数控加工与装配实训报告

辽宁 xxxx 学院综合实训说明书班 级：Gxxxxx专 业：数控设备应用与维护姓 名： xxx指导教师： xxxx机械工程系2010 年 1 2 月辽宁机电学院毕业论文题目：2008 全国高职院校数控加工与装配竞赛试题 Z-1 下基座 B学生姓名：xxx专业：数控设备应用与维护班级： G指 导 教师： xxx摘要数控机床在当今制造业中的重要地位和巨大效 益，显示了其国家基础工业现代化中的战略性作用， 并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、 柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及 数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产 品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数 控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信 息技术（IT）与制造技术（MT）结合发展的结果。现 代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造 技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技 术知识是现代机电类专业学生必不可少的。目录摘要 3引言 5第一章 MasterCam9 6前言 6Mastercam 软件简介 7第二章 2008 全国高职院校数控加工与装配竞赛试题 Z-1 加工工艺 分析 102.1 数控加工零件的工艺分析： 102.1 加工工艺分析 112.2 数控铣削加工工艺的主要内容 112.3 切削用量的确定 112.4 刀具的选择 122.5 确定加工顺序及走刀路线 122.6 工件的几何造型和加工 142.7 实体验证 16总结 17引言目前，随着国内数控机床用量的剧增，特别是随着高刚 度整体铸造提升、高速运算数控系统和主轴动平衡等高速技 术的采用以及刀具材料的不断发展，现代切削朝着高速、高 精度和切削方向的发展。零件的数控加工工艺分析是编制数控程序中最重要而又 极其复杂的环节，也是数控加工工艺方案设计的核心工作， 必须在数控加工方案制定前完成。一个合格的编程人员对数 控机床及其数控系统的功能及特点，以及影响数控加工的每 个环节都要有一个清晰、全面的了解，这样才能避免由于工 艺方案考虑不周而可能出现的产品质量问题，造成无谓的人 力、物力等资源的浪费。全面合理的数控加工工艺分析是提高数控编程质量的重 要保障。第一章 MasterCam9前言Mastercam 软件简介摘要：数控铣床数控车床编程软件 EdgeCAMV10.0 机床行业常用英文对照关于“超精密加工“的对话缝 焊机恒流控制系统设计及应用 数控机床定位精度自动螺距补偿功能 的应用 普通V带传动的设计轴承保持架用材料的技术要求广义企业 级PDM系统下的PPM （工艺规划管理）透视先进测量技术新趋势钻孔 技术如何有效提高伺服系统定位精度 江苏多棱多面加工技术获突破 性进展切削加工用传感器的发展动向CAD/CAM软件助模具商发展掌 握设计产品的“生命”加工中心在叶片生产上的应用SMT工艺经典 十大步骤全自动玻璃刻花机控制系统解决方案阀门材质术语英汉对 照数控车床模拟系统标签:t ag Mas tercam是美国CNC公司开发的 基于PC平台的CAD/CAM软件,它具有方便直观的几何造型Mas tercam 提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计 出复杂的曲线、曲面零件。Mas tercam具有强劲的曲面粗加工及灵 活的曲面精加工功能。Mas tercam提供了多种先进.Mastercam 软件简介Mas tercam是由美国CNC Sof tware公司开发的基于微机的CAD/CAM软件，V5.0 以上版本运行于 Windows 操作系统。由于其价格较低且功能齐全，因此有很高的 市场占有率。软件的CAD功能可以构建2D或3D图形，特别适用于具有复杂外形 及各种空间曲面的模具类零件的建模和造型设计。在CAM方面，它具有以下特点：(1) 提供可靠与精确的刀具路径；(2) 可以直接在曲面及实体上加工；(3) 提供多种加工方式；(4) 提供完整的刀具库、材料库及加工参数资料库；Mas tercam拥有车削、铣削、钻削、线切割等多种加工模块，允许用户通过观察 刀具运动来图形化地编辑和修改刀具路径。另外，软件提供多种图形文件接口， 包括 DXF、 IGES、 STL、 STA、 ASCII 等。