数控技术专业毕业论文

中央广播电视大学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数控技术专业《综合实训》报告专业数控技术学号077004229 姓名张宏帅直属／分校大连广播电视大学(直属)指导老师大连广播电视大学2009年04目录第一部分：数控机床应用调查………3一、CK6150A数控机床外形图片…………3二、CK6150A数控机床概况……………3三、主要技术参数………4第二部分：数控加工工艺分析………5一、轴类零件加工工艺…………………5二、盘类零件加工工艺………………7第三部分：编制数控加工程序………8一、编制孔类零件数控加工程序…………9二、编制车削类零件数控加工程序………15第四部分；绘制CAD零件图………15一、轴类零件图…………16二、盘类零件图…………17三、铣削类零件图…………18四、车削类加工零件图……………………19数控技术专业《综合实训》报告（范例）张宏帅第一部分：数控机床应用调查一、CK6150A数控机床外形图片如图1-1图1-1二、CK6150A数控机床概况1、技术领先CK6150A数控车床是我公司最新开发的数控机床产品之一，技术性能达到国内先进水平。2、质量稳定、做工精密机床床脚、床身等铸件采用树脂砂铸造，设计结构合理，刚性高，变形小。床身导轨精密磨削，超音频淬硬，硬度高，耐磨性强。变速箱内的齿轮经过瑞士磨齿机精密磨削，配对使用，噪音小。采用独立的主轴箱结构，主轴单元热变形小，热稳定性好，主轴采用精密级轴承，精度高，刚性好。主轴变速为12级手动变速，可选3级变频无级调速。3、功能多样机床两坐标（纵向Z、横向X）经交流伺服电机直联滚珠丝杆驱动，两轴联动，能自动完成内外圆表面，圆锥面，圆弧面，端面，多种螺纹、钻、铰、镗孔等车削加工。4、性价比高本机床性价比高，操作简单，加工精确，适用于一般机加工业中的中小批量零件生产，也适用于教学部门。本机床采用国产广州数控设备厂数控系统控制，可选配FANUC或SIEMENS数控系统。三、主要技术参数床身上最大回转直径:φ500mm最大加工长度:1000mm（可选750、1500mm）床鞍上最大加工直径:φ300mm主轴通孔直径:φ82mm主轴锥孔:1：20锥度,大端尺寸为φ90主轴头号:D-8主轴转速范围:30-1600r/min（12级手动变速）；可选30-1600r/min（3段变频调速）可选80-2000r/min（2段变频调速）]主电机功率:5.5/7.5Kw（手动变速）7.5Kw（变频调速）刀架行程X/Z:260/1000（可选750、1500）mm刀架形式:立式四工位；选配卧式六工位尾座套筒直径:φ75mm尾座顶尖锥孔:MT5尾座套筒行程:150mm数控系统:广州数控GSK980TA，可选配FANUC-0iMateTC或SIEMENS802Ce机床重量:3400Kg3300Kg(Z为750mm)、3500Kg(Z为1500mm)机床包装尺寸:3020×1843×2060mm机床包装尺寸（Z为750mm）:2750×1850×2100mm机床包装尺寸（Z为1500mm）:3600×1850×2100mm第二部分：数控加工工艺分析一、轴类零件加工工艺轴类零件如图2-1所示，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。

图2-1

典型轴类零件（1）零件图工艺分析该零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成。其中多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求；球面Sφ50㎜的尺寸公差还兼有控制该球面形状（线轮廓）误差的作用。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为45钢，无热处理和硬度要求。通过上述分析，可采用以下几点工艺措施。①对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。

②在轮廓曲线上，有三处为圆弧，其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。

③为便于装夹，坯件左端应预先车出夹持部分（双点画线部分），右端面也应先粗车出并钻好中心孔。毛坯选φ60㎜棒料。（2）选择设备

根据被加工零件的外形和材料等条件，选用TND360数控车床。（3）确定零件的定位基准和装夹方式

①定位基准

确定坯料轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。

②装夹方法

左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧，右端采用活动顶尖支承的装夹方式。（4）确定加工顺序及进给路线

