2022年数控技术分析方案 .pdf

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1、数控技术实验报告学 院班 级学 号姓 名成 绩井冈山大学机械系2018年 03 月精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 17 页注 意 事 项数控操作实验是数控技术课程的组成部分之一，对于培养学生理论联系实际和实际动手能力具有极其重要的作用。因此，要求每个学生做到：一、每次实验前要认真预习，并在实验报告上填写好实验目的和所用实验设备；二、实验前，每人必须配合实验指导老师在实验室记录本上做好相关记录；三、实验中要遵守实验规则，爱护实验设备，仔细观察实验现象，认真记录实验数据；四、在实验结束离开实验室前，必须认真仔细清点整理实验仪

2、器和实验设备，经实验指导教师检查后后方可离开实验室；五、实验结束后，要及时对实验数据进行整理、计算和分析，填写好实验报告，并上交授课教师批阅。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 17 页2 / 17 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 17 页1 / 17 实验一数控车床的认识实验日期 2018年 04月10日同组成员指导教师签字）一、实验目的1了解数控车削加工工件坐标的设定方法；2掌握数控车床操作面板上常用按键的功能；3掌握数控车床的基本操作方法。二、实

3、验设备 规格、型号）1 CAK3675V 数控车床；2 CAK3275V 数控车床；3 Fanuc 0i-mate TC数控系统。三、实验记录及数据处理1. 熟 悉Fanuc 0i前 置 刀 架 数 控 车 床 的 操 作 面 板 ， 依 次 解 释、等的功能。依次的功能为：按键功能按键功能显示坐标位置。显示程序屏幕。显示偏置 /设置屏幕。取消键，用于删除最后一个进入输入缓存区的字符或符号。输入键，用于输入工件偏移值、刀具补偿值纯数值），如 3.58。显示用户宏程序/图形轨迹显示替换键。插入键，输入指令字、程序段，如G01X23.5。删除键。复位键，用于使CNC复位或取消报警等。自动运行远程执

4、行编辑手动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 17 页2 / 17 按键功能按键功能MDI 手动脉冲单节手动脉冲单节忽略主轴正转、停止、反转控制按钮选择性停止循环启动机械锁定循环停止试运行回参考点进给保持2数控车削加工工件坐标系设定方法有哪些？并作简述说明。答： 数控车床设置工件坐标系的方法有三种：（1）使用刀具偏执功能设置工件原点，即直接使用Txxxx 指令建立工件原点；（2）使用 G50指令建立工件原点，其格式为G50X_Z_ ；（3）使用 G54G59中的一个指令设定工件原点，其编程格式为：G54/G55/G56/G5

5、7/G58/G59。3数控车床为什么要回零？回零顺序是？答： 回零的原因：目前，大多数数控机床均采用增量式位置检测装置来做位置环反馈元件，当机床在断电状态时NC 系统会失去对机床坐标系值的记忆，因此每次机床重新通电之初，必须手动操作返回机床参考点一次，恢复记忆，以便进行自动加工。对于前置刀架的数控车床来说，为了防止刀具与尾座套筒的碰撞，回零时应该注意先对 X 轴回零，再对Z 轴回零。实验二数控车床编程与加工演示实验实验日期 2018 年 05 月 15 日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 17 页3 / 17 同组成员指导

6、教师签字）一、实验目的1掌握 Fanuc 0i数控车床的操作方法；2掌握基本的数控车床编程方法；3掌握数控车床的对刀方法。二、实验仪器与设备1计算机；2数控加工仿真系统：Fanuc 0i标准平床身前置刀架数控车床。三、实验内容简述1. 手工编程与操作。从图 1-1、1-2和1-3中任选其一，请编制数控车削加工程序分别使用绝对值、增量值两种方式编程）。走刀量F自定，车斜面及倒棱时走刀量适当减小。图 1-1 图 1-2 图 1-3 1）根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线答： 以图 1-1 为例介绍。工艺方案：端面加工倒角30 的外圆 R15的圆弧 60 的外圆。其中，端面加工采用G

