數(shù)控技術(shù)(B)實驗指導(dǎo)書

1、北京理工大學(xué)珠海學(xué)院數(shù)控技術(shù)（B）實驗指導(dǎo)書機械與車輛學(xué)院機電教研室2014.2實驗一 數(shù)控銑床平面銑削自動編程一、實驗?zāi)康模?）了解數(shù)控銑削的工藝分析方法與工藝設(shè)計；（2）熟悉公共項目的設(shè)置；（3）熟悉數(shù)控銑床平面銑削加工刀具路徑的創(chuàng)建方法；（3）掌握后處理數(shù)控程序的自動生成方法。二、實驗裝置計算機，UG NX 6.0軟件 。三、實驗性質(zhì)與實驗進行方式技能性實驗，必做。四、實驗內(nèi)容與步驟（一）零件工藝分析1零件概述心形凹模零件如圖1-1所示的，草圖如圖1-2所示，長方體高度為30mm，其下凹部位為一個心形的直壁凹模，凹槽由6段相切的圓弧組成，上表面與底面均為平面，形狀較為簡單，心形深度為16

2、mm。毛坯為180mm140mm30.5mm的長方體。 圖1-1 心形凹模立體圖 圖1-2 心形凹模草圖2工藝分析需要對心形凹模進行上表面的精加工和凹槽的粗、精加工。以底面固定安裝在數(shù)控機床工作臺上。工件坐標(biāo)系原點設(shè)置。為方便進行對刀，將工件坐標(biāo)系設(shè)置在頂部平面的心形中心位置，如圖1-1和圖1-2所示。加工工步分析。由于本零件的形狀較為簡單，可以使用平面銑加工，沒有尖角或者很小的圓角，同時表面沒有特別的要求，可以使用16mm的平底立銑刀進行加工，可以避免換刀操作。本零件加工分以下3步： 第1次平面精加工。每刀切削側(cè)向步距取9.6mm；設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min，進給速度為300mm/mi

3、n。第2次凹槽粗加工。每刀切削側(cè)向步距取6mm；采用分層切削，每層切削深度為0.5mm，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，進給速度為500mm/min。第3次側(cè)面精加工。采用分層切削，每層切削深度為1mm，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min，進給速度為300mm/min。（二）公共項目設(shè)置1進入加工模塊2固定導(dǎo)航器3設(shè)置安全高度4設(shè)置毛坯注意：在Workpice節(jié)點創(chuàng)建的實心體毛坯對平面銑操作的創(chuàng)建沒有直接影響，不是操作的參數(shù)，僅僅是滿足最后驗證刀軌的需要。預(yù)先在建模界面下創(chuàng)建好180mm140mm30.5mm的半透明長方體作為毛坯。 圖1-3 半透明的長方體毛坯5設(shè)置加工公差6創(chuàng)建刀具在【插入

4、】工具欄上單擊【創(chuàng)建刀具】按鈕，系統(tǒng)彈出如圖1-4所示的“創(chuàng)建刀具”對話框，在“名稱”文本框中輸入“D16”，單擊對話框中的“確定”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖1-5所示的“銑刀-5參數(shù)”對話框，在“直徑”文本框中輸入“16”，單擊對話框中的“確定”按鈕。（三）面銑削精加工1創(chuàng)建面銑削操作2指定面邊界3刀軌設(shè)置4設(shè)置進給和速度5生成刀軌6檢驗刀軌7后處理（四） 平面銑粗加工1創(chuàng)建平面銑操作2指定幾何體指定部件邊界。 指定毛坯邊界。 指定底面。 圖1-4 “創(chuàng)建刀具”對話框 圖1-5 “銑刀-5參數(shù)”對話框3刀軌設(shè)置切削模式。選擇“跟隨周邊”模式。步距。采用系統(tǒng)默認(rèn)選項“%刀具平直”、“平面直徑百分比”為

