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机床数控技术及应用 课程实验项目1认识数控机床实验（参观）一、 实验目的(1) 了解数控机床的组成、基本结构。(2) 了解数控机床的基本运动、加工对象及其用途。(3) 了解数控机床的传动系统。(4) 了解数控机床的控制系统。(5) 了解数控机床的装夹以及刀具系统。(6) 了解数控机床的加工过程。二、 实验内容参观各类数控机床，了解数控机床的组成、基本结构、基本运动、加工对象及其用途、传动系统、控制系统、装夹以及刀具系统、加工过程。并注意数控机床与普通机床的区别。三、 实验原理数控机床的工作原理、基本结构。四、 实验方法与步骤1数控车床(1)数控车床的机械结构，装夹机构，换刀装置，冷却系统。(2)数控车床的主轴传动系统和进给传动系统。(3)数控车床的数控系统（华中数控）。2数控铣床(1)数控铣床的机械结构，装夹机构，换刀装置，冷却系统。(2)数控铣床的主轴传动系统和进给传动系统。(3)数控铣床的数控系统（FANUC，华中数控）。3加工中心(1)加工中心的机械结构，装夹机构，自动换刀装置，冷却系统、自动清洗系统、自动排屑系统、刀库。(2)加工的主轴传动系统和进给传动系统。(3)加工的数控系统（三菱）。4数控电火花线切割机床(选择参观)(1)数控电火花线切割机床的机械结构，装夹机构，冷却系统。(2) 数控电火花线切割机床的传动系统。(3) 数控电火花线切割机床的数控系统。五、 实验要求1实验内容要求参观各类机床，了解各类机床的结构和相应的数控系统。六：心得体会：数控车床是数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，也是是一种通过数字信息，控制机床按给定的运动轨迹，进行自动加工的机电一体化的加工装备，经过半个世纪的发展，数控机床已是现代制造业的重要标志之一，在我国制造业中，数控机床的应用也越来越广泛，是一个企业综合实力的体现。数控车是装有程序控制系统的自动化机床,(控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件)但是在课堂上学习的数控专业大部分都是理论知识，所以我很珍惜这次参观机会，认真的听老师的讲解和介绍，观察每一个机械的构造和零件，以及学习它的实用方法，和理论知识相结合，才能理解的更透彻。首先我们按顺序进去参观，然后老师给我介绍一下参观时应该注意那些要求，不要乱碰机械，也不能乱按开关等还有老师耐心地给我们讲解数控铣床上面每个指令的使用，因为我高中的时候就已经开始碰数控车了所以老师讲的时候基本上的指令还是懂的。因为是电脑操作，所以我们首先必须学会电脑能够识别的语言、指令等，这样我们才能正确输入指令操控电脑，得到我们需要的产品。通过这次参观我们了解机械制造工艺知识和新工艺、新技术、新设备在机械制造中的应用。这次参观，让我们明白做事要认真小心细致，不得有半点马虎。培养和锻炼了劳动观点、质量和经济观念，强化遵守劳动纪律、遵守安全技术规则和爱护国家财产的自觉性，提高了我们的整体综合素质。参观期间，我认为我也有很多不足的地方，比如说态度不够积极，学习不够认真等等。我相信通过我的努力，我以后一定会改掉这些缺点的。我坚信通过这次的参观，所获得的经验对我终身受益，在我毕业后的实际工作中将不断的得到验证，我会不断的理解和体会参观中所学到的知识，在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来，充分展示自我的个人价值和人生价值。为实现自我的理想和光明的前程努力。不经一番寒彻骨，那得梅花扑鼻香！”我相信，自己坚定的信心及个人坚定的意志，一定会实现自己美好理想，走上自己的成功之路。2实验报告要求按要求填定实验报告及心得体会。3考核评价要求(1)参观实验考勤情况占实验成绩30%。(2)实验报告占实验成绩70%。六、 场地、设备与器材(1)数控车床（FANUC系统，华中数控）。(2) 数控铣床（北京FANUC数控，华中数控）。(3) 加工中心（三菱）。(4) 数控电火花线切割机。 机床数控技术及应用 课程实验项目2插补原理实验一、 实验目的通过数控插补教学实验，加深学生对于插补概念的理解。二、 实验内容(1) 逐点比较法（直线插补 、圆弧插补）演示。(2) DDA插补（直线插补 、圆弧插补）演示。