7、94端面循环进行加工；外形粗加工采用G71复合循环，外形精加工采用 G70复合循环。2）选择机床设备选用Fanuc 0i 标准平床身前置刀架数控车床。3）选择刀具假设仅选用95偏刀进行所有加工。4）确定切削用量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 17 页4 / 17 考虑工件材料及其精度要求，设切深d3，退刀量r 1， u0.5 ， w 0.25 ；粗加工的进给速度为1.2mm/r ，主轴转速500r/min ；精加工的进给速度为0.8mm/r，主轴转速 700r/min 。5）确定工件坐标系、对刀点和换刀点工件坐标原点设置

8、在工件的右端面圆心位置处，对刀点和换刀点为100,80 ）。6）以 Fanuc 0i数控车床为例，按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单，并加以注释。O1002。T0101。M03S500。G00X100.Z80. 。对刀点、换刀点或程序起点X66.Z6. 。端面加工的循环起始点G94X-1.5Z0F0.8 。端面加工G00X64.Z2. 。外形粗加工循环起始点G71U3.R1.。外形粗加工复合循环G71P50Q130U0.5W0.25F1.2 。N50G00X22. 。粗加工循环起始程序段G01X30.Z-2.F0.8 。Z-33.。G03X60.W-15

9、.R15. 。G01Z-70.。N130X64. 。粗加工循环结束程序段G00X100.Z80. 。M01。选择性停止T0101。M03S700。G00X64.Z2. 。G70P50Q130。精加工循环G00X100.Z80. 。M05。M30。程序结束2简述数控车床的对刀过程。1）在 MDI 键盘上点击键，再点击CRT软键 形状 ，进入形状补偿参数设定界面；再点击 CRT软键 操作 ，进入形状补偿参数设定下一级界面，如图1-4所示。2）X轴原点的对刀：在手动工作模式下，即点击，进行轴向试切后，反方向退出。注意试切深度应合适。 停止主轴转动；测量试切之后的直径a，如 52.822 。 在“”后

10、输入：X52.822 ，再点击CRT软键 测量 ，即可。3）Z轴原点的对刀：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 17 页5 / 17 同样，在手动工作模式下，进行径向试切后，反方向退出。注意试切深度应合适。在“”后输入：Z0，再点击CRT 软键 测量 ，即可。 注意： 如果工件坐标系的原点设置在工件的左端面，则在“”后输入：ZL，L 表示工件的长度值。4）T0101 补偿参数设置完毕，如图1-5 所示。图 1-4 图 1-5 3. “超程”是怎么回事？在你手动或自动调整刀架位置时，有没有出现过超程现象？怎么解除超程？答： “

11、超程”是指机床工作台、刀架或主轴超出了它的形成范围。一旦出现某一坐标轴方向上的“超程”，可以通过手动方式反方向移动相应的可移动部件，然后再按“Rest ”键可以解除“超程”故障。实验三 数控铣床的认识实验日期 2018年 5月 25日同组成员指导教师签字）一、实验目的1了解数控铣床的基本特点和机床坐标系；2熟悉 FANUC 0i Mate 数控系统应用；3掌握数控铣床常规操作方法，重点学习数控铣床回零操作、手动对刀操作、工件坐标系设定、程序输入与编辑、自动加工等操作。二、实验设备 规格、型号）1XKN 型数控铣床；2 Fanuc 0i Mate 数控系统。三、实验记录及数据处理精选学习资料 -

