数控技术实验报告(答案版)-.pdf

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1、.整理文档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2010年 03 月.整理文档注 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

2、，填写好实验报告，并上交授课教师批阅。.整理文档.整理文档实验一数控车床的认识实验日期2010 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

3、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。到回国旦回国刨I国国国国固回回国国回国回国国国国回国国到一3”镇阳Id:四”.整理文档按键功能按键功能删除键。复位键，用于使 CNC复位或取消报警等。自动运行远程执行编辑手动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

4、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/G57/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，当机床在断旦1堂j国国国国国国国国国司l当l司国曰国囹 国固.整理文档电状态时 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

5、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。.整理文档实验二数控车床编程与加工演示实验实验日期2010 年 05 月 15 日同组成员指导教师（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-

6、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G94 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。.:Z旦01.哩，33 IQ C2 33 旦t叫 38 C2.整理文档（3）选择刀具假设仅选用95偏刀进行所有加工。（4）确定切削用量考虑工件材料及其精度要求，设切深d3，退刀量r1，u 0.5，w0.25；粗加工的进给速度为1.2mm/r，主轴转速50

7、0r/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G71P50Q130U0.5W0.25F

8、1.2;N50G00X22.;粗加工循环起始程序段G01X30.Z-2.F0.8;Z-33.;G02X60.W-15.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。.整理文档（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，

9、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“”后输入：X52.822，再点击CRT 软键 测量，即可。（3）Z轴原点的对刀：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 1-53.“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、

10、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2010 年 5 月 25 日同组成员指导教师（签字）一、实验目的王吗三Mfiyh 二三豆豆亟I I.11 I I I.I I I I u.,:,:u 千,I I I AE一LIl-,-,干巨丁主17主：丰自叫尼仨lTT r-I I I I 11 ru n:,.,.,国j|I I I.I I|.|11.1 I I .111.1 唱，I_I I_.川JT 叮，j.：幸I,l(Tj主J：.i.:就l而l国II.I I

11、I II I I I 11 1J主.整理文档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）1 XKN 型数控铣床；2 Fanuc 0i Mate数控系统。三、实验记录及数据处理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

12、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。1 10 100100010000增量模式。当旋钮指向它时，机床处于增量工作模式。尊严阴暗，飞I、民、i 产J 口3至n,=Do 因E噩噩回区嚣困IIIBl皿.;/.nnc Slf C吉、唁，rr VL、，S咽，目币至:JII、“L（咱，F战斗飞：!9C(I l J 飞y、，司一F纵.整理文档按钮名称功能说明编辑模式。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

13、节运行时的进给速度倍率。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

14、，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。川队，；llft,(!.。曹穹N 晴il!O ID tLX.K、KIP CTCU:、1飞O nlOL E他=oo 悟”盯W.整理文档按钮名称功能说明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，其格式为G92X_Y_Z_；（2使 用G54G59中 的 一 个 指 令 设 定 工 件 原 点，其 编

15、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。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。实验四数控铣床编程与加工演示实验实验日期2010 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

16、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。c 立自l情Lrn.整理文档图 4-1 图 4-2（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。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

17、方向 23。内轮廓采用右刀补，4 5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。654321ACBDZXXY（2）选择机床设备选用Fanuc 0i标准型数控铣床。（3）选择刀具11对Il,.,.,/,t,/-y，页lil自.町飞巳旷3)叶 龟C)、。120 川口o、4主Iii斗、二NJM可一川JY、h川V三L.整理文档选用直径 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

18、 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;建立刀具半径右补偿G02X-30.Y0I-15.J0;G02X30.Y0I30.J0;G02X0Y0I-15.J0;G40G01X0Y1

19、5.;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（记录为X0）。如 X0(X1X2)/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

20、找两个位置的坐标（Y1与 Y2），.整理文档然后计算两者的中点的坐标（记录 Y0）。如 Y0（Y1+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

21、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2010 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；2掌握加工中心程序的结构与格式；3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

22、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，通过基准刀具设.整理文档置 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（

23、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5-1（a）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5-1（b）所示；机械手顺时针转75，两手

24、爪分别抓住刀库上和主轴3 上的刀柄，如图5-1（c）所示；刀具松开，机械手下降，同时拔出两把刀具，如图5-1（d）所示；从 A 向观察，机械手带着两把刀具逆时针转180，完成刀库与主轴上刀具位置交换，如图 5-1（e）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5-1（f）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5-1（g）、（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

25、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；tilE/口3E口/I、.整理文档（3）大容量圆盘刀库；（4）链式刀库；（5）格子式刀库；实验六MasterCAM X 自动编程实验日期2010 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M

26、asterCAM 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 Router 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。.整理文档图 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

27、具路径规划过程。步骤如下：机床选择 Stock Setup（工作毛坯设定）Contour 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。咀巳r:1l 回R20 3 00 百到.整理文档图 6-13连杆实例加工程序臼Maato

28、川mX I川or-fD；飞数拾设备与编得飞it杆灿j.NC 口曰rR1I“币陌喇翩翩寸曲mJPOI;60 mMM刷印刷UMB阳mJ、西。O拥回agM哺且国3阳娼剖田3割掉EAl12a-qgyY 们叫叩门辄阳咽惕。闹到且明3忖盯RN目四川mEW臼U面Z霄，？”nvezuno山Mr？UhpDIS唱田，SM喃taoa囚8回且目URmzHHiQ咀刑咽川F啤trtr阳UMIhan瞄阻四川咀阔别EE阻四口幽Mmw咀ln目时自由UU咀伯世由四皑白面臼面伺面世白白白EE但蛐咀MM但归幅幅山四川崎呻四EH姐姐抽世UH抽抽响仰”“H喝m恒。？EitstLstiltsaltotttlilttLttt064EBd薯，富，EMEEEEEEEEMEaE薯，菌234SST-e01234567ego-zs4smergeoiz m回国回回回回国回归回国剧由m臼田由剧由国EE眩目使自由回国回国-.A丸沁为y,nd酬fi,1,。曾雪，主四h 回E由“，wu.c.rl 1onx.i;e!l P C电pue兰号量Tiooknu k,J:,oje唯BG W-ll d当th:;d,1 y,.,n:Fun-e.,.,19,。C,l;Li.一.,.,.