N620LWJG；

N630G00X36.14；

N640LWJG；

调于程序车第一条螺纹

N650G00X37Z-35.5；

N660LWJG；

调子程序车第二条螺纹

N670G00X36.5；

N680LWJG；

N690G00X36.2；

N700LWJG；

N710G00X36.14；

N720LWJG；

N730G00X100Z100；

N740T2D1S420M03；

换2号割槽刀，主轴变速，转速420rpm。

N750G00X42Z-79；

N760G01X0F30；

割断

N770G00X100；

N780Z100M09；

退回起刀点，切削液关

N790M05；

主轴停转

N800M02；

主程序结束

％LWJG；

车螺纹子程序

N100G91G33Z-28K3；

车削螺纹

Nll0G00X10；

N120G00Z28返回

N130G90；

回到绝对坐标编程

N140RET；

子程序结束

二、编制槽形零件铣削编程（改）

图所示的槽形零件，其毛坯为四周已加工的铝锭（厚为20mm），槽宽6mm，槽深2mm。

试编写该槽形零件加工程序。

①工艺和操作清单。

该槽形零件除了槽的加工外，还有螺纹孔的加工。

其工艺安排为“钻孔→扩孔→攻螺纹→铣槽”，工艺和操作清单见表3-1。

表3-1槽形零件的工艺清单

材料

铝

0030

操作序号

内容

/r.min-1

号数

类型

直径/mm

中心钻

扩钻

攻螺纹

铣斜槽

2000

200

2300

80

100

100、180

4mm钻头

5mm钻头

M6攻螺纹

6mm铣刀

②程序清单及说明。

该工件在数控铣钻床ZJK7532A-2上进行加工。

程序如下。

程序

说明

N10G21

设定单位为mm

N20G40G49G80H00

取消刀补和循环加工

N30G28X0Y0Z50

回参考点

N40M00

开始Ф5mm钻孔

N50M03S1500

N60G90G43H01G00X0Y20.0Z10.0

快速进到R点，建立长度补偿

N70G81G99X0Y20.0Z-7.0R2.0F80

G81循环钻孔，孔深7mm，返回R点

N80G99X17.32Y10.0

N90G99Y-10.0

N100G99X0Y-20.0

N110G99X-17.32Y-10.0

N120G98Y10.0

N130G80M05

取消循环钻孔指令、主轴停

N140G28X0Y0Z50

N150G49M00

开始扩孔

N160M03S2000

N170G90G43H02G00X0Y20.0Z10.0

N180G83G99X0Y20.0Z-12.0R2.0Q7.0F100

G83循环扩孔

N190G99X17.32Y10.0

N200G99Y-10.0

N210G99X0Y-20.0

N220G99X-17.32Y-10.0

N230G98Y10.0

N240G80M05

取消循环扩孔指令、主轴停

N250G28X0Y0Z50

N260G49M00

开始攻螺纹

N270M03S200

N280G90G43H03G00X0Y20.0Z10.0

N290G84G99X0Y20.0Z-8.0R7F200

G84循环攻螺纹

N300G99X17.32Y10.0

N305G99Y-10

N310G99X0Y-20.0

N320G99X-17.32Y-10.0

N330G98Y10.0

N340G80M05

取消螺纹循环指令、主轴停

N350G28X0Y0Z50

N360G49M00

铣槽程序

N370M03S2300

N380G90G43G00X-30.0Y10.0Z10.0H04

N390Z2.0

N400G01Z0F180

N410X0Y40.0Z-2.0

N420X30.0Y10.0Z0

N430G00Z2.0

N440X-30.0Y-30.0

N450G01Z-2.0F100

N460X30.0

N470G00Z10.0M05

N480G28X0Y0Z50

N490M30

绘制CAD零件图

一、盘类零件图

二、轴套零件图

三、轴类零件图

四、槽形零件图