数控实训 指导书.doc

上海师范大学机械与电子工程学院数 控 实 训现代加工技术实验室2007年5月修订项目一 数控实训安全文明教育一、实训目的1熟悉数控机床文明生产、安全操作及操作规程；2了解数控机床及数控系统日常维护方法；二、实训内容1文明生产和安全操作技术；2数控机床操作规程；3数控设备日常维护保养。三、实训步骤（一）安全文明生产规定（1）严格遵守纪律，不迟到、不早退，在实训场地不打闹，坚守各自岗位；（2）进入岗位前必须按规定穿戴好劳动保护用品；（3）认真执行岗位责任制，严格遵守操作规程，不做与数控实训无关的事；（4）非本岗操作者、维护使用人员，未经批准不得进入或触动机床及辅助设备；（5）严格执行交接班制度，交接班记录完整；（6）每天实训必须清理现场，切断电源，关闭门窗；（7）实行定期维护和保养制度，保证机床安全运行；（8）一旦发生事故，应立即采取措施防止事故扩大，保护现场。（二）数控机床操作规程1安全操作基本注意事项（1）工作时穿好工作服、不允许戴手套操作机床；（2）未经允许不得打开机床电器防护门，勿要对机内系统文件进行更改或删除；（3）注意不要在机床周围放置障碍物，工作空间应足够大；（4）某一项工作如需要俩人或多人共同完成时，应注意相互间的协调一致；（5）不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元；（6）未经指导老师同意不得私自开机；（7）请勿更改CNC系统参数或进行任何参数设定。2工作前的准备工作（1）认真检查润滑系统工作是否正常，如机床长时间未开动，可先采用手动方式向各部分供油润滑；（2）使用的刀具应与机床允许的规格相符，有严重破损的刀具要及时更换；（3）调整刀具所用工具不要遗忘在机床内；（4）刀具安装好后应进行一、二次试切削；（5）加工前要认真检查机床是否符合要求，认真检查刀具是否锁紧及工件固定是否牢靠；要空运行核对程序并检查刀具设定是否正确；（6）机床开动前，必须关好机床防护门。3工作过程中的安全注意事项（l）不能接触旋转中的主轴或刀具；测量工件、清理机器或设备时，请先将机器停止运转；（2）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；（3）加工中发生问题时，请按重置键“RESET”使系统复位；紧急时可按紧急停止按钮来停止机床，但在恢复正常后，务必使各轴再复归机械原点；（4）手动换刀时应注意刀具不要撞到工件、夹具。加工中心刀塔装设刀具时应注意刀具是否互相干涉。4工作完成后的注意事 （l）清除切屑、擦拭机床，使机床与环境保持清洁状态；（2）检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换；（3）依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。（三）数控设备的维护保养数控设备的日常维护与保养是延长其使用寿命的关键工作，坚持经常的维护保养是十分重要的。坚持定期检查，经常维护保养，可以把许多故障隐患消灭在萌芽之中，防止或减少事故的发生。四、注意事项强调要求安全文明规定及操作规程五、实训思考题1按操作规程操作机床的重要性？2为何要对设备进行维护和保养？3保养的项目有哪些？六、填写实训报告项目二 加工中心手动控制运行实训一、实训目的1掌握开关机步骤及坐标轴回参考点的操作方法；2掌握加工中心刀具的装卸；3熟练掌握手动运行的各种方法及运行状态的数据设定方法；4熟练掌握MDA运行方式；5掌握辅助指令、主轴指令及相关G代码准备功能指令的使用。二、实训内容1开关机步骤及坐标轴回参考点的操作方法；2JOG运行方式操作；3手轮的使用；4点动增量方式操作；5MDA中程序的编辑与运行；6刀具的装卸。