数控技术专业《综合实训》分析方案.pdf

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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
专科综合实训报告
数控技术专业《综合实训》报告
专业
学号
姓名
直属/分校
指导老师
大连广播电视大学
2018年月日
1/19:.
目录
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数控机床简况……………………………………………3
四、主要技术参数…………………………………………………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
2/19:.
数控技术专业《综合实训》报告
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...
二、CK6128数控机床外形图片(如图1-1>:
图1-1
三、CK6128数控机床简况
1、型号:CK6128数控机床
2、应用范围:能够自动完成各种材料<特别是有色金属和不锈钢)的中小型精
密复杂零件车削加工,即可以车内外圆、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的大批量加工制造。
3、可编程控制器<PLC):
可编程控制器的作用是对数控机床进行辅助控制,即把计算机送来的辅助控制指令,经可编
程控制器处理和辅助接口电路转换成强电信号,用来控制数控机床的顺序动作、定时计数,主轴
电机的启动、停止,主轴转速调整,冷却泵启停以及转位换刀等动作。可编程控制器本身可以接
受实时控制信息,与数控装置共同完成对数控机床的控制。
CNC和PLC协调配合共同完成对数控机床的控制,其中CNC主要完成与数字运算和管理有关的功
能,如工件程序的编辑、插补运算、译码、位置伺服控制等,PLC主要完成与逻辑运算有关的动
作,如工件的装夹,***的更换,冷却液的开停等辅助动作,另外它还接收机床操作面板的控制
信息,一方面直接控制机床的动作,另一方面将一部分指令送往CNC用于加工过程的控制。
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。进给伺服系统的性能,
是决定数控机床加工精度和生产效率的主要因素之一
伺服驱动的作用,是把来自数控装置的位置控制移动指令转变成机床工作部件的运动,使工作
台按规定轨迹移动或精确定位,加工出符合图样要求的工件。因为进给伺服驱动系统是数控装置
和机床本体之间的联系环节,所以它必须把数控装置送来的微弱指令信号,放大成能驱动伺服电
3/19:.
动机的大功率信号。本系统采用的伺服电动机有交流伺服电动机。伺服驱动是脉冲式驱动方式。
如果把数控装置比做人的大脑,那么进给伺服驱动系统就是人的四肢。
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:
工程单位参数值
床身上最大回转直径mm
Φ300
滑板上最大回转直径mmΦ145
最大工件长度mm500
主轴转速级数级无级
主轴转速范围r/min150-3000
主电机功率kw4
主轴孔径mm32
定位精度<X/Z)mmX::
重复定位精度<X/Z)mmX::
刀架形式与***工位数立或卧/个立式四工位
刀架转位时间S1
刀架进给最小设定单位mmX::
刀架快移速度X/Zm/minX:3Z:6

工件精度<圆度)mm
圆度:

尾座套筒直径mmΦ60
尾座套筒行程mm145
机床外形尺寸mm1600×900×1500
机床重量kg1050
数控系统型号GSK980TA、GSK928TA、WA-21S等
4/19:.
动力***转速r/min/
C轴分度定位精度<角)秒/
C轴重复定位精度<角)秒/
第二部分: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***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)
5/19:.
零件号101零件名称编制日期2003-10-5
程序号O1011
切削用量
工步号程序段号工步内容***
S功能F功能切深/mm
端面铣刀<φv=90m/minf=

125)S240F300
钻φ32,φ12孔中心钻<φ

中心孔2)S1000F100
钻φ32,φ12孔麻花钻<φv=20m/minf=
3N13
)S550F110
麻花钻<φv=25m/minf=
4N14扩φ32孔至φ30
30)S280F85
v=20m/minf=
钻3-φ6孔至尺麻花钻<φ
5N15
寸6)
S1100F220
粗铣φ60沉孔及立铣刀<φv=20m/minf=
6N165
沟槽18,2刃)S370F110
钻4-M8底孔至φ麻花钻<φv=20m/minf=
7N17
)S950F140
镗φ32孔至φ镗刀<φv=80m/minf=

