《數控加工技術》實驗指導書

1、最新 精品 Word 歡迎下載 可修改機電工程學院數控技術實驗指導書編者：沈華東 徐賜軍 黃松林 審核：丁晚景班級 學號 姓名 機械電子工程系二0一一年十二月實驗一：數控機床的認識及基本操作實驗實驗目的通過本次實驗，要求學生掌握數控機床的硬件基本組成，了解數控機床的工作原理，掌握當今主流數控系統的控制面版的基本組成，掌握SIEMENS和FUNC系統操作面版的基本操作。實驗屬性本實驗屬驗證性質實驗學時4學時，可根據實際教學計劃選作24學時。實驗內容1數控機床的組成、特點及分類1.1 數控機床的組成：現代數控機床都是CNC機床，一般由數控操作系統和機床本體組成，主要有如下幾部分組成。1) CNC裝

2、置：計算機數控裝置（即CNC裝置）是CNC系統的核心，由微處理器（CPU）、存儲器、各IO接口及外圍邏輯電路等構成。2) 數控面板：數控面板是數控系統的控制面板，主要有顯示器和鍵盤組成。通過鍵盤和顯示器實現系統管理和對數控程序及有關數據進行輸入和編輯修改。3) 可編程邏輯控制器PLC：PLC是一種以微處理器為基礎的通用型自動控制裝置，用于完成數控機床的各種邏輯運算和順序控制。例如：主軸的啟停、刀具的更換、冷卻液的開關等輔助動作。4) 機床操作面板：一般數控機床均布置一個機床操作面板，用于在手動方式下對機床進行一些必要的操作，以及在自動方式下對機床的運行進行必要的干預。上面布置有各種所需的按鈕和

3、開關。5) 伺服系統：伺服系統分為進給伺服系統和主軸伺服系統，進給伺服系統主要有進給伺服單元和伺服進給電機組成。用于完成刀架和工作臺的各項運動。主軸伺服系統用于數控機床的主軸驅動，一般由恒轉矩調速和恒功率調速。為滿足某些加工要求，還要求主軸和進給驅動能同步控制。6) 機床本體：機床本體的設計與制造，首先應滿足數控加工的需要，具有剛度大、精度高、能適應自動運行等特點，由于一般均采用無級調速技術，使得機床進給運動和主傳動的變速機構被大大簡化甚至取消，為滿足高精度的傳動要求，廣泛采用滾珠絲桿、滾動導軌等高精度傳動件。為提高生產率和滿足自動加工的要求，還采用自動刀架以及能自動更換工件的自動夾具等。1.

4、2 數控機床的特點：由于數控機床是計算機自動控制同精密機床兩者之間的相互結合，使得它具有高效率、高精度、高柔性等特點。1) 具有廣泛的適應性：現代加工業(yè)為適應市場競爭要求，需不斷對產品進行更新換代，產品的換代勢必要求其零件的改變，而對于數控加工來說，只要改變數控程序或加工程序中的相應參數，就能對新零件或改型后的零件進行自動加工。因此能很好地適應市場競爭對產品改型換代的要求。2) 高精度與質量穩(wěn)定：數控機床的本體中廣泛采用滾珠絲桿、滾動導軌等高精度傳動部件，而伺服傳動系統脈沖當量的設定單位可達到0.010.005mm。并且還有誤差修正或補償功能。而數控機床的運行是根據數控程序而來，在程序調試完畢

5、，加工件精度滿足要求后，就進行自動加工，一般不需人工干預，從而保證其高精度和高穩(wěn)定性。3) 效率高：數控加工在程序調試完成，首件加工合格后，就可進行自動批量加工。加工過程中工件裝夾、刀具更換、切削用量的調整均有設備自動完成，而且加工中一般無需進行檢測，從而極大地減少了輔助時間。在程序的編制中只要對切削用量進行合理的選擇，就可以在滿足加工要求的前提下，提高其生產效率。4) 能進行復雜零件的加工：數控機床采用計算機插補技術和多坐標軸聯動控制，因此可實現任意軌跡運動，并能加工出任何復雜形狀的空間曲面，從而滿足加工普通機床無法加工的復雜零件。5) 減輕勞動強度、改善勞動條件：由于數控機床進行的是自動加

6、工，程序調試完成后，一般不需對其進行人工干預，可以大大減輕勞動者的勞動強度，同時可實現一人管理多臺機器。6) 有利于進行現代化管理：數控機床加工能方面、精確的計算零件的加工時間，同時還可以進行自動加工統計，從而做到自動精確計算生產和加工費用，有利于對生產的全過程進行現代化管理。1.3 數控機床的分類：隨著數控技術的不斷發(fā)展，數控機床的類型越來越多，其加工用途、功能特點多種多樣，據不完全統計，目前數控機床的品種已達500多種。按其實際使用情況可分為兩大類（當然還有其它的分類方法），加工用途類和控制軌跡類。1) 加工用途類：加工用途類一般是以數控機床實際加工使用情況進行分類。主要有如下三類：a.

