数控加工技术实验指导书

1、数控加工技术实验指导书福建工程学院机电一体化教研室2016年1月实验一 数控车床编程及加工实验一、 实验目的1. 熟悉数控车床的功能，掌握数控车床的基本操作方法；2. 正确使用功能指令代码，基本合理选择切削刀具、切削参数，编写格式规范的加工程序；3. 掌握在数控车床上调试程序、工作调整和加工零件的操作方法。二、 实验内容1. 熟悉数控车床操作面板，正确掌握数控车床的操作规程和手动操作方法；2. 正确检测和设置工作参数；3. 依据指导书提供的功能代码，进行工艺设计并编写出加工程序；4. 输入和编辑加工程序、进行机床工作调整、安装和调整刀具并加工出零件。三、 实验设备设备：ckr6140a数控车床

2、（5台）刀具：90度外圆车刀、45度端面车刀、切断刀、内孔车刀等。 量具：游标卡尺、百分尺、百分表、千分表。四、 机床操作注意事项1. 操作机床的穿戴要求：1） 长头发的女同学要戴好工作帽；2） 不准围围巾，操作时不得戴手套；3） 外衣穿戴整齐，系好袖口扣子。2. 开机、关机步骤：1） 开机步骤：第一步：合上机床总电源。第二步：打开系统操作面板上的电源开光。第三步：释放急停按钮，并按r卫set使系统复位，打开功放开光，2)关机步骤：第一步：关掉系统的功放开光，按下急停按钮。第二步：断开系统操作面板上的电源开光。第三步：断开机床总电源。3. 快速移动刀架、或设置换刀点时，应注意四周情况防止碰撞；

3、4. 进行清程序、清坐标操作后，应对所有参数进行初始化后、需重新对刀。5. 用绝对值编程时，x值和z值指定了刀具运动终点的坐标值；用增量编程时u值和w值指定了也刀具运动的距离，其正方向分别与x、z轴正方向相同，在同一段内可用绝对尺寸和增量尺寸。6. 向尺寸均为直径值。7. 实验结束前必须将刀架置于靠近尾架处，才能关机床。五、 实验步骤和方法1. 熟悉数控机床的基本操作2. 根据零件图，拟定出加工工艺；3. 根据在数控车床加工的工序内容选择刀具、切削用量及量具；4. 填写加工工艺过程卡或数控车加工工序卡，并附加说明所编写的数控车加工工序过程卡的合理性； 5. 按正确格式编写加工程序，并说明程序编

4、写的合理性；6. 在数控机床上输入、编辑调试程序；1）按步骤开动数控车床，并外于编辑状态；2）输入程序并进入显示检查；3）用空运行的方法检查调试程序；7. 装卡工件、安装刀具；8. 对刀及确定工件加工坐标系；9. 设置工作参数；10. 用单步或连续运行方式操作机床加工工件；11. 检验已加工工件，填写实验报告，并分析影响加工质量的因素。六、 实验加工图样 图一 图二材料：直径为40mm 七、 实验报告1. 完成下列加工工序卡：工序号程序编号材料牌号准备时间零件图号程序文件名毛坯类型作业时间零件名称夹具名称毛坯重量结束时间使用设备夹具代号共 页第 页加工示意图序号工 步 内 容进给量fmm/mi

5、n(mm/r)切削速度s r/min(m/min)切削深度mm 工 时附注准备时间s加工时间s总工时s2. 完成下列加工用刀具表格：零件图号程序号材料牌号零件名称使用设备毛坯类型共 页第 页序号刀位号刀具号刀具名称及规格刀片材料刀具参数旋向刀补地址附注编制校对负责人日期 年 月 日3. 列出各刀具加工路线和加工程序清单。4. 分析其影响加工精度、操作与编程出错的原因。实验二 数控铣削加工一、 实验目的1 熟悉数控铣床、加工中心的基本功能；2 明确数控铣床、加工中心的操作规程；3 基本掌握数控铣床、加工中心的操作方法。二、 实验内容1 熟悉数控铣床、加工中心的结构及基本功能；2 熟悉数控铣床、加

