数控机床与编程实验指导书

1实验一华中数控铣床基本结构与操作一、实验目的1、了解该机床的坐标系统；2、了解该机床的功能及结构；3、了解机床控制面板各键和按纽的功能及用途；4、掌握主轴手动换档的操作步骤；5、熟练掌握开机、关机的操作步骤；6、熟练掌握回零、手动、手轮方式的操作；二、实验要求1、本实验先由指导教师讲解机床的结构功能及坐标系统；2、由指导教师演示开机、关机及控制面板上的各键功能和作用；3、由指导教师演示运动方式中的所有功能项目；4、在机床运动过程中，不要随意触摸机床上的各个限位开关；5、未经指导教师允许，不要随意按动任何按钮和开关。三、工作原理数控铣床的工作原理根据零件形状、尺寸、精度和表面粗糙度等技术要求制定加工工艺，选择加工参数。通过手工编程或利用CAM软件自动编程，将编好的加工程序输入到控制器。控制器对加工程序处理后，向伺服装置传送指令。伺服装置向伺服电机发出控制信号。主轴电机使刀具旋转，X、Y和Z向的伺服电机控制刀具和工件按一定的轨迹相对运动，从而实现工件的切削。四、实验内容1、机床开机步骤1）把机床钥匙插入电箱门锁内，打开门锁，将门锁的把柄顺时针向上转动到“ON”处，此时机床电源启动；2）打开急停开关；2、手动方式操作1）在NC初始画面中，选择数字键“2”，NC进入“手动方式”2）选择29号轴向选择开关，X轴或Z轴；3）按下14号按钮机床的溜板就可向X轴或Z轴的正向移动，屏幕的坐标也随着变化；4）释放按钮后，机床的溜板停止移动；5）按下15号按钮机床的溜板就可向X轴或Z轴的负向移动，屏幕的坐标也随着变化；6）释放按钮后，机床的溜板停止移动；7）在手动方式进给中，进给的速度可由8号倍率衰减开关进行修调；8）按“方式”键，退出该方式，回到NC初始画面。3、手轮方式操作1）在NC初始画面中，选择数字键“3”，NC进入“手轮方式”，如图所示；手轮方式示意图22）选择29号轴向选择开关，X轴或Z轴；3）摇动手轮脉冲发生器，相应的坐标轴就会移动，顺时针为正向，逆时针为负向；4）手轮每格的当量有两档0.10mm和0.01mm，可按“转换”键进行选择，所选择的当量被显示在屏幕的右上角；5）按“方式”键，退出该方式，回到NC初始画面。4、回零方式操作1）在返回零点之前，刀架A的位置是否处在机床原点和参考点之间的区域内，若不在，应使用手动方式或手轮方式将刀架移动到该区域内；2）在NC初始画面中，选择数字键“4”，NC进入“回零方式”，如图所示；3）选择29号轴向选择开关X轴；4）按下14号按钮机床的溜板就可向X轴正向移动，当机床返回参考点后机床停止移动，屏幕上X轴的坐标值被置零，并且在坐标值的后面显示“回零”的字样；5）选择29号轴向选择开关Y轴；6）按下14号按钮机床的溜板就可向Z轴正向移动，当机床返回参考点后机床停止移动，屏幕上Z轴的坐标值被置零，并且在坐标值的后面显示“回零”的字样；7）按“方式”键，退出该方式，回到NC初始画面。5、程序显示操作1）在NC初始画面中，选择数字键“6”，NC进入“程序显示”，如所示；2）按下“分页”键，屏幕将显示下一页的程序内容；3）按“方式”键，退出该方式，回到NC初始画面。6、自动方式操作1）在NC初始画面中，选择数字键“0”，NC进入“自动方式”；2）按“检索”键，在屏幕低部显示“检索N”的字样；3）输入要检索的程序号，如：N14；4）如果输入的有错误，可按下“清除”键，在执行第二步；5）当输入了正确的程序号后，按“输入”键，就从程序号N14开始显示程序；6）将“方式选择开关”14号开关旋转到自动方式处；7）按“启动”键，则程序从N14开始自动执行。以上自动方式操作执行的程序，由实验指导教师事先输入到机床内，只是做演示使用，关于程序的输入与编辑将在下一个实验做详细说明。7、主轴启动（正转/反转）、停止及换档的操作1）在以下某一种方式中：手动方式、手轮方式、单段方式及自动方式；2）按11号主轴手动连续正转启动按钮，主轴正向连续运转；3）按12号主轴停止开关，正在运转的主轴将立即停止；4）按13号主轴手动连续反转启动按钮，主轴反向连续运转；5）主轴换档的操作，只有在主轴停止后，才能换档。