3 Mastercam 软件的兵团处理文件 后置处理文件简称后处理文件，是一种可以由用户以回答问题的形式自行修改的 文件，其扩展名为.PST。在应用Mas tercam软件的自动编程功能之前，必须先对 这个文件进行编辑，才能在执行后处理程序时产生符合某种控制器需要和使用者 习惯的NC程序，也就是说后处理程序可以将一种控制器的NC程序，定义成该控 制器所使用的格式。以FANUC系列的后处理系统为例,它可以定义成惯用于FANUC 3M控制器所使用的格式，也可以定义成FANUC 6M控制器所使用的格式，但不能 用来定义其它系列的控制器。不同系列的后处理文件，在内容上略有不同，但其 格式及主体部分是相似的，一般都包括以下五个部分：(1) Anno tat ion(注释)。对后处理文件及其设定方法作一般性介绍。(2) Commands(指令)。指令的作用是对它后面的变量施加影响。如oldvars和 newvars 指令，在回答问题3 时若写于刀具号码变量 t 这前，使用 oldvars 时将 呼叫前一把刀具的号码，使用 newvars 时将呼叫现在所使用的刀具号码。(3) Variables(变量)。给出了“问题”中所使用的各种变量的定义。FANUC系 列的后处理文件中共定义了 26个变量，如prog_n二程序号码，f二进给率，s二主 轴转速，t=刀具号码等。(4) 问题。该部分为后处理文件的主要部分， FANUC 系列的后处理文件中共包 括近200个问题，对这些问题的回答将决定将来输出的NC程序的格式。4 后处理文件的设定方法 Mastercam 软件简介 好就好中国权威模具网41 后处理文件编辑的一般规则对后处理文件的编辑和设定只需要对第(4)部分的“问题”进行。.PST文件的每 个问题前都有一个号码并于号码后加一个小数点。若问题前没有号码，那么这个 问题在执行后处理时是被忽略不用的。回答号码20以前的问题时，需将所回答 的文字键入于问题的下一行，而且回答的内容可以包括多行；20 号以后的问题 均带有问号且回答时直接写在问号的后面，不得换行，这一类的问题常常是以“y” 或“n”来回答。回答问题时用到变量，不能用引号，而字符串则必须包围在引 号之中(例如“G91 G28 Z0M05”)，引号中的程序进行修改，不仅浪费时间，而 且容易出错导致事故。本文对Mas tercam软件的后处理文件进行了分析和讨论， 介绍了其编辑和设定的方法，希望对有关人员有所启发。Mastercam 的应用回上层功能 回主功能表A分析 C绘图E档案 皿修整X转换PJM除3萤幕Q实休 工刀具踣径M公用管理主功能表：祝大家用得开心，事业更进一步!醉清风-QQ:422恥6868_生 0.0000 作图颜色仙 作图层别：1 图素展性 群组设定 限定层:黄WCS: T 刀具面：关 构图面：T 萤幕视箱：Iinch第二章 2008 全国高职院校数控加工与装配 竞赛试题 Z-1 加工工艺分析2.1 数控加工零件的工艺分析：1. 零件图工艺分析加工平面外轮廓上基座8的四周尺寸要和下基座四周槽宽8H11的尺寸配保证 0.1 间隙，2. 选择加工方法1）先加工平面外轮廓上基座 8 的四周尺寸要确保下基座四周槽宽 8H11 的 配合保证表面的加工精度。2）上盖板上表面及粗糙度要求Ra0.8可选“粗铣-精铣”方案3）上盖板的圆孔粗糙要求不高可选“粗铣”方案3. 确定装夹方案毛坯的外形比较规则，因此，在加工上基座上下表面及孔系时选用平口虎钳 夹紧。2.2 介绍数控加工工艺分析2.1 加工工艺分析数控铣削加工程序不仅应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发 挥。数控机床是一中高效率的自动化设备，它的效率高于普通机床的 23 倍，所以，要充分发挥数控机床的这一特点，必须熟练掌握其性能、特点、 使用操作方法，同时还必须在编程之前正确加工方案。2.2 数控铣削加工工艺的主要内容 . 选择适合在数控铣床上加工的零件，确定工序内容。 . 数控铣削加工工序的设计，如选取零件的定位基准，夹具方案，确定工步划 分，刀具选择和确定切削用量等。 . 数控铣削加工工序的调整，如选取对刀点，确定刀具补偿和确定加工路线， . 分析被加工零件的图纸，明确加工内容及技术要求。 . 确定零件的加工方案，制定铣削加工工艺路线，如划分工序，安排加工顺序， 处理与非数控加工工艺的衔接等。2.3 切削用量的确定 确定进给速度进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度 和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度 和进给系统的性能限制。