数控技术作业.docx
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数控技术作业
CHANGSHAUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY
现代制造技术实习
报告
学生姓名：
学号：
班级
:
专业：
指导教师：
2014年9月
第1章Creo2.0系统简介3
1.1Creo2.0简介3
1.2Creo2.0主要功能模块介绍3
第2章典型零件的绘制4
2.1创建工作目录4
2.2零件设计5
第3章数控加工9
3.1数控加工工艺的分析9
3.2导入参照模型10
3.3创建工件12
3.4仿真加工13
3.5后处理17
3.6铣削20
3.7线切割29
参考教学视频37
第一章Creo2.0系统简介
1.1Creo2.0简介
2012年3月，PTC公司宣布Creo2.0上市，推出正式版的Creo应用程序。
Creo是一个可伸缩的套件，集成了多个可互操作的应用程序，功能覆盖整个产品开发领域。
Creo的产品设计应用程序使企业中的每个人都能使用最适合自己的工具，因此，他们可以全面参与产品开发过程。
除了CreoParametric之外，还有多个独立的应用程序在2D和3DCAD建模、分析及可视化方面提供了新的功能。
Creo还提供了空前的互操作性，可确保在内部和外部团队之间轻松共享数据
利用Creo2.0可以进行零件设计、产品装配、数控加工、钣金件设计、模具设计、机构分析、有限元分析和产品数据库管理等。
1.2Creo2.0主要功能模块介绍
（1）草绘模块
草绘模块用于绘制和编辑二维平面草图。
绝大部分的三维造型都是通过对二维草绘截面的一系列操控而得到的。
所以二维草绘在整个三维实体造型的过程中具有非常重要的作用，是使用零件模块进行三维建模的重要步骤。
在使用零件模块创建三维实体造型过程中，当需要进行二维草绘时，系统会自动切换到草绘模块。
另外，在零件模块中绘制二维平面草图时，也可以直接读取在草绘模块下绘制并储存的文件。
（2）零件模块
零件模块是用于创建和编辑三维实体造型的。
在大多数情况下，创建三维实体模型是使用Creo2.0软件进行产品设计和开发的主要目的，因此零件模块也是参数化实体造型最基本和核心的模块。
利用Creo2.0软件进行三维造型的过程，实际上就是使用零件模块依次进行创建各种类型特征的过程。
（3）Creo2.0-NC模块
Creo2.0-NC模块用于生成数控加工的相关文件。
Creo2.0系统的相关性可以将设计模型变化体现到加工信息中。
Creo2.0-NC生成的文件包括刀位数据文件、刀具清单、操作报告。
中间模型和机床控制文件。
用户可以对生成的刀具轨迹进行检查，如果不符合要求，则可以对NC工序进行修改。
如果刀具轨迹符合要求，则可以调用后处理器以生成数控加工代码，为数控机床加工提供数据。
第2章典型零件的绘制
2.1典型零件绘制过程
【1】创建工作目录
Creo2.0的工作目录是在使用Creo2.0过程中管理模型文件的地方，Creo2.0有其默认的工作目录，但是根据实际情况往往需要创建多个工作目录。
例如：
在实际建模过程中，可以根据不同的总成，建立不同的工作目录，将一个总成的零件模型存放在一个工作目录中。
一个工作目录在硬盘的资源管理器中体现为一个文件夹。
创建好工作目录后，为了便于模型文件的管理，还可以设置子工作目录。
具体操作：
启动【Creo】>打开【文件】菜单>单击【管理会话】>选择【选择工作目录】，如图3-2所示。
即可打开如图所示对话框，选择需要作为工作目录的文件夹后，按【确定】按钮即完成工作目录的创建。
【2】零件设计
（1）单击【新建】按钮>选择类型下的【零件】>输入名称>按【确定】按钮
新建零件界面
由于我电脑里装的Creo2.0已经设置好了公制单位模版，故可以直接选中使用缺省模版，否则就必须自行选择公制模版。
（2）进入界面，单击【模型】菜单>【基准】选项卡>【草绘】按钮
，选择任意基准面，即可进入草绘界面。
点击草绘视图，如图所示：
以上过程通用于零件绘制的一般步骤，之后洗削以及线切割不再赘述。
（3）草绘如下图形。
（4）旋转，选中旋转轴，得到图形。
使用该零件，用于数控车削加工的练习。
第三章数控加工
3.1数控加工工艺的分析
程序编制人员在进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床、制定加工方案、确定零件的加工顺序、各工序所用刀具、夹具和切削用量等。
3.1.1机床的合理选用
概括起来有三点：
①要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品。
②有利于提高生产率。
③尽可能降低生产成本（加工费用）。
3.1.2加工方法的选择与加工方案的确定
（1）、加工方法的选择
加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。
