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1、.现代机械工程基础实验（机电）实验报告 （数控加工技术部分）班级_机械108_姓名_李昌 _学号_2010071416_ 山东建筑大学机电工程学院数控加工技术实验周任务书姓名： 班级： 学号： 根据给定加工工件（或自行确定工件）要求完成下列工作：1、数控加工的工艺准备数控加工前对数控设备进行调试，检查有无故障，参数有无变动，并做相应调整。检查润滑油供应是否正常。针对欲加工对象进行工艺准备，包括：刀具、夹具、量具、检具及毛坯等。2、加工对象的加工造型针对欲加工对象进行必要的加工造型，其造型也要考虑现有的工艺条件及实现加工的可能性，造型手法力求简单实用，避免华而不实。3、刀具轨迹生成及NC代码生成
2、选择适宜的加工方法生成刀具轨迹，加工参数应选择合理，针对加工部位的结构特点，尽量采用经济合理的方法生成刀具轨迹。合理设置后置处理，使NC代码得以优化。4、NC代码传输及加工过程实践选择一款可靠的串口传输程序，协调机床端和计算机端的传输参数配置，将NC代码传输给机床的数控系统。如果NC程序小于系统内存容量，则可以在加工前将NC代码先传入，若NC程序大于系统内存容量，采用DNC功能进行实时传输实时加工。5、安装找正夹具，安装找正工件选择适合的夹具，将其安装在机床工作台面上并找正。然后将毛坯安装在夹具中，并找正，以确立工件坐标系。6、实施加工（加工仿真）运行程序进行加工，加工过程中不断观察加工状况，
3、对进给速度和主轴倍率进行适当的调整，以保证加工的顺利进行。若加工条件不具备，可采用计算机模拟加工仿真。7、数控机床对刀技能实践夹具的找正定位：要求熟悉采用百分表对夹具进行找正的过程，体验铜棒敲击“力度”以及螺纹压紧对找正精度的影响。对刀确立工件坐标系：要求熟悉采用量棒加塞尺对工件进行对刀的过程，体验塞尺“松紧度”、机床“爬行”以及操作“耐心”等因素对对刀精度的影响；同时深入理解G92、G54的适用范畴。对同组对刀数据进行统计并分析。8、整理书写报告实验日期： 2013年7月8日2013年7月12日指导教师： 赵志超 王全景 一、数控加工技术实验周的目的和意义在一个学期的紧张的学习过程中，课堂上
4、学到的知识很难有时间得到实践，只是局限于理论知识的学习，不能应用到真正的生产中。很多知识不能只是靠纯粹的简单理解就能够掌握的，需要进行真正的操作实习进行掌握，以便为将来的工作打下一定的基础。在数控加工技术实验周，我们应该将所学到的各学科的知识相互结合起来，综合运用，利用CAD/CAM技术、数控加工技术、机械制造技术基础等学科的知识，对要加工的零件进行工艺分析、实体造型、加工轨迹生成以及数控加工程序代码生成、模拟仿真加工等工作。数控加工技术实验周的目的是为了弥补单科实验的单一性、不完整性或有些应学、应会、应实践而由于学时等的限制而无法在正常实验时间进行的内容。数控加工技术实验周实践内容主要结合对
5、知识的掌握情况，查缺补漏，在学完了大多数专业课程之后，进行相关知识的再学习和再实践。同时也让我们能够有时间进行综合性的实践分析，为将来的从事数控加工或其他方面的工作提高了分析问题的能力。这是一次难得的进行综合实践的机会。二、实验仪器及设备实践日期： 2013年7月8日7月12日实践地点：机电学院机床实验室（工程训练中心）所用设备：XK5032数控铣床，机用平口钳，百分表和磁力表座，量棒，厚薄规，扳手，铜棒等。三、加工工件工序图样1.二轴造型图 1 两轴加工工件实体造型工序思路：根据给出的两轴加工工件零件图在CAXA制造工程师中进行实体造型。首先进行实体底板的造型，选定XOY平面后进行草图绘制，
6、再利用拉伸增料进行底板的造型；然后选择实体底板的上表面继续进行草图绘制，并利用拉伸增料得到上部的部分，再利用拉伸除料得到上部的孔。图2 两轴加工三维图2.三轴造型根据给出的三轴加工工件零件图在CAXA制造工程师中进行实体造型。首先利用拉伸增料进行圆形底板的建模。然后在底板的上表面绘制草图，向上方进行拉伸增料。接下来圆形底盘进行孔的拉伸除料。接着进行中心部分的拉伸除料。最后进行薄壁上曲面的生成，首先选择面画一系列与题目要求相符的等高线，将他们相连，建立草图六，最后进行裁剪除料从而得到实体造型如图3所示。图2 三轴加工工件实体造型四、进行工艺分析1.二轴工件造型工艺分析 毛坯选择：零件毛坯是一个长
7、方体，已在其他机床上已加工成100mm×80mm×30mm的长方体。机床选择：选择立式数控加工中心进行该零件的加工。工装夹具选择：选用长宽两方向相对面作为水平方向（XY方向）的基准；选用底面作为高度方向(Z方向)的基准，使用这些已加工过的底面为定位基准，用通用台虎钳夹紧工件左右两侧面，台虎钳固定于加工中心工作台上。工序划分：由于零件毛坯已在其他机床上面进行过加工，其尺寸与零件的尺寸很相近，所以只需加工100mm×80mm×30mm的长方体上方的部分，材料的切削量不大。加工时用两道工序，工序顺序：（1）平面区域加工凸台 （2）平面区域加工孔刀具选择：采用直
