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1、数控加工综合实践周报告书班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 时 间： 17周（2013.12.30-2014.1.3）重庆理工大学机械工程学院实践教学及技能培训中心1 目的及要求通过一周的数控加工综合实践使学生了解广州数控系统的特点；掌握数控编程的内容和步骤，数控程序编制中的工艺处理方法；熟练掌握数控加工仿真软件（上海宇龙软件）的使用；能根据给定的零件图进行正确地编程、操作数控车床及加工出合格的工件。2 内容1、广州数控928TC数控系统；2、对零件进行工艺分析；3、使用上海宇龙数控加工仿真软件进行数控机床的操作、编程、工件加工练习；4、CJK6132简易数控车床的操作；5、轴类零件的编
2、程及加工。3 实验设备1、装备广州数控928TC数控系统的数控车床；2、上海宇龙数控加工仿真软件；3、计算机；4、25mm铝棒及游标卡尺等工具。4 广州928TC数控系统简介GSK 928TC数控系统属于经济型级车床数控系统，采用大规模门阵列进行硬件插补，真正实现高速级控制。中文菜单及刀具轨迹图形显示，升降速时间可调,可适配反应式步进驱动器,混合式步进驱动器或交流伺服驱动器。其操作面板如图1所示，它由CRT/MDI操作面板及用户操作面板两大部分组成。图1 GSK 928TC数控系统操作面板GSK 928TC数控系统有六种工作模式，在任何情况下，仅能选择一种工作模式，被选择的工作模式指示灯亮。
3、数控系统有六种工作模式：（1）编辑（EDIT）工作模式编辑工作模式，即是通过系统操作面板手工输入或修改零件程序内容的工作模式。在编辑工作模式中，可以通过键盘新建、选择和删除零件程序，可以对所选的零件程序的内容进行插入、修改和删除等编辑操作。可以通过RS232通信接口与通用个人计算机的串行接口连接，将系统内零件程序传送到外部计算机中或将外部计算机内编辑好的零件程序传送到数控系统中。按工作模式选择“编辑”键，进入编辑工作模式，显示当前程序所存储的全部零件程序的程序名，当前程序所包含的字节数以及系统可用的存储器字节数等。（2）手动（JOG）工作模式在手动工作模式下，通过键盘来完成机床拖板的移动，主轴
4、及冷却液的启停，手动换刀，X、Z轴回程序参考点和回机械零点等功能。按工作模式选择“手动”键，进入手动工作模式。手动工作模式有手动单步和手动点动两种方式。初始方式为点动方式。按“单步”键，可以进行手动点动和手动单步方式的相互切换。（3）自动（AUTO）工作模式在自动（AUTO）工作模式中，系统按照选定的零件程序逐段执行，加工出合格的工件。按工作模式选择“自动”键，进入自动工作模式。在自动工作模式中，有机床锁住运行和加工运行方式以及单程序段加工运行和连续加工运行方式。（4）参数设置（PAR）工作模式系统共有P01-P25共25参数，每个参数都有其确定的含义并决定数控系统及机床的工作模式，在机床安装
5、调试时应对其中的某些参数进行修改。按工作模式选择“参数”键，进入参数设置工作模式。第一屏显示P01P09共有9个参数。（5）刀偏设置（OFT）工作模式系统共有T1-T8共8组刀偏值，每组刀偏值有Z轴、X轴方向两个数据。其中可通过手动对刀操作自动生成的刀偏组数量和使用的刀具总数相同。其余的刀偏数据只能通过键盘输入。9号刀偏为回机床零点后的坐标设定值。在指令中不能使用T*9，否则出现“参数错”报警。按工作模式选择“刀补”键，进入刀偏设置工作模式。（6）诊断(DGN)工作模式在此工作模式下，可显示输入/输出接口中外部信号的状态及主轴转速等。按工作模式选择“诊断”键，进入诊断工作模式。5 数控机床简介
6、数控车床是目前使用较为广泛的数控机床之一。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及锥孔等。本次数控加工实践周所用的数控机床为CJK6132车床，外形如图2所示，它采用卧式车床布局，具体参数如下表1所示。图2 CJK6132型简式数控车床表1 CJK6132数控车床主要技术参数项目参数最大工件回转直径320mm最大车削直径170mm最大车削长度750mm床面中心高160mm纵溜板移动距离750mm主轴内孔直径30mm主轴内孔锥度莫氏5号锥度主轴端到外锥体的锥度1：4主轴转速1801450r/min
