数控铣床编程实验指导书

数控铣床编程实验

指导书毛云秀编写沈阳工程学院机械工程系金工实习厂2007-12-19

实验一数控铣床基本知识1、实验目的（1）了解数控铣床的组成及各部分作用；（2）了解数控铣床的面板及各部分使用方法2、实验内容（1）数控铣床的组成数控铣床的基本组成见图1，它由床身、立柱、主轴箱、工作台、滑鞍、伺服电机、伺服装置、数控系统等组成。床身用于支撑和连接机床各部件。主轴箱用于安装主轴。主轴下端的锥孔用于安装铣刀。当主轴箱内的主轴电机驱动主轴旋转时，铳刀能够切削工件。主轴箱还可沿立柱上的导轨在Z向移动，使刀具上升或下降。工作台用于安装工件或夹具。工作台可沿滑鞍上的导轨在X向移动，滑鞍可沿床身上的导轨在Y向移动，从而实现工件在X和Y向的移动。无论是X、Y向，还是Z向的移动都是靠伺服电机驱动滚珠丝杠来实现。伺服装置用于驱动伺服电机。控制器用于输入零件加工程序和控制机床工作状态。控制电源用于向伺服装置和控制器供电。（2）数控机床面板1）数控系统面板0V\|*V'TqF1)'BCTftLALT二8怙•20-!&EL■—-CANCELUjnEl>▲■Q?=.£：■►ENDV二7POItXJM權伽2屮cumi按键功能按键功能1諭ml报警应答键凹通道转换键團信息键Ifl未使用1U>II曲阳1翻页键H光标键选择/转换键團加工操作区域键程序操作区域键濟曲1参数操作区域键程序管理操作区域键E1报警/系统操作区域键T冋字母键上档键转换对应字符数字键上档键转换对应字符111上档建H控制键冋替换键Id空格键B退格删除键冋删除键S插入键同制表键lx]回车/输入键2）机床控制面板

按键功能按键功能詡增量选择键IWrl|偏」手动参考点日1自动方式单段画MDA主轴正转主轴反转主轴停数控启动士Z轴点动+xj-x：X轴点动FVLdY轴点动快进键0复位键回数控停止急停按钮PSIKjKI进给速度修调主轴速度修调实验二工件坐标系的建立1、实验目的（1）了解数控铣床的安全操作规程；（2）了解数控铣床的操作方法；（3）掌握建立工件坐标系的方法及步骤2、实验原理22（2） 以毛坯棱边A为工件坐标系的原点，则有：X二X2+d Y二Y1+d Z二Z0式中：d为刀具半径；3、实验步骤（1）接通电源在确认急停按钮已经按下后，打开机床的总电源开关。此时数控系统和驱动系统均加电并进入系统引导。在机床控制面板上“伺服禁止”按钮上的指示灯亮时，表示系统引导完成。（2）返回机床的参考点参考点为机床的测量基准。机床在每次上电后必须进行一次返回参考点。机床回完参考点后，坐标的软限位生效，丝杠螺距误差补偿生效。返回参考点步骤：将机床操作面板上的工作方式选择开关拨到“回参考点”工作方式。选坐标轴（为避免工作台上的工件与主轴发生碰撞，应首先选择Z轴返回参考点）。按一下“正向点动键”，返回参考点开始。注意：进给倍率开关在返回参考点时起作用。（3） 建立工件坐标系（以选择中心点为工件坐标系原点为例）选择“手动”工作方式，将刀具运动到工件附近。选择“增量”工作方式，将刀具运动到工件表面以下，以0.001的进给倍率接触到工件侧面，用塞尺检测松紧度是否合适，如果合适，则记下屏幕显示值，即XI；抬起刀具，将刀具运动到工件另一侧，用同样的方法接触工件侧面，记下屏幕显示值，即X2。用公式计算即可得出工件坐标系X的坐标值。按步骤②的操作方法，得出工件坐标系Y的坐标值。将刀具抬起，运动到工件上表面，以0.001的进给倍率接触到工件上表面，用塞尺检测松紧度是否合适，如果合适，则记下屏幕显示值，即Z0。按MDA面板上的“offsetparameter”键，选择“可设定的零点偏置”项，在“G54〜G59”任何一栏中填入计算出的X、Y、Z值。注意：填入的是哪一栏，在以后的程序中就要用到这个零点偏置。（4）关断电源在确认急停按钮已经按下后，关闭机床的总电源开关。实验三简单轮廓零件的加工1、实验目的（1）了解数控铣床的操作方法；（2）掌握建立工件坐标系的方法及步骤（3）掌握简单轮廓零件的编程方法；零件程序：N001G54M3T1D1F200;N002G0Z20;N003G41X0Y0N004G1Z-5N005Y50;(A—B)N006G2X35.455Y79.5CR=30;(B—C)N007G1X141.818Y59.833;(C—D)N008G2X150Y50CR=10;(D—E)N009G1X150Y30;(E—F)N010G2X140Y20CR=10;(F—G)N011G1X70Y20;(G—H)N012G3X50Y0CR=20;(H—I)N013G1X0Y0RND=20;(I—A)N014G0Z20;N015M30;3、实验步骤开机：按下“急停”按钮，打开主电源。选择工作方式为“手动RFP”，手动回参考点。(3)按照实验一的操作方法，确定工件坐标系原点。按MDA面板上的“offsetparameter”键，选择“刀具表”项，将刀具半径填入T1中的D1中，按“position”键返回到加工界面。选择工作方式为“MDA”，将程序输入到数控系统中，并保存(假设程序名为JK1)。按MDA面板上的“program”键，找到文件名为“JK1”的程序，选择执行。选择工作方式为“自动”，选择“程序控制”项，点选“程序模拟”和“空运行进给”，然后按“返回”。选择“模拟”项，按机床操作面板上的“程序启动“键，检查模拟出的图形是否与零件图形一致。如果一致，则选择“程序控制”项，取消“程序模拟”和“空运行进给”的选择，然后按“返回”。加工：按机床操作面板上的“程序启动“键。(9)加工完毕后，按下“急停”按钮，然后关闭主电源。实验四固定循环的应用1、实验目的（1）掌握数控铣床的操作方法；（2）了解固定循环的应用范围和编程方法1102、实验图纸110"A170零件程序：N001G54M3T1D1F200;N002G0Z20; 制图N003X0Y0; 校核N004P0CKET4（10,0,l,-12,35,0,0,5,0,0,200,100,l,21,8,0,0,2,l）；铳中心圆形槽N005MCALLCYCLE82（10,0,1,-15,,2）；调用钻孔循环N006X-55Y35;钻孔1N007X55Y55;钻孔2N008MCALL;取消调用N009GOX-45Y-35消除反向间隙N010MCALLCYCLE82（10,0,1,-15,,2）；调用钻孔循环NO11X-55Y-35;钻孔3NO12X55Y-35;钻孔4N013MCALL；取消调用NO14GOZ2O;NO15M3O;3、实验步骤（1）开机：按下“急停”按钮，打开主电源。（2）选择工作方式为“手动RFP”，手动回参考点。（3）按照实验一的操作方法，确定工件坐标系原点。（4）按MDA面板上的“offsetparameter”键，选择“刀具表”项，将刀具半径填入T1中的D1中,按“position”键返回到加工界面。

