数控实验多媒体课件

,数控实验教学多媒体课件,河北工程大学机电学院现代制造技术实验示范教学中心,编制：杨富贵姬晓利,2006年6月18日,目录,实验一数控车床加工实验,实验二数控铣床加工实验,实验三自动加工实验,实验一数控车床加工实验,一、实验目的,1.认识了解数控车床的组成与结构；2.熟悉数控车床加工的工作原理和加工特点；3.练习数控车床一般的操作步骤和基本编程；4.掌握数控车床的加工过程。,二、实验原理,数控车床又称为CNC（ComputerNumericalControl）车床，即计算机数字控制车床，其基本原理如图1所示。普通车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工，而数控车床是按照预先编制好的零件数控加工程序自动地对工件进行加工，由数控系统通过控制车床X、Z坐标轴的伺服电动机去控制车床进给运动部件的动作顺序、移动量和进给速度，再配以各种辅助动作，便能加工出各种不同形状的轴类和盘套类回转体零件。,实验一数控车床加工实验,实验一数控车床加工实验,实验一数控车床加工实验,1.CK6132数控车床9台；2.机床专用工具、卡尺等测量工具一套；3.零件毛坯。,三、实验设备,实验一数控车床加工实验,1.操作者应先仔细阅读“数控车床操作规程”和“数控车床操作说明”，并按其要求认真熟悉车床操作。2.必须先编写好程序，然后再上机操作。3.程序模拟加工完毕后，应请指导人员检查。4.操作过程中，如遇问题，应及时请教指导教师，禁止鲁莽操作。5.实验过程中，不准离开机床。,四、注意事项,实验一数控车床加工实验,1.实验前必须认真预习并编制好指定零件的加工程序；2.熟悉系统的界面和操作面板以及相关的功能按键；3.输入编写好的零件加工程序；4.模拟运行程序，观察仿真加工过程并确保程序无误；5.装卡毛坯，建立工件坐标系；6.启动机床，完成零件加工；7.检验零件的尺寸精度等。,五、实验内容,实验一数控车床加工实验,1、零件的工艺分析(1）、分析被加工零件图样，明确加工内容和技术要求（2）、确定工件坐标系（3）、选择合理的加工参数（4）、制定工艺路线。（5）、合理选择刀具。,六、实验步骤,实验一数控车床加工实验,2、零件的程序编制,本次实验采用天津三英数控系统，要求所采用指令应符合该系统格式，并且正确用运各种数控指令。指令说明：（1）G00X（U）Z（W）快速点定位指令，可以是相对编程、绝对编程或混合编程（2）G01X（U）Z（W）F直线插补指令，速度范围F为13000mmmin，,实验一数控车床加工实验,指令说明：,（3）G02（G03）X（U）Z（W）IK（R）FG02代表顺圆，G03代表逆圆（4）G24X（U）Z（W）F锥面固定循环指令，用于加工锥面（5）G77X（U）Z（W）F柱面固定循环指令，用于加工相互垂直的两个相邻的表面（6）G75X（U）Z（W）F车槽固定循环，实际上是类似G77指令的矩形循环，,实验一数控车床加工实验,指令说明,（7）辅助功能指令M02：程序结束M03：主轴正转M04：主轴反转M05：主轴停转（8）刀具指令T01T04：换至相应刀位,实验一数控车床加工实验,3、机床操作,（1）、操作面板分布（2）、操作主界面整个系统采用菜单式操作，直观、方便、快捷，提示信息全面,实验一数控车床加工实验,在任何菜单下，按“编程”键，进入程序编制状态程序状态：,（3）、程序的编辑,程序状态：%99%91%X2%ED%33%S1%X2%E1%35编辑拷贝删除更名通讯信息,程序编辑采用全屏幕操作方式。编程状态包括“编辑”、“拷贝”、“删除”、“更名”、“通讯”、“信息”六项功能，反白显示“编辑”为当前功能项；通过“”键可选择。,实验一数控车床加工实验,（4）、模拟仿真按“仿真”键则进入仿真执行方式。仿真运行是快速以图形方式模拟程序加工轨迹。机床所有动作被封锁。（5）、手动操作手动主要用于机床坐标的调整，刀具的对刀，加工工件的起点确定，以及进行手动加工。其显示画面与自动一起，组成系统的主功能菜单。,实验一数控车床加工实验,（6）.建立工件坐标系,建立工件坐标系是一项重要的工作，就是要求把编程坐标系与机床坐标系重合起来，从而保证加工的正确性。当刀尖处于X轴上时，刀尖点的Z坐标值为0；当刀尖处于Z轴上时，刀尖点的X坐标值为0。,实验一数控车床加工实验,（7）、加工运行按“运行”钮,程序自动开始执行,同时运行灯亮。