数控加工工艺与程序模板.docx
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中央广播电视大学
开放教育试点和人才模式改革
专科综合实训汇报
数控技术专业《综合实训》汇报
专业
学号
姓名
直属/分校
指导老师
大连广播电视大学
月日
第一部分:
数控机床应用调查……………………………………3
一、(搜索)CK6128车床简述…………………………………………………3
二、CK6128数控机床外形图片………………………………………3
三、CK6128数控机床概况……………………………………………3
四、关键技术参数…………………………………………………4
第二部分:
数控加工工艺分析………………………………………5
一、盘类零件加工工艺分析…………………………………………5
二、轴套类零件加工工艺分析………………………………………7
第三部分:
编制数控加工程序………………………………………10
一、编制轴类零件数控加工程序……………………………………10
二、改编制槽形零件铣削编程序……………………………………………13
第四部分;绘制CAD零件图………………………………………16
一、盘类零件图………………………………………………16
二、轴套零件图………………………………………………17
三、轴类零件图………………………………………………18
四、改槽形零件图………………………………………………19
数控技术专业《综合实训》汇报
第一部分:
数控机床应用调查
一、CK6128车床简述:
CK6128数控车床,使用广州、华兴、发那科数控系统,实现汉字提醒全屏幕编辑,主轴采取高精度滚动轴承支承,主轴动采取变频调速器,实现无级调速功效及恒线速切削功效...
二、CK6128数控机床外形图片(图1-1):
图1-1
三、CK6128数控机床概况
1、型号:
CK6128数控机床
2、应用范围:
能够自动完成多种材料(尤其是有色金属和不锈钢)中小型精
密复杂零件车削加工,即能够车内外圆、端面、切槽、任意锥面、曲面、公英制
圆柱、圆锥螺纹等。
本款机床广泛适适用于电器、仪表、家电、水暖洁具、煤气管
件、紧固件、汽车配件等行业高精度小型零部件大批量加工制造。
3、可编程控制器(PLC):
可编程控制器作用是对数控机床进行辅助控制,即把计算机送来辅助控制指令,经可编程控制器处理和辅助接口电路转换成强电信号,用来控制数控机床次序动作、定时计数,主轴电机开启、停止,主轴转速调整,冷却泵启停和转位换刀等动作。
可编程控制器本身能够接收实时控制信息,和数控装置共同完成对数控机床控制。
CNC和PLC协调配合共同完成对数控机床控制,其中CNC关键完成和数字运算和管理相关功效,如工件程序编辑、插补运算、译码、位置伺服控制等,PLC关键完成和逻辑运算相关动作,如工件装夹,刀具更换,冷却液开停等辅助动作,另外它还接收机床操作面板控制信息,首先直接控制机床动作,其次将一部分指令送往CNC用于加工过程控制。
4、进给伺服驱动系统:
进给伺服驱动系统由伺服控制电路、功率放大电路和伺服电动机组成。
进给伺服系统性能,是决定数控机床加工精度和生产效率关键原因之一
伺服驱动作用,是把来自数控装置位置控制移动指令转变成机床工作部件运动,使工作台按要求轨迹移动或正确定位,加工出符合图样要求工件。
因为进给伺服驱动系统是数控装置和机床本体之间联络步骤,所以它必需把数控装置送来微弱指令信号,放大成能驱动伺服电动机大功率信号。
本系统采取伺服电动机有交流伺服电动机。
伺服驱动是脉冲式驱动方法。
假如把数控装置比做人大脑,那么进给伺服驱动系统就是人四肢。
5、性能特点:
CK6128数控车床,使用广州、华兴、发那科数控系统,实现汉字提醒全屏幕编辑,主轴采取高精度滚动轴承支承,主轴动采取变频调速器,实现无级调速功效及恒线速切削功效,床身采取超音频淬火工艺,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,精密贮备量大,寿命长,自动化程度高。
三、关键技术参数:
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
mm
Φ145
最大工件长度
mm
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
mm
32
定位精度(X/Z)
mm
X:
0.015Z:
0.02
反复定位精度(X/Z)
mm
X:
0.005Z:
0.01
刀架形式和刀具工位数
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
mm
X:
0.005Z:
0.01
刀架快移速度X/Z
m/min
X:
3Z:
6
刀架转位反复定位精度
mm
0.005
工件精度(圆度)
mm
圆度:
0.002
工件表面粗糙度
um
1.6
尾座套筒直径
mm
Φ60
尾座套筒行程
mm
145
机床外形尺寸
mm
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
r/min
/
C轴分度定位精度
(角)秒
/
C轴反复定位精度
(角)秒
/
第二部分:
数控加工工艺分析
要求:
能够依据图纸几何特征和技术要求,利用数控加工工艺知识,选择加工方法、装夹定位方法、合理地选择加工所用刀具及几何参数,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编制(最少两个零件工艺分析)。