加工顺序按由粗到精、由近到远（由右到左）的原则确定。即先从右到左进行粗车（留0.25㎜精车余量），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。

TND360数控车床具有粗车循环和车螺纹循环功能，只要正确使用编程指令，机床数控系统就会自动确定其进给路线，因此，该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线（但精车的进给路线需要人为确定）。该零件从右到左沿零件表面轮廓精车进给，如图5-28所示。图2-1

精车轮廓进给路线

（5）刀具选择

①选用φ5㎜中心钻钻削中心孔。

②粗车及平端面选用900硬质合金右偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉（可用作图法检验），副偏角不宜太小，选κ=350。

③精车选用900硬质合金右偏刀，车螺纹选用硬质合金600外螺纹车刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取rε=0.15～0.2㎜。

将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中（见表2-1），以便编程和操作管理。表2-1数控加工刀具卡片产品名称或代号×××零件名称典型轴零件图号×××序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1T01φ5中心钻1钻φ5mm中心孔2T02硬质合金900外圆车刀1车端面及粗车轮廓右偏刀2T03硬质合金900外圆车刀1精车轮廓右偏刀3T04硬质合金600外螺纹车刀1车螺纹编制×××审核×××批准×××共

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页（6）切削用量选择

①背吃刀量的选择轮廓粗车循环时选ap=3㎜，精车ap=0.25㎜；螺纹粗车时选ap=0.4㎜，逐刀减少，精车ap=0.1㎜。

②主轴转速的选择车直线和圆弧时，查表5-6选粗车切削速度vc=90m/min、精车切削速度vc=120m/min，然后利用公式vc=πdn/1000计算主轴转速n（粗车直径D=60㎜，精车工件直径取平均值）：粗车500r/min、精车1200r/min。车螺纹时，参照式（5-1）计算主轴转速n=320r/min.

③进给速度的选择查表2-4、表2-5选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.4㎜/r，精车每转进给量为0.15㎜/r，最后根据公式vf=nf计算粗车、精车进给速度分别为200㎜/min和180㎜/min。综合前面分析的各项内容，并将其填入表2-2所示的数控加工工艺卡片。此表是编制加工程序的主要依据和操作人员配合数控程序进行数控加工的指导性文件。主要内容包括：工步顺序、工步内容、各工步所用的刀具及切削用量等。

