数控加工技术实验指导书.doc

数控加工技术 实验 指 导书机械与电子工程学院2014年3月实验一 数控车床基本操作一实验目的1、了解数控车床的组成、结构、特点与运用；2、掌握数控加工的工作原理；3、掌握数控车床的基本操作步骤；4、熟练掌握数控机床操作面板上各个按键的功用及其使用方法。二预习要点（一）数控机床组成（二）数控机床的主要功能（三）数控机床加工原理（四）数控机床的分类（五）数控机床坐标系规定三实验项目1、数控机床操作安全技术2、数控机床的组成、结构和工作原理3、数控机床的操作面板与控制面板4、数控机床的基本操作（1）数控机床的启动和停止：启动、停止、暂停、急停（2）数控机床的手动操作：手动操作回参考点、手动连续进给、增量进给、手轮进给（3）数控机床的程序和管理：加工程序的新建、输入、保存、修改四实验设备及仪器1、广州数控系统2、毛坯：45号钢五实验内容及操作步骤 1、对照数控机床认识机床的各个组成部分：（1）认识并熟悉数控系统的各个部分，包括数控主机的控制面板、显示器、键盘等。（2）认识并熟悉机床本体的各个部分，包括床身、导轨、步进电机、丝杆、主轴、刀架、控制开关等。（3）熟悉并掌握整个数控机床的启动和停止。2、熟悉数控面板，练习基本操作：（1）熟悉数控机床的控制面板，了解控制面板中各个功能键的作用，以及与相关按键菜单中一些功能相互结合的运用。（2）分别进入各级子菜单，对各级子菜单的作用进行认识，重点掌握“机床回零、文件编辑、参数设定、坐标设定、手动运行、轨迹显示”等基本操作，熟练掌握数控系统各个功能键的作用。六注意事项（1）实训时四人共同使用一台机床时，应轮流操作，严格注意相互间的协调一致；（2）禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位； （3）禁止加工过程中进行测量操作，更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床； （4）各坐标轴手动回零(机床参考点)，若某轴在回零前已在零位，必须先将该轴移动离零点有效距离后，再进行手动回零点； （5）刃磨和更换刀具时应停机进行，一定要重新对刀并修改好刀补值和刀补号； （6）程序输入后要检查无误方可保存，并在未装工件以前空运行校验，确认无误后，方可开始加工； （7）机床运转中，操作者不得离开岗位，机床发现异常现象立即停车； （8）在加工过程中，不允许打开机床防护门； （9）严格遵守岗位责任制，机床由专人专组使用，严禁串岗操作。七实验报告1、实训目的2、实验内容3、操作步骤(面板介绍)实验二 数控车床对刀一实验目的1、刀具安装。2、对刀。二预习要点1、数控车床的基本操作步骤；2、数控机床操作面板上各个按键的功用及其使用方法。三实验项目1、数控车床对刀四实验设备及主要仪器1、广州数控系统2、毛坯：45号钢3、游标卡尺五实验内容及操作步骤 1、刀具的安装（1）将刀柄和刀架上刀具安装槽擦拭干净。（2）使刀柄紧贴刀架的刀具安装面。（3）拧紧螺钉使刀具固定在刀架上。（4）安装一木棒用试切发对刀尖的刀高。注：教师示范后练习2、确定工作原点（对刀）：用试切发确定工件原点步骤：（1）将工件安装在主轴上、刀具安装在刀架上并保证刀尖在工件的轴线上。（2）在MDI模式下输入：S500M03；按程序启动按钮，让主轴旋转。（3）进入手手轮模式，沿着X轴切工件断面（见光既可），保持Z轴不变，沿X轴退出工件。（4）按刀补键，在形状界面下相应的刀具号下输入 “Z 0”按输入按钮。（5）进入手轮模式，沿着Z轴切工件外圆，保持X轴不变，沿着Z轴退出。（6）主轴停转，测量已切工件的直径并记录。（7）按刀补，在形状界面下相应的刀具号内输入“X a”(a为记录的工件直径)，按输入按钮。（8）验证当前工作原点:验证方法有两种，一种是直接测量法，通过给定机床一组定位指令，当机床执行后，测量刀位点到工件坐标系原点的位移；另一种是试加工法，通过编辑使刀具沿着Z轴远离工件100mm以上， 在编辑状态下输入T0101；G00 X20 Z2;G01 X0 Z0;执行后校验当前X轴和Z轴的位置。6 注意事项（1）禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位； （2）禁止加工过程中进行测量操作，更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床；（3）工件加工时，不能把头伸进去看。（4）对Z轴时，沿着X轴切工件断面（见光既可），保持Z轴不变，沿X轴退出工件。