数控技术课程设计说明书 SIEMENS810D数控铣床操作与加工仿真

数控技术课程设计题目：SIEMENS810D数控铣床操作与加工仿真专业班级：机制三班学生姓名：姜子刚学号：0704102070指导老师：刘军说明数控技术课程设计实习是高等本科机械专业中重要的一个实践环节。是在学生学完技术基础课和专业课进行的。是培养学生理论联系实际、解决生产实际问题能力的重要步骤。通过对数控机床加工程序的编制、数控系统设计总体方案的拟定，使学生综合运用所学的机械、电子和计算机的知识，进行一次数控技术的实践性训练。从而培养学生具有加工编程能力，初步设计计算能力以及分析和处理生产中所遇到的数控技术方面技术问题的能力。学生：姜子刚2010年10月4日目录1．SIEMENS810D数控加工样品一………………………………………………41.1样品分析……………………………………………………………………41.2样品工艺分析及确定工艺路线，选择数控机床设备……………………41.3编制加工程序………………………………………………………………51.4使用仿真软件进行加工仿真………………………………………………72．SIEMENS810D数控加工样品二………………………………………………172.1样品分析……………………………………………………………………182.2样品工艺分析及确定工艺路线，选择数控机床设备……………………192.3编制加工程序………………………………………………………………212.4使用仿真软件进行加工仿真………………………………………………233．SIEMENS810D数控加工样品三…………………………………………………………263.1编写加工程序…………………………………………………………………303.2使用仿真软件进行加工仿真………………………………………………………334.参数设置…………………………………………………………………………34参考文献……………………………………………………………………………………341.SIEMENS810D数控加工样品一1.1零件分析（1）零件图样如上图，此零件一个凸台和四个阶梯孔组成。材料为08F低碳钢，毛坯尺寸mmmmmm654525。（2）精度分析本零件精度要求由刀具保证。由于尺寸精度要求主要通过在加工过程中的准确对刀，故此必须正确设置刀补及磨耗，以及正确制定合适的加工工艺措施来保证。（3）表面粗糙度零件的粗糙度要求需要通过选用合适的刀具及其几何参数，正确的粗精加工路线，合适的切削用量及冷却液等措施来保证。1.2工艺分析及确定工艺路线，选择数控机床设备（1）确定装夹方案，定位基准，编程原点。由于毛坯为长方形，用工艺板或平口钳夹紧定位。由于工件结构简单，换算容易，故编程原点选为毛坯的上端面左下顶点。（2）制定加工方案及加工路线图1根据工件的形状及加工要求，选用数控铣床加工。数控系统为SIEMENS810D系统。加工路线为：铣平面→钻mm8通孔→铣mm10台阶孔。（3）刀具的选用根据加工内容，可选用mm8平底刀铣平面，mm8直柄麻花钻mm8通孔，mm10平底刀铣mm10台阶孔。具体情况见下表。表1.1刀具选用序号刀具号刀具名称及规格刀具半径数量加工表面1T1平底刀84000DZmm81上表面2T28钻头mm81mm8通孔3T3平底刀104000DZmm81mm10台阶孔（4）确定加工参数主轴转速（n）：高速钢材料的刀具切削低碳钢工件时切削速度v取45~60m/min，根据公式Dvn1000及加工经验，主轴转速取为min/1000r。(5)制定加工工艺经上述分析，加工工艺见表1.2：表1.2加工工艺表材料08F低碳钢零件号0001系统SIEMENS810D工步号工步内容刀具转速/（r/min）进给速度/（mm/min）1铣上端面T110003002mm8通孔T210002003mm10台阶孔T38002001.3编写加工程序加工程序表如图1.3所示。表1.3加工程序卡程序号O0010编程系统SIEMENS810D序号程序简要说明N010G54N015T1D1N020M6N025M3S1000N030G0X0Y-5Z5N035G1Z-10F300确定工件坐标系换刀T1，刀具补偿号D1换刀主轴正转，转速为1000r/min刀具中心从换刀点快速走到下刀点刀具以F300mm/min的进给速率下刀N040Y50N045X7N050Y-5N055X14N060Y50N065X21N070Y-5N075X44N080Y50N085X51N090Y-5N095X58N100Y50N105X65N110Y-5N115G0Z200N120M5N125T2D2N130M6N135M3S1000N140G0X50Y10Z50N145G1Z-30F200N150Z5N155G0X50Y35N160G1Z-30F200N165Z5N170G0X15Y35N175G1Z-30F200N180Z5N185G0X15Y10N190G1Z-30F200N195Z5N200G0Z200N205M5N210T3D3N215M6N220M3S800N225G0X15Y10Z50N230G1Z-15F200N235Z5N240G0X15Y35N245G1Z-15F200N250Z5N255G0X50Y35刀具从点（0，-5）走到点（0，50）刀具从点（0，50）走到点（7，50）刀具从点（7，50）走到点（7，-5）刀具从点（7，-5）走到点（14，-5）刀具从点（14，-5）走到点（14，50）刀具从点（14，50）走到点（21，50）刀具从点（21，50）走到点（21，-5）刀具从点（21，-5）走到点（44，-5）刀具从点（44，-5）走到点（44，50）刀具从点（44，50）走到点（51，50）刀具从点（51，-5）走到点（58，-5）刀具从点（58，-5）走到点（58，50）刀具从点（58，50）走到点（65，50）刀具从点（65，50）走到点（65，-5）刀具从点（65，50）走到点（65，-5）刀具快速退回到Z200处主轴停止换刀T2，刀具补偿号D2换刀主轴正转，转速为1000r/min刀具中心从换刀点快速走到下刀点刀具以F200mm/min的进给速率下刀刀具以F200mm/min的进