数控编程课程设计说明书.docx
- 文档编号:27650583
- 上传时间:2023-07-03
- 格式:DOCX
- 页数:28
- 大小:2.80MB
数控编程课程设计说明书.docx
《数控编程课程设计说明书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数控编程课程设计说明书.docx(28页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
数控编程课程设计说明书
综合训练报告书
题目林肯车标零件CAD/CAM与数控加工
应用技术学院 学院
机械设计制造及其自动化专业机设0983班31号
学生姓名吴诚.
指导教师关耀奇王高升郭建新袁平.
完成日期2012.7.3.
湖南工程学院应用技术学院
二○○一二年七月
湖南工程学院
CAD/CAM与数控加工综合训练任务书
题目:
林肯车标零件CAD/CAM与数控加工
姓名吴诚系别应用技术学院专业机械设计制造及其自动化班级0983学号31号
指导老师关耀奇袁平王高升郭建新教研室主任关耀奇
一、训练目的
本综合训练是机械设计制造及其自动化专业教学计划中规定的专业必修课程,是学生进入专业课程学习阶段必须进行的一个重要的实践性教学环节,其目的是提高学生计算机综合应用能力,巩固和加深所学的理论知识,深入了解CAD/CAM软件在产品设计开发和加工制造过程中的作用,掌握产品数控加工的全过程,培养理论联系实际的工作作风和分析问题、解决问题的能力。
二、指定零件(图例)
毛坯尺寸62mm×140mm
图1-2葫芦
三、训练任务
1.应用Mastercam等CAD/CAM软件完成指定零件的CAD/CAM过程。
训练内容:
1)指定零件的几何造型;
2)工艺分析;
3)刀具走刀路径的生成;
4)数控仿真加工;
5)指定数控系统的数控程序生成。
2.指定零件的数控切削加工
训练内容:
1)确定毛坯类型,编制零件的加工工序卡,填写加工程序单;
2)根据已制订的加工工序卡,填写刀具调整单,动手调整、操作相应机床,完成零件的数控加工;
3)正确地选用检验方法及计量器具,对零件进行质量检测和分析。
四、训练要求
1)完成指定零件的3D造型;
2)完成指定零件的2D图,并正确标注好尺寸;
3)对零件进行正确的工艺分析,按指定的格式填写数控加工工艺卡片;
4)刀具路径与指定数控系统的数控程序生成;
5)数控加工零件,并对零件进行质量检测和分析;
6)撰写综合训练说明书(上交电子稿和打印稿),说明书应涵盖整个训练内容,字数不少于3.5千字;
7)答辩与成绩的给定。
CAD/CAM与数控加工综合训练报告
1.零件的CAD/CAM过程
1.1零件CAD
由零件建模所得到的模具上模体图(建模的大致过程、截取几个关键的过程图)
1.1.1车标的大致轮廓。
1.1.2选择【扫略】命令,对画好的曲线进行【扫略】
1.1.3曲面进行偏置,通过【拉伸】,【修剪体】等最后得到林肯车标的3D造型为下图:
1.2零件加工工艺设计
1.2.1确定毛坯类型
1)铣削零件毛坯类型:
100×130×60方料
2)零件材料:
塑料
3)制造方法:
洗削
1.2.2数控加工工艺分析
1.工艺分析
如图所示,零件外形规则,被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值等要求较高。
工件复杂程度一般,包含了平面、圆弧表面、空间圆柱面、内外轮廓、挖槽、钻孔、镗孔、铰孔以及三维曲面的加工,且大部分的尺寸均达到IT8~IT7级精度。
选用机用平口钳装夹工件,校正平口钳固定钳口,使之与工作台X轴移动方向平行。
在工件下表面与平口钳之间放入精度较高的平行垫块(垫块厚度与宽度适当),利用木锤或铜棒敲击工件,使平行垫块不能移动,夹紧工件。
采用试切法对刀,找正工件X、y轴零点,零点位于工件A表面Φ38孔的中心位置,设置Z轴零点与机械原点重合,刀具长度补偿利用z轴定位器设定;有时也可不使用刀具长度补偿功能,而根据不同刀具没定多个工件坐标系零点进行编程加工。
