数控车床实验报告

1 / 13 数控车床实验报告 华北电力大学 实 验 报 告 | | 实训项目 课程名称 设计制造综合实验 | | 专业班级：机械 0803 班 学生姓名：孙赫俊学 号：XX04000219 成 绩： 指导教师： 实验日期： 2016 年 6 月 20 日 1、目的与要求 目的： 1）、了解数控车床的结构和工作原理； 2）、掌握数控车床的编程； 3）、掌握数控车床的手动操作； 4）、掌握数控车 床的刀具补偿输入、程序自动运行。 要求：在规定的课程周期内： 1）、熟悉车床本体、 CNC、伺服单元、 PLC、面板等部件的结构、原理、作用。 2）、掌握手动编程各种指令的意义功能；在掌握数控车削加工工艺的基础上， 根据加工工艺，编写指定零件的加工程序。 3）、能够熟练操作数控车床。 4）、独立完成数控车床的对刀，程序编制、录入，2 / 13 加工出合格的零件。 5）、按课程要求编写相应的实训报告。 2、实验报告内容要求： 1）简述 数控车床的结构和工作原理，数控车削的加工过程； 2）指定零件的加工工艺，根据加工工艺编写零件的加工程序； 3）简述数控机床的操作过程，试切对刀的操作要点； 4）加工出的零件的照片。 5）个人总结及心得体会； 成绩评定表： 指导教师： 年月日 一、简述数控车床的结构和工作原理，数控车削的加工过程 1. 数控车床的组成 ：数控车床是由数控程序及存储介质、输入输出设备、计算机数控装置、伺服系统、机床本体组成。 2. 数控车床 的工作原理：数控车床是一种高度自动化的机床，在加工工艺与加工表面形成方法上，与普通机床是基本相同的，最根本的不同在于实现自动化控制的原理与方法上。数控车床是用数字化的信息来实现自动化控制的，将与加工零件有关的信息 工件与刀具相对运动轨迹的尺3 / 13 寸参数，切削加工的工艺参数，以及各种辅助操作等加工信息 用规定的文字、数字和符号组成的代码，按一定的格式编写成加工程序单，将加工程序通过控制介质输入到数控装置中，由数控装置经过分析处理后，发出各种与加工程序相对应的信号和指令控制机床进行自动加工。数控车床的数字控制的原理与 过程通过下述的数控车床组成可得到更明确的说明。 3. 数控车削的加工过程： 首先根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据。 用规定的程序代码和格式规则编写零件加工程序单；或用自动编程软件进行 CAD/CAM工作，直接生成零件的加工程序文件。 程序的输入和输出。手工编写的程序通过数控机床的操作面板输入，软件生成的 程序通过传输通讯技术直接传输到机床。 将输入的数控单元的加工程序进行试运行和刀具路径模拟等。 通过机床的正确 操作，运行程序，完成零件的加工。 二、数控机床的操作过程，试切对刀的操作要点 1. 手工编程操作 将编制的加工程序输入数控系统，具体的操作方法是：先通过机械操作面板启动数控机床，接着由 CRT/MDI 面板输入加工程序，然后运行加工程序。 a、启动数控机床操4 / 13 作 机床启动按钮 ON b、编辑操作 选择 MDI 方式或 EDIT 方式 程序锁定按钮 OFF 按健 输入程序名：键入程序地址符、程序号字符后按键。 键入程序段 键入程序段号、操作指令代码后按键。 c、运行程序操作 程序锁定按钮 ON 2. 调用程序操作 调用已储存在数控系统中的加工程序，具体的操作方法先通过机械操作面板启动数控机床，接着调用系统内的加工程序，然后运行程序。 a、启动数控机床操作 机床启动按钮 ON b、调用程序操作 选择 MDI 方式或 EDIT 方式 按键 程序锁定按钮 OFF 选择自动循环方式 调用程序 键入程序地址符、程序号字符后按键。 c、运行程序操作 程序锁定按钮 ON 按自动循环按钮 3. 试切对刀的操作要点：先将工件和刀具装夹完毕，驱动主轴旋转，移动刀具试切工件的右端面，保持 Z 坐标不变 X 轴移动刀具离开工件，在相应刀具参数中 Z 的刀补中输入 Z0，系统会自动将此时刀具的 Z 坐标减去刚才输入的数值，即得工件坐标系 Z 原点的位置。