數(shù)控加工技術(shù)試驗周試驗報告完美

1、數(shù)控加工技術(shù)實驗周實踐報告一、數(shù)控加工技術(shù)實驗周的目的和意義本學(xué)期課程安排緊密，各學(xué)科實驗任務(wù)密集，使得本學(xué)期的學(xué)習(xí)生活緊張而又 充實。但同時，這又造成了單科實驗的單一型、不完整性，及有些應(yīng)學(xué)、應(yīng)會、應(yīng) 實踐而由于學(xué)時等的限制而無法在正常實驗時間進行實踐等弊端，因此在學(xué)期末開 設(shè)數(shù)控加工技術(shù)實驗周，讓學(xué)生結(jié)合自身的實際學(xué)習(xí)情況，對各部分知識進行查缺 補漏，同時進行相關(guān)知識的再學(xué)習(xí)和再實踐就顯得尤為重要。在數(shù)控加工技術(shù)實驗 周期間，學(xué)生應(yīng)將所學(xué)到的各學(xué)科的知識串聯(lián)起來， 綜合運用數(shù)控加工技術(shù)、 CAD/CAM 技術(shù)、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)等學(xué)科的相關(guān)知識，對要加工的零件進行工藝分析、實體 造型、加工軌

2、跡生成以及數(shù)控加工程序代碼生成、模擬仿真加工等工作，同時提高 自身分析、解決實際問題的綜合能力。綜上所述，數(shù)控加工技術(shù)實驗周的開設(shè)使學(xué) 生能夠有條件進行綜合性的實踐分析，為將來從事數(shù)控加工或其他相關(guān)工作打下堅 實的基礎(chǔ)。因此，這是一次有意義并且很難得的進行綜合實踐的機會。二、實驗周實踐日期、地點及設(shè)備1.實踐日期： 2012年 6月18日 2012年 6月 21日。2. 實踐地點：機電學(xué)院機床實驗室（工程訓(xùn)練中心橋下） 。3.所用設(shè)備：XK5032數(shù)控銑床，機用平口鉗，百分表和磁力表座，量棒，厚薄 規(guī)，扳手，銅棒等。三、加工工件工序圖樣1.【兩軸加工工件】圖1兩軸加工工件實體造型工序思路:根據(jù)

3、給出的兩軸加工工件零件圖在 CAXA制造工程師中進行實體造型。 首先進行實體底板的造型，選定 XOY平面后進行草圖繪制，再利用拉伸增料進行底 板的造型；然后選擇實體底板的上表面繼續(xù)進行草圖繪制，并利用拉伸增料分別得 到圓形底板和正五邊形底板，利用拉伸除料得到四個孔。最終得到實體造型如圖1所示。2.【三軸加工工件】圖2三軸加工工件實體造型工序思路:根據(jù)給出的三軸加工工件零件圖在 CAXA制造工程師中進行實體造型。 首先利用拉伸增料進行矩形底板的建模。然后在底板的上表面繪制零件草圖，向上 方進行拉伸增料。接下來進行孔和上端四周的拉伸除料。接著進行中心部分的拉伸 除料，最后定義一個基準面，在該基準面

4、內(nèi)繪制草圖，進行實體拉伸生成曲面。最 終得到實體造型如圖2所示。四、工藝分析1. 【兩軸加工工件】圖3兩軸加工零件圖零件圖紙分析：如圖3所示，該零件底部為一個100mnX 80mnX 18mmB勺長方體,其上是一個直徑60mm高6mm勺圓柱體，圓柱體之上又有一個底面為內(nèi)接正五邊形高 為6mm勺底板，在長方體上分布了四個直徑為12mm深為6mn的孔。該零件的最大厚度為30mm毛坯選擇：零件毛坯是一個長方體，已在其他機床上已加工成100mnX 80mnX30mnr的長方體。機床選擇：選擇立式數(shù)控加工中心進行該零件的加工。工裝夾具選擇：選用長寬兩方向相對面作為水平方向（XY方向）的基準；選用底面作為

