fanuc_0i_數控車床數控技術課程設計

1、<p><b>　　數控技術課程設計</b></p><p>　　題目：數控機床操作與加工仿真</p><p>　　—— FANUC 0I 數控車床</p><p>　　專業(yè) 班級： </p><p>　　學生 姓名： </p><p>　　學

2、 號： </p><p>　　指導 老師： </p><p><b>　　說 明</b></p><p>　　數控技術課程設計實習是高等本科機械專業(yè)中重要的一個實踐環(huán)節(jié)。是在學生學完技術基礎課和專業(yè)課進行的。是培養(yǎng)學生理論聯系實際、解決生產實際問題能力的重要步驟。</p><

3、p>　　通過對數控機床加工程序的編制、數控系統(tǒng)設計總體方案的擬定，使學生綜合運用所學的機械、電子和計算機的知識，進行一次數控技術的實踐性訓練。從而培養(yǎng)學生具有加工編程能力，初步設計計算能力以及分析和處理生產中所遇到的數控技術方面技術問題的能力。為以后的工作打下一定的基礎。</p><p><b>　　學生： </b></p><p>　　2010年10月4日&l

4、t;/p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 帶錐面階梯軸的數控加工………………………………………………...4</p><p>　　1.1 零件分析……………………………………………………………………4</p><p>　　1.2 零件工藝分析及確定工藝路線，選擇數控機床設備……………………4

5、</p><p>　　1.3 編制加工程序………………………………………………………………5</p><p>　　1.4 使用仿真軟件進行加工仿真………………………………………………6</p><p>　　2 帶圓弧面的零件的數控加工……………………………………………. ….18</p><p>　　2.1 零件分析…………………………………

6、…………………………………18</p><p>　　2.2 零件工藝分析及確定工藝路線，選擇數控機床設備……………………19</p><p>　　2.3 編制加工程序………………………………………………………………20</p><p>　　2.4 使用仿真軟件進行加工仿真………………………………………………21</p><p>　　3 帶圓球

7、面的零件的數控加工……………………………………. ….22</p><p>　　3.1 設計零件…………………………………………………………………………23</p><p>　　3.2零件工藝分析及確定工藝路線，選擇數控機床設備…………………………24</p><p>　　3.3 編制加工程序……………………………………………………………………26</p>

8、;<p>　　3.4 使用仿真軟件進行加工仿真……………………………………………………27</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………………………..32</p><p>　　1 帶錐面階梯軸的數控加工</p><p><b>　　1.1 零件分析</b></p><p>　　

9、（1）零件圖樣 </p><p>　　如圖1.1，此零件包括圓柱面，圓錐面，端平面，開槽，切斷等加工。材料為08F低碳鋼，毛坯尺寸。</p><p><b>　?。?）精度分析</b></p><p>　　本零件精度要求較高的尺寸有。對于尺寸精度要求主要通過在加工過程中的準確對刀，正確設置刀補及磨耗，以及正確制定合

10、適的加工工藝措施來保證。</p><p><b>　?。?）表面粗糙度</b></p><p>　　加工的錐面粗糙度要求為，其他的加工面要求。對于粗糙度要求，主要是通過選用合適的刀具及其幾何參數，正確的粗精加工路線，合適的切削用量及冷卻液等措施來保證。</p><p>　　1.2 工藝分析及確定工藝路線，選擇數控機床設備</p>

11、<p>　　（1）確定裝夾方案，定位基準，編程原點，加工起點，換刀點</p><p>　　由于毛坯為棒料，用三爪自定心卡盤夾緊定位。編程原點取為完工工件的右端面與主軸軸線相交點。由于工件較小，為了加工路徑清晰，加工起點和換刀點可以設在同一點， 放在Z向距工件右端面200mm，X向距軸線100mm的位置。</p><p>　　（2）制定加工方案及加工路線</p>&l

12、t;p>　　根據工件的形狀及加工要求，選用數控車床加工。數控系統(tǒng)選用FANUC-0I。機床選用沈陽車床。加工路線為：車端平面→車削外圓→車削外圓→車圓錐面→切斷。</p><p><b>　?。?）刀具的選用</b></p><p>　　根據加工內容，可選用D刀片外圓車刀，外圓切槽柄為25mm,B=3mm的切斷刀，兩刀具的刀片材料均選用高速鋼。具體情況見下表。&