(3) 数据采集插补（直线插补 、圆弧插补）演示。三、 实验原理机床数控系统依据一定方法确定刀具运动轨迹，进而产生基本廓形曲线，如直线、圆弧等。其它需要加工的复杂曲线由基本廓形逼近，这种拟合方式称为“插补”（Interpolation）。“插补”实质是数控系统根据零件轮廓线型的有限信息（如直线的起点、终点，圆弧的起点、终点和圆心等），在轮廓的已知点之间确定一些中间点，完成所谓的“数据密化”工作。四、 实验方法与步骤1逐点比较法直线插补第一步：在软件初始界面插补类型选择框中选择逐点比较法直线插补；第二步：输入所要插补直线的参数X Y 值（不能大于125）；第三步：点击 画线型 按键，画出你所给定的直线；网格的间距相当于脉冲当量。此时可以进行插补。第四步：插补；2.逐点比较法圆弧插补第一步：在插补类型选择框里点选逐点比较法圆弧插补，相应的圆弧参数输入框、插补方式选择框及演示方式选择框被激活；第二步：输入参数，选择插补方式和演示方式；第三步：点击画线型，画出给定圆弧；其中绿色的直线表示圆弧的起始点，用于分别顺圆插补和逆圆插补。第四步：点击插补按键进行插补；五、 实验要求1实验内容要求必须完成逐点比较法和数字积分法两种插补仿真，并进行相应的分析。六：心得体会：2实验报告要求按要求填定实验报告及心得体会。3考核评价要求(1)参观实验考勤情况占实验成绩30%。(2)实验报告占实验成绩70%。六、 场地、设备与器材1场地：机房2设备：计算机、数控插补教学软件。 机床数控技术及应用 课程实验项目3步进驱动实验一、 实验目的1. 了解步进驱动系统的特点、基本组成和应用 2. 理解步进驱动系统的原理 二、 实验内容1感性认识步进驱动系统的各组成部分 2. 指出各个组成部件及其作用 3.各个组成部件之间的连接，各个信号线的含义、来源和去向 三、 实验原理步进电机受CNC发出的脉冲控制，脉冲的频率决定电机转速，脉冲的个数决定步进电机转过的角度，通电顺序决定步进电机的转向。四、 实验方法与步骤1 复习步进电机的工作原理；2 分析步进电机驱动线路及其组成；3 分析各个组成部分间的连接及信号来源或去向；4 改变参数，实现步进电机控制。五、 实验要求1实验内容要求；(1) 绘制步进驱动系统连接线路图。 (2) 记录该系统中步进电机的铭牌。 (3) 通过机床参数改变传动机构数据，记录下表，观测在不同的进给增量（VAR）下，每次转过的角度。 序号 丝杠螺距（ mm）MD31030减速箱电机端齿轮齿数MD31050减速箱丝杠端齿轮齿数 MD31060 轴分辨率（ mm） VAR值（m） 每个 VAR的进给（度） 1 10 1 1 1000 2 5 1 1 1000 3 5 1 1 100 4 10 30 60 1000 (4) 根据下表画出6FC5548-0AB12-0AA0步进电动机的特性曲线，并回答：当进给速度为6m/min时，该电机输出扭矩为多少？比保持扭矩下降了多少（用百分比表示）？（=0.01mm） 6FC5548-0AB12-0AA0矩频特性曲线f(kHz) 0.1 1 2 3 4 5 6 8 10 20 30 40 T(Nm) 12 11.8 11.7 11.5 11.2 11 10.2 8.6 6.8 3 1.9 0 (5) 步进电动机在没有通电时，用手拨动转轴，转轴会转吗？ 数控系统通电后，没有给进给命令时，用手去拨动转轴会转吗？此时用万用表测各相线电压，有数值吗？2实验报告要求按要求填定实验报告及心得体会。3考核评价要求(1)参观实验考勤情况占实验成绩30%。(2)实验报告占实验成绩70%。六、 场地、设备与器材1 数控车床或铣床4台；2 螺纹刀一套； 机床数控技术及应用 课程实验项目4数控车床的基本指令编程与仿真一、 实验目的1. 掌握数控车床上基本的编程指令；2. 掌握数控车床上固定循环指令的使用方法。二、 实验内容编制并仿真加工如图1所工件。图1 数控车削仿真用图三、 实验原理数控车削编程指令格式及应用。四、 实验方法与步骤1 编程；i. 图样分析；ii. 工艺处理；iii. 数学处理；2 仿真软件操作i. 数控车床的相关设置（系统选择、型式选择）；ii. 毛坯设置及安装；iii. 对刀；iv. 倒入程序；v. 