（5） 选择工作方式为“MDA”，将程序输入到数控系统中，并保存（假设程序名为AB1）。（6） 按MDA面板上的“program”键，找到文件名为“AB1”的程序，选择执行。（7） 选择工作方式为“自动”，选择“程序控制”项，点选“程序模拟”和“空运行进给”，然后按“返回”。选择“模拟”项，按机床操作面板上的“程序启动“键，检查模拟出的图形是否与零件图形一致。如果一致，则选择“程序控制”项，取消“程序模拟”和“空运行进给”的选择，然后按“返回”。（8） 加工：按机床操作面板上的“程序启动“键。（9）加工完毕后，按下“急停”按钮，然后关闭主电源。4、实验中所用到的代码及其含义（1）CYCLE82（RTP,RFP,SDIS,SP,DPR,DTB）；沉孔RTP返回平面（绝对值）RFP参考平面（绝对值）SDIS安全间隙（无符号）DP最后钻孔深度（绝对值）DPR相当于参考平面的最后钻孔深度（无符号）DTB最后钻孔深度时的停顿时间（断屑），单位：秒2）圆形槽（凹槽）POCKET4(_RTP,_RFP,_SDIS,_DP,_PRAD,_PO,_PA,_MID,_FAL,_FALD,_FFP1,_FFD,_CDIR,_VARI,_MIDA,AP1,AD,RAD1,DP1)RTP返回平面（绝对值）RFP参考平面（绝对值）SDIS安全间隙（添加到参考平面，无符号）DP槽深（绝对值）PRAD槽半径PO槽中心点（绝对值），平面第一坐标轴PA槽中心点（绝对值），平面第二坐标轴MID最大进给深度（无符号）FAL槽边缘的精加工余量（无符号）FALD槽底的精加工余量（无符号）FFP1端面加工进给率FFD深度进给进给率CDIR铳削方向（无符号）0=顺铳（主轴方向）1=逆铳2-用于G2（独立于主轴方向）3=用于G3VARI加工类型UNITSDIGIT值：1=粗加工2=精加工TENSDIGIT值：0=使用G0垂直于槽中心1=使用G1垂直于槽中心2=沿螺旋状3=沿槽纵向轴摆动MIDA在平面的连续加工中作为数值的最大进给宽度AP1槽半径的空白尺寸AD距离参考平面的空白槽深尺寸RAD1插入时螺旋路径的半径（相当于刀具中心点路径）DP1沿螺旋路径插入时每转（360度）的插入深度