13、lt;/p><p>　　表1.1 刀具選用</p><p><b>　?。?）確定加工參數</b></p><p>　　主軸轉速（n）：高速鋼材料的刀具切削低碳鋼工件時切削速度v取45~60m/min，根據公式及加工經驗，主軸轉速取為800r/min。</p><p>　　進給速度（）：粗加工時，為提高生產效率，在保證工件

14、質量的前提下可選擇較高的進給速度，粗車時一般取0.3~0.8mm/r，精車時常取0.1~0.3mm/r，切斷時取0.05~0.2mm/r。所以車外圓表面時進給速度選為0.15mm/r，其余取0.1mm/r。</p><p>　　(5) 輪廓基點坐標的計算</p><p>　　(6) 制定加工工藝</p><p>　　經上述分析，加工工藝見表1.2：</p>

15、;<p>　　表1.2 加工工藝表</p><p>　　1.3 編寫加工程序</p><p>　　加工程序表如圖1.3所示。</p><p>　　表1.3 加工程序卡</p><p>　　1.4 使用仿真軟件進行加工仿真</p><p>　　1.4.1 選擇機床</p><p>

16、;　　如圖1.3點擊菜單“機床/選擇機床…”，在選擇機床對話框中，“控制系統(tǒng)”選擇“FANUC OI”，“機床類型”選擇“車床”然后選擇“沈陽機床廠”，并按“確定”按鈕，此時界面如圖1.3所示。</p><p>　　1.4.2置并安裝工件 </p><p>　　點擊按鈕，界面如圖3.3所示，選擇“毛坯1、45#、”，此時界面如圖3.4.所示。</p>

17、<p>　　點擊“安裝零件”，如圖1.6所示，完成工件安裝。</p><p>　　1.4.3 選擇刀具</p><p>　　點擊“選擇刀具”，并選擇合適刀具型號，如圖1.7和1.8所示</p><p>　　1.4.4 回參考點</p><p>　　依次點擊“啟動”按鈕 ，“緊急停止”按鈕 ，調節(jié)方向按鈕可回零點。坐標如圖1.9所

18、示。</p><p>　　1.4.5 試切外圓</p><p>　　點擊“主軸正傳”按鈕 和“手動操作”按鈕 ，調節(jié)方向按鈕 選擇合適刀位，試切外圓。如圖1.10所示。</p><p>　　顯示并記錄坐標值如圖1.11所示。</p><p>　　點擊“測量”，測量工件所車部分直徑值。如圖1.12所示。</p><p>

19、;　　切制端面，如圖1.13所示。</p><p>　　顯示坐標值，如圖1.14所示。</p><p>　　1.4.6 輸入參數</p><p>　　記錄下Z值，然后點擊“OFFSET SETING” ，找到圖1.15界面后輸入參數。并點擊按鈕 。</p><p>　　1.4.7 導入程序</p><p>　　點擊

20、“編輯” 及“程序” ，導入“切削帶錐面零件”的程序，如圖1.16所示。</p><p>　　點擊“自動運行” ，及“循環(huán)啟動”，切削過程開始，如圖1.18所示。</p><p>　　零件切斷，如圖1.19所示。</p><p>　　2 帶圓弧面的零件的數控加工</p><p><b>　　2.1零件分析</b><

21、;/p><p><b>　?。?）零件圖樣</b></p><p>　　如圖2.1，此零件包括端面、圓柱面、圓弧面、倒角、切斷等加工。材料為08F低碳鋼，毛坯尺寸。</p><p><b>　?。?）精度分析</b></p><p>　　本零件精度要求較高的尺寸有。對于尺寸精度要求主要通過在加工過程中的

22、準確對刀，正確設置刀補及磨耗，以及正確制定合適的加工工藝措施來保證。</p><p><b>　?。?）表面粗糙度</b></p><p>　　加工的圓弧面粗糙度要求為，其他的加工面要求。</p><p>　　對于粗糙度要求，主要是通過選用合適的刀具及其幾何參數，正確的粗精加工路線，合適的切削用量及冷卻液等措施來保證。</p>&

23、lt;p>　　2.2 工藝分析及確定工藝路線，選擇數控機床設備</p><p>　?。?）確定裝夾方案，定位基準，編程原點，加工起點，換刀點</p><p>　　由于毛坯為棒料，用三爪自定心卡盤夾緊定位。編程原點取為完工工件的右端面與主軸軸線相交點。由于工件較小，為了加工路徑清晰，加工起點和換刀點可以設在同一點，放在Z向距工件右端面200mm，X向距軸線100mm的位置。</p