三、实训步骤1开机、关机（讲述及现场操作）（1）电源接通前的检查操作在机床主电源开关接通之前，操作者必须做好有关的检查工作。（2）电源接通后的检查操作机床通电之后，操作者应做好相关的检查工作。（3）机床运转后的检查应无异常现象。（4）停止机床的检查停止机床前应作好各项检查。2加工中心操作面板各键的功能和使用方法（讲述及现场讲解）3各种手动方式的使用（讲述及现场操作）（1）手动返回机床参考点（回零）（2）手动连续进给（3）手轮进给（4）主轴及冷却操作（5）手动换刀（6）排屑器控制（7）机床的急停方式：按下紧急停止按钮“EMERGSTOP”；按下复位键（RESET）；按下NC装置电源断开按钮“OFF”；按下进给保持按钮。4MDI的运行（讲述及现场操作）MDI运行用于简单的测试操作、换刀操作、主轴临时启动等操作。5刀具的装卸（讲述及现场操作）四、注意事项1注意按加工中心操作规程操作机床及设备维护；以确保安全，包括人身和设备的安全；2禁止多人同时操作机床。五、实训思考题1为何开机要回参考点？2刀具装卸的要点是什么？六、填写实训报告项目三 加工中心参数设置实训一、实训目的1理解零点偏置的概念；2熟练掌握夹具的找正及各种对刀方法；3掌握刀具长度补偿的概念及参数的输入。二、实训内容1夹具的找正及工件的正确安装2试车对刀法及其他各种对刀法（如：打表、芯棒等）3长度补偿值的获取三、实训步骤1夹具的找正及工件的正确安装（讲述及现场操作）2打表对刀X，Y，Z（讲述及现场操作）对刀的方法和要点，将有关参数输入到设定的坐标系中，建立工件坐标系。3对刀仪的使用（讲述及现场操作）使用对刀仪获取刀具的长度差别；若无对刀仪，采用试车对刀获取每把刀具的长度差别（注意要点）。四、注意事项1安全第一，学生的实训必须在教师的指导下，严格按照安全操作规程，有步骤的进行；2工件装夹的可靠性；3整个实训过程中必须有明确的目的；4长度补偿一定要正确，否则会出现刀具、机床和人员的损伤。五、实训思考题1工件坐标系原点坐标值的设置和测量不正确影响工件哪些误差？2怎样进行工件原点的偏置和外部工件原点的偏置？各有何作用？3请简述长度补偿值的获取方法及步骤。六、填写实训报告项目四 内外轮廓加工实训一、实训目的1合理选择平面轮廓加工铣刀刀具及铣削用量。2掌握刀具补偿的概念及补偿参数的输入。3熟练掌握刀具半径补偿的程序编制。4掌握轮廓加工的工艺分析和加工方法。5掌握编程零点的选择原则。二、实训内容如下图所示，已知毛坯为8030的铝块，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。三、实训步骤1加工零件图样分析2编制数控加工工序卡3根据零件的加工要求，选择刀具，填写刀具卡。4根据零件的加工工艺分析和所使用加工中心的编程指令编写加工程序，填写程序卡。5根据零件图要求，选择合适的量具对工件进行检测，并对零件进行质量分析。四、注意事项1刀具半径补偿建立和取消时的时机及移动距离；2切削用量的合理选择。五、实训思考题1半径补偿平面上工件尺寸出现误差时的如何修正？2加工外轮廓的进刀方式与加工槽的进刀方式有何不同？为什么？3切削用量对被加工零件的精度有何影响？对刀具有何影响？六、填写实训报告项目五 孔系的加工实训一、实训目的1正确地选择钻头和钻孔时的切削用量。2熟练掌握钻削、沉孔加工、深孔钻削、镗孔的编程。3孔系加工工艺分析的步骤和方法。二、实训内容如下图所示，已知毛坯为8030的铝块，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。三、实训步骤1加工零件图样分析2编制数控加工工序卡3根据零件的加工要求，选择刀具，填写刀具卡。