数控加工操作实训08春

1、数控加工操作实训报告"J, 1= - I i I !学校 工贸电大姓名郭涛学号 20087110630081班级 08 （春）数控数控加工中心实训1. 1实训U的1 了解数控车削和铳削的编程的特点，掌握数控系统的常用指令与代码，7解数控车床/铳床的基本操作；2掌握工件在机床上的装夹;3能够正确地对复朵的轴类零件进行数控车削和铳削工艺分析;4通过对复杂轴类零件的加工，掌握数控车削和铳削加工的方法；5能做到对一般零件到复杂零件进行熟练的手工编程，提高综合运用能力1.2实训设备及刀具：1. BV75立式加工中心2. 刀具：立铳刀、平面铳刀、钻头、镇孔刀3. 量具：游标卡尺、游标深度尺4.

2、夹具：平口虎钳1. 3加工中心的用途和加工特点：数控加工中心是高效、高速、自动化技术和数控技术的最佳组合，是高性能与 经济性的完美统一加工中心是指备有刀库，具有自动换刀功能，对工件一次装夹后进行多工序 加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控 制机床按不同工序自动选择、更换刀具，自动对刀、自动改变主轴转速、进给量 等，可连续完成钻、锂、铳、狡、攻丝等多种工序。因而大大减少了工件装夹时 间，测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种 更换频繁的零件具有良好的经济效果。刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数 控机

3、床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加 工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设 计、工艺规划及编程的整个过程全部在讣算机上完成，一般不需要输出专门的工艺 文件。现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界 面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定 等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成丸程序并传输至数控机床 完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成 的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和 切削

4、用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中 必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并 对应该注意的问题进行了讨论。一、数控加工常用刀具的种类及特点数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应 包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头 上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分 为：整体式；镶嵌式，釆用焊接或机夹式连接，机夹式乂可分为不转位和可转 位两种；特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可 分为：高速钢刀具；硬质合金刀具；金刚石

5、刀具；其他材料刀具，如立方 氮化硼刀具，陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为：车削刀具，分外圆、内孔、螺 纹、切割刀具等多种；钻削刀具，包括钻头、狡刀、丝锥等；锂削刀具；铳 削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近儿年机 夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%40%,金属 切除量占总数的80%90%。数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小;互换性好，便于快速换刀；寿命高，切削性能稳定、可幕；刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除；

6、系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。二、数控加工刀具的选择刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能 力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀 柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工 要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。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 丄凸台、凹槽时，选高速钢立铳刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合 金刀片的玉米铳刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，

7、常采用球头铳刀、 环形铳刀、锥形铳刀和盘形铳刀。在进行自由曲面加工时，曲于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证 加工精度，切削行距一般取得很能密，故球头常用于曲面的精加工。而平头刀具在 表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀，因此，只要在保证不过切的前提下， 无论是曲面的粗加工还是精加工，都应优先选择平头刀。另外，刀具的耐用度和精 度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然 增加了刀具成本，但111此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工成 本大大降低。在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀 动作。因此必须采用标准刀柄，以

8、便使钻、镇、扩、铳削等工序用的标准刀具，迅 速、准确地装到机床主轴或刀库上去。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺 寸、调整方法以及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。U前我国 的加工中心采用TSG工具系统，其刀柄有直柄(三种规格)和锥柄(四种规格)两种， 共包括16种不同用途的刀柄。在经济型数控加工中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占 用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则： 尽量减少刀具数量；一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工部位；粗 精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；先铳后钻；先进行曲 面精加工，后进行二维轮

9、廓精加工；在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的 自动换刀功能，以提高生产效率等。本机床适用于多品种中、小批量生产的零件，对各种复杂曲线的凸轮、孑L、 样板弧形糟等零件的加工效能尤为显著；该机床高速性能好，工作稳定可靠，定位 精度和重复精度较高，不需要模具就能确保零件的加工精度，减少辅助时间，提高 劳动生产率。加工中心通常以主轴与工作台相对位置分类，分为卧式、立式和万能加工中 心。(1) 卧式加工中心：是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心，主要适用于 加工箱体类零件。(2) 立式加工中心：是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于 加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。（3）万能

