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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： 重庆理工大学汽车学院实践教学及技能培训中心2012年12月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）轴类零件的编程及加工。3 实验设备1）装备广州数
2、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、游标卡尺等其它工具。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。1. 编辑工作模式：可以通过键盘新
3、建、选择和删除零件程序，可以对所选择的零件程序的内容进行插入、修改和删除等编辑操作。2. 手动工作模式：完成机床拖板的移动，主轴及冷却液的启停，手动换刀，X、Z轴回程序参考点和回机械原点等功能。3. 自动工作模式：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. 参数设置模式：每个参数都有其确定其含义并决定数控系统及机床的加工模式。5. 刀片设置模式：可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。其余刀偏数据只能通过键盘输入。9号刀偏为回机械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”报告。6. 诊断操作模式：可显示输入、输出接口5 数控机床简
4、介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/mi
5、n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 数控加工仿真软件数控加工仿真系统是基于虚拟现实的仿真软件。九十年代初源自美国的
6、虚拟现实技术是一种富有价值的工具，可以提升传统产业层次、挖掘其潜力。虚拟现实技术在改造传统产业上的价值体现于：用于产品设计与制造，可以降低成本，避免新产品开发的风险；用于产品演示，可借多媒体效果吸引客户、争取订单；用于培训，可用“虚拟设备”来增加员工的操作熟练程度。数控加工仿真系统软件是为了满足企业数控加工仿真和教育部门数控技术教学的需要，由上海宇龙软件工程有限公司研制开发。可以实现对数控铣和数控车加工全过程的仿真，其中包括毛坯定义与夹具，刀具定义与选用，零件基准测量和设置，数控程序输入、编辑和调试，加工仿真以及各种错误加检测功能。具有仿真效果好，针对性强，宜于普及等特点。图3 数控加工仿真系
7、统7 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。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。指令 功能 G00点定位G01直线插补G02顺时针圆弧插补G03逆时针圆弧插补2）循环指令在某些特殊的粗车加工过程中，由于切削量大，同一加工路线反复多次切削，为简化编程，提高编程和加工效率而设定了固定循环。每执行一次固定循环，刀具自动返回执行前的坐标位置。若再次循环，只需要编程进刀数据而不必重写循
8、环指令。指令功能G32攻牙循环G90外圆内圆柱面循环G92螺纹切削循环G94外圆内圆锥面循环G74端面钻孔循环G75外圆内圆切槽循环G71外圆粗车循环G72端面粗车循环G22局部循环开始G80局部循环结束2） M功能辅助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。指令功能M02程序结束M03主轴顺时针方向启动M04主轴逆时针方向启动M05关主轴MO8开切削液M09关切削液M10工件夹紧M11工件松开3） S功能主轴功能通过地址符S和其后数据把代码信号送给机床，用于控制机床的主轴转速。SCOD=0 主轴控制为四档直接控制输出范围为S0S4，每档对
9、应一个输出点； SCOD=1 主轴控制为十六档BCD编码输出范围为S0S15。5）T功能刀具功能加工一个工件通常需要几把不同的刀具。由于安装误差或磨损，每把刀处于切削位置时的位置均不相同。为了编程不受上述因素的影响，设置了换刀及刀具补偿功能。6）F功能进给速度功能F值是模态值，一旦指定如果不改变可以不重写。上电复位时为每分进给 （）状态.刀具的实际移动速度受F值与进给倍率的控制. 刀具实际切削速度 = 进给倍率（每分进给） 刀具实际切削速度 = 主轴转速进给倍率（每转进给）8 加工编程实例1）零件分析2）工件坐标系（如上图）： X轴原点在轴心线上，Z轴原点在轴的左端面上。3）工艺分析（1）确定
