数控技术专业《综合实训》报告Word下载.docx
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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
mm
Φ300
滑板上最大回转直径
Φ145
最大工件长度
500
主轴转速级数
级
无级
主轴转速范围
r/min
150-3000
主电机功率
kw
4
主轴孔径
32
定位精度（X/Z）
X:
0.015Z:
0.02
重复定位精度（X/Z）
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
S
1
刀架进给最小设定单位
刀架快移速度X/Z
m/min
3Z:
6
刀架转位重复定位精度
0.005
工件精度（圆度）
圆度：
0.002
工件表面粗糙度
um
1.6
尾座套筒直径
Φ60
尾座套筒行程
145
机床外形尺寸
1600×
900×
1500
机床重量
kg
1050
数控系统型号
GSK980TA、GSK928TA、WA-21S等
动力刀具转速
/
C轴分度定位精度
（角）秒
C轴重复定位精度
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）
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/mm
N11
粗铣顶面
端面铣刀（φ125）
v=90m/min
f=0.2mm/齿
2.5
S240
F300
2
N12
钻φ32，φ12孔中心孔
中心钻（φ2）
S1000
F100
3
N13
钻φ32，φ12孔至φ11.5
麻花钻（φ11.5）
v=20m/min
f=0.2mm/rev
S550
F110
N14
扩φ32孔至φ30
麻花钻（φ30）
v=25m/min
f=0.3mm/rev
S280
F85
5
N15
钻3-φ6孔至尺寸
麻花钻（φ6）
S1100
F220
N16
粗铣φ60沉孔及沟槽
立铣刀（φ18，2刃）
f=0.15mm/齿
S370
7
N17
钻4-M8底孔至φ6.8
麻花钻（φ6.8）
f=0.15mm/rev
S950
F140
8
N18
镗φ32孔至φ31.7
镗刀（φ31.7）
v=80m/min
1.7
S830
F120
9
N19
精铣顶面
v=120m/min
0.5
S320
F280
10
N20
铰φ12孔至尺寸
铰刀（φ12）
v=6m/min
f=0.25mm/rev
S170
F42
11
N21
精镗φ32孔至尺寸
微调精镗刀（φ32）
f=0.08mm/rev
0.3
S940
F75
12
N22
精铣φ60沉孔及沟槽至尺寸
立铣刀（φ18，4刃）
v=25m/min
f=0.08mm/齿
S460
F150
13
N23
φ12孔口倒角
倒角刀（φ20）
14
N24
3-φ6，M8孔口倒角
15
N25
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）。
（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
确定零件轴线为定位基准；
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。
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
轴承套
零件图号
序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
T01
450硬质合金端面车刀
车端面
T02
φ5㎜中心钻
钻φ5㎜中心孔
T03
φ26㎜钻头
钻底孔
T04
镗刀
镗内孔各表面
T05
930右手偏刀
从右至左车外表面
T06
930左手偏刀
从左至右车外表面
T07
600外螺纹车刀
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。
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
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
（尺寸单位㎜）
刀具、刀柄规格
/㎜
主轴转速
/r.min
进给速度
/㎜.min
背吃刀量
/㎜
备注
编制数控加工程序
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。
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）=36.14mm
②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/pm
N30T1D1M08；
换1号外圆刀，切削液开
N40G00X45Z0；
快速进刀
N50G01X0F80；
车端面
N60G00X38.5Z2；
快速退刀
N70G01Z-80F150；
粗车外圆
N80G00X42Z2；
N90G00X34；
N100G01G-40；
Nll0G00X42Z2；
N120G00X30.5；
N130G01Z-40；
N140G00X42Z2；
快速返刀
N150G00X26；
N160G01Z-20：
N170G00X30Z2;
N180G00X22．5；
N190G01Z-20；
N200G00X30Z2；
N210G00XO；
N220G03X26Z-11CR=13F100；
车R13圆弧
N230G00Z0.5；
N240G00X0；
N250G03X23Z-11CR=11.5；
车Rll.5圆弧
