机床控制系统分析设计

机床控制系统分析和设计

在结束了一学期的数控技术课程后，我们也大致熟悉和了解了数控系统的原理和应用，学会了一些简单的零件设计和数控程序的编制。第一次作业主要是零件的设计和装配，这也为我们第二三四次作业的完成打下了良好的基础。这次同样，我们用软件Creo2.0进行数控的程序编程和生成，下面就机床控制系统分析和设计进行详细的介绍：

一．车削零件的设计及编程：

要求：1.零件必须具有退刀槽和修饰螺纹

2.毛坯尺寸：Φ36*100（含夹持长度），铝材，尼龙棒，特别提醒：加工设置在右端面

3.刀具样式，外圆，槽，螺纹

4.刀具设置，车刀刀尖圆弧半径设为0，车床刀具号和刀具偏移号应设置相同

5.程序中刀号与实际机床一致，必须注意换刀点坐标x必须长大于直径100（外园50）以上（最长刀比最短刀长75-45=30）

零件草图绘制：

零件的大致尺寸：

零件分析：

零件的形状符合现场实习加工车床技工的要求，同时也符合老师布置的要求（外圆车刀粗加工，槽倒槽加工，螺纹车刀螺纹加工）。零件的总长度75mm<100mm，外圆最大直径30mm<36mm，最小直径15.75mm,加工时能承受压力不会折断，同时也在零件加工尺寸内，故设计的此零件符合加工要求。

零件的模型绘制：

打开CERO软件进入其操作界面选择设计类型如下：

取消默认模板，选择模板如下图：

进入零件模型绘制界面

点击“旋转”特征，进入旋转特征绘制，点击“放置”选择草绘放置平面如下

草绘如下图

点击“确定”，零件模型绘制如下图：

点击“文件”保存，命名为“1”

NC加工制造

点击“文件”下“新建”打开模型类型选择界面，选择如下图：

取消默认模板，选择如下图：

确定打开制造界面：

点击“参考模型”选择刚才保存的“1.prt”打开

选择约束方式为默认

点击“工件”下箭头选择自动工件

设置如下

下一步我们进行的是NC制造设计的核心部分，设置零件加工中心，刀具参数的设计，根据老师的要求具体设置如下：

点击“操作”，制造设置选择车床

在弹出的刀具设定界面，新建三把刀具，具体设置如下：

！注意设置刀具的偏移编号，其中1号刀为外圆车刀，2号刀为螺纹车刀，3号刀为槽刀

接下来设置加工中心原点，根据要求加工坐标系必须在右端面，且Z轴必须朝外。点击“基准”—“坐标系”新建坐标系如下：

到此为止，车床的操作中心及刀具已经设置好，接下来就是工件的加工，加工必须有外圆粗加工，外圆精加工，槽加工，螺纹加工，工件的切断。对应的NC车削为区域车削，轮廓车削，槽车削，螺纹车削，槽车削，下面对加工步骤进行详细介绍：

区域车削：

点击“车削”下的“区域车削”进入设置界面，选择1号刀具，设置如图下参数

接下来就是车削轮廓的绘制，点击区域车削界面的右上角的“车削轮廓”

，，点击进入草绘界面，根据零件轮廓草绘下图

确定返回区域车削界面，点击刀具运动选择刚才的车削轮廓，进入设置如下

外圆的粗加工就完成了，下面进行精加工也就是轮廓车削。设计步骤和区域车削一样，可以参考上述步骤，完成后如图：

下面进行的是槽加工，步骤类似，点击“槽车削”进入槽车削界面，选择3号刀具，参数设置

点击右上角草绘轮廓，如区域车削和轮廓车削一样草绘轮廓如下图：

确定后设置如下

到此为止，槽加工就完成了。下一步就是螺纹车削了

在车削界面点击“螺纹车削”，进入螺纹车削界面，选择2号刀，设置参数如下：

！注意要设置刀具序号切割次数，点击进入全部设置序号切割为

3，同样在螺纹车削界面点击车削轮廓，

，进入草绘界面，草绘下图

点击确

认，此时螺纹加工已经完成。

下面进行整个工件的切断：

同样和槽加工一样，用3号槽刀进行切断，点击“槽切削”进入槽切削界面，步骤和槽切削一样

最后一步，就是设置道具的换刀点，将“在此插入”拖到

点击中的“点”新建基准点如下图：

创建好基准点后，就为每个加工工序设置换刀点，如图所示，以1.区域车削设置换刀点为例。

点击图片箭头所指，鼠标右键单机编辑定义打开如下图：

安全平面选择刚才创建的基准点，然后每步加工工序都设置换刀点

二．铣削零件的设计机编程

要求：

毛坯：80*80*30（25mm可加工深度），铝材，（接受DXF文件）：加工坐标系只能设置在

左上角，z向上，x向右

铣床一把刀具对应一个夹具偏移G54-G59

T1键刀直径8 G54

T2球刀直径8 G55

T3球刀直径6 G56

T4球刀直径4 G57

T5键刀直径4 G58

螺旋下刀：编辑参数，-斜向角度：30，螺旋直径：10 ，扫描类型：类型螺纹

零件分析：

根据老师的要求和实习工厂铣床的实际加工效率和安全性，虽然可加工深度为5mm,但是耗费时间长安全性也不好，所以暂时确定铣削深度为2mm,而且实习工厂的铣床换刀是人工的，所以就选择一把刀进行铣削

零件草图：

工程图：

零件的模型绘制：

打开Creo软件，新建零件制造绘图：点击“拉伸”特征

首先拉伸一个直径80，高度28的圆柱体

在圆柱体表面拉伸熊的大致形状，点击“拉伸”特征，选择草绘平面

，选择刚才拉伸的圆柱体的上表面，进入草绘，草绘下图

点“确定”，拉伸高度为2

下一步拉伸熊的眼睛和鼻子，选择刚才拉伸的实体的上表面，草绘拉伸下图！注意下图箭头标示的设置

保存文件为xi.prt

NC加工制造

打开Creo软件制造界面，点击“参考模型”