7、普通數控機床包括數控車床、數控銑床、數控鉆床、數控磨床以及數控加工中心等金屬切削類。b. 數控沖床、數控折彎機、數控旋壓機等成型類。c. 數控電火花切割機、數控電火花成型機、數控火焰切割機等特種加工類。2) 控制軌跡類：控制軌跡類是根據數控機床刀具與被加工工件之間的相對運動軌跡來分類，一般分為點控制、線控制和輪廓控制三類。a. 點控制類主要有數控鉆床、數控鏜床、數控沖床等，其特點是移動定位是不加工，要求以最快速度從一點運動到另一點，進行準確快速定位，一般來說各坐標軸之間沒有嚴格的相對運動要求。b. 線控制類是在點控制類基礎上，對單個移動坐標軸進行運動速度控制，其作用一般是使數控車床、數控銑床和

8、數控磨床等，完成簡單臺階形或矩形零件的加工。c. 輪廓控制類數控機床也稱為連續(xù)控制類數控機床，其特點是對兩個或兩個以上運動坐標的位移和速度，同時進行連續(xù)相關控制，使刀具與工件間的相對運動，符合工件加工輪廓的表面要求。目前大多數金屬切削機床的數控系統，均是輪廓控制系統。根據其控制坐標軸的數目，可分為二軸聯動、二軸半聯動、三軸聯動、四軸或五軸聯動。2斯沃數控仿真軟件的基本操作2.1 執(zhí)行和退出執(zhí)行斯沃軟件 的執(zhí)行:在執(zhí)行SSCNC.exe后，系統顯示如上圖那樣銑削和車削集成的屏幕。點擊要使用的機床執(zhí)行相應的操作。 退出按(Alt +F4)鍵或點擊 圖標可以退出系統。在程序被終止時，系統自動保存：所

9、選擇的運行模式、操作面板上的切換開關的位置、加工的位置和屏幕的尺寸等數據。2.2 基本操作 工具條和菜單的配置圖標名稱及功能建立新文件的功能(如NC文件)打開保存的文件(如NC文件)保存工程文件(如程序、刀具、毛坯文件)另存文件選擇機床規(guī)格大小刀具的定義顯示模式切換選擇毛坯大小、工件坐標、工件掉頭、冷卻液調整快速模擬加工對刀(FANUC車床專用)加工中關機床門毛坯夾緊位置正向微調(FANUC車床專用)毛坯夾緊位置負向微調(FANUC車床專用)表2.21全部命令可以從屏幕左側工具條上的按鈕來執(zhí)行。 當光標指向各按鈕時系統會立即提示其功能，同時在屏幕底部的狀態(tài)欄里顯示該功能的詳細說明。圖標說明：

10、窗口切換：變換顯示界面 屏幕放大 屏幕縮小 屏幕放大、縮小 屏幕平移 屏幕旋轉 二維顯示(FANUC車床專用) X-Z平面選擇 Y-Z平面選擇 Y-X平面選擇 機床罩殼切換顯示 工件測量 聲控 坐標顯示 鐵屑顯示 冷卻水顯示 毛坯顯示 零件顯示 零件截面顯示 透明顯示 刀具交換裝置顯示 顯示刀位號 刀具顯示 刀具透明 刀具軌跡 版本說明 在線幫助 錄制參數設置 錄制開始 錄制結束 文件管理菜單程序文件（*.NC）、刀具文件（*.ct）和毛坯文件（*.wp）調入和保存有關的功能，例如用于打開或保存對 NC代碼編輯過程的數據文件。打開 ： 相應的對話框被打開，可進行選取所要代碼的文件，完成選取后相

11、應的NC代碼顯示在 NC窗口里。圖2.21新建： 刪除編輯窗口里正在被編的NC代碼。保存： 保存工程文件（程序文件、刀具文件、和毛坯文件），輸入一個新文件名。圖2.22另存為：以新文件名稱保存。圖2.23選擇機床規(guī)格大小 圖2.24 機床參數1. 加工步長、加工圖形顯示加速：控制機床加工速度(根據計算機顯存的配置調整)。2. 顯示精度：顯示加工零件的精度(根據計算機顯存的配置調整)。3. 脈沖混合編程：如選擇必須用小數點編程。4. 車床前置刀架和后置刀架選擇。5. 刀架換刀速度控制。6. 夾具裝夾速度控制(車床掉頭卡盤夾緊)。7. 起角、終角：車床剖切顯示角度。圖2.25 顯示顏色刀具的定義圖