5、高度方向（Z方向）的基準，使用這些已加工過的底面為定位基準，用通用 臺虎鉗夾緊工件左右兩側(cè)面，臺虎鉗固定于加工中心工作臺上。工序劃分：由于零件毛坯已在其他機床上面進行過加工，其尺寸與零件的尺寸 很相近，所以只需加工 100mm< 80mnX 30mm的長方體上方的部分，材料的切削量不 大。加工時用兩道工序，工序順序：（1）平面輪廓加工凸臺（分粗、精銑）（2）平面區(qū)域加工孔（分粗、精銑）刀具選擇：采用直徑12 mm勺平底立銑刀（高速鋼），并把刀具的半徑輸入刀具 參數(shù)表中（粗加工R=6.5、精加工取修正值）。確定切削用量:精加工余量0 .5mm,主軸轉(zhuǎn)速500 r/min，進給速度40mm/

6、mir。2. 【三軸加工工件】圖4三軸加工零件圖零件圖紙分析:如圖4所示，該零件由一個 108mM 88mm< 12mmB勺長方體，以 及上部的直線和十五段 R5mnS勺圓弧、八段 R10mm勺圓弧、一段 RlOOmnS勺圓弧、一 段R300mm勺圓弧、四個 R5mm勺圓以及四個 R8mnil勺圓組成。該零件的最大厚度為 30mm毛坯選擇:零件毛坯是一個長方體， 在其他機床上已加工成 108mm< 88mm< 30mm 的長方體。已在其他機床加工完成。機床選擇：選擇立式數(shù)控加工中心進行該零件的加工。工裝夾具選擇：要加工的零件為長方體，而經(jīng)過加工的長方體坯料，平行度、 垂直度、

7、尺寸精度都已得到保證?？梢赃x用長寬兩方向相對面作為水平方向(XY方向)的基準(兩邊碰數(shù)分中)；選用底面作為高度方向(Z方向)的基準。這些基準面 在數(shù)控加工過程中不再加工， 作為加工基準可以保證基準的準確性和前后的統(tǒng)一性。 所以選用平口鉗進行裝夾。工序劃分：對該零件的加工時，用三道加工工序進行加工。(1) 采用平面輪廓加工對上部分的四周進行加工；(2) 對四周的四個凹槽以及四個孔利用平面區(qū)域加工方法進行加工；(3) 利用曲面區(qū)域加工方法對中心的曲面凹槽進行加工。刀具選擇：平面輪廓加工和平面區(qū)域加工時都采用D6mn和D4mn的端銑刀，在進行曲面區(qū)域加工時使用D6, r3的球頭銑刀確定切削用量：精加

8、工余量0 .2mm,主軸轉(zhuǎn)速1000 r/min，進給速度80mm/mir。五、數(shù)控編程1.【兩軸加工工件】首先進行加工前的準備工作，設(shè)定加工刀具，選用D12mn的平底立銑刀，如圖5所示。然后進行必要的后置設(shè)置，根據(jù)當(dāng)前的機床，設(shè)置各參數(shù)，如圖6所示。圖5圖6為了快速完成加工過程，這里采用知識加工的方法加工該正五邊形底板。首先進行知識庫參數(shù)設(shè)置，為以后的知識加工中的粗加工、半精加工、精加工預(yù)先設(shè)置好合理的加工工藝參數(shù)，如圖 7所示。圖7圖8分別設(shè)置粗加工模板參數(shù)、半精加工模板參數(shù)、精加工模板參數(shù)，分別如圖8、圖9、圖10所示并保存設(shè)置好的加工參數(shù)，這樣連桿知識加工的參數(shù)設(shè)置就完成了。圖9圖10

9、知識加工操作，選擇知識加工中已經(jīng)存在的加工模板，根據(jù)零件的整體特征以及零件加工過程完成工件的加工。步驟如圖11、圖12、圖13所示。圖11圖12圖 13單擊“完成”后立即生成加工過程的加工軌跡、加工代碼以及加工工藝單。工件 的知識加工就完成了。如圖 14、圖 15 所示。圖 14圖 15 兩軸加工工件知識加工由于該兩軸加工工件的整體形狀是較為陡峭，整體加工選擇等高粗加工，精加工 采用等高精加工。首先設(shè)置粗加工參數(shù)，生成等高粗加工刀具軌跡，如圖16、圖 17所示。圖 16 圖 17 等高粗加工的加工軌跡將等高粗加工生成的軌跡進行隱藏，然后進行等高精加工。等高精加工的參數(shù)設(shè) 置如圖 18 所示。精