确定进给速度的原则：当工件的质量要求能够得到保 证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度。一般在100200mm/min范 围内选取：在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度， 一般在 2050mm/min 范围内选取：当加工精度，表面粗糙要求高时，进给速 度应选小些，一般在 2050mm/min 范围内选取；刀具空运行程时，特别是远 距离：“回零”时，可以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。 确定主轴转速主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。其计算公式为：n=1000v/nD式中：v一切削速度，单位为m/min动，由刀具的耐用 度决定：n 主轴速度，单位为r/min，D工件直径或刀具直径，单位为mm。 计算的主轴速度n,最后要选取机床有的或较近的转速。 确定背吃刀量背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应 尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效 率。为了保证加工表面质量，可留少量精加工余量，一般0.20.5mm，总之， 切削用量的具体数值应根据机床性能、机床的手册并结合实际经验用类比方法 确定。 夹具的选择数控加工对夹具提出了两个基本要求：一是保证夹具的坐标方向与机床坐标 方向相对固定：二是要能协零件机床坐标系的尺寸。除此之外重点考虑以下几 点：八、减少装夹次数，一次装夹能完成全部或大部分加工内容，提高加工效率，保 证加工精度。单件小批量生产时，优先选用组合夹具、可调夹具、和其他通用夹具，以缩 短生产准备时间和节省生产费用。在成批生产时，应采用专用夹具，并力求结构简单，零件装卸要迅速、方便 可靠缩短机床的停顿时间。大批量生产时，可以采用多工位、启动或液压夹具，夹具要敞开，避免加工 过程中刀具与夹具元件发生碰撞。2.4刀具的选择在加工工件时，工件的上下表面是根据侧吃刀量应该选端铣刀直径使铣刀有 合理的切入切出角，应使铣刀直径尽量包容工件的加工宽度，一提高加工精度和 生产效率，进而减少相邻两次进给量之间的磨损和接刀痕迹。孔加工各工步的刀 具直径根据加工余量和孔径确定。2.5 确定加工顺序及走刀路线 先确定最短加工路线 确定切入方向 确定走刀一次加工完成 确定工件加工小的路线首先加工零件的外形、凸台，在加工孔，最后加工下面的孔数控加工刀具卡片零件名称卜基座B零件图号B012材料名称45号乍冈毛坯尺寸160X160X30.5工序 号加工内容刀具号刀具直径材料主轴转速进给速度背吃刀量1粗铣外轮廓T01010硬质合金12004042精铣外轮廓T01010硬质合金1200250.53粗铣内轮廓T01010硬质合金12004544精铣内轮廓T0208硬质合金1200250.55粗铣圆孔T03014硬质合金12004046精铣圆孔T03014硬质合金1200250.57加工外轮廓孔T04012硬质合金1200250.58加工定位孔T05025硬质合金1200250.59加工凸起面T01010硬质合金1200250.5数控加工工序卡片材料 名称45号钢毛坯尺寸160X160X30.5序号名称刀具号刀具规格名称数量刀长/mm加工表面1端面铣刀T01010硬质合金端面铣刀120铣削上表面2端面铣刀T0208硬质合金端面铣刀120铣削内表面3平刀T03014硬质合金铣刀120铣削圆孔4钻头T04012钻头120钻2- 012的孔5钻头T05025钻头120钻025的孔大小如下图所P执行2.6 工件的几何造型和加工操作如下：选择基准面按图形尺寸，利用圆、直线、矩形形状设置、修剪等命令画出平面图利用挤出、布林结示。一、设置机床选择菜单命令【机床类型】H铣床】/【系统默认】、设置毛坯整个零件的外形尺寸为160mmX160mmX30.5mm,在工件表面预留2mm的加工余量，在侧 面分别预留5mm的加工余量，所以将尺寸设置为165mmX165mmX32.5mm,工件加工（一） 挖槽铣削1. 选择加工类型选择菜单命令【刀具路径】/【挖槽】, 选择加工范围，单击认。2. 选择刀具在上次操作中弹出外形图，在空白处单击右键，新建刀具 1，选择平刀，参数设置3. 外形铣削参数设置单 击 外 形 铣 削 参 数 ， 出 现 对 话 框 ， 设 置 参 数 如 下 图 。挖槽(一般挖槽)- C: MCAM9MILLNCI09. NCI - IPFAHR具参数挖槽参数粗盛/精铢参数4.r(T绝对坐标 C相对坐标 厂应用安全高度仅在开始和结束的操作时参考高度.