在加工中可根据不同情况任意调整加工速度。（8）、紧急停止当发生紧急意外情况时可按下“急停”按钮,系统将停止机床一切动作,屏幕显示“紧急停车”,同时运行灯闪烁，等待按钮抬起。如果在按下“急停”按钮,系统坐标与机床位置可能发生变化，下一次加工前需要重新确定坐标系位置。,实验一数控车床加工实验,编程车削以下工件毛坯：灰铸铁，24mm；刀具：45车刀；最大吃刀量1mm；S：600800r/min；F：3070mm/min；,七、数控车床实验案例,实验二数控铣床加工实验,一、实验目的,1.认识了解数控铣床的组成与结构；2.熟悉数控铣床加工的工作原理和加工特点；3.练习数控铣床一般的操作步骤和基本编程；4.掌握数控铣床的加工过程。,二、实验原理,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。,实验二数控铣床加工实验,实验二数控铣床加工实验,三、实验设备1.SPVM-2数控铣床3台；2.机床专用工具、卡尺等测量工具一套；3.零件毛坯。,实验二数控铣床加工实验,1.操作者应先仔细阅读“数控铣床操作规程”和“数控铣床操作说明”，并按其要求认真熟悉铣床操作。2.必须先编写好程序，然后再上机操作。3.移动刀具时必须先Z向抬刀，抬刀到安全距离后再进行X、Y向移动。4.程序模拟加工完毕后，应请指导人员检查。5.操作过程中，如遇问题，应及时请教指导教师，禁止鲁莽操作，实验过程中，不准离开机床。,四、注意事项,实验二数控铣床加工实验,1.实验前必须认真预习并编制好指定零件的加工程序；2.熟悉系统的界面和操作面板以及相关的功能按键；3.输入编写好的零件加工程序；4.模拟运行程序，观察仿真加工过程并确保程序无误；5.装卡毛坯，建立工件坐标系；6.启动机床，完成零件加工；7.检验零件的尺寸精度等。,五、实验内容,实验二数控铣床加工实验,1、零件的工艺分析(1）、分析被加工零件图样，明确加工内容和技术要求（2）、确定工件坐标系（3）、选择合理的加工参数（4）、制定工艺路线（5）、合理选择刀具,六、实验步骤,实验二数控铣床加工实验,2、零件的程序编制,本次实验采用天津三英数控系统，要求所采用指令应符合该系统格式，并且正确用运各种数控指令。指令说明：（1）G92XYZ建立绝对坐标系指令，不产生动作，其中X、Y、Z设定绝对坐标系中的坐标位置。（2）G54(G55G56G57)XYZ选择工件坐标系指令,实验二数控铣床加工实验,指令说明：,（3）G90（G91）指明编程方式为绝对（G90）或相对（G91）方式，不产生动作。（4）G17(G18G19)选择平面指令，指定XY（G17）平面、ZX(G18)平面、YZ(G19)平面，不产生动作。（5）G00XYZ快速点定位指令，可以是相对编程、绝对编程或混合编程（以下指令相同），执行速度为参数中的速度。速度倍率修调对其无效。,实验二数控铣床加工实验,指令说明：,（6）G01XYZF直线插补指令，速度范围F为13000mmmin，F具有模态功能可以单轴进给，也可三轴联动（7）G02（G03）XYIJ（R）FG02（G03）XZIK（R）FG02（G03）YZJK（R）F指定平面上圆弧插补指令，G02代表顺圆，G03代表逆圆。I为起点到圆心X方向的增量，J为起点到圆心Y方向的增量，K为起点到圆心Z方向的增量。,实验二数控铣床加工实验,指令说明：,（8）、G40(G41G42)T刀具半径补偿指令，在执行中进行左侧偏置（G41）、右侧偏置（G42）、取消偏置（G40）（9）、辅助功能指令M02：程序结束M03：主轴正转M04：主轴反转M05：主轴停转（10）、刀具指令T01T16：刀具资料调用指令,实验二数控铣床加工实验,3、机床操作,（1）、操作面板分布（2）、操作主界面整个系统采用菜单式操作，直观、方便、快捷，提示信息全面,实验二数控铣床加工实验,选择“程序”功能，进入程序编制状态,（3）、程序的编辑,实验二数控铣床加工实验,程序编辑采用全屏幕操作方式。编程状态包括“编辑”、“拷贝”、“删除”、“更名”、“通讯”、“信息”、“编译”六项功能，反白显示“编辑”为当前功能项；通过“”键可选择。,实验二数控铣床加工实验,4.手动操作,手动主要用于机床坐标的调整，刀具的对刀，加工工件的起点确定，以及进行手动加工。