图中A表面为执行刀具长度补偿后的零点表面。
根据零件图样要求给出加工工序为:
1)曲面残料粗加工:
去除坯料外的大部分材料,选用φ10的平底刀。
2)曲面粗加工挖槽:
去除坯料内的的大部分材料,铣出车标基本空间形状。
选用φ4的立铣刀。
3)曲面粗加工平行铣削:
铣出车标基本空间形状。
选用φ3的平底刀
4)曲面精加工平行铣削;精铣车标,选用φ1的球刀。
5)曲面精加工等高外形;曲面精加工同时铣出圆角面。
选用φ1的平底刀。
2.切削参数的选择
各工序及刀具的切削参数见表。
加工步骤
刀具与切削参数
序号
加工内容
刀具规格
主轴转速n/r·
进给速度
/mm·
类型
材料
1
曲面残料粗加工
φ10平底刀
硬质合金
600
200
2
曲面粗加工挖槽
φ4平底刀
硬质合金
600
200
3
曲面粗加工平行铣削
φ3平底刀
硬质合金
600
200
4
曲面精加工平行铣削
φ1球刀
高速钢
800
60
5
曲面精加工等高外形
φ1平底刀
硬质合金
800
60
1.3零件CAM
1.3.1刀具路径的生成
1)曲面粗加工Ⅰ:
加工方式:
曲面残料粗加工,双向切削;
刀具选择:
M10平底刀;
切削参数:
进给率200、Z轴进给率200、提刀速度700、主轴转速600、
加工预留量1.0、最大切削间距50.0、最大Z轴进给2.0
加工面:
2)曲面粗加工Ⅱ:
加工方式:
曲面粗加工挖槽,高速切削;
刀具选择:
M4平底刀;
切削参数:
进给率200、Z轴进给率200、提刀速度700、主轴转速600、
加工预留量0、最大切削间距50、最大Z轴进给0.5
加工面:
3)曲面粗加工Ⅲ
加工方式:
曲面粗加工平行铣削,单向向切削;
刀具选择:
M3平底刀;
切削参数:
进给率200、Z轴进给率200、提刀速度700、主轴转速600、加工预留量1.0、最大切削间距2.0、最大Z轴进给0.5
加工面:
4)曲面精加工Ⅰ
加工方式:
曲面精加工平行铣削,双向切削;
刀具选择:
M1球刀;
切削参数:
进给率60、Z轴进给率60、提刀速度700、主轴转速800、
加工预留量0、最大切削间距2.0、最大Z轴进给0.04.
加工面:
5)曲面精加工Ⅱ
加工方式:
曲面精加工等高外形,单向切削;
刀具选择:
M1平底刀;
切削参数:
进给率60、Z轴进给率60、提刀速度700、主轴转速800、
加工预留量0、最大切削间距2.0、最大Z轴进给0.05
加工面:
1.3.2加工程序的生成
用MastercamX的后处理程式自动生成NC指令代码。
选择【后处理已选择的操作】。
1.4CAM程序清单
通过后置处理产生NC加工程序,按华中HNC-21M系统编程格式编辑经后置处理所产生的程序。
⑤精加工Ⅱ(曲面精加工等高外形),工步⑤
%
O0005(5)
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
N106G0G90G54X-2.513Y-9.47S1000M3
N110Z14.495
N112G1Z9.495F300.
N114X-2.867Y-8.906F500.
N116X-2.889Y-8.896
N118X-3.004Y-8.788
N120X-3.132Y-8.579
N122X-3.207Y-8.44
N124X-3.349Y-7.85
N126X-3.378Y-7.695
N128X-3.451Y-7.262
N130X-3.464Y-7.143
N132X-3.753Y-4.05
N134X-3.778Y-3.72
N136X-3.782Y-3.691
N138X-3.78Y-3.582
……………………
N906X16.861Y9.786
N908X16.94Y6.455
N910X16.982Y3.427
N912G0Z5.2
N914Z25.2
N916M5
N918G91G28Z0.
N920G28X0.Y0.