由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。
此外，还应考虑生产率和经济性的要求以及工厂的生产设备等实际情况。
常用加工方法的经济加工精度及表面粗糙度可查阅有关工艺手册。
（2）、加工方案确定的原则
零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。
对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。
确定加工方案时，首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。
例如，对于孔径不大的IT7级精度的孔，最终加工方法取精铰时，则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。
3.1.3切削用量的确定
切削用量包括主轴转速（切削速度）、背吃刀量、进给量。
对于不同的加工方法需要选择不同的切削用量并应编入程序单内。
合理选择切削用量的原则是：
粗加工时一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下兼顾切削效率、经济性和加工成本。
具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。
车削
本零件的具体工艺分析
本零件材料采用45钢，毛坯为锻造成型。
具体工序如下：
1.平端面、粗车轮廓
2.精车轮廓
3.切槽
数控加工对刀具的要求更高。
不仅要求精度高、刚度高、红硬性好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便，能适应高速和大切削用量切削。
选刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。
接合零件轮廓相对还是较复杂，所以具体选刀如下：
1、平端面可选用90°WC-Co的硬质合金外圆车刀，粗车、精车及在这里我选择一把硬质合金右端面外圆车刀，为防止在进行圆弧切削时刀具的副后刀面与工件轮廓表面发生干涉（可用作图法检验），副偏角应选择Kr′大一点的，取Kr′=40°右端面外圆车刀的材料选择及Kr′值这里分别参照《金属切削与刀具实用技术》一书表1-1，表1-17。
2、切槽时由于零件中槽宽5±0.04mm，一般都选刀宽4mm,刀杆25×25mm材料为高速钢W18CrV4R的切断刀，切槽时选用4mm 刀宽即可。
切槽刀的选择及型号这里分别参照《《金属切削与刀具实用技术》一书表1-3，表2-2。
1.8切削用量选择
切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等。
对于不同的加工方法，需选择不同的切削用量，并应编入程序单内。
合理选择切削用量的原则是：
粗加工是，一般以提高生产率为主，但也考虑经济性和加工成本；精加工进，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性加工成本。
具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。
由《机械加工工艺手册》和《金属切削刀具设计手册》查得以下切削参数，如表4-1所示：
切削参数表4-1
工序
刀具
切削进给
mm/min
步长深度
mm/r
主轴速度
r/min
平端面、粗车轮廓
T01 90°硬质合金外圆车刀
200
1
500
精车轮廓
右端面外圆车刀
180
1
800
切槽
高速钢切槽刀
120
0.5
1000
3.2导入参照模型
以练习图形2为例，演示该数控车床过程，导出程序。
（1）在【文件】菜单下单击【新建】，系统弹出新建对话框（如图），在类型下选择【制造】，接受子类型默认选项和系统默认名称，最后单击【确定】。
新建制造文件
（2）系统弹出【新文件选项】对话框，选择mmns-mfg-nc模版，如图所示，最后单击【确定】。
选择公制模版
（3）系统自动进入制造界面。
（4）单击【元件】选项卡中的【装配模型】按钮
，系统弹出打开对话框，选择已创建的模型，按【打开】。
（5）选择约束类型为【默认】，其余接受系统默认，按【确定】
。
装配后的模型如图所示：
3.3创建工件
创建工件的方式有多种，有自动工件、组装工件、继承工件、合并工件、创建工件等5中形式。
由于本零件比较规则，故我以自动工件方式进行装配工件。
（1）单击【制造】菜单中的【工件】选项卡，选择【组装自动工件】图标
，系统弹出组装工件对话框，如图所示：
装配自动工件对话框
（2）选择【创建圆形工具】，【包络】，确定。
（3）
3.4仿真加工
（1）【操作】中的制造设置，选择车床，默认设置。
（2）【基准】选择三个基准平面建立坐标系。
（3）确定之后，继续操作设置选定该坐标系，确定退出。
在【车削】工具栏中选择【区域车削】。
（4）选择刀具，默认设置。