5、40.0。切削層。切削參數(shù)。非切削移動。進給和速度。注意：使用“用戶定義”方式指定切削深度的“最大值”與“最小值”，產(chǎn)生的切削可以在指定值范圍內(nèi)進行分配，以使平面部分能最好地被切削。4生成刀軌5檢驗刀軌6后處理（五）側(cè)面精加工1復(fù)制平面銑粗加工操作2設(shè)置方法3設(shè)置切削模式4設(shè)置切削層5設(shè)置切削參數(shù)6設(shè)置進給和速度參數(shù)7生成刀軌8檢驗刀軌9后處理10保存文件五、實驗參考文獻1吳明友編 UG NX 6.0中文版數(shù)控編程 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2010年2吳明友編 UG NX 6.0中文版數(shù)控銑削 沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 2010年實驗一數(shù)控銑床平面銑削自動編程實驗報告班級 姓名 學(xué)號 成績 課程

6、名稱 暃二地二辳地一 實驗項目性質(zhì)技能演示綜合設(shè)計其他實驗名稱實驗?zāi)康模簩嶒炑b置：實驗主要步驟：實驗總結(jié)：比較數(shù)控銑削手工編程與自動編程的優(yōu)缺點，并寫出你的認(rèn)識和體會實驗二 數(shù)控銑床曲面銑削自動編程一、實驗?zāi)康模?）了解數(shù)控銑削的工藝分析方法與工藝設(shè)計；（2）熟悉公共項目的設(shè)置；（3）熟悉數(shù)控銑床曲面銑削加工刀具路徑的創(chuàng)建方法；（3）掌握后處理數(shù)控程序的自動生成方法。二、實驗裝置計算機， UG NX 6.0軟件。三、實驗性質(zhì)與實驗進行方式技能性實驗，必做。四、實驗內(nèi)容與步驟（一）零件工藝分析1零件概述摩擦圓盤壓鑄模型腔模型立體圖如圖2-1所示、零件圖如圖2-2所示，尺寸范圍為148mm40mm

7、，材料為H13。該零件由一個碗形的底部型腔和5個凸臺組成。采用毛坯大小為148mm8mm和140mm32mm的兩個圓柱體組合而成的實體，毛坯外形已車削成型。圖2-1 摩擦圓盤壓鑄模型腔模型立體圖2工藝分析工件坐標(biāo)系原點設(shè)置。為方便進行對刀，將工件坐標(biāo)系設(shè)置為X、Y在圓盤的中心處，Z在圓盤頂面，即模型的最高點處。加工工步分析。根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)，分以下4步對該零件進行加工：1）第1步開粗。采用D12R0.4的圓鼻刀，考慮到刀具的切削負(fù)荷，所以每刀切削側(cè)向步距取8mm；采用分層切削，每層切削深度為0.3mm，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為2500r/min，進給速度為2200mm/min。2）第2步半精加工。采用D

8、8R4的球刀，采用分層切削，每層切削深度為0.2mm，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為3000mm/min，進給速度為2000mm/min。3）第3步精加工。采用D6R3的球刀，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為3500r/min，進給速度為1500mm/min。4）第4步清根加工。采用D2R1的球刀，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為5000r/min，進給速度為1000mm/min。圖2-2 摩擦圓盤壓鑄模型腔模型零件圖（二）公共項目設(shè)置1進入加工模塊2固定導(dǎo)航器3設(shè)置安全高度4設(shè)置幾何體5設(shè)置加工公差6創(chuàng)建刀具如圖2-3所示的“創(chuàng)建刀具”對話框，選擇“類型”為“mill_contour”（輪廓銑），在“刀具子類型”下選擇“MILL”（銑刀），在

9、“名稱”文本框中輸入“D12R0.4”，單擊對話框中的“確定”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖2-4所示的“銑刀-5參數(shù)”對話框，在“直徑”文本框中輸入“12”，在“底圓角半徑”文本框中輸入“0.4”，在“長度”文本框中輸入“75”，在“刀刃長度”文本框中輸入“50”，單擊對話框中的“確定”按鈕。同樣的方法創(chuàng)建D8R4、D6R3、D2R1的球刀，在“刀具子類型”下選擇“BALL_MILL”（球刀） ，3把刀的“長度”分別為60mm、50mm、50mm，3把刀的“刀刃長度”分別為14mm、12mm、5mm。 圖2-3 “創(chuàng)建刀具”對話框 圖2-4 “銑刀-5參數(shù)”對話框（三） 粗加工1創(chuàng)建形腔銑操作2指定切削

