数控技术专业《综合实训》报告

数控技术《综合实训》报告

专 业 机械制造与自动化 学 号 姓 名 直属／分校 四川电大直属学院 指 导 老 师

四川广播电视大学 2018年 06 月 02 日

1

数控技术专业《综合实训》报告

第一部分：CJK6032型数控机床调查

一、CJK6032型车床简述：

CJK6032型数控车床是开环控制的台式车床，其机械部分由床身、床头箱、工作台、大小拖板、普通刀架、尾座、主轴电机和XZ轴步进电机(4NM,1NM各一个)等组成，控制部分由机床强电控制柜、机械操作面板、PC电脑和它的数控软件等组成。

二、CJK6032数控机床外形图片(如图):

2

三、CJK6032数控机床概况

1、型号：CJK6032数控机床

2、应用范围：该机床可用于车削内外圆表面、锥面、平面、复杂的回转表面和公制、英制螺纹等。

3、可编程控制器：CJK6032型数控车床配有由华中数控研制开发的HCNC－21T数控系统，直接由PC电脑通过数控软件进行加工控制的新型CNC系统。

4、进给驱动系统 ：螺杆和螺母的螺纹轨道间放置有滚动体，当螺杆或螺母转动时，滚动体在螺纹滚道里滚动，使螺杆和螺母作相对运动时为滚动摩擦，提高了传动效率和传动精度。多数滚动螺旋的螺母或螺杆上有滚动体内循环通道，与螺纹轨道形成循环回路，使得滚动体在螺纹滚道内循环。

5、性能特点：

CJK6032型数控车床能够控制的主要有X、Z轴的运动(包括移动量及移动速度的控制，能进行直线和圆弧的插补加工控制 )，一些电器开关的通断(包括主轴正反转及停转、进给随意暂停和重启、急停和超程保护控制)等。由于主轴采用的是一般交流电机，故主轴转速不可任意调节。该机床可用于车削内外圆表面、锥面、平面、复杂的回转表面和公制、英制螺纹等。

3

四、主要技术参数：

项 目 床身上最大工件回转直径 拖板上最大工件回转直径 最大工件长度 主轴转速范围 主轴通孔直径 主轴锥孔 主轴电机功率 刀架刀位数 单 位 mm mm mm rpm mm --- kW --- 参 数 Ф320 Ф160 750 35～1910 Ф38 主轴锥孔 3 4 20×20 7 7 莫氏3号 1680×740×1160 车刀刀杆最大尺寸（宽×高） mm 进给电机扭矩（功率）横向（X） Nm 纵向（Z） 尾架套筒锥孔 Nm --- 机床外形尺寸（长×宽×高） mm 机床重量（毛重/净重） kg 450

4

第二部分：数控加工工艺分析

一、零件加工工艺分析

1、零件图工艺分析

该零件表面由圆柱、逆圆弧、槽、螺纹、内孔、内槽、内螺纹等表面组成，尺寸标注完整，选用毛坯为45#钢，Φ65mm×125mm，无热处理和硬度要求。 2、选择设备

加工方法的选择原则是保证加工表面的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、尺寸大小和形位公差等要求全面考虑。

图上几个精度较高的尺寸，因其公差值较小，所以编程时有取平均值，而取其基

5

本尺寸。

通过以上数据分析，考虑加工的效率和加工的经济性，最理想的加工方式为车削，考虑该零件为大量加工，故加工设备采用数控车床。

根据加工零件的外形和材料等条件，选用cjk6032数控机床。

二、零件的装夹

1.定位基准的选择

粗基准：用未加工过的毛坯表面做基准。 精基准：用已加工过的表面做基准。

在制定零件加工的工艺规程时，正确的选择工件的定位的基准有着十分中的意义。定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件个表面的加工顺序也有很大的影响。合理的选择定位基准是保证零件加工精度的前提，还能简化加工工序，提高加工效率。 2.定位基准选择的原则

1）基准重合原则。为了避免基准不重合误差，方便编程，应选用工序基准作为定位基准，尽量使用工序基准，定位基准、编程原点三者统一。

2）便于装夹的原则。所选的定位基准应能保证定位准确、可靠，定位夹紧简单、易操作，敞开性好，能够加工尽可能多的表面。

3）便于对刀的原则。批量加工时在工件坐标系已经确定的情况下，保证对刀的可能性和方便性。 3确定零件的定位基准

以左右端大端面为定位基准。

6

4装夹方式的选择

为了工件不至于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，需将工件压紧压牢。合理的选择加紧方式十分重要，工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率，加工成本及操作安全都有直接影响。 5数控车床常用装夹方式

1）在三爪自定心卡盘上装夹。三爪自定心卡盘的三个爪是同步运动的，能自动定心，一般不需要找正。该卡盘装夹工件方便、省时，但夹紧力小，适用于装夹外形规则的中、小型工件。

