数控车床与数控铣床介绍(

1、数控加工技术实训报告（苏州科技学院机电系慎用）班级：机械0811学号: 0820116*姓名:专业：机械设计制造及其自动化指导老师:实训时间2011.07.012011.07.15天数15天实训地点CADCAM实验室、数控车间数 控 实 训 目 的1、了解数控机床（数控二车床、数控铳床）的组成结构、加工M 象及用途；2、了解机床操作面板各按钮的功能；3、了解数控系统的菜单功能和菜单结构；4、学会斯沃仿真软件的操作；5、认识FANUC和华中数控系统的区别；6、通过零件的实际编程与加工操作， 掌握基本的数控谛言的使 用、刀具补偿及加工方法；7、通过对零件的加工，了解数控车床的基本运动；8、通过数控

2、实训1,加强对数控编程、数控加工的运用以及对加 工后零件的检验和分析。实1、数控机床基本结构的认识；2、数控布床介绍（FANUC与华中数控）；训3、数控车床仿真与操作；内4、数控铳床介绍（FANUC与华中数控）；容5、数控铳床仿真与操作；6、数控铳床加工中心介绍（FANUC）。为了提高我们对数控机床的认识，今年暑假特定为我们安排了为期15天的数控实训I,围绕数控实训内容，谈谈我在此次实训中学习到的知识。此次实训就是针对数控机床的一些基本知识和操作，在学习和认识了数控机床的基础上，对机床进行一些简单指令的操作。以下就是我数控实训的具体内容：1、数控机床基本结构数控机床是数字控制机床 （Compu

3、ter Numerical Control Machine Tools）的简 称，是一种以数字量作为指令信息形式，通过数字逻辑电路或计算机控制的机床。 它综合运用了机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、电子电力、计算机、 接口和软件编程等多种现代技术，是典型的机电一体化产品。数控机床通常由程序载体（控制介质）、输入装置、数控装置、强电控制装 置、伺服控制装置和机床六部分组成。其原理图如下：1）程序载体对数控机床进行控制，首先必须在人与机床间建立某种联系，这种联系 的中间媒介物称为程序载体（或称控制介质）。在程序载体上存储了被加工零 件所需的全部几何信息和工艺信息。这些信息是在对加工工件进行工

4、艺分析 的基础上确定的，它包括工件在坐标系内的相对位置、刀具与工件相对运动 的坐标参数、工件加工的工艺路线和顺序、主运动和进给运动的工艺参数以 及各种辅助操作。2）输入装置输入装置的作用是将程序载体上的数控代码信息转换成相应的电脉冲信 号并传送至数控装置的存储器。根据程序控制介质的不同，输入装置可以是 光电阅读机、录放机或软盘驱动器。最早使用光电阅读机对穿孔纸带进行阅 读，之后大量使用磁带机和软盘驱动器。有些数控机床不用任何程序存储载 体，而是将程序清单的内容通过数控装置上的键盘，用手工的方式输入。也 可以用通信方式将数控程序由编程计算机直接传送至数控装置。3）数控装置数控装置（即CNC装置）

5、是数控机床的核心，包括微型计算机、各种接 口电路、显示器等硬件及相应的软件。它能完成信息的输入、存储、变换、 插补运算以及各种控制功能。数控装置接受输入装置送来的脉冲信号， 经过编译、运算和逻辑处理后, 输出各种信号和指令来控制机床的各个部分，并按程序要求实现规定的、有序的动作。这些控制信号是：各坐标轴的进给位移量、进给方向和速度的指令信号；主运动部件的变速、换向和启停指令信号；选择和交换刀具的刀具指令信号；控制冷却、润滑的启停，工件和机床部件松开、夹紧，分度工作台转位等辅助信号等。4） 强电控制装置强电控制装置又称可编程逻辑控制器PLC ， 是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的控制系统。

6、其主要作用是接收数控装置输出的主轴变速、换向、启动或停止，刀具的选择和更换，分度工作台的转位和锁紧，工件的夹紧或松开，切削液的开或关等辅助操作的信号，经必要的编译、逻辑判断、功率放大后直接驱动相应的执行元件 （如电器、液压、气动和机械部件等），以完成指令所规定的动作， 从而实现数控机床在加工过程中的全部自动操作。5） 伺服控制装置伺服系统主要完成机床的运动及运动控制（包括进给运动、主轴运动、位置控制等 ） ，它由伺服驱动电路和伺服驱动电机组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。它接受来自数控装置的位置控制信息，将其转换成相应坐标轴的进给运动和精确的定位运动，驱动机床执行