仿真加工五：编译程序O0001;G98;T0101;M03 S1000;G00 X50. Z1.;G71 U2 R2;G71 P10 Q20 U0.5 W0.F80;N10G00 X4.;G01 X10. Z-2. F70;Z-20.;G02 X20. Z-25.R5.;G01 Z-35.;G03 X34. Z-42.R7.;G01 Z-52.;G01X44. Z-62.;N20G01 Z-82.;G70 P01 Q02;G01X100. ;Z150.M05;M30;六：仿真结果七：仿真步骤：1.1 机床台面菜单操作1 选择机床类型打开菜单“机床/选择机床”，或单击机床图标菜单，如图1.1（a）鼠标箭头所示单击弹出“选择机床”对话框，界面，界面如图1.1（b）所示，选择数控系统FANUC0i和机床类型为车床，再选择标准（平床身前置刀架）按确定按钮，系统即可切换到车床仿真加工界面，如图1.2所示。 1.1 (a) 选择机床菜单 1.1（b）选择机床及数控系统界面 图1.2 宇龙数控加工仿真系统3.7版FANUC 0i车床仿真加工系统界面2 工件的使用（1）定义毛坯打开菜单“零件/定义毛坯”或在工具条上选择“ ”，如图1.3（a）箭头所示，系统弹出定义毛坯的对话框，有长方形和圆形两种毛坯可供选择，如图1.5（b）、（c）所示。 (a) 定义毛坯菜单 (b) 长方形毛坯定义 (c) 圆形毛坯定义图1.5毛坯定义操作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。（2）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。如图1.6（a）、（b）所示。(a) 零件模型 (b) 导出零件模型菜单 (c) 导入零件模型菜单图1.6 零件模型导出导入（3）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，如图1.6（c）所示。此类文件为已通过“文件/导出零件模型”所保存的成型毛坯。（4）放置零件打开菜单“零件/放置零件”命令或者在工具条上选择图标 ，系统弹出选择零件、安装零件对话框。如图1.8所示。图 1.8 “选择零件”对话框在列表中点击所需的零件，选中的零件信息加亮显示，按下“安装零件”按钮，系统自动关闭对话框，零件和夹具（如果已经选择了夹具）将被放到机床上。如果经过“导入零件模型”的操作，对话框的零件列表中会显示模型文件名，若在类型列表中选择“选择模型”，则可以选择导入零件模型文件，如图1.9所示（a）。选择后零件模型即经过部分加工的成型毛坯被放置在机床台面上。如图1.9（b）所示。 (a) 选择零件模型对话框 (b) 安装零件模型图 1.9 选择零件模型 （5）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（三爪卡盘）后，系统将自动弹出一个小键盘（车床如图1.10（a），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，如图1.10（b）所示。(a) 车床移动零件对话框 (b) 移动零件菜单图 1.10 移动零件3选择刀具打开菜单“机床/选择刀具”，或者在工具条中选择“ ”图标，系统弹出刀具选择对话框。（1）车床选刀系统中数控车床允许同时安装8把刀具。对话框图2-15图1.12 车刀选择对话框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（钻头直径），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。4 视图变换的选择在工具栏中图标 的含义是视图变换操作，他们分别对应着主菜单“视图”下拉菜单的“复位”、“局部放大”、“动态缩放”、“动态平移”、“动态旋转”、“左侧视图”、“右侧视图”、“俯视图”、“前视图”等命令，对机床工作区进行视图变化操作。视图命令也可通过将鼠标置于机床显示工作区域内，点击鼠标右键，在弹出的浮动菜单里来进行相应的选择。操作时将鼠标移至机床显示区，拖动鼠标，即可进行相应操作。5 控制面板切换在“视图”菜单或浮动菜单中选择“控制面板切换”，或在工具条中点击“ ”，即完成控制面板切换。6 “选项”对话框在“视图”菜单或浮动菜单中选择“选项” 或在工具条中选择“ ”，在对话框中进行设置。如图1.15所示，包括6个选项。