12、2.26 FANUC(銑床)刀具庫管理圖2.27 FANUC(車床)刀具庫管理1. 添加: 輸入刀具號。 輸入刀具名稱。 可選擇端銑刀、球頭刀、圓角刀、鉆頭、鏜刀。 可定義直徑、刀桿長度、轉速、進給率。 選確定,即可添加到刀具管理庫。圖2.28 FANUC(銑床)刀具添加圖2.29 FANUC(車床)刀具添加2.刀具添加到主軸: 在刀具數據庫里選擇所需刀具，如01刀。 按住鼠標左鍵拉到機床刀庫上(車床添加到刀架上)。 添加到刀架上，按確定。工件參數及附件 工件大小、原點：圖2.210 FANUC(銑床)設置工件大小、原點1. 定義毛坯長、寬、高以及材料2. 定義工件零點X、Y、Z坐標3. 選擇

13、更換加工原點、更換工件 數控銑軟件里可以用理論方法對工件零點，例如：根據所選擇的機床行程規(guī)格如X800 Y400 Z350，如果把工件坐標系原點設到工件表面中心上，這時就輸入如上圖坐標X0 Y0 Z0，這時工件坐標系就設到工件表面中心上，可以選擇G54G59，按“確定”即存入到OFFSET G54G59的坐標系里。圖2.211 FANUC(車床)設置工件大小、原點1. 定義毛坯尺寸和材料2. 選擇夾具類型和尾架頂針工件裝夾：1. 直接裝夾2. 工藝板裝夾3. 平口鉗裝夾圖2.212工件放置：圖2.213(1)選擇X方向放置位置(2)選擇Y方向放置位置(3)選擇放置角度位置(4)按“放置”和“確

14、定”鍵基準芯棒選擇：選擇芯棒規(guī)格選擇塞尺規(guī)格圖2.214冷卻液調整： 冷卻管長度和角度調整圖2.215快速模擬加工1. 用EDIT編程。2. 選擇好刀具。3. 選擇好毛坯、對工件零點。4. 放置AUTO模式。5. 可按此鍵快速模擬加工。工件測量 FANUC (銑床) FANUC (車床) 點和截面測量 特征線(結合計算機鍵盤上的光標鍵使用，能夠變換測量不同部位的尺寸。) 距離測量 光潔度測量 測量退出測量的三種方式：(1)特征點(2)特征線(3)粗糙度分布圖2.216測量特征點可用坐標定位對話框，如上圖。圖2.217 FANUC(銑床)測量尺寸圖2.218 FANUC(車床)測量尺寸錄制參數設

15、置 學生的操作可實時錄像，有三種錄制區(qū)域選擇方式：固定區(qū)域、窗選區(qū)域、全屏。參數設置為：圖2.219輸出信息 輸出當前信息文件 輸出所有信息文件 前一天信息 后一天信息 刪除當前信息文件 參數設置 單擊“參數設置”按鈕時，出現“信息窗口參數”窗口。 圖2.2-20 字體顏色設置 圖2.2-21 評分標準1. 一般警告s 回參考點!s 卸下主軸測量芯棒(僅用于銑床)!s 程序保護已鎖定，無法編輯!s 程序保護已鎖定，無法刪除程序!s 程式沒有登記！請先登記!s 輸入格式為:X* 或Y* 或Z* (FANUC 測量)!s 刀具參數不正確!s 刀具庫中已有該刀號的刀具,請重新輸入刀號!s 刀架上無此

16、號的刀具!s 自動換刀前，請先卸下測量芯棒!s 請把模式打在Auto、Edit或DNC上，再打開文件!s 工件過大，無法放置工件!2. 編程警告s 搜索程序，無O*程序!s 程序保護已鎖定，無法編輯新的程序號!3. 機床操作警告s 電源沒打開或沒上強電!s 主軸啟動應該在JOG、HND、INC或WHEEL等模式s 請關上機床門!s 啟動NCSTART，請切換到自動、MDI、示教或DNC模式!4. 一般錯誤s 請先卸下主軸測量芯棒再啟動NCSTARTs X方向超程s Y方向超程s Z方向超程5. 編程錯誤s 一般G代碼和循環(huán)程序有問題!s 程序目錄中,無O*號程序!s 刀號超界!s 半徑補償寄存

17、器號D超界s 長度補償寄存器號H超界s O*程式沒有登記!無法刪除!s 子程序調用中,副程序號不存在!s 子程序調用中,副程序不正確!s G代碼中缺少F值!s 刀具補償沒有直線段引入!s 刀具補償沒有直線段引出!6. 機床操作錯誤s 刀具碰到工作臺了!s 測量芯棒碰到工作臺了!s 端面碰到工件了!s 刀具碰到了夾具!s 主軸沒有開啟，碰刀!s 測量芯棒碰刀!s 碰刀! 請更換小型號的測量芯棒，或將主軸提起!在YhcncMonitor網絡服務器里，通過操作教師可以實時發(fā)送考題給學生，學生做完可發(fā)送給教師評分，教師可控制學生機床操作面板和錯誤信息的提示。 圖2.2-22 網絡監(jiān)控 圖2.2-23

