数控加工实训教学指导书(新).docx

长春工程学院机电学院
实 践 教 学 指 导 书

项目名称：数控加工综合实训
适用专业：机械设计制造及其自动化

机电学院机电教研室
2010-11-19

一、综合实训的目的与任务
数控加工综合实训主要是为了提高机械类学生的综合实践能力和创新设计能力而设置的，通过该实训环节，使学生能够运用前期所有知识，根据机电学院机械工程训练中心设备情况，在教师的指导下，针对不同种类的中等复杂的零件，制定合理的加工工艺，并利用相应的设备实现完整的加工过程。学生通过本实践环节后应达到下列目的：
1．能熟练使用一种现代数控加工设备加工中等复杂程度的零件；
2．能综合运用机床、刀具、工艺，夹具的有关知识来正确编制零件的数控加工工艺，并能借CAD/CAM软件编制数控加工程序；
3．学会计算机与数控机床的联机方法并能正确地进行数控加工程序的传送；
4．能独立进行数控机床的加工操作，并解决加工过程中遇到的实际问题。
任务：利用数控车床，数控铣床、加工中心、数控线切割机床、数控电火花机床等数控设备完成不同类型零件的加工及检测过程。
二、综合实训的内容与要求：
1．加深对先修课程的认识和理解，提高对现场工程师、数控工艺员等工作岗位的感性认识；
2．在实训环节中，能够完成控车床，数控铣床、加工中心、数控线切割机床、数控电火花机床等机床的操作；
3．能够编制完成对数控车床，数控铣床、加工中心、数控线切割机床、数控电火花机床等机床数控加工工艺规程的编制；
4．合理选择刀、夹、量具，确定加工余量和切削用量；
5．编制数控加工程序，包括二维轮廓和规则表面的手工编程和三维自由曲面的计算机辅助编程；
6．填写有关数控加工工艺文件（数控加工工序卡片、数控加工刀具卡片）；
7．绘制二维轮廓和规则表面加工的数控加工进给路线图，并填写数控加工程序单（手工编程部分）；
8．学习计算机与数控机床的联机方法法及其操作；
9．独立完成零件指定工序的调整加工；
10．编写实践说明书（报告）。
三、实践步骤
（一）机床认识
在指导教师和现场工程师的指导下，实现对数控机床操作的认识与熟悉。
（二）工艺部分
1．拟定数控加工工艺路线
根据所提供的零件，确定零件的加工表面，并逐一确定各个表面的加工获得过程，每一步骤相当于一个工步。然后进行数控加工工序的划分，最后将所有工序内容按一定原则排成先后顺序，就得到要求的工艺路线。
2．确定进给路线
进给路线的确定应遵循以下原则：进给路线应保证被加工工件的精度和表面粗糙度；应使加工路线最短，以减少行程时间，提高效率；在满足工作精度、表面粗糙度、生产算率等要求的情况下，尽量简化数学处理时的数值计算工作量，以简化编程时间；当某段进给路线重复使用时，为了简化编程，缩短程序长度，应使用子程序。此外，确定进给路线时，还要考虑工件的形状与刚度、加工余量大小，机床与刀具的刚度等情况，确定是一次进给还是多次进给来完成加工，以及设计刀具的切入与切出方向和在铣削加工中是采用顺铣还是逆铣等。
3．选择刀、夹、量具
根据实践现场的现有设备与刀、夹、量具情况加以选用，并且要标明名称、型号和规格。
4．确定各表面的加工余量和切削用量
5．数控加工程序编制
（1）根据进给路线，手工编制零件中规则表面和二维轮廓的数控加工程序。
（2）借助 CAD／CAM软件进行模拟加工，生成零件中自由曲面的粗、精加工程序并对数控加工程序进行编辑处理。
6．填写数控加工工艺文件
（1）填写数控加工工序卡片和刀具卡片
（2）绘制二维轮廓和规则表面加工的数控加工进给路线图
（3）填写手工编程部分的程序清单
（三）加工部分
由小组长牵头，从零件结构工艺性、现场加工条件等方面进行综合考虑，并征求指导教师或现场工程师意见，每个小组确定一个方案进行加工。每个同学均按指导教师的指定独立完成零件的某些表面的调整加工。
l．熟悉数控机床的操作
2．毛坯加工
按120 X 150 X 20加工毛坯和φ50棒料。
3．零件加工
（l）开机
按步骤开动数控机床，回零。
（2）加工程序的传送
利用机床的RS232接口与计算机连线传送加工程序。
（3）工件装夹找正
利用平口虎钳装夹工件并找正。
（4）对刀及确定工件加工坐标系及刀补值
（5）设置工作参数
（6）用空运行的方法检查调试程序
（7）用单步或连续运行方式操作机床加工工件
（8）检验已加工工件，并分析影响加工质量的因素
4．加工终结工作
（1）清理工作地，扫切屑，擦机床，加油滑油。
（2）归还刀具、量具
（3）上交合格工件
（四）总结部分
1. 完成综合实践说明书
说明书的内容包含以下几个方面的内容：
（1）数控加工机床的认识。从机床加工零件的工艺特点与操作规范来说明。
（2）加工方案的分析比较
主要说明方案构思和多方案的比较过程，说明最终确定的方案的结构工艺性等方面的优势。
（3）数控加工工艺过程的设计过程
零件加工内容，工序的划分，加工余量、切削用量的确定，刀、夹、量具的选择，并填写加工工序卡片和刀具卡片。
（4）数控程序编制过程
加工过程的说明（可用进给路线图帮助说明），手工编程程序清单，计算机自动编程的过程，CAM程序框图及其说明。
（5）加工过程
本人加工的内容、加工过程说明、加工精度分析以及经验体会。
2.总结工作经验，各小组交流，汇报本阶段学习心得及收获。
四、实践进度安排
时间
内容安排
第
一
周
星期一
安排实训内容，熟悉数控车床、电火花、线切割的操作
星期二
熟悉数控铣床的操作。
星期三
熟悉加工中心的操作
星期四
根据实训指导书选择数控加工零件，编写工艺。
星期五
加工回转体类零件，进行数控车床操作。
第
二
周
星期一
加工箱体类、平面类零件。编写工艺
星期二
加工铣削类零件，进行数控铣或加工中心操作
星期三
加工铣削类零件，进行数控铣或加工中心操作（穿插电火花、线切割）
星期四
加工铣削类零件，进行数控铣或加工中心操作（穿插电火花、线切割）
星期五
上交实训最后成果；答辩