)S830F120
端面铣刀<φv=120m/minf=

125)S320F280
v=6m/minf=
10N20铰φ12孔至尺寸铰刀<φ12)
S170F42
精镗φ32孔至尺微调精镗刀<v=90m/minf=

寸φ32)S940F75
精铣φ60沉孔及立铣刀<φv=25m/minf=

沟槽至尺寸18,4刃)S460F150
倒角刀<φv=20m/minf=
13N23φ12孔口倒角
20)S550F110
3-φ6,M8孔口麻花钻<φv=20m/minf=
14N24
)S830F120
15N25攻4-M8螺纹成丝锥<M8)v=8m/min
6/19:.
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。
7/19:.
②外轮廓加工
定位基准:确定零件轴线为定位基准;
装夹方式: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)***选择
将所选定的***参数填入表2-3轴承套数控加工***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***卡片
产品名称或代号零件名称轴承套零件图号
8/19:.
序号***号***规格名称数量加工表面
1T01450硬质合金端面1车端面
车刀
2T02φ5㎜中心钻1钻φ5㎜中心孔
3T03φ26㎜钻头1钻底孔
4T04镗刀1镗内孔各表面
5T05930右手偏刀1从右至左车外表面
6T06930左手偏刀1从左至右车外表面
7T07600外螺纹车刀1车M45螺纹
2-3
<6)切削用量选择
根据被加工表面质量要求、***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v=πdn/1000和v=nf,计算主轴转速与进给速度<计算过程
cf
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
~㎜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
产品名称或代号零件名称零件图号
单位名称
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
***、刀柄规
工步内容主轴转速进给速度背吃刀量
工步号***号格备注
<尺寸单位㎜)//㎜.min/㎜
/㎜
第三部分:编制数控加工程序
要求: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)。
9/19:.
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,×80;
③×40圆柱,×20圆柱;
④车右端圆弧,车圆锥,;
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×)的底径:
d’=d-2×=(38-2××>=
②确定背吃刀量分配:lmm、、、。
<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
;快速退刀
10/19:.
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
;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
;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
;快速退刀
N240G00X0;快速进刀
N250G03X23Z-11CR=;
-18;快速进刀
-20;
-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
-42;倒角
N380Z-60;
;
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)
;
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
11/19:.
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
;快速进刀
N600LWJG;调子程序车第一条螺纹
;快速进刀
N620LWJG;调子程序车第一条螺纹
;快速进刀
N640LWJG;调于程序车第一条螺纹
N650G00X37Z-;快速进刀
N660LWJG;调子程序车第二条螺纹
;快速进刀
N680LWJG;调子程序车第二条螺纹
;快速进刀
N700LWJG;调子程序车第二条螺纹
;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。
12/19:.
6-M6深
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
材料铝零件号001程序号0030
主轴转速进给速度***
操作序号内容
号数类型直径/mm
/-1/-1
1中心钻15008014mm钻头4
2扩钻200010025mm钻头5
3攻螺纹2002003M6攻螺纹6
4铣斜槽2300100、18046mm铣刀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
13/19:.
N40M00开始Ф5mm钻孔
N50M03S1500
,建立长度补偿

-,孔深7mm,返回R点
F80

N90G99Y-
N100G99X0Y-
N110G99X--

N130G80M05取消循环钻孔指令、主轴停
N140G28X0Y0Z50回参考点
N150G49M00开始扩孔
N160M03S2000


-


N200G99Y-
N210G99X0Y-
N220G99X--

N240G80M05取消循环扩孔指令、主轴停
N250G28X0Y0Z50
N260G49M00开始攻螺纹
N270M03S200


-
F200

N305G99Y-10
N310G99X0Y-
N320G99X--

N340G80M05取消螺纹循环指令、主轴停
N350G28X0Y0Z50
N360G49M00铣槽程序
N370M03S2300
N380G90G43G00X-


14/19:.
N400G01Z0F180
-


N440X--
N450G01Z-


N480G28X0Y0Z50
N490M30
第四部分;绘制CAD零件图
一、盘类零件图
15/19:.
二、轴套零件图
16/19:.
三、轴类零件图
17/19:.
四、槽形零件图
18/19:.
6-M6深
19/19