数控实习综合实践周报告B组2011年12月.doc

数控加工综合实践周报告书班 级： 学 号 姓 名： 指导教师： 、 、 时 间： 重庆理工大学汽车学院实践教学及技能培训中心数控加工综合实践周报告书1 目的及要求通过一周的数控加工综合实践使学生了解广州数控系统的特点；掌握数控编程的内容和步骤，数控程序编制中的工艺处理方法；熟练掌握数控加工仿真软件（上海宇龙软件）的使用；能根据给定的零件图进行正确地编程、操作数控车床及加工出合格的工件。2 内容1）广州数控928TC数控系统；2）对零件进行工艺分析；3）使用上海宇龙数控加工仿真软件进行数控机床的操作、编程、工件加工练习；4）CJK6132简易数控车床的操作；5）轴类零件的编程及加工。3 实验设备1）装备广州数控928TC数控系统的数控车床；2）上海宇龙数控加工仿真软件；3）计算机；4）25mm铝棒、游标卡尺等其它工具。4 广州928TC数控系统简介GSK 928TC数控系统属于经济型级车床数控系统，采用大规模门阵列进行硬件插补，真正实现高速级控制。中文菜单及刀具轨迹图形显示，升降速时间可调,可适配反应式步进驱动器,混合式步进驱动器或交流伺服驱动器。其操作面板如图1所示，它由CRT/MDI操作面板及用户操作面板两大部分组成。图1 GSK 928TC数控系统操作面板GSK 928TC数控系统有六种工作模式，在任何情况下，仅能选择一种工作模式，被选择的工作模式指示灯亮。（1）编辑（EDIT）工作模式 编辑工作模式，即是通过系统操作面板手工输入或修改零件程序内容的工作模式。在编辑工作模式中，可以听通过键盘新建、选择或删除零件程序的内容进行插入、修改和删除等编辑操作。可以通过RS232通信接口与通用个人计算机的串行接口连接，将系统内零件程序传送到外部计算机中或将外部计算机内编辑好的零件程序传送到数控系统中。按工作模式选择编辑键，进入编辑工作模式，显示当前程序所存储的全部零件程序的程序名，当前程序所包含的字节数以及系统可用的存储器字节数等。（2）手动（JOG）工作模式在手动工作模式下，通过键盘来完成机床托板的移动，主轴及冷却液的启停，手动换刀，X、Z轴回程序参考点和回机械零点等功能。按工作模式选择手动键，进入手动工作模式。手动工作模式有手动单步和手动点动两种方式。初始方式为点动方式。按单步键，可可以进行手动点动和手动单步的相互切换。（3）自动（AUTO）工作模式在自动（AUTO）工作模式中，系统按照选定的零件程序逐段执行，加工出合格零件。按工作模式选择自动键，进入自动工作模式。在自动加工模式中，有机床锁住运行和加工运行方式以及单程序段加工运行和连续加工运行方式。（4）参数设置（PAR）工作模式系统共有P01-P25参数，每个参数都有其确定的含义并决定数控系统及机床的工作模式，在机床安装调试时应对其中的某些参数进行修改。按工作模式选择参数建，进入参数设置工作模式。第一屏显示P01P09共有9个参数。（5）刀偏设置（OFT）工作模式系统共有T1-T8共8组刀偏值，每组刀偏值有Z轴、X轴方向两个数据。其中可通过手动对刀操作自动生成的刀偏组数量和使用的刀具总数相同。其余的刀偏数据只能通过键盘输入。9号刀偏为会机床零点后的坐标设定值。在指令中不能使用T*9，否则出现参数错误报警。按工作模式选择刀补键，进入刀偏设置工作模式。（6）诊断(DGN)工作模式在此工作模式下，可显示输入/输出接口中外部信号的状态及主轴转速等。按工作模式选择诊断键，进入诊断工作模式。5 数控机床简介数控车床是目前使用较为广泛的数控机床之一。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及锥孔等。本次数控加工实践周所用的数控机床为CJK6132车床，外形如图2所示，它采用卧式车床布局，具体参数如下表1所示。图2 CJK6132型简式数控车床表1 CJK6132数控车床主要技术参数项目参数最大工件回转直径320mm最大车削直径170mm最大车削长度750mm床面中心高160mm纵溜板移动距离750mm主轴内孔直径30mm主轴内孔锥度莫氏5号锥度主轴端到外锥体的锥度1：4主轴转速1801450r/min主轴转速级数8级横向快速移动速度2000mm/min纵向快速移动速度4000mm/min刀架进给速度范围横向：6mm2000mm/min；纵向：12mm4000mm/min回转刀架刀具容量4把装刀架支承面到顶尖中心线的高度20mm横溜板最大移动距离170mm尾座导筒最大移动距离95mm尾座导筒内孔锥度莫氏4号锥度尾座横向移动距离（以主轴中心为准）10mm主电机功率3/4.5KVA步进电机最大静转矩10Nm外型尺寸（长宽高）2160mm1070mm1560mm控制系统GSK928TC控制系统脉冲当量0.001mm6 数控车床编程数控机床的自动加工过程，就是按照事先编写好的零件程序自动运行的过程。