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速走到下一个下刀点刀具以F200mm/min的进给速率返回参考平面刀具以F200mm/min的进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速走到下一个下刀点刀具以F200mm/min的进给速率下刀刀具以F200mm/min的进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速走到下一个下刀点刀具以F200mm/min的进给速率下刀刀具以F200mm/min的进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速回到Z200处主轴停止换刀T3，刀具补偿号D3换刀主轴正转，转速为800r/min刀具中心从换刀点快速走到下刀点刀具以F200mm/min的进给速率下刀刀具以F200mm/min的进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速走到下一个下刀点刀具以F200mm/min的进给速率下刀刀具以F200mm/min的进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速走到下一个下刀点N260G1Z-15F200N265Z5N270G0X50Y10N275G1Z-15F200N280Z5N285G0Z200N290M5N295M30刀具以F200mm/min的进给速率下刀刀具以F200mm/min的进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速走到下一个下刀点刀具以F200mm/min的进给速率下刀刀具以F200mm/min的进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速回到Z200处主轴停止程序结束1.4使用仿真软件进行加工仿真1.4.1选择机床如图2点击菜单“机床/选择机床…”，在选择机床对话框中控制系统选择SIEMENS，机床类型选择立式铣床并按确定按钮，此时界面如图3所示。在机床窗口点右键，点选项，可以去掉机床罩。图2图31.4.2机床回零在操作面板上点击按钮画面将转入会零模式，打开进给开关选择X轴再点击按钮此时X轴将回零，相应X轴的回零指示灯亮，CRT上的X坐标发生变化，同样，进行以上操作可以将Y、Z轴回零。此时CRT和操作面板上的指示灯如图4所示1.4.3安装零件点击菜单“零件/定义毛坯…”，在定义毛坯对话框（如图5）中将零件尺寸改为高30、长65和宽45，并按确定按钮。点击菜单“零件/安装夹具…”，在选择夹具对话框（如图6）中，选择零件栏选取“毛坯1”，选择夹具栏选取“平口钳”，夹具尺寸用缺省值，并按确定按钮。点击菜单“零件/放置零件…”，在选择零件对话框（如图7）中，选取名称为“毛坯1”的零件，并按确定按钮，界面上出现控制零件移动的面板，可以用其移动零件，此时点击面板上的退出按钮，关闭该面板，此时机床如图8所示，零件已放置在机床工作台面上。图4图51.4.4输入数控程序数控程序可以通过记事本或写字板等编辑软件输入并保存为文本格式文件，也可直接用SIEMENS系统的MDI键盘输入。本文前面的代码可存为一TXT程序文件“S810MILLDOCU.txt”。点击菜单“机床/DNC传送…”，在打开文件对话框（如图9）选取图6图7图8文件“S810MILLDOCU.txt”，点击打开按钮。点击控制面板的右下角“键盘”，点击相对应的软健Program、Partprogram，打开SIEMENS系统的MDI键盘，点击切换机床控制面板。此时界面如图10所示。也可以这样：按软键，CRT界面下方显示菜单命令条。在菜单命令条上按软键，进入“programOverview”界面。如图10所示。在弹出的下级子菜单中按软键，点击菜单“机床/DNC传送”，在弹出的如图11所示的对话框中选择所需的数控程序，并打开。点击软键，弹出如图12所示的“Insert”界面。按软键确认。此时DNC程序已经导入。图9图10再次按软键，切换到主菜单命令条，按软键，再按软键，经过DNC传送的程序的文件名显示在“ProgramOverview”框中。如图13所示点击工具条上的小图标，使控制面板切换到MDI键盘，利用键盘上的，选择所需的数控程序。点击MDI键盘上的，键将光标移动到你所需的程序上，在点击软键“Select”，再点击按钮，CRT如图14所示；即可输入预先编辑好的数控程序。图11图12图131.4.5检查运行轨迹按下键，切换到Machine状态下。按机床控制健盘上的，然后按CRT上的软键“Programcontrol”再配合Siemens键盘方向键移到上，按下，将此选项打上勾，再点击CRT上的软键“OK”，切换到机床控制键按，进入自动模式，通过来控制程序的运行和停止，即可观察数控程序的运行轨迹。按钮表示单行执行。可使程序重置。此时也可通过“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等方式对三维运行轨迹进行全方位的动态观察，运行轨迹如图15所示。图14图151.4.6对基准、装刀具运行轨迹正确，表明输入的程序基本正确，数控程序以零件上表面中心点为原点，下面将说明如何通过对基准来建立工件坐标系与机床坐标系的关系。点击菜单“机床/基准工具…”，在基准工具对话框中选取左边的刚性圆柱基准工具，其直径为14mm，如图16;点击切换到手动模式，利用操作面板上的按钮，X、Y、Z轴的控制钮，将机床移动到如图17所示的大致位置。图16图17点击菜单“塞尺检查/1mm”，首先对X轴方向的基准，将基准工具移动到如图18所示的位置，通过调节操作面板上的点动倍率、、和按钮移动基准工具，使得提示信息对话框显示“塞尺检查的结果：合适”记下此时CRT中的X坐标：-459.5此为基准工具中心的X坐标，故工件中心的X座标为-459.5-1（赛尺）-14/2（基准工具）-65（工件）=-532.5，同样可得到左下端点的Y座标为-437.5。X，Y方向基准对好后，点击菜单“塞尺检查/收回塞尺”收回了塞尺，抬高并点击“机床/拆除工具”拆除基准工具，点击菜单“机床/选