7、机构运动。由于是数控机床的最后控制环节，它的性能将直接影响数控机床的生产效率、加工精度和表面加工质量。6） 机床机床本体的设计与制造，首先应满足数控加工的需要，与传统的普通机床相比，数控机床机械部件有如下几个特点：（1） 采用了高性能的主轴及进给伺服驱动装置，机械传动结构得到简化，传动链较短。（2） 机械结构具有较高的动态特性、动态刚度、阻尼刚度、耐磨性以及抗热变形性能。（3） 较多地采用高效传动件，如滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨等。（4） 还有一些配套部件（如冷却、排屑、防护、润滑、照明、储运等一系列装置）和辅属设备（编程机和对刀仪等）。数控机床作为现代先进生产制造工具，具有以下特点：（ 1

8、）具有广泛的适应性；（ 2）高精度与质量稳定；（ 3）高效率；（ 4）能进行复杂零件的加工；（ 5）减轻劳动力强度、改善劳动条件；（ 6）有利于进行现代化经管；2、数控车床介绍数控车床作为当今使用最广泛的数控机床之一， 主要用于加工轴类、 套类和盘类等回转体零件。本次实训我们所用的数控车床有两类： FANUC 系统数控车床、华中数控机床。 这两类数控车床最大的差别就是操作系统， FANUC 系统是日本研制开发的，该数控操作系统具有国际领先水平，而华中数控属国产系统，编程指令都是在FANUC 基础之上而来的，所以这两个系统大部分指令是同用的。由于生产厂家的不同， 其控制面板、 输入输出装置也是不

9、同的。 所以我们在使用的时候要特别注意他们的不同操作，如机械坐标回原点问题、刀具补偿的输入问题等。3、数控车床仿真与操作3-1数控车床仿真数控车床仿真就是利用计算机仿真软件，在虚拟的车床上对虚拟工件进行 的车削加工。在机床操作之前，进行计算机仿真能加强我们对车床操作面板的 认识，以及发现在加工过程中由于误操作而引发的一些加工事故，同时也能对 加工代码进行检验。我们实训所使用的仿真软件是斯沃数控仿真系统软件，其具体的仿真流程如下：1）打开斯沃数控仿真系统软件，选择数控系统类型（FANUC 0iT）并运 行；2）解除机床急停按钮，将程序保护按钮旋至“ O”端；3）车床回零：回原点（REF） X零零

10、一Z回零；4）工件设置：工件操作一设置毛坯（工件直径50,长度150）;5）刀具设置：机床操作一刀具经管（1号刀架：外圆粗车刀55° 2号刀 架：外圆精车刀55° 3号刀架：螺纹刀；4号刀架：割刀）；6）在MDI方式下分别对4把刀具进行对刀，并将相关参数输入到刀具库1（1）主轴转动：手动输入方式 MDIPROG MDI输入 M03 S300;一 循环启动；（2）试切法对刀：将刀具换至1号刀架，通过手动进给方式（JOG）和 手轮进给方式（HNDL）调整1号车刀的位置，先试切外径（如下图 ,试切 完后将车刀沿Z轴退至合适位置，主轴停止，用“加工测量”工具测量刚试切 完的工件直径

11、D,将该参数输入到刀具库 G001位置上：参数输入（OFFSET SETING）一补正一形状一输入 X （测量直径）一测量；再将主轴旋转，试切 端面（如下图2）,试切完后将车刀沿X方向退出，Z方向保持不变，在刀具补 偿库中输入Z0测量。1号刀具就对刀完成了。4、数控铳床介绍M03；T0404；M03 S600；G01 X20.Z-22.F500；X9.6 F20；X25. F100；X100. Z100.F500；T0303；M03 S300；G01 X14.Z5.F500；G92 X12.Z-19.F1.75；X11.2；X10.6；X10.2；X9.8；X9.4；X9.4；G01 X100

