FANUC0I數(shù)控車床課程設(shè)計說明書

1、數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計題目：數(shù)控機(jī)床操作與加工仿真 fanuc 0i 數(shù)控車床專業(yè) 班級： 學(xué)生 姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo) 老師： 說 明數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計實習(xí)是高等本科機(jī)械專業(yè)中重要的一個實踐環(huán)節(jié)。是在學(xué)生學(xué)完技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課進(jìn)行的。是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、解決生產(chǎn)實際問題能力的重要步驟。通過對數(shù)控機(jī)床加工程序的編制、數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計總體方案的擬定，使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械、電子和計算機(jī)的知識，進(jìn)行一次數(shù)控技術(shù)的實踐性訓(xùn)練。從而培養(yǎng)學(xué)生具有加工編程能力，初步設(shè)計計算能力以及分析和處理生產(chǎn)中所遇到的數(shù)控技術(shù)方面技術(shù)問題的能力。學(xué)生： 2010年10月1日目 錄1 帶錐面階梯軸的數(shù)控加工.41.1 零件分析

2、41.2 零件工藝分析及確定工藝路線，選擇數(shù)控機(jī)床設(shè)備41.3 編制加工程序51.4 使用仿真軟件進(jìn)行加工仿真62 帶圓弧面的零件的數(shù)控加工. .182.1 零件分析182.2 零件工藝分析及確定工藝路線，選擇數(shù)控機(jī)床設(shè)備192.3 編制加工程序202.4 使用仿真軟件進(jìn)行加工仿真213 帶螺紋零件的數(shù)控加工.243.1 設(shè)計零件243.2 零件工藝分析及確定工藝路線，選擇數(shù)控機(jī)床設(shè)備243.3 編制加工程序263.4 使用仿真軟件進(jìn)行加工仿真27 參考文獻(xiàn).321 帶錐面階梯軸的數(shù)控加工1.1 零件分析（1）零件圖樣 圖1.1 帶錐面階梯軸如圖1.1，此零件包括圓柱面，圓錐面，端平面，開槽，

3、切斷等加工。材料為08f低碳鋼，毛坯尺寸。（2）精度分析本零件精度要求較高的尺寸有。對于尺寸精度要求主要通過在加工過程中的準(zhǔn)確對刀，正確設(shè)置刀補(bǔ)及磨耗，以及正確制定合適的加工工藝措施來保證。（3）表面粗糙度加工的錐面粗糙度要求為，其他的加工面要求。對于粗糙度要求，主要是通過選用合適的刀具及其幾何參數(shù)，正確的粗精加工路線，合適的切削用量及冷卻液等措施來保證。1.2 工藝分析及確定工藝路線，選擇數(shù)控機(jī)床設(shè)備（1）確定裝夾方案，定位基準(zhǔn)，編程原點，加工起點，換刀點由于毛坯為棒料，用三爪自定心卡盤夾緊定位。編程原點取為完工工件的右端面與主軸軸線相交點。由于工件較小，為了加工路徑清晰，加工起點和換刀點可

4、以設(shè)在同一點， 放在z向距工件右端面200mm，x向距軸線100mm的位置。（2）制定加工方案及加工路線 根據(jù)工件的形狀及加工要求，選用數(shù)控車床加工。數(shù)控系統(tǒng)選用fanuc-0。機(jī)床選用大連車床。加工路線為：車端平面車削外圓車削外圓車圓錐面切斷。（3）刀具的選用 根據(jù)加工內(nèi)容，可選用d刀片外圓車刀，外圓切槽柄為25mm,b=3mm的切斷刀，兩刀具的刀片材料均選用高速鋼。具體情況見下表。表1.1 刀具選用序號刀具號刀具名稱及規(guī)格刀尖半徑數(shù)量加工表面1t0101外圓車刀0.2mm1外表面2t0202切斷刀（刀位點為左刀尖）b=3mm1切斷（4）確定加工參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速（n）：高速鋼材料的刀具切削低碳鋼