再移动刀架至工件试5 / 13 切一段外圆。然后保持 X 坐标不变 Z 轴移动刀具离开工件，测量出该段外圆的直径，将其输入到相应的刀具参数中 X 的刀补中，系统会自动用刀具当前 X 坐标减去试切出的那段外圆直径，即得到工件坐标系 X 原点的位置。 选择自动循 环方式 三、零件的加工程序 : O7890 N10 N20 G97 G99; T0303 M03 S400 ; N30 G00 X42. Z2.; N40 G71 U1. ; N50 G71 P60 Q110 U1.; N60 G00 X21.; N70 G01 Z0.; N80 X25. Z-2.; N90 Z-35;N100 X30.;N110 Z-38.; N120 T0303 M03 S800 ; N130 G70 P60 Q110;N140 G00 X100. Z100.; N150 M05; N160 M30; O7891 N10G97 G99; N20T0303 M03 S400 ; N30G00 X42. Z2.; N40G71 U1. ; N50G71 P60 Q120 U1.; N60G00 X16.; N70G01 Z0.; N80G03 X24. ; N90G01 Z-22.; N100 X28. Z-24.; 姓名： 学院： 班级： 班 学号： 指导老师：姚国强 6 / 13 实训地点： 15 号楼 一、实验目的： “数控机床加工程序编制”课程，是机械和机电等各类专业本、专科教学计划中开设的一门应用性和实践性很强的专业课程。学好本课程，不仅要掌握数控编程的基本理论知识和编程方法，更重要的是要通过一定的实践教学，在实践教学中运用所掌握的机械加工工艺知识、数控编程的理论知识、数控编程的方法编制零件加工程序，并完成对零件的数控加工。采用仿真软件在计算机上进行模拟加工，是完成这一实践教学的有效手段。因此，在各专业 本、专科“数控编程”课程的教学计划中均设有“仿真实验”这一实践教学环节。其实验的目的是： 1. 学会根据数控机床加工程序编制这门课，以及所给要求编制出相应程序。 2. 熟悉并学会运用计算机仿真技术，模拟数控车床、数控铣床完成零件加工的全过程； 3. 为以后实际操作数控机床打下基础。 二、实验任务及要求： 1. 熟悉并掌握 FANUC 0i 系统仿真软件面板操作过程； 2. 按给定车削零件图样，编制加工程序，在计算机上运用仿真软件，进行模拟加工； 7 / 13 3. 按给定铣削零件图样，编制加工程序，在计算机上运用仿真软件，进行模拟加工； 4. 按实验内容，编写实验报告。 三、实验原理： 1、宇龙数控加工仿真系统基本操作方法 .1 进入数控加工仿真系统 进入宇龙数控加工仿真系统版要分 2 步启动，首先启动加密锁管理程序，然后启动数控加工仿真系统，过程如下： 鼠标左键点击“开始”按钮，找到“程序”文件夹中弹出的“ 数控加工仿真系统”应用程序文件夹，在接着弹出的下级子目录中，点击“加密锁管理程序”。加密锁程序启动后，屏幕右下方工具栏中出现的图表，此时重复上面的步骤，在二级子目录中点击数控加工仿真系统，系统弹出“用户登录”界面。 点击“快速登录”按钮或输入用户名和密码，再点击“登录”按钮，即可进入数控加工仿真系统。 2 选择机床类型 打开菜单“机床 /选择机床”，弹出“选择机床”对话框，选择相应型号机床即可。 3 工件的使用 定义毛坯 8 / 13 打开菜单“零件 /定义毛坯”或在工具条上选择 在定义毛坯对话框中，各字段的含义如下： 名字：在毛坯名字输入框内输入毛坯名，也可使用缺省值； 形状：在毛坯形状框内点击下拉列表，选择毛坯形状。铣床、加工中心有两种形状的毛坯供选择，长方形毛坯和圆柱形毛坯，车床仅提供圆柱形毛坯； 材料：在毛坯材料框内点击下拉列表，选择毛坯材料。毛坯材料列表框中提供了多种供加工的毛坯材料，可根据需要在“材料”下拉列表中选择毛坯材料 毛坯尺寸：点击尺寸输入框，即可改变毛坯尺寸，单位：毫米。 