数控技术(B)实验指导书

北京理工大学珠海学院数控技术（B）实验指导书机械与车辆学院机电教研室2014.2实验一数控铣床平面铣削自动编程一、实验目的（1）了解数控铣削的工艺分析方法与工艺设计；（2）熟悉公共项目的设置；（3）熟悉数控铣床平面铣削加工刀具路径的创建方法；（3）掌握后处理数控程序的自动生成方法。二、实验装置计算机，UGNX6.0软件。三、实验性质与实验进行方式技能性实验，必做。四、实验内容与步骤（一）零件工艺分析1．零件概述心形凹模零件如图1-1所示的，草图如图1-2所示，长方体高度为30mm，其下凹部位为一个心形的直壁凹模，凹槽由6段相切的圆弧组成，上表面与底面均为平面，形状较为简单，心形深度为16mm。毛坯为180mm×140mm×30.5mm的长方体。图1-1心形凹模立体图图1-2心形凹模草图2．工艺分析需要对心形凹模进行上表面的精加工和凹槽的粗、精加工。以底面固定安装在数控机床工作台上。⑴工件坐标系原点设置。为方便进行对刀，将工件坐标系设置在顶部平面的心形中心位置，如图1-1和图1-2所示。⑵加工工步分析。由于本零件的形状较为简单，可以使用平面铣加工，没有尖角或者很小的圆角，同时表面没有特别的要求，可以使用φ16mm的平底立铣刀进行加工，可以避免换刀操作。本零件加工分以下3步：①第1次平面精加工。每刀切削侧向步距取9.6mm；设置主轴转速为1500r/min，进给速度为300mm/min。②第2次凹槽粗加工。每刀切削侧向步距取6mm；采用分层切削，每层切削深度为0.5mm，设置主轴转速为1000r/min，进给速度为500mm/min。③第3次侧面精加工。采用分层切削，每层切削深度为1mm，设置主轴转速为1500r/min，进给速度为300mm/min。（二）公共项目设置1．进入加工模块2．固定导航器3．设置安全高度4．设置毛坯注意：在Workpice节点创建的实心体毛坯对平面铣操作的创建没有直接影响，不是操作的参数，仅仅是满足最后验证刀轨的需要。预先在建模界面下创建好180mm×140mm×30.5mm的半透明长方体作为毛坯。图1-3半透明的长方体毛坯5．设置加工公差6．创建刀具在【插入】工具栏上单击【创建刀具】按钮，系统弹出如图1-4所示的“创建刀具”对话框，在“名称”文本框中输入“D16”，单击对话框中的“确定”按钮，系统弹出如图1-5所示的“铣刀-5参数”对话框，在“直径”文本框中输入“16”，单击对话框中的“确定”按钮。（三）面铣削精加工1．创建面铣削操作2．指定面边界3．刀轨设置4．设置进给和速度5．生成刀轨6．检验刀轨7．后处理（四）平面铣粗加工1．创建平面铣操作2．指定几何体⑴指定部件边界。⑵指定毛坯边界。⑶指定底面。图1-4“创建刀具”对话框图1-5“铣刀-5参数”对话框3．刀轨设置⑴切削模式。选择“跟随周边”模式。⑵步距。采用系统默认选项“%刀具平直”、“平面直径百分比”为40.0。⑶切削层。⑷切削参数。⑸非切削移动。⑹进给和速度。注意：使用“用户定义”方式指定切削深度的“最大值”与“最小值”，产生的切削可以在指定值范围内进行分配，以使平面部分能最好地被切削。4．生成刀轨5．检验刀轨6．后处理（五）侧面精加工1．复制平面铣粗加工操作2．设置方法3．设置切削模式4．设置切削层5．设置切削参数6．设置进给和速度参数7．生成刀轨8．检验刀轨9．后处理10．保存文件五、实验参考文献[1]吴明友编《UGNX6.0中文版数控编程》北京：化学工业出版社2010年[2]吴明友编《UGNX6.0中文版数控铣削》沈阳：辽宁科学技术出版社2010年实验一《数控铣床平面铣削自动编程》实验报告班级姓名学号成绩课程名称暃二地二辳地一实验项目性质技能演示综合设计其他实验名称实验目的：实验装置：实验主要步骤：实验总结：比较数控铣削手工编程与自动编程的优缺点，并写出你的认识和体会实验二数控铣床曲面铣削自动编程一、实验目的（1）了解数控铣削的工艺分析方法与工艺设计；（2）熟悉公共项目的设置；（3）熟悉数控铣床曲面铣削加工刀具路径的创建方法；（3）掌握后处理数控程序的自动生成方法。二、实验装置计算机，UGNX6.0软件。三、实验性质与实验进行方式技能性实验，必做。四、实验内容与步骤（一）零件工艺分析1．零件概述摩擦圆盘压铸模型腔模型立体图如图2-1所示、零件图如图2-2所示，尺寸范围为Φ148mm×40mm，材料为H13。该零件由一个碗形的底部型腔和5个凸台组成。采用毛坯大小为Φ148mm×8mm和Φ140mm×32mm的两个圆柱体组合而成的实体，毛坯外形已车削成型。图2-1摩擦圆盘压铸模型腔模型立体图2．工艺分析⑴工件坐标系原点设置。为方便进行对刀，将工件坐标系设置为X、Y在圆盘的中心处，Z在圆盘顶面，即模型的最高点处。⑵加工工步分析。根据该零件的结构，分以下4步对该零件进行加工：1）第1步开粗。采用D12R0.4的圆鼻刀，考虑到刀具的切削负荷，所以每刀切削侧向步距取8mm；采用分层切削，每层切削深度为0.3mm，设置主轴转速为2500r/min，进给速度为2200mm/min。