6、工中心的键盘、操作面板；3 掌握开关机、手动移位、返回参考点、mdi、crt的操作；4 掌握程序输入、编辑和空运行的操作；5 基本掌握刀具补偿、加工坐标系的设置方法。三、 实验设备1 xk713数控铣床（2台）2 mcv-810型立式加工中心（1台）3 mdf-850d型立式加工中心（3台）4 ztvl-850型立式加工中心（4台）四、 数控机床操作注意事项1 操作机床的穿戴要求：1） 长头发的女同学要戴好工作帽；2） 不准围围巾，操作时不得戴手套；3） 外衣穿戴整齐，系好袖口扣子。2 机床开机通电后，必须先执行手动回参考点（zrn）操作。3 快速移动刀具时，应注意四周情况防止碰撞4 对数控机

7、床的操作，都要必须首先选择机床的操作方式，即“方式选择开关”。根据“方式选择开关”选择下一步的操作内容。5 如果机床处于手动工作方式“jog、rapid、handle、zrn或teach、h”时，则可以先用相应的“运动选择调节开关”选择或调节相关的运动参数据（如速度、坐标轴），然后再操作“手动操作开关”。6 如果机床处于非手动工作方式时，则应先按crt/mdi面板上的功能键（有的系统是按软键来选择功能），然后再根据所选择的功能键（如pagam、pos、graph等）起先相应的操作即可。7 实验结束前必须将机床工作台置于中位，才能关机床。五、 实验步骤和方法1 掌握开、关机规范；2 回零操作和建

8、立机械坐标系；3 机床手动操作；mdi使用； 4 当前位置显示；显示数控数据；5 工件坐标系的设定；6 对刀、刀具补偿量的设定及显示；7 更换刀具及刀号设置；8 程序输入、编辑操作；9 报警号显示；10 宏指令变量设定。 六、 实验报告1 说明工件坐标系的建立过程；2 说明对刀、刀具长度补偿、半径补偿量的设置步骤与方法。实验三 加工中心操作及加工实验一、 实验目的1 掌握在加工中心上加工零件的操作步骤及规范；2 基本合理选择切削刀具、切削参数；3 正确使用功能指令代码，编写格式规范的加工程序；4 掌握程序的输入、编辑、调试运行的方法；5 初步掌握加工的工作调整及基本的操作方法。二、 实验内容1

9、 拟定加工路线，选择切削参数；2 编写出加工程序；3 调整机床并加工出零件。三、 实验设备1 设备：xk713数控铣床（2台）；mcv-810型立式加工中心（1台）；mdf-850d型立式加工中心（3台）；ztvl-850型立式加工中心（4台）2 刀具及刀柄：立铣刀、键槽铣刀、球头铣刀、中心钻、麻花钻头、bt40刀柄等；3 量具：游标卡尺，深度尺，不锈钢直尺。 四、 实验步骤及方法1 根据零件图，拟定出加工工艺；2 根据在加工中心上加工的工序内容选择刀具、切削用量及量具；3 填写加工工艺过程卡或加工中心加工工序卡，并附加说明所编写的加工中心加工工序过程卡的合理性； 4 按正确格式编写加工程序，

10、并说明程序编写的合理性；5 在加工中心上输入、编辑调试程序；1） 按步骤开动加工中心，并使其处于编辑状态；2） 输入程序并进入显示检查；3） 用空运行的方法检查调试程序；6 装卡工件、安装刀具；7 对刀以及确定工件加工坐标系、及刀补值；8 设置工作参数；9 用单步或连续运行方式操作机床加工工件；10 检验已加工工件，填写实验报告，并分析影响加工质量的因素。五、 实验图样 图一 图二六、 实验报告1 编写出零件加工程序；2 加工样件的尺寸、表面粗糙度检测结果；3 简述如何控制加工精度，分析加工质量达不到的原因并提出改进措施。4 加工工序卡：零件号零件名称材料零件名称机床型号制表序号工步内容刀具代

