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数控实习
——数控加工工艺、编程及仿真模块
加工图1所示零件，毛坯为φ50mm棒料，材料为45钢，单件生产。未注圆角R2，未注倒角1×45°。

图1零件图
项目一 加工工艺设计
一、分析零件图样
该零件为轴类零件。主要加工面包括：外圆柱面、外圆锥面、外圆弧（凸弧、凹弧）、外沟槽、外螺纹、内圆面、内沟槽、内螺纹、倒角等。其中多个尺寸有较高的尺寸精度和表面质量，无形位公差要求。
二、工艺设计
1、加工方案的确定
根据零件的加工要求，各表面的加工方案确定为：粗车→精车
2、装夹方案的确定
此零件需经过二次装夹才能完成。第一次采用三爪自定心卡盘装夹棒料左端完成；第二次用三爪自定心卡盘装夹φ36±0.02外圆（包铜皮或用软爪，避免夹伤），完成各部分加工，注意找正。
3、加工工艺的确定
加工工序卡见表1。
表1 数控加工工序卡

加工刀具卡见表2、表3。
表2 数控加工刀具卡（右端）

表3 数控加工刀具卡（左端）

项目二 加工程序的编制
一、FANUC手工编程
1、工件坐标系的建立
以工件右端面与轴线的交点为编程原点建立工件坐标系。
2、编制程序
程序见表4。
表4 参考程序
%
O2010(Right)
#1=3.5
T0101
M03 S800
G00 X55 Z5
X52 Z2
G90 X46.6 Z-71 R0 F0.2
X42.6
X38.6
G01 X41 Z2 S1000
G90 X38 Z-70.8 R0 F0.1
G73 U6 W0 R3
G73 P1 Q2 U0.6 W0.1 F0.2 S800
N1 G42 G00 X18
G01 X24 Z-1 F0.1 S1000
Z-20
X26 Z-21
Z-24.183
G02 X27.429 Z-26.759 R5
G03 X26.261 Z-44.143 R18
G02 X34.467 Z-52 R5
G01 X36
Z-60
N2 X40 Z-62
G70 P1 Q2
G40 G00 X100
Z100 M05
T0100
T0202
M03 S600
G00 X28 Z-20
G01 X21 F0.08
X28
Z-[#1+16]
X21
X28
G00 X100
Z100 M05
T0200
T0303
M03 S600
G00 X30 Z5
G01 X28
G92 X23.2 Z-18 F2
X22.6
X22
X21.6
X21.4
G00 X100
Z100 M05
T0300
M30
%

程序名
切槽刀刀宽B=3.5mm
选择1号刀1号刀补
启动主轴
快进至进刀点
快进至G90车削循环起点
G90去除外轮廓余量

G73循环粗加工外轮廓

建立刀尖圆弧半径补偿

G70循环精加工外轮廓
X向退刀，取消刀尖圆弧半径补偿
Z向快速退刀至换刀点，主轴停
取消1号刀刀补
选择2号刀2号刀补

取消2号刀刀补
选择3号刀3号刀补

取消3号刀刀补
程序结束
%
O2011(Left)
#1=3
#2=38-40*TAN[5]
#3=38+2*TAN[5]
T0101
M03 S800
G00 X55 Z5
G01 X52 Z2 F0.2
G73 U8 R4
G73 P1 Q2 U0.6 W0.1
N1 G42 G00 X30
G01 Z0
X#2 R2
N2 X#3 Z-21
G70 P1 Q2 F0.1 S1000
G40 G00 X100
Z200 M05
T0100
T0202
M03 S600
G00 X55 Z5
G01 X15 Z2 F0.2
G71 U1 R1
G71 P3 Q4 U-0.6 W0.1 F0.1
N3 G00 X28
G01 X22 Z-1
Z-20
X20
Z-30
N4X15
G70 P3 Q4 F0.1 S1000
G00 Z200
X100 M05
T0200
T0303
M03 S600
G00 X55 Z5
G01 X19 Z2
Z-20
X26 F0.08
X19
Z-[#1+16]
X26 F0.08
X19
Z2
G00 Z200
X100 M05
T0300
T0404
M03 S600
G00 X55 Z5
G01 X20
G92 X22.4 Z-18 F2
X22.8
X23.2
X23.6
X23.8
X24
G00 Z200
X100 M05
T0400
M30
%

程序名
切槽刀刀宽B=3mm

选择1号刀1号刀补
启动主轴
快进至进刀点
快进至G73复合循环起点
G73循环粗加工外轮廓

建立刀尖圆弧半径补偿

G70循环精加工外轮廓
X向退刀，取消刀尖圆弧半径补偿
Z向快速退刀至换刀点，主轴停
取消1号刀刀补
选择2号刀2号刀补

工进至G71复合循环起点
G71循环粗加工内轮廓

G70循环精加工内轮廓
Z向退刀
X向快速退刀至换刀点，主轴停
取消2号刀刀补
选择3号刀3号刀补

取消3号刀刀补
选择4号刀4号刀补

取消4号刀刀补
程序结束
二、Mastercam自动编程
1、Mastercam零件图纸的绘制

图2 Mastercam中绘制的零件图
2、自动生成FANUC后处理程序（部分）
%
O0000
(PROGRAM NAME - T201006)
(DATE=DD-MM-YY - 22-11-11 TIME=HH:MM - 22:24)
(MCX FILE - E:\SUN7111\数控工艺员\2010\T201006.MCX-5)
(NC FILE - E:\SUN7111\数控工艺员\T201006.NC)
(MATERIAL - IRON MM - CAST - DUCTILE - AUSTENSITIC - 160BHN)
G21
(TOOL - 1 OFFSET - 1)
(OD ROUGH RIGHT - 80 DEG. INSERT - CNMG 12 04 08)
G0 T0101
G18
G97 S350 M03
G0 G54 X52. Z5.
X52.262
Z2.108
G99 G1 X-1.6 F.2
G0 Z2.608
X52.262
Z1.254
G1 X-1.6
G0 Z1.754
X52.262
Z.4
G1 X-1.6
G0 Z.9
X52.262
Z0.
G1 X-1.6
G0 Z.5
X52.
Z5.
G28 U0. V0. W0. M05
T0100
M01
(TOOL - 2 OFFSET - 2)
(CENTER DRILL - 6. DIA.)
G0 T0202
G18
G97 S557 M03
G0 G54 X0. Z5.
Z2.
G1 Z-4. F.32
G0 Z5.
G28 U0. V0. W0. M05
T0200
M01
(TOOL - 3 OFFSET - 3)
(DRILL 20. DIA.)
G0 T0303
G18
G97 S175 M03
G0 G54 X0. Z5.
Z2.
G1 Z-36. F.32
G0 Z5.
G28 U0. V0. W0. M05
T0300
M01
…
…
M01
(TOOL - 8 OFFSET - 8)
(OD THREAD RIGHT - MEDIUM INSERT - R166.0G-16MM01-150)
G0 T0808
G18
G97 S640 M03
G0 G54 X28. Z5.
G76 P010000 Q0. R0.
G76 X21.4 Z-18. P13000 Q5144 R0. E2.
X100.
Z100.
G28 U0. V0. W0. M05
T0800
M30
%
项目三 加工仿真
一、斯沃仿真结果
仿真加工后的零件见图3所示。

（a）俯视图

（b）剖视图
图3 斯沃仿真加工完成的零件
二、Mastercam仿真结果
仿真加工后的零件见图4所示。

（a）俯视图

（b）剖视图

（c）刀轨图
图4 Mastercam仿真加工完成的零件