1）仿真加速倍率 设置的速度值是用以调节仿真速度，有效数值范围从1到100；2）开/关 设置仿真加工时的视听效果；3）机床显示方式 用于设置机床的显示，其中透明显示方式可方便观察内部加工状态；4）机床显示状态 用于仅显示加工零件或显示机床全部的设置；5）零件显示方式 用于对零件显示方式的设置，有3种方式；6）如果选中“对话框显示出错信息”，出错信息提示将出现在对话框中；否则，出错信息将出现在屏幕的右下角。图1.15 “选项”对话框1.2 FANUC 0i数控系统仿真面板操作宇龙数控加工仿真系统的数控机床操作面板由LCD/MDI面板和机床操作面板两部分组成，如图1.16所示。这里，我们选择FANUC 0i机床系统来说明本数控加工仿真系统的操作，以后没有指明什么系统，都是指FANUC 0i机床系统，不再说明。LCD/MDI面板为模拟7.2LCD显示器和一个MDI键盘构成（上半部分），用于显示和编辑机床控制器内部的各类参数和数控程序；机床操作面板（下半部分）则由若干操作按钮组成，用于直接对仿真机床系统进行激活、回零、控制操作和状态设定等。1.16 FANUC 0i标准铣床系统面板1.2 机床准备机床准备是指进入数控加工仿真系统后，针对机床操作面板，释放急停、启动机床驱动和各轴回零的过程。进入本仿真加工系统后，就如同面对实际机床，准备开机的状态。1 激活机床检查急停按钮是否松开至 状态，若未松开，点击急停按钮 ，将其松开。按下操作面板上的“启动”按钮，加载驱动，当“机床电机”和“伺服控制”指示灯亮，表示机床已被激活。2 机床回参考点在回零指示状态下（回零模式），选择操作面板上的X轴，点击“+”按钮，此时X轴将回零，当回到机床参考点时，相应操作面板上“X原点灯”的指示灯亮，同时LCD上的X坐标变为“390.000”，如图1.17（a）所示。用鼠标右键点击Z轴，再点击“+”按钮，可以将Y回零，回零结束时LCD显示的坐标值（X,Z：390.000,300.000）和操作面板上的指示灯亮为回零状态，车床运动部件为返回到机床参考点，故称为回零，如图1.17（a） (a) 车床回零图1.17 车床回零状态3车床对刀在本数控加工仿真系统中，车床的机床坐标系原点可设置在卡盘底面中心，也可和铣床一样与机床回零参考点重合，通常设置在卡盘底面中心，如图1.31（a）所示。打开菜单“系统管理/系统设置”打开系统设置画面，见图1.31（b），选择“FANUC属性”选项，即可进行机床坐标系原点设置，并选择卡盘底面中心为机床坐标系原点。（1）试切法对刀 试切法对刀是用所选的刀具试切零件的外圆和端面，经过测量和计算得到零件端面（通常是右端面）中心点的坐标值的过程。它是车床建立加工坐标系常用方法。进入数控车床加工仿真系统后，首先激活系统，然后进行回零操作，完了以后就可进入对刀。点击机床操作面板中手动操作按钮，将机床切换到JOG状态，进入“手动”方式，点击MDI键盘的按钮，LCD显示刀架在机床坐标系中的坐标值，利用操作面板上的和按钮，将机床移动到如图1.31（a）所示大致位置，准备对刀。试切工件外圆机床原点 (a) (b)图1.31 机床坐标系原点设置首先，点击中的翻转按钮，使主轴转动，点击键，选中Z轴，点击的负向移动按钮，用所选刀具试切工件外圆，如图1.32（a）所示。然后，点击的正向移动按钮，Z向退刀，将刀具退至如图1.32（b）所示位置。记下LCD界面上显示的X绝对坐标，记为X1。 (a) 试切外圆 (b) Z向退刀 (c) 试切端面图 1.32 试切对刀点击中主轴停按钮，使主轴停止转动，点击菜单“测量/坐标测量”如图图1.33所示，点击试切外圆时所切线段，选中的线段由红色变为橙色，相应线段尺寸以蓝色亮起，记下测量对话框中对应线段的X值（试切外圆的直径），记为X2。此时，工件中心轴线X的坐标值即为X1-X2，记为X；这个过程也可通过系统的“测量”功能获得，然后直接生成为刀具偏移值或G54的工件坐标系原点X坐标值。试切工件右端面同理，刀具移动在切右端面的位置，试切端面，如图1.32（c），切完后，Z向不动，沿X 3 车床刀具补偿参数在FANUC 0i系统中，车床的刀具补偿在X、Z两个轴上都包括刀具的磨耗补偿参数和形状补偿参数，两者之和构成车刀偏置量补偿参数，设定后可在数控车床程序中通过T字调用。（1）输入磨耗补偿参数激活机床后，在操作面板中点击键，系统转到位置显示POS状态，点击进入“刀具补正/磨耗”补偿参数设置画面，如图1.39（a）所示，点击LCD下方磨耗对应软键，进入图1.39（b）所示磨耗设置画面，点击MDI面板上的或键，和光标键，选择补偿参数编号，点击MDI键盘，将所需的刀具磨耗值键入到输入域内。