数控技术课程设计控铣工艺技术及加工仿真

数控技术课程设计

课题名称： 数控铣工艺设计及其加工仿真

专 业： 11材料成型及控制工程

班 级：

姓 名：

指 导 老 师：

1 数控技术课程设计任务书

班级 11材料 姓名 学号

根据数控技术课程设计指导书的相关设计步骤，完成指定零件的数控加工工艺编制、数控程序的编制、数控加工程序的验证等三部分内容，并绘制必要的零件图（用A4纸打印）。

2.数控铣

A组

学生姓名 对应零件尺寸

25 7 8 180 120 65 153 166.5 50.75 23 10.5

13 零件1 22 5 6 180 120 60 150 160 50 25 10

14 零件2 28 8 8 180 120 50 140 150 50 25 10

15 零件3 26 7 7 180 120 60 140 160 50 20 10

16 零件4 24 4 6 180 120 60 140 160 50 20 10

零件5 25 6 8 180 120 64 152 162 50 23 10 2 数控铣工艺设计及其加工仿真

一、课题任务：

根据如下零件图，设计其数控加工工艺、编制数控加工程序，并在仿真软件上完成该零件的加工,写出必要的仿真加工步骤。

日 期 签 字 零 件

编 号 数控铣A组序号14 制图 20140616

审核 练 习

项 目 数控铣工艺设计及其加工仿真 标准

培 训 单 位 比例 1：2 材料 铝合金

数量 1 重量

学号 4110112217 图号 A4 3 二、零件加工工艺分析：

1．工艺分析

（1）零件几何特点

该零件由平面、轮廓组成，其几何形状为平面二维图形，零件的外轮廓为矩形，凸台尺寸精度为未注公差取公差中等级±0.1，表面粗糙度为6.3μm，需采用粗、精加工。注意位置度要求。

（2）加工工序

毛坯为120×80×20板材，工件材料为铝合金，外形已加工，根据零件图样要求其加工工序为：

1）铣外轮廓时，刀具沿零件轮廓切向切入，切向切入可以是直线切向切入，也可以是圆弧切向切入；在铣削凹槽一类的封闭轮廓时，其切入和切出不允许有外延，铣刀要沿零件轮廓的法线切入和切出。

2）确定切削用量，铣外型用刀具直径10 的平铣刀，凸台的铣削也采用刀具直径为10的平铣刀。每次下刀4mm，分层铣削。精加工余量0.5mm,通过改变刀补D1控制。

（3）各工序刀具及切削参数选择

序号 加工面 刀具号 刀具规格 主轴转速n/r.min-1 进给速度V/mm.min-1 类型 材料

1 粗加工外轮廓 T01 φ20三刃立铣刀

高速钢 600 300

2 精加工外轮廓 T01 φ20三刃立铣刀 800 100

3 粗加工凸台 T01 φ20三刃立铣刀 600 300

4 精加工凸台 T01 φ20三刃立铣刀 800 100

4 2.加工过程

确定工件坐标系和对刀点,在XOY平面内确定以对称中心O点为工件原点，Z方向以工件上表面为原点，建立工件坐标系

2 粗加工外型

精加工外型

G01，G02，

φ10平面立铣刀 序号 工 步 工 步 图 说 明

1 建立工件坐标系

以对称中心O为X、Y轴坐标原点 5 3 粗加工凸台

精加工凸台

G01，G02，G03

φ10平面立铣刀

6 三、零件加工程序的编制：

1.外轮廓加工程序

平面外轮廓粗加工，刀具直径 Φ20立铣刀(铣外型)，刀补D1=10.5，改变N60段Z-8，Z-12，Z-16循环程序，分层铣削。平面轮廓精加工程序，刀具直径 Φ20立铣刀(铣外型)，程序N50转速改为800r/min，N70进给速度改成100mm/min,改变刀补D1=10执行N10～N120，N250～N270。N60 ,Z-4.Z-8,Z-12,Z-16分层铣削。