4根据零件的加工工艺分析和所使用加工中心的编程指令编写加工程序，填写程序卡。5根据零件图要求，选择合适的量具对工件进行检测，并对零件进行质量分析。四、注意事项1刀具及切削用量的合理选用2各种孔加工循环指令的合理选择3不同类型孔的加工深度的计算五、实训思考题1不同孔加工刀具在加工孔时，深度或孔径出现误差的原因有哪些？如何修正？2各种孔加工方法对应的加工指令有何不同？六、填写实训报告项目六 加工中心综合实训一、实训目的能综合运用各种相关知识对零件进行工艺分析及编程加工。二、实训内容如下图所示，已知毛坯为1008030的铝块，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。三、实训步骤1加工零件图样分析2编制数控加工工序卡3根据零件的加工要求，选择刀具，填写刀具卡。4根据零件的加工工艺分析和所使用加工中心的编程指令编写加工程序，填写程序卡。5根据零件图要求，选择合适的量具对工件进行检测，并对零件进行质量分析。四、注意事项1走刀路线的合理安排2刀具的合理选择3刀具补偿的合理使用五、实训思考题1保证加工质量和提高效率的方法有哪些？2加工中心加工复杂零件时应注意哪些问题？3总结在加工中心加工复杂零件的操作步骤。六、填写实训报告项目七 数控车床的基本操作实训一、实训目的熟悉数控车床的基本操作方法及步骤和对操作者的有关要求，掌握数控车削加工中的基本操作技能，培养良好的职业道德。二、实训内容1数控车床的操作面板与控制面板2数控车床基本操作3数控车床的维护与保养三、实训步骤1数控车床的操作面板与控制面板的基本操作（讲述及现场讲解）2数控车床开关的基本操作（讲述及现场操作）（1）电源接通前的检查操作在机床主电源开关接通之前，操作者必须做好有关的检查工作。（2）电源接通后的检查操作机床通电之后，操作者应做好相关的检查工作。（3）机床运转后的检查应无异常现象。（4）停止机床的检查停止机床前应作好各项检查。3手动操作（讲述及现场操作）（1）手动返回机床参考点（回零）（2）手动连续进给（3）手轮进给（4）主轴及冷却操作（5）手动换刀（6）排屑器控制（7）手动尾座的操作（尾座体的移动和尾座套筒的移动）（8）卡盘的夹紧与松开的操作（9）机床的急停方式：按下紧急停止按钮“EMERGSTOP”；按下复位键（RESET）；按下NC装置电源断开按钮“OFF”；按下进给中停按钮。4MDI的运行（讲述及现场操作）MDI运行用于简单的测试（如检测对刀的正确性、工件坐标的位置）操作、对刀操作、主轴临时启动操作。5程序的编辑和管理（讲述及现场操作）程序的编辑和管理主要包括如何新建程序和编辑程序。6数控车床的维护与保养（讲述及现场操作）为了使数控车床保持良好状态，坚持经常的维护保养是十分重要的。坚持定期检查，经常维护保养，可以把许多故障隐患消灭在萌芽之中，防止或减少事故的发生。四、注意事项1操作数控车床时应确保安全，包括人身和设备的安全。2禁止多人同时操作机床。3禁止让机床在同一方向连续“超程”。五、实训思考题1请简述数控车床的安全操作规程。2机床的开启、运行、停止有哪些注意事项？3急停机床主要有哪些方法？4手动操作机床的主要内容有哪些？机床“回零”的主要作用是什么？5MDI运行的作用主要有哪些？怎样操作？六、填写实训报告项目八 数控车对刀、参数设定及自动加工实训一、实训目的熟悉工件在数控车床上的安装与找正、数控车床对刀、参数设定及自动加工的操作步骤，提高操作数控车床的专业技术应用能力。二、实训内容1工件的安装与找正2数控车床上的对刀及参数设定3数控车床的自动加工4数控车削加工的实例操作三、实训步骤1工件的安装与找正（讲述及现场操作）(1)根据装夹工件的形状、尺寸，选择卡爪、夹紧方向及夹紧力。