表2-2

典型轴类零件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×××典型轴2–2工序号程序编号夹具名称使用设备车间1×××三爪卡盘和活动顶尖TND360数控车床数控中心工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速进给速度背吃刀量备注/mm－1/mm.min－1/mm1平端面T0225×25500手动2钻中心孔T01φ5950手动3粗车轮廓T0225×25500200二、盘类零件加工工艺如图2-2为典型轴类零件，该零件材料为LY12，毛坯尺寸为Φ22㎜×95㎜，无热处理和硬度要求，试对该零件进行数控车削工艺分析。图2-2（1）零件图工艺分析该零件表面由圆柱、圆锥、凸圆弧、凹圆弧及螺纹等表面组成。零件材料为LY12，毛坯尺寸为为Φ22㎜×95㎜，无热处理和硬度要求。（2）选择设备根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CK6140数控车床。（3）确定零件的定位基准和装夹方式①定位基准确定坯料轴线和左端面为定位基准。②装夹方法采用三爪自定心卡盘自定心夹紧。（4）确定加工顺序及进给路线加工顺序按先车端面，然后遵循由粗到精、由近到远（由右到左）的原则。即先从右到左粗车各面（留0.5㎜精车余量），然后从右到左精车各面，最后切槽、车削螺纹、切断。产品名称或代号零件名称典型轴零件图号2-3序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1T01右手外圆偏刀1粗车外轮廓表面20×202T02右手外圆偏刀1精车外轮廓表面20×203T03600外螺纹车刀1精车轮廓及螺纹20×204T04切槽刀1切4B=4㎜20×20编制审核批准共1页第1页（5）刀具选择刀具材料为W18Cr4V。将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中单位名称112233产品名称或代号零件名称零件图号CK6140轴22-4工序号程序编号夹具名称使用设备车间1O0002三爪卡盘CK6140数控车床数控中心工步号工步内容（尺寸单位㎜）刀具号刀具规格/㎜进给速度/㎜.min背吃刀量/㎜备注1从右至左粗车各面T0120×2010022从右至左精车各面T0220×20803切槽T0420×20304T0320×201.5㎜/r5切断T0420×2030编制审核批准2009年共2页第2页（6）确定切削用量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），最后根据实践经验进行修正，计算结果填入表2-3工序卡中。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、编制孔类零件数控加工程序工件如图3–1所示，小批量生产。加工内容为4—Φ30H7、2—40ΦH7孔、4－M10螺纹。拟在VMC850加工中心上加工。1．图样分析图3–1根据图样4—Φ×200士0.015，轴线对A面垂直度为Φ0.015；2－Φ40H7为沉孔，孔距为100士0.015，表面粗糙度均为Ra1.6；4－M10为螺纹孔。深25。2．工艺分析根据图样分析所选机床能够满足精度要求，该零件4－Φ30H7及2－Φ40H7孔位置精度及尺寸精度要求较高，4—Φ30H7孔对A面还有较高的垂直度要求，故采用钻→粗镗→精锐工艺路线加工加以保证。2—Φ40H7孔为沉孔，所以中间采用了一道铣削工步。为了防止钻孔时刀具引偏，首先安排了一道钻中心孔工步。具体零件加工工艺见表4．2。3．装夹定位根据生产批量要求及零件的设计基准情况，采用平口钳装夹工件，工件中心及上表面作为工件坐标系原点。用寻边仪找正其中心点。以工件上表面进行对刀来确定每把刀的刀长补数值。4．编写加工程序为了方便程序的调整，使程序层次清晰，本程序在编写时，将每个工步都编成了一个子程序，然后用一个主程序将各个于程序按照加工顺序逐个串接起来，这样就形成了一个完整的程序。1．图样分析根据图样4—Φ×200士0.015，轴线对A面垂直度为Φ0.015；2－Φ40H7为沉孔，孔距为100士0.015，表面粗糙度均为Ra1.6；4－M10为螺纹孔。深25。2．工艺分析根据图样分析所选机床能够满足精度要求，该零件4－Φ30H7及2－Φ40H7孔位置精度及尺寸精度要求较高，4—Φ30H7孔对A面还有较高的垂直度要求，故采用钻→粗镗→精锐工艺路线加工加以保证。2—Φ40H7孔为沉孔，所以中间采用了一道铣削工步。为了防止钻孔时刀具引偏，首先安排了一道钻中心孔工步。具体零件加工工艺见表4．2。3．装夹定位根据生产批量要求及零件的设计基准情况，采用平口钳装夹工件，工件中心及上表面作为工件坐标系原点。