數(shù)控車床實習(xí)報告.doc

數(shù)控車床實習(xí)報告1、 前言 機床是人類進行生產(chǎn)勞動的重要工具，也是社會生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 普通機床經(jīng)歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)及自動化，精密機械與測量等技術(shù)的發(fā)展與綜合應(yīng)用，生產(chǎn)了機電一體化的新型機床-數(shù)控機床。 數(shù)控機床一經(jīng)使用就顯示出了它獨特的優(yōu)越性和強大的生命力，使原來不能解決的許多問題，都找到了科學(xué)的解決途徑。 數(shù)控車床是數(shù)字程序控制車床的簡稱，它集合了通用性好的萬能型車床，加工精度高的精密型車床和加工效率高的專用型車床的特點于一身，是國內(nèi)使用最大、覆蓋面最廣的一種數(shù)控機床，也是一種通過數(shù)字信息，控制機床按給定的運動軌跡，進行自動加工的機電一體化的加工裝備，經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，數(shù)控機床已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)的重要標(biāo)志之一，在我國制造業(yè)中，數(shù)控機床的應(yīng)用也越來越廣泛，是一個企業(yè)綜合實力的體現(xiàn)。2、 實習(xí)目的 提高學(xué)生的自己動手能力，讓理論與實踐相結(jié)合起來，不是純粹的紙上談兵而是真正的動手操作能力。并將理論知識用到實踐當(dāng)中去。生產(chǎn)實習(xí)是我們在完成本專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)之后，綜合運用知識的重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是機電專業(yè)必修的實踐課程，在實踐教學(xué)體系中占有重要地位。通過畢業(yè)實習(xí)使自己在實踐中驗證、鞏固和深化已學(xué)的專業(yè)理論知識，通過知識的運用加深對相關(guān)課程理論與方法的理解與掌握。加強對企業(yè)及其管理業(yè)務(wù)的了解，將學(xué)到的知識與實際相結(jié)合，運用已學(xué)的專業(yè)理論知識對實習(xí)單位的各項業(yè)務(wù)進行初步分析，善于觀察和分析對比，找到其合理和不足之處。靈活運用所學(xué)專業(yè)知識，在實踐中發(fā)現(xiàn)并提煉問題，提出解決問題的思路和方法，提高分析問題及解決問題的能力3、 實習(xí)要求 1、通過數(shù)控加工工藝規(guī)程的設(shè)計，使學(xué)生熟練掌握數(shù)控加工工藝要求及加工工藝的設(shè)計。 2、通過對數(shù)控車床的操作，提高一般軸類零件工藝分析及程序編制的能力，掌握數(shù)控車床的操作過程及常用測量工具的使用。 3、了解數(shù)控車工技術(shù)方面的知識，為了專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定必要的基礎(chǔ)。 4、了解數(shù)控車床的用途，型號，規(guī)格。主要成分及其作用。 5、了解數(shù)控機床的使用方法及其所用刀具，掌握刀具的安裝方法。 6、培養(yǎng)操作各類機床和使用工量具的能力。 7、進行一次工程技術(shù)人員必備的思想作風(fēng)訓(xùn)練。4、 實習(xí)單位介紹 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院實驗樓5、 實習(xí)安排：為期兩個星期，我們?nèi)齻€班輪流進行車床實際操作和數(shù)控仿真系統(tǒng)的操作。6、 數(shù)控機床結(jié)構(gòu)：數(shù)控機床一般由輸入、輸出裝置、數(shù)控裝置、可編程控制器、伺服系統(tǒng)、檢測反饋裝置和機床主機等組成。1、輸入輸出裝置輸入裝置可將不同加工信息傳遞于計算機。