10、装夹方案：三爪卡盘固定工件一端面定位基准：工件粗车后右端面编程原点：工件端面为Z轴零点 工件的中心为X轴零点加工起点：X26 Z0换刀点：X100 Z100（2）相关数据确定:粗加工进给量2mm，精加工进给量0.5mm（3）制定加工方案及加工路线根据加工的图纸要求，加工工艺流程为：车端面粗车外圆精车外圆切退刀槽-车圆弧切螺纹切断。根据加工工艺选用3种车刀进行加工：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；切退刀槽和切断选用切槽刀，刀号为3号，刀补为3号。简化的加工工序卡加工内容刀号刀补号刀具名称主轴转速档位主轴转速进给速度车外圆及端面1190
11、车刀S04750120车螺纹22螺纹车刀切断及退刀槽33切槽刀S04750404）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。 程序号程序备注%11程序文件名N0000G00 X100 Z100快速定位于工件坐标系X100，Z100处N0010T11使用标准刀N0020M03S04主轴旋转，转速为S04等级N0030G00X26 Z0快速定位于工件坐标系N0040G01X0 F80切端面N0050G00X20 Z1快速定位于工件坐标系N0060G01X20Z-48 F120车外圆20N0070G00X24 Z1快速定位于工件坐标系N0080G00X17.5 Z1快
12、速定位于工件坐标系N0090G01X17.5 Z-48车外圆17.5N0100G00X26 Z1快速定位于工件坐标系N0110G00X14 Z1快速定位于工件坐标系N0120G01X14Z-32车外圆X14Z-32N0130G01X17.5 Z-37车斜面N0140G00X26 Z1快速定位于工件坐标系N0150G00X12 Z1快速定位于工件坐标系N0160G01X12 Z-20车外圆12N0170G00Z20 Z1快速定位于工件坐标系N0180G00X8 Z0快速定位于工件坐标系N0190G01X8 Z-6车外圆8N0200G00X9 Z1快速定位于工件坐标系N0210G00X4Z0快速定
13、位于工件坐标系N0220G01X6Z-1倒角01N0230G01X6Z-6车外圆6N0240G00X9Z-6快速定位于工件坐标系N0250G01X11.8Z-7.5F80倒角02N0260G00X26Z0快速定位于工件坐标系N0270G00X14Z0快速定位于工件坐标系N0280G01X14Z-32精车外圆14N0290G01X17Z-37精车斜面17N0300G01X17Z-48精车外圆17N0310G00X100Z100快速定位于工件坐标系N0320T33换刀N0330G00X20Z0快速定位于工件坐标系N0340G00X14Z-17快速定位于工件坐标系N0350G01X9Z-17F40切
14、槽N0360G00X14Z-17快速定位于工件坐标系N0370G00X100Z100快速定位于工件坐标系N0380T22换刀T22N0390G00X14.5Z-22快速定位于工件坐标系N0400G03X14.5Z-32R20F80粗切凹弧N0410G00X14.5Z-22快速定位于工件坐标系N0420G03X14Z-32R20精切凹弧N0430G00X18Z1快速定位于工件坐标系N0440G00X13Z-7.5快速定位于工件坐标系N0450G92X11.5Z-18.5P1.5K1.5车螺纹N0460X11车螺纹N0470X10.6车螺纹N0480X10.4车螺纹N0490X10.2车螺纹N05
15、00X10车螺纹N0510X9.8车螺纹N0520X9.7车螺纹N0530X9.7车螺纹N0540G00X100Z100快速定位于工件坐标系N0550T33换刀N0560G00X18Z-45快速定位于工件坐标系N0570G01X0Z-45F40切断N0580G00X100Z100快速定位于工件坐标系N0590M05停止主轴转动N0600M02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：检查无不正常情况下，按下左侧面黑色按钮，开启车床，按启动按钮，启动车床。（2） 返回参考点操作：开始的时候，操作者通过对刀建立了自己设立的参考点。当要返回参考点时，由数控系统给出回零命令，
