最新学习情境10非圆二次曲线类零件的车削加工描述
非圆曲线

3.加工质量稳定、可靠
5
安徽冶金科技职业学院 刀具的走刀轨迹完全相同,零件的一致性好,质量稳定。
零件的数控车削加工与编程
加工同一批零件,在同一机床,在相同加工条件下,使用相同刀具和加工程序,
4. 生产率高
数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间,数控机床的主轴转速和进给 量的范围大,允许机床进行大切削量的强力切削,数控机床目前正进入高速加工时代, 数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工,减少了半成品的工序间周转时 间,提高了生产效率。
5. 改善劳动条件
数控机床加工前经调整好后,输入程序并启动,机床就能自动连续的进行加工, 直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观 测,零件的检验等工作,劳动强度极大降低,机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外, 机床一般是封闭式加工,即清洁,又安全。
6. 利于生产管理现代化
摘要 ………………………………………………………………2 绪论 ………………………………………………………………3 数控机床简介 ……………………………………………………4 毕业设计任务 …………………………………………………12 ………………………………………14
五、 非圆曲线零件二维视图
六、 非圆曲线零件的工艺分析 ………………………………………15 七、 非圆曲线零件粗精加工手工编程 ………………………………20 八、 套类零件二维视图 ………………………………………………22 九、 套类零件的工艺分析 ……………………………………………22 十、 套类零件的粗精加工与手工编程 ………………………………24 十一、数控加工刀具卡 ………………………………………………27
(一)、确定工件的加工部位和具体内容
基于MACRO的非圆二次旋转曲线轮廓的数控加工研究

基于MACRO的非圆二次旋转曲线轮廓的数控加工研究李润;陈兆兴【摘要】针对常规手工编程中难以加工非圆二次旋转曲线的问题,对华中数控系统中典型的非圆二次函数公式曲线轮廓的车削加工进行研究。
首先根据加工轮廓确定中心在坐标原点,且不倾斜的曲线方程,在solidworks软件中创建表达式,应用规律曲线参数模块绘制出曲线图形;然后将表达式中的方程进行坐标旋转及平移转换,绘制出与加工图纸一致的曲线轮廓;最后采用分析归纳法得出二次旋转曲线的宏程序模块,并给出该宏程序在旋转双曲线和椭圆曲面零件加工中的编程应用。
实践表明,该宏程序对数控编程基础人员灵活应用非圆二次旋转曲线轮廓的编程方法与技巧有实际的指导意义。
%It is difficult to process Non-round conic hyperbola curve in conventional manual programming,now,studying turning of Non-round conic hyperbola outliner on HNC-21T numerical control system.First,acts according to the processing outline determination center in the origin of coordinates,founds the expression of non-incline equation of a cure by the solidworks software,and draws up the curvilinear figure based on the application rule curve parameter module,then carries on the expression in equation coordinates revolving and the translation transforms,draws up with the processing blueprint consistent curve outline,the general macro of Non-round conic hyperbolic is obtained in analysis and induction,and is applicated in Revolving hyperbolic curve processing parts.Processing practices prove: it is significant to improve programming methods and techniques for the certain person who has the basis of NC programming.