11、码刀具设定尺寸主轴转速r/min进给速度mm/背吃刀量 mm附注直径长度5零件检测表 零件设计尺寸尺寸测量值零件部位表面粗糙度i.ii.iii.iv.v.vi.vii.viii.ix.x.xi.xii.xiii.xiv.xv.xvi.七 附bt40刀柄及刀具图附录 机床控制面板与操作3 crt/mdi面板的操作键键名类别英 文 名键名类别英 文 名复位键reset光标移动键cursor功能键（有些系统是用软键控制）pos 位置显示页面变换键pageprgam程序键数据输入键略ofset偏置量输入程序编辑键 alter修改键param参数设定显示键insert插入键alarm报警号显示键dele

12、t删除键dgnos自诊数据显示键输入键inputcraph图形显示键输出启动键output/startcrt/mdi面板上一些操作键的用途说明 pos在crt上显示机床现在的位置； progrm 在edit编辑模式、在贮存中编辑及显示程序；在mdi模式、输入及显示mdi资料； mrnu补偿量的设定及显示，宏指令变量的设定及显示； ofsetdgnos 设定及显示参数表和自我诊断表的显示。 opr 按此键显示报警号。alarm aux 图像显示功能（本机床无此功能）graph reset： 按下此键复位cnc系统。包括取消报警、主轴故障复位、 中途退出自动循环和中途退出输入、输出过程等。 sta

13、rt： 按下此键，cnc开始输出内存中的参数或程序到外部设备。 位址及数值键： 按这些键输入文字、数字等及其它符号。 input（输入键）：除程序编辑方式以外的情况，当面板上按下一个字母或数字键以后，必须按下此键才能输入到cnc内。另外、与外部设备通迅时，按下此键，才能起动输入设备，开始输入数据到cnc内。 can（取消键）：按本键消除键入的最后一个文字或符号。 光标移动键（cursor）：用于在crt页面上，一步步移动光标。 页面变换键（page）：用于crt屏幕选择不同的页面 4 数控铣床的机械操作面板机械操作面板说明 紧急停止开关（e-stop）：a) 用于机床发生紧急状况，例如机床有不

14、 正常动作可能会危及人员或机床安全时使用。b) 按下此按钮后，机械所有动作将立即结束。c) 欲解除此紧急停止状态时，需将此按钮以顺时针旋转即可。 机床复位：强电复位并接通伺服。 方式选择：此旋钮用于选择所需操作模式。 进给速率：此按钮用于选择手动模式下的三轴移动速度与自动模式下的切削进给速度的比例调整。 主轴速率：此旋钮用于自动模式下，选择欲执行原程序设定主轴转速的比例。 循环启动：在自动模式下，选定欲执行的加工程序后按此键后机床开始依程序内容动作。在mdi方式，数据输入完毕后，按此按钮，执行mdi指令。 进给保持：在自动模式的加工程序中，按此键后机床将减速停止，暂停动作。 轴方向键：用于手动

15、调整移动的轴方向。 主轴（正转、停止、反转）：用于在手动方式下主轴正、反转及停止动作。 空运行：当此开关置于on位置时，将执行程序预演。 单段执行：当此开关置于on位置时，程度序将依次单段执行。 选择停：此开关用于选择程序中预设的m01（选择停止）码是否有效。如为on状态，则程序执行至m01时将自动停止，反之则否。 锁定：当此开关置于on位置时，各轴将不会移动。 跳步：当此开关置于on位置时，程式中有“/”符号的单段将忽略而不执行。 冷却泵接通：此键用于启动冷却泵马达，喷嘴释放放出冷却液以冷却刀具及工件。5 数控铣床基本操作1） 开关机程序（1） 开机程序第一步：合上机床总电源开关，这时面板上