18、過程查看3實驗的方法與步驟3.1 對照數控機床認識機床的各個組成部分：a. 認識并熟悉數控系統的各個部分，包括數控主機的控制面板、顯示器、鍵盤等。b. 認識并熟悉機床本體的各個部分，包括床身、導軌、步進電機、絲桿、工件夾頭、刀架、控制開關等。c. 熟悉并掌握整個數控機床的啟動和停止。3.2 啟動斯沃數控仿真軟件：a. 啟動斯沃數控仿真軟件進入主控菜單，對主控菜單中各個子菜單進行熟悉，了解并掌握進入、退出各級菜單的方法。b. 分別進入各級子菜單，對各級子菜單的作用進行認識，重點掌握“文件編輯、參數設定、坐標設定、手動運行、立即執(zhí)行、示教功能、模擬加工”各子菜單中的內容，以及各個功能鍵的作用。c.

19、 熟悉數控機床的控制面板，了解并掌握控制面板中各個功能鍵的作用，以及同各級子菜單中一些功能相互結合的運用。d. 調出準備好的一個或二個加工程序，進行手動運行、示教功能、模擬加工等各項演示。4思考題1、 數控機床的基本硬件組成；2、 普通機床與數控機床的區(qū)別；3、 數控機床的刀架與普通機床刀架的區(qū)別；4、 數控機床開機的步驟；5、 數控機床的關機的步驟；6、 數控機床加工的基本工作原理；7、 斯沃數控仿真軟件的如何操作第 25 頁實驗二：數控車床編程及仿真實驗實驗目的1掌握數控車床的加工特點。2掌握數控車床加工程序的結構特點及編制方法。3掌握數控車床程序的輸入、編輯、修改、調試、仿真、運行等方法

20、。實驗屬性本實驗屬綜合性質實驗學時6學時，可根據實際教學計劃選作26學時。實驗內容數控車床是計算機數控系統加上車床本體，是由計算機控制的數控系統發(fā)出各項指令，指揮車床自動運行完成對零件的車削加工，整個過程由加工前的各項準備和自動運行加工組成。1毛坯準備分析零件圖紙，準備零件毛坯。毛坯的選擇過程包括如下幾個方面。第一：應滿足零件工藝加工各個方面的要求，包括裝夾部位的預留，以及合理的加工余量。第二：應考慮數控車床的加工特點，能實現自動安裝和自動定位的應盡量滿足，以提高生產率減少工人勞動強度。第三：對一些加工安裝前就需準備好的部位，應提前考慮安排加工準備好。如中心孔等。2刀具準備及對刀操作加工前應根

21、據所用刀具情況，準備加工中所使用的各種刀具，本次實驗用CK6132型車床最多可安裝四把車刀，如果四把車刀不夠用，應考慮分兩次加工完成。刀具安裝中可使用對刀塊進行對刀，也可以預先準備一個普通毛坯進行試加工對刀。對刀是數控加工中重要的操作內容，其目的是確定工件坐標系與機床坐標系的相對關系。在本次實驗中對刀的基本步驟如下：1) X坐標軸的對刀：手動啟動主軸將刀具安裝到相應的刀位試車外圓測量被加工后材料的直徑記錄下直徑值點擊按鍵“參數”點擊按鍵“對刀”輸入“測理被加工后材料的直徑”點擊按鍵“計算”。2) Z坐標軸的對刀：試車端面加工至正好沒有切屑飛濺點擊按鍵“參數”點擊按鍵“對刀”在相應的位置輸“0”

22、將G500改為G54點擊按鍵“計算”點擊按鍵“確認”。3) 驗證對刀是否正確：選用MDA工作方式輸入程序段“G54 G0 X0 Z0”看是否刀具停在編程坐標稱的原點位置。3車加工程序的編制數控車床是按編制好的加工程序發(fā)出各項指令，指揮車床自動運行完成對零件的車削加工。理想的加工程序不僅能保證加工出合格的零件，而且能使數控機床的功能得到合理的利用和充分的發(fā)揮，盡可能的提高其工作效率，保證機床安全高效的工作。零件加工程序的編制過程，包括分析零件圖紙、進行工藝處理（選則走刀路線）、進行數學處理（走刀過程中各個點的計算、曲線與曲面坐標的運算）、編制程序清單、程序的輸入（包括效驗與試運行）等五個步驟。1