10、加工中心（乂称多轴联动型加工中心）：是指通过加工主轴轴线与工作 台回转轴线的角度可控制联动变化，完成复杂空间曲面加工的加工中心。适用于具 有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工1手工编制各车削/铳削 的程序并检验；一、开机：（1）开压缩空气阀门。（2）开主机电源。（3）开NC电源。（4）松开急停按钮。（5）待机器正常后，启动控制按钮。（6）原点回归：自动、手动回归（先将各轴移至距离机床原点100mm以上）二、关机：（1）将工作台移至安全位置（即各轴放到中间位置）。（2）按下急停开关。（3）关NC电源。（4）关主机电源。（5）关压缩空气阀门。虎钳找正步骤：（1）将工作台与虎钳地面擦拭干

11、净。（2）将虎钳放到工作台上。（3）用百分表拉虎钳固定钳口与机床Y轴（或X轴）平行度，用木榔头敲击 调整，平行度误差为0.01mm内合格。（4）拧紧螺栓使虎钳紧固在工作台上。（5）再用百分表效验一下平行度是否有变化。装夹工件步骤：（1）根据所夹工件尺寸，调整钳口夹紧范围。（2）根据工件厚度选择合适尺寸垫铁，垫在工件下面。（3）工件被加工部分要高出钳口，避免刀具与钳口发生干涉。（4）圆形工件需用V型铁装夹。（5）旋紧手柄后，用木榔头敲击工件上表面，使之工件地面与垫铁贴合。确定工作原点（X、Y轴原点）：用偏心式找正器确定工件原点步骤：（1）将找正器安装到主轴上。（2）在MDI模式下输入：S500M

12、03；按程序启动按钮，让主轴旋转。（3）进入手动模式，把屏幕切换到相对坐标系显示状态。（4）先找X轴一边，找好后相对坐标系X数值清零。再找另一边计下“数值 /2”将X轴移到中点，再X清零。（5）用同样方法找Y轴中点。（6）屏幕切换到机械坐标系显示状态，此时机械坐标系X、Y显示数值即为 工作坐标系原点位置。二、工作坐标系的数值输入（1）将刚找到的工件坐标系原点所处的机械坐标系X、Y数值记录下来。（2）按OFFSET键切换到WORK工作坐标系页面。（3）将记录的机械坐标系X、Y数值添入G54X. Y处，即工作坐标系确定完 毕。（4）G54坐标系效验：将刀具提高工件上表面200mm以上。 在MDI模

13、式下输入：G90G54G00X0Y0; 执行后效验G34位置。一、刀具准备及安装：教师示范后练习。二、刀具长、刀具半径的测量。三、刀具装入刀库。四、刀具登录。五、刀具补偿的输入。六、加工中心G34Z轴原点的确定步骤：（1）将刀具调入主轴。进入手动模式用量块测量，把屏幕切换到机床坐标显 示状态。（2）用100mm量块测量工件上表面与刀尖之间的距离，使刀刃和量块微微接 触（注意量块的插入与Z轴的移动两者要分步进行，否则量块在工件与刀具之间时 移动Z轴刀具易被撞坏）。（3）测得机床坐标系Z轴的值后，在G34坐标系中Z轴输入数值公式为： G34Z =机械Z 量块Z 当前刀具长度Ho七、工作坐标系Z轴长度补偿效验：（1）将刀具提高工件上表面200mm以上。（2）在 MDI 模式下输入:Tl;G90G54G00G43Z100. 0H1;（3）执行后效验Z轴长度补偿位置是否正确。（执行时要小心刀具距离工件 100mm处如不停止应立即按下停