12、 - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 17 页6 / 17 1. 熟悉XKN 型 Fanuc 0i Mate数控铣床的操作面板，依次解释、等的功能。按钮名称功能说明机床工作方式旋钮回原点模式。当旋钮指向它时，机床处于回零模式。注意： 机床必须首先执行回零操作，然后才可以运行。自动运行模式。当旋钮指向它时，系统进入自动加工模式。或MDI 模式。当旋钮指向它时，系统进入MDI 模式，可以手动输入程序并执行指令。手动模式。当旋钮指向它时，机床处于手动模式，连续移动。110 100100010000 增量模式。当旋钮指向它时，机床处于增量工作模式。编

13、辑模式。当旋钮指向它时，系统进入程序编辑状态。主轴倍率修调旋钮用于调节主轴旋转倍率。进给倍率修调旋钮用于调节运行时的进给速度倍率。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 17 页7 / 17 按钮名称功能说明单段执行键此键在 MDI 方式或自动方式下生效。按一下该键，指示灯亮，单段执行生效。再按一下指示灯灭，单段执行取消。外挂手脉有效键此键在手动或增量状态下生效。按一下该键，指示灯亮，手脉生效；再按一下，指示灯灭，手脉取消。选择性暂停键按一下该键，指示灯亮，“M01 ” 代码有效；再按一下，指示灯灭，M01功能取消。程序跳转键按

14、一下该键，指示灯亮，程序跳转生效；再按一下，指示灯灭，程序跳转取消。循环暂停键此键在 MDI 方式或自动方式下生效。在程序运行过程中，按下此键程序运行暂停。再按 “ 循环启动键 ” 恢复运行。循环启动键此键在 MDI 方式或自动方式下生效。按下该键后，指示灯亮，加工程序开始执行。其余模式下使用无效。主轴正转键此键在手动方式下生效。按一下该键，指示灯亮，主轴正转。主轴停转键此键在手动方式下生效。按一下该键，主轴停止运转，同时键内的红灯亮。主轴反转键控制主轴反转。2数控铣削加工工件坐标系设定方法有哪些？并作简述说明。答： 数控铣床设置工件坐标系的方法有两种：1）使用 G92指令建立工件原点，其格式

15、为G92X_Y_Z_ ；2使用 G54G59中的一个指令设定工件原点，其编程格式为：G54/G55/G56/G57/G58/G59。3数控铣床为什么要回零？回零顺序是？目前，大多数数控机床均采用增量式位置检测装置来做位置环反馈元件，当机床在断电状态时NC系统会失去对机床坐标系值的记忆，因此每次机床重新通电之初，必须手动操作返回机床参考点一次，恢复记忆，以便进行自动加工。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 17 页8 / 17 对于数控铣床来说，为了防止刀具与工件或夹具碰撞，回零时应该注意先对Z 轴回零，再对X、Y轴回零。实

16、验四 数控铣床编程与加工演示实验实验日期 2018 年 5 月 28 日同组成员指导教师签字）一、实验目的1掌握 Fanuc 0i数控铣床的操作方法；2掌握基本的数控铣削编程方法；3掌握数控铣床的对刀方法。二、实验仪器与设备1计算机；2数控加工仿真系统：Fanuc 0i标准型数控铣床。三、实验内容简述1. 手工编程与操作。从图4-1和4-2 中任选其一，要求：图 4-1毛坯上下表面已经过精加工，其直径为 80mm ，长为 50mm的棒料，试编写加工凸台的加工程序。图 4-2毛坯为 120X120，厚 10mm，试编写内外轮廓的加工程序。使用刀具半径补偿指令编程，走刀量F自定。图4-1图4-2

17、1）根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线答：以图4-2 为例介绍。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 17 页9 / 17 工艺方案：如下图所示。外轮廓用左刀补，沿圆弧切线方向切入12，切出时也沿切线方向 23。内轮廓采用右刀补，45 为切入段， 64 为切出段。外轮廓加工完毕取消左刀补，待刀具至4 点，再建立右刀补。2）选择机床设备选用Fanuc 0i 标准型数控铣床。3）选择刀具选用直径 10 平底铣刀。4）确定切削用量进给速度为100mm/min，主轴转速为1500r/min 5）确定工件坐标系、对刀点