五.考核方法
每个人需要提交完事的实习报告（包括工艺规程、数控加工程序及加工结果），根据学生整个实训过程表现，综合评定成绩。
1.日常考核:由指导教师根据每个同学的学习态度、表现、参与设计和制作的情况确定成绩。（30%）
2.实训成果：主要检查最后加工的零件质量。（40%）
3.书面考核：根据每个同学提交的实训说明书考核。（20%）
4.答辩。（10%）
附页：
1.数控程序加工卡片
2.数控加工刀具卡片

数控加工工序卡

单位
数控加工工序卡片
产品名称
零件名称
材料
零件图号

工序号
程序编号
夹具名称
夹具编号
设备名称
编制
审核

序号
内容
刀具号
刀具规格
主轴转速
进给速度
切削深度
1

2

3

4

5

6

7

8

数控加工刀具卡

单位
数控加工刀具卡片
产品名称

零件图号

零件名称

程序编号

序号
刀具号
刀具名称
刀具
补偿值
刀补号
直径
长度
半径
长度
半径
长度
1
T01

D01
H01
2
T02

H02
3
T03

H03
4
T04

H04
5
T05

H05
6
T06

H06
7
T07

H07

《数控加工综合实训》数控铣削实例

1．分析零件工艺，确定加工内容

2．设计加工工艺卡片
零件号
0001
程序号
O0001
机床
型号

设计人

序号
加工内容
刀具
类型
切削
速度
主轴
转速
进给
速度
刀具
偏置号
1
加工上表面
φ100端铣刀
80
255
100
H1
2
粗铣90*70外轮廓
φ25立铣刀
30
382
70
H2/D2
3
精铣90*70外轮廓
φ18立铣刀
40
710
105
H3/D3
4
钻定位孔
φ5中心钻
50
2000
150
H4
5
钻中心通孔φ13.9
φ13.9钻头
50
1145
100
H5
6
钻M8底孔
φ6.7钻头
50
2300
80
H6
7
罗纹孔倒角
φ16倒角刀
50
900
80
H7
8
攻罗纹4xM8
M8丝锥
5
200
250
H8
9
粗铣φ30孔
φ12立铣刀
30
790
140
H9/D9
10
精铣φ30孔
φ10立铣刀
40
1270
190
H10/D10
11
铰φ14孔
φ14铰刀
1.75
40
30
H11

3． 确定编程坐标系 ，计算孔位坐标与节点坐标

A（-50，-55） B（-45，-45） C（-45，-25） D（-45，25）
E（-35，35） F（35，35） G（45，25） H（45，-25）
I（35，-35） J（-35，-35） K（-55，-15） L（-65，-15）
4个罗纹孔中心坐标（-25，20），（25，20），（-25，-20），（25，-20）
中心沉孔走刀起点坐标T（0，4），切入切出坐标N（-5.323，-6.321），M（5.323，-6.323）
4．手工编写零件加工程序
（见下页）