23、）程序的結構與書寫形式：一個完整的數控加工程序由程序名和程序段構成。程序的書寫內容就是零件加工程序單。每一個程序段一般是由程序段號、功能字、坐標字、各種輔助功能等組成。整個程序內容是由全部的程序段，按段號由小到大排列組成。下面給出簡單程序加以說明：程序名：TESTNC（功能字意義見表1-1）N0010 G01 U-90 F300N0020 W-170N0030 U90N0040 W170N0050 M02運行結果見圖2-1；由A起步以300mm/min的速度走一矩形ABCDA；圖2-1表1-1：指令字的基本格式名稱基本格式主要含義示例程序名*.NC不同加工程序的代號SY1.NC程序段號N程序的

24、段號（最大為9999）N0050準備功能G運動方式（直線、斜線、圓弧等）G01坐標字X.或X.Z.或Z.U.或U.W.或W.I.或I.K.或K.坐標軸運動指令，絕對尺寸(mm)。坐標軸運動指令，增量尺寸(mm)。圓弧圓心對圓弧起點的坐標值(mm)。X50U15.10進給功能F.進給速度(mm/min)，螺紋導程(mm)，延時(s)。F300刀具功能T選擇刀具和是否代刀具長度偏置補償T10輔助功能M機床各種輔助動作M03重復次數或程序號、段號L循環(huán)重復次數，指定工件號、程序跳轉段號及子程序調用段號。L03L01012）坐標系統：圖2-2系統采用標準坐標系統，即右手笛卡爾坐標系統。刀具運動正方向是

25、工件與刀具距離增大的方向。編程時既可以用絕對坐標X、Z坐標值，也可用相對坐標U、W坐標值，但必須依據正確的組合方式進行組合。正確組合為：X、Z；U、W；X、W；U、Z等，不正確的組合為：X、U；Z、W等。為了編程方面，坐標系原點通常設定在工件對稱軸上，即Z軸，且X、U值為直徑量。數控車床各坐標系關系如圖2-2。3）工件坐標系設定：工件坐標系的設定，首先應確定幾個點的定義。起始點：即程序啟動時刀具的開始位置；坐標原點：即工件坐標系原點；機械原點：機床上刀具的固定基準點。對刀操作就是確定上述各點的位置以及相互關系，可采用G54G59指令，通過手動對刀的方式設定工件坐標系與機床坐標系的偏置量，也可使

26、用G92指令，指定刀具當前點在工件坐標系下的坐標值（請注意：X、Z值要齊全不可缺少，且不得使用U、W值）。下面給出兩例G92指令的運行結果：例1：N0010 G92 X200 Z300 （結果見圖2-3）；例2：N0010 G92 X200 Z50 （結果見圖2-4）；圖2-3圖2-44）程序編制時應注意的問題：A、編制前應認真確定加工中的走刀路線，繪出走刀路線圖，標出各個關鍵點的坐標值。B、編制前應認真閱讀相關的編程操作說明書，理解各指令的含義。C、加工程序中應合理設置各項加工參數。D、實際加工前一定要進行反復調試，不可出現在加工中或換刀時，刀具與工件產生干涉現象，也不能出現超程現象。4實驗

27、步驟1）實驗前應仔細閱讀實驗指導書內容，并掌握相關的數控機床知識。2）按實驗要求編制加工程序單。3）啟動斯沃數控仿真軟件，反復演練，熟悉其操作系統，對各項菜單進行熟悉，對各控制按鈕進行熟悉。4）根據實驗要求，對“參數設定”菜單中相關參數進行設定，重點掌握工件坐標系參數設定的方法及一般步驟。5）將編制好的加工程序調入到數控系統中。6）在斯沃數控仿真軟件中對加工程序進行調試，檢查是否存在語法錯誤，如需修改請返回“編輯功能”中進行，直到加工程序滿足要求。7）在金工車間CK6132型數控車床上進行實際加工，將準備好的刀具安裝在刀架上，各刀具要安裝在相應的刀位上，不可裝錯。刀具刀尖的高度要進行校對，不可

28、裝高或裝低。8）根據具體數控系統進行對刀操作，完成工件坐標系的設定。9）進入“自動運行”菜單執(zhí)行加工程序，加工中可通過屏幕對加工過程進行監(jiān)測，加工完畢后對零件進行檢測，分析實驗結果。5思考題1）加工如圖2-5零件，要求精車所有外形，不留加工余量。圖2-52）編制下圖所示（圖2-6）的數控加工程序，毛坯材料為銅棒，尺寸為3590。圖2-63）分別編制如圖2-7所示的四個零件數控加工程序，毛坯材料為銅棒。圖2-7附：實驗加工實例。要求加工如圖2-8所示零件，實現由粗加工到精加工成型的過程。本加工程序的文件名為SY01.NC。圖2-8刀具選擇：一號刀：左偏刀； 二號刀：螺紋刀； 三號刀：切斷刀；零件