,实验二数控铣床加工实验,选择“自动”功能，选择“仿真”状态，按下“运行”按钮，程序以图形方式显示快速模拟刀具中心运行轨迹，在仿真状态下，机床的全部机械动作均不执行。,5.仿真加工,实验二数控铣床加工实验,实验二数控铣床加工实验,6.建立工件坐标系建立工件坐标系是一项重要的工作，就是要求把编程坐标系与机床坐标系重合起来，从而保证加工的正确性，工件坐标系可以用G指令调用，也可手动建立，本操作为手动建立工件坐标系。,实验二数控铣床加工实验,7.加工运行选择“自动”功能，按下“运行”钮,程序自动开始执行,同时运行灯亮。加工过程中按“上页”进给速度倍率上调；“下页”进给速度倍率下调。在加工中可根据不同情况任意调整加工速度。8.紧急停止当发生紧急意外情况时可按下“急停”按钮,系统将停止机床一切动作,屏幕显示“紧急停车”,同时运行灯闪烁，等待按钮抬起。如果在按下“急停”按钮,系统坐标与机床位置可能发生变化，下一次加工前需要重新确定坐标系位置。,实验二数控铣床加工实验,编程铣削以下工件毛坯：灰铸铁，24mm；刀具：25mm；最大吃刀量1mm；S：12001600r/min；F：3070mm/min；,七、数控铣床实验案例,实验三：数控机床自动加工实验,一、实验目的1.了解数控机床CAD/CAM自动编程软件的特点，掌握使用自动编程软件对复杂零件进行编程的方法。2.了解计算机和数控机床之间NC程序的传输方法。3.了解数控机床自动编程自动加工的整体过程,实验三：数控机床自动加工实验,二、实验原理图形交互式自动编程是数控自动编程系统的发展趋势，它可以集图形输入、刀具数据设定、刀具路线生成和后处理于一体。图形自动编程是以图形要素为输入参数，从再现零件图形、生成走刀轨迹、到加工指令的完成，都是通过图形或对话框以交互方式进行的，将过去枯燥、抽象、烦琐的编程过程变得形象、直观、高效，而且还可以进行非线性图形的编程，能够完成手工编程不能实现的任务。,实验三：数控机床自动加工实验,三、实验设备1.TH-DNC多功能数控机床2台；2.与机床相连接的计算机2台，预装自动编程软件；3.零件毛坯。,实验三：数控机床自动加工实验,四、注意事项1.操作者应先仔细阅读“车铣两用机床操作规程”和“车铣两用机床操作说明”，并按其要求认真熟悉机床操作。2.必须熟悉所使用的自动编程软件，然后再上机操作。3.程序模拟加工完毕后，应请指导人员检查。4.操作过程中，如遇问题，应及时请教指导教师，禁止鲁莽操作。5.实验过程中，不准离开机床。,实验三：数控机床自动加工实验,五、实验内容1.实验前仔细阅读本实验指示书的内容；2.观看学习利用计算机演示数控机床CAD/CAM软件的使用方法；3.使用数控机床CAD/CAM软件对指定零件进行设计和编程；4.模拟运行程序，观察仿真加工过程并确保程序无误；5.熟悉机床系统的界面和操作面板以及相关的功能按键；6.进行零件加工程序的传输；7.装卡毛坯，建立工件坐标系；8.启动机床，完成零件加工；9.检验零件的尺寸精度等。,实验三：数控机床自动加工实验,六、实验步骤1、零件的工艺分析（1)、分析被加工零件图样，明确加工内容和技术要求（2）、确定工件坐标系（3）、选择合理的加工参数（4）、制定工艺路线（5）、合理选择刀具,实验三：数控机床自动加工实验,本次实验使用MasterCAM编程软件进行数控自动编程。MasterCAM是由美国CNCsoftware公司推出的基于PC机平台的CADCAM一体化软件，被广泛应用于机械、电子、航空等领域。,实验三：数控机床自动加工实验,2、零件的程序编制（1）、依据毛坯尺寸绘制矩形框以确定文字位置（2）、输入文字内容、设定相关尺寸和位置（3）、刀具路径的生成（4）、设定毛坯尺寸，进行模拟加工（5）、程序的生成,实验三：数控机床自动加工实验,3、机床操作（1）、控制面板分布开机后，只有主功能选择有效，如果想使用某个具体的系统功能，只有进入相关的主功能状态后，才能实现。在面板下方有八个键标有F1F8，其作用为在某一主功能状态下，选择各种子功能，子功能因主功能不同而不同。,实验三：数控机床自动加工实验,（2）、PRGRM主功能选择“PRGRM”功能，进入程序管理状态程序管理采用文件管理方式，本系统可存储40个程序。在系统中，只有主程序能进行加工。,实验三：数控机床自动加工实验,（3）、OPERA主功能选择“PRGRM”功能，进入机床操作状态。操作状态主要用于机床的各种操作和电器控制，如自动循环，手动进