10、加工參數(shù)設(shè)置完成后進行等高精加工軌跡的生成。 然后將粗加工的 軌跡進行顯示。最后生成等高粗加工和等高精加工的程序的NC代碼。至此，兩軸加工工件的數(shù)控編程就完成了。生成軌跡后的兩軸工件的加工軌跡如圖19 所示。圖 18圖 19 兩軸加工的加工軌跡2. 【三軸加工工件】首先，根據(jù)上述步驟，得到三軸加工工件的知識加工及其軌跡明細單。圖 21 三軸加工工件知識加工圖 20D6mn和 D4mnS勺進行后置設(shè)置，為平面輪廓加工和平面區(qū)域加工選取刀具，選用端銑刀。平面輪廓加工的參數(shù)設(shè)置如圖 22所示，設(shè)置好參數(shù)后分別按照提示進行操作 來生成平面輪廓加工和平面區(qū)域加工的軌跡；曲面區(qū)域加工選用 D6mmr3 m

11、m的球銑刀,刀的參數(shù)設(shè)置如圖23所示，設(shè)置好其余參數(shù)后，進行曲面區(qū)域加工軌跡的生成。圖22圖23所有軌跡都生成好之后，進行數(shù)控加工程序 NC 代碼的生成。生成軌跡后的曲面實 體的加工軌跡如圖24所示。圖24三軸加工的加工軌跡六、數(shù)控加工仿真1.首先根據(jù)加工要求選擇相應(yīng)的加工機床。在本實驗周的仿真加工過程中，我選用的是FANUC 01控制系統(tǒng)的北京第一機床廠 XKA714/B的立式加工中心。2.按下控制面板上的啟動按鈕，檢查緊急停止按鈕如果沒有松幵則圖25圖26將其松幵。3. 將機床的X、Y、Z軸分別回零。4. 根據(jù)加工的零件類型及工藝要求，定義合適的毛坯。其中，兩軸加工工件為100mm<

12、 80mm< 30mn勺勺長方體；三軸加工工件為 108mnX 88mnX 30mnrB勺長方體。5. 根據(jù)工藝要求中的零件的裝夾要求，選用合適的夾具對零件毛坯進行裝夾6將裝夾好的零件安放在機床的工作臺的合適位置7.按照工藝要求選取加工時需要使用的刀具，將其放在加工中心的刀庫中8.數(shù)控程序的導(dǎo)入。點擊操作面板上的編輯鍵回 ，編輯狀態(tài)指示燈變亮?xí)r已進入編輯狀態(tài)。點擊MDI鍵盤上的CRT界面轉(zhuǎn)入編輯頁面。再按菜單軟鍵操作，在出現(xiàn)的下級子菜單中按軟鍵 ，按菜單軟鍵READ，轉(zhuǎn)入如圖27所示界面, 點擊MDI鍵盤上的數(shù)字/字母鍵，輸入“OX'（x為任意不超過四位的數(shù)字），按軟鍵EXEC；

13、 點擊菜單“機床/DNC傳送”，在彈出的對話框（如圖29）中選擇所需的NC程序，按“打 幵”確認，則數(shù)控程序被導(dǎo)入并顯示在 CRT界面上（如圖28）。圖28圖27圖299.對刀。剛性靠棒X，Y軸對刀，剛性靠棒采用檢查塞尺松緊的方式對刀，具體過程如下（采用將零件放置在基準工具的左側(cè)的方式）。點擊菜單“機床/基準工具”，彈出的基準工具對話框中，左邊的是剛性靠棒基準工具，右邊的是尋邊器。如圖30圖30X軸方向?qū)Φ叮狐c擊操作面板中的“手動”按鈕 網(wǎng)，手動狀態(tài)燈亮盂，進入“手 動”方式。點擊 MDI鍵盤上的P2 |,使CRT界面上顯示坐標值；借助“視圖”菜單中的動態(tài)旋轉(zhuǎn)、動態(tài)放縮、動態(tài)平移等工具，適當(dāng)點

14、擊E , S3, ”，昭，S3, 53按鈕, 將機床移動到如下圖所示的大致位置。移動到大致位置后，可以采用手輪調(diào)節(jié)方式移 動機床，點擊菜單“塞尺檢查/1mnf,基準工具和零件之間被插入塞尺。在機床下方顯 示局部放大圖。（緊貼零件的紅色物件為塞尺） 點擊操作面板上的“手動脈沖”按鈕畫顯示手輪將手輪對應(yīng)軸旋鈕龍目置于X檔，調(diào)節(jié)手輪進給速度旋鈕上點擊鼠標使手動脈沖指示燈變亮|,采用手動脈沖方式精確移動機床，點擊左鍵或右鍵精確移動靠棒。使得提示信息對話框顯示“塞尺檢查的結(jié)果：合適”。記下 塞尺檢查結(jié)果為“合適”時 CRT界面中的X坐標值，此為基準工具中心的 X坐標，記為X!；將定義毛坯數(shù)據(jù)時設(shè)定的零件