在數(shù)控機床產(chǎn)生的初期，輸入裝置為穿孔紙帶，現(xiàn)已趨于淘汰；目前，使用鍵盤、磁盤等，大大方便了信息輸入工作。輸出指輸出內(nèi)部工作參數(shù)（含機床正常、理想工作狀態(tài)下的原始參數(shù)，故障診斷參數(shù)等），一般在機床剛工作狀態(tài)需輸出這些參數(shù)作記錄保存，待工作一段時間后，再將輸出與原始資料作比較、對照，可幫助判斷機床工作是否維持正常。2、 數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控機床的核心與主導(dǎo)，完成所有加工數(shù)據(jù)的處理、計算工作，最終實現(xiàn)數(shù)控機床各功能的指揮工作。它包含微計算機的電路，各種接口電路、crt顯示器等硬件及相應(yīng)的軟件。3、可編程控制器即plc，它對主軸單元實現(xiàn)控制，將程序中的轉(zhuǎn)速指令進行處理而控制主軸轉(zhuǎn)速；管理刀庫，進行自動刀具交換、選刀方式、刀具累計使用次數(shù)、刀具剩余壽命及刀具刃磨次數(shù)等管理；控制主軸正反轉(zhuǎn)和停止、準(zhǔn)停、切削液開關(guān)、卡盤夾緊松開、機械手取送刀等動作；還對機床外部開關(guān)（行程開關(guān)、壓力開關(guān)、溫控開關(guān)等）進行控制；對輸出信號（刀庫、機械手、回轉(zhuǎn)工作臺等）進行控制。4、檢測反饋裝置由檢測元件和相應(yīng)的電路組成，主要是檢測速度和位移，并將信息反饋于數(shù)控裝置，實現(xiàn)閉環(huán)控制以保證數(shù)控機床加工精度。5、機床主機數(shù)控機床的主體，包括床身、主軸、進給傳動機構(gòu)等機械部件。七、實習(xí)中指令詳細介紹： 1. f功能 f功能指令用于控制切削進給量。在程序中，有兩種使用方法。(1)每轉(zhuǎn)進給量 編程格式 g95 f f后面的數(shù)字表示的是主軸每轉(zhuǎn)進給量，單位為mm/r。如：g95 f0.2 表示進給量為0.2 mm/r。(2)每分鐘進給量編程格式g94 ff后面的數(shù)字表示的是每分鐘進給量，單位為 mm/min。如：g94 f100 表示進給量為100mm/min。2. s功能s功能指令用于控制主軸轉(zhuǎn)速。編程格式 ss后面的數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。在具有恒線速功能的機床上，s功能指令還有如下作用。(1)最高轉(zhuǎn)速限制設(shè)定加工坐標(biāo)系編程格式 g50 ss后面的數(shù)字表示的是最高轉(zhuǎn)速：r/min。如：g50 s3000 表示最高轉(zhuǎn)速限制為3000r/min。(2)恒線速控制 編程格式 g96 s s后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度：m/min。 如：g96 s150 表示切削點線速度控制在150 m/min。(3)恒線速取消 編程格式 g97 s s后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉(zhuǎn)速，如s未指定，將保留g96的最終值。如：g97 s3000 表示恒線速控制取消后主軸轉(zhuǎn)速3000 r/min。3. t功能t功能指令用于選擇加工所用刀具。編程格式 tt后面通常有兩位數(shù)表示所選擇的刀具號碼。但也有t后面用四位數(shù)字，前兩位是刀具號，后兩位是刀具長度補償號，又是刀尖圓弧半徑補償號。例：t0303 表示選用3號刀及3號刀具長度補償值和刀尖圓弧半徑補償值。t0300 表示取消刀具補償。4. m功能m00： 程序暫停，可用nc啟動命令（cycle start）使程序繼續(xù)運行；m01：計劃暫停，與m00作用相似，但m01可以用機床“任選停止按鈕”選擇是否有效；m03：主軸順時針旋轉(zhuǎn)；m04：主軸逆時針旋轉(zhuǎn)；m05：主軸旋轉(zhuǎn)停止；m08：冷卻液開；m09：冷卻液關(guān)；m30：程序停止，程序復(fù)位到起始位置。5. 