西华大学数控上机指导书资料.docx
- 文档编号:23411723
- 上传时间:2023-05-16
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:82.35KB
西华大学数控上机指导书资料.docx
《西华大学数控上机指导书资料.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《西华大学数控上机指导书资料.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
西华大学数控上机指导书资料
《数控技术概论与加工编程》
上机实验指导书
一、OpensoftCNC数控系统的常用编程指令练习(2学时)
(1)熟悉OpensoftCNC数控系统及主要操作界面;
(2)打开并运行OpensoftCNC自带的车削、铣削仿真演示程序;
(3)请着重练习车削、铣削系统的常用G功能和M功能指令代码。
车削指令:
G00、G01、G02、G28、G33、G90、G92;
铣削指令:
G00、G01、G02、G03、G28、G41、G90、G92。
二、数控车削加工编程(4学时)
首先请学习图1所示零件的车削加工编程过程:
图1车削零件图
2.1工艺分析
在数控机床上加工零件,首先遇到的问题就是工艺问题。
数控机床的加工工艺与普通机床的加工工艺有许多相同之处,也有许多不同之处,在数控机床上加工的零件通常要比普通机床上加工的零件工艺规程复杂得多。
在数控机床加工前,要将机床运动过程、零件的工艺过程、刀具的形状、切削用量和走刀路线等都编入程序,这就要求程序设计人员要有多方面的知识基础。
合格的程序员首先是一个很好的工艺人员,应对数控机床的性能、特点、切削范围和标准刀具系统等有较全面的了解,否则就无法做到全面周到地考虑零件加工的全过程以及正确、合理地确定零件的加工程序。
数控机床是一种高效的设备,它的效率一般高于普通机床2~4倍。
要充分发挥数控机床这一特点,必须熟练掌握性能、特点及使用方法,同时还必须在编程之前正确的确定加工方案,进行工艺设计,再考虑编程。
2.2数控车床编程的有关问题
(1)数控车床编程中径向值的表示
通常在图纸上和测量时均以直径值表示被加工零件的径向尺寸,故在未指定的情况下,径向值X在绝对编程以直径值表示在相对编程中以实际位移量的两倍表示。
(2)数控车床坐标系
数控车床坐标系分为机床坐标系和工作(编程)坐标系。
二者均规定与机床主轴轴线平行的方向为Z轴,其正向为从卡盘中心至尾座顶尖的方向:
在水平内与车床主轴线垂直的方向为X轴,其正向为远离主轴旋转中心的方向。
1)机床坐标系
机床坐标系是机床上固有的坐标系,并设有固定的机床原点,由机床生产厂家在设计机床的时候确定,并在机床使用说明书上说明。
2)工作(编程)坐标系
工作坐标系是编程人员确定并使用的,目的是用来确定工件几何体上各要素的位置,工作坐标系的原点即为编程原点,其位置的设置应使编程方便以及各尺寸直观。
2.3轴类零件的加工方法
数控机床的程序编制问题,是将零件加工的工艺顺序、运动轨迹与方位、位移量、工艺参数(转速、进给量、切削深度)以及辅助动作(换刀、变速、冷却液开、停等),按动作顺序,用数控机床的数控系统所规定的代码和程序格式,编制成加工程序单(相当于普通机床加工的工艺规程),再将程序输给数控系统,从而控制数控机床自动加工。
由于获得同意精度和表面粗糙度的加工方法往往有很多种,选择时还要考虑生产率要求和经济效益,考虑零件的结构形状、尺寸大小、材料和热处理要求以及工厂的生产条件等。
任何一种加工方法,可以获得的精度和表面粗糙度值均有一个较大的范围,如增加切削用量提高了生产率,虽然成本降低了,但精度也较低。
所以,只有在一定的精度范围内才是经济的,这一定范围的精度就是指在正常加工条件下所能达到的精度,即经济精度,相应的表面粗糙度为经济表面粗糙度。
加工方案为:
粗车→半精车→精车。
划分加工阶段,就是把整个工艺过程划分成几个阶段,做到粗精加工分开进行。
粗加工的目的主要是切去大部分加工余量,精加工的目的主要是保证加工零件达到规定的质量要求。
加工质量要求较高的零件,应尽量将粗、精加工分开进行。
进给量f是工件或刀具的主运动每转一转或每一行程时,工件和刀具两者在进给运动方向上的相对位移量。
例如外圆车削的进给量f是工件每转时刀具相对于工件在进给运动方向上的位移量,其单位为:
mm/r。
在切削加工中,也有用进给速度v
来表示进给运动的。
所谓进给速度v
是指切削刃上选定点相对于工件的进给运动速度,其单位为:
mm/s。
切削速度v是切削加工时,切削刃上选定点相对于工件的主运动速度。
切削刃上各点的切削速度可能是不同的。
当主运动为旋转运动时。
粗加工,要尽可能保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。
提高切削速度、增大进给量和背吃刀量,都能提高金属切除率。
在粗加工时,一次走刀应尽可能切去全部加工余量,在中等功率机床上,a就可达8—10mm,所以,在选择粗加工切削用量时,应优先考虑采用大的背吃刀量,最后才能根据刀具的耐用度的要求,选定合理的切削速度。
半精加工、精加工时首先要保证加工精度和表面质量,同时应兼顾必要的刀具耐用度和生产效率,此时的被吃刀量根据粗加工留下的余量确定。
一般多才用较小的被吃刀量和进给量。