（5）对X轴时，沿着Z轴切工件外圆，保持X轴不变，沿着Z轴退出。七实验报告1、实训目的2、实验内容 1）如何合理选定设置工件坐标系？ 2）如何执行回参考点的操作？ 3）采用试切法对刀的步骤？3、操作步骤(四把刀的对刀步骤)实验三 数控车床零件加工一.实验目的1.掌握数控车床加工程序的结构特点及编制方法2.掌握数控程序的输入、编辑、修改、调试、运行等方法。3.编写零件程序自动加工。二.预习要点1程序的输入、编辑、修改、调试、运行等方法3. 实验项目1. 编制下图数控加工程序；4 实验设备及仪器1、广州数控系统2、工艺条件：工件材质为45#钢；毛坯为直径38，长150mm 的棒料；3、刀具选用：1 外圆刀加工工件轮廓五实验内容及步骤1、编制程序（1）工艺条件：工件材质为45#钢；毛坯为直径38，长100mm 的棒料； （2）刀具选用：1 外圆刀加工工件轮廓 （3）按要求调整机床、装夹工件和刀具；（4）试切法对刀； （5）设定相关参数后，进行数控车床切削。 2、操作步骤：（1）开机（2）机床原点回归（3）安装刀具（4）刀具半径补偿输入（5）工件装夹（6）试切发对刀及其X、Z轴的校验 （7）输入程序（教师检查）（8）试运行：试运行增量坐标系设置Z100mm 、X+40mm。手动刀具离工件Z轴200mm以上。调出主程序，光标放到程序头。检查各功能按键位置。启动程序一手按开始按钮，一手按急停按钮。按急停按钮手不能离开，如有情况立即按下。（9）自动加工、单段运行、循环启动。（10）测量、清理、关机。 实验四 数控车床综合零件加工一.实验目的1.掌握数控车床加工程序的结构特点及编制方法2.掌握数控程序的输入、编辑、修改、调试、运行等方法。3.编写零件程序自动加工。二.预习要点1、程序的输入、编辑、修改、调试、运行等方法2、对刀法4. 实验项目1、 编制下图数控加工程序；图4-1 图4-2 图4-3 图4-4 图4-5 图4-6 四实验设备及仪器（1）工艺条件：工件材质为45#钢；毛坯为直径45，长150mm 的棒料； （2）刀具选用：1 外圆刀加工工件轮廓， 2号外圆精车刀，4号刀切断刀。五实验内容及步骤1、班级分组：选择自己加工的加工对象，总共六个加工对象。2、操作步骤：（1）开机（2）机床原点回归（3）安装刀具（4）刀具半径补偿输入（5）工件装夹（6）试切发对刀及其X、Z轴的校验 （7）输入程序（教师检查）（8）程序校验：（9）自动加工、单段运行、循环启动。如中途出现紧急情况，可按键、急停按钮、切断电源终止程序运行。（10）测量、清理、关机。6 实验报告1、实训目的2、实验内容 （1）编写图例所示零件的加工程序 （2）实验体会 3、操作步骤(具体操作步骤)实验五 数控铣床基本知识1、 实验目的1. 熟悉数控铣床的整体结构2. 掌握数控铣床的加工原理3. 掌握数控铣床的坐标系统二、实验设备HNC-18xpM/19xpM数控铣床三、实验原理 数控铣床的基本原理如图1所示。数控铣床可以根据零件形状、尺寸、精度和表面粗糙度等技术要求制定加工工艺，选择加工参数，通过手工编程或利用CAM软件自动编程，将编好的加工程序输入到控制器。控制器对加工程序处理后，向伺服装置传送指令。伺服装置向伺服电机发出控制信号。主轴电机使刀具旋转，X、Y和Z向的伺服电机控制刀具和工件按一定的轨迹相对运动，并加以一系列的辅助动作，从而实现零件的轮廓、型腔、钻孔、攻丝等工序的加工。 数控铣床的特点是精度很稳定。如果忽略刀具的磨损，用同一程序加工出的零件具有相同的精度；尤其适合加工形状比较复杂的零件，如各种模具等；可实现自动编程，加工非线性曲面等；自动化程度很高，生产率高，适合加工批量较大的零件。图1 数控铣床的主体模型图4、 实验要求1. 设备运行时，必须关闭安全门。2. 设备运行时，必须单人操作，同组同学在台下观看。3. 未经教师许可，不得私自操作。5、 实验内容1. 认识数控铣床主要部位的名称，分析其驱动方式和功能。2. 分析铣床的加工原理，并对比车床的加工方式。3. 利用右手笛卡尔坐标系的判定方法验证数控铣床的坐标系统，并确定X、Y、Z轴的正方向。6、 实验报告1. 本次实验目的2. 实验设备3.数控铣床的加工原理4.数控铣床的特点5.铣床与车床加工方式的异同点6.数控铣床主要包含哪几个部分，各个部分的功能是什么？7.什么是右手笛卡尔坐标系，HNC-xpM/19xpM数控铣床的坐标系分布情况如何？实验六 数控铣床的基本操作与对刀1、 实验目的1. 了解机床控制面板各键和按钮的功能和用途2. 熟练掌握机床开关机的基本步骤3. 熟练掌握机床回零的基本操作4. 熟练掌握增量控制的方法5. 