加工坐標(biāo)系設(shè)置g50編程格式 g50 x z式中x、z的值是起刀點相對于加工原點的位置。g50使用方法與g92類似。在數(shù)控車床編程時，所有x坐標(biāo)值均使用直徑值，如圖所示。如：按圖設(shè)置加工坐標(biāo)的程序段如下：g50 x128.7 z375.16. 快速定位指令g00g00指令命令機床以最快速度運動到下一個目標(biāo)位置，運動過程中有加速和減速，該指令對運動軌跡沒有要求。其指令格式：g00 x(u)_ z(w)_；當(dāng)用絕對值編程時，x、z后面的數(shù)值是目標(biāo)位置在工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)。當(dāng)用相對值編程時，u、w后面的數(shù)值則是現(xiàn)在點與目標(biāo)點之間的距離與方向。如圖所示的定位指令如下：g50 x200.0 z263.0; 設(shè)定工件坐標(biāo)系g00 x40.0 z212.0； 絕對值指令編程ac或g00 u-160.0 w-51.0； 相對值指令編程ac因為x軸和z軸的進給速率不同，因此機床執(zhí)行快速運動指令時兩軸的合成運動軌跡不一定是直線，因此在使用g00指令時，一定要注意避免刀具和工件及夾具發(fā)生碰撞。如果忽略這一點，就容易發(fā)生碰撞，而快速運動狀態(tài)下的碰撞就更加危險7. 直線插補指令g01g01指令命令機床刀具以一定的進給速度從當(dāng)前所在位置沿直線移動到指令給出的目標(biāo)位置。指令格式：g01 x(u)_z(w)_f ；其中f是切削進給率或進給速度，單位為mm/r或mm/min，取決于該指令前面程序段的設(shè)置。使用g01指令時可以采用絕對坐標(biāo)編程，也可采用相對坐標(biāo)編程。當(dāng)采用絕對坐編程時，數(shù)控系統(tǒng)在接受g01指令后，刀具將移至坐標(biāo)值為x、z的點上；當(dāng)采用相對坐編程時，刀具移至距當(dāng)前點的距離為u、w值的點上。如圖所示的直線運動指令如下：g01 x40.0 z20. f0.2; 絕對值指令編程g01 u20.0 w-25.9 f0.2; 相對值指令編程8. 圓弧插補指令g02、g03圓弧插補指令命令刀具在指定平面內(nèi)按給定的f進給速度作圓弧插補運動，用于加工圓弧輪廓。圓弧插補命令分為順時針圓弧插補指令g02和逆時針圓弧插補指令g03兩種。其指令格式如下： 順時針圓弧插補的指令格式：g02 x(u)_z(w)_i_k_f_； g02 x(u)_z(w)_r_ f_；逆時針圓弧插補的指令格式：g03 x(u)_z(w)_ i_k_f_； g03 x(u)_z(w)_r_ f_；使用圓弧插補指令，可以用絕對坐標(biāo)編程，也可以用相對坐標(biāo)編程。絕對坐標(biāo)編程時，x、z是圓弧終點坐標(biāo)值；增量編程時，u、w是終點相對始點的距離。圓心位置的指定可以用r，也可以用i、k，r為圓弧半徑值；i、k為圓心在x軸和z軸上相對于圓弧起點的坐標(biāo)增量; f為沿圓弧切線方向的進給率或進給速度。當(dāng)用半徑r來指定圓心位置時，由于在同一半徑r的情況下，從圓弧的起點到終點有兩種圓弧的可能性，大于180和小于180兩個圓弧。為區(qū)分起見，特規(guī)定圓心角180時，用“+r”表示；180時，用“-r”。注意：r編程只適于非整圓的圓弧插補的情況，不適于整圓加工。例如，圖3-13中所示的圓弧從起點到終點為順時針方向，其走刀指令可編寫如下：g02 x50.0 z30.0 i25.0 f0.3； 絕對坐標(biāo)，直徑編程，切削進給率0.3mm/rg02 u20.0 w-20.0 i25.0 f0.3； 相對坐標(biāo)，直徑編程，切削進給率0.3mm/rg02 x 50. 0 z30.0 r25.0 f0.3； 絕對坐標(biāo)，直徑編程，切削進給率0.3mm/rg02 u20.0 w-20.0 r25.0 f0.3； 相對坐標(biāo)，直徑編程，切削進給率0.3mm/r9. 暫停指令g04g04指令用于暫停進給，其指令格式是：g04 p_或g04 x(u)_ 暫停時間的長短可以通過地址x(u)或p來指定。