数控实习报告

1、四川广播电视大学题目：加工中心综合实践院校：四川广播电视学院专业：数控专科姓名:数控加工综合实践1 目的及要求主要是内容是对我们机械类加工日常加工中常见的工件取其中的一典型零件进行系统的编程与操作设计，从加工中心加工前应做的准备开始到加工中心加工工艺分析、加工中心刀具及其选择、工件装夹方式与加工中心加工夹具的选择、程序编制中的数值计算、加工中心加工程序的编制、加工中心铣削加工、加工中心编程及自动编程技术等内容等数控加工时应注意的问题做了一一的说明。其中加工中心我们现在用的是西门子系统的，包括编程语言到是西门子系统的。由于我们学习的时间不是很长，我们对设计的完成还不是很完善。希望老师原谅。2 内

2、容1） 加工中心西门子数控系统；2）对零件进行工艺分析；3）使用数控加工仿真软件进行数控机床的操作、编程、工件加工练习；4）对加工中心系统要熟练的操作；5） 熟练掌握三维CAD CAM 软件3 实验设备1）装备 BK50 大型五轴加工中心；2）数控加工仿真软件；3）计算机；4） 85*85*30 铝块、游标卡尺等其它工具。4 加工中心简介加工中心加工就是将加工数据和工艺参数输入到机床，机床的控制系统对输入信息进行运算与控制，并不断地向直接指挥机床运动的电动机功能部件机床的伺服机构发送脉冲信号， 伺服机构对脉冲信号进行交换和放大处理，然后由传动机构驱动加工中心，从而加工零件， 所以数控加工的关键

3、是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程型孔较多，形状复杂，如果用以前介绍的加工中心加工，则加工过程中要用到多种刀具，要进行多工位、多工序加工；在改变工位的过程中，还需要重新装夹工件，这就存在一个定位误差的问题。采用加工中心进行加工即可以解决这一些问题。加工中心（machining center ，简称 MC） 是指配有刀库和自动换刀装置，在一次装卡工件后可实现多工序（ 甚至全部工序） 加工的数控机床。目前主要有铣镗类加工中心（ 简称加工中心 ）和车削加工中心（简称车削中心）两大类。铣镗类加工中心把铣削、镗削、 钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中于一台设备。为加工出所需的零件形状至少要有3 个坐标

4、运动，一般由3 个直线运动坐标x、 y、 z 和 3 个转动坐标 A、 B、 C 适当组合而成，可组合成三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴五联动等，多者可达十几个运动坐标。铣镗类加工中心一般具有多种辅助功能：各种加工的固定循环、刀具半径补偿、刀具长度补偿、刀具破损报警、刀具寿命管理、过载自动保护、丝杠螺距误差补偿、丝杠间隙补偿、故障自动诊断、工件与加工过程显示、工件在线检测和加工自动补偿、切削力控制或切削功率控制、直接数控接口的提供等，这些辅助功能使加工中心的自动化水平、效率及精度不断提高。车削中心是在数控车床的基础上配以刀库和自动换刀装置而构成的，分为立式和卧式两种。 与数

5、控车床单机相比，其自动选择和使用刀具的数量大大增加，具有回转面车削、铣槽、钻横孔等多种功能。5 西门子加工中心编程加工中心的自动加工过程，就是按照事先编写好的零件程序自动运行的过程。 所谓编程，就是根据加工零件的图纸和工艺要求，把它用数控语言描述出来，编制成零件的加工程序。西门子系统常用指令代码及其功能介绍如下：加工中心是在数控铣镗床的基础上发展起来的，其编程方法与数控铣床基本相同。前面几章对绝大部分G 代码、 M 代码已经加以说明，下面仅介绍几个与加工中心有关的代码。1 G30这个指令的意义为返回第二、三、 四参考点。加工中心第一参考点一般为机床各坐标的机械零点，而机床通常还设有第二、三、四

6、参考点，用于机床换刀、托板（ 工作台）交换等。机床第二、三、 四参考点的实际位置是在机床安装调试时实际测量出来的，预先由机床参数设定，它实际上是与第一参考点之间的一个固定距离。利用G30 指令可使被指令轴自动经指令位置返回第二、三或四参考点。执行完返回操作后，各参考点返回指示灯亮。G30 指令的形式如下：G30 P2 （ P3 , P4 ） X a Y 3 Z 丫；该指令用法与G28 指令基本相同，只是它返回的不是机床零点。其中P2 指第二参考点，P3. P4指第三、四参考点，a、3、丫为中间点的坐标值。G30后不写P2 （P3 , P4）时，表示返回第二参考点。一般换刀点设为第二参考点，所以