16、然后轴按预定方向运动，压向零点开关（或脱离零点开关）后，数控系统发出减速信号，数控系统按预定方向减速运动，由测量系统接收零点脉冲，收到第一个脉冲后，设计坐标值。所有的轴都找到参考点后，回参考点的操作结束。（3）车床手动操作：手动操作主要是机床开始加工工件前，技术操作者通过按下手动按钮键，然后就可以按X/-X或者Z/-Z键来调整刀具，以便来建立参考点；然后就可以移动X/-X或者Z/-Z来对刀。（4）输入工件加工程序：首先启动编辑按钮，再按下输入按钮，接着输入程序名称（我们的是12%），按下回车键进入书写框，最后把写好的程序输入进车床.（5）刀具和工件装夹：根据需要我们把1号刀位装上外圆车刀，2号
17、刀位装上螺纹车刀，3号装上切断刀，4号刀位一般不装；然后就是通过自己要加工的工件选取毛坯，在机床的三爪卡盘上将它夹紧，开启主轴旋转，看工件是否晃动。（6）程序校验：仔细核对程序步骤有没有错，点空运行进行试切走刀，看符不符合加工程序路线。如果发现有误，就检查和修改所编的程序，直至都能产生预期的结果。（7）工件加工：首先按下刀补按钮，把里面的参数全清零，接着按下手动按钮，在刀架在安全的位置进行换刀（换到T11号刀），再快速移动刀到接近工件的地方(快速进给开启），启动主轴（正转，快速进给关闭），粗车下工件外圆，再退刀出来离开工件启动快速进给使刀具离工件远点（只Z方向退刀），再关闭主轴旋转，用游标卡尺
18、测量直径（多测几次），接着按下输入键输入X（刚才测量的直径X1），再快速移动刀到接近工件的地方(快速进给开启），启动主轴（正转，快速进给关闭），粗车下端面，接着按下输入键，输入Z0，再退刀至安全位置进行换刀(T22），再同样的方法，让刀具刚好接触到刚才加工的外圆柱表面，按下I键，输入（X1的值),回车，回车，接着再移动刀具使刀尖刚好接触刚才加工的端面，按下K键，输入0,回车，回车。同样的方法换成T33号刀，移动刀具使刀具刚好接触到工件外圆表面，刀具右刀刃和刚才加工的端面在一条线上，按下I键输入(X1的值），接着回车，回车，再按下K键输入0，回车回车，接着调出编写的程序，点下自动按钮，再按下循环
19、启动就开始加工了。（8）零件尺寸检测：先把加工好的零件从机床上拿下来，然后用游标卡尺量取加工表面的尺寸大小，通过多次测量来确定是否加工好的零件符合要求，误差不超过0.1毫米就是合格的产品。9 体会总结通过这次虽短而充实的数控加工综合实践周的实习，受益非浅。同组同学的相互学习和指导，一起分担工作的压力，这次实习必将影响我今后学习工作的重要的经验。实训期间，我认为我也有很多不足的地方，比如工作态度不够积极，学习不够认真，比如对刀不够准确，容易忘记刀补清零等步骤，程序编写会出现错误等等。同时我对数控加工仿真系统有更高的认识，能够先通过编程模拟数控仿真加工，通软件的结构和加工流程有了比较深的认识，这个
20、软件我们也可以在今后的学习和工作中应用到，通过我们的学习也可以对这个软件的不足和缺点作相应的改进。我相信通过我的努力，我以后一定会改掉这些缺点的.我坚信通过这一段时间的实习，所获得的实践经验对我终身受益，在我毕业后的实际工作中将不断的得到验证，我会不断的理解和体会实习中所学到的知识，在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来，充分展示自我的个人价值和人生价值。在此我感谢我的指导老师和帮助我的同学。在本次实训过程中我翻阅了大量有关方面的书籍，比如数控技术数控加工程序编制，通过这次数控编程的实训，让我对其有了更深的了解，数控自动编程比手动编程大大的降低了编程的时间和难度，既提高了效率又减少劳动强度。通过这次实训还让我在以后的工作的中看清了方向，并奠定了一定的基础。随着科学的迅猛发展，新技术的广泛应用，会有很多领域是我们未曾接触过的，只有敢于去尝试才能有所突破，有所创新。数控实习带给我们的，不全是我们所接触到的那些操作技能，也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的几种能力，更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去感悟，去反思，勤时自勉，有所收获，使这次实习达到了他的真正目的。