29、毛坯：材料：尼龍； 毛坯尺寸：2080；程序編制如下：程序名SY01.NCN0010 G92 X50 Z100 N0020 T1 N0030 S400 N0040 M03 N0050 G00 X25 Z0 N0060 G01 X-2 F30 N0070 Z2 F200N0080 G00 X22N0090 G22 L0003N0100 G01 U-2 F100N0110 Z-50 F50N0120 U0.5N0130 G00 Z2N0140 G80N0150 G01 X16 F100N0160 Z-45 F50N0170 U2 W2 F100N0180 G00 Z2N0190 X16N0200

30、G22 L0003N0210 G01 U-2 F100N0220 Z-15 F50N0230 U0.5N0240 G00 Z2N0250 G80N0260 G22 L0004N0270 G01 U-1.5 F100N0280 Z-5 F50N0290 U0.5N0300 G00 Z2N0310 G80N0320 G00 X14N0330 Z-14N0340 G01 Z-15 F50N0350 X16 Z-23N0360 X14 Z-35N0370 Z-41N0380 U4 W2 F100N0390 G00 Z-14N0400 G01 Z-15 F50N0410 X12.8N0420 X16 Z

31、-23N0430 X12.8 Z-35N0440 Z-40N0450 U5 W2 F100N0460 G00 Z2N0470 X8N0480 G01 X6 F100N0490 Z-5 F50N0500 X10N0510 Z-15N0520 X12N0530 X16 Z-23N0540 X12 Z-35N0550 Z-40N0560 G02 X16 Z-42 I4 K0 F50N0570 G00 X50 Z100N0580 T30N0590 G00 Z-15N0600 X13N0610 M00N0620 G01 X8 F20N0630 X13 F30N0640 G00 X50 Z100N0650

32、 T20N0660 S300N0670 G00 Z0N0680 X15N0690 M00N0700 G01 X9.8 F200N0710 G33 W-14 F1.5N0720 G01 Z0 F300N0730 G01 X8.6 F200N0740 G33 W-14 F1.5N0750 G01 Z0 F300N0760 G01 X8.2 F200N0770 G33 W-14 F1.5N0780 G01 Z0 F300N0790 G00 X50 Z100N0800 T30N0810 S600N0820 G00 Z-52N0830 X25N0840 G01 X18 F200N0850 X-1 F15

33、N0860 U1 W1 F30N0870 G00 X50 Z100N0880 M05N0890 M02備注：本程序中起刀點、換刀點、加工完后的終刀點同為一點，這樣的程序編制比較適合零件的批量加工。實際運行加工前，一定要運行“示教功能”對程序反復檢查與調試，看看是否與您的編程要求吻合，否則應對程序進行編輯修改，直到滿足加工要求，方可運行“自動加工”進行加工。實驗三：數控銑床編程及仿真實驗實驗目的1掌握數控銑床的加工特點。2掌握數控銑床加工程序的結構特點及編制方法。3掌握數控銑床程序的輸入、編輯、修改、調試、示教、運行等方法。實驗屬性本實驗屬綜合性質實驗學時6學時，可根據實際教學計劃選作26學時。

34、實驗內容數控銑床是計算機數控系統加上銑床本體，在工件安裝完畢，由計算機控制的數控系統按以編好的程序發(fā)出各項指令，指揮銑床自動運行完成對零件的銑削加工，整個過程由加工前的各項準備和自動運行加工組成。1毛坯準備分析零件圖紙，選擇加工方法，準備零件毛坯。毛坯的選擇過程包括如下幾個方面。第一：應滿足零件工藝加工方面的要求，包括如何進行定位裝夾，以及合理的加工余量。第二：應考慮數控銑床的工作特點（包括能換幾把刀），能實現自動安裝和自動定位的應盡量滿足，以提高生產率減少工人勞動強度。第三：對一些加工安裝前就需準備好的部位，應提前考慮安排加工準備好。2刀具準備及對刀操作加工前應根據加工所需刀具情況，準備加工

35、中所使用的各種刀具，本次實驗用數控銑床無換刀功能，只能安裝一把刀具。因此如果加工中需要多刀，手工換刀應考慮刀具的重新定位問題。刀具的安裝可使用工件進行對刀，也可以對刀塊進行對刀。如果是多刀各刀具的安裝誤差，可在相應菜單中的刀具補償值進行修正，保證加工中各刀具處于同一坐標系。本次實驗所用設備中無刀具補償功能，每次只可使用一把刀具，不考慮刀具的補償問題。對刀是數控加工中重要的操作內容，其目的是確定工件坐標系與機床坐標系的相對關系。在本次實驗中對刀的基本步驟如下：1) 首先對z軸對刀：將主軸上裝上相應的刀具手動方式下啟動主軸用JOG方式和VAR方式讓刀具正好停在工作的上表面上記下此進機床坐標系下Z軸