7、自动换刀时，如果主轴上的刀具位置不在换刀点上，则拱行G30 G91 Y0 Z0（ 卧式加工中心） 或 G30 G91 Z0（ 立式加工中心）。使用G30 指令前，在接通电后必须进行一次返回第一参考点的动作（即建立机床坐标系）。2 T 功能T 功能字用来选择机床上的刀具（ 如 T2 表示第二把刀具） ，在一些加工中心中刀具号与刀具在刀库中的位置是对应的，即T2 表示刀具在刀库2 号位置上，在程序中T2 的含义是把刀库中号刀位上的刀具放到换刀位置做换刀准备。也有的加工中心刀具在刀库中随机放置，由计算机记忆刀具在刀库中的实际存放位置。T 指令除上述选择刀具功能外，还有刀具寿命管理功能。该功能可以对刀

8、具进行编组，指定各组的刀具寿命（ 使用次数或者使用时间）， 并在使用时对其寿命进行累积计算。在同一组刀具内则按预先排好的顺序更换下一把刀具。3 . F， S， H/D 功能F， S 功能与数控铣床大致相同，主要用于机床主轴转速和各坐标切削的进给量控制。H D 功能：由于每把刀具的长度和半径各不相同，需要在刀具交换到主轴以后通过指令自动读取刀具长度。H 代码后面加2 位数字即表示当前主轴刀具的实际长度，存储于相应存储器中D 指令为读取刀具半径数据的指令，其用法与H 指令相同。4 M 指令M 指令绝大部分与数控铣床相同，仅个别M 指令为加工中心所特有。M06 指令是加工中心的换刀指令。在机床各相关

9、坐标到达换刀参考点后，执行该指令可以自动, 更换刀具N30程序段中机床 Y、Z坐标返回第二参考点（换刀点），同时刀库运动到指定位置，机械手将T5从刀库抓到机械手中。 N40程序中机床X坐标返回第一参考点（X返回第一参考 点是为了换刀时躲开加工工件，以免发生干涉 ），X坐标到位后，将机械手上的刀具与主轴RFP参考平面（绝对平面）DP最后钻深（绝对值）DTB钻深停留时间DPR切削面孔底距离上的刀具进行对调，使主轴装上 T5,继续进行加工，再将从主轴卸下的刀具装到刀库中的 相应位置。图纸中所标的钻削起始点取决于工件零点，它可确定钻削深度用它给定钻削深处（断层）的停留时间（单位s）与RFP 一起可确定

10、 DP时序过程循环开始之前的位置是调用程序中最后的钻削位置。循环过程如下:用GO回到被提前了一个安全间隙量的参考平面处；按照调用程序中的进给率以 G1进行钻削，直到最终钻削深度；执行钻深停留时间；以GO退刀，回到退回平面。6加工编程实例1）零件分析2）确定装夹方案由于夹具确定了零件在加工中心坐标系中的位置，因而根据要求夹具能保证零件在加工中心坐标系的正确坐标方向， 同时协调零件与加工中心坐标系的尺寸根据零件的结构特点加工上表面，加工其台阶面和孔系时可选用一面两孔定位方式，即以底面、06和四个06mm孔定位，如图2-5示，选择上述装夹方式结构相对简单并且能达到加工要求，便于实施。3）工艺分析该零

11、件图主要由平面、孔系及外轮廓组成，内孔表面的加工方法有钻孔、扩孔、较孔、像孔、 拉孔、磨孔及光学加工方法，中间四0孔的上尺寸公差为 0.1,表面粗糙度要求较高，可采用钻一一粗链一一精链方案，两端始mm和06mm孔处没有尺寸公差要求，可采用自由尺寸公差IT11-IT12处理，表面粗糙度要求不高，可采用钻卷mm 扩孔05mm的方案；平面轮廓常采用的加工方法有数控铳、线切割及磨削等。在本设计中，平面与外轮廓表面粗糙度要求Ra6.3mm,可采用粗铳一一精铳的方案，选择以上方法完全可以保证尺寸精度、形状 精度和表面粗糙度要求。4）刀具的选择是加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响加工中心的加工效率，而且直