其中p后面的數(shù)字為整數(shù)，單位是ms；x(u)后面的數(shù)字為帶小數(shù)點的數(shù)，單位為s。有些機床，x(u)后面的數(shù)字表示刀具或工件空轉(zhuǎn)的圈數(shù)。 該指令可以使刀具作短時間的無進給光整加工，在車槽、鉆鏜孔時使用，也可用于拐角軌跡控制。例如，在車削環(huán)槽時，若進給結(jié)束立即退刀，其環(huán)槽外形為螺旋面，用暫停指令g04可以使工件空轉(zhuǎn)幾秒鐘，即能將環(huán)形槽外形光整圓，例如欲空轉(zhuǎn)2.5s時其程序段為： g04 x2.5或g04 u2.5或g04 p2500； g04為非模態(tài)指令，只在本程序段中才有效。10. 英制和米制輸入指令g20、g21g20表示英制輸入，g21表示米制輸入。g20和g21是兩個可以互相取代的代碼。機床出廠前一般設(shè)定為g21狀態(tài)，機床的各項參數(shù)均以米制單位設(shè)定，所以數(shù)控車床一般適用于米制尺寸工件加工，如果一個程序開始用g20指令，則表示程序中相關(guān)的一些數(shù)據(jù)均為英制(單位為英寸)；如果程序用g21指令，則表示程序中相關(guān)的一些數(shù)據(jù)均為米制(單位為mm)。在一個程序內(nèi)，不能同時使用g20或g21指令，且必須在坐標(biāo)系確定前指定。g20或g21指令斷電前后一致，即停電前使用g20或g21指令，在下次后仍有效，除非重新設(shè)定。11. 進給速度量綱控制指令g98、g99在數(shù)控車削中有兩種切削進給模式設(shè)置方法，即進給率(每轉(zhuǎn)進給模式)和進給速度(每分鐘進給模式)。（1）進給率，單位為mm/r，其指令為：g99； 進給率轉(zhuǎn)換指令g01x_z_f_； f的單位為mm/r(2)進給速度，單位為mm/min，其指令為： g98； 進給速度轉(zhuǎn)換指令g01x_z_f_； f的單位為mm/min g98和g99都是模態(tài)指令，一旦指定就一直有效，直到指定另一方式為止。車削cnc系統(tǒng)缺省的進給模式是進給率，即每轉(zhuǎn)進給模式，只有在用動力刀具銑削時才采用每分鐘進給模式。12. 參考點返回指令g27、g28、g30參考點是cnc機床上的固定點，可以利用參考點返回指令將刀架移動到該點?？梢栽O(shè)置最多四個參考點，各參考點的位置利用參數(shù)事先設(shè)置。接通電源后必須先進行第一參考點返回，否則不能進行其它操作。參考點返回有兩種方法：(1)手動參考點返回。(2)自動參考點返回。該功能是用于接通電源已進行手動參考點返回后，在程序中需要返回參考點進行換刀時使用的自動參考點返回功能。自動參考點返回時需要用到如下指令：（1）返回參考點檢查g27g27用于檢驗x軸與z軸是否正確返回參考點。指令格式為：g27 x(u)_ z(w)_ x(u)、z(w)為參考點的坐標(biāo)。執(zhí)行g(shù)27指令的前提是機床通電后必須手動返回一次參考點。執(zhí)行該指令時，各軸按指令中給定的坐標(biāo)值快速定位，且系統(tǒng)內(nèi)部檢查檢驗參考點的行程開關(guān)信號。如果定位結(jié)束后檢測到開關(guān)信號發(fā)令正確，則參考點的指示燈亮，說明滑板正確回到了參考點位置；如果檢測到的信號不正確，系統(tǒng)報警，說明程序中指令的參考點坐標(biāo)值不對或機床定位誤差過大。（2）參考點返回指令g28、g30 g28 x(u) _ z(w) _； 第一參考點返回，其中x(u)、z(w)為參考點返回時的中間點，x、z為絕對坐標(biāo)，u、w為相對坐標(biāo)。參考點返回過程如圖3-14所示。 g30 p2 x(u)_ z(w)_； 第二參考點返回，p2可省略 g30 p3 x(u)_ z (w)_； 第三參考點返回 g30 p4 x(u)_ z(w)_； 第四參考點返回 第二、第三和第四參考點返回中的x(u)、z (w)的含義與g28中的相同。刀具返回參考點的過程，刀具從當(dāng)前位置經(jīng)過中間點(190，50)返回參考點，其指令為：g30 x190 z50；g30 u100 w30。八.