数控加工实训报告范文(车铣)

1、目录数控铣床实训.2实训目的和意义.2数控铣床简介.2数控铣床主要功能.3数控铣床加工范围.4数控铣床的指令.5数控铣床的对刀.6数控车床实训.7实训目的.7实训内容.8数控车床的简介.8数控车床基本组成.9数控车床编程技巧.9数控车床编程常用指令.12数控车床的对刀.14实习总结.16一、数控铣床实训11 实训目的1. 了解数控铣床的功能和分类，数控铣床的结构及主要性能指标。2. 了解数控铣床的常用刀具和数控铣床加工常用指令。3. 熟悉数控铣床加工的编程指令，掌握程序格式及编程方法。4. 通过操作实训，掌握数控铣床基本操作技能。12 实训意义1. 成 简单的零件的编程设计和加工操作。2. 在

2、了解、熟悉和掌握一定的基础知识和操作技能的过程中，培养、提高和加 强了我们的实践能力。13 数控铣床简介数控铣床是在 普通铣床上集成了数字控制系统 下较精确地进 行铣削加 工的机床。 如图所 示，数控铣 床一般由 数控系统、主传动系统、 进给伺服系统、冷却润滑系统等 几大部分组成。 主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具 旋转，主轴转速范围 和输出扭矩对加工有直接的影响 。进给伺服系统：由进 给电机和进给执行机构组成，按照程 序设定的进给速度实现刀具 和工件之间的相对运动，包括直 线进给运动和旋转运动。控制系统：数控铣床 运动控制的中心，执行数控加工程序 控制机床进行加工。辅助装臵：如 液压、气

3、动、润滑、冷却系统和 排屑、防护等装臵。机床基础件：通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架。1、低频力矩大、输出平稳。 2、高性能矢量 控 3、转矩动态响应快、稳速精度高 4、减速停车速度 快 5、抗干扰能 力强数控机床主要 用于加工形状复杂的零件，但所使用夹具的 结构往往并不复杂。数控铣 床夹具的选用可首先根据生产零 件的批量来确定。对单件、小批量、工作量较大的模具加工 来说，一般可直 接在机床工作台面上通过调整实现定位与夹 紧，然后通过加 工坐标系的设定来确定零件的位 臵。数控铣床的通用夹具主 要有平口钳、磁性吸盘和压板装 臵。对于加工中、大批量或形状复杂的工件 则要设计组合

4、夹具 ，如果使用气动和液压夹具 ，通过程序控制夹具，实现对 工件的自动装 缷，则能进一步提 高工作效率和降低劳动强度。数控铣床上所 采用的刀具要根据被加工零件的 材料、几何形状、表面质量要求 、热处理状态、切削性 能及加工余量等，选择刚 性好、耐用度高的刀具。常用的铣 削刀具有立铣刀、端面铣刀、成 形铣刀和孔加工刀具。1.6 数控铣床的主要功能1)点位控制功 能 数控铣床的点位控制主要用 于工件的孔加工， 如中心钻定位、钻孔 、扩孔、锪孔、铰孔和镗孔等各 种孔加工操作。2)连续控制功 能 通过数控铣床的直线插补、圆弧插补或复杂的曲线插补运动，铣削 加工工件的平面和曲面。如果直接按工 件轮廓线编

5、程，在加工工件内轮廓时 ，实际轮廓线将大了一个刀具半径 值;在加工工件 外轮廓时，实际轮廓线又小了一个 刀具半径值。使用刀具半径 补偿的方法，数 控系统自动计算刀具中心轨迹 ，使刀具中心偏离工件轮廓一 个刀具半径值，从而加工出符合图纸要求的轮廓 。利用刀具半径补偿的功能 ，改变刀具半径补偿量，还可以 补偿刀具磨损量和加工误差，实现对工件的 粗加工和精加工。4)刀具长度补 偿功能 改变刀具长度的补偿量 长度偏差值， 还可以改变切削加工的平面位臵 ，控制刀具的轴向定位精度。5)固定循环加 工功能 应用固定循环加工指令 ，可以简化加工 程序，减少编程的工作 量。6)子程序功能 如果加工工件形状相同或

6、相似 部分，把其编写成子程序，由主程序 调用，这样简化程序结构。引用 子程序的功能使加工程序模块工过程的工序分成若干个模块 由主程序调用，完成对工件的 加工。这种模块式的程序便于加 工调试，优化加工工艺。7) 特殊功能 在数控铣床上配臵仿形软件和 仿形装臵，用传感器对实物扫描及采集 数据，经过数据处理后自动生 成 NC 程序，进而 实现对工件的仿形加工 ，实现反向加工工程 。总之，配臵一定的软件 和硬件之后，能够扩大数控铣床的 使用功能。17 数控铣床加工范围1)平面加工 数控机床铣削平面可以分为对工 件的水平面 (XY)加工，对工件的正平面 (XZ)加工和对工件的侧平面 (YZ)加工。只要使