(2)利用液压卡盘夹紧工件，随后应检查工件是否夹紧。(3)根据加工工件的形状及精度要求，进行找正。2刀具的选择与安装（讲述及现场操作）机夹式外圆车刀、切断刀、螺纹刀的安装步骤。3数控车床的对刀及参数设定（讲述及现场操作）程序中所使用的每把刀，都必须要进行对刀操作，以保证每把刀具刀尖相互重合。在对刀的同时，将有关参数输入到设定的坐标系中，建立工件坐标系。4数控车床的自动加工（讲述及现场操作）常见的自动加工方式有全自动循环、机床锁住循环、倍率开关控制循环、机床空运转循环、单段执行循环、跳段执行循环等。对于初学者，应多使用单段执行循环，并将有关倍率开关打到最低处，便于边加工边分析，以避免某些错误。自动加工前必须完成机床回零、程序的输入、工件装夹、对刀、图形模拟、程序试运行。5实例操作（讲述及现场操作）根据数控加工职业技能鉴定的标准，确定实训实例的内容。由浅入深，逐渐变换加工内容。使学习者逐步熟悉数控加工的步骤，掌握其操作要领与技能，提高专业技术应用能力。四、注意事项1安全第一，学生的实训必须在教师的指导下，严格按照数控车床的安全操作规程，有步骤的进行。2工件装夹的可靠性。3刀具装夹的可靠性。4机床在试运行前必须进行图形模拟加工，避免程序错误、刀具碰撞工件或卡盘，检查刀具轨迹的正确性。5整个实训过程中必须有明确的目的。五、实训思考题1软卡爪与硬卡爪有什么不同？2数控车床上如何正确安装刀具？3如何正确对刀？怎样设定刀尖半径补偿值？怎样检验对刀的正确性？4如何修改刀偏量？在什么时候修改最好？5怎样进行工件原点的偏置和外部工件原点的偏置？各有何作用？6怎样进行工件坐标系的偏置？7自动加工前，应进行哪些检查？8请简述数控加工的步骤。六、填写实训报告项目九 车削简单轴类零件实训一、实训目的1能够对简单轴类零件进行数控车削工艺分析。2掌握G00、G01、G02、G03等指令的应用和手工编程方法。3通过对零件的加工，了解数控车床的工作原理及过程。二、实训内容如下图所示，已知毛坯为50200的铝棒，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。三、实训步骤1加工零件图样分析2编制数控加工工序卡3根据零件的加工要求，选择刀具，填写刀具卡。4根据零件的加工工艺分析和所使用数控车床的编程指令说明，编写加工程序，填写程序卡。5根据零件图要求，选择合适的量具对工件进行检测，并对零件进行质量分析。四、注意事项1编程注意事项：编程时，注意Z方向的数值正负号，否则可能撞坏工件和刀具。X方向采用直径编程，若错写成半径值则将直接导致废品。程序中的刀具起始位置要考虑到毛坯尺寸的大小，换刀位置应考虑刀架与工件及机床尾座之间的距离应足够大，否则，将发生严重事故。采用G00编程时，尽量沿X、Z轴分别退刀。2其它注意事项：程序调试必须有指导老师在场指导下进行，不得擅自操作。快速进刀和快速退刀时，一定要注意不要碰上工件、车床尾座和三爪卡盘。加工零件过程中一定要提高警惕，将手放在“急停”按纽上，如遇紧急情况，迅速按下“急停”按纽，防止意外事故的发生。五、实训思考题1采用G00编程时，什么情况下先沿X轴退刀，再沿Z轴退刀？2使用G90、G94编程时应注意哪些问题？3编程时如何处理尺寸公差？试举例说明。4总结在数控车床上加工轴类零件的操作步骤。六、填写实训报告项目十 车削简单套类零件实训一、实训目的1了解数控车床加工简单套类零件的特点。2能够正确地对简单套类零件进行数控车削工艺分析。3进一步掌握G00、G01等指令的应用二、实训内容如下图所示套类零件，已知毛坯为50150的铝棒，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。