熟练掌握数控铣床的对刀原理和对刀方法6. 熟练掌握刀具补偿的操作方法2、 实验设备HNC-18xpM/19xpM数控铣床机床专用工具游标卡尺尼龙棒料R5平头铣刀3、 实验操作HNC-18xpM/19xpM数控铣床的控制面板和控制手轮如图1和图2所示： 图1 HNC-18xpM/19xpM数控铣床控制面板 图2 HNC-18xpM/19xpM数控铣床控制手轮1. 机床的启停操作（1） 开机：先打开机床的总电源，再打开数控控制系统电源，最后打开急停开关。以减少电源对系统的冲击。（2） 关机：先摁下急停开关，在关闭控制系统开关，最后再关闭总电源。2. 手动进给按下“手动”按键（指示灯亮），系统处于手动运行方式，可用点动方式移动机床坐标轴（以点动X轴为例说明）：（1） 按下“+X”或“-X”按键（指示灯亮），X轴将产生正向或负向的连续运动。（2） 松开“+X”或“-X”按键（指示灯灭），X轴停止。在手动的条件下，同时按下多个轴的方向按键，每次能连续移动多个轴。2. 手动快速移动 在手动进给时，若同时按下“快进”按键，则产生相应轴的正向或负向的快速运动。快速进给共分为四个档位，分别为0%、25%、50%、100%，开机默认为20%的倍率。3. 增量进给按下“增量”按键（指示灯亮），旋转进给修条波段开关，设定进给修条倍率，进给修条波段开关和增量值的对应关系如下：进给倍率波段开关X1X10X100X1000增量值（mm）0.0010.010.11在增量方式下，将进给修条倍率设为X1，则按下“+X”或“-X”按键，X轴将正向或负向移动0.001mm。4. 主轴的正反转及停止在手动方式下：（1） 按一下“主轴正转”按键（指示灯亮），主轴电机以机床参数设定的转速正转。（2） 按一下“主轴反转”按键（指示灯亮），主轴电机以机床参数设定的转速反转。（3） 按一下“主轴停止”按键（指示灯亮），主轴电机停止。5. 手动输入和运行指令段 在自动或单段的条件下：摁下“MDI”-输入指令段-摁下“ENTER”键-摁下“循环启动”。在输入命令时，可在命令行看见输入的内容，按下“ENTER”键之前，若发现错误，可用“Del”、“BS”、“左”“右”控制键进行编辑。6. 设置刀具长度补偿值（1）摁下主菜单下的“刀补”，摁下“F1”键，移动“上”“下”键、或“PgDn”、“PgUp”键选择刀号。（2）摁下“ENTER”键，进入编辑状态，摁下“BS”可以删除原来的刀具补偿值，填入新的刀具补偿值后，摁下“ENTER”键确认。7. 设置刀具半径补偿值（1）摁下主菜单下的“刀补”，摁下“F2”键，移动“上”“下”键、或“PgDn”、“PgUp”键选择刀号。（2）摁下“ENTER”键，进入编辑状态，摁下“BS”可以删除原来的刀具补偿值，填入新的刀具补偿值后，摁下“ENTER”键确认。8. 数控铣床的对刀（1）在MDI状态下输入“S800 M03”,并按下“ENTER”键，再按下循环启动键使主轴启动。（2）X轴对刀：手动使刀具沿X轴接近工件，快接近工件时按下“增量输入”，摇动手轮靠近工件（首先使用X100的倍率，然后根据刀具距离工件的距离调整倍率，当刀具快要碰触工件时调为X1的倍率，并使刀具的刀位点低于工件上表面5mm），当看到有切削时，停止进给，沿Z轴抬刀，在主页面中按下“设置”，对X轴坐标值清零，再把刀具移动到工件X轴的另一侧，以同样的方法进给，当看到有切削现象时，保持X轴坐标值不变，沿Z轴抬刀，并记录此时X轴的坐标值，将所得数据除以2输入到程序中，并使刀具移动到所得的坐标点位置。（3）Y轴对刀：将刀具移动到求的坐标点位置后，保持X轴不变，把刀具移动到工件Y轴的一侧，对刀方式与X轴对刀类似。坐标系XYZ机床坐标系工件坐标系5、 实验要求4. 设备运行时，必须关闭安全门。5. 设备运行时，必须单人操作，同组同学在台下观看。6. 未经教师许可，不得私自操作。7. 实验完毕后，把实验工具整理放好，把机床清理干净。6、 实验内容4. 数控铣床的控制面板各键功能的认识5. 数控铣床的基本操作6. 数控铣床的对刀操作和对刀原理。6、 实验报告1. 实验目的2. 实验的基本操作步骤（1） 机床开关机（2） 机床的手动控制进给的操作（3） 手动输入和运行指令段（4） 机床刀具的补偿原理和补偿操作操作（5） 机床的对刀原理和对刀方法,并填写实验数据实验七 数控铣床基本零件的加工2、 实验目的4. 熟悉数控铣床加工程序编制方法5. 掌握FANUC数控系统的常用指令6. 掌握循环的使用方法7. 掌握数控加工程序的校验、调试和修改的方法二、实验设备HNC-18xpM/19xpM数控铣床机床专用工具游标卡尺