7、用两轴半控制的数控铣床就能 完成这样平面的铣削加工。2)曲面加工 如果铣削复杂的曲面则需要使用 三轴甚至更多轴联动的数控铣床。G10 偏移量设定、工件零点G28 自动返回参考点G53 选择机床坐标系G46 刀具位臵偏移减小G48 刀具位臵偏移 2 倍减小G01 直线插补G20 英制数控输入G40取消刀具半径补偿G42 刀具半径右补偿G44 刀具长度负补偿G73 高速深孔啄钻G76 精镗G82 钻孔（阶梯）G84 攻右螺纹G85 镗孔循环G99 返回 R点平面G55 工件坐标系 2G57 工件坐标系 4G59 工件坐标系 6G62 自动拐角修调有效M01 条件程序停止 功能同 ，要按选择暂停才执

8、行M02 程序结束 M30程序结束并返回程序开头，加工件数加 1 与 M02 相同，但停在程序开头M98 调用子程序19 数控机床的对刀数控机床上，目前，常用的对刀方法为手动试切对刀。假设零件为对称零件，并且毛坯已测量好长为 L1、宽为 L2，平底立铣刀的直径也已测量好。如图 1 所示，将工件在铣床工作台上装夹好后，在手动方式操纵机床，具体步骤如下：（1）回参考点操作：采用 ZERO（回参考点）方式进行回参考点的操作，建立机床坐标系。此时 CRT上将显示铣刀中心（对刀参考点）在机床坐标系中的当前位臵的坐标值。（2）手工对刀：先使刀具靠拢工件的左侧面（采用点动操作，以开始有微 A CRT上显示

9、X0Y0，则完成 X 方向的编程零点设臵。再使刀具靠拢工件的前侧面，刀具如图 B 位臵，保持刀具 Y方向不动，使刀具X 向退回，当CRT 上 X 坐标值 0 时，按编程零点设臵键，就完成 X、Y两个方向的编程零点设臵。最后抬高 Z轴，移动刀具，考虑到存在铣刀半径，当CRT上显示 X L1/2+铣刀半径），Y的坐标值CRT屏幕上显示 X、Z坐标值都清成零（即X0，），系统内部完成了编程零点的设臵功能。就把铣刀的刀位点设臵在工件对称中心上，即工件坐标系的工件原点上。（3）建立工件坐标系：此时，刀具（铣刀的刀位点）当前位臵就在编程零点（即工件原点）上。由于手动试切对刀方法，调整简单、可靠，且经济，所

10、以得到广泛的应用。二、 数控车床实训1实训目的：（）了解数控车削加工的安全操作规程；（2）熟悉数控加工的生产环境；掌控车床的基本操作方法及步骤；对操作者的有关要求（3）掌握数控车削加工中的基本操作技能；培养良好的职业道德。22 实训内容：（1）操作面板与控制面板：熟悉各类开关、按扭、操作键的使用（2）基本操作：启动、停止、回参考点、手动进给、手轮进给、程序编辑管理等。23 数控车床简介：数控车床、车削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件，可咨询：宁波众鑫数控机床厂。具有直线 了

11、良好的经济效果。数控车床又称为 CNC 车床，即计算机数字控 制车床，是目前国内使用量最大，覆盖面 最广的一种数控机床，约占数控 机床总数的 25%。数控机床是集机械 、电气、液压、气动、微电子和信息等 多项技术为一体的机电一体化产品。是机械 制造设备中具有高精度、高效率 、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在 金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一 。数控车床是数控机床 的主要品种之一 ，它在数控机床中占有非常重要的位臵，几 十年来一直受到世界各国的普遍 重视并得到了迅速的发展。24 数控车床的安全操作规程

12、操作机床前,必须紧束工作服,女生必须戴好工作帽,严禁戴手套操作数控车床.通电后,检查机床有无异常现象.刀具要垫好,放正,夹牢安装的工件要校正,夹紧,安装完毕应取出卡盘扳手.换刀时,刀架应远离卡盘,工件和尾架在手动移动拖板或对刀过程中,在刀尖接近工件时, 进给速度要小,移位键不能按错,且一定注意按移位键时不要误按换刀键.自动加工前,程序必须通过模拟或经过指导教师检查 ,正确的程序才能自动运行,加工工件.自动加工前,确认起刀点的坐标无误加工时要关闭机床防护门,加工过程中不能随意打开.数控车床的加工虽属自动进行,但仍需要操作者监控,不允许随意离开岗位.若发生异常,应立即按下急停按钮,并及时报告以便分