36、的坐標值。2) 再對Y軸進行對刀：將刀具向X軸向的工件外邊緣上靠用JOG方式和VAR方式讓刀具正好停在X方向的工件外邊緣上記下此時的坐標值將坐標值加上刀具的半徑值。3) 再對X軸進行對刀：將刀具向Y軸向的工件外邊緣上靠用JOG方式和VAR方式讓刀具正好停在Y方向的工件外邊緣上記下此時的坐標值將坐標值加上刀具的半徑值。4) 將上述XYZ的坐標輸到參數的零點偏置的G54下。5) 驗證對刀是否正確：選用MDA工作方式輸入程序段“G54 G0 X0 Z0”看是否刀具停在編程坐標系的原點位置。3銑加工程序的編制銑削加工是機械加工中最常用的加工方式之一，一般有平面銑削和輪轂的外形銑削。平面銑削一般是兩軸聯

37、動，另一軸作進給運動即可完成，這樣的數控銑床我們稱為兩軸半控制。復雜輪轂的外形銑削均需要三軸以上聯動才可完成。本次實驗使用的數控銑床是兩軸半控制，只能完成平面銑削加工。數控銑床的工作過程，按編制好的加工程序發(fā)出各項指令，指揮銑床自動運行完成對零件的銑削加工。理想的加工程序不僅能保證加工出合格的零件，而且能使數控銑床的功能得到合理的利用和充分的發(fā)揮，盡可能的提高其工作效率，保證機床安全高效的工作。零件加工程序的編制過程，包括分析零件圖紙、進行工藝處理（選則走刀路線）、進行數學處理（走刀過程中各個點的計算、曲線與曲面坐標的運算）、編制程序清單、程序的輸入（包括效驗與試運行）等五個步驟。1）程序的結

38、構與書寫形式：一個完整的數控加工程序由程序名和程序段構成。程序的書寫內容就是零件加工程序單。每一個程序段一般是由程序段號、功能字、坐標字、各種輔助功能等組成。整個程序內容是由全部的程序段，按段號由小到大排列組成。下面給出簡單程序加以說明：設當前刀尖在工件表面上，使用絕對坐標編程如下：程序名：TESTNC（功能字意義見表3-1）N0010 G90N0020 G17N0030 S1000N0040 M03N0050 G00 Z10N0060 X10 Y10N0070 G01 Z-10 F300N0080 Y210N0090 X60N0100 Y10N0110 X10N0120 Z10N0130 M

39、05N0140 M02運行結果見圖3-1；由A起步以300mm/min的速度走一矩形ABCDA；圖3-1表3-1：指令字的基本格式名稱基本格式主要含義示例程序名*.NC不同加工程序的代號SY1.NC程序段號N程序的段號（最大為9999）N0050準備功能G運動方式（直線、斜線、圓弧等）G01坐標功能G90、G91絕對坐標、相對坐標準備加工面G17、G18、G19XY面、ZX面、YZ面坐標字X.或X.Y.或Y.Z.或Z.I.或I.J.或J.K.或K.坐標軸運動指令，絕對尺寸(mm)。圓弧圓心對圓弧起點的坐標值(mm)。X50I20進給功能F.進給速度(mm/min)，螺紋導程(mm)，延時(s)

40、。F300刀具功能T選擇刀具和是否代刀具長度偏置補償T10輔助功能M機床各種輔助動作M03重復次數或程序號、段號L循環(huán)重復次數，指定工件號、程序跳轉段號及子程序調用段號。L03L01012）坐標系統：系統采用空間右手笛卡爾坐標系統?？臻g一點的表示有絕對坐標和相對坐標表示。G90有效時為絕對坐標表示；G91有效時為相對坐標表示。3）工件坐標系設定：機械零點：是機器上的固定點，由裝于每軸上的機械零點接近開關決定，機械零點相對于對刀點的坐標值可通過系統的“參數設定”來設定。工件坐標系：G54G59或G92設定對刀操作就是確定上述各點的位置以及相互關系，可采用G54G59指令，通過手動對刀的方式設定工

41、件坐標系與機床坐標系的偏置量，也可使用G92指令，指定刀具當前點在工件坐標系下的坐標值（請注意：X、Z值要齊全不可缺少，且不得使用U、W值）。4）程序編制時應注意的問題：編制前應認真確定加工中的走刀路線，繪出走刀路線圖，標出各個關鍵點的坐標值。編制前應認真閱讀相關的編程操作說明書，理解各指令的含義。加工程序中應合理設置各項輔助功能，本系統不允許G、T、S、M指令共段。實際加工前一定要進行反復調試，防止刀具與工件發(fā)生碰撞或超程現象。4實驗步驟1）實驗前應仔細閱讀實驗指導書內容，并掌握相關的數控機床知識。2）按實驗要求編制加工程序單。3）啟動斯沃數控仿真軟件，反復演練，熟悉其操作系統，對各項菜單進