所谓编程，就是根据加工零件的图纸和工艺要求，把它用数控语言描述出来，编制成零件的加工程序。GSK928TC常用指令代码及其功能介绍如下：1）常用G功能准备功能G功能定义为机床的运动方式，由字符G及后面2位数字构成，GSK928TC数控系统常用的G功能代码如下所示：（1）G00快速定位 指令格式：G00 X(U) Z(W) G00指令使刀具以快速移动速度移动到指定位置，其中X(U) Z(W)为指定点坐标值。 （2）G01直线插补指令格式：G01 X(U) Z(W) FG00指令使刀具以快速移动速度移动到指定位置，其中X(U) Z(W)为指定点坐标值。（3）G02，G03圆弧插补指令格式：G02 X(U) Z(W) I K F圆心坐标编程 G03 X(U) Z(W) I K F。 或G02 X(U) Z(W) R F半径编程 G03 X(U) Z(W) R F。G02，G03指令可使刀具以设定速度按规定的圆弧轨迹运动。圆弧方向是以圆心为参考点，G02为顺时针圆弧，G03为逆时针圆弧。X 、 Z或U 、 W为指定圆弧终点位置。（4）G33螺纹切削X(U) Z(W)指令格式：G33 X(U) Z(W) P（E） I K其中X(U) Z(W)为螺纹终点的绝对或相对坐标，P为公制螺纹导程；E为英制螺纹导程，K为螺纹在退尾起点距螺纹终点在Z方向上的长度；I为螺纹退尾时X方向上的移动总量（直径值）2）循环指令 （1）G90 就是该指令后面的程序循环执行，以达到简化编程的目的，使编程更加的简单方便。 （2）G92 螺纹切削循环 指令格式：G92 X（U）Z(W) P(E) L I K R 其中I不能取负值，X(U)Z(W)为螺纹终点的坐标位置，P为公制螺纹螺距，E为英制螺纹导程，I为螺纹退尾时X轴方向的移动距离,K为螺纹退尾时退尾起点距终点在Z轴方向的距离，R为螺纹起点与螺纹终点的直径之差，L多为螺纹的头数。3）M功能辅助功能指令功能M00暂停等待启动M02程序结束M20程序结束，返回第一段循环加工M30程序结束，关主轴、关冷却液M03主轴顺时针转动M02主轴逆时针转动M05关注主轴M08开冷却液M09关冷却液M97子程序转移M98子程序调用M99子程序返回4）S功能主轴功能通过地址符后面的数据把代码信号送给机床，用于控制机床的主轴转速。指令格式：S1S45）T功能刀具功能指令格式：T ab其中a表示需要的刀号，范围为04.a为0时表示不换刀只进行刀具补偿；b表示刀具补偿数据的编号。6）F功能进给速度功能指令格式：F*或F*.*决定刀具切削进给速度的功能，即进给速度功能。进给速度功能在每分进给（G98）时使用F*来表示，范围是09999，单位mm/min；给速度功能 在每分进给（G99）时使用F*.*来表示，范围是0.0199.99，单位mm/r；F为模态值，一旦指定如果不改变可以不重写。上电复位时，为每分进给（G98）状态。刀具的实际移动速度受F值与进给倍率的控制。即刀具实际切削速度=F*进给倍率（每分进给）刀具实际切削速度=F*主轴转速*进给倍率（每转进给）7 加工编程实例1）零件分析 2）工件坐标系原点在零件的右端在中心轴线上3）工艺分析（1）确定装夹方案、定位基准、编程原点、加工起点、换刀点（2）相关数据确定（3）制定加工方案及加工路线加工工艺流程为车外圆及端面选用90车刀，刀号为1号，刀补为1号；车螺纹选用螺纹车刀，刀号为2号，刀补为2号；切断选用切断刀，刀号为3号，刀补为3号。数控加工工序卡零件名称数控实践练习零件图零件图号图5夹具名称3爪卡盘设备名称及型号数控铣床GSK-928材料名称及牌号铝硬度工序名称数控综合加工工序号27工步号工步内容切削用量刀具nVfF编号名称1粗加工外圆表面450300800.5T1外圆车刀2粗加工外圆表面450300802T1外圆车刀3粗加工外圆表面450300802T1外圆车刀5粗加工外圆表面450300801T1外圆车刀6粗加工外圆表面450300801T1外圆车刀7粗加工外圆表面450 30082T1外圆车刀8粗加工外圆表面450 300801T1外圆车刀10倒角并精加工外圆表面450 300 80T1外圆车刀11切退刀槽450 100 301.5T3切槽刀12加工外螺纹450120P*sT2螺纹车刀13切断450 1003.5T3切断刀4）程序编制根据所建立的工件坐标系和加工流程，编制数控程序，具体如表1所示。