24、><p>　　（2）制定加工方案及加工路線</p><p>　　根據工件的形狀及加工要求，選用數控車床加工。數控系統(tǒng)選用FANUC-0。機床選用沈陽車床。加工路線為：車端平面→車削外圓→車削外圓→車圓弧面→車倒角→切斷。</p><p><b>　?。?）刀具的選用</b></p><p>　　根據加工內容，可選用D刀片外圓

25、車刀，外圓切槽柄為25mm,B=3mm的切斷刀，兩刀具的刀片材料均選用高速鋼。具體情況見表2.1。</p><p>　　表2.1 刀具選用</p><p><b>　?。?）確定加工參數</b></p><p>　　主軸轉速（n）：高速鋼材料的刀具切削低碳鋼工件時切削速度v取45~60m/min，根據公式及加工經驗，主軸轉速取為800r/mi

26、n。進給速度（）：粗加工時，為提高生產效率，在保證工件質量的前提下可選擇較高的進給速度，粗車時一般取0.3~0.8mm/r，精車時常取0.1~0.3mm/r，切斷時取0.05~0.2mm/r。所以車外圓表面時進給速度選為0.15mm/r，其余取0.1mm/r。</p><p>　?。?）輪廓基點坐標的計算</p><p>　　帶圓弧面的零件輪廓基點坐標，如圖2.2所示。</p>

27、<p><b>　?。?）制定加工工藝</b></p><p>　　經上述分析，加工工藝見表2.2：</p><p>　　表2.2 加工工藝表</p><p>　　2.3 編寫加工程序</p><p>　　表2.3 加工程序卡</p><p>　　2.4 使用仿真軟件進行加工仿真

28、</p><p>　　2.4.1 選擇機床</p><p>　　如圖1.3點擊菜單“機床/選擇機床…”，在選擇機床對話框中，“控制系統(tǒng)”選擇“FANUC OI”，“機床類型”選擇“車床”然后選擇“沈陽機床廠”，并按“確定”按鈕，此時界面如圖2.3所示</p><p>　　1.4.2 選擇刀具</p><p>　　點擊“選擇刀具”，并選擇合適刀

29、具型號，如圖2.4和2.5所示</p><p>　　2.4.3設置并安裝工件 </p><p>　　點擊按鈕，界面如圖2.6所示，選擇“毛坯1、45#、”，此時如</p><p><b>　　圖2.7所示。</b></p><p>　　點擊“安裝零件”，如圖2.8所示，完成工件安裝</p><p&

30、gt;　　2.4.4 回參考點</p><p>　　依次點擊“啟動”按鈕 ，“緊急停止”按鈕 ，調節(jié)方向按鈕可回零點。坐標如圖2.9所示。</p><p>　　2.4.5 試切外圓</p><p>　　點擊“主軸正傳”按鈕 和“手動操作”按鈕 ，調節(jié)方向按鈕 選擇合適刀位，試切外圓。如圖2.10所示。</p><p>　　顯示并記錄坐標

31、值如圖2.11所示。</p><p>　　點擊“測量”，測量工件所車部分直徑值。如圖2.12所示</p><p>　　切制端面，如圖2.13所示。</p><p>　　顯示坐標值，如圖2.14所示。</p><p>　　2.4.6 輸入參數</p><p>　　記錄下Z值，然后點擊“OFFSET SETING” ，找

32、到圖2.15界面后輸入參數。并點擊按鈕 。</p><p>　　2.4.7 導入程序</p><p>　　點擊“編輯” 及“程序” ，導入“切削帶錐面零件”的程序，如圖2.16所示。</p><p>　　點擊“自動運行” ，及“循環(huán)啟動”，切削過程開始，如圖2.18所示。</p><p>　　零件切斷，如圖2.19所示。</p>

33、;<p>　　3 復雜階梯軸的數控加工</p><p><b>　　3.1 零件分析</b></p><p><b>　　（1）零件圖樣</b></p><p>　　如圖3.1，零件包括圓柱面，圓錐面，球面，切斷等加工。材料為08F低碳鋼，毛坯尺寸。</p><p><b>

34、　?。?） 精度分析</b></p><p>　　本零件精度要求較高的尺寸有。對于尺寸精度要求主要通過在加工過程中的準確對刀，正確設置刀補及磨耗，以及正確制定合適的加工工藝措施來保證。</p><p><b>　?。?） 表面粗糙度</b></p><p>　　加工的錐面粗糙度要求為，其他的加工面要求。對于粗糙度要求，主要是通過選用