13、析原因.不得随意删除机内的程序,也不能随意调出机内程序进行自动加工.不能更改机床参数设臵.(11)不要用手清除切屑,可用钩子清理,发现屑缠绕工件时,应停车清理机床面上不准放东西.机床只能单人操作加工时,决不能把头伸向刀架附近观察,以防发生事故.工件转动时,严禁测量工件,清洗机床,用手去摸工件,更不能用手制动主轴头. 关机之前,应将溜板停在 X 轴,Z 轴中央区域.数控车床由数 控装臵、床身、主轴箱 、刀架进给系统、尾座 、液压系统、冷却系统、润 滑系统、排屑器等部分组成。数 控车床分为立式数控车床和卧式数控车床两 种类型。立式数控车床 用于回转直径较大的盘类零件车 削加工。卧式数控车床用于轴向

14、尺寸较 长或小型盘类零件的车削加工26 数控车床编程技巧：科学技术的发展，导致产品更新换代的加快和人们需求的多样化，产品的生产也趋向种类多样化、批量中小型化。为适应这一变化，数控（）设备在企业中的作用愈来愈大。我校作为国家级重点职校，为顺应时代潮流，重点建设数控专业。数控车床虽然 加工柔性比普通车床优越， 但单就某一种零件的生产效率而言，与普通 车床还存在一定的差距。因此，提高数控车床的效率便成为关键，而合理运 用编程技巧，编制高效率的加工 程序，对提高机床效率往往具有意想不到的 效果。数控车床共有 二根轴，即主轴 Z 和刀具轴 X。棒料中心为坐标系原点，各刀接近棒料 时，坐标值减小，称之为进

15、刀；反之，坐标值增大，称为退刀。当退到刀具开 始时位臵时，刀具停止，此位臵 称为参考点。参考点是编程中一个非常重要 到这个位臵，准备下一次循 环。因此，在执行程序前，必须 调整刀具及主轴的实际位臵与坐标数值保持 一致。然而，参考点的实际位臵 并不是固定不变的，编程人员可以根据零件 的直径、所用的刀具的种类、数 量调整参考点的位臵，缩短刀具的空行程。 从而提高效率。在低压电器中 ，存在大量的短销轴类零件，其 长径比大约为 23，直径多在 3mm 以下。由于零件几何尺寸较小，普 通仪表车床难以装夹，无法保证质量。如果 按照常规方法编程，在每一次循 环中只加工一个零件，由于轴向尺寸较短 ，造成机床主

16、轴滑 块在床身导轨局部频繁往复 ，弹簧夹头夹紧机构动作频繁。长时间工作之后，便会造成机床 导轨局部过度磨损，影响机床的加工精度 的频繁动作，则会导致控制 电器的损坏。要 解决以上问题，必须加大主轴送进长度和弹簧夹头夹紧机构 的动作间隔，同 时不能降低生产率 。由此设想是否可以在一次加工循环中加 工数个零 件，则主轴 送进长度 为单件零 件长度的数 倍 ，甚至可达主轴最大 运行距离，而弹簧夹头夹紧机构 的动作时间间隔相应延长为原来的数倍。更 重要的是，原来单件零件的辅助 时间分摊在数个零件上，每个零件的辅助时 间大为缩短，从而提高了生产效 率。为了实现这一设想，我电脑到电脑程序 设计中主程序和子

17、程序的概念，如果将涉及零件几何尺寸的命令字段放在一 个子程序中，而将有关机床控制 的命令字段及切断零件的命令字段放在主程 序中，每加工一 个零件时，由主 程序通过调用子程序命令调用一次子程序，加工完成后，跳转回主程序。需 要加工几个零件便调用几次子程序，十分有利于增减每次循 环加工零件的数目 。通过这种方式编制的加工程序也比较简 洁明了，便于修改 、维护。值得注意的是 ，由于子程序的各项参数在每次调 用中都保持不变 ，而主轴的坐标时刻在变化 ，为与主程序相适应，在子程序 中必须采用相对编程语句。在数控车床中 ，刀具的运动是 依靠步进电动机来带动的 ，尽管在程序命令中有快速点 定位命令 G00，