程序段号 程序 注释

N10 O0001; 主程序名

N20 G54G90G40; 选择工件坐标系 绝对方式指定 取消半径补偿

N30 G0Z100; 刀具快速定位

N40 X10Y-100;

N50 M3S600; 主轴转动 转速600r/min

N60 Z-4;

N70 G41Y-50D1F300; 左半径补偿 进给速度300mm/min

N80 G1X-25; 刀具直线插补

N90 G2Y50R50; 刀具顺时针圆弧插补 加工半径50mm的圆弧

N100 G1X25; 刀具直线插补

N110 G2Y-50R50; 道具顺时针圆弧插补 加工半径50mm的圆弧

N120 G1X-75; 刀具直线插补

N130 Y50; 刀具直线插补，铣去余量

N140 X75;

N150 Y-50;

N160 X-65;

N170 X-75Y-40;

N180 Y40;

N190 X-65Y50;

N200 X65;

N210 X75Y40; 7 N220 Y-40;

N230 X65Y-50;

N240 X5;

N250 Z10; 抬刀至安全高度

N260 G00X0Y0Z100

N270 M30 程序结束

2.凸台加工程序

平面凸台粗加工，刀具直径 Φ20立铣刀(铣外型)，刀补D1=10.5，改变N350段Z-8，循环程序，分层铣削。平面轮廓精加工程序，刀具直径 Φ20立铣刀(铣外型)，程序N340转速改为800r/min，N360进给速度改成100mm/min,改变刀补D1=10执行N300～N470，N640～N650。N350 ,Z-4.Z-8分层铣削。

N300 O0002; 主程序名

N310 G54G90G40; 选择工件坐标系 绝对方式指定 取消半径补偿

N320 G0Z100; 刀具快速定位

N330 X10Y-100;

N340 M3S600; 主轴转动 转速600r/min

N350 Z-4;

N360 G41Y-50D1F300; 左半径补偿 进给速度300mm/min

N370 G1Y25; 刀具直线插补

N380 X-25;

N390 G3X-50Y0R25; 道具逆时针圆弧插补 加工半径25mm的圆弧

N400 G2X-70R10; 道具顺时针圆弧插补 加工半径10mm的圆弧

N410 X-25Y45R45; 道具顺时针圆弧插补 加工半径45mm的圆弧

N420 G1X25; 刀具直线插补

N430 G2X70Y0R45; 道具顺时针圆弧插补 加工半径45mm的圆弧

N440 X50R10; 道具顺时针圆弧插补 加工半径10mm的圆弧

N450 G3X25Y25R25; 道具逆时针圆弧插补 加工半径25mm的圆弧 8 N460 G1X-10; 刀具直线插补

N470 Y10;

N480 G40X-25; 取消刀补 刀具直线插补 铣去余量

N490 Y-42

N500 X-10;

N510 Y10;

N520 X5;

N530 Y-42;

N540 X20;

N550 Y10;

N560 X25;

N570 Y-42;

N580 X55;

N590 Y-25;

N600 X-55;

N610 Y-42;

N620 X0;

N630 Y-100;

N640 G0Z100; 抬刀至安全高度

N650 M30; 程序结束

9 四、零件的数控加工仿真：

1）选择机床类型 在工具条上选择“”，在选择机床对话框中选择FANUC 0I数控车床，平床身前置刀架，如图1-1 所示。将显示机床罩子的勾去掉。如图1-2所示。

图1-1 机床选择 图1-2 视图选项

2）定义毛坯

打开菜单“零件/定义毛坯”或在工具条上选择“”，在图 2中选择材料为45钢，长180cm,宽120cm,高20cm。

图2定义毛坯

3）使用夹具

点击图标“”，打开操作对话框。在“选择零件”列表框中选择“毛坯1”，在“选 10 择夹具”列表框中选择“平口钳”。如图 3所示。

图 3 夹具选择

4）放置零件 点击图标“”，在弹出的“选择零件”窗口中选择刚才定义的“毛坯1”，点击“安装零件”按钮，以退出零件选择窗口，将毛坯、夹具组合放置在工作台上，如图4所示。