10级机数控课程设计说明书

1数控技术课程设计题目：数控机床操作与加工仿真——FANUCOI数控加工中心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。2\目录1样品一数控加工……………………………………………………………...41．1零件分析………………………………………………………………….41．2零件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…………………………………………….62样品二的数控加工………………………………………………………….…162．1零件分析………………………………………………………………….162．2零件工艺分析及确定工艺路线，选择数控机床设备………………….172．3编制加工程序…………………………………………………………….182．4使用仿真软件进行加工仿真…………………………………………….1933样品三的数控加工………………………………………………………….273．1设计零件…………………………………………………………………273．2零件工艺分析及确定工艺路线，选择数控机床设备…………………273．3编制加工程序……………………………………………………………293．4使用仿真软件进行加工仿真……………………………………………30参考文献………………………………………………………………………..381样品一的数控加工1.1零件分析如图，此零件包括圆柱面，平面。材料为45#钢，毛坯尺寸80mm×60mm×6mm。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，加工起点，换刀点由于毛坯为棒料长方形，用工艺板定位。编程原点取为完工工件的左下角。（2）制定加工方案及加工路线根据工件的形状及加工要求，选用数控加工中心加工。数控系统选用FANUC-OI。（3）刀具的选用根据加工内容，可选用DZ2000-10，半径为10mm的平底刀。（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60m/min~45，4根据公式Dvn1000及加工经验，主轴转速取为800r/min。进给速度（fv）：粗加工时，为提高生产效率，在保证工件质量的前提下可选择较高的进给速度，粗车时一般取0.8mm/r~0.3，精车时常取0.3mm/r~0.1，切断时取0.2mm/r~0.05。所以车外圆表面时进给速度选为0.15mm/r，其余取0.1mm/r。（5）制定加工工艺经上述分析，加工工艺见表加工工艺表材料45#钢零件号0001系统FANUC0I工步号工步内容刀具转速/（r/min）进给速度/（mm/r）1铣平面T018000.12铣削圆弧面T018000.153铣削四个半圆面T018000.151.3编写加工程序S1000M3G1X-3.95Y18.592Z10.Z2.G1Z-2.F33Y63.95F100X83.95Y-3.95X-3.95Y18.592X-0.95Y60.95X80.95Y-0.95X-0.95Y18.592X2.05Y57.95X77.95Y2.05X2.05Y18.592X5.05Y54.95X74.95Y5.05X5.05Y18.592X8.05Y51.95X33.534X33.486Y51.907X33.461Y51.884X33.38Y51.81G3X33.189Y51.619R3.G1X33.106Y51.528X33.083Y51.503X32.693Y51.066X32.602Y50.959X32.585Y50.938G3X32.468Y50.785R3.G1X32.066Y50.217G3X31.91Y49.974R3.G1X31.809Y49.798X31.785Y49.756X31.568Y49.363X31.499Y49.232X31.417Y49.064G3X31.34Y48.892R3.5G1X31.105Y48.326G3X31.016Y48.08R3.G1X30.967Y47.926X30.946Y47.855X30.828Y47.444X30.82Y47.416X30.772Y47.243G3X30.706Y46.949R3.G1X30.608Y46.379X30.597Y46.314X30.572Y46.142G3X30.543Y45.868R3.G1X30.511Y45.297X30.508Y45.23X30.502Y45.044X30.5Y44.941Y41.18X30.497Y41.056X30.483Y40.82X30.455Y40.671X30.442Y40.618X30.397Y40.47X30.325Y40.311X30.233Y40.158X30.173Y40.08X30.119Y40.01X30.024Y39.916X29.965Y39.862X29.862Y39.782X29.816Y39.751X29.724Y39.696X29.658Y39.661X29.569Y39.621X29.512Y39.598X29.353Y39.549X29.197Y39.52X29.151Y39.5161.4使用仿真软件进行加工仿真1.4.1选择机床如图1.3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FANUCOI，选择机床厂机床类型为立式加工中心并按确定按钮，此时界面如图1.4所示。1.4.2回参考点1）激活机床点击“电源启动”按钮，使机床总电源打开。检查“紧急停止”按钮，是否松开至状态，若按钮处于状态表示未松开，则将其松开。62）回参考点检查操作面板，查看是否在回参考点模式，若指示灯亮，则已进入回原点模式；否则点击“回参考点”按钮，使系统进入回原点模式。