【期刊名称】《兰州石化职业技术学院学报》【年(卷),期】2011(011)003【总页数】4页(P16-19)【关键词】宏程序;非圆二次曲线;数控程序;旋转椭圆;旋转双曲线【作者】李润;陈兆兴【作者单位】兰州石化职业技术学院机械工程系,甘肃兰州730060;山东特种设备检验研究院,山东济南250101【正文语种】中文【中图分类】TG659随着数控技术的不断进步,数控车床加工各类复杂形面也日渐增多。
二次曲线数控加工的数学分析

二次曲线数控加工的数学分析二次曲线是二次方程的图像,表达式为y = ax^2 + bx + c。
在数控加工中,二次曲线常用于制作弧形或曲线的零件。
本文将对二次曲线数控加工的数学分析进行详细讨论。
让我们来学习二次方程的标准形式。
标准形式为y = ax^2 + bx + c,其中a,b和c 是常数。
a决定了二次曲线的开口方向和弯曲程度。
当a大于0时,曲线开口向上;当a 小于0时,曲线开口向下。
接下来,我们来看看如何通过数控加工生成二次曲线。
在数控机床上,我们可以通过控制刀具在x和y轴上的运动来形成曲线。
为了生成二次曲线,我们需要考虑以下几个关键点:1. 轨迹规划:确定加工曲线的起始点和结束点,以及曲线的路径和方向。
这有助于确定初始条件和运动方程。
2. 运动方程:根据起点和终点以及曲线的路径,确定刀具在x和y轴上的运动方程。
由于二次曲线是二次方程的图像,因此我们可以使用二次方程的运动方程来控制刀具的移动。
3. 参数选择:根据具体的加工要求,选择合适的参数来控制曲线的形状和大小。
可以通过调整a、b和c来控制开口方向、弯曲程度和位置。
4. 运动控制:利用数控系统的控制功能,将运动方程转化为机床坐标系下的运动指令。
通过控制刀具在x和y轴上的移动,以及刀具与工件表面之间的距离,实现对加工曲线的控制。
除了以上几点,还有一些附加的数学分析可以用于优化加工效果:1. 刀具半径补偿:由于刀具具有一定的半径,实际加工曲线会比设计曲线略大。
为了保持加工精度,可以通过在运动方程中引入刀具半径来进行补偿。
2. 运动速度控制:根据曲线的形状和大小,合理控制刀具的运动速度,以避免加工过程中的快慢不一和抖动现象。
3. 弧段插补:在多轴数控机床上,可以通过插补多个直线段来逼近二次曲线。
通过合理设置插补点和插补速度,可以实现更精细的曲线加工效果。
二次曲线数控加工的数学分析涉及到曲线轨迹规划、运动方程的确定、参数选择、运动控制以及一些附加的数学分析。
数控车床加工工艺与编程 西门子系统 教学课件 作者 苏源 单元六:非圆曲线零件的编程与加工

运算符 等于
不等于 小于
格式 == <>
<
运算符 大于
小于等于 大于等于
格式 >
<= >=
任务一 椭圆曲线的编程加工
[相关知识]
表6—1.3所示比较运算符表示跳转条件, 计算表达式也可用于比较运算。比较运算的结果有两种,一种为“满足”, 另一种为“不满足”。 “不满足”时,该运算结果为零。 表6—1.4 有条件指令说明
2.常规轮廓、非圆曲线逼近加工、曲面加工等采用连续路径,
以便在满足精度要求情况下达到较高的生产率。
3.轮廓精加工切削切入/切出必须考虑结合连续路径,从而避免切入/切出点产生过切。
N100 G1 X Z
仍为连续方式
任务一 椭圆曲线的编程加工
[扩展技能]
1.根据所学指令编写图示零件工艺技术文件及加工程序(图示零件评分表)
绝对跳转指令:GOTOF MM1 ; 向前跳转,即向程序结束方向跳转至所选标记 MM1处。 GOTOB MM2 ; 向后跳转,即向程序开始方向跳转至所选标记 MM2处。
绝对跳转应用示例:如右表所示绝对跳转指 令编程示例
任务一 椭圆曲线的编程加工
[相关知识]
(3)有条件跳转 有条件跳转指令: IF“条件”GOTOF MM1; 满足条件向前跳转,即向程序结束方向跳转至所选标记MM1处。
任务一 椭圆曲线的编程加工
[相关知识]
4. R参数程序的跳转。
SIEMENS系统的跳转指令在程序中起到控制程序流向的作用。
(1) 标记符——程序的跳转目标 标记符用于标记程序中所跳转的目标程序段,