12、.Z200.F500；M00；M05；M00；M03；T0404；M03 S600；G01 X40.Z-62.F500；G50 S800；G96 S40；G01 X-0.20 F20；X40 F100；G97 S500；G01 X100.Z200.F500；M30；% 试切外径 。 试切端面 。（ 3）使用（2）中所述的方法，分别对 2、 3、 4 号刀具进行对刀，并将相关参数输入到G002、 G003、 G004 刀具库中（各车刀在试切外径时，为了保证对刀的精度，尽量少切，否则必须最试切完后的工件重新测量；螺纹刀不需要试切端面， 只需刀尖大致与端面对其即可； 割刀只需将左刀刃与端面相碰即可，

13、尽量不要切到端面。 ）（ 4）对刀完成，将刀架退至合适位置，机床复位（RESET） 。7）程序代码输入：编辑（EDIT） PROG输入 O0817。（程序名），调 用已编写完的程序文件。具体代码如下：O0817。G98 G90 G40 G21；T0101；M03 S600；G01 X100.Z100.F500；X40.Z5.F500.；Z0.F100.；X36. ；G50 S800；G96 S40；X-0.5 F20.；Z2.F500.；X36. ；G97 S600；X40.Z5.F500；G71U1.5R1；G71 P10 Q20 U0.3 W0.1 F120；N10 G01 G42 X4.

14、F500；X11.5Z-1.7F50；Z-22.F50；X16. ；G03 X22. Z-25. R3. F40；G01 Z-30.F50；G03 X22.Z-42.R10.F40；G01 Z-47.F50；G02 X28.Z-50.R3.F50；G01 Z-62.F50；N20 X40.F50；G01 X100 Z200 F500.；T0202；G70 P10 Q20 S50；G01 G40 X100.Z100.F500；M00；M05；8）加工：可以选择单步或自动，建议在刚开始加工零件时选用单步执行: 自动（AUTO）一单步一循环启动；如果确信对刀没问题和程序编写无误，可以 取消单步，让车

15、床自动加工。（仿真后的零件图如下）3-2数控车床操作对于两种不同系统的数控车床，具操作基本是差不多的，只有极少数的 地方有些不同，在操作过程中再区分一下 FANUC与华中数控的不同，机床的操 作步骤如下：1）开机回原点，方法与仿真操作相同（FANUC系统车床开机只需回一次机 床原点，即使中途按下急停按钮也不需要回原点； 而华中数控车床每按一次急停 按钮就需回一次机床原点）；2）工件安装（由于刀具已安装好，我们在操作时就无需再重复安装）；3）对刀及参数设置，对刀方法和刀具补偿同车床仿真 （FANUC车床刀具补 偿与仿真一致，而华中数控车床在 X方向补偿应输入半径值）；4）调用程序加工，选择单步执

16、行，在加工过程中如果发现问题，应立即将 加工倍率旋钮调至“ 0”位置；5）将刀架退至合适位置，按下急停按钮，操作结束。加工后的零件如下图：数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似，但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区别。数控铣床其实就是在普通铣床上集成了数字控制系统，可以在程序代码的控制下较精确地进行铣削加工。数控铣床主要用于加工带有平面类、变斜角类、曲面类零件。5、数控铣床仿真与操作5-1 数控铣床仿真数控机床仿真仍然用斯沃数控仿真系统软件，其仿真流程如下：1）打开斯沃数控仿真系统软件，选择数控系统类型（ FANUC 0i

17、M ）并运行；2）解除机床急停按钮，将程序保护按钮旋至“ O”端；3）车床回零：回原点（REF）Z 回零 X 回零 Y 回零；4）工件设置：工件操作一设置毛坯（工件寄存器选用G54,工件尺寸为100 100 50 ，铣刀离工件上端面距离200，工件原点离工件的两条边分别为50、 50）；工件装夹平口钳装夹并调整合适的 Z 向距离；5） 刀具设置：机床操作刀具经管 （直径为 10 的端铣刀） 添加到主轴；6）在MDI 方式下对刀具进行对刀，并将相关参数输入到刀具库中：（ 1）主轴转动：手动输入方式 MDI PROG MDI 输入 M03 S300；循环启动；（2）试切法对刀：通过手动进给方式（J