2）在两顶尖之间装夹。对于尺寸较大或加工工序较多的轴类工件，为了保证每次装夹时的装夹精度，可用两顶尖。该装夹方式适用于多序加工或精加工。

3）用卡盘和顶尖装夹。当车削质量较大的工件时要一端用卡盘夹住，另一端用后顶尖支撑。这种方式比较安全，能承受较大的切削力，安装刚性好，轴向定位基准，应用较广泛。

4）用心轴装夹。当装夹面为螺纹时再做个与之配合的螺纹进行装夹，叫心轴装夹。这种方式比较安全，能承受较大的切削力，安装刚性好，轴向定位基准。 6确定合理的装夹方式

装夹方法：先用三爪自定心卡盘夹住右端，加工左端达到工件精度要求；再工件调头，用三爪自定心卡盘夹住工件右端，在加工到工件精度要求。

三、加工工艺流程

1、加工顺序及进给路线

零件上比较精密表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。

7

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，还应正确的确定毛坯到最终成形的加工方案。

毛坯先夹持右端车右端轮廓95mm处，先用中心钻打中心孔，再用Φ8的钻头钻25mm的孔，再用Φ20的钻头扩孔，再用镗刀镗Φ22.5mm的孔，再用内槽刀镗Φ28的槽，再用内螺纹刀车M24×1.5的螺纹。然后再车Φ40mm、R6的圆弧、Φ60mm和R45的圆弧。调头加工Φ32mm、R4、R6的圆弧、Φ60mm的外轮廓，在切退刀槽，最后车M32×0.75的螺纹。

该典型轴加工顺序为：

预备加工---车端面---钻孔---镗孔---切内螺纹退刀槽---车内螺纹---粗车左端面轮廓---精车左端面轮廓---调头---车端面---粗车轮廓---精车轮廓---退刀槽---粗车螺纹---精车螺纹。 2、刀具选择

数控车削刀常用的一般分成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀三类。成型车刀也称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。数控车削加工中，常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀。尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线型主副切削刃构成，如90度内外圆车刀、左右端面车刀、切槽（切断）车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。尖形车刀几何参数（主要是几何角度）的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点（如加工路线、加工干涉等）进行全面考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。

8

数控刀具卡片

表3 左端刀具卡片

产品名称或 代号 序刀具刀具规格名称 零件典型轴 零件图号 名 称 数量 加工表面 备注 号 号 1 2 3 4 5 T01 T02 T03 T04 尾座 硬质合金端面45度车刀 硬质合金90度放型车刀 硬质合金镗刀 硬质合金内槽刀 硬质合金Ф18钻头 1 1 1 1 1 粗、精车端面 粗、精车外轮廓 左偏刀 粗、精镗孔、内螺纹 切槽 钻孔 表4 右端刀具卡片

产品名称或 代号 序号 刀具号 1 2 3 4 T01 T02 T03 T04 硬质合金端面45度车刀 硬质合金90度放型车刀 硬质合金车槽刀 60度硬质合金外螺纹车刀 1 1 1 1 粗、精车端面 粗、精车外轮廓 切槽 粗、精车螺纹 左偏刀 刀具规格名称 零件典型轴 名 称 数量 加工表面 零件图 号 备注

3、切削用量选择

（1）粗车时，首先考虑选择一个尽可能大的背吃刀量ap，其次选择一个较大的进给量f,最后确定一个合适的切削进度v。增大背吃刀量ap 可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断屑，因此根据以上原则选择粗车切削用量对于提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是有利的。

9

（2）精车时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且均匀，因此选择较小的背吃刀量ap和进给量f ，并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度v。

（3）零件的加工高度H≤（1/4-1/6）RD，以保证刀具有足够的刚度。

表2 切削用量选择

主轴转速进 给 量 吃 刀 量 S/(r/min) 粗车外圆 精车外圆 钻孔 粗镗孔 精镗孔 内退刀槽 粗车内螺纹 精车内螺纹 外退刀槽 粗车外螺纹 精车外螺纹 800 900 350 800 900 350 100 150 350 100 150 F/(mm/r) 100 100 100 100 100 25 0.75 0.75 25 0.75 0.75 F/(mm/r) 1 0.05 0.1 1 0.05 0.04 0.1 0.05 0.04 0.1 0.05 背 吃 刀 量 ap/mm 1.5 0.2 0 1.5 0.2 0 0.4 0.1 0 0.4 0.1

4、数控加工工艺卡片拟订

将前面分析的各项内容综合成表下图所示的数控加工工艺卡片。

表5 数控加工工艺卡

单位名称 工序号 001

产品名称或代号 零件名称 典型轴 使用设备 Cjk6032 零件图号 程序编号 夹具名称 O0529 三爪自定心卡盘 10

车间 数控车间

工步工步内容 号 1 2 3 4 5 6 7 车端面 粗车外轮廓 精车外轮廓 钻孔 粗镗孔 精镗孔 切槽 刀具刀具规格 主轴转速进给速度背吃刀备注 号 T01 T02 T02 尾座 T03 T03 T04 45度刀 r/min 450 mm/r 80 100 80 20 100 80 25 量mm 0 0.2 0.1 0 0.2 0.1 0 手动 自动 自动 手动 自动 自动 自动 90度车刀 800 90度车刀 900 Ф18钻头 300 镗刀 镗刀 切槽刀 800 900 200