42、行熟悉，對各控制按鈕進行熟悉。4）根據實驗要求，對“參數設定”菜單中相關參數進行設定，重點掌握工件坐標系參數設定的方法及一般步驟。5）將編制好的加工程序調入到數控系統中。6）在斯沃數控仿真軟件中對加工程序進行調試，檢查是否存在語法錯誤，如需修改請返回“編輯功能”中進行，直到加工程序滿足要求。7）在金工車間XK714型數控銑床上進行實際加工，將準備好的刀具安裝在主軸上，換刀時需主軸停止，手動進行換刀。8）根據具體數控系統進行對刀操作，完成工件坐標系的設定。9）進入“自動運行”菜單執(zhí)行加工程序，加工中可通過屏幕對加工過程進行監(jiān)測，加工完畢后對零件進行檢測，分析實驗結果。5思考題1）編制如圖3-2所

43、示零件的數控加工程序。圖3-22）根據示圖3-3加工工件外輪廓，用絕對坐標編寫數控銑程序。已知：R刀5mmH01 F50 其它參數合理自定。圖3-3附：實驗加工實例。要求加工如圖3-4所示的圖形。刀具直徑4mm；毛坯尺寸100mm80mm，厚度5mm；銑削深度為1mm。圖3-4程序編制如下：程序名SY02.NCN0010 G91N0020 G17N0030 S600N0040 M03N0050 G01 Z5 F200N0060 Z-6 F30N0070 G01 X10 Y35 F50N0080 G03 X25 Y-25 I25 J0 F30N0090 G01 X-35 Y-10 F50N010

44、0 G12N0110 G01 X10 Y35 F50N0120 G03 X25 Y-25 I25 J0 F30N0130 G01 X-35 Y-10 F50N0140 G11N0150 G01 X10 Y35 F50N0160 G03 X25 Y-25 I25 J0 F30N0170 G01 X-35 Y-10 F50N0180 Z20 F200N0190 M05N0200 M02實驗四： FANUC加工中心編程及仿真加工實驗目的1. 熟悉加工中心的外形布局及運動分配。2. 熟悉加工中心的操作方法。3. 掌握編制數控加工程序的基本方法及常用指令的使用。實驗屬性本實驗屬設計性綜合性實驗實驗學時仿

45、真操作區(qū)機床控制面板主菜單視圖操作圖16學時，可根據實際教學計劃選作26學時。實驗內容一、 實驗環(huán)境及操作1. 實驗平臺：FANUC加工中心2. 機床主要技術參數：X軸行程范圍：13000 mmY軸行程范圍：6400 mmZ軸行程范圍：6000 mm最大進給速度：24000 mm / min3. 仿真實驗環(huán)境及操作：打開FANUC系統，進入主界面如圖1。屏幕分為左右兩部分，左側為數控機床仿真操作區(qū)，右側為機床控制面板。功能簡介如下：圖2(1).主菜單：七個主菜單“文件、顯示、工藝流程、工具、選項、教學管理、幫助”。點擊主菜單，出現子菜單如圖2(2).機床及加工實體圖：可以從不同視角顯示機床及加

46、工區(qū)實體。(3).視圖操作：擴大和縮小圖像：按下。將光標移到機床上任意處。按下鼠標左鍵，按住并向上、下方輕輕拖動，即可放大縮小圖像。局部擴大：按下。將光標移到機床需要放大的部位，按下并拖動鼠標左鍵，即可局部放大。旋轉圖像：按下，將光標移到機床上任意處。按下鼠標左鍵，拖動，即可旋轉圖像。移動圖像：按下圖標 ，將光標移到機床上任意處，按下鼠標左鍵，向目的方向拖動鼠標，至滿意位置時松開即可?；鶞瘦o助視圖（圖3）：對刀時，為了看清毛坯與基準的接觸情況，可以使用“基準輔助視圖”。選擇菜單欄“顯示”/“輔助視圖”，即可打開“基準輔助視圖”窗口；再次選擇菜單欄“顯示”/“輔助視圖”，即可關閉該窗口。l 輔助視圖窗口中，灰色為基準工具圓棒，黃色為毛坯，紅線是塞尺；左側三個灰色按鍵選擇不同平面視角；灰鍵下方的帶有數字的下拉菜單，用于選擇塞尺的厚度；窗口提示欄用文字表明當前的基準棒與毛坯的接觸狀況：“太緊”、“太松”、“合適”顯示屏MDI鍵盤操作區(qū)急停按鈕修調按鈕圖4圖3l 操作鍵（圖4）u 急停鍵：用于鎖住機床。按下急停鍵時，機床立即停止運動。 u 循環(huán)啟動/保持：在自動和MDI運行方式下，用來啟動和暫停程序。u 方式選擇鍵：用來選擇系統的運行方