在回原点状态下，点击控制面板中的“快速移动”按钮，再点击按钮“X”，然后点击“+”，使得工作台沿着X轴移动回零点，“X原点灯”亮了，显示面板的数据显示X轴的坐标为0，如图所示，同样的操作把y轴和Z轴移动到零点，Y原点灯和Z原点灯亮了，显示面板的坐标值全部为零。1.4.3设置并安装工件毛坯安装，80mm×60mm×30mm，如图所示71.4.4选择刀具刀具选择如图所示1.4.5G54法对刀点击菜单“机床/基准工具…”，在弹出的基准工具对话框中，左边的是刚性芯棒基准工具，右边的是寻边器。如图所示①X轴方向对刀8点击机床操作面板中手动操作按钮，将机床切换到JOG状态，进入“手动”方式；利用操作面板上的选择轴按钮，单击选择X轴，再通过轴移动键，采用点动方式移动机床，将装有基准工具的机床主轴在X方向上移动到工件左侧，借助“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等工具，调整工作区大小到图1.19所示的大致位置。图1.19刚性芯棒X向对刀接着，取正向视图，点击菜单“塞尺检查/1mm”，安装塞尺如图1.20所示。9图1.20刚性芯棒塞尺对刀点击机床操作面板上手动脉冲键，切换到手轮方式，点击操作面板右下角的“H”拉出手轮，选中X轴，调整手轮倍率。按鼠标右键为主轴向X轴“－”方向运动，按鼠标左键为主轴向X轴“+”方向运动，如此移动芯棒，使得提示信息对话框显示“塞尺检查的结果：合适”，如图1.21。记下塞尺检查结果为“合适”时LCD界面中显示的X坐标值（本例中为“-568.000”），此为基准工具中心的X坐标，记为X1；将基准工件直径记为X2（可在选择基准工具时读出），将塞尺厚度记为X3，将定义毛坯数据时设定的零件的长度记为X4，则：工件上表面左下角的X向坐标为：基准工具中心的X坐标+基准工具半径+塞尺厚度，即：X=X1+X2/2+X3；10图1.21X方向对刀合适完成X，Y方向对刀后，点击菜单“塞尺检查/收回塞尺”将塞尺收回；点击操作面板手动操作按钮，机床切换到JOG手动方式，选择Z轴，将主轴提起，再点击菜单“机床/拆除工具”拆除基准工具，装上铣削刀具，准备Z向对刀。（2）Z轴对刀铣床对Z轴对刀时采用的是实际加工时所要使用的刀具，塞尺检查法。点击菜单“机床/选择刀具”或点击工具条上的小图标，选择所需刀具。在操作面板中点击手动键，将机床切换到JOG手动方式；为主轴装上实际加工刀具，点击MDI键盘上的，使LCD界面上显示坐标值。同样，在操作面板上的选择轴按钮，单击选择Z轴，再通过轴移动键，采用点动方式移动机床，将装有刀具的机床主轴在Z方向上移动到工件上表面的大致位置。类似在X，Y方向对刀的方法进行塞尺检查，得到“塞尺检查：合适”时Z的坐标值，记为Z1，如图1.26所示。则相应刀具在工件上表面中心的Z坐标值为：Z1－塞尺厚度。图1.26铣床的Z向塞尺对刀11激活机床后，在操作面板中点击键，系统转到位置显示POS状态，点击进入参数设置画面，如前述图1.27所示，点击“坐标系”软键，进入坐标系设定画面，如图1.28所示，点击MDI面板上的或键，光标在No1～No3（G54~G56）坐标系画面和No4～No6（G57~G59）坐标系画面中翻转，用光标键选择所需设置的坐标系，如图1.34（a）、（b）所示。（a）No1～No3（G54~G56）坐标系设置画面（b）No1～No3（G57~G59）坐标系设置画面图1.34G54~G59坐标系偏移的参数设置按数字键键入地址字（X、Y、Z）和数值到输入域。设通过对刀得到的工件坐标系原点在机床坐标系的坐标值为（-100，-200，-300），则键入“X-100.00”按键，即可把输入域中的“X-100.00”输入到光标所在位置；同理，分别输入“Y-200.00”按键，“Z-300.00”按键，即完成工件坐标原点的设定。1.4.6导入程序进行零件加工1导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FANUC0i系统的MDI键盘输入。1）打开机床面板，点击键，进入编辑状态；2）点击MDI键盘上键，进入程序编辑状态；3）打开菜单“机床/DNC传送…”，在打开文件对话框中选取文件。如图1.40（a）所示，在文件名列表框中选中所需的文件，按“打开”确认；4）按LCD画面软键“[(操作)]”，再点击画面软键，再按画面“[READ]”对应软键；5）在MDI键盘在输入域键入文件名，Oxxxx，（O后面是不超过9999的任意正整数），如“O0001”；6）点击画面“[EXEC]”对应软键，即可输入预先编辑好的数控程序，并在LCD显示，如图1.40（b）。1.4.7自动加工1）用鼠标左键点击，将其置于自动加工档，进入自动加工模式。2）按中的循环运行按钮，数控程序开始运行。122样品二的数控加工2．1零件分析样品二如右图所示，材料为45#，毛坯尺寸150mm×80mm×10mm。2.2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，加工起点，换刀点由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。编程原点取为完工工件的右端面与主轴轴线相交点。（2）制定加工方案及加工路线根据工件的形状及加工要求，选用数控车床加工。数控系统选用FANUC-0。机床选用标准车床。（3）刀具的选用根据加工内容，可选用DZ2000-10，半径为10mm的平底刀。（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60m/min~45，根据公式Dvn1000及加工经验，主轴转速取为800r/min。进给速度（fv）：粗加工时，为提高生产效率，在保证工件质量的前提下可选择较高的进给v速度，粗车时一般取0.8mm/r~0.3，精车时常取0.