注意：主轴正转切换到主轴反转或主轴反转切换到主轴正转，必须要使用主轴停止，在转换，不能直接转换。五、实验记录1、记录该机床回零后，分别到X轴、Y轴、Z轴的正负极限距离：回零的坐标到正极限的坐标到负极限的坐标行程3X轴Z轴2、记录本实验自动方式执行的程序，并画出刀尖的运动轨迹。六、课后练习1、该机床有那些功能？2、说出该机床的系统是闭环还是半闭环？3、在手动方式或手轮方式中，如果移动溜板超出极限，将如何处理？实验二FANUC0i数控铣床基本结构与操作一、实验目的a)了解该机床的坐标系统；b)了解该机床的功能及结构；c)了解机床控制面板各键和按纽的功能及用途；d)掌握主轴手动换档的操作步骤；e)熟练掌握开机、关机的操作步骤；f)熟练掌握回零、手动、手轮方式的操作；g)熟练掌握主轴启动、停止、正转、反转及换档的操作。二、实验要求a)本实验先由指导教师讲解机床的结构功能及坐标系统；b)由指导教师演示开机、关机及控制面板上的各键功能和作用；c)由指导教师演示运动方式中的所有功能项目；d)在机床运动过程中，不要随意触摸机床上的各个限位开关；e)未经指导教师允许，不要随意按动任何按钮和开关。三、工作原理数控铣床的工作原理根据零件形状、尺寸、精度和表面粗糙度等技术要求制定加工工艺，选择加工参数。通过手工编程或利用CAM软件自动编程，将编好的加工程序输入到控制器。控制器对加工程序处理后，向伺服装置传送指令。伺服装置向伺服电机发出控制信号。主轴电机使刀具旋转，X、Y和Z向的伺服电机控制刀具和工件按一定的轨迹相对运动，从而实现工件的切削。四、实验内容45实6实验三华中数控铣床编程与加工实验一、实验目的1．了解数控铣床组成及其工作原理。2．了解零件数控加工的手工编程和自动编程方法。3．熟悉数控铣床CAD/CAM软件的使用方法。4．掌握用数控铣床加工零件的工艺过程。二、实验内容及安排1．实验前仔细阅读本实验指示书的内容。2．教师利用微机演示数控铣CAM软件的使用方法。3．学生使用数控铣CAM软件对指定零件进行三维设计和编程。4．教师讲解数控铣床的组成及其工作原理，演示数控铣床操作过程。5．学生进行程序传输和机床操作，完成零件加工。三、编程与加工操作规程在书上实验四FANUC0i数控铣床编程与加工实验一、实验目的1．了解数控铣床组成及其工作原理。2．了解零件数控加工的手工编程和自动编程方法。3．熟悉数控铣床CAD/CAM软件的使用方法。4．掌握用数控铣床加工零件的工艺过程。二、实验内容及安排1．实验前仔细阅读本实验指示书的内容。2．教师利用微机演示数控铣CAM软件的使用方法。3．学生使用数控铣CAM软件对指定零件进行三维设计和编程。4．教师讲解数控铣床的组成及其工作原理，演示数控铣床操作过程。5．学生进行程序传输和机床操作，完成零件加工。三、编程与加工78实9验10三然后把加工的程序附上11实验五华中数控车床结构与操作另一个文件上实验六华中数控车床编程与加工一、实验目的（1）掌握数控车床编程的基本方法及常用指令（G00、G01、G02/G03等）的使用。（2）熟悉数控车床面板的操作方法。（3）熟悉制订数控车削加工工艺。（4）提高数控车削加工程序编制的能力。二、实验设备及实验系统（1）数控车床三、实验内容及步骤加工图样：如图毛坯规格：棒料Ф30*100毛坯材料：软金属（或尼龙棒）1、确定加工工艺（1）加工方式：车端面—粗车台阶—粗车园弧外形—精车台阶—精车园弧外形（2）加工刀具：T01精车刀、T02粗车刀（3）切削用量（4）走刀路线2、数学处理根据走刀路线计算编程各基点的坐标。3、编制数控车削加工程序（1）确定工件坐标系（2）编制程序①分别用绝对编程和增量（或混合）编程。②用G00、G01、G02/G03等指令编写程序，不用循环功能。③坐标尺寸单位mm，进给速度单位mm/min.4、仿真加工操作（1）启动GSK980T数控仿真系统；（2）选择工件毛坯，注意毛坯在卡盘夹紧部位之外的长度，应足以保证试件的车削加工长度；（3）操作键盘输入加工程序①置数控系统于程序编辑状态；12②输入文件名，格式为OXXXX（X为数字符）；③输入程序文本。