按键，即可把补偿值输入到所指定的位置。（2）输入形状补偿参数同上，进入图1.39（a）所示画面后，点击LCD下方形状对应软键，进入图1.39（c）所示形状设置画面，点击MDI面板上的或键，和光标键，选择补偿参数编号，点击MDI键盘，将所需的刀具X、Z向德形状补偿值键入到输入域内。按键，即可把补偿值输入到所指定的位置。按依次逐字删除输入域中的内容。（a）车床刀具补正/磨耗画面 （b）车床刀具磨耗参数设置画面 （c）车床刀具形状参数设置画面图1.39 车床刀具补偿参数设定画面注：输入车刀磨耗量补偿参数和形状补偿参数时，须保证两者对应值和为车刀相对于标基刀具的偏置量。在设置车床刀具补偿参数时可通过点击键切换刀具磨耗补偿和刀具形状补偿的界面。在图1.39（b）、（c）所示画面中，我们还可用刀具测量的方法来获得刀具的补偿值，操作时只要点击画面(操作)对应软键，即进入补偿值测量方式，这特别适用于多把刀具加工的情况。在图1.39（a）所示画面中，我们还可以输入刀尖半径补偿值（R）和刀位点（T）数据。图1.33 车床工件测量退刀，同时记下此时的Z坐标值，记为Z。那么，这个（X，Z）即为工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。1.3 数控程序处理1 导入数控程序数控程序可以通过记事本或写字板等编辑软件输入并保存为文本格式文件，也可直接用FANUC0i系统的MDI键盘输入。1）打开机床面板，点击键，进入编辑状态； 2）点击MDI键盘上键，进入程序编辑状态；3）打开菜单“机床/DNC传送”，在打开文件对话框中选取文件。如图1.40（a）所示，在文件名列表框中选中所需的文件，按“打开”确认； 4）按LCD画面软键“(操作)”，再点击画面软键，再按画面“READ”对应软键；5）在MDI键盘在输入域键入文件名，Oxx，（O后面是不超过9999的任意正整数），如“O0001”；6）点击画面“EXEC”对应软键，即可输入预先编辑好的数控程序，并在LCD显示，如图1.40（b）。注：程序中调用子程序时，主程序和子程序需分开导入。 (a) 打开程-DNC传送 (b) 导入的数控程序图1.40 程序导入2 数控程序管理（1）显示和数控程序目录1）打开机床面板，点击键，进入编辑状态；2）点击MDI键盘上键，进入程序编辑状态；3）再按软键LIB，经过DNC传送的全部数控程序名显示在LCD界面上。（2）选择一个数控程序1）点击机床面板EDIT档或MEM档；2）在MDI面板输入域键入文件名Oxx；3）点击MDI键盘光标键，即可从程序LIB中打开一个新的数控程序；4）打开后，“Oxxxx”将显示在屏幕中央上方，右上角显示第1程序号位置，如果是状态，NC程序将显示在屏幕上。（3）删除一个数控程序1）打开机床面板，点击键，进入编辑状态；2）在MDI键盘上按键，进入程序编辑画面；3）将显示光标停在当前文件名上，按，该程序即被删除；4）或者在MDI键盘上按键，键入字母“O”，再按数字键，键入要删除的程序号码：xxxx；5）按键，选中程序即被删除。（4）新建一个NC程序1）打开机床面板，点击键，进入编辑状态；2）点击MDI键盘上键，进入程序编辑状态；3）在MDI键盘上按键，键入字母“O”，再按要创建的程序名数字键，但不可以与已有程序号的重复；4）按键，新的程序文件名被创建，此时在输入域中，可开始程序输入；5）在FANUC0i系统中，每输入一个程序段（包括结束符），按一次键，输入域中的内容将显示在LCD界面上，也可一个代码一个代码输入。注：MDI键盘上的字母、数字键，配合“Shift”键，可输入右下角第二功能字符。另外，MDI键盘的插入键，被插入字符将输入在光标字符后。（5）删除全部数控程序1）打开机床面板，点击键，进入编辑状态；2）在MDI键盘上按键，进入程序编辑画面；3）按键，键入字母“O”；按键，键入“”；按键，键入“9999”；按键即可删除。3 数控程序编辑（1）程序修改1）选择一个程序打开，点击、键，进入程序编辑状态，如图1.41所示； 图1.41 程序编辑 图1.42 程序保存画面2）移动光标：按MDI面板的键、或键翻页，按 键，移动光标，如图1.41所示；3）插入字符先将光标移到所需位置，点击MDI键盘上的数字/字母键，将代码输入到输入域中，按插入键，把输入域的内容插入到光标所在代码后面；4）删除输入域中的数据按键用于删除输入域中的数据，如图1.41输入域中，若按键，则变为“X26”；5）删除字符先将光标移到所需删除字符的位置，按键，删除光标所在的代码；6）查找输入需要搜索的字母或代码；按光标键，开始在当前数控程序中光标所在位置后搜索。