用跳转功能可以实现程序运行分支。标记符可以自由选取,
但是必须有2~8个字母或数字组成,其中开始两个符号必须是字母或下划线。
基于MATLAB的非圆曲线螺纹数控车削加工研究

基于MATLAB的非圆曲线螺纹数控车削加工研究在数控车削编程中,非圆二次曲线回转体零件的螺纹加工是一个难点。
首先利用MATLAB 软件计算非圆曲线螺纹宏程序的牙底直径,分析实验数据的准确性,验证螺纹程序的可加工性。
从而方便地实现了二次曲面螺纹的数控加工。
实验表明,该方法具有更好的加工柔性和更快的加工效率。
标签:MATLAB;宏程序;非圆二次曲线螺纹;数控加工0 引言在數控车车削编程加工过程中,当零件轮廓带有非圆曲线螺纹(如二次曲线、渐开线、抛物线等)型面时,由于该种零部件型面上午几何要素的特殊性,与常规的带有圆柱、圆锥等型面的零部件相比,二次曲面螺纹的编程、加工、检测相对复杂。
如用软件编程,则生成的程序结构容量较大,检查、修改困难。
实际加工中,用宏程序编程,能够给我们带来诸多的方便,但是程序检验比较困难。
本文借助MATLAB软件,以数控车床上加工椭圆螺纹为例,分析宏程序编制二次曲线螺纹加工程序的基本思路、技巧及验证方法。
1 零件编程分析以椭圆为例,为了和数控车编程坐标系参数一致,椭圆标准方程的参数y、分别相对应的是数控车、坐标轴,椭圆标准方程改为:,加工螺距为2的普通三角螺纹,尺寸如图1所示。
根据工件图示尺寸可以看出,运用数控车的宏程序编程可以实现外缘轮廓加工,再利用螺纹加工宏程序语句实现螺纹加工,程序如下:O0001;M03 S800;T0202;G00 X30 Z5;G73 U4 R4;(外轮廓粗加工)G73 P10 Q20 U0.5 F0.12;N10 G00 X20;G01 Z0;#1=0;(椭圆宏程序)N1 #2=20*COS[#1]-20;#3=4*SIN[#1]+20;G01 X[#3] Z[#2];#1=#1+1;IF[#1 LT 181] GOTO1;N20 G01 X30;M03 S1000;T0202;(外轮廓精加工)G00 X30 Z5;G70 P10 Q20 F0.05;G00 X100 Z200;M03 S400;T0606;(椭圆面螺纹加工宏程序)G00 X30 Z5;#7=0.2;N2 #4=0;G00 X30;Z0;X[20-#7];N3 #5=1-[#4+20]*[#4+20]/400;#6=20+4*SQRT[#5];G32 X[#6-#7] Z[#4] F2;(螺距是2)#4=#4-2;IF[#4 GT -42] GOTO 3;#7=#7+0.2;(精加工螺纹牙型)IF[#7 LT 0.8] GOTO 2;G00 X30;X100 Z200;T0404;G00 X30 Z-43;G01 X0;X100;Z330;M05;M30;2 MATLAB软件分析螺纹加工宏程序考虑抛物椭圆加工特性和螺纹加工方便对刀,工件坐标系设置在椭圆右端面,编程时只考虑该抛物线z轴取值都在负半轴、x轴取值都在正半轴的数值,输出程序如下:a=20;b=2;z=-40:2:0;x=(b/a)*sqrt(a -(z+20)*(z+20));plot(z,x,’.r’);axis([-40 0 0 3.5]);xlabel(’’);ylabel(’’);title(’’)set(gca,’ydir’,’reverse’);上述程序输出图2所示:椭圆底径尺寸坐标值输出如表1。
宏程序在非圆曲线类零件车削加工中的应用

用 户 宏程 序 是带 变 量 的 手 工 编 程 ,是 手 工 编
程 的精 髓 。其 程 序 具 有 简 洁 精 悍 ,逻 辑 严 密 ;很
好 的 易 读 性 和 易 修 改 性 ,通 用 性 强 , 编 程 效 率
条 件成 立
EN DW
高 ;程 序 内存 量小 ,比执 行C / A AD C M软 件 生成 的 程 序 更 加 快 捷 ,反 应 更加 迅 速 , 能 弥补 自动 编 程
的 解 决 这 些 形 状 或 尺 寸 有 规 律 的 非 圆 曲 线 类 零 件的加工 。
则 这 个 近 似 的 曲线 就 能 够 较 好 地 满 足 加 工 精 度 的
要 求 。宏 指 令 编 程 虽 属 手 工 编 程 范 畴 ,但 它 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 复
杂 的 节 点 坐 标 计 算 工 作 交 由计 算 机 数 控 系 统 来 完
常规 插补 指令无 法完 成的非 圆 曲线类 零件 的加工 。
22 编 程格 式 .
