数控技术课程设计说明书数控铣床操作与加工仿真样本.doc
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1、数控技术课程设计题目:SIEMENS810D数控铣床操作和加工仿真专业 班级: 机制三班 学生 姓名: 姜 子 刚 学 号: 指导 老师: 刘 军 说 明数控技术课程设计实习是高等本科机械专业中关键一个实践步骤。是在学生学完技术基础课和专业课进行。是培养学生理论联络实际、处理生产实际问题能力关键步骤。经过对数控机床加工程序编制、数控系统设计总体方案确实定,使学生综合利用所学机械、电子和计算机知识,进行一次数控技术实践性训练。从而培养学生含有加工编程能力,初步设计计算能力和分析和处理生产中所碰到数控技术方面技术问题能力。 学生:姜 子 刚 10月4日目 录1SIEMENS810D数控加工样品一4
2、1.1 样品分析41.2 样品工艺分析及确定工艺路线,选择数控机床设备41.3 编制加工程序51.4 使用仿真软件进行加工仿真72SIEMENS810D数控加工样品二172.1 样品分析182.2 样品工艺分析及确定工艺路线,选择数控机床设备192.3 编制加工程序212.4 使用仿真软件进行加工仿真233 SIEMENS810D数控加工样品三263.1 编写加工程序303.2使用仿真软件进行加工仿真334.参数设置34 参考文件341.SIEMENS810D数控加工样品一1.1 零件分析(1)零件图样图1 如上图,此零件一个凸台和四个阶梯孔组成。材料为08F低碳钢,毛坯尺寸。(2)精度分析本
3、零件精度要求由刀具确保。因为尺寸精度要求关键经过在加工过程中正确对刀,故此必需正确设置刀补及磨耗,和正确制订适宜加工工艺方法来确保。(3)表面粗糙度零件粗糙度要求需要经过选择适宜刀具及其几何参数,正确粗精加工路线,适宜切削用量及冷却液等方法来确保。1.2 工艺分析及确定工艺路线,选择数控机床设备(1)确定装夹方案,定位基准,编程原点。因为毛坯为长方形,用工艺板或平口钳夹紧定位。因为工件结构简单,换算轻易,故编程原点选为毛坯上端面左下顶点。(2)制订加工方案及加工路线依据工件形状及加工要求,选择数控铣床加工。数控系统为SIEMENS810D系统。加工路线为:铣平面钻通孔铣台阶孔。(3)刀具选择依
4、据加工内容,可选择平底刀铣平面,直柄麻花钻通孔,平底刀铣台阶孔。具体情况见下表。表1.1 刀具选择序号刀具号刀具名称及规格刀具半径数量加工表面1T11上表面2T21通孔3T31台阶孔(4)确定加工参数主轴转速(n):高速钢材料刀具切削低碳钢工件时切削速度v取4560m/min,依据公式及加工经验,主轴转速取为。 (5) 制订加工工艺经上述分析,加工工艺见表1.2:表1.2 加工工艺表材料08F低碳钢零件号0001系统SIEMENS810D工步号工步内容刀具转速/(r/min)进给速度/(mm/min)1铣上端面T110003002通孔T210002003台阶孔T38002001.3 编写加工程
5、序加工程序表图1.3所表示。表1.3 加工程序卡程序号O0010编程系统SIEMENS810D序号程序简明说明N010 G54N015 T1 D1N020 M6N025 M3 S1000N030 G0 X0 Y-5 Z5N035 G1 Z-10 F300N040 Y50N045 X7N050 Y-5N055 X14N060 Y50N065 X21N070 Y-5N075 X44N080 Y50N085 X51N090 Y-5N095 X58N100 Y50N105 X65N110 Y-5N115 G0 Z200N120 M5N125 T2 D2N130 M6N135 M3 S1000N140
6、G0 X50 Y10 Z50N145 G1 Z-30 F200N150 Z5N155 G0 X50 Y35N160 G1 Z-30 F200N165 Z5N170 G0 X15 Y35N175 G1 Z-30 F200N180 Z5N185 G0 X15 Y10N190 G1 Z-30 F200N195 Z5N200 G0 Z200N205 M5N210 T3 D3N215 M6N220 M3 S800N225 G0 X15 Y10 Z50N230 G1 Z-15 F200N235 Z5N240 G0 X15 Y35N245 G1 Z-15 F200N250 Z5N255 G0 X50 Y35