18、OG）和手轮进给方式（HNDL）调整铣刀的位置。先对Z 向：将铣刀位置移至工件上表面，轻轻试切工件，记下此时铣床的机械坐标Z 值，将其输入到工件坐标系设定中去：参数输入（OFFSET SETING）一坐标系一在 G54 Z中输入值；再对 X向：从X向两边分别试切工件，并记下相应的机械坐标X 值，将其求平均值输入到 G54 X 中去；最后对Y 向：方法同 X 向的对刀方法，同时输入到 G54 Y 中去；（ 3）对刀完成，将铣刀退至合适位置，机床复位（RESET） 。7）程序代码输入：编辑（EDIT） PROG输入 O0817。（程序名），调用已编写完的程序文件。具体代码如下：具体代码如下：O08

19、17。G90 G80 G54 G21Y46. 。X49.。G40。X-56. 。Y26.。M03 S1000。Y-46.。X18. 。G01X56. 。Y34.。X0.Y0.Z100.F600。Y0. 。X49.。Y0.X80.Z100. 。N30 X49. 。Y38.。Z10.。Y39. 。X-36.。Z-2.。X-49. 。X-47.Y28.N10 X63.。Y-39.。N50 Y-10.Y53.。X49. 。X-24.。X-63.。Y0. 。Y-18.。Y-53.。N40 X47. 。X-49.。X63.。Y10. 。Y-26.。Y0.。X24.。X-18. 。N20 X56. 。Y18

20、. 。Y-34.。X-49.。Y-38.0X36.OX47.Y-28.。Y0.oX60.oG42G01 D01 X40.Y0.。G02 X10.Y20.R20.OG03 X0.Y30.R10.OG01 X-20. oG03 X-40.Y10.R20.OX-30.Y0.R10. oG02 X-10.Y-20.R20.OG03 X0.Y-30.R10.OG03 X40.Y-10.R20.OX30.Y0.R10.OG40 G01X50.Y0.Z2.。Z20.oY100.Z100.OG80 M05M30G03 X30.Y0.R10.OG01 X20.。8）加工：可以选择单步或自动，建议在刚开始加工零件

21、时选用单步执行: 自动（AUTO）一单步一循环启动；如果确信对刀没问题和程序编写无误，可以 取消单步，让铳床自动加工。（仿真后的零件图如下）5-2数控铳床操作数控铳床实训使用的是FANUC系统的铳床，具操作步骤如下：1）开机回原点，方法与仿真操作相同；2）工件安装（由于刀具已安装好，我们在操作时就无需再重复安装）；3）对刀及工件坐标系设定，对刀方法和工件坐标系设定同铳床仿真操作；4）调用程序加工，选择单步执行，在加工过程中如果发现问题，应立即将 加工倍率旋钮调至“ 0”位置；5）将铳刀退至合适位置，按下急停按钮，操作结束。6、数控铳床加工中心介绍加工中心（简称CNC）,是由机械设备与数控系统组

22、成的使用于加工复杂形 状工件的高效率自动化机床。加工中心备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件 一次装火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、链、铳、较、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。数控实训心得体会15 天的时间转眼即逝，这次暑期实训让我明白了课本上学的知识都是最基本的知识，不管现实情况怎样变化，抓住了最基本的就可以以不变应万变。如今有

23、不少学生实习时都觉得课堂上学的知识用不上，出现挫折感，可我觉得， 要是没有书本知识作铺垫，又哪能应付瞬息万变的社会呢 ?经过这次数控实训实训， 虽然时间很短， 可我学到的却是我一个学期都难以了解的。通过这次暑假数控实训的经历,使我学到和懂得了许多。数控机床将不再神秘， 我们的知识也不再仅仅停留在书本上了，总之， 这次难忘的暑假实训经历使我获益良多 ,对我将来的发展具有十分积极的作用。很快我们就要步入社会， 面临就业了， 就业单位不会像老师那样点点滴滴细致入微地把要做的工作告诉我们， 更多的是需要我们自己去观察、学习。不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。随着科学的迅猛发展，新技术的广泛应用，会有很多领域是我们未曾接触过的，只有敢于去尝试才能有所突破，有所创新。就像我在实训中接触到的零件的加工， 虽然它的危险性很大， 但是要亲自去操作而且要作出成品，这样就锻炼了我敢于尝试的勇气。在课堂上学习数控专业知识大部分都是理论知识， 所以我很珍惜这次实训机会，认真的听老师的讲解