不 同 的数 控 系统 ,宏 程 序 编 程 格 式 也 略 有不 同 ,具 体 可 查 阅机 床 说 明书 。华 中 系统 数 控 车 床
提 供 了循 环 语 句 、分 支 语 句 和 子程 序调 用 语 句 等
第 3卷 3 第5 期 2 1 — ( ) 【 9 0 1 5上 4】
l
序 ,其 格式 有两 种 ,这里 不作 阐述 。
勺 似
为05 m,Z 向精 加工 余量 为01 . a r 方 . mm。
3 宏程序应用举例
下 面 以HNC 2 /2 系统 数 控 车床 为例 ,具体 一 12 T
机床 的使用功 能。
综合类零件的车削加工

南
表1-2 加工顺序卡片
通
班级学号
姓名 成绩
航
单位 名称
南通航院
程序 编号
工步 序号
00001 工步内容
运
零件图号 C01-01
零件 名称
使用设备
场地
职 业
综合轴 CK6140 数控实 技 练习件 数控车床 训中心 术
材料牌号
铝 数控系统 FANUC 学
院
量具选用
确定理由
备注
名称 量程
车平端面,建立
术 学
内孔镗刀、割刀及螺纹车刀。
院
结构工艺性
该零件的结构工艺性好,便于装夹、加工。因此,可选用标准刀 具进行加工。
几何要素 尺寸标注
该零件轮廓几何要素定义完整,尺寸标注符合数控加工要求,有 统一的设计基准,且便于加工、测量。
精度 表面粗糙度
尺寸精度要求较高,其中外圆柱面尺寸公差等级为IT9-IT10级,
术 学
3.任务内容描述:
院
已知该零件毛坯材料铝,毛坯尺寸为Ф35mm×60mm
的棒料。制定零件加工工艺,编写零件加工程序,并在
仿真软件上进行仿真加工,最后在数控车床上进行实际
操作加工,并对加工后的零件进行检测、评价。
数控教研室
工作任务描述
南 通 航 运 职 业 技 术 学 院
数控教研室
工作任务描述
术
8.综合轴类零件练习件加工质量评价及超差原因分析的基本方法。 学
院
数控教研室
第一部分:工作任务描述
南
1.加工零件项目工作任务名称:
通
综合加工练习件的车削加工
航
2.零件类型描述:
运 职
该零件综合了外圆、内孔、螺纹及非圆二次曲线等多种 业
任务6 具有非圆曲线轮廓的零件加工编程与操作第2版(FANUC)

能 报
4.手动安装φ20mm粗加工两刃立铣刀至主轴。
国
5.用铣刀直接对刀,将X、Y对刀值输入G54地址,设置工件坐标系零点偏置 值,G54地址中的Z地址须为0。在每把刀的刀补界面输入Z对刀值及刀具半径补偿
值。工件坐标系的原点设在工件上表面的对称中心。
1166
四、任务实施
勤 学
(二)零件加工
苦
6.输入程序,并反复检查。检查无误后,自动状态下进行外轮廓粗加工。
勤 学 苦 练
技 能
任务六 具有非圆曲线轮廓的零件
报
加工编程与操作
国
11
一、任务导入
勤 (一)任务描述
学
使用FAUNC系统数控铣床,对如图2-40所示的非圆曲线
苦
练
类零件进行编程及加工。
技 能 报 国
图2-40 二维椭圆零件
22
一、任务导入
勤
学 (二)知识目标
苦 1.掌握FANUC数控系统宏指令的使用与编程。 练 2.掌握FANUC数控系统条件转移或循环语句在非圆曲线轮廓编
抬刀,取消刀具长度补偿,回到机床原点
1133
四、任务实施
勤 (一)编写零件加工程序
学
表2-37 加工主程序
苦
N80 M00;
(机床动作暂停,手工装φ20mm 三刃立铣刀)
练
N90 M03 S500 G00 X62. Y5.; (设置T2主轴转速,快移至加工定位点,)
N100 G01 G43 Z5. F1000 H02; 带入刀具长度补偿,下移至工件上5mm处
练
7.粗加工完毕后,机床暂停,手动测量工件,如数据与理想状态相符,则不
需修改精铣刀刀补值。
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学习情境10非圆二次曲线类零件的车削
加工描述
学习情境10——非圆二次曲线类零件的车削加工描述
第一部分:学习情境4——行动过程及学习内容描述
1. 学习情境4——教学准备与输出材料总体设计
2. 学习情境10——行动过程与教学内容设计描述
2.1资讯、决策、计划