5、工件時切削速度v取4560m/min，根據(jù)公式及加工經(jīng)驗，主軸轉(zhuǎn)速取為800r/min。進(jìn)給速度（）：粗加工時，為提高生產(chǎn)效率，在保證工件質(zhì)量的前提下可選擇較高的進(jìn)給速度，粗車時一般取0.30.8mm/r，精車時常取0.10.3mm/r，切斷時取0.050.2mm/r。所以車外圓表面時進(jìn)給速度選為0.15mm/r，其余取0.1mm/r。(5) 輪廓基點坐標(biāo)的計算圖1.2 帶錐面階梯軸輪廓基點坐標(biāo)(6) 制定加工工藝 經(jīng)上述分析，加工工藝見表1.2：表1.2 加工工藝表材料08f低碳鋼零件號0001系統(tǒng)fanuc oi工步號工步內(nèi)容刀具轉(zhuǎn)速/（r/min）進(jìn)給速度/（mm/r）1車端平面t018

6、000.12車削外圓t018000.13車削外圓t018000.14車圓錐面t018000.15切斷t023000.11.3 編寫加工程序加工程序表如圖1.3所示。表1.3 加工程序卡程序號o0010編程系統(tǒng)fanuc oi序號程序簡要說明n010 g00 x200. z100.;n020 m03 s800 t0101;n030 g00 x42. z0;n040 g01 x-1.6 f0.1;n050 g00 z2. ;n060 x35.;n070 g01 z-70. f0.1;n080 g00 x45.;n090 z2.;n100 x20.;n110 g01 z-30.f0.1;n120 g

7、42 x35. z-40. f0.1;n130 g00 g40 x45.;n140 x200. z200. t0100;n150 m03 s300 t0202;n160 g00 x40 z-30；n170 g01 u-2;n180 g04 p2000;n190 g00 x45n200 g00 x37. z-60.;n210 g01 x-1.6 f0.1;n220 g00 x45.;n230 x200. z100. t0200 m05;n240 m30;快速定位主軸正轉(zhuǎn)，選01刀具快速移到（42，0）準(zhǔn)備切削車平端面 進(jìn)給速度為0.1mm/r快速移到（-1.6，2）快速移到（35，2）準(zhǔn)備車外圓

8、直線插補(bǔ)車削進(jìn)給0.15mm/r快速移到（45，-70）快速移到（45，2）快速移到（20，2）直線插補(bǔ)車削進(jìn)給0.15mm/r直線插補(bǔ)車圓錐面 進(jìn)給0.1mm/r快速移到（45，-40）返回參考點，取消01號刀補(bǔ)換02號車刀切斷快速移到（40，-30）進(jìn)給2mm暫停2s退刀快速移到切斷點工件切斷，進(jìn)給0.1mm/r快速移到（45，-60）返回參考點，主軸停轉(zhuǎn)程序結(jié)束1.4 使用仿真軟件進(jìn)行加工仿真1.4.1 選擇機(jī)床如圖1.3點擊菜單“機(jī)床/選擇機(jī)床”，在選擇機(jī)床對話框中，“控制系統(tǒng)”選擇“fanuc oi”，“機(jī)床類型”選擇“車床”然后選擇“標(biāo)準(zhǔn)（平床身前置刀架）”，并按“確定”按鈕，此時

9、界面如圖1.3所示。 圖1.3 選擇機(jī)床1.4.2 回參考點依次點擊“啟動”按鈕 ，“緊急停止”按鈕 ，調(diào)節(jié)方向按鈕 然后可復(fù)位。坐標(biāo)如圖1.4所示。 圖1.4 機(jī)床回零 點擊“俯視圖”按鈕，機(jī)床此時狀態(tài)如圖1.5所示。 圖1.5 機(jī)床俯視1.4.3 設(shè)置并安裝工件 點擊按鈕，界面如圖1.6所示，選擇“毛坯1、45#、”，此時界面如圖1.7所示。 圖1.6 選擇毛坯 圖1.7 定義毛坯 點擊“安裝零件”，如圖1.8所示，完成工件安裝。 圖1.8 安裝零件1.4.4 選擇刀具 點擊“選擇刀具”，并選擇合適刀具型號，如圖1.9所示。 圖1.9 選擇刀具 1.4.5 試切外圓 點擊“主軸正傳”按鈕