完成以上操作后，按“确定”按钮，保存定义的毛坯并且退出本操作，也可按“取消”按钮，退出本操作。 导出零件模型 对于经过部分加工的工件，打开菜单“文件 /导出零件模型”，系统弹出“另存为”对话框，在对话框中输入文件名，按保存按钮，就可将这个未完成加工的零件保存为零件模型，可在以后放置零件时通过导入零件模型而调用 导入零件模型 机床在加工零件时，除了可以使用原始的毛坯，还可以对经过部分加工的毛坯进行再加工。经过部分加工的毛9 / 13 坯称为零件模型，可以通过导入零件 模型的功能调用零件模型。 打开菜单“文件 /导入零件模型”，若已通过导出零件模型功能保存过成型毛坯，则系统将弹出“打开”对话框，在此对话框中选择并且打开所需的后缀名为“ PRT”的零件文件，则选中的零件模型被放置在工作台面上。 使用夹具 在仿真铣床系统界面中，打开菜单“零件 /安装夹具”命令，在“选择零件”列 表框中选择已定义毛坯。在“选择夹具”列表框中间选夹具，长方体零件可以使 用工艺板或者平口钳，圆柱形零件可以选择工艺板或者卡盘。 放置零件 打开菜单“零件 /放置零件”命令。 调整零件位置 零件放置安装后，可以在工作台面上移动。毛坯在放置到工作台后，系统将自动弹出一个小键盘，通过按动小键盘上的方向按钮，实现零件的平移和旋转或车床零件调头。小键盘上的“退出”按钮用于关闭小键盘。选择菜单“零件 /移动零件”也可以打开小键盘。 4 选择刀具 打开菜单“机床 /选择刀具”，或者在工具条中选择10 / 13 “ ”图标，系统弹出刀具选择对话框。 1） 选择车刀 在对话框左侧排列的编号 18 中，选择所需的 刀位号。刀位号即车床刀架上的位置编号。被选中的刀位编号的背景颜色变为蓝色； 指定加工方式，可选择外圆加工或内圆加工； 在刀片列表框中选择了所需的刀片后，系统自动给出相匹配的刀柄供选择； 选择刀柄，当刀片和刀柄都选择完毕，刀具被确定，并且输入到所选的刀位中。旁边的图片显示其适用的方式 2） 刀尖半径 显示刀尖半径，允许操作者修改刀尖半径，刀尖半径可以是 0。单位： mm。 3）刀具长度显示刀具长度，允许修改刀具长度。刀具长度是指从刀尖开始到 刀架的距离。 4）输入钻头直径 当在刀片中选择钻头时，“钻头直径”一栏变亮，允许输入直径。 5）删除当前刀具 在当前选中的刀位号中的刀具可通过“删除当前刀具”键删除。 6）确认选刀 选择完刀具，完成刀尖半径，刀具长度修改后，按“确认退出”键完成选刀。或者按“取消退出”键退出选刀操作。 11 / 13 数控铣床和加工中心选刀 1）按条件列出工具清单 筛选的条件是直径和类型，具体操作方法如下： 在“所需刀具直径”输入框内输入直径，如果不把直径作为筛选条件，请输 入数字“ 0”。 在“所需刀具类型”选择列表中选择刀具类型。可供选择的刀具类型有平底刀，平底带 R 刀，球头刀，钻头，镗刀等。 按下“确定”，符合条件的刀具在“可选刀具”列表中显示。 2）指定序号 在对话框的下半部中指定序号。这个序号就是刀库中的刀位号。铣床只有一个刀位。卧式加工中心允许同时选择 20 把刀具，立式加工中心允许同时选择 24 把刀具 3）选择需要的刀具 先用鼠标点击“已经选择刀具”列表中的刀位号，再用鼠标点击“可选刀具”列表中所需的刀具，选 中的刀具对应显示在“已经选择刀具”列表中选中的刀位号所在行，按下“确定”完成刀具选择。 4）输入刀柄参数 操作者可以按需要输入刀柄参数。参数有直径和长度两个。总长度是刀柄长度与刀具长度之和。 5）删除当前刀具 按“删除当前刀具”键可删除此时“已选择的刀具”列表中光标停留的刀具。 12 / 13 6）确认选刀 选择完刀具，按“确认”键完成选刀。或者按“取消”键退出选刀操作。 铣床的刀具装在主轴上。立式加工中心的刀具全部在刀库中，卧式加工中心装载刀位号最小的刀具，其余刀具放 在刀架上，通过程序调用。 四、实验步骤： 一、阅读数控仿真实验练习题，进行编程。 二、上机用仿真软件进行仿真操