数控技术专业《综合实训》报告

1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2010年月日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2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数控机床概况……………………………………………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………………………………………………193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数控机床概况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4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，刀具的更换，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：项目单位参数值床身上最大回转直径mmΦ300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:0.015Z:0.025重复定位精度（X/Z）mmX:0.005Z:0.01刀架形式与刀具工位数立或卧/个立式四工位刀架转位时间S1刀架进给最小设定单位mmX:0.005Z:0.01刀架快移速度X/Zm/minX:3Z:6刀架转位重复定位精度mm0.005工件精度（圆度）mm圆度：0.002工件表面粗糙度um1.6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等动力刀具转速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刀具及几何参数，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）6零件号101零件名称编制日期2003-10-5程序号O1011工步号程序段号工步内容刀具切削用量S功能F功能切深/mm1N11粗铣顶面端面铣刀（φ125）v=90m/minf=0.2mm/齿2.5S240F3002N12钻φ32，φ12孔中心孔中心钻（φ2）2.5S1000F1003N13钻φ32，φ12孔至φ11.5麻花钻（φ11.5）v=20m/minf=0.2mm/revS550F1104N14扩φ32孔至φ30麻花钻（φ30）v=25m/minf=0.3mm/revS280F855N15钻3-φ6孔至尺寸麻花钻（φ6）v=20m/minf=0.2mm/revS1100F2206N16粗铣φ60沉孔及沟槽立铣刀（φ18，2刃）v=20m/minf=0.15mm/齿5S370F11077N17钻4-M8底孔至φ6.8麻花钻（φ6.8）v=20m/minf=0.15mm/revS950F1408N18镗φ32孔至φ31.7镗刀（φ31.7）v=80m/minf=0.15mm/rev1.7S830F1209N19精铣顶面端面铣刀（φ125）v=120m/minf=0.15mm/齿0.5S320F28010N20铰φ12孔至尺寸铰刀（φ12）v=6m/minf=0.25mm/revS170F4211N21精镗φ32孔至尺寸微调精镗刀（φ32）v=90m/minf=0.08mm/rev0.3S940F7512N22精铣φ60沉孔及沟槽至尺寸立铣刀（φ18，4刃）v=25m/minf=0.08mm/齿0.3S460F15013N23φ12孔口倒角倒角刀（φ20）v=20m/minf=0.2mm/revS550F11014N243-φ6，M8孔口倒角麻花钻（φ11.5）v=20m/minf=0.15mm/revS830F12015N25攻4-M8螺纹成丝锥（M8）v=8m/min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）。8（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。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）刀具选择将所选定的刀具参数填入表2-3轴承套数控加工刀具卡片中，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。9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轴承套数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称轴承套零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面1T01450硬质合金端面车刀1车端面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、刀具材料和工件材料，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vc=πdn/1000和vf=nf，计算主轴转速与进给速度（计算过程略），计算结果填入表2-4工序卡中。10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，背吃刀量一般取0.1～0.4㎜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单位名称产品名称或代号零件名称零件图号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数控车床数控中心工步号工步内容（尺寸单位㎜）刀具号刀具、刀柄规格/㎜主轴转速/r.min进给速度/㎜.min背吃刀量/㎜备注第三部分：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）。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。11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，粗车外圆至Φ38.5×80；③先切出Φ30.5×40圆柱，再车出Φ22.5×20圆柱；④车右端圆弧，车圆锥，分别留0.5mm精车余量；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M38×3P1.5）的底径：d’=d-2×0．62P=(38-2×0.62×1.5)=36.14mm②确定背吃刀量分配：lmm、0.5mm、0.3mm、0.06mm。（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/pmN30T1D1M08；换1号外圆刀，