（代码可以是：一个字母或一个完整的代码。例如：“N0010”，“M”等。）如果此数控程序中有所搜索的代码，则光标停留在找到的代码处；如果此数控程序中光标所在位置后没有所搜索的代码，则光标停留在原处；7）替换先将光标移到所需替换字符的位置，将替换成的字符通过MDI键盘输入到输入域中，按键，把输入域的内容替代光标所在的代码，如图1.41所示，按一下键，则将N130中的X26替换为X26.；（2）保存程序编辑修改好的程序需要进行保存操作。在程序编辑状态下，点击(操作)软键，切换到图1.41所示状态，点击软键，进入打开、保存画面，如图1.42所示。点击PUNCH，弹出“另存为”对话框，如图1.43所示，在弹出的对话框中输入文件名，选择文件类型和保存路径，按“保存”按钮执行或按“取消”按钮取消保存操作。图1.43 程序保存对话框1.4 手动加工零件1 手动/连续加工方式手动加工时，准备好刀具和工件，点击控制面板按钮，机床切换到JOG手动方式；点击轴选择按钮，选择要切削的坐标轴，点击按钮，控制主轴的转动（或停止）；点击坐标移动按钮，实现快速的空运动，和正常、准确的切削移动运动，从而实现手动加工。注：刀具切削零件时，主轴必须转动。若手动加工过程中刀具与零件发生非正常碰撞后（非正常碰撞包括车刀的刀柄与零件发生碰撞），仿真数控系统弹出警告对话框，同时主轴自动停止转动，此时，调整机床运动部件，到适当位置，关闭报警框，重新起动主轴，即可继续加工。2 手动/手轮（手脉）加工方式在手动/连续加工过程中，或在对刀过程中，当需精确调节主轴位置时，需用手动/手轮方式进行微调切削加工（或调节）。点击机床操作面板上手动脉冲键，切换到手轮方式，点击操作面板右下角的拉出手轮，如图1.44所示。选中要移动的坐标轴（铣床XYZ，车床XZ），调整手轮倍率。按鼠标右键为运动部件向“”方向运动，刀具接近工件；按鼠标左键为运动部件向“+”方向运动，刀具离开工件。图1.44 手动脉冲（手轮）发生器使用手轮时，鼠标每按一下，在倍率旋钮上，1为0.001毫米，10为0.01毫米，100为0.1毫米；点住手轮为快速进给。1.2.6 自动加工方式1 自动/连续方式（1）自动加工操作流程：1）检查机床是否机床回零。若未回零，先将机床回零；2）导入数控加工程序或新建NC程序；3）检查控制面板上MEM是否按下，若未，则用鼠标左键点击，将其置于自动加工档，进入自动加工模式。4）按中的循环运行按钮，数控程序开始运行。（2）中断运行数控程序在运行过程中可根据需要暂停，停止，急停和重新运行。数控程序在运行时，点击中的进给保持按钮，程序暂停运行，再次点击，程序从暂停行开始继续运行。数控程序在运行时，点击中的循环停止按钮，程序停止运行，再次点击，程序从开头重新运行。数控程序在运行时，按下急停按钮，数控程序中断运行，继续运行时，先将急停按钮松开，再按中的按钮，余下的数控程序从中断行开始作为一个独立的程序执行。2 自动/单段方式1）检查机床是否机床回零。若未回零，先将机床回零；2）导入数控程序或自行编写一段程序；3）检查控制面板上MEM是否按下，若未，则用鼠标左键点击，将其置于自动加工档，进入自动加工模式。4）点击机床控制面板，选择单段运行方式；5）按中的循环运行按钮，数控程序开始运行。注1：自动/单段方式执行每一行程序均需点击一次中的按钮注2：选择跳过开关置“ON”上，数控程序中的跳过符号“/”有效。注3：将选择性停止开关置于“ON”位置上，“M01”代码有效。按键，可使程序重置。另外，在自动执行加工程序前，可根据需要调节进给速度倍率选择开关，来控制数控程序运行的进给速度，调节范围从0-120%。3 检查运行轨迹NC程序导入后，可检查运行轨迹。在控制面板上点击MEM键，再点击MDI面板中键命令，程序执行转入检查运行轨迹模式；再点击操作面板上的按钮，即可观察数控程序的运行轨迹，此时也可通过“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等方式对三维运行轨迹进行全方位的动态观察，注：检查运行轨迹时，暂停运行，停止运行，单段执行等同样有效。