10、和“手動操作”按鈕 ，調(diào)節(jié)方向按鈕 選擇合適刀位，試切外圓。如圖1.10所示。圖1.10 試切外圓 顯示并記錄坐標(biāo)值如圖1.11所示。圖1.11 絕對坐標(biāo)點擊“測量”，測量工件所車部分直徑值。如圖1.12所示。 圖1.12測量 切制端面，如圖1.13所示。 圖1.13 車端面顯示坐標(biāo)值，如圖1.14所示。圖1.14 顯示坐標(biāo)值1.4.6 輸入?yún)?shù)記錄下z值，然后點擊“offset seting” ，找到圖1.15界面后輸入?yún)?shù)。并點擊按鈕 。 圖1.15 輸入?yún)?shù)1.4.7 換刀 點擊“編輯”按鈕 ，并點擊 ，輸入換刀程序程序段，如圖1.16所示。圖1.16 輸入換刀程序段點擊“自動運(yùn)行” ，

11、及“循環(huán)啟動” ，換刀操作成功，如圖1.17所示。圖1.17 換刀成功1.4.8切斷刀對刀通過手動方式，使切斷刀靠近工件端面，點擊“手動的脈沖”按鈕 ，撥動手輪，調(diào)節(jié)刀具，靠近工件，切斷刀z軸方向?qū)Φ?，如圖1.18所示 圖1.18 切斷刀z軸方向?qū)Φ肚袛嗟堆貜较蛭恢脤Φ叮鐖D1.19所示。圖1.19 切斷刀徑向?qū)Φ队涗洝皒”值，如圖1.20所示。 圖1.20 記錄“x”值點擊 ，輸入?yún)?shù)，如圖1.21所示。圖1.21 輸入?yún)?shù)顯示參數(shù)，如圖1.22所示。圖1.22 顯示參數(shù)1.4.9 導(dǎo)入程序 點擊“編輯” 及“程序” ，導(dǎo)入“切削帶錐面零件”的程序，如圖1.23所示。 圖1.23導(dǎo)入程序讀入

12、程序，如圖1.24所示。 圖1.24 讀入程序點擊“自動運(yùn)行” ，及“循環(huán)啟動”，切削過程開始，如圖1.25所示。 圖1.25 切削零件零件切斷，如圖1.26所示。圖1.26 零件切斷2 帶圓弧面的零件的數(shù)控加工2.1零件分析圖2.1 帶圓弧面的零件如圖2.1，此零件包括端面、圓柱面、圓弧面、倒角、切斷等加工。材料為08f低碳鋼，毛坯尺寸。（2）精度分析本零件精度要求較高的尺寸有。對于尺寸精度要求主要通過在加工過程中的準(zhǔn)確對刀，正確設(shè)置刀補(bǔ)及磨耗，以及正確制定合適的加工工藝措施來保證。（3）表面粗糙度加工的圓弧面粗糙度要求為，其他的加工面要求。對于粗糙度要求，主要是通過選用合適的刀具及其幾何參

13、數(shù)，正確的粗精加工路線，合適的切削用量及冷卻液等措施來保證。2.2 工藝分析及確定工藝路線，選擇數(shù)控機(jī)床設(shè)備（1）確定裝夾方案，定位基準(zhǔn)，編程原點，加工起點，換刀點由于毛坯為棒料，用三爪自定心卡盤夾緊定位。編程原點取為完工工件的右端面與主軸軸線相交點。由于工件較小，為了加工路徑清晰，加工起點和換刀點可以設(shè)在同一點，放在z向距工件右端面200mm，x向距軸線100mm的位置。（2）制定加工方案及加工路線根據(jù)工件的形狀及加工要求，選用數(shù)控車床加工。數(shù)控系統(tǒng)選用fanuc-0。機(jī)床選用大連車床。加工路線為：車端平面車削外圓車削外圓車圓弧面車倒角切斷。（3）刀具的選用根據(jù)加工內(nèi)容，可選用d刀片外圓車刀