表1 实例加工参考程序程序号程序备注%27程序文件名N0000G00 X100 Z100快速定位于工件坐标系X100，Z100处N0010 T11选一号刀一号刀补N0020M3 S3主轴启动，转速s3档N0030G00 Z0 准备切端面N0040G01 X0 F80切端面N0050G00 Z1退刀N0060 X24刀架定位到开光位置N0070G01 Z-40开光N0080G00 X30退刀N0090 Z1退刀N0100 X20定位粗加工第一刀位置N0110G01 Z-26.03粗加工台阶N0120 X24 Z-32粗加工圆锥N0130G00 X30 退刀N0140 Z1退刀N0150 X18定位粗加工第2刀位置N0160G01 Z-17.52粗加工第2刀N0170 X20 Z-26.03粗加工圆锥N0180G00 X30 退刀N0190 Z1退刀N0200 X16定位粗加工第3刀位置N0210G01 Z-15粗加工第3刀N0220G00 X30退刀N0230 Z1退刀N0240 X12定位第一台阶粗加工位置N0250G01 Z-15粗加工第一台阶N0260G00 X30退刀N0270 Z1 退刀N0280 X7退刀N0290G01 Z0退刀N0300 X9.8 Z-1.5加工倒角N0310G01 Z-15精加工第一台阶N0320G00 X10.89定位圆弧加工起点N0330G02 X16.82 Z-17.52 R3加工圆弧R2.81N0340G01 X19.57 Z-26.03精加工圆锥N0350G03 X23.5 Z-32 R20加工圆弧R20N0360G01 Z-40精加工圆柱N0370G00 X100 Z100退刀N0380 T33换切槽刀N0390G00 X20定位N0400 Z-12定位切槽位置N0410G01 X7.5 F30切槽N0420G00 X20退刀N0430 X100 Z100退刀N0440 T22换螺纹刀N0450G00 Z2定位N0460 X14定位N0470G92 X9.5 Z-12.5 P1.5 K0.5设置加工螺纹参数N0480 X9.1螺纹加工第1刀N0490 X8.7循环螺纹加工第2刀N0500 X8.6循环螺纹加工第3刀N0510 X8.5循环螺纹加工第4刀N0520 X8.5循环螺纹加工第5刀 N0530G00 X100 退刀N0540 Z100退刀N0550 T33换切槽刀N0560G00 Z-37定位N0570 X25定位N0580G01 X0 F30切离加工完成的工件N0590G00 X100退刀N0600 Z100退刀N0610 M05主轴停止N0620 M02程序运行结束5）加工准备及加工使用数控机床加工的流程如下：（1）开机：首先合上数控车床电气柜总开关，机床正常送电；再接通操作面板点按钮，给数控系统上电，本数控车床的操作面板电按钮与急停按钮串联，故需检查急停按钮是否复位。如果机床启动一切正常，则crt显示屏显示开机界面，若无按键操作系统将一直循环显示，直到按复位键以外的任何一键，系统进入上一次关电前所处的工作模式，如按住退出键Esc键开机或同时按下复位键及退出键，先放开复位键，稍后再放开退出键，则强制系统进入手动工作模式。（2）返回参考点操作：正常开机后，首先应完成返回参考点操作。由于机床断电后将失去对各坐标轴位置的记忆，因此，接通电源后，必须让各坐标返回参考点。机床返回参考点后，要通过手动操作（JOG）方式，分别按下“方向键”中x轴负方向和z轴负方向键，使刀具回到换刀位置附近。（3）车床手动操作：通过数控车床面板的的手动操作，可以完成主轴旋转、进给运动、刀架转位、冷却液开/关等动作，检查基础机床状态，保证机床正常工作。（4）输入工件加工程序：选择编辑方式进入加工程序编辑画面，按照系统要求完成加工程序的输入，并检查输入无误。（5）刀具和工件装夹：根据加工要求，合理选择加工刀具。夹具安装时，要注意刀具伸出刀架的长度。合理选择工装夹具，完成工件的装夹，并用百分表等进行找正。（6）程序校验：程序校验的方法常用有机床锁紧和机床空运行两种。GSK 928TC提供了机床空运行此种校验方法：自动工作模式中选择空运行方式，程序运行时，机床坐标轴不移动，S，M，T功能无输出，从而达到检验程序的目的。（7）工件加工：首件加工完成后，装夹好工件。在自动工作模式下，选择适当的进给率和快速倍率，按循环启动键，开始自动加工。首件试切时，应选较低的快速倍率，并利用单步运行功能，可以减少程序和对刀错误引发的故障。（8）零件尺寸检测：尺寸精度的检验常用游标卡尺、千分尺等。若测得尺寸在最大极限尺寸与最小极限尺寸之间，零件合格。若测得尺寸大于最大实体尺寸，零件不合格，需进一步加工。若测得尺寸小于最小实体尺寸，零件报废。8 体会总结为期一周的数控加工综合实践我们主要学习了运用GSK