1.2.7 MDI工作模式1）点击机床面板MDI模式键，机床切换到MDI状态，可MDI操作；2）在MDI键盘上按键，进入手动数据输入（MDI）工作模式，可直接编辑代码指令，如图1.45所示；3）在MDI输入域中输写数据指令，通过点击MDI键盘上数字、字母键，构成代码，字符显示，可以作取消、插入、删除等修改操作；4）按键，删除输入域中的数据；5）按键盘上插入键，将输入域中的内容输入到指定位置。LCD界面如图1.46所示；6）按键，已输入的MDI程序被请空；7）输入完整数据指令后，按运行控制按钮，运行指令代码。注：运行结束后LCD界面上的数据被清空。可重复输入多个指令字，若重复输入同一指令字，后输入的数据将覆盖前输入的数据，重复输入M指令也会覆盖以前的输入。 图1.45 MDI工作模式 图1.46 MDI代码输入2实验报告要求；（1）编制相应的加工工艺；（2）编制图1所示工件的加工程序；（3）数控车削仿真的步骤及结果。3考核评价要求(1)考勤情况占实验成绩20%。(2)实验报告占实验成绩80%。序号考核内容配分评分标准考核记录扣分得分1考勤与学习态度202实验报告80合计 思考题：(1) 数控车有什么结构特点。（1）由于数控车床刀架的两个方向运动分别由两台伺服电动机驱动，所以它的传动链短。不必使用挂轮、 光杠等传动部件，用伺服电动机直接与丝杠联结带动刀架运动。伺服电动机丝杠间也可以用同步皮带副或齿轮副联结。 （2）多功能数控车床是采用直流或交流主轴控制单元来驱动主轴，按控制指令作无级变速，主轴之间不必用多级齿轮副来进行变速。为扩大变速范围，现在一般还要通过一级齿轮副，以实现分段无级调速，即使这样，床头箱内的结构已比传统车床简单得多。数控车床的另一个结构特点是刚度大，这是为了与控制系统的高精度控制相匹配，以便适应高精度的加工。 (3）数控车床的第三个结构特点是轻拖动。刀架移动一般采用滚珠丝杠副。滚珠丝杠副是数控车床的关键机械部件之一，滚珠丝杠两端安装的滚动轴承是专用铀承，它的压力角比常用的向心推力球辆承要大得多。这种专用轴承配对安装，是选配的，最好在轴承出厂时就是成对的。 （4）为了拖动轻便，数控车床的润滑都比较充分，大部分采用油雾自动润滑。 （5）由于数控机床的价格较高、控制系统的寿命较长，所以数控车床的滑动导轨也要求耐磨性好。数控车床一般采用镶钢导轨，这样机床精度保持的时间就比较长，其使用寿命也可延长许多。 （6）数控车床还具有加工冷却充分、防护较严密等特点，自动运转时一般都处于全封闭或半封闭状态。 （7）数控车床一般还配有自动排屑装置(2) 数控车一般应用于那些零件的加工。数控机床都有适用于单件、小批量和多品种和零件加工轴类，套类，轴套类，盘类，反正是回转体的东西，大部分都可以用车床加工。(3) 数控车的操作方式。和机床上的操作顺序一样，开机后，回参考点，按OFFSET键，点 形状，移动光标到R处，输入刀补值（如2。0），按INPUT 键，就OK了，其它的就是你在程序中调用了，如用G41或G42调用就行了(4) 数控车主要功能代码作用。G00 快速点定位 G01 直线插补指令 G02 顺圆插补 G03逆圆插补 G04暂停，延时指令 G41刀具半径左侧补偿 G42刀具半径右侧补偿 G43刀具半径正补偿 G44刀具半径负补偿 G49取消刀具长度补偿 G71外圆粗车复合循环指令G70外圆精车复合循环指令 G20英寸输入 G21毫米输入 G90绝对坐标编程 G91增量坐标编程 G80取消循环功能，取消外部操作功能M00程序停止 M30程序结束并返回 M03主轴正转 M04主轴反转 M05主轴停 M06换刀 M08切削液开 M09W2F切削液关 M01选择停止 M02程序结束 M98调用子程序 M99子程序结束 F进给功能代码 S主轴转速功能代码五、 场地、设备与器材机房电脑40台，安装有数控编程仿真软件（VNUC4.0或上海宇龙软件） 机床数控技术及应用 课程实验项目5数控车床的编程与仿真一、 实验目的1. 在数控系统中学会较复杂零件的编程和加工；2. 学会在一个程序中使用多把刀具；二、 实验内容编制并仿真加工如图2所工件。图2 数控车削仿真用图三、 实验原理数控车削编程指令格式及应用。四、 实验方法与步骤1 编程；i. 图样分析；ii. 工艺处理；iii. 数学处理；2 仿真软件操作i. 数控车床的相关设置（系统选择、型式选择）；ii. 毛坯设置及安装；iii. 对刀；iv. 倒入程序；v. 仿真加工五、 实验要求1实验内容要求完成如图2所示工件的仿真，并将结果进行保存。