14、，外圓切槽柄為25mm,b=3mm的切斷刀，兩刀具的刀片材料均選用高速鋼。具體情況見表2.1。表2.1 刀具選用序號刀具號刀具名稱及規(guī)格刀尖半徑數(shù)量加工表面1t0101外圓車刀0.2mm1外表面2t0202切斷刀（刀位點為左刀尖）b=3mm1切斷（4）確定加工參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速（n）：高速鋼材料的刀具切削低碳鋼工件時切削速度v取4560m/min，根據(jù)公式及加工經(jīng)驗，主軸轉(zhuǎn)速取為800r/min。進(jìn)給速度（）：粗加工時，為提高生產(chǎn)效率，在保證工件質(zhì)量的前提下可選擇較高的進(jìn)給速度，粗車時一般取0.30.8mm/r，精車時常取0.10.3mm/r，切斷時取0.050.2mm/r。所以車外圓表面時進(jìn)給速度

15、選為0.15mm/r，其余取0.1mm/r。（5）輪廓基點坐標(biāo)的計算帶圓弧面的零件輪廓基點坐標(biāo)，如圖2.2所示。 圖2.2 帶圓弧面的零件輪廓基點坐標(biāo)（6）制定加工工藝經(jīng)上述分析，加工工藝見表2.2：表2.2 加工工藝表材料08f低碳鋼零件號0002系統(tǒng)fanuc oi工步號工步內(nèi)容刀具轉(zhuǎn)速/（r/min）進(jìn)給速度/（mm/r）1車端平面t018000.152車削外圓t018000.153車削外圓t018000.154車圓弧面t018000.15車倒角t018000.16切斷t023000.12.3 編寫加工程序表2.3 加工程序卡程序號o0020編程系統(tǒng)fanuc oi序號程序簡要說明n01

16、0 g00 x200. z100.;n020 m03 s800 t0101;n030 g00 x42. z0;n040 g01 x-1.6 f0.1;n050 g00 z2. ;n060 x35.;n070 g01 z-70. f0.15;n080 g00 x45.;n090 z2.;n100 x20.;n110 g01 g42 z-30.f0.15;n120 g02 x35. z-40.r10. f0.1;n130 g00 g40 x45.;n140 z2.;n150 x12.;n160 g01 g42 x20.z-2.f0.15;n165 g00 g40 x25.;n170 x200. z

17、100. t0100;n180 m03 s300 t0202;n190 g00 x37. z-60.;n200 g01 x-1.6 f0.1;n210 g00 x45.;n220 x200.z100. t0200 m05;n230 m30;快速定位主軸正轉(zhuǎn)，選01刀具快速移到（40，0）準(zhǔn)備切削車削平端面 進(jìn)給速度0.1mm/r快速移到（-1.6，2）快速移到（35，2）直線插補(bǔ)車削進(jìn)給0.15mm/r快速移到（45，-70）快速移到（45，2）快速移到（20，2）直線插補(bǔ)車削進(jìn)給0.15mm/r直線插補(bǔ)車圓弧面 進(jìn)給0.1mm/r快速移到（45，-40）快速移到（45，2）快速移到（12，2

18、）直線插補(bǔ)車倒角快速移到（25，-2）返回參考點，取消01號刀補(bǔ)換02號車刀切斷快速移到切斷點工件切斷，進(jìn)給0.1mm/r快速移到（45，-60）返回參考點，主軸停轉(zhuǎn)程序結(jié)束2.4 使用仿真軟件進(jìn)行加工仿真2.4.1 拆除零件拆除零件，如圖2.3所示。圖2.3 拆除零件2.4.2 安裝零件設(shè)置毛坯1、45#、，并安裝工件，如圖2.4所示。圖2.4 毛坯2.4.3 導(dǎo)入程序點擊“編輯” ，及“程序” ，導(dǎo)入“帶圓弧零件切削”程序,如圖2.5。 圖2.5 導(dǎo)入程序讀入“帶圓弧零件切削”程序，如圖2.6所示。圖2.6 讀入程序2.4.4 進(jìn)行切削 進(jìn)行切削，如圖2.7所示。圖2.7 切斷零件3 帶螺