（4）程序检查、校验（5）对刀并设置刀具补偿量。注意车刀实际安装位置与程序中对应刀号、刀偏号的关系，注意不同的车刀的刀位点与刀具补偿的判别。（6）自动加工①置数控系统于程序自动运行状态；②程序复位，自动运行加工程序；③加工过程中应时刻注意车刀的走刀路线与实际程序之间的关系，直至仿真加工完毕。四、实验报告1、画出试件加工示意图（包括试件的装夹定位、工件坐标系、对刀点、走刀路线、车刀安装示意图、刀具名称对应的刀号、刀偏号及刀偏量）。2、写出数控程序及其注释（用二种以上方法编程）13实验七数控线切割实验一、实验目的1．了解数控线切割机床加工的原理、特点和应用以及编程方法和格式。2．了解计算机辅助加工的概念和加工过程。3．熟悉数控线切割机床的操作方法。二、实验内容1．简单图形手工编程练习；2．设计创意图形并用计算机修改及自动编程；3．加工创意图形；三、实验设备1．硬件设备；计算机，扫描仪，线切割机床。2．软件：图形矢量化软件，图形修改软件，数控线切割机床控制软件。四、线切割加工介绍1．线切割加工原理、特点和应用线切割加工是线电极电火花加工的简称，是电火花加工的一种，其基本原理如图所示。被切割的工件作为工件电极，钼丝作为工具电极，脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工具电极上。钼丝与工件之间施加足够的具有一定绝缘性能的工作液（图中未画出）。当钼丝与工件的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，工作液被击穿，在钼丝与工件之间形成瞬间放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来。若工作台带动工件不断进给，就能切割出所需要的形状。由于贮丝筒带动钼丝交替作正、反向的高速移动，所以钼丝基本上不被蚀除，可使用较长的时间。线切割机床程序输入方法有三种：键盘输入，穿孔纸带输入和磁盘输入。线切割能加工各种高硬度、高强度、高韧性和高脆性的导电材料，如淬火钢、硬质合金等。加工时，钼丝与工件始终不接触，有0.01mm左右的间隙，几乎不存在切削力；能加工各种冲模、凸轮、样板等外形复杂的精密零件及窄缝等；尺寸精度可达0.02~0.01mm，表面粗糙度Ra值可达1.6m。2．数控线切割机床组成部分数控线切割机床的外形如图所示，其组成包括机床主机、脉冲电源和数控装置三大部分。（1）机床主机部分机床主机部分由运丝机构、工作台、床身、工作液系统等组成。运丝机构:电动机通过联轴节带动贮丝筒交替作正、反向转动，钼丝整齐地排列在贮丝筒上，14并经过丝架作往复高速移动（线速度为9m/s左右）。工作台:用于安装并带动工件在工作台平面内作X、Y两个方向的移动。工作台分上下两层，分别与X、Y向丝杠相连，由两个步进电机分别驱动。步进电机每接收到计算机发出的一个脉冲信号，其输出轴就旋转一个步距角，通过一对齿轮变速带动丝杠转动，从而使工作台在相应的方向上移动0.01mm。工作台的有效行程为250×320mm。床身用于支承和连接工作台、运丝机构、机床电器、及存放工作液系统。工作液系统由工作液、工作液箱、工作液泵和循环导管组成。工作液起绝缘、排屑、冷却的作用。每次脉冲放电后，工件与钼丝之间必须迅速恢复绝缘状态，否则脉冲放电就会转变为稳定持续的电弧放电，影响加工质量。在加工过程中，工作液可把加工过程中产生的金属颗粒迅速从电极之间冲走，使加工顺利进行。工作液还可冷却受热的电极和工件，防止工件变形。（2）脉冲电源脉冲电源又称高频电源，其作用是把普通的50Hz交流电转换成高频率的单向脉冲电压。加工时，钼丝接脉冲电源负极，工件接正极。（3）数控装置数控装置以PC机为核心，配备有其他一些硬件及控制软件。加工程序可用键盘输入或磁盘输入。通过它可实现放大、缩小等多种功能的加工，