7、主轴转速级数8级横向快速移动速度2000mm/min纵向快速移动速度4000mm/min刀架进给速度范围横向：6mm2000mm/min；纵向：12mm4000mm/min回转刀架刀具容量4把装刀架支承面到顶尖中心线的高度20mm横溜板最大移动距离170mm尾座导筒最大移动距离95mm尾座导筒内孔锥度莫氏4号锥度尾座横向移动距离（以主轴中心为准）10mm主电机功率3/4.5KVA步进电机最大静转矩10Nm外型尺寸（长宽高）2160mm1070mm1560mm控制系统GSK928TC控制系统脉冲当量0.001mm6 数控车床编程数控机床的自动加工过程，就是按照事先编写好的零件程序自动运行的过程。
8、所谓编程，就是根据加工零件的图纸和工艺要求，把它用数控语言描述出来，编制成零件的加工程序。GSK928TC常用指令代码及其功能介绍如下：1）常用G功能准备功能G功能定义为机床的运动方式，由字符G及后面2位数字构成，GSK 92TC数控系统常用G功能代码如下。指令功能模态编程格式说明G00快速定位初态G00X(U)Z(W)F:56000mm/minG01直线插补*G01 X(U)Z(W)FF:53000mm/minG02顺圆插补*G02 X(U)Z(W)RFG02 X(U)Z(W)IKFF:53000mm/minG03逆圆插补*G03 X(U)Z(W)RFG03 X(U)Z(W)IKFG33螺纹
9、切削*G33 X(U)Z(W)P(E)IKG22局部循环开始G22LG80局部循环结束G80G50设置工件绝对坐标系G50XZG26X,Z轴回参考点G26按G00方式快速移动G27X轴回参考点G27按G00方式快速移动G29Z轴回参考点G29按G00方式快速移动G04定时延时G04 DG93系统偏置G93 X(U) Z(W)G98每分进给*G98 F16000mm/minG99每转进给G99 F0.0199.99mm/r2）循环指令指令功能模态编程格式说明G22局部循环开始G22LG80局部循环结束G80G32攻牙循环G32ZP(E)G90外圆内圆柱面循环*G90X(U)Z(W)REG92螺纹
10、切削循环*G92X(U)Z(W)P(ELIKRG94外圆内圆锥面循环*G94 X(U)Z(W)REG74端面钻孔循环G74 X(U)Z(W)IKEFG75外圆内圆切槽循环G75 X(U)Z(W)IKEFG71外圆粗车循环G71X(U)IKFL复合循环G72端面粗车循环G72X(U)IKFL复合循环3）M功能辅助功能M功能主要用来控制机床的某些动作的开关以及加工程序的运行顺序，M功能由地址符M后跟两位整数构成，GSK 928TC数控系统所用M功能如下，指令功能编程格式说明M00暂停等待启动M00M02程序结束M02M20程序结束，返回第一段循环加工M20M30程序结束，关主轴，管冷却液M30M0
11、3主轴顺时针转动M03M04主轴逆时针转动M04M05关主轴M05M08开冷却液M08M09关冷却液M09M97子程序转移M97 P由P指定转移入口程序段M98子程序调用M98 P由P指定转移入口程序段M99子程序返回M99由L指定调用次数4）S功能主轴功能指令主轴转速（r/min）高速档低速档S1190380S2300600S3450900S47501500 5）T功能刀具功能换刀及刀具补偿功能。指令格式：T ab 其中，a表示需要的刀具号，04. b，表示刀具补偿的数据的编号。6）F功能进给速度功能指令格式：F*或F*.*进给速度功能在每分钟进给（G98）时，用F*来表示，范围为09999
12、，单位：mm/min；进给速度功能在每分钟进给（G99）时，用F*.*来表示，范围为0.0199.99，单位：mm/r。刀具实际切削速度=F*进给倍率（每分进给）刀具实际切削速度=F*主轴转速*进给倍率（每分进给）7 加工编程实例1）零件分析2）工件坐标系在零件图中标示工件坐标系原点位置,建立如上图所示的工件坐标系，工件坐标系原点为轴心线与工件右端面的交点。3）工艺分析（1）确定装夹方案、定位基准、编程原点、加工起点、换刀点此类轴类零件，可用三爪自定心卡盘夹紧定位。为了加工路径清晰，加工起点和换刀点设置为同一点，放在z向距工件前端面100mm，x向距轴心线100mm的位置。（2） 相关数据确定
13、此次加工采用粗车半精车精车的加工路线，查相关书籍可得，粗车一次进给量定为4mm, 半精车一次进给量定为0.5mm4mm, 精车一次进给量定为00.5mm。（3）制定加工方案及加工路线加工工艺流程为：车端面粗车外圆及圆弧精车外圆及圆弧切退刀槽车螺纹切断。车外圆及端面选用90车刀，刀号为1号，刀补为1号；车螺纹选用螺纹车刀，刀号为2号，刀补为2号；切断选用切断刀，刀号为3号，刀补为3号。简化的加工工序卡。工步号工步内容切削用量刀具 n F 编号名称1车端面750 800.5T11外圆车刀2粗加工外圆表面24.5mm750 1202T11外圆车刀3粗加工外圆表面20.5750 1202T11外圆车刀