工序号 002 程序编号 O0528 夹具名称 三爪自定心卡盘 刀具刀具规格 号 使用设备 车间 Cjk6032 数控车间 工步工步内容 号 主轴转速进给速度背吃备注 r/min mm/r 刀量mm 1 2 3 4 5 车端面 粗车外轮廓 精车外轮廓 切槽 粗车螺纹 T01 T02 T02 T03 T04 45度刀 90度车刀 90度车刀 切槽刀 450 800 900 200 80 100 80 25 0.75 0 0.2 0.1 0 0.2 手动 自动 自动 自动 自动 60度螺纹100 刀 6 精车螺纹 T04 60度螺纹100 刀 0.75 0.1 自动 编制 审核 批准 年 月 日 共页 第页

11

第三部分：编制数控加工程序

加工程序如下： 1）工件左端加工

O0529 文件名 %0529 程序名 G94 G00 X100 Z100 T0101 M03S800 G00 X60 Z5 G71 U1 R0.5 P70 Q160 X0.5 Z0.1 F100 G00 X100 XZ100 ZM05 M00 M03S900 N70 G01 X0 F80 Z0 X40 C2 Z-19 G02 X52 Z-25 R6 G01 X60 C2

12

绝对坐标编程 运动到安全点 调用一号刀

主轴以800r/min正转到循环加工起点 粗加工循环 退到100 退到100 主轴停止 程序暂停 精加工主轴转速 精加工循环 到工件圆心位置 倒角 加工Ф40 加工R6的圆弧 倒角

Z-35 加工Ф60 N160 G02 X60 Z-80 R45 加工R45的凹圆弧 G00 X100 X退到100 Z100 Z退到100 T0202 调用二号刀

M03S800 G00 X15 Z2 G71 U0.5 R0.2 P70 Q160 X-0.5 Z0 F100 G00 X15 Z100 ZM05 M00 M03S900 N70G01 X22.5 Z-2 N160G01 Z-23 G01X16 Z100 ZG00X100 X100 M05 M30 2）工件右端加工

13

主轴以800r/min正转到循环加工起点 到循环加工起点 粗加工循环 到安全点退刀 退到100 主轴停止 程序暂停 精加工主轴转速 镗Ф28的孔 镗Ф28的孔 到安全点退刀 退到100 主轴停转 程序结束

O0528 文件名 %0528 程序名 G94 绝对坐标编程 G00 X100 Z100 运动到安全点 T0101 调用一号刀

M03S800 G00 X60 Z5 G71 U0.5 R0.5 P70 Q160 X0.5 Z0.1 F100 G00 X100 XZ100 ZM05 M00 M03S900 N70 G01 X0 F80 Z0 X32 C2 Z-20 X34

G03 X42 Z-22 R4 G02 X52 Z-28 R6 G01 X60 C2 N160 Z-36

14

主轴以800r/min正转到循环加工起点 粗加工循环 退到100 退到100 主轴停转 程序暂停 精加工主轴转速 精加工循环 到工件圆心位置 倒角 加工Ф32 加工R4的圆弧 加工R6的圆弧 倒角 加工Ф60

G00 X100 Z100

T0202 调用二号刀

M03S350 主轴以350r/min正转 G00 X35 运动到切槽点X方向 Z-16 G01 X26 F25 G04 X2 G01 X35 G00 X100 Z100

T0303 M03S100 G00 X32

Z1.5 G82 X31.80 Z-18 F0.75 G82 X31.65 Z-18 F0.75 G82 X31.50 Z-18 F0.75 G82 X31.35 Z-18 F0.75 G82 X31.25 Z-18 F0.75 G82 X31.25 Z-18 F0.75 G00 X100

运动到切槽点Z方向 切槽

在槽底暂停两秒 退刀 调用三号刀

主轴以100r/min正转起刀点 加工螺纹 加工螺纹 加工螺纹 加工螺纹 加工螺纹 加工螺纹 退刀 X100

15

Z100 Z退到100 M05 主轴停转 M30 程序结束

16

第四部分：实训小结

转眼间一个月的数控综合实训已接近尾声，实习报告也即将完成，心里也有小小的成就感。

一个月的时间我学到了很多在课本上没学到的东西，更是将我从课本上学到的理论很好的融合到了实际操作中去，实习期间，从最开始的迷茫到慢慢掌握并熟悉，到最后加工出属于我自己的成品工件，那种兴奋是不可言喻的。

在这次实训中，让我体会最深的是理论联系实际，实践是检验真理的唯一标准。理论知识固然重要，可是无实践的理论就是空谈。真正做到理论与实践的相结合，将理论真正用到实践中去，才能更好的将自己的才华展现出来。我以前总以为看书看的明白，也理解就得了，经过这次的实训，我现在终于明白，没有实践所学的东西就不属于你的。俗话说：“尽信书则不如无书”我们要读好书，而不是读死书。任何理论和知识只有与实习相结合，才能发挥出其作用。而作为思想可塑性大的我们，不能单纯地依靠书本，还必须到实践中检验、锻炼、创新；去培养科学的精神，良好的品德，高尚的情操，文明的行为，健康的心理和解决问题的能力。

17