（5）参数设置如图所示。
（6）选择【车削轮廓】，确定车削轮廓。
（7）【区域车削】中刀具运动，车削轮廓选择刚才创建的轮廓，确定，完成设置。
3.5后处理
后处理操作对每一个工序G代码的输出都一样，此处我只详细介绍车削的后处理操作。
右击【区域车削】，在快捷菜单中单击【播放路径】对话框，如图所示。
单击【向前播放】按钮
，系统演示路径轨迹。
在【制造】菜单下，选择【保存CL文件】，【操作】，【op010】,【文件】，【交互】，退出。
保存在对应文件夹，点击完成输出。
再选择【对CL文件进行后处理】选中详细，追踪。
之后选择一个设置好的后置处理文件，导出程序。
实物图
3.6铣削
本零件的具体工艺分析
本零件材料采用45钢，毛坯为锻造成型。
具体工序如下：
1、粗铣底平面
2、粗铣零件外围轮廓
3、精铣零件外围轮廓
4、铣4个凹槽
5、精铣圆柱上平面
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。
应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。
刀具选择总的原则是：
安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。
在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。
选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。
生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
在经济型数控加工中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长。
因此，必须合理安排刀具的排列顺序。
一般应遵循以下原则：
①尽量减少刀具数量；②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工部位；③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；④先铣后钻；⑤先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；⑥在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。
由《机械加工工艺手册》和《金属切削刀具设计手册》查得以下切削参数，如表4-1所示：
切削参数表4-1
工序
刀具
切削进给
mm/min
步长深度
mm/r
主轴速度
r/min
粗铣底平面
硬质合金端铣刀
200
1
2000
粗铣零件外围轮廓
高速钢立铣刀
180
1
1500
精铣零件外围轮廓
高速钢立铣刀
120
0.5
2500
铣削4个凹槽
高速钢立铣刀
180
2
2000
精铣圆柱上平面
硬质合金端铣刀
120
0.5
2800
零件绘制过程略，下图为数控加工过程。
需加工图形如图。
在【文件】菜单下单击【新建】，系统弹出新建对话框，在类型下选择【制造】，接受子类型默认选项和系统默认名称，最后单击【确定】。
系统弹出【新文件选项】对话框，选择mmns-mfg-nc模版，如图所示，最后单击【确定】。
系统自动进入制造界面。
单击【元件】选项卡中的【装配模型】按钮
，系统弹出打开对话框，选择已创建的模型，按【打开】。
单击【制造】菜单中的【工件】选项卡，选择【组装自动工件】图标
，系统弹出组装工件对话框，如图所示：
装配自动工件对话框
选择【创建圆形工具】，【包络】，确定。
【操作】中的制造设置，选择铣床，默认设置。
创建坐标系
在序列设置中选择刀具、参数、退刀曲面、以及体积。
之后分别进行设置。
拉伸出需要铣削的部分。
确认后，进行铣削模拟
导出NC序列，并进行后处理。
实物图
3.7线切割
本零件的具体工艺分析
本零件材料采用45钢，毛坯为锻造成型。
具体工序为线切割一次成型
工序
刀具
切削进给
mm/min
步长深度
mm/r
丝径
mm
线切割
电火花电极丝
200
1
0.08
零件绘制过程略，下图为数控加工过程。
加工过程为使得观察明显，丝径设定为4。
需加工图形如图。
同理，在【文件】菜单下单击【新建】，系统弹出新建对话框，在类型下选择【制造】，接受子类型默认选项和系统默认名称，最后单击【确定】。
系统弹出【新文件选项】对话框，选择mmns-mfg-nc模版，如图所示，最后单击【确定】。
系统自动进入制造界面。
单击【元件】选项卡中的【装配模型】按钮
，系统弹出打开对话框，选择已创建的模型，按【打开】。
创建自动工件。
操作中设定工作中心为线切割，并设定好刀具。
在线切割菜单管理器中选择螺纹点，草绘，粗加工，精加工并分别进行设置。
如下图草绘出轨迹线。
设置草绘平面
确定刀具轨迹
完成设置后屏幕播放
进行NC设置，并进行后处理，导出NC序列。
实物图
参考教学视频
升级会员 