18、和换刀点工件原点设定位置如上图所示。对刀点和程序起点设置在-50,-50,140）处。6）以 Fanuc 0i数控铣床为例，按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单，并加以注释。O4004。G54G00X-50.Y-50.Z140.S1500M03 。建立工件原点，设定程序起点，主轴正转G00X20.Y-44.Z2. 。G01Z-4.F100。G41G01X0Y-40.D01 。建立刀具半径左补偿G02I0J40.。整圆加工G40G01X-20.Y-44. 。取消刀具半径补偿G00Z2.。X0Y15. 。G01Z-4.。G42X0Y0D01 。建立刀具半径右补

19、偿G02X-30.Y0I-15.J0 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 17 页10 / 17 G02X30.Y0I30.J0 。G02X0Y0I-15.J0 。G40G01X0Y15. 。取消刀具半径补偿G00Z100.。M05。M30。程序结束2简述数控铣床的对刀过程。答：X、Y轴工件原点的对刀，必须使用基准工具中的对刀棒或寻边器；而Z轴工件原点的对刀，必须使用所使用的刀具进行对刀。1）X轴的对刀： 将工件通过手动方式移到主轴附近。 寻找 X轴向的第一个位置的机床坐标值记为 X1） 寻找 X轴向的第二个位置的机床坐

20、标值记为 X2）：计算。第一个位置X1和第二个位置 X2的中点坐标 /2(-454.285-545.715/2 -500。即工件坐标系X轴的原点所在的位置为-500。2）Y轴的对刀：方法类似X轴的对刀，沿 Y轴方向找两个位置的坐标Y1与Y2），然后计算两者的中点的坐标记录 Y0）。如 Y0Y1+Y2） 2-375.677-454.323） 2-415。即工件坐标系Y轴的原点所在的位置为-415。3）Z轴原点的对刀：方法类似X轴的对刀，沿 Z轴方向找 Z轴原点的坐标值，如Z0-408。至此，工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值为-500，-415，-408）。4）通过 MDI 方式，设置工件坐标

21、原点参数，即完成刀具的对刀。3. “超程”是怎么回事？在你手动或自动调整刀架位置时，有没有出现过超程现象？怎么解除超程？答：“超程”是指机床工作台、刀架或主轴超出了它的形成范围。一旦出现某一坐标轴方向上的“超程”，可以通过手动方式反方向移动相应的可移动部件，然后再按“Rest ”键可以解除“超程”故障。实验五加工中心的认识实验日期 2018年 6月10 日同组成员指导教师签字）一、实验目的1了解加工中心的结构、工作原理及工作方式；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 17 页11 / 17 2掌握加工中心程序的结构与格式；3

22、掌握加工中心的常用指令及编程规则。二、实验设备 规格、型号）1 VMC1000 加工中心；2 Fanuc 0i Mate数控系统。三、实验记录及数据处理1试说明在使用机械手换刀的加工中心上，执行程序“ T02M06”和“ M06T02”有什么不同？答：执行程序 “T02M06 ” ，是先选刀，再换刀；执行完后，使用T02刀具加工零件。而执行“M06T02” ，是先换刀，再选刀；执行完后，刀具T02是为下一次换刀作好准备。2简述加工中心的对刀过程。答： X、Y轴的对刀与铣床完全是一样的。由于加工中心上使用了多把刀具，所以所有刀具Z轴原点的对刀，稍有不同。首先，选择其中的一把刀具为基准刀具，通过基