在半精加工时,a=0.5—2m。
精加工时,a=0.1—0.4。
确定加工余量的方法有:
经验估算法、查表修正法。
估算法估算余量一般偏大,对毛坯总余量必须保证切除毛坯制造时的缺陷。
铸铁件毛坯顶面缺陷1—6mm,底面和侧面1—2mm;铸钢件缺陷比铸铁件深1—2mm;碳钢锻件缺陷约为0.5—1mm。
其次是机械加工和热处理时造成的误差。
在估算余量时,还必须考虑上述因素。
棒料直接为50,粗加工背吃刀量为6mm,半精加工背吃刀量为2mm,精加工背吃刀量为2mm。
进给速度为1000mm/min。
实际生产中也可以从(切削用量手册)中选取切削速度
的参考值。
粗车时,a、f(进给量)较大,所以V较低,精加工时,a、f均较小,所以V较高。
工件材料强度、硬度较高时,应选较低的V;反之,
较高。
材料加工性越差,V越低。
刀具材料的切削性能愈好,V愈高。
加工该零件所需的刀具有三把:
外圆车刀、切槽刀、切断刀。
工件在机床上进行加工,为了保证其精度要求,工件的加工表面与刀具之间必须保持一定的位置关系,因此,工件必须借助夹具占有正确位置。
采用数控车床进行加工。
采用OpensoftCNC系统进行编程。
车削程序编制当中主要用到以下指令:
G00、G01、G02、G28、G33、G90、G92
OpensoftCNC车削及铣削加工系统V3.0的功能代码主要根据ISO标准,并参照国际流行的数控系统的功能指令代码,如FANUC等的代码指定而成,并与大多数控制系统的编程指令兼容。
2.4车削加工程序
图1零件的数控车削程序代码:
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;工件尺寸130*50
;起始位置X=50Z=10
;1号刀具:
车刀,2号刀具切槽刀
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
N10G92X100Z10
N20S1800M03
N30T1
N40G00X50Z10M08
N50G01X46F40
N60G01Z-130;粗车外圆ф46到Z=-130
N70G00X100
N80G00Z10
N90G01X40F40
N100G01Z-130;粗车外圆ф40到Z=-40
N110G00X100
N120G00Z10
N130G01X34F40
N140G01Z-85;粗车外圆ф34到Z=-85
N150G00X100
N160G00Z10
N170G01X28F40
N180G00Z-50;粗车外圆ф28到Z=-50
N190G00X100
N200G00Z10
N210G01X22F40
N220G01Z-26;精车外圆ф22到Z=-26
N230G00X100
N240G00Z10
N250G01X20F40
N260G01Z-26;精车外圆ф20到Z=-26
N270G00X100
N280G00Z10
N290G00X16Z2
N300G01X20Z-2F0.15;倒角
N310G00X100
N320G00Z10
N330G00X24Z-26
N340G01Z-50
N350G00X100
N360G00Z10
N370G00X20Z-26
N380G01X24Z-28F0.15;倒角
N390G00X100
N400G00Z10
N410G00X24Z-38
N420G03Z-50R6;精车圆弧R6
N430X24
N440G01X31Z-85;精车锥面
N450X31
N460G02X34Z-105R19;精车圆弧R19
N470G28M09
N480M05
N490T2
N500S1800M03
N510G00X42Z-105M08
N520G01X38Z-110F0.16
N530G01X34Z-110F0.16;车ф34的槽
N540G28
N550M05;结束
2.5数控车削零件编程练习(共四学时)
图2手柄
图3轴
三、数控铣削加工编程(4学时)
首先请学习图4所示零件的铣削加工编程过程:
图4凸轮图
3.1数控铣的特点
数控铣床是一种加工功能很强的数控机床,目前速度发展起来的加工中心、柔性加工单元等都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的,两者都离不开铣削方式。
由于数控铣削工艺最复杂,需要解决的技术问题也最多,因此,目前人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件系统时,也一直把铣削加工作为重点。
数控铣床也像普通铣床那样分为立式、卧式和立卧两式数控铣床,各类铣床配置的数控系统不同,其功能也不尽相同,除各有其特点之外,常具有下列主要功能:
①点位控制功能利用这一功能,数控铣床可以进行只需要作点位控制的钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和镗孔等加工。
②连续轮廓控制功能数控铣床通过直线与圆弧插补,可以实现对刀具运动轨迹的连续轮廓控制,加工出直线和圆弧两种几何要素构成的平面轮廓工件。
对非原曲线(椭圆、抛物线、双曲线等二才曲线及对数螺旋线、阿基米德螺旋线和列表曲线等)构成的平面轮廓,在经过直线或圆弧逼近后也可以加工。
除此之外,还可以加工一些空间曲面。
③刀具半径自动补偿功能使这一功能,在编程时可以很方便地按工件实际轮廓形状和尺寸进行编程计算,而加工中可以使刀具中心自动偏离工件轮廓一个刀具半,加工出符合要求的轮廓表面。