| |6?0绝对坐标雷相对坐标 7快速提R 要加工的表面| |0 0安全高度.| |100.0金绝对坐标相对坐标进给下R位置| p精盛方向灯顺铳 逆诜校刀底位置刀具走圆弧 在转角处曲线打成线段 误差值XY方向预留星Z方向预留量0. 0010. 20. 0单击确定外形铣削1忖绝对坐标相对坐标深度 | |-13.5灯绝对坐标相对坐标厂产生附加的精铢操作冋换R2选择刀具残料加工.|开放式轮廓.|1.选择加工类型 选孵单命令【刀具路径】/【外形铳削刀具路径沟选择加工范围，单击确认, 进阶设定.| 在上次操作中弹出外形图，在空白处单击右键，新建刀具1,选择平刀，3.外形铳削参数设置腿消蚩助单击外形铣削参数，出现对话框，设置参数如下图。卜形铳削(2D) - C:ICAI9IILLNCI09.NCI - IFFAHR具参数外那诜削参数74.平面多次铣削和分层铳深设置安全髙度.| |ioo.oa绝对坐标r相对坐标 厂应用安全髙度仅在开贻和结束的操作时参考髙度.0Q绝对坐标r相对坐标 进给下刀位置穴r绝对坐标5-相对坐标 17快速提R 要加工的表面|0-0a绝对坐标r相对坐标深度| |-13?5鍍 丽厂刀具路径摄隹化校刀长位置麻门LLL在平面多次铳削和分层铣深前打勾，在分别单击他们刀具走圆弧 在转角处17寻找相交性 曲线打成线段 误差值曲线的摄犬深度 误差XY方向 预留屋I，!置参数外形型式:(2D成形刀路|渐降斜插.5_巫消戈诜削| 层诜深| 17进/退R向量程序过滤蜚助5.单击确定简单钻孔1. 选择加工类型 选择菜单命令【刀具路径】/【钻孔刀具路径】，选择如下图圆的圆心，单 击确认。2.选择刀具 在弹出的对话框的空白处单击右键，新建刀具2，选择钻头。3. simple drill-no pack 设置单击 simple drill-no pack，设置参数4. 单击确定具体的走刀路线如图所示在加工过程中是否发生过切、或少切，所选择的刀具、走刀路线和进退刀的 方式是否合理运用，零件与刀具、刀具和夹具、刀具和工作台是否干涉和碰撞等， 我们往往事先难以预料所要产生的变化，结果可能导致工件成为废品，甚至还会 损坏机床、刀具等。实际加工前，如何有效的检验和验收数控机床加工程序的正确性，确定实际 应用的数控加工程序是正确的，而且是数控加工编程中重要环节，MasterCam9 的轨迹仿真，可以观察到动态的刀具路径、加工结果。 实体验证如图所示总结从实训中全面分析自己，自己有那些地方做得比较出色，那些地方还有待加 强。通过实训，我觉得今后我需要加强心理素质的训练。对一些来自外界的压力 的舆论要有一定的承受能力。自己的那些缺点是需要改正的就要努力改正，实在 改正不了的，如果无伤大雅，就不必刻意要求。对自己的优点和擅长的方面，要 有足够的自信，只有这样，今后做任何事情，无论生活上、工作上或者学习上都 是有莫大帮助的。加强实际操作能力的培养，今后多多参加社会实践活动。像我 们面临就业的毕业生，更加要积极投身于社会的大家庭里，做好吃苦耐劳的准备。 调整自己的目标，使自己的目标和现实相对一致，不好高骛远，不坐享其成，脚 踏实地地去工作，为自己今后的生活作好铺垫。学生应该养成吃苦耐劳,勤奋好 学的习惯,实习期间踏实做好本职工作,利用实习的空余时间学习一些实习期间 应该掌握的本领.以提高自己的综合素质.善于总结经验教训,通过实训发现问题, 解决问题,为今后的职业生涯扫清一切因自身原因产生的障碍。经过我的努力，此次课程设计顺利地完成了。虽然在设计途中经历了千难万 险，但最终在我的不懈努力下，完成了此次设计。课程设计是我们专业必不可少的一项实践训练，同时也是我们迈向社会、从 事职业工作前的一个必不可少的一个过程。“冰冻三尺，非一日之寒”，通过这次 设计，使我知道了这句话的道理，要想干好一件事，必须持之以恒，有了坚实的 基础，才会收获好的结果。其实，进行课程设计也是建立一个坚实的基础，同时 也为以后的工作打下了基础。通过设计我掌握了一系列的有关机械工艺规程设计的必要方法，例如：通过 工件的具体加工要求，如何选择定位元件与加紧元件等。在设计过程中，我掌握 了一些制定零件加工工艺规程的能力和分析解决生产中工艺问题的能力，培养了 我的分析和解决生产技术问题的能力，使我初步掌握设计工艺规程的基本方法， 并巩固、深化已学得的理论知识，进一步使我熟悉和运用有关图册、图表等技术 资料的能力，提高了我的识图、制图、运算以及编制技术文件的基本能力。在学 完很多主干课程后，使得我在课程设计中能够灵活地运用它们，同时也对所学课 程进行了实践。并且使我相信，在课程设计的实践中，我能够获得很多，同时加 强了对课程知识的综合运用。不管怎样，我认为做课程设计是一个收获的过程， 也是成功的必要过程。