8、径6 mm的平底立铣刀（高速钢），并把刀具的半径输入刀具参数表中(粗加工R=6.5、精加工取修正值）。确定切削用量：精加工余量0 .5mm，主轴转速1000 r/min.图 3 三轴加工零件图2. 三轴工件造型工艺分析图 2 三轴加工零件图零件图纸分析：如图4所示，该零件由一个直径为246mm的圆柱组成了零件的底，在这个圆柱上均匀分布着四个直径为13mm的小圆孔；在大的圆柱上面又有一个薄壁型的圆筒，圆筒的外圆柱面的直径是200mm，内圆柱面的直径是170mm。但是最主要的是圆柱面的上表面他不是规则的图形，他的展开图形如图四所示像一个正态曲线。该零件最高为40mm。毛坯选择：零件毛坯是一个圆柱体
9、，在其他机床上已加工成直径为246mm的圆柱。可以在车床上加工完成。机床选择：选择立式数控加工中心进行该零件的加工。工装夹具选择：要加工的零件为圆柱体，而经过加工的圆柱体坯料，平行度、尺寸精度都已得到保证。可以选用直径方向作为水平方向（XY方向）的基准，选用底面作为高度方向(Z方向)的基准。这些基准面在数控加工过程中不再加工，作为加工基准可以保证基准的准确性和前后的统一性。所以选用圆弧卡钳进行装夹。工序划分：对该零件的加工时，用三道加工工序进行加工。（1）采用平面轮廓加工对上部分的四周进行加工；（2）对四周的四个孔以及大孔利用平面区域加工方法进行加工；（3）利用曲面区域加工方法薄壁圆柱的顶面进
10、行加工。刀具选择：平面轮廓加工和平面区域加工时都采用D6mm和D4mm的端铣刀，在进行曲面区域加工时使用D8，r4的球头铣刀。确定切削用量：精加工余量0 .2mm，主轴转速1000 r/min，进给速度80mm/min。五、 数控编程1.二轴加工工件加工凸台设置：图5 图6加工孔设置：图7 图8图9 图102.三轴加工工件首先，根据上述步骤，得到三轴加工工件的知识加工及其轨迹明细单。 图11图12三轴加工工件知识加工进行后置设置，为平面轮廓加工和平面区域加工选取刀具，选用D6mm和D4mm的端铣刀。平面轮廓加工的参数设置如图13所示，设置好参数后分别按照提示进行操作来生成平面轮廓加工和平面区域
11、加工的轨迹；曲面区域加工选用D6mm，r3mm的球铣刀，刀的参数设置如图14所示，设置好其余参数后，进行曲面区域加工轨迹的生成。; 图13 图14所有轨迹都生成好之后，进行数控加工程序NC代码的生成。生成轨迹后的曲面实体的加工轨迹如图12所示。六、工作过程叙述1. 数控加工的工艺准备 数控加工前应对数控设备进行调试，检查有无故障，参数有无变动，并做相应调整。检查润滑油供应是否正常。针对欲加工对象进行工艺准备，包括：刀具、夹具、量具、检具及毛坯等。2. 安装找正夹具，安装找正工件选择适合的夹具，将其安装在机床工作台面上并找正。然后将毛坯安装在夹具中，并找正，以确立工件坐标系。安装工件。将刀具移动
12、到工件x轴的一端，使刀具逐渐靠近工件，利用塞尺判断刀具与工件是否靠近紧密，当松开手塞尺不下滑并且松紧适度时即为刀具与工件接触。在选择x轴清零。工件另一侧方法如前一侧。读出出数据，将此数据除以2即为工件坐标系x轴原点。实验数据：32.735-219.66432.740-219.68032.760-219.69032.770-219.69032.738-219.66832.740-219.69632.748-219.67432.704-219.66432.746-219.692七、实验周的心得和体会这次的总共一个周的数控加工实验，可以说是收获颇多的一周。进行数控加工程序的编制，我们借助了CAXA制
13、造工程师。由于我们以前学习过SolidEdge三维造型软件，而且我们在本学期的CAD/CAM课程中也使用过CAXA制造工程师，所以进行实体造型不存在问题，但是在CAD/CAM课程中对于加工轨迹的生成也只是了解了一点，理解的不够深入，另外在机械制造技术基础中也只是简单的学习了工艺的分析，所以就给这次的数控加工实验带来了问题，在进行加工轨迹的生成时存在不少的问题。虽然我们小组的同学之间通过讨论解决了一些问题，但是问题还是没有得到完全的解决。另外，对于仿真软件，我们以前没有接触过，所以在进行仿真的过程中需要边用边学，遇到问题就到使用说明说中去查找解决问题的方法，可以说在这两三天的时间内对这个软件的掌握也是一知半解，只能是进行简单的应用。从这一方面就看出了知识面的不足，以及对所学过的知识掌握的不精。通过这次的数控加工实验，我也认识到实践能力不是参观出来的，也不是理论知识能提高的，实践能力的提高需要亲身实践，多动手，勤练习。更为重要的是要在动手中发现问题，解决问题，理论联系实际，只有这样，才能迅速提高我们的实践能力。此外，小组实验对我们学习如何在团队合作中发挥自己的作用以及如何协调小组其他成员工作都有大有好处。总之，该实验让我们受益匪浅。