14、4粗加工外圆表面16.5750 1202T11外圆车刀5车倒角75080T11外圆车刀6粗加工R30圆弧表面75060T22螺纹车刀7粗加工锥度1：5的锥面75060T22螺纹车刀8精加工R30.13圆弧表面750600.25T22螺纹车刀9精车锥度1:5的锥面750600.25T22螺纹车刀10切3X12退刀槽750401.5T33切断刀11加工螺纹750401.15T22螺纹车刀12切断750403T33切断刀4）程序编制根据所建立的工件坐标系和加工流程，编制数控程序，具体如表xx所示。表xx 实例加工参考程序程序号程序备注%13程序文件名N000G00 X100 Z100快速定位于工件坐
15、标系X100，Z100处N010T11换刀T1N020M03 S04主轴顺时针启动，转速为s04N030G00 X26 Z0快速定位到x26 z0N040G01 X0 F80车端面N050G00 X24.5 Z1快速定位到x24.5 z1N060G01 Z-61 F120加工到Z-61N070G00 X26 Z1快速定位到X26 Z1N080X20.5快速定位到X20.5N090G01 Z-13加工到Z-13N100G00 X21 Z1快速定位到X21 Z1N110X16.5快速定位到X16.5N120G01 Z-13加工到Z-13N130G03 X17 Z1 快速定位到x17 z1N140G
16、01 X12 Z0 F80加工到x12 z0 进给速度80N150X15.8 Z-2加工到x15.8 z-2N160Z-13加工到Z-13N170X24加工到x24N180Z-61加工到z-61N190G00 X100 Z100快速定位于工件坐标系X100，Z100处N200T22换刀T2N210G00 X25 Z-18快速定位X25，Z-18处N220G03 X22 Z-33 R30 F60粗加工圆弧表面R30N230G01 X26 Z-53加工到x26 z-53N240G00 X26 Z-18快速定位于X26，Z-18处N250G03 X19 Z-33 R30粗加工圆弧表面R30N260G
17、01 X25 Z-53粗加工到x25 z-53N270G00 X25 Z-18快速定位于X25，Z-18处N280G03 X17 Z-33 R30粗加工圆弧表面R30N290G01 X25 Z-53加工到x25 z-53N300G00 X26 Z-18快速定位到X26 Z-18N310X24快速定位到X24N320G03 X16 Z-33 R30.13精加工圆弧表面R30.13N330G01 X26 Z-58加工到x26 z-58N340G00 X100 Z100快速定位于工件坐标系X100，Z100处N350T33换刀T3N360G00 X25 Z-10快速定位于X25，Z-10处N370G
18、01 X12 F40加工到x12N380G00 X100 快速定位于工件坐标系X100N390Z100快速定位于工件坐标系Z100N400T22换刀T2N410G00 X18 Z2快速定位到X18 Z2N420G92 X15.5 Z-10.5 P1.75 K1.5车M16螺纹N430X15.0车螺纹循环N440X14.6车螺纹循环N450X14.2车螺纹循环N460X13.9车螺纹循环N470X13.6车螺纹循环N480X13.4车螺纹循环N490X13.34车螺纹循环N500X13.34车螺纹循环N510G00 X100 Z100快速定位于工件坐标系X100，Z100处N520T33换刀T3
19、N530GOO X26 Z-58快速定位于X26，Z-58N540G01 X0 F30加工到x0 进给速度30N550G00 X100快速定位到X100N560Z100快速定位到Z100N570M05 M02主轴停止 程序结束5）加工准备及加工使用数控机床加工的流程如下：（1） 开机开机前检查数控机床是否在安全状态下，电源、设备完好并符合规定。顺时针转动“急停旋钮”，开机。（2） 返回参考点操作打开界面，进入“手动”操作模式，顺序点击“Z”0” ”回车” 按钮，刀具返回Z轴参考点；顺序点击“X”0” ”回车” 按钮，刀具返回X轴参考点.（3） 车床手动操作在说“手动”操作模式下，可以点击“光标移动键”，工作台沿X,Z轴移动；“主轴正转”“主轴停转”，控制主轴转动；“冷却液开关”，控制冷却液；“主轴转速”，控制主轴转速档位；“刀具按钮”，选择道具；各个倍速调节按钮，调节倍速。“急停按钮”，以防事故，紧急停车。（4） 输入工件加工程序见上表。（5） 刀具和工件装夹根据实习，我们需要三把刀，为1号刀90度车刀 2号刀螺纹刀 3号刀切断刀 。需要的毛坯直径25mm的棒料，用三爪卡盘、80mm卡尺，装加工件。（6） 程序校验反复校验三遍，程序无误。（7） 工件加工执行程序，加工无误。（8） 零件尺寸检测零件与零件图尺寸一致，符合标准8 体会总结