①分析零件信息:教师布置项目工作任务,引导学生理解零件加工技术要求,学生资讯问题,教师解惑,学生分组讨论,学生填写相应卡片。
②拟定加工顺序,确定工艺装备,选择切削用量:学生在教师引导下学习搜集相关资料,教师听取学生的决策意见,学生填写相应卡片。
③制定工艺规程:学生制定工艺规程及操作加工方案计划,教师审定并关注预期成果。
2.2实施
①编写程序清单,在仿真软件上进行虚拟操作加工
②将程序输入数控车床,校验程序
③检查加工准备
④实际操作加工
2.3检查
学生与教师共同对加工完成的零件质量逐项进行检测,学生在教师的关注指导下填写相应卡片,教师提供规范化技术文档范例供学生参考。
2.4学习评价
学生分析超差原因,评估任务完成质量,填写小组总结报告,举行小组成果报告会,教师关注团队合作效果。
3. 学习情境10——行动过程与教学内容总体设计
4. 学习情境10学习环节设计描述
通过对以上六个行动过程分析,来设计学习情境10的学习环节。
针对学习情境10的具体学习内容,共设计了五个学习环节。
①制定工艺方案
②编制程序、仿真操作加工
③实际操作加工
④零件检测
⑤学习评价
第二部分:学习情境10——数控车削加工工艺知识准备轴类零件是机械加工中经常遇到的典型零件之一。
在机器中,它主要用来支承传动零件、传递运动和扭矩。
轴类零件其长度大于直径。
一般阶梯轴类零件在机械加工中的主要工艺问题是保证台阶轴的相互位置精度(即保证外圆表面的同轴度及轴线与端面垂直度要求)。
1.保证位置精度的方法:在一次安装中加工有相互位置精度要求的外圆表面与端面。
2.加工顺序的确定方法:基面先行,先近后远,先粗后精,即先车出基准外圆后,再车出端面,最后再粗精车各外圆表面。
3.刀具的选择:车削阶梯轴类零件时,要注意保证端面二次曲线面与外圆表面的垂直度要求,因此应选主偏角90°或90°以上的外圆车刀。
4.切削用量的选择:在保证加工质量和刀具耐用度的前提下,充分发挥机床性能和刀具切削性能,使切削效率最高,加工成本最低。
粗、精加工时切削用量的选择原则如下:
①粗加工时切削用量的选择原则:首先,在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下,尽可能大的选取背吃刀量,以减少进给次数;其次,进给量的选取主要考虑机床工艺系统所能承受的最大进给量,还要考虑刚性等限制条件,如机床进给机构的强度,刀具强度与刚度,工件的装夹刚度等,应尽可能大的选取进给量;最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。
②精加工时切削用量的选择原则:首先,根据粗加工后的余量确定背吃刀量;其次,根据根据零件加工精度和表面粗糙度精要求选择较低的进给量;最后在保证刀具耐用度的前提下,尽可能选取较高的切削速度。
5.量具的选用:在非圆二次曲线类零件的数控车削中常用的量具有游标卡尺、外径千分尺、百分表。
游标卡尺是一种中等精度的量具,测量精度有0.02mm和0.05mm。
可测量外径、内径、长度、宽度和深度等尺寸。
外径千分尺是一种比游标卡尺更精密的量具,测量精度为0.01mm。
百分表是一种指示量具,主要用于校正工件的装夹位置、检查工件的形状和位置误差及测量工件内径等。
具体选用时可根据所加工工件精度来定,符合测量要求即可。
6.工件零点:工件零点是人为设定的,从理论上讲,工件零原点选在任何位置都是可以的,一般为了编程、对刀方便,数控车床工件原零点常设在主轴中心线与工件左端面或右端面的交点处。
7.走刀路线:
①首先按已定工步顺序确定各表面加工进给路线的顺序;
②所定进给路线应能保证工件轮廓表面加工后的精度和粗糙度要求;
③寻求最短加工路线(包括空行程路线和切削路线),减少行走时间以提高加工效率;
④要选择工件在加工时变形小的路线,对横截面积小的细长零件或薄壁零件应采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去余量法安排进给路线。
确定阶梯轴类零件走刀路线的工作重点,主要在于确定粗加工及空行程的进给路线,因精加工切削过程的进给路线基本上都是沿零件轮廓由右向左顺序一刀连续完成的。