16、的power发光二极管点亮，表示电源接通；第二步：按下操作面板上的power on按钮，使cnc通电。第三步：释放急停按钮，按下操作面板上的机床复位按钮，自检cnc ready指示灯亮，完成开机。 （2） 关机程序 第一步：按下急停按钮；第二步：按下操作面板上的power off按钮，使cnc断电第三步：关闭总电源，完成关机程序。2） 手动回参考点zrn操作第一步：将方式选择切换到至“回零”模式；第二步：顺续压下轴方向（+z ，+x，+y）各轴的按键，按住某轴的按键直到某轴到原点再切换另一轴，直到各轴达都到原点。第三步：机械操作面板左上方的原点指示灯亮起后即完成达到原点。注：在下列情形下必完成

17、回参考点操作：a、电源开启后；b、机床紧急停止后；3） 快速进给模式第一步：将模式选择切换至“快速”模式；第二步：持续压下轴方向的按键，各轴将依次按所选择的轴与方向移动。4） 手动进给模式第一步：将模式选择切换到“手动”模式；第二步：将手动速度设定至所需数值；第三步：持续压下轴方向的按键，各轴将依次按所选择的轴与方向移动。注：在移动时可随时更改进给率。5） 手动主轴旋转第一步：将模式开关切换至“mdi”方式；第二步：crt切换至程序状态下，手动输入s、m03（或m04）；第三步：将模式选择切换至“手动”模式；第四步：按下主轴旋转键；第五步：通过主轴转速修调开关改变主轴转速；注：在改变主轴旋转方

18、向前请先停止主轴旋转，以保护机床。6） 手动刀具松开与夹紧第一步：将模式选择切换到“手动”模式；第二步：一手紧握刀具刀把，一手按面板侧面的“tool unclamp”键。注：按下下主轴内爪松开，可取下或置入刀具；按键放松时主轴内爪扣缩，主轴夹持住刀具；刀具置入主轴锥孔前，请先清洁干净。7） 手轮进给模式第一步：将模式选择切换至“手轮”模式；第二步：选择欲移动的轴；第三步：选择进给速度；第四步：转动手轮驱动所选定的轴。8） 自动操作模式第一步：程序输入并贮存，找出欲加工的程序，并仔细确认正确无误；第二步：将模式选择切换至“自动”模式；第三步：按下“循环启动”按键启动加工程序，此时按键上的灯亦会亮

19、起；第四步：欲停止加工程序执行，请按下循环暂停键，此时程式启动灯熄灭，循环暂停灯亮起。9） 倍率开关的使用用来修调给定的速度。进给速度倍率开关（feedrate override）用于修调程序中f指令的进给速度。这在加工工件时非常有用，如粗精加工程序可只有一个，实际加工中可用此来改变粗精加工的进给速度。主轴转速（spidle speed override）倍率开关，可调节实际加工中主轴的转速使加工始终处于较为良好的工作状态。例同进给倍率开关。10） 手轮倍率（handle multiplier）经常为1，10，100这几种。11） 机床的脉冲当量：为0.001 mm，当手轮倍率为10时手轮转过

20、一格（发出一个脉冲）机床移动部件移动0.01mm。通过它可改变手轮移动的速度12） 通讯的使用在机床打开电源前接上rs323接口，把模式开关置于“编辑”状态下，先把机床侧置于input状态，然后在计算机上输出所要输出的程序即可。13） 程序的消除（1） 一个程序的删除消除在贮存器中一个程序a模式开关转换到“编辑”；b按prgam按钮，找到要删除的程序；c按o；d键入程序号；e按“delete”键即可。（2） 存贮器中所有程序控制的删除a模式开关转换到“编辑”；b按prgrm键；c键入位址o；d键入- 、9、9、9、9按delete键即可。14） 刀具补偿量的设置及显示（功能按钮ofset）注：

21、参数可以为绝对也可为增量输入，视具体机床而定。（本机床为增量） 模式开关必置于“mdi“方式。（1） 按ofset键；（2） 按下crt下面的“参数”软键；（3） 按page键，显示你所需的补偿量号码所在的页面；（4） 移动光标至想要设定或更改及查看的补偿号码上；（5） 输入补偿值；（6） 按input键，输入及显示补偿值；15） 加工坐标的设定 输入值可以为绝对也可为增量输入，视具体机床而定（本机床为绝对量）模式开关必置于“mdi“方式。（1） 按ofset键；（2） 按下crt下面的“坐标系”软键；（3） 通过光标键或page键找到所需坐标系（g54g59）；（4） 把光标移至所需坐标系前