實習(xí)內(nèi)容8.1仿真系統(tǒng)實習(xí)1.fanuc 0i系統(tǒng)對刀過程（1）簡單的返回參考點過程。(2)對刀過程上圖表示z方向的對刀，保持z方向不動。（端面車刀）上圖表示x方向的對刀，注意在測量x方向的直徑時要停止主軸轉(zhuǎn)動，并且x方向保持不動。（端面車刀）注意途中的程序框，先按mdi在編輯在程序框中輸入to2o2換二號刀進行對刀。上圖表示二號刀的對刀過程。（螺紋車刀）上圖為三號刀的對刀過程。（斷面車刀）（3）重要程序g90,g92，g71，g70，g03，g02,還有到達參考點的執(zhí)行過程。其中運行程序都在程序框圖中顯示。 1）到達參考點程序: o1027; goo g4o g01 g54; g28; t0101; mo4 s1200; g00 xo; z20; g01 z0 f10; m30;2） g90命令的執(zhí)行 程序：o0123; g00 g40 g21 g54; g28; t0101; mo4 s1200 f28; g00 x102 z2; g90 x96 z-80; x96 z-80 r-5; m30; 3)g90，g70，g71，的聯(lián)合應(yīng)用：程序：o0123; g00 g21 g40 g54; g28; t0101; m04 s1200 f50; g00 x102 z2; g90 x96 z-80; x94 z-60; g00 x102 z2; t0202; g00 x95 zz; g92 x93.1 z-40 f1; x92.5; x91.9; x91.5; g00 x102 z2; t0101; g00 x102 z2; g71 u0.5 r2; g71 p01 q02 u1 w1 f50; n01 goo xo; go1 z0 f50; g03 x47 z-23 r23 f50; n02 x95 ; g70 p01 q02; g00 x102 z2; g28; m30;4)g71,g70,g92命令的聯(lián)合運用程序;o0126; g00 g21 g40 g54; g28; t0101; m04 s1200 f20; g00 x102 z2; g71 u0.5 r2; g71 p10 q20 u1 w1 f20; n01 g00 x0 z2; g01 z2 f20; g03 x100 z-50 r50 f20; n02 g01 x102 f20; g70 p10 q20; g28; t0202; g00 x102 z2; g92 x99.1 z-80 f1; x98.5; x97.9; x97.5; m30;5） g92，g90命令的聯(lián)合運用程序:o1026; g00 g21 g40 g54;t0101 m04 s1200;g00 x102 z2;g90 x96 z-80 f50;x94 z-60;g28;t0202;g00 x96 z2;g92 x95 z-40 f1;x94.1;x93.5;x92.9;x92.5;m30;6) g03或g02 命令的應(yīng)用程序；o0456； g00 g21 g54 g40 g98; g28; t0101; m04 s800 f50; g00 x10 z2; g03 x30 z-10 r10; g28; m30;（4）應(yīng)用仿真系統(tǒng)車削上圖為我車削的兩個零件圖，我下面用第一個圖為例進行說明，是如何進行車削的。上面為g90 命令的執(zhí)行車削出三個階梯軸上圖為g92命令的執(zhí)行主要是對最后一階車削出螺紋。上圖為進行g(shù)70，g71命令的執(zhí)行車削出圓弧。最后利用g90命令車削出斜坡。 上圖零件運行程序如下； o1993; g00 g21 g40 g54 g98; g28; m03 s800 f50; g00 x55 z2; g90 x40 z-50; x32 z-30; x20 z-15; goo x54 z2; g28; t0101; g00 x42 z4; g92 x39.1 z-45 f2; x38.5; x37.9; x37.5; g00 x54 z2; g28;t0303; g00 x22 z2; g71 u0.5 r2; g71 p10 q20 u1 w1 f50; nio g00 x