12、接影响加工质量。编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。与传统的加工方法相比，加工中心加工对刀具的要求更高，不仅要求精度高、刚度高、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造加工中心加工刀 具，并优选刀具参数。因为在选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状 相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铳刀，铳削平面时应选硬质合金刀片铳刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铳刀，对一些主体型面和斜角轮廓形的加工，常采用 球头铳刀、环形铳刀、鼓形刀、锥形刀和盘形刀。曲面加工常采用球头铳刀，但加工曲面较 低平坦部位时，刀具以球头顶端

13、刃切削，切削条件较差，因而采用环形铳刀。表2-1设计中刀具的选择表：单位数控加工刀具卡片产品名称零件图号陕西航空职业 技术学院零件名称程序编号序号刀具 号刀具名称刀具补偿值刀补号直径长度半径长度半径:长度1T01中心钻（）3mm203203202T02钻头06mm155155153T03硬质合金端面铳刀妗mm107106104T04钻头1处0mm139138135T05硬质合金立铳刀03mm107107105）程序编制根据所建立的工件坐标系和加工流程，编制数控程序，具体如下表所示实例加工参考程序程序名O0001N10G54 G90 G17 G40 G80G49程序初始化G21;N20S1200

14、 M03 T01;启动主轴选择刀具N30G43 Z50 H01 M08;到达安全高度，建立长度补偿，冷却液开N40G00 X0 Y0;刀具定位N50Z5;初始平面N60G01 Z0 F80;下刀N70G03 X7 Y0 Z-1 I-7 ;螺旋下刀N80G03 X-7 Y0 Z-2 I-7;同上N85G03 X7 Y0 Z-2 I-7;同上N90G03 X7 Y0 Z-2.95 I-7;修光孔底N100G01 Z5 F100;提刀N110G00 X-60 Y-60;快速定位N120Z-2.95;下刀N130G41 G01 X-40 Y-40 D01;建立刀具半径左补偿N140Y-24;洗外形N1

15、50G02 X-28.8 Y-13 R12 F80;N160G03 X-24 Y-5.67 R8;N170G01 Y5.67;N180G03 X-28.8 Y13 R8;N190G02 X-13 Y28.8 R12;N200G03 X-5.67 Y24 R8;N210G01 X5.67N220 G03 X13 Y28;N220G03 X13 Y28.8 R8;N230G02 X28.8 Y13.0 R12;N240G03 X24 Y5.67 R8;N250G01 X-5.67;N260G03 X28.8 Y13 R8;N270G02 X13 Y-28.8 R12;N280G03 X5.67 Y

16、-24 R8;N290G01 X-5.67;N300G03 X-13 Y-28.8 R8;N310G02 X28.8 Y-13 R12;外形铣削N320G03 X36.8 Y-13 R8;圆弧退刀N330G00 Z50;拾刀N340G00 G52 X-24 Y24;建立局部坐标系N350Z5;下到初始平面N360G01 Z-2.95;钻6 16孔N370G00 Z50;抬刀N380G00 G52 X24 Y24;建立局部坐标系N390Z5;下到初始平面N400G01 Z-2.95;钻（）16的孔N410G00 Z50;抬刀N420N430N440N450G52 G00 X24 Y-24;Z5;

17、G01 Z-2.95;G00 Z50;建立局部坐标系下到初始平面钻6 16的孔抬刀N460G52 G00 X-24 Y-24;建立局部坐标系N470Z5;下到初始平面N480G01 Z-2.95;钻6 16孔N490G49 G00 Z50 H00;取消刀具长度补偿N500G40 G00 X0 Y0 D00;取消半径补偿N510M06 T02;换刀N520G00 G43 Z20 H02;建立2 号刀长度补偿N530X-32 Y0;刀具定位N540G01 Z-13 F60;钻6 16孔N550Z1;孔内抬刀N560G00 Z20;抬刀N570X32 Y0;刀具定位N580G00 Z5;下刀N590

18、G01 Z-13;钻6 16孔N600Z-1;孔内抬刀N610 G49 G00 Z50;抬刀，取消长度补偿N620N630G00 X100 Y100 Z100;M05;退刀N640M30;程序结束6） 主要操作步骤1 .先开机床接同通 CNC 和机床电源，系统启动后进入“加工”操作区 JOG 运行方式2 .检查机床开启后发现机床会出现报警信号，这时需按下K1 ，使机床加上驱动力,这时才能正常操作机床。3 .回参考点回参考点只能在JOG 的方式下运行。用机床控制面板上“回参考点键”启动回参考点。在“回参考点”窗口中显示该坐标轴是否必须回参考点： 如出现“0”，则说明未回参考点， 如出现，则说明已回参考点，按下坐标方向键（正方向键），把每坐标都回参考点，通过选择另一方