六：编译程序：O0002;T0101;M03S1000;G0X47.Z1.;G71U2.R0.5;G71P10Q20U0.5W0.F80;N10G00X0.;G01Z0.F70;G03X20.Z-10.R10.;G01Z-16.;G01X26.;G03X30.Z-18.R2.;G01Z-36.;G01X28.;G01Z-46.;G01X40.Z-56.;N02G01Z-76.;G70P10Q20;G00X100.;Z1150.;T0202;G00X34.Z-36.;G01X26.F50;G00X34.;G01W5.;G01X26.;G01W-5.;G00X100.;Z150.；M05;M30;七：仿真结果：2实验报告要求；（1）编制相应的加工工艺；（2）编制图2所示工件的加工程序；（3）数控车削仿真的步骤及结果。3考核评价要求(1)考勤情况占实验成绩20%。(2)实验报告占实验成绩80%。序号考核内容配分评分标准考核记录扣分得分1考勤与学习态度202实验报告80合计 思考题：（1） 数控车有什么结构特点。（1）由于数控车床刀架的两个方向运动分别由两台伺服电动机驱动，所以它的传动链短。不必使用挂轮、 光杠等传动部件，用伺服电动机直接与丝杠联结带动刀架运动。伺服电动机丝杠间也可以用同步皮带副或齿轮副联结。 （2）多功能数控车床是采用直流或交流主轴控制单元来驱动主轴，按控制指令作无级变速，主轴之间不必用多级齿轮副来进行变速。为扩大变速范围，现在一般还要通过一级齿轮副，以实现分段无级调速，即使这样，床头箱内的结构已比传统车床简单得多。数控车床的另一个结构特点是刚度大，这是为了与控制系统的高精度控制相匹配，以便适应高精度的加工。 (3）数控车床的第三个结构特点是轻拖动。刀架移动一般采用滚珠丝杠副。滚珠丝杠副是数控车床的关键机械部件之一，滚珠丝杠两端安装的滚动轴承是专用铀承，它的压力角比常用的向心推力球辆承要大得多。这种专用轴承配对安装，是选配的，最好在轴承出厂时就是成对的。 （4）为了拖动轻便，数控车床的润滑都比较充分，大部分采用油雾自动润滑。 （5）由于数控机床的价格较高、控制系统的寿命较长，所以数控车床的滑动导轨也要求耐磨性好。数控车床一般采用镶钢导轨，这样机床精度保持的时间就比较长，其使用寿命也可延长许多。 （6）数控车床还具有加工冷却充分、防护较严密等特点，自动运转时一般都处于全封闭或半封闭状态。 （7）数控车床一般还配有自动排屑装置（2） 数控车一般应用于那些零件的加工。数控机床都有适用于单件、小批量和多品种和零件加工轴类，套类，轴套类，盘类，反正是回转体的东西，大部分都可以用车床加工。（3） 数控车的操作方式。和机床上的操作顺序一样，开机后，回参考点，按OFFSET键，点 形状，移动光标到R处，输入刀补值（如2。0），按INPUT 键，就OK了，其它的就是你在程序中调用了，如用G41或G42调用就行了（4） 数控车主要功能代码作用。G00 快速点定位 G01 直线插补指令 G02 顺圆插补 G03逆圆插补 G04暂停，延时指令 G41刀具半径左侧补偿 G42刀具半径右侧补偿 G43刀具半径正补偿 G44刀具半径负补偿 G49取消刀具长度补偿 G71外圆粗车复合循环指令G70外圆精车复合循环指令 G20英寸输入 G21毫米输入 G90绝对坐标编程 G91增量坐标编程 G80取消循环功能，取消外部操作功能M00程序停止 M30程序结束并返回 M03主轴正转 M04主轴反转 M05主轴停 M06换刀 M08切削液开 M09W2F切削液关 M01选择停止 M02程序结束 M98调用子程序 M99子程序结束 F进给功能代码 S主轴转速功能代码六、 场地、设备与器材机房电脑40台，安装有数控编程仿真软件（VNUC4.0或上海宇龙软件） 机床数控技术及应用 课程实验项目6数控铣床的基本编程指令及刀具半径补偿一、 实验目的(1) 熟悉仿真软件（华中世纪星）的菜单。(2) 掌握在仿真软件进行程序编辑、编译、管理的方法。(3) 学会数控铣床上工件坐标系的设定及对刀方法。(4) 掌握数控铣床上基本的编程指令；(5) 掌握数控铣床上刀具半径补偿指令的使用方法。二、 实验内容 对图3零件编程：图中装刀基准点是0，铣刀长度是100mm，编写加工轮廓线的程序。图3 铣削工件图三、 实验原理华中系统HNC-21M系统的编程指令格式及应用。四、 实验方法与步骤(1) 编程；1.