三、实训步骤1加工零件图样分析2编制数控加工工序卡3根据零件的加工要求，选择刀具，填写刀具卡。4根据零件的加工工艺分析和所使用数控车床的编程指令说明，编写加工程序，填写程序卡。5根据零件图要求，选择合适的量具对工件进行检测，并对零件进行质量分析。四、注意事项可采用单一固定循环指令G90、G94进行编程，以简化程序。加工套类零件时，刀架上装有孔加工刀具，对换刀位置应慎重考虑后确定。五、实训思考题1数控车削加工套类零件时应注意哪些问题？2数控车削加工中切削用量的选择对零件表面质量有何影响？3总结在数控车床上加工套类零件的操作步骤。六、填写实训报告项目十一 车削成形面实训一、实训目的1了解数控车床加工成形面零件的特点。2能够正确地对成形面零件进行数控车削工艺分析。3掌握获得手柄类零件基点坐标的方法。4掌握G02、G03、G41、G42、G40指令的应用。5通过对手柄类零件的加工，掌握刀具的选择方法。二、实训内容如下图所示，已知毛坯为40150的铝棒，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。三、实训步骤1加工零件图样分析2编制数控加工工序卡3根据零件的加工要求，选择刀具，填写刀具卡。4根据零件的加工工艺和所使用数控车床的编程指令说明，编写加工程序，填写程序卡。5根据零件图要求，选择合适的量具对工件进行检测，并对零件进行质量分析。四、注意事项由于圆弧连接点的位置直接影响到加工零件的外形，所以应认真计算圆弧连接点和各个基点的坐标值，保证走刀正确。程序中的刀具起始位置要考虑到毛坯尺寸的大小，换刀位置应考虑刀架与工件及机床尾座之间的距离应足够大，否则，将发生严重事故。根据所加工零件圆头部分的特殊性要求，选择合适角度的外圆车刀，避免发生干涉。五、实训思考题1使用G02/G03指令时，如何判断顺时针/逆时针方向？2试使用两种圆弧插补指令程序段格式进行编程。3数控车削加工成形类零件时应注意哪些问题？4如何判断刀具半径补偿的方向？六、填写实训报告项目十二 车削中等复杂轴类零件实训一、实训目的1了解数控车床加工中等复杂轴类零件的特点。2能够正确地对中等复杂轴类零件进行数控车削工艺分析。3掌握数控车床的复合固定循环指令的应用。4通过对中等复杂轴类零件的加工，掌握数控车床的编程技巧。二、实训内容如下图所示零件，已知毛坯为50200的铝棒，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。三、实训步骤1加工零件图样分析2编制数控加工工序卡3根据零件的加工要求，选择刀具，填写刀具卡。4根据零件的加工工艺和所使用数控车床的编程指令说明，编写加工程序，填写程序卡。5根据零件图要求，选择合适的量具对工件进行检测，并对零件进行质量分析。四、注意事项根据零件特点，选择复合固定循环指令编程，简化程序。程序中的刀具起始位置要考虑到毛坯尺寸的大小，换刀位置应考虑刀架与工件及机床尾座之间的距离应足够大，否则，将发生严重事故。五、实训思考题1编程时如何考虑避免数控车床的碰撞？2数控车削加工中等复杂轴类零件时应注意哪些问题？3总结在数控车床上加工中等复杂轴类零件的操作步骤。六、填写实训报告项目十三 车削螺纹实训一、实训目的1了解数控车床车削螺纹的工作原理，比较其与普通车床加工螺纹的方法的异同。2能够正确地对带有螺纹的轴进行数控车削工艺分析。3掌握数控车床加工螺纹时应注意的问题。4掌握车削螺纹的编程方法。二、实训内容如下图所示螺纹小轴零件，已知毛坯为40100的铝棒，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。项目十五零件图三、实训步骤1加工零件图样分析2编制数控加工工序卡3根据零件的加工要求，选择刀具