数控加工工艺编程与仿真模块.doc

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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
%
O (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
%
O (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 - T 06)
(DATE=DD-MM-YY - 22-11-11 TIME=HH:MM - 22:24)
(MCX FILE - E:\SUN7111\数控工艺员\ \T 06.MCX-5)
(NC FILE - E:\SUN7111\数控工艺员\T 06.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