N922M30
%
零件加工工序卡
湖南工程学院
工序卡
型号
FANUC0iMC
共1页
第1页
图号
0983-XX
名称
林肯车标
零件数量
1
材料
合金
代用材料
塑料
材料数量
1
序号
工步内容
单件/准备
首检
工作者
检验员
1
零件的CAD/CAM
3
车端面、对刀
吴诚
4
曲面残料粗加工
陈安斌
5
曲面粗加工挖槽
李强
6
曲面粗加工平行铣削
李彬
7
曲面精加工平行铣削
王涛
8
曲面精加工等高外形
尹显珮
编制
童鹏程
校对
审核
审定
2.零件的数控加工
2.1、零件毛坯装夹
2.2数控加工仿真
1)打开VNUC仿真软件,
2)选择FANUC0iMC型数控系统。
3)控制器通电、取消急停和机床回参考点。
4)新建并安装毛坯(100mm×130mm×60mm)与基准工具(长度为100mm,刀具半径为10mm)
5)建立工件坐标系(打开辅助视图,塞尺厚度1mm)
注意事项:
当基准刀具离加工毛坯非常近时选用手轮。
记录数据X=-589.100
记录数据Y=-182.380
记录数据Z=-195.940
计算数据:
X=-589.100-50-10-1=-650.100
Y=-182.380-65-10-1=-258.38
Z=-195.940-10-1=-206.940
输入工件坐标。
6)使基准刀具返回参考点。
7)新建刀具并安装刀具。
8)载入NC程序。
9)自动加工仿真。
1曲面残料粗加工:
2曲面粗加工挖槽:
3曲面粗加工平行铣削:
4曲面精加工平行铣削:
⑤曲面精加工等高外形:
3.数控加工
3.1零件图样
加工毛坯为62mm×140mm.
3.2、零件加工工艺分析
此零件的车削加工包括车端面、外圆、圆弧过渡面。
(1)选择刀具:
1号刀车外圆车刀平端面,2号刀车整个轮廓先粗车在精车。
(2)工艺路线:
采用轮廓循环车整个轮廓。
加工阶段分为粗加工和精加工。
(3)确定切削用量:
整个轮廓采用轮廓循环粗车切削深度为3mm,退刀量1mm,粗车主轴转速s=500r/min,进给率为200mm/r;精车主轴转速800r/min,进给率为200mm/r。
3.3填写加工程序单、零件加工工序卡、零件装夹示意图
3.3.1加工程序单
数控加工程序(示例)
程序
说明
程序
说明
O000983
主程序名
G03X26.4Z-60.4R16.8
M03S500T0101
粗车时主轴转速500r/min
G02X30.5Z-71.1R7.2
G00X64Z3
快速定位到循环起点C(64,3)
G03X38.4Z-120R30
G71U3.0R1.0P10Q20U0.3W0.1F300
粗车每次切削深度为3mm,退刀量为1mm粗车的进给率为200mm/r
N20G01X64
完成精车程序段
N10G01X0Z0F200S800
精车的进给率为200mm/r,主轴转速800r/min
G00X100.0Z150.0
快速退回到安全点(100,150)
G03X14.4Z-7.2R7.2
X64.0Z3
快速定位至循环起点C(64,3)
G02X28.3Z-41.0R48
M30
程序结束
3.3.2零件加工工序卡
湖南工程学院
工序卡
型号
CKI6132
共1页
第1页
图号
0983-6
名称
葫芦
零件数量
1
材料
合金
代用材料
塑料
材料数量
1
序号
工步内容
单件/准备
首检
工作者
检验员
1
编写程序
陈安斌
童鹏程
2
仿真、夹紧工件
李强
李彬
3
车端面、对刀
吴诚
尹显珮
4
车外轮廓
王涛
编制
陈安斌
校对
吴诚
审核
审定
3.4零件装夹示意图
选用机用三爪卡盘装夹工件,使之与工作台X轴移动方向平行。
采用试切法对刀,找正工件X、Z轴零点。
工件坐标系及零件装夹示意图
图号
0983-06
名称
葫芦
工序号