35、合適的刀具及其幾何參數，正確的粗精加工路線，合適的切削用量及冷卻液等措施來保證。</p><p>　　3.2 工藝分析及確定工藝路線，選擇數控機床設備</p><p>　?。?）確定裝夾方案，定位基準，編程原點，加工起點，換刀點</p><p>　　由于毛坯為棒料，用三爪自定心卡盤夾緊定位。編程原點取為完工工件的右端面與主軸軸線相交點。由于工件較小，為了加工路徑清晰

36、，加工起點和換刀點可以設在同一點，放在Z向距工件右端面200mm，X向距軸線100mm的位置。</p><p>　?。?）制定加工方案及加工路線</p><p>　　根據工件的形狀及加工要求，選用數控車床加工。數控系統(tǒng)選用FANUC-0。機床選用沈陽車床。加工路線為：車削外圓→車削外圓→車圓錐面→車球面→切斷。</p><p><b>　?。?）刀具的選用

37、</b></p><p>　　根據加工內容，可選用外圓車刀，B=3mm的切斷刀，兩刀具的刀片材料均選用高速鋼。具體情況見表3.1。</p><p>　　表3.1 刀具選用</p><p><b>　　（4）確定加工參數</b></p><p>　　主軸轉速（n）：高速鋼材料的刀具切削中碳鋼工件時切削速度v取

38、45~60m/min，根據公式及加工經驗，主軸轉速取為800r/min。進給速度（）：粗加工時，為提高生產效率，在保證工件質量的前提下可選擇較高的進給速度，粗車時一般取0.3~0.8mm/r，精車時常取0.1~0.3mm/r，切斷時取0.05~0.2mm/r。所以車外表面時進給速度選為0.15mm/r，其余取0.1mm/r。</p><p>　?。?）輪廓基點坐標的計算</p><p>　

39、　復雜階梯軸輪廓基點坐標，如圖3.2所示。</p><p><b>　?。?）制定加工工藝</b></p><p>　　經上述分析，加工工藝見表3.2：</p><p>　　表3.2 加工工藝表</p><p>　　3.3 編寫加工程序</p><p>　　加工工序表如圖3.3所示。</p

40、><p>　　表3.3 加工程序卡</p><p>　　3.4 使用仿真軟件進行加工仿真</p><p>　　3.4.1 選擇機床</p><p>　　如圖3.3點擊菜單“機床/選擇機床…”，在選擇機床對話框中，“控制系統(tǒng)”選擇“FANUC OI”，“機床類型”選擇“車床”然后選擇“沈陽機床廠”，并按“確定”按鈕，此時界面如圖3.3所示。<

41、;/p><p>　　3.4.2 設置并安裝工件 </p><p>　　點擊按鈕，界面如圖3.3所示，選擇“毛坯1、45#、”，此時界面如圖3.4.所示。</p><p>　　點擊“安裝零件”，如圖3.5所示，完成工件安裝</p><p>　　3.4.3 選擇刀具</p><p>　　點擊“選擇刀具”

42、，并選擇合適刀具型號，如圖3.6所示</p><p>　　3.4.4 回參考點。</p><p>　　依次點擊“啟動”按鈕 ，“緊急停止”按鈕 ，調節(jié)方向按鈕可回零點。坐標如圖3.7所示。</p><p>　　3.4.5 試切外圓</p><p>　　點擊“主軸正傳”按鈕 和“手動操作”按鈕 ，調節(jié)方向按鈕 選擇合適刀位，試切外圓。如圖

43、3.8所示。</p><p>　　顯示并記錄坐標值如圖3.9所示。</p><p>　　點擊“測量”，測量工件所車部分直徑值。如圖3.10所示。</p><p>　　切切端面，如圖3.11所示。</p><p>　　顯示坐標值，如圖3.12所示</p><p>　　3.4.6 輸入參數</p><p

44、>　　記錄下Z值，然后點擊“OFFSET SETING” ，找到圖3.14界面后輸入參數。并點擊按鈕 。</p><p>　　3.4.7 導入程序</p><p>　　點擊“編輯” 及“程序” ，導入“切削帶錐面零件”的程序，如圖3.15所示。</p><p>　　點擊“自動運行” ，及“循環(huán)啟動”，切削過程開始，如圖3.16所示。零件切斷，如圖3.17所

45、示</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] FANUC Series 21/21B OPERATORS MANUAL 2008.</p><p>　　[2] 楊有君. 數字控制技術與數控機床[M]. 北京 ：機械工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[3] 劉奇中，蔡福德.現