7、N260 G1 Z-15 F200N265 Z5N270 G0 X50 Y10N275 G1 Z-15 F200N280 Z5N285 G0 Z200N290 M5N295 M30确定工件坐标系换刀T1,刀具赔偿号D1换刀主轴正转,转速为1000 r/min刀具中心从换刀点快速走到下刀点刀具以F300mm/min进给速率下刀刀具从点(0,-5)走到点(0,50)刀具从点(0,50)走到点(7,50)刀具从点(7,50)走到点(7,-5)刀具从点(7,-5)走到点(14,-5)刀具从点(14,-5)走到点(14,50)刀具从点(14,50)走到点(21,50)刀具从点(21,50)走到点(21,
8、-5)刀具从点(21,-5)走到点(44,-5)刀具从点(44,-5)走到点(44,50)刀具从点(44,50)走到点(51,50)刀具从点(51,-5)走到点(58,-5)刀具从点(58,-5)走到点(58,50)刀具从点(58,50)走到点(65,50)刀具从点(65,50)走到点(65,-5)刀具从点(65,50)走到点(65,-5)刀具快速退回到Z200处主轴停止换刀T2,刀具赔偿号D2换刀主轴正转,转速为1000 r/min刀具中心从换刀点快速走到下刀点刀具以F200mm/min进给速率下刀刀具以F200mm/min进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速走到下一个下刀点刀具以F20
9、0mm/min进给速率返回参考平面刀具以F200mm/min进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速走到下一个下刀点刀具以F200mm/min进给速率下刀刀具以F200mm/min进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速走到下一个下刀点刀具以F200mm/min进给速率下刀刀具以F200mm/min进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速回到Z200处主轴停止换刀T3,刀具赔偿号D3换刀主轴正转,转速为800 r/min刀具中心从换刀点快速走到下刀点刀具以F200mm/min进给速率下刀刀具以F200mm/min进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速走到下一个下刀点刀具以F200mm/min
10、进给速率下刀刀具以F200mm/min进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速走到下一个下刀点刀具以F200mm/min进给速率下刀刀具以F200mm/min进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速走到下一个下刀点刀具以F200mm/min进给速率下刀刀具以F200mm/min进给速率返回参考平面刀具中心从换刀点快速回到Z200处主轴停止程序结束1.4 使用仿真软件进行加工仿真1.4.1 选择机床图2点击菜单“机床/选择机床”,在选择机床对话框中控制系统选择SIEMENS,机床类型选择立式铣床并按确定按钮,此时界面图3所表示。在机床窗口点右键,点选项,能够去掉机床罩。 图2图31.4.2 机床
11、回零在操作面板上点击按钮画面将转入会零模式,打开进给开关选择X轴再点击按钮此时X轴将回零, 对应X轴回零指示灯亮,CRT上X坐标发生改变,一样,进行以上操作能够将Y、Z轴回零。此时CRT和操作面板上指示灯图4所表示图41.4.3 安装零件点击菜单“零件/定义毛坯”,在定义毛坯对话框(图5)中将零件尺寸改为高30、长65和宽45,并按确定按钮。图5点击菜单“零件/安装夹具”,在选择夹具对话框(图6)中,选择零件栏选择“毛坯1”,选择夹具栏选择“平口钳”,夹具尺寸用缺省值,并按确定按钮。点击菜单“零件/放置零件”,在选择零件对话框(图7)中,选择名称为“毛坯1”零件,并按确定按钮,界面上出现控制零
12、件移动面板,能够用其移动零件,此时点击面板上退出按钮,关闭该面板,此时机床图8所表示,零件已放置在机床工作台面上。图6图7图81.4.4 输入数控程序数控程序能够经过记事本或写字板等编辑软件输入并保留为文本格式文件,也可直接用SIEMENS系统MDI键盘输入。本文前面代码可存为一TXT程序文件“S810MILLDOCU.txt”。点击菜单“机床/DNC传送”,在打开文件对话框(图9)选择文件“S810MILLDOCU.txt”,点击打开按钮。图9点击控制面板右下角“键盘”,点击相对应软健Program、Part program,打开SIEMENS系统MDI键盘,点击切换机床控制面板。此时界面图