01-03
编制
吴诚
日期
2012.7.2
校对
李强
日期
2012.7.2
机床型号
CKI6132
序号
刀具
类型
刀具
规格
工步内容
加工时间
注意事项
操作者
1
圆弧
车刀
高速钢
对刀
10min
吴诚,陈安斌
2
圆弧
车刀
高速钢
车外形轮廓
50min
李强,李彬
3.5加工过程综述
1、机床坐标系、工件坐标系的建立:
开启机床主轴,摇动手轮对刀,将计算出来的工件坐标系输入到G54中。
2、刀具及切削用量的计算与选择
工步l轮廓循环粗加工,切削深度为3mm。
工步2轮廓精加工。
3、各工步的加工操作注意事项:
1)注意Z轴进给量不宜太多。
2)对刀时小心调节手轮并注意倍率的调整,主轴开启正转。
3)注意定义下刀点位置,避免发生碰撞。
4)注意进给量不宜太大。
5)注意Z方向对刀。
3.6检测加工零件,分析超差原因
(1)确定检验方法,选择计量器具:
用游标卡尺检验零件的尺寸精度。
(2)检测加工零件(将测量结果填入记录表)
(3)分析超差原因(无误差者不写)
零件检测记录表
图纸
尺寸
检测用
计量器具
检测尺寸
结论
Φ60mm
游标卡尺
Φ59.90mm
允许范围内
Φ33.6mm
游标卡尺
Φ33.55mm
允许范围内
Φ14.4mm
游标卡尺
Φ14.32mm
允许范围内
120mm
钢尺
119mm
允许范围内
4.心得体会:
通过三周的数控编程设计,我发现它是很注重实际操作应用的一次设计,在这次设计中我用UG绘制三维图,用MasterCam自动编程,利用数控仿真软件加工仿真。
在做数控编程课程设计的中我遇到了许许多多的的问题,暴露了我对于实际操作的缺乏经验,但通过老师和同学的帮助我的问题得到了解决,这样就增加了我各方面的知识。
在课程设计过程中,遇到不懂的指令就去请教老师和同学们,他们给我讲解每个指令的使用,在老师的指导下,我很快就按时编完了加工程序。
三个星期课程设计总算完成了。
我收获了不少的实践经验(切削加工、数控加工仿真)。
通过这次课程设计我们知道以后必须注重实际操作,注重实践的重要性。
这次的设计我增加操作能力,我利用数控机床加工出一个葫芦,由于学校里的机床是华中数控系统跟我们学的西门子、法兰克系统不一样,有些程序代码就不一样,就是因为这个原因花费了我不少的精力,在老师的办公室进进出出,当加工完成之后看到自己的劳动成果心里非常高兴,真是功夫不负有心人啊。
在车削加工中,我能很熟练的对刀了,因为我对了很多把刀,对了很多次刀,真的就是熟能生巧啊。
在以后的工作路上,我们必须勤奋学习不懂就要虚心请教,多去动手操作多积累经验,这样我们才工作的道路上才会前途无量。
下个学期我们就是大四了,大四就要开始去找工作了,面临着就业的压力,我们要通过自己的能力去让别人欣赏你,当遇到不懂的问题的时候必须及时的解决,更多的是我们需要自己去观察、学习、总结。
这样我们才能够学到更多有用的知识。
我要努力让自己具备更强的能力,在工作的时候我们就不会被一些小小的困所打到,我们也就能过胜任许多未来的挑战。
最后,要感谢我们的指导老师王高升、关耀奇、袁平以及郭建新老师。
感谢他们的耐心指导,让我们在设计过程中不断得以进步。
同时还要感谢同学们的帮助。
5.参考资料:
[1]倪小丹,机械制造技术基础,清华大学出版社,2007.3
[2]法拉科(中国)有限公司.编程指南用户文件[M].北京:
法拉科(中国)有限公司,2006
[3]邓奕,关耀奇.华中I型数控系统基于MasterCAM的后置处理[J].湖南工程学院学报,2001(3),52-54
[4]宁立伟,机床数控技术,高等教育出版社,2010.1
- 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:
- 数控 编程 课程设计 说明书