15、的長度記為 X2 ；將塞尺厚度記為X3 ；將基準工 件直徑記為X4。則工件上表面中心的 X的坐標為基準工具中心的 X的坐標減去零件長 度的一半減去塞尺厚度減去 基準工具半徑，記為 X。Y方向?qū)Φ恫捎猛瑯拥姆椒?。得到工件中心的Y坐標，記為Y。完成X, Y方向?qū)Φ逗?，點擊菜單“塞尺檢查/收回塞尺”將塞尺收回，點擊“手動”按鈕,手動燈亮,機床轉(zhuǎn)入手動操作狀態(tài),點擊國按鈕，將Z軸提起，再點擊菜單“機床/拆除工具”拆除基準工具塞尺法Z軸對刀，銑床Z軸對刀時采用實際加工時所要使用的刀具。點擊菜單“機床/選擇刀具”或點擊工具條上的小圖標田，選擇所需刀具。裝好刀具后，點擊操作面 的S3,國，S3,按鈕，將機床

16、移到如圖18-3-3-1的大致位置。類似在X,板中的“手動”按鈕手動狀態(tài)燈亮系統(tǒng)進入“手動”方式。利用操作面板上Y方向?qū)Φ兜姆椒ㄟM行塞尺檢查，得到“塞尺檢查：合適”時Z的坐標值，記為Z1則坐標值為Z1減去塞尺厚度再減去零件毛坯厚度后數(shù)值為Z坐標原點，此時工件坐標系在工件下表面。10.工件坐標系的設(shè)定在MDI鍵盤上點擊制鍵，按菜單軟鍵坐標系，進入坐標系參數(shù)設(shè)定界面用方 位鍵_ _J_J選擇所需的坐標系和坐標軸。利用MDI鍵盤輸入通過對刀所得到的工件坐標原點在機床坐標系中的坐標值。首先將光標移到G54坐標系X的位置，在MDI鍵盤上輸入數(shù)值，按菜單軟鍵輸入或按T，參數(shù)輸入到指定區(qū)域。按創(chuàng)鍵可逐個字

17、符刪除輸入域中的字符。點擊 匚，將光標分別移到Y(jié)、Z的位置，輸入相應(yīng)的坐標值。綜上所述，完成以上操作后就可以進行模擬銑削加工。七、心得與體會為期一周的數(shù)控加工技術(shù)實驗周結(jié)束了，我覺得從中收獲良多。我們從中學(xué)到了 很多課本上沒有的知識，積累了許多實際加工中的經(jīng)驗，為以后從事相關(guān)工作打下了 一個堅實的基礎(chǔ)。由于加工設(shè)備的有限以及數(shù)控機床的磨損，因此我們原本實際的機 床操作改成了利用仿真軟件進行仿真加工。首先，借助CAXA制造工程師進行實體造型和刀具軌跡的生成，由于我們在本學(xué)期的CAD/CAM課程中也使用過CAXA制造工程師，因此在這一過程中還是比較順利的，但是也存在諸多的不足，如不能夠深入理解刀具 仿真軌跡的含義及其他多種生成方法。另外，在進行工件的工藝分析時，機械制造基 礎(chǔ)的相關(guān)知識掌握的并不扎實，給這次的數(shù)控加工實驗周的報告分析帶來了問題，并 在進行加工軌跡的生成時存在不少的問題。但是經(jīng)過小組成員的群策群力，大家思維 積極踴躍，集中集體的力量最終圓滿的解決了問題。仿真軟件的使用時我遇到的一大難題，由于之前沒有接觸過類似的軟件，因此在進行仿真的過程中需要邊用邊學(xué)， 根據(jù)使用說明書去查找解決問題的方法，慚愧的講,在這一周的時間里我對這個軟件的掌握依然不盡人意，只能達到簡單應(yīng)用的水平。從 這件事上我也看出了自己的不足，對新知