5．计算机辅助制造与编程（CAM）
（见CAM软件）
（1）、计算机辅助建模设计，完成被加工零件的2D或3D造型。
（2）、数控加工工艺分析，应用CAM软件完成刀具轨迹设计（刀具选取、加工路线）。
（3）、加工仿真检验与后处理
（4）、生成加工程序，数控加床加工
O0100 粗铣外轮廓加工程序
N100 G00 G17 G54 G40 G49 G80 G90 ；
N110 G43 Z30 H02 S382 M03 ；
N120 X-50 Y-55 M07 ；
N130 Z3 ；
N140 G01 Z-4.9 F70 ；
N150 G01 G41 X-45 Y-45 D05 ；
N160 Y25 ；
N170 G02 X-35 Y35 R10 ；
N180 G01 X35 ；
N190 G02 X45 Y25 R10 ；
N200 G01 Y-25 ；
N210 G02 X35 Y-35 R10 ；
N220 G01 X-35 ；
N230 G02 X-45 Y-25 R10 ；
N240 G01 G40 X-65 Y-15 M09 ；
N260 G00 G49 Z30 ；
N270 X0 Y0 ；
N280 M05 ；
N290 M30 ；
O0110 粗铣φ30沉孔加工程序
N100 G00 G17 G54 G40 G49 G80 G90 ；
N110 G43 Z30 H09 S790 M03 ；
N120 X0 Y0 M07 ；
N130 Z3 ；
N140 G01 Z-3.9 F100 ；
N150 G01 G42 X-15 Y0 D09 F140 ；
N160 G02 I-15 ；
N170 G01 G40 X0 Y0 ；
N180 G00 G49 Z30 ；
N190 X0 Y0 ；
N200 M05 ；
N210 M30 ；
O0120 精铣φ30沉孔加工程序
N100 G00 G17 G54 G40 G49 G80 G90 ；
N110 G43 Z30 H10 S1270 M03 ；
N120 X0 Y4 M07 ；
N130 Z3 ；
N140 G01 Z-4 F100 ；
N150 G01 G42 X5.323 Y-6.231 D10 F190 ；
N160 G02 X0 Y-15 R6 ；
N170 G02 I0 J15 ；
N180 G03 X-5.323 Y-6.321 R6 ；
N190 G01 G40 X0 Y4 ；
N200 G00 G49 Z30
N210 X0 Y0 ；
N220 M05 ；
N230 M30 ；
O0130 钻定位中心孔加工程序
N100 G00 G17 G54 G40 G49 G80 G90 ；
N110 G43 Z30 H4 S2000 M03 ；
N120 G99 G81 X0 Y0 Z-0.6 R3 F100 ；
N130 X-25 Y20 ；
N140 X25 ；
N150 Y-20 ；
N160 X-25 ；
N170 G00 G49 Z30 ；
N180 X0 Y0 ；
N190 M05 ；
N200 M30 ；
O0140 螺纹底孔加工程序
N100 G00 G17 G54 G40 G49 G80 G90 ；
N110 G43 Z30 H6 S2300 M03 ；
N120 G99 G73 X-25 Y20 Z-25 R3 Q3 F80 ；
N130 X25 ；
N140 Y-20 ；
N150 X-25 ；
N160 G00 G49 Z30 ；
N170 X0 Y0 ；
N180 M05 ；
N190 M30 ；
O0150 M8螺纹加工程序
N100 G00 G17 G54 G40 G49 G80 G90 ；
N110 G43 Z30 H8 S200 M03 ；
N120 G99 G84 X-25 Y20 Z-20 R3 P300 F250 ；
N130 X25 ；
N140 Y-20 ；
N150 X-25 ；
N160 G00 G49 Z30 ；
N170 X0 Y0 ；
N180 M05 ；
N190 M30 ；
O0160 钻φ13.9孔加工程序
N100 G00 G17 G54 G40 G49 G80 G90 ；
N110 G43 Z30 H5 S1145 M03 ；
N120 G98 G83 X0 Y0 Z-45 R3 Q5 F100 ；
N160 G00 G49 Z30 ；
N170 X0 Y0 ；
N180 M05 ；
N190 M30 ；

实训参考任务
加工题目1：试分析确定工艺路线、加工刀具、加工参数，编制加工程序。

加工题目2：试分析确定工艺路线、加工刀具、加工参数，编制加工程序。

加工题目3：试分析确定工艺路线、加工刀具、加工参数，编制加工程序。
加工题目4：试分析确定工艺路线、加工刀具、加工参数，编制加工程序

加工题目5：试分析确定工艺路线、加工刀具、加工参数，编制加工程序（毛坯为80mm*80mm*20mm,加工槽宽6mm，深2mm）

加工题目6：工件为直径54mm，长200mm的棒料，端面车刀、外圆粗加工车刀、精加工车刀、外圆螺纹刀（导程3mm，螺距1mm），编写加工程序。

数控加工综合实训
报 告

班 级：
学生姓名：
指导老师：
实训时间：
实训成绩：

长春工程学院机电学院
2011-3-14