10、區(qū)域3刀軌設(shè)置4生成刀軌5檢驗刀軌6后處理（四） 半精加工1創(chuàng)建深度加工輪廓操作2指定切削區(qū)域3刀軌設(shè)置4生成刀軌5檢驗刀軌6后處理五、實驗參考文獻1吳明友編 UG NX 6.0中文版數(shù)控編程 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2010年2吳明友編 UG NX 6.0中文版數(shù)控銑削 沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 2010年實驗四數(shù)控銑床曲面銑削自動編程實驗報告班級 姓名 學(xué)號 成績 課程名稱 暃二地二辳地一 實驗項目性質(zhì)技能演示綜合設(shè)計其他實驗名稱實驗?zāi)康模簩嶒炑b置：實驗主要步驟：實驗總結(jié)：請比較數(shù)控銑床平面銑削、鉆削和曲面銑自動編程公共項設(shè)置和刀路創(chuàng)建的異同之處。實驗三 數(shù)控車床加工自動編程一、實驗?zāi)康模?

11、）了解數(shù)控車削的工藝分析方法與工藝設(shè)計；（3）熟悉公共項目的設(shè)置；（2）熟悉工件外圓粗精加工刀具路徑的設(shè)定；二、實驗裝置計算機，UG NX6.0軟件。三、實驗性質(zhì)與實驗進行方式技能性實驗，必做。四、實驗內(nèi)容與步驟 分析圖紙 如圖3-1所示零件圖是一個典型的復(fù)雜軸類零件，本實驗只創(chuàng)建外圓粗車加工、外圓精車加工的刀具路徑和及其數(shù)控車床加工程序的自動生成。零件的尺寸范圍為100mm100mm。毛坯采用大小為105mm120mm的棒料。圖3-1 車削數(shù)控編程綜合實例零件（二）確定加工工藝首先進行端面車削加工，再進行外圓粗車加工、外圓精車加工、外圓切槽加工、外螺紋車削加工、端面切槽加工，最后進行端面通孔

12、加工。零件的加工工藝過程如表3-1所示。其中2、3項是本次實驗內(nèi)容。表3-1 零件的加工工藝過程工序工序內(nèi)容設(shè) 備刀 具備 注1車削端面數(shù)控車削加工中心端面車刀2粗加工外圓數(shù)控車削加工中心外圓車刀留余量0.3mm 3精加工外圓數(shù)控車削加工中心外圓車刀設(shè)置加工余量為04外圓面切槽加工數(shù)控車削加工中心切槽刀兩處5車削加工外螺紋數(shù)控車削加工中心螺紋車刀6端面切槽加工數(shù)控車削加工中心切槽刀7鉆中心孔加工數(shù)控車削加工中心中心鉆8鉆孔加工數(shù)控車削加工中心標(biāo)準(zhǔn)鉆頭9切斷數(shù)控車削加工中心切斷刀（三）公共項目設(shè)置1進入加工模塊2創(chuàng)建幾何體創(chuàng)建車削加工坐標(biāo)系。編輯WORKPIECE幾何對象。 編輯TURNING_

13、WORKPIECE幾何對象。3創(chuàng)建刀具創(chuàng)建OD_80_L外圓粗車刀。 創(chuàng)建OD_55_L外圓精車刀。（四）外圓粗加工外圓車削粗加工是車削加工中最基本的加工方法之一，下面介紹外圓粗車加工的操作創(chuàng)建過程。1創(chuàng)建操作2設(shè)置切削區(qū)域3切削策略4層角度5方向6步距7變換模式和清理8切削參數(shù)9非切削移動10進給和速度 設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速。 設(shè)置進給速率。11機床控制12生成刀具軌跡13確認(rèn)刀具軌跡 圖3-2 外圓面粗車加工的刀具軌跡 圖3-3 外圓面粗車加工的仿真結(jié)果（五）外圓精加工外圓精車加工是用來保證零件加工精度的工序，可以獲得好的加工表面質(zhì)量，外圓精車加工操作的創(chuàng)建過程與外圓粗車加工相似，這里不加以詳述。 圖3-4 外圓面精車加工的刀具軌跡 圖3-5 外圓面