N260G00X25.5Z-18；
N270G01X25.5Z-20；
N280X30.5Z-40；
车圆锥
N290G00X100Z100；
快退至起刀点
N295S1000M03；
主轴变速，转速1000rpm
N300G00X2Z2；
N310G01X0Z0F60；
进刀至（0，0）点
N320G03X22Z-11CR=11；
精车Rll圆弧
N330G01Z-20；
精车Φ22外圆
N340X25；
精车台阶
N350X30Z-40；
精车圆锥
N360X34;
N370X37.8Z-42；
倒角
N380Z-60；
精车M38螺纹外圆至Φ37.8
N390X37.975；
N400Z-80；
精车Φ38外圆
N410G00X100Z100；
N420T2D1；
换2号割槽刀
N430S420M03；
主轴变速，转速420rpm
N440G00X40Z-64；
快速进刀至（X40,Z-64）
N450G01X30.2F30；
割槽至Φ30．2
N460G00X40；
N470G00Z-68；
向左移动4mm
N480G01X30F30；
割槽至一30
N490Z-64；
向右横拖4mm，消除割刀接缝线
N500G00X40；
N510G00Z-61；
N520G01X34Z-64F30；
用割槽刀右刀尖倒＊38螺纹左端ZX＊5”倒角
N530G00X100；
N540Z100；
N550T3D1；
换3号螺纹刀
N560S600M03；
主轴变速，转速600rpm
N570G00X37Z34；
N580LWJG；
调子程序车第一条螺纹
N590G00X36.5；
N600LWJG；
N610G00X36.2；
N620LWJG；
N630G00X36.14；
N640LWJG；
调于程序车第一条螺纹
N650G00X37Z-35.5；
N660LWJG；
调子程序车第二条螺纹
N670G00X36.5；
N680LWJG；
N690G00X36.2；
N700LWJG；
N710G00X36.14；
N720LWJG；
N730G00X100Z100；
N740T2D1S420M03；
换2号割槽刀，主轴变速，转速420rpm。
N750G00X42Z-79；
N760G01X0F30；
割断
N770G00X100；
N780Z100M09；
退回起刀点，切削液关
N790M05；
主轴停转
N800M02；
主程序结束
％LWJG；
车螺纹子程序
N100G91G33Z-28K3；
车削螺纹
Nll0G00X10；
N120G00Z28返回
N130G90；
回到绝对坐标编程
N140RET；
子程序结束
二、编制槽形零件铣削编程（改）
图所示的槽形零件，其毛坯为四周已加工的铝锭（厚为20mm），槽宽6mm，槽深2mm。
试编写该槽形零件加工程序。
①工艺和操作清单。
该槽形零件除了槽的加工外，还有螺纹孔的加工。
其工艺安排为“钻孔→扩孔→攻螺纹→铣槽”，工艺和操作清单见表3-1。
表3-1槽形零件的工艺清单
材料
铝
0030
操作序号
内容
/r.min-1
号数
类型
直径/mm
中心钻
扩钻
攻螺纹
铣斜槽
2000
200
2300
80
100
100、180
4mm钻头
5mm钻头
M6攻螺纹
6mm铣刀
②程序清单及说明。
该工件在数控铣钻床ZJK7532A-2上进行加工。
程序如下。
程序
说明
N10G21
设定单位为mm
N20G40G49G80H00
取消刀补和循环加工
N30G28X0Y0Z50
回参考点
N40M00
开始Ф5mm钻孔
N50M03S1500
N60G90G43H01G00X0Y20.0Z10.0
快速进到R点，建立长度补偿
N70G81G99X0Y20.0Z-7.0R2.0F80
G81循环钻孔，孔深7mm，返回R点
N80G99X17.32Y10.0
N90G99Y-10.0
N100G99X0Y-20.0
N110G99X-17.32Y-10.0
N120G98Y10.0
N130G80M05
取消循环钻孔指令、主轴停
N140G28X0Y0Z50
N150G49M00
开始扩孔
N160M03S2000
N170G90G43H02G00X0Y20.0Z10.0
N180G83G99X0Y20.0Z-12.0R2.0Q7.0F100
G83循环扩孔
N190G99X17.32Y10.0
N200G99Y-10.0
N210G99X0Y-20.0
N220G99X-17.32Y-10.0
N230G98Y10.0
N240G80M05
取消循环扩孔指令、主轴停
N250G28X0Y0Z50
N260G49M00
开始攻螺纹
N270M03S200
N280G90G43H03G00X0Y20.0Z10.0
N290G84G99X0Y20.0Z-8.0R7F200
G84循环攻螺纹
N300G99X17.32Y10.0
N305G99Y-10
N310G99X0Y-20.0
N320G99X-17.32Y-10.0
N330G98Y10.0
N340G80M05
取消螺纹循环指令、主轴停
N350G28X0Y0Z50
N360G49M00
铣槽程序
N370M03S2300
N380G90G43G00X-30.0Y10.0Z10.0H04
N390Z2.0
N400G01Z0F180
N410X0Y40.0Z-2.0
N420X30.0Y10.0Z0
N430G00Z2.0
N440X-30.0Y-30.0
N450G01Z-2.0F100
N460X30.0
N470G00Z10.0M05
N480G28X0Y0Z50
N490M30
绘制CAD零件图
一、盘类零件图
二、轴套零件图
三、轴类零件图
四、槽形零件图
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