23、准刀具设置 Z轴工件原点，而将其他刀具与基准刀具的偏差值，通过刀具长度补偿设置到刀具长度补偿寄存器中，即可。3根据图 5-1所示自动换刀过程分解图，简述加工中心实现自动换刀的过程，如何编制换刀程序？（h）（g）（f ）（e）（d）（c）（b）759075（a）主轴机械手刀库（a）主轴准停 （b）刀套下转 90（c）机械手转 75（d）机械手拔刀（e）交换刀具 （f ）机械手插刀 （g）刀套上转 90 （h）机械手逆转 75图 5-1 自动换刀过程分解图a）主轴准停； b）刀套下转 90 ；c）机械手转 75 ；d）机械手拔刀；e）交换刀具； f）机械手插刀；g）刀套上转 90 ；h）机械手逆转

24、 75答：根据图 5-1所示。可知在上一工序加工完毕或初次运行加工程序时，根据选刀指令Txx将待换刀具转到刀库的最下位置，同时主轴准停于换刀位置，如图5-1a）所示，当接到换刀指令M06后，其换刀过程依次如下： 刀库中选好的刀具的刀套4 朝下旋转90与主轴3 平行，如图5-1b ）所示； 机械手顺时针转75，两手爪分别抓住刀库上和主轴3 上的刀柄，如图5-1c ）所示；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 17 页12 / 17 刀具松开，机械手下降，同时拔出两把刀具，如图5-1d ）所示； 从 A向观察，机械手带着两把刀具

25、逆时针转180，完成刀库与主轴上刀具位置交换，如图 5-1e ）所示； 机械手上升，分别把刀具插入主轴锥孔和刀套中，完成插入动作后，刀具的自动夹紧机构夹紧刀具，如图5-1f ）所示； 刀套带动刀具向上翻转90，同时，机械手逆转75回到原始位置，如图5-1g）、 h）所示为下一个选刀作准备。根据实际情况，换刀程序可以按下面两种方法编制： TxxM06 ； M06Txx 。4简述常见的加工中心刀库形式。答：数控机床因结构形式、所需刀具数量、取刀方式等因素的差异，其刀库的形式也有所不同。常见的几种刀库形式有：1）直线式刀库；2）圆盘式刀库；3）大容量圆盘刀库；4）链式刀库；5）格子式刀库；实验六 M

26、asterCAM X自动编程实验日期 2018年 6月15日同组成员指导教师签字）一、实验目的1熟悉 MasterCAM 自动编程软件的界面；2掌握 MasterCAM 自动编程软件的基本操作方法；3掌握二维加工刀具路径规划及后处理。二、实验设备 规格、型号）1计算机；2MasterCAM 自动编程软件。三、实验记录及数据处理1MasterCAM 自动编程软件的启动方法及其主要功能模块。答： 正确安装 MasterCAM X软件后，可以直接双击桌面上图标，即可正常启动。MasterCAM X功能上分为 CAD 和CAM 两部分，从产品模块上分为Design、 Mill 、 Lathe和Rout

27、er四个功能模块，其中 Design为CAD 部分，而 Mill 、Lathe和Router为CAM 部分，并且这三个模块本精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 17 页13 / 17 身都包含有完整的CAD 模块。2利用 MasterCAM 自动编程软件完成图6-1所示连杆的造型，并进行刀具路径规划，生成加工程序。图6-1 1）简述连杆实体造型过程。步骤如下： 图层的设置 绘制中心线 零件二维轮廓绘制 三维实体建模2）简述连杆二维平面加工刀具路径规划过程。步骤如下：机床选择 Stock Setup工作毛坯设定） Conto

28、ur Toolpath外形铣削） Pocket Toolpath挖槽加工） Drill Toolpath 钻削加工）3）连杆后处理程序。单击操作管理器中的按钮，弹出 “Post processing后处理程式 ” 对话框。勾选 NC file后，再勾选 Edit选项，单击单击确定按钮，系统弹出“ 另存为 ” 对话框。输入文件名称后，单击 “ 保存 ” 按钮，系统自动弹出图6-13所示的加工程序，并可根据实际加工、管理情况，对该程序进行编辑。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 17 页14 / 17 图6-13连杆实例加工程序精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 17 页