一、盘类零件加工工艺分析
已知该零件毛坯为100mm×80mm×27mm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
-10-5
程序号
O1011
工步号
程序段号
工步内容
刀具
切削用量
S功效
F功效
切深/mm
1
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)
2.5
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
4
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)
v=20m/min
f=0.2mm/rev
S1100
F220
6
N16
粗铣φ60沉孔及沟槽
立铣刀(φ18,2刃)
v=20m/min
f=0.15mm/齿
5
S370
F110
7
N17
钻4-M8底孔至φ6.8
麻花钻(φ6.8)
v=20m/min
f=0.15mm/rev
S950
F140
8
N18
镗φ32孔至φ31.7
镗刀(φ31.7)
v=80m/min
f=0.15mm/rev
1.7
S830
F120
9
N19
精铣顶面
端面铣刀(φ125)
v=120m/min
f=0.15mm/齿
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)
v=90m/min
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
0.3
S460
F150
13
N23
φ12孔口倒角
倒角刀(φ20)
v=20m/min
f=0.2mm/rev
S550
F110
14
N24
3-φ6,M8孔口倒角
麻花钻(φ11.5)
v=20m/min
f=0.15mm/rev
S830
F120
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
图为经典轴套类零件,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,其中多个直径尺寸和轴向尺寸有较高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,经过上述分析,采取以下几点工艺方法。
①对图样上带公差尺寸,因公差值较小,故编程时无须取平均值,而取基础尺寸即可。
②左右端面均为多个尺寸设计基准,对应工序加工前,应该先将左右端面车出来。
③内孔尺寸较小,镗1:
20锥孔和镗φ32孔及150锥面时需掉头装夹。
(2)选择设备
依据被加工零件外形和材料等条件,选择CJK6240数控车床。
(3)确定零件定位基准和装夹方法
①内孔加工
定位基准:
内孔加工时以外圆定位;
装夹方法:
用三爪自动定心卡盘夹紧。
②外轮廓加工
定位基准:
确定零件轴线为定位基准;
装夹方法:
加工外轮廓时,为确保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升工艺系统刚性。
(4)确定加工次序及进给路线
加工次序确实定按由内到外、由粗到精、由近到远标正确定,在一次装夹中尽可能加工出较多工件表面。
结合本零件结构特征,可先加工内孔各表面,然后加工外轮廓表面。
因为该零件为单件小批量生产,走刀路线设计无须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次序进行(见图2-2)。
(5)刀具选择
将所选定刀具参数填入表2-3轴承套数控加工刀具卡片中,方便于编程和操作管理。
注意:
车削外轮廓时,为预防副后刀面和工件表面发生干涉,应选择较大副偏角,必需时可作图检验。
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
零件名称
轴承套
零件图号
序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
1
T01
450硬质合金端面车刀
1
车端面
2
T02
φ5㎜中心钻
1
钻φ5㎜中心孔
3
T03
φ26㎜钻头
1
钻底孔
4
T04
镗刀
1
镗内孔各表面
5
T05
930右手偏刀
1
从右至左车外表面
6
T06
930左手偏刀
1
从左至右车外表面
7
T07
600外螺纹车刀
1
车M45螺纹
2-3
(6)切削用量选择
依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相关资料选择切削速度和每转进给量,然后利用公式vc=πdn/1000和vf=nf,计算主轴转速和进给速度(计算过程略),计算结果填入表2-4工序卡中。
背吃刀量选择因粗、精加工而有所不一样。
粗加工时,在工艺系统刚性和机床功率许可情况下,尽可能取较大背吃刀量,以降低进给次数;精加工时,为确保零件表面粗糙度要求,背吃刀量通常取0.1~0.4㎜较为适宜。
(7)数控加工工艺卡片拟订
将前面分析各项内容综合成表2-4所表示数控加工工艺卡片。
表2-4 轴承套数控加工工艺卡片
单位名称
产品名称或代号
零件名称
零件图号
轴承套
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
