數(shù)控實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

1、數(shù)控實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告數(shù)字控制技術(shù)與高級(jí)數(shù)控編程 姓 名: : 董淵哲 學(xué) 號(hào): : 3112301045 5 班 級(jí): : 碩 2076 指導(dǎo)老師 : 李云龍 四軸加工中心 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1) 掌握在 MASTERCAM 中建立三維實(shí)體模型，并學(xué)會(huì)根據(jù)不同的加工特征定義其加工工藝，如走刀路徑的選取，刀具的選擇，以及加工順序，生成 NC 代碼等。2) 通過(guò)在加工中心設(shè)備上的實(shí)際操作，完成對(duì)所建模型的實(shí)際加工，一次來(lái)掌握加工中心的基本操作。3）了解加工中心的各種夾具，同時(shí)掌握在加工過(guò)程中如何選擇夾具來(lái)保證加工加工精度。實(shí)驗(yàn)器材 ：MAHO MC50 數(shù)控加工中心一臺(tái)（如圖 1 所示），有機(jī)玻璃

2、一塊（100_100_10），夾具若干，MASTERCAM 軟件。圖 1 加工中心 實(shí)驗(yàn) 步驟：1）零件模型建模 在 MASTERCAM 中建立所要加工的零件模型，由于 MAHO MC50 數(shù)控加工中心是一臺(tái)臥式加工中心，因此我們?cè)谶M(jìn)行建模時(shí)選擇 _Y 平面作為草繪平面，利用草繪工具繪制出零件的草圖，然后利用拉伸操作將草圖拉伸為如圖 2 所示的實(shí)體模型。圖 2 然后以所建模型頂端為繪圖表面進(jìn)行建模，為了能夠充分利用加工中心刀庫(kù)自動(dòng)換刀的功能，我們?cè)诶L制了多個(gè)特征以便來(lái)調(diào)用不同的刀具來(lái)進(jìn)行加工。利用切除實(shí)體的操作來(lái)獲得六個(gè)大孔和小孔，然后再繪制一個(gè)草圖通過(guò)切除操作來(lái)獲得內(nèi)部輪廓，完成之后得到圖

3、3 所示的模型。圖 3 待加工模型 2）定義刀具參數(shù) 首先選擇機(jī)床類(lèi)型為 Mill default，然后定義 Toolpaths。首先利用外圍輪廓銑的加工方式加工其外圍輪廓，選擇模型所有外邊界作為一個(gè)封閉連，選擇端面銑刀直徑為 10mm，然后改用直徑 6mm 的端面銑刀銑削內(nèi)部輪廓，選擇內(nèi)部輪廓邊界線作為封閉鏈，再用直徑為 10mm 的端面銑刀銑削 6 個(gè)大孔，一次選擇六個(gè)孔的中心點(diǎn)，并選擇一個(gè)加工順序。最后更換刀具，選用直徑 6mm 的鉆刀按照一定的路線加工出 6 個(gè)小圓柱孔。定義完加工路徑之后，選擇毛坯，毛坯尺寸為 100_100_10，然后進(jìn)行模擬仿真獲得如圖 4 所示的零件。圖 4 仿

4、真結(jié)果 最后點(diǎn)擊 G 生成如圖 5 所示的 NC 程序代碼，由于自動(dòng)生成的 NC 代碼比較長(zhǎng)，為了減少輸入的工作量，我們可以手動(dòng)修改程序，利用循環(huán)調(diào)用的方式來(lái)修改程序，這樣的話(huà)就會(huì)大大減少輸入程序的工作量。圖 5 NC 程序代碼 3）零件的裝夾和加工 由圖 4 的仿真結(jié)果我們可以確定零件的裝夾方式，零件的裝夾方式會(huì)直接影響到零件的加工，因此選擇一個(gè)相對(duì)合理的裝夾方式是相當(dāng)重要的，首先將零件加工面垂直于 Z 方向放置，由圖可以看出我們可以固定住零件的右面的兩個(gè)端點(diǎn)處的位置，然后利用螺栓對(duì)零件進(jìn)行定位。裝夾工件完畢之后開(kāi)始輸入 NC 程序代碼到數(shù)控系統(tǒng)中，輸入之前還需要確定我們加工時(shí)所需要的刀具是

5、否都在刀具庫(kù)中看，并且還需要記錄下刀具所在的位置，輸入程序時(shí)修改刀具的調(diào)用指令以便加工時(shí)正確的換刀。輸入完指令加工零件之前為確保加工的正確性和安全性，需要先進(jìn)行仿真一下，點(diǎn)擊虛擬加工可以在屏幕上顯示加工的路徑以及最終零件，確認(rèn)正確后開(kāi)始加工。加工是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，為了確保加工的安全，加工時(shí)需要將加工中心門(mén)關(guān)閉，在加工時(shí)采用一步一步的執(zhí)行方式，邊看刀具在毛坯的位置邊看屏幕上面還有多少位移沒(méi)有進(jìn)行以保證加工的安全。執(zhí)行完所有程序之后完成零件的加工得到如圖 6 所示的零件。圖 6 實(shí)際加工后的零件 心得體會(huì) “國(guó)產(chǎn)裝備，裝備中國(guó)”是幾代中國(guó)人的夢(mèng)想?！笆晃?rs;&rs;期間，我國(guó)機(jī)械裝備工業(yè)總產(chǎn)值