22、输入或更改坐标值；16） pos（位置）状态 此状态下在crt底部有以下四种状态：相对、绝对、综合、moni。 对应地按下四个软件可在crt上显示这四种状态的位置。17） opr alarm（报警号显示）此状态下在crt底部有以下三种状态：alarm、操作pm平台、messag。对应地按下三个软件可在crt上显示这三种状态的位置。18） param dgnos状态只能看不能改写。19） prgrm（程序）状态在此状态下在crt底部有七种状态：程序、现程序段、下一程序段、监视、再开、bgedt（背景编辑）、lib（程序一览表）。在prgrm状态下输入程序号后，键入cursor能找到或重新输入一程

23、序。20） 特殊情况的处理超程：加工过程（或手动操作）中若工作台超出了极限范围：在crt上出现了alarm信号，此时操作应为手动操作即在“手动模式”或“手轮”下移动工作台使它退出超程位置。21） 镜像加工有的两零件的完全对称的，只要编写一个零件的加工程序，另一个直接采用镜像加工即可。首先要确定对称轴再往下加工，具体方法如下：（1） 使程序运行到程序原点； （2） 把mode开关由自动（auto）转到手动输入方式（mdi）；（3） 打开parm下的镜像轴开关，置“1”；（4） 把模式开关（mode）再转回到自动方式（auto），按下程序启动按钮，使机床接头着往下加工；（5） 镜像加工完后mode

24、开关转换到mdi方式下关闭镜像轴，置“0“；（6） 自动返回参考点。七、 加工中心的基本操作1 加工中心机械操作面板与数控铣不同之处（1） 快速进给率（rappid override）：此旋钮用于选择快速或回原点模式下的三轴移动速度。（2） 手动绝对值（manual absolute）：于此开关用于选择手动移动量是否加算至绝对值。（3） 自动断电（auto power off）：当此开关置于on位置时，程序执行到m03码后，电源将于一段时间后自动关闭。（4） 机械锁住（machine lock）：当此开关置于on位置时，各轴将不会移动。（5） m、s、t锁住（m、s、t lock）当此开关置于

25、on时m、s、t功能无法执行。（6） z轴锁定（z axis lock）：当此开关置于on位置时，z轴将不会移动。（7） 输屑机（spiral chip conveyor）：此键盘用于启动输屑机，将切屑与冷却液排至切屑桶内收集。（本机床设有）（8） 切削吹气（air bloeing）：此功能为选配装置，用于启动切削吹气，并可于分流阀上调整风量及方向。（9） 刀具登录显示：此键用于在crt上显示刀具资料。2 开、关机规范 3 开机 第一步：打开机器上的主电源开关；第二步：释放急停按钮； 第三步：按下crt左方的电源开关“on”键； 第四步：按“reset”按钮，以消除“p/s alarm”的信息

26、，使操作状态变成“ready”，完成开机程序。（1） 关机第一步：按下急停按钮；第二步：按下电源开关的“off”键；第三步：关闭主电源，完成关机程序。（2） 手动回参考点zrn操作第一步：将模式选择切换到至“原点”模式；第二步：将快速进给率设定至所需数值；第三步：持续压下轴方向（x，+y，+z）各轴的按键，直到各轴达到原点；第四步：机械操作面板左上方的原点指示灯亮起后即完成达到原点4 手动刀具松开与夹紧第一步：将模式选择切换到“手动”模式；第二步：一手紧握刀具刀把，一手按下头部右下方的“tool unclamp”键。注：按下下主轴内爪松开，可取下或置入刀具； 按键放松时主轴内爪扣缩，主轴夹持住刀具； 刀具置入主轴锥孔前，请先清洁干净。