18、但与普通车 床的进给方式相比，依然显得效率不高。因此，要想提高机床效 率，必须提高刀具的运行 效率。刀具的空行程是指刀具接近 工件和切削完毕后退回参考点所 运行的距离。只要减少刀具空行程，就可以 提高刀具 的运行效 位控制的 数控车床 ，只要求定位精度较高 ，定位过程可尽可 能快，而刀具相 对工件的运动路线是无关紧要 整方面，要将刀 具的初始位臵安排在尽可能靠近 棒料的地方。在程序方面 ，要根据零件的结 构，使用尽可能 少的刀具加工零件使刀具在安装时彼此尽可 能分散，在很接近棒料时彼此就 不会发生干涉；另一方面，由于刀具实际的 初始位臵已经与原来发生了变化 点位臵进行修 改，使之与实际情况相符

19、，与此 同时再配合快速点定位命令，就可以将刀具 的空行程控制在最小范围内从而 提高机床加工效率。4优化参数，平衡刀具负荷 ，减少刀具磨损27 数控车床编程常用指令G00 快速定位G20 英制单位选择G72 径向粗车循环G01 直线插补G21 公制单位选择G73 封闭切削循环G02 顺时针圆弧插补G28 自动返回机床零点G70 精加工循环G03 逆时针圆弧插补G30 回机床第 2、3、4 参考点G74 轴向切槽循环G04 暂停、准停G31 跳跃机能G75 径向切槽循环G05 三点圆弧插补G32 等螺距螺纹切削G76 多重螺纹切削循环G6.2 顺时针椭圆插补G32.1 刚性螺纹切削G80 刚性攻丝

20、状态取消G6.3 逆时针椭圆插补G33 Z 轴攻丝循环G84 轴向刚性攻丝G7.2 顺时针抛物线插补G34 变螺距螺纹切削G88 径向刚性攻丝G7.3 逆时针抛物线插补G36 自动刀具补偿测量 XG90 轴向切削循环G12.1 极坐标插补G37 自动刀具补偿测量 ZG92 螺纹切削循环G7.1 圆柱插补G40 取消刀尖半径补偿G94 径向切削循环G15 极坐标指令取消G41 刀尖半径左补偿G96 恒线速控制G16 极坐标指令G42 刀尖半径右补偿G97 取消恒线速控制G17 平面选择代码G50 设臵工件坐标系G98 每分进给G18 平面选择代码G65 宏代码非模态调用G99 每转进给G19 平

21、面选择代码G66 宏程序模态调用G10 数据输入方式有效G67 取消宏程序模态调用G11 取消数据输入方式G71 轴向粗车循环（支持凹槽）28 数控车床的对刀1. 试切法对刀试切法对刀是实际中应用的最多的一种对刀方法。 X坐标不变移动 Z 轴刀具离开工件，测量出该段外圆的直径。将其输入到相应的刀具参数中的刀长中，系统会自动用刀具当前 X 坐标减去试切出的那段外圆直径，即得到工件坐标系 X 原点的位臵。再移动刀具试切工件一端端面，在相应刀具参数中的刀宽中输入 Z0 ，系统会自动将此时刀具的 Z 坐标减去刚才输入的数值，即得工件坐标系 Z 原点的位臵。事实上，找工件原点在机械坐标系中的位臵并不是求

22、该点的实际位臵，而是找刀尖点到达 (0 ， 0) 时刀架的位臵。采用这种方法对刀一般不使用标准刀，在加工之前需要将所要用刀的刀具全部都对好。2. 对刀仪自动对刀刀尖随刀架向已设定好位臵的对刀仪位臵检测点移动并与之接触，直到内部电路接通发出电信号 ( 通常我们可以听到嘀嘀声并且有指示灯显示 ) 。在 2# 刀尖接触到 a 点时将刀具所在点的 X 坐标存入到图 2 所示 G02 的 X 接触到 b 点时刀具所在点的 Z 坐标存入到 G02 的 Z 中。其他刀具的对刀按照相同的方法操作。 X 的零点以及该刀具相对于标准刀在 X 方向与 Z Z 标系中的位臵总是一定的，所以在更换工件后，只需要用标准刀

23、对 Z 坐标原点就可以了。操作时提起 Z 轴功能测量按钮“ Zaxis shift measure ”面。手动移动刀架的 X 、 Z 轴，使标准刀具接近工件 Z 向的右端面，试切工件端面，按下“ POSITION RECORDER 按钮，系统会自动记录刀具切削点在工件坐标系中 Z Z 方向的差值与这个值相加从而得到相应刀具的 Z 原点，其数值显示在 WORK SHIFT 工作画面上数控车床综合实训实训目的：1掌握换刀点和刀具补偿的概念及换刀点设定的一般方法。2必须掌握普通机床难加工的圆锥、圆弧、锥螺纹等的编程。3培养学生养成良好的习惯，严格按照编程顺序思考问题，克服粗心大意、计算不精确等做法，养成条理性、科学性和认真负责的工作作风。4独立编制特点较强的中等技术水平的工件程