6、達(dá)到 14.38 萬(wàn)億元 ，年均增長(zhǎng) 25，比&“十五”翻了一番，同時(shí)，機(jī)械產(chǎn)品銷(xiāo)售額躍居世界第一，成為全球機(jī)械制造第一大國(guó)。隨著數(shù)控加工技術(shù)的日益發(fā)展, 多軸數(shù)控機(jī)床因其可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工件型面的加工, 已成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢(shì)。為了適應(yīng)日益復(fù)雜的工件型面加工要求,多軸數(shù)控機(jī)床已由最初的兩軸聯(lián)動(dòng)發(fā)展到四軸以及五軸聯(lián)動(dòng)，代表著機(jī)床制造業(yè)的最高水準(zhǔn)，對(duì)國(guó)家的國(guó)防事業(yè)、航空航天以及高精密儀器設(shè)備的發(fā)展具有相當(dāng)重要的影響。因此，作為一名機(jī)械專(zhuān)業(yè)的研究生，了解四軸數(shù)控機(jī)床，掌握其基本體系機(jī)構(gòu)和加工原理十分必要。1） ） 參觀學(xué)習(xí) MAHO MC50 數(shù)控加工中心 在此次四軸數(shù)控機(jī)床學(xué)習(xí)過(guò)程中，李老師首先給

7、我們進(jìn)行了一次四軸機(jī)床加工的車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)輔導(dǎo)和講解。參觀對(duì)象是一臺(tái) MAHO MC50 數(shù)控加工中心，4 個(gè)小時(shí)時(shí)間里，老師耐心細(xì)致的從四軸加工機(jī)床的最基本原理出發(fā)，讓我們首先具備了四軸加工的基本概念，了解了四軸聯(lián)動(dòng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。通過(guò)對(duì)機(jī)床各功能模塊的一一介紹，我們深入認(rèn)識(shí)了機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)，床身，導(dǎo)軌，PLC 模塊，伺服電機(jī)，操作面板，液壓系統(tǒng)，刀庫(kù)等等，以及各部件的工作原理。老師隨后現(xiàn)場(chǎng)演示了各坐標(biāo)軸的移動(dòng)控制，并強(qiáng)調(diào)了加工前一系列準(zhǔn)備工作（如裝夾過(guò)程，對(duì)刀、計(jì)算坐標(biāo)位置、換刀準(zhǔn)備等）的注意事項(xiàng)。按照老師要求，我們分成三小組，兩兩配合依序進(jìn)行了簡(jiǎn)單的面板控制操作，毛坯裝夾卡具的組裝，以及加工刀具

8、的裝拆。在毛坯裝夾時(shí)，由于對(duì)卡具使用較為陌生，采用多種定位方式都沒(méi)有很好實(shí)現(xiàn)毛坯的合理約束，最終在老師的幫助下才得以完成，這讓我對(duì)標(biāo)準(zhǔn)卡具有了更深入的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也深刻的體會(huì)到，紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行的老話(huà)。2） ） 三維建模及現(xiàn)場(chǎng) 實(shí)際 加工 操作 在加工操作之前，我們首先進(jìn)行了待加工工件的 CAD 及 CAM 準(zhǔn)備工作。對(duì)工件幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工工序進(jìn)行深入分析p 后，利用 Pro/E 軟件和 MasterCam 軟件完成了工件建模、刀具軌跡設(shè)計(jì)，和 NC 代碼的生成。經(jīng)過(guò)老師的反復(fù)檢查敲定后，我們開(kāi)始了一列系的準(zhǔn)備工作：加工工藝設(shè)計(jì)、裝夾方案設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備刀具、啟動(dòng)加工中心、輸入代碼、確

9、定坐標(biāo)原點(diǎn)、對(duì)刀等。由于開(kāi)始計(jì)算的問(wèn)題，坐標(biāo)原點(diǎn)及對(duì)刀點(diǎn)反復(fù)校對(duì)了兩次，使我們深刻意識(shí)到工程加工的嚴(yán)謹(jǐn)性，加工絕非兒戲。在 NC 代碼輸入階段，由于該數(shù)控中心 RAM 空間較小，不能實(shí)現(xiàn) U 盤(pán)內(nèi)程序的讀取，因此需要逐行手動(dòng)輸入代碼。用了四十多分鐘，我們才完成了 130多行代碼的全部輸入，使我體會(huì)到數(shù)控機(jī)床操控的前輩們的辛苦，也認(rèn)識(shí)到機(jī)床各環(huán)節(jié)效率改革的迫切性和必要性。最終，經(jīng)過(guò)模擬操作驗(yàn)證后，開(kāi)動(dòng)機(jī)床進(jìn)行最后一步的實(shí)物工件加工，最后工件輪廓得在毛坯中逐漸清晰呈現(xiàn)。本次動(dòng)手過(guò)程實(shí)在受益良多，由于自己本身所在實(shí)驗(yàn)室方向即為數(shù)控裝備實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)這次難得的加工經(jīng)歷，不僅鞏固了課本所學(xué)知識(shí)，加深了對(duì)數(shù)控機(jī)床各功能