也可以利用该功能,通过改变刀具半径补偿量量的方法来弥补铣刀制造的尺寸精度误差,扩大刀具直径选用范围及刀具返修刃磨的允许误差。
还可以利用改变刀具半径补偿的方法,以同议价工程序实现分层铣削和粗、精加工或利用提高加工精度。
此外,通过改变刀具半径补偿值的正负号,还可以用同一加工程序加工某些需要和配合的工件(如相互配合的凹凸摸等)。
④刀具长度补偿功能利用该功能可以自动改变切削平面的高度,同时可以降低在制造与翻修时对刀具长度尺寸的精度要求,还可以弥补刀具的轴向对刀误差。
⑤镜向加工功能镜向加工也称为轴对称加工。
对于一个轴对称形状的工件来说,利用这一功能,只要编出一般形状的加工程序就完成全部加工了。
⑥固定循环功能利用数控铣床对孔进行钻、扩、铰,锪和镗加工时,加工的基本工作是:
刀具无切削快速达到孔位—慢速切削进给—快速退回。
对于这种典型话动作,可以专门设计一段程序(子程序),在需要的时候进行调用来实现上述加工循环。
⑦特殊功能有些数控铣床在增加了数控仿形加工装置后,可以在数控和靠模两种控制方式中任选一种进行加工,从而扩大了机床的使用范围。
3.2工艺分析
加工方案为:
粗铣→精铣;
毛坯厚度为30mm,粗加工背吃刀量为5mm,精加工背吃刀量为0.5~1mm。
进给速度为1000mm/min。
加工零件所需的刀具有:
棒铣刀。
程序编制当中主要用到以下指令:
G00、G01、G02、G03、G28、G42、G90、G92
3.3铣削加工编程程序
图4所示零件的铣削加工程序:
;******************************;
;工件尺寸:
长度150;
;宽度150;
;高度15;
;起刀点:
X=0,Y=0,Z=2;
;刀具半径为2,棒铣刀;
;以上单位均为毫米;
;*******************************
N10G92X0Y0Z40
N20G90G00G17X-73.8Y20
N30G00Z0
N40G01Z-16F30
N50G10D01R15
N60G42D01G01X-63.8Y10F5
N70G01X-63.8Y0
N80G03X-9.96Y-63.02R63.8
N90G02X-5.57Y-63.76R175
N100G03X63.99Y-0.28R64
N110G03X63.72Y0.03R0.3
N120G02X44.79Y19.6R21
N130G03X14.79Y59.18R46
N140G03X-55.26Y25.05R61
N150G02X-63.02Y9.97R175
N160G03X-63.80Y0R63.8
N170G01X-63.80Y-10
N180G01G40X-73.8Y-20;粗铣凸台轮廓
N190G10D01R10
N200G42D01G01X-63.8Y10F2
N210G01X-63.8Y0
N220G03X-9.96Y-63.02R63.8
N230G02X-5.57Y-63.76R175
N240G03X63.99Y-0.28R64
N250G03X63.72Y0.03R0.3
N260G02X44.79Y19.6R21
N270G03X14.79Y59.18R46
N280G03X-55.26Y25.05R61
N290G02X-63.02Y9.97R175
N300G03X-63.80Y0R63.8
N310G01X-63.80Y-10
N320G01G40X-73.8Y-20;粗铣轮廓
N190G10D01R7
N200G42D01G01X-63.8Y10F2
N210G01X-63.8Y0
N220G03X-9.96Y-63.02R63.8
N230G02X-5.57Y-63.76R175
N240G03X63.99Y-0.28R64
N250G03X63.72Y0.03R0.3
N260G02X44.79Y19.6R21
N270G03X14.79Y59.18R46
N280G03X-55.26Y25.05R61
N290G02X-63.02Y9.97R175
N300G03X-63.80Y0R63.8
N310G01X-63.80Y-10
N320G01G40X-73.8Y-20;精铣凸台轮廓
N330G10D01R5
N340G42D01G01X-63.8Y10F0.5
N350G01X-63.8Y0
N360G03X-9.96Y-63.02R63.8
N370G02X-5.57Y-63.76R175
N380G03X63.99Y-0.28R64
N390G03X63.72Y0.03R0.3
N400G02X44.79Y19.6R21
N410G03X14.79Y59.18R46
N420G03X-55.26Y25.05R61
N430G02X-63.02Y9.97R175
N440G03X-63.80Y0R63.8
N450G01X-63.80Y-10
N460G01G40X-73.8Y-20;精铣凸台轮廓
N470G00Z40
N480G00X0Y0
N490M02;程序结束
2.4数控铣削零件编程练习(共四学时)
图5凸凹模(工件厚度5mm)
图6凸台零件(零件整体高度50mm)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 西华 大学 数控 上机 指导书 资料