2）第2步半精加工。采用D8R4的球刀，采用分层切削，每层切削深度为0.2mm，设置主轴转速为3000mm/min，进给速度为2000mm/min。3）第3步精加工。采用D6R3的球刀，设置主轴转速为3500r/min，进给速度为1500mm/min。4）第4步清根加工。采用D2R1的球刀，设置主轴转速为5000r/min，进给速度为1000mm/min。图2-2摩擦圆盘压铸模型腔模型零件图（二）公共项目设置1．进入加工模块2．固定导航器3．设置安全高度4．设置几何体5．设置加工公差6．创建刀具如图2-3所示的“创建刀具”对话框，选择“类型”为“mill_contour”（轮廓铣），在“刀具子类型”下选择“MILL”（铣刀），在“名称”文本框中输入“D12R0.4”，单击对话框中的“确定”按钮，系统弹出如图2-4所示的“铣刀-5参数”对话框，在“直径”文本框中输入“12”，在“底圆角半径”文本框中输入“0.4”，在“长度”文本框中输入“75”，在“刀刃长度”文本框中输入“50”，单击对话框中的“确定”按钮。同样的方法创建D8R4、D6R3、D2R1的球刀，在“刀具子类型”下选择“BALL_MILL”（球刀），3把刀的“长度”分别为60mm、50mm、50mm，3把刀的“刀刃长度”分别为14mm、12mm、5mm。图2-3“创建刀具”对话框图2-4“铣刀-5参数”对话框（三）粗加工1．创建形腔铣操作2．指定切削区域3．刀轨设置4．生成刀轨5．检验刀轨6．后处理（四）半精加工1．创建深度加工轮廓操作2．指定切削区域3．刀轨设置4．生成刀轨5．检验刀轨6．后处理五、实验参考文献[1]吴明友编《UGNX6.0中文版数控编程》北京：化学工业出版社2010年[2]吴明友编《UGNX6.0中文版数控铣削》沈阳：辽宁科学技术出版社2010年实验四《数控铣床曲面铣削自动编程》实验报告班级姓名学号成绩课程名称暃二地二辳地一实验项目性质技能演示综合设计其他实验名称实验目的：实验装置：实验主要步骤：实验总结：请比较数控铣床平面铣削、钻削和曲面铣自动编程公共项设置和刀路创建的异同之处。实验三数控车床加工自动编程一、实验目的（1）了解数控车削的工艺分析方法与工艺设计；（3）熟悉公共项目的设置；（2）熟悉工件外圆粗精加工刀具路径的设定；二、实验装置计算机，UGNX6.0软件。三、实验性质与实验进行方式技能性实验，必做。四、实验内容与步骤㈠分析图纸如图3-1所示零件图是一个典型的复杂轴类零件，本实验只创建外圆粗车加工、外圆精车加工的刀具路径和及其数控车床加工程序的自动生成。零件的尺寸范围为φ100mm×100mm。毛坯采用大小为φ105mm×120mm的棒料。图3-1车削数控编程综合实例零件（二）确定加工工艺首先进行端面车削加工，再进行外圆粗车加工、外圆精车加工、外圆切槽加工、外螺纹车削加工、端面切槽加工，最后进行端面通孔加工。零件的加工工艺过程如表3-1所示。其中2、3项是本次实验内容。表3-1零件的加工工艺过程工序工序内容设备刀具备注1车削端面数控车削加工中心端面车刀2粗加工外圆数控车削加工中心外圆车刀留余量0.3mm3精加工外圆数控车削加工中心外圆车刀设置加工余量为04外圆面切槽加工数控车削加工中心切槽刀两处5车削加工外螺纹数控车削加工中心螺纹车刀6端面切槽加工数控车削加工中心切槽刀7钻中心孔加工数控车削加工中心中心钻8钻孔加工数控车削加工中心标准钻头9切断数控车削加工中心切断刀（三）公共项目设置1．进入加工模块2．创建几何体⑴创建车削加工坐标系。⑵编辑WORKPIECE几何对象。⑶编辑TURNING_WORKPIECE几何对象。3．创建刀具⑴创建OD_80_L外圆粗车刀。⑵创建OD_55_L外圆精车刀。（四）外圆粗加工外圆车削粗加工是车削加工中最基本的加工方法之一，下面介绍外圆粗车加工的操作创建过程。1．创建操作2．设置切削区域3．切削策略4．层角度5．方向6．步距7．变换模式和清理8．切削参数9．非切削移动10．进给和速度⑴设置主轴转速。⑵设置进给速率。11．机床控制12．生成刀具轨迹13．确认刀具轨迹图3-2外圆面粗车加工的刀具轨迹图3-3外圆面粗车加工的仿真结果（五）外圆精加工外圆精车加工是用来保证零件加工精度的工序，可以获得好的加工表面质量，外圆精车加工操作的创建过程与外圆粗车加工相似，这里不加以详述。图3-4外圆面精车加工的刀具轨迹图3-5外圆面精车加工的仿真结果五、实验参考文献[1]吴明友编《UGNX6.0中文版数控编程》北京：化学工业出版社2010年[2]吴明友编《UGNX6.0中文版数控铣削》沈阳：辽宁科学技术出版社2010年实验三《数控车床加工自动编程》实验报告班级姓名学号成绩课程名称暃二地二辳地一实验项目性质技能演示综合设计其他实验名称实验目的：实验装置：实验主要步骤：实验总结：请课后写出你在本次实验中的收获和感受，并写出心得体会。