用寻边仪找正其中心点。以工件上表面进行对刀来确定每把刀的刀长补数值。4．编写加工程序为了方便程序的调整，使程序层次清晰，本程序在编写时，将每个工步都编成了一个子程序，然后用一个主程序将各个于程序按照加工顺序逐个串接起来，这样就形成了一个完整的程序。表3–1滑板加工中心加工工序卡制作单位加工工艺卡编号程序号零件名称零件图号材料××××11滑板GCXY000145工序号2夹具名称平口钳夹具编号JJ75使用设备VWC850工序步号加工内容刀具号刀具名称刀具规格(mm)补偿号补偿值(mm)主轴转(r/min)进给速度(mm/min)切削深度(mm)加工余量(mm)1钻中心孔1中新钻Φ5H21对刀定5008042钻Φ30H7D底孔及Φ40H72麻花钻Φ29H22对刀定3008080303钻M10底孔3麻花钻ΦH23对刀定50045254铣Φ40H7至Φ4合金键槽铣刀Φ25H24对刀定1500200030D45铣Φ40H7至Φ5镗刀Φ16～32H25对刀定800160806精镗Φ40H7孔至尺寸6镗刀Φ32～70H26对刀定600120307精镗Φ30H7孔至尺寸7镗刀Φ16～32H27对刀定800100808攻丝8丝锥M10H28对刀定300主程序：O0001;G90G54GM98P2；调钻中心孔子程序M98P3;调钻Φ30H7底孔及Φ40H7底孔子程序M98P4；调钻M10底孔子程序M98P5；调铣Φ40H7孔至ΦM98P6：调镗Φ30H7孔至ΦM98P7；调精镗Φ40H7孔至尺寸子程序N98P8；调精镗Φ30H7孔至尺寸子程序M98P9；调攻丝子程序M30;子程序：O0002；（钻中心孔）T1M06;G90G54G00X0Y0S500MG43Z100.0H21M08;G98G81-4.0R2.0F80K0；钻孔循环，K0使暂无钻孔动作M98P10;调子程序O0010钻4—Φ30H7中心孔M98Pll；调子程序O0011钻4－N10中心孔X-50.0Y0；钻2－Φ40H7中心孔X50.0；G80；取消循环M09；M05；G28Z0；M99；O00032（钻Φ30H7底孔及Φ40H7底孔）T2M06；G90G54G00X0Y0S300MG43Z100.0H22M08；G98G83Z-92.0R2.0Q2.0F80K0；钻孔循环，K0使暂无钻孔动作M98P10；调子程序O0010钻4—Φ30H7底孔G98G83Z-29.5.0R2.0Q2.0F80K0；钻孔循环，K0使暂无钻孔动作X-50.0Y0；钻Φ40H7孔至Φ29X50.0；G80；取消循环M09；M05；G28Z0；M99；O0004；（钻M10底孔）T3M06；G90G54G00X0Y0S500MG43Z100.0H23M08；G98G81Z-28.8R2.0F45K0；钻孔循外，K0使暂无钻孔动作M98Pll;调子程序O0011钻4—M10）底孔G80;M09;M05;G28Z0;M99：O0005;T4M06;（铣Φ40H7孔至Φ39.8）G00G90G54X-50.Y0．S1500MG43H24Z100．;Z5.00；G01Z0F500M98P12L60;调铣Φ40H7孔至Φ39.8第二重子程序60次，铣左侧孔。G00Z100.0;X50.0Y0；Z5.0；G01Z0F500;M98P12L60;铣左侧孔G00Z100.0；M09；M05；M99；O0006;（镗Φ30H7孔至Φ29．8）T5M06；G00G90G54X-160．Y100．S800MG43H25Z100.0；Z5.00M08；G98G85R2.0Z160K0；M9P10；G80；M09；M05；M99；O0007；（精镗Φ40H7孔至尺寸）T6M06；G00G90G54X-50.Y0．S600MG43H26Z100.0;Z5.00M08;G98G76R2.0Z-30.0Q0.8F120K0;X-50.0Y0;X50.0;G80;M09;M05;M99;O0008；（精镗Φ30H7孔至尺寸）T7M06：G00G90G54X—160．Y100．5800MG43H27Z100.0；Z5.00M08;G98G76R2.0Z-82.0Q0.8F100K;M98P10;G80；M09;M05;M99：O0009；（攻丝）T8M06；G00G90G54X0，Y0．S300MG43H28Z100.0;Z5.00M08；M29S300;刚性攻丝功能开，适合深孔攻丝G98G84R2.0Z-25.0P300F450K0；N98Pll；G80；M09：M05M99；O0010；（4—Φ30H7孔坐标）X160.0Y100.0；X160.0Y-100.0；X-16.0Y-100.0；M99：O0011；（4－M10坐标）X-50.0Y100.0；X50.0Y100.0；X50.0Y-100.0；X-50.0Y-100.0；N99；O0012；