19、紋零件的數(shù)控加工3.1零件分析(1) 零件圖樣圖4.1 帶螺紋零件 如圖4.1，零件包括圓柱面，圓弧面，切斷等加工。材料為ht200鑄鐵，毛坯尺寸。(2) 精度分析本零件精度要求較高的尺寸有，。對于尺寸精度要求主要通過在加工過程中的準(zhǔn)確對刀，正確設(shè)置刀補(bǔ)及磨耗，以及正確制定合適的加工工藝措施來保證。(3) 表面粗糙度所有的加工面要求。對于粗糙度要求，主要是通過選用合適的刀具及其幾何參數(shù)，正確的粗精加工路線，合適的切削用量及冷卻液等措施來保證。3.2 工藝分析及確定工藝路線，選擇數(shù)控機(jī)床設(shè)備(1) 確定裝夾方案，定位基準(zhǔn)，編程原點，加工起點，換刀點由于毛坯為棒料，用三爪自定心卡盤夾緊定位。編程原

20、點取為完工工件的右端面與主軸軸線相交點。由于工件較小，為了加工路徑清晰，加工起點和換刀點可以設(shè)在同一點，放在z向距工件右端面200mm，x向距軸線100mm的位置。(2) 制定加工方案及加工路線根據(jù)工件的形狀及加工要求，選用數(shù)控車床加工。數(shù)控系統(tǒng)選用fanuc-0。機(jī)床選用大連車床。加工路線為：車端平面車削外圓車削外圓車削外圓車圓錐面車削外圓車槽切斷。(3) 刀具的選用根據(jù)加工內(nèi)容，可選用d刀片外圓車刀，外圓切槽柄為25mm,b=3mm的切斷刀，螺紋刀，三把刀具的刀片材料均選用高速鋼。具體情況見表4.1。表3.1 刀具選用序號刀具號刀具名稱及規(guī)格刀尖半徑數(shù)量加工表面1t0101外圓車刀0.2m

21、m1外表面2t0202切斷刀（刀位點為左刀尖）b=3mm1切槽和切斷3t0303螺紋車刀601車螺紋(4) 確定加工參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速（n）：高速鋼材料的刀具切削中碳鋼工件時切削速度v取4560m/min，根據(jù)公式及加工經(jīng)驗，主軸轉(zhuǎn)速取為800r/min。進(jìn)給速度（）：粗加工時，為提高生產(chǎn)效率，在保證工件質(zhì)量的前提下可選擇較高的進(jìn)給速度，粗車時一般取0.30.8mm/r，精車時常取0.10.3mm/r，切斷時取0.050.2mm/r。所以車外表面時進(jìn)給速度選為0.15mm/r，切斷時取0.1mm/r。(5) 輪廓基點坐標(biāo)的計算圖3.2 帶螺紋零件輪廓基點坐標(biāo)(6) 制定加工工藝經(jīng)上述分析，加工工藝表

22、如圖4.2：表3.2 加工工藝表材料08f低碳鋼零件號0003系統(tǒng)fanuc oi工步號工步內(nèi)容刀具轉(zhuǎn)速/（r/min）進(jìn)給速度/（mm/r）1車端平面t018000.12車削外圓t018000.13車削外圓t018000.14車圓錐面t018000.15車倒角t018000.16切斷t023000.13.3 編寫加工程序表3.3 加工程序卡程序號o0040編程系統(tǒng)fanuc oi序號程序簡要說明n010 g00 x200. z100.;n020 m03 s800 t0101;n030 g00 x42. z0;n040 g01 x-1.6 f0.1;n050 g00 z2.;n060 x36.

23、;n070 g01 z-85. f0.1;n080 g00 x42.;n090 z2.;n100 x30.;n110 g01 z-60. f0.1;n120 g00 x37.;n130 z2.;n140 x24.;n150 g01 z-35.;n160 x30. z-45.;n170 g00 x37.;n180 z2.;n190 x17.7;n200 g01 z-35.f0.1;n205 g00 x25.;n210 x200. z100. t0100;n220 m03 s300 t0202;n230 g00 x26. z-32.;n240 g01 x16.;n250 g04 u1.;n260 g00 x26.;n270 x200.z100. t0200;n280 m03 s800 t0303;n290 g00 x30. z5.;n300 g92 x17.2 z-33. f0.1;n310 x16.5n320 x16.n330 g00 x200.z100.t0300;n340 m03 s300 t0202;n350 g00 x38. z-80.;n360 g01 x-1.6 f0.1;n370 g00 x38.;n380 x200.z200.