实验五极坐标系的应用1、实验目的（1）掌握极坐标系的应用范围；（2）熟练掌握极坐标系的指令形式及编程方法；2、实验原理（1）功能：通常情况下一般使用直角坐标系，但工件上的点也可以用极坐标定义。如果一个工件或一个部件，当其尺寸以到一个固定点（极点）的半径和角度来设定时，往往就使用极坐标系。（2）指令形式G110定义极点相对于上次编程的设定位置，在平面中。G110X„Y… 直角坐标系下G110RP=„AP…极坐标系下，单独程序段Gill定义极点相对于当前工件坐标系的零点，在平面中。GillX„Y„ 直角坐标系下GillRP=„AP„极坐标系下，单独程序段G112定义极点相对于最后有效的极点，平面不变。Gll2X„Y„ 直角坐标系下Gll2RP=„AP„极坐标系下，单独程序段（3）说明如果没有定义极点，则当前工件坐标系的零点就作为极点使用。可在极坐标系下使用的G代码：GO、Gl、G2、G3。3、实验图纸（1）以H为极坐标系原点：A点坐标为：AP=ll3.578 RP=25;B点坐标为：AP=-113.578 RP=25;（2）以I为极坐标系原点：C点坐标为：AP=-113.578 RP=15;D点坐标为：AP=113.578 RP=15;零件程序：N001G54M3T1D1F200;N002G0Z20;N003X35Y40;N004G111X35Y40定义H点为极点N005G41AP=-113.578RP=15运动到C点N006G1Z-8N007G2AP=113.578RP=15；运动到D点N008G111X60Y40;定义I点为极点N009G1AP=113.578RP=25;运动到A点N010G2AP=-113.578RP=25;运动到B点N011G111X35Y40;定义H点为极点N012G1AP=-113.578RP=15;运动到C点N013G0Z20;N014M30;4、实验步骤（1）开机：按下“急停”按钮，打开主电源。（2） 选择工作方式为“手动RFP”，手动回参考点。（3） 按照实验一的操作方法，确定工件坐标系原点。（4） 按MDA面板上的“offsetparameter”键，选择“刀具表”项，将刀具半径填入T1中的D1中，按“position”键返回到加工界面。（5） 选择工作方式为“MDA”，将程序输入到数控系统中，并保存（假设程序名为AB1）。（6） 按MDA面板上的“program”键，找到文件名为“AB1”的程序，选择执行。（7） 选择工作方式为“自动”，选择“程序控制”项，点选“程序模拟”和“空运行进给”，然后按“返回”。选择“模拟”项，按机床操作面板上的“程序启动“键，检查模拟出的图形是否与零件图形一致。如果一致，则选择“程序控制”项，取消“程序模拟”和“空运行进给”的选择，然后按“返回”。（8） 加工：按机床操作面板上的“程序启动“键。（9）加工完毕后，按下“急停”按钮，然后关闭主电源。实验六镜像、坐标系的平移和旋转1、实验目的（1）掌握镜像、坐标系的平移和旋转的应用范围；（2）熟练掌握镜像、坐标系的平移和旋转的指令形式及编程方法；2、实验原理（1）功能：如果在工件上在不同的位置有重复出现的形状或结构，则可以采用镜像、坐标系的平移3、实验图纸—33、实验图纸—315和旋转。2）指令形式TRANS(ATANS)重复形状或结构时可编程零点偏置TRANSX„Y„Z…;强制偏移ATRANSX„Y„Z„；附加当前指令偏移单独程序段后无数值为取消ROT(AROT)当前平面中旋转ROTRPL=…度；强制旋转AROTRPL=…度；附加当前指令旋转单独程序段后无数值为取消MIRROR(AMIRROR)以坐标轴镜像工件几何尺寸MIRRORX0Y0Z0；以某轴强制镜像AMIRRORX0Y0Z0；以某轴附加当前指令镜像单独程序段后无数值为取消零件程序：主程序：NOOlJK1;调用子程序N002MIRRORX0;沿着X轴镜像NOO3JK1;调用子程序NOO4MIRRORYO;沿着Y轴镜像NOO5JK1;调用子程序N006AMIRRORXO;附加镜像N007JK1；调用子程序NOO8MIRROR;取消镜像NOO9M3O;子程序(JK1)：NOO1G54M3T1D1F2OO;NOO2GOZ2O;NOO3G41XOYO;NOO4X1O;NOO5G1Z-3;NOO6Y2O;NOO7X2OY3O；NOO8X45Y3ORND=15;NOO9X45Y1O;NO1OX1OY1O;NO11GOZ2O;NO12RET;主程序：N001AB1;调用子程序N002TRANSX10Y45;坐标系偏移NOO3AROTRPL=2O;附加偏移后旋转N004AB