工步号
工步内容
(尺寸单位㎜)
刀具号
刀具、刀柄规格
/㎜
主轴转速
/r.min
进给速度
/㎜.min
背吃刀量
/㎜
备注
第三部分:
编制数控加工程序
要求:
能够依据图纸技术要求和数控机床要求指令格式和编程方法,正确地编制中等复杂经典零件加工程序,或应用CAD/CAM自动编程软件编制较复杂零件加工程序。
(最少两个零件)。
一、编制轴类零件数控加工程序
编制图所表示零件加工程序,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)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)加工程序以下。
程序一:
%KG101;程序名
N10G90G94G54;采取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;快速退刀
N90G00X34;快速进刀
N100G01G-40;粗车外圆
Nll0G00X42Z2;快速退刀
N120G00X30.5;快速进刀
N130G01Z-40;粗车外圆
N140G00X42Z2;快速返刀
N150G00X26;快速进刀
N160G01Z-20:
粗车外圆
N170G00X30Z2;快速退刀
N180G00X22.5;快速进刀
N190G01Z-20;粗车外圆
N200G00X30Z2;快速退刀
N210G00XO;快速进刀
N220G03X26Z-11CR=13F100;车R13圆弧
N230G00Z0.5;快速退刀
N240G00X0;快速进刀
N250G03X23Z-11CR=11.5;车Rll.5圆弧
N260G00X25.5Z-18;快速进刀
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;快速进刀
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;精车台阶
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;快退至起刀点
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;快速退刀
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;快速返刀
N510G00Z-61;快速进刀
N520G01X34Z-64F30;用割槽刀右刀尖倒*38螺纹左端ZX*5”倒角
N530G00X100;快退至起刀点
N540Z100;
N550T3D1;换3号螺纹刀
N560S600M03;主轴变速,转速600rpm
N570G00X37Z34;快速进刀
N580LWJG;调子程序车第一条螺纹
N590G00X36.5;快速进刀
N600LWJG;调子程序车第一条螺纹
N610G00X36.2;快速进刀
N620LWJG;调子程序车第一条螺纹
N630G00X36.14;快速进刀
N640LWJG;调于程序车第一条螺纹
N650G00X37Z-35.5;快速进刀
N660LWJG;调子程序车第二条螺纹
N670G00X36.5;快速进刀
N680LWJG;调子程序车第二条螺纹
N690G00X36.2;快速进刀
N700LWJG;调子程序车第二条螺纹
N710G00X36.14;快速进刀
N720LWJG;调子程序车第二条螺纹
N730G00X100Z100;快退至起刀点
N740T2D1S420M03;换2号割槽刀,主轴变速,转速420rpm。
N750G00X42Z-79;快速进刀
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;快速退刀
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)
图所表示槽形零件,其毛坯为四面已加工铝锭(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。
该槽形零件除了槽加工外,还有螺纹孔加工。
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槽形零件工艺清单
材料
铝
零件号
001
程序号
0030
操作序号
内容
主轴转速
/r.min-1
进给速度
/r.min-1
刀具
号数
类型
直径/mm
1
2
3
4
中心钻
扩钻
攻螺纹
铣斜槽
1500
200
2300
80
100
200
100、180
1
2
3
4
4mm钻头
5mm钻头
M6攻螺纹
6mm铣刀
4
5
6
6
②程序清单及说明。
该工件在数控铣钻床ZJK7532A-2上进行加工。
程序以下。
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,建立长度赔偿
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
回参考点
N150G49M00
开始扩孔
N160M03S
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
N36
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