13、10所表示。图10也能够这么:按软键,CRT界面下方显示菜单命令条。在菜单命令条上按软键,进入“program Overview”界面。图10所表示。在弹出下级子菜单中按软键,点击菜单“机床/DNC传送”,在弹出图11所表示对话框中选择所需数控程序,并打开。点击软键,弹出图12所表示“Insert”界面。按软键确定。此时DNC程序已经导入。图11图12 再次按软键,切换到主菜单命令条,按软键,再按软键,经过DNC传送程序文件名显示在“Program Overview”框中。图13所表示 点击工具条上小图标,使控制面板切换到MDI键盘,利用键盘上,选择所需数控程序。图13点击MDI键盘上,键将光
14、标移动到你所需程序上,在点击软键“Select”,再点击按钮,CRT图14所表示;即可输入预先编辑好数控程序。图14 1.4.5 检验运行轨迹按下键,切换到Machine状态下。按机床控制健盘上,然后按CRT上软键“Program control”再配合Siemens键盘方向键移到上,按下,将此选项打上勾,再点击CRT上软键“OK”, 切换到机床控制键按,进入自动模式,经过来控制程序运行和停止,即可观察数控程序运行轨迹。按钮表示单行实施。可使程序重置。此时也可经过“视图”菜单中动态旋转、动态放缩、动态平移等方法对三维运行轨迹进行全方位动态观察, 运行轨迹图15所表示。图151.4.6 对基准、
15、装刀具 运行轨迹正确,表明输入程序基础正确,数控程序以零件上表面中心点为原点,下面将说明怎样经过对基准来建立工件坐标系和机床坐标系关系。点击菜单“机床/基准工具”,在基准工具对话框中选择左边刚性圆柱基准工具,其直径为14mm,图16;点击切换到手动模式,利用操作面板上按钮 ,X、Y、Z轴控制钮,将机床移动到图17所表示大致位置。图16图17点击菜单“塞尺检验/1mm”,首先对X轴方向基准,将基准工具移动到图18所表示位置,经过调整操作面板上点动倍率、和按钮移动基准工具,使得提醒信息对话框显示“塞尺检验结果:适宜” 记下此时CRT中X坐标:-459.5 此为基准工具中心X坐标,故工件中心X座标为
16、 -459.5 -1(赛尺)-14/2(基准工具)-65(工件)=-532.5 ,一样可得到左下端点Y座标为-437.5。图18X,Y方向基准对好后,点击菜单“塞尺检验/收回塞尺”收回了塞尺,抬高并点击“机床/拆除工具”拆除基准工具,点击菜单“机床/选择刀具”,选择一把直径为8mm平底刀,图19,装好刀具后,机床图20所表示。用类似方法得到工件上表面Z座标为-318.000。图19图201.4.7 设定参数确定工件和机床坐标系关系方法,是经过G54-G57设定,此处采取是G54方法:将对基准得到工件在机床上坐标数据,结合工件本身尺寸算出工件原点在机床中位置,确定机床开始自动加工时位置。刀具赔偿
17、参数输入:此处半径赔偿值为4mm。点击按钮,到CRT上显示有Parameter字样图21显示,图21接着点击按钮打开软健盘,分别点击、选择G54,再点击Settable ZO相对应软健,进入输入画面图22:图22分别在X、Y、Z上用软健盘输入-532.5,-437.5,-318,即完成了工作原点输入。1.4.8 自动加工确定处于为选中状态。机床位置确定和刀补数据输入后,就能够开始自动加工了。首先机床回零,此时按下键盘软键,点击按钮,机床就开始自动加工了。2. IEMENS810D数控加工样品二2.1零件分析(1)零件图样以下图,此零件三个个凸台和一个通孔组成。材料为08F低碳钢,毛坯尺寸。(2
18、)精度分析本零件精度要求由刀具确保。因为尺寸精度要求关键经过在加工过程中正确对刀,故此必需正确设置刀补及磨耗,和正确制订适宜加工工艺方法来确保。(3)表面粗糙度零件粗糙度要求需要经过选择适宜刀具及其几何参数,正确粗精加工路线,适宜切削用量及冷却液等方法来确保。图232.2 工艺分析及确定工艺路线,选择数控机床设备(1)确定装夹方案,定位基准,编程原点。因为毛坯为长方形,用工艺板或平口钳夹紧定位。因为工件结构简单,换算轻易,故编程原点选为毛坯上端面左下顶点。(2)制订加工方案及加工路线依据工件形状及加工要求,选择数控铣床加工。数控系统为SIEMENS810D系统。加工路线为:铣平面钻通孔。(3)
19、刀具选择 依据加工内容,可选择平底刀铣平面,直柄麻花钻通孔。具体情况见下表。表2.1 刀具选择序号刀具号刀具名称及规格刀具半径数量加工表面1T11上表面2T21通孔(4)确定加工参数主轴转速(n):高速钢材料刀具切削低碳钢工件时切削速度v取4560m/min,依据公式及加工经验,主轴转速取为。(5) 制订加工工艺经上述分析,加工工艺见表2.2:表2.2 加工工艺表材料08F低碳钢零件号0001系统SIEMENS810D工步号工步内容刀具转速/(r/min)进给速度/(mm/min)1铣上端面T110003002通孔T210002002.3 编写加工程序加工程序表图2.3所表示。表2.3 加工程
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