《數(shù)控技術(shù)及及及應(yīng)用》實驗指導(dǎo)書

1、無錫南洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控原理及應(yīng)用實驗手冊方立友編寫專業(yè)名稱_班級_學(xué)生姓名_學(xué)號_指導(dǎo)老師_2014年6月目錄 TOC o 1-3 h z u 第一章宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)認(rèn)識數(shù)控仿真軟件可以虛擬完成零件裝夾、刀具選擇、數(shù)控切削過程、加工結(jié)果檢測等數(shù)控操作；可以模擬數(shù)控機床操作面板，用于練習(xí)對數(shù)控機床的控制、數(shù)控程序錄入和編輯、系統(tǒng)設(shè)定等操作。一、仿真軟件啟動1、啟動加密鎖單擊XP系統(tǒng)【開始】按鈕，在【程序】目錄中選擇“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”，在彈出的子目錄中單擊“加密所管理程序”，如圖1-1所示。2、宇龍數(shù)控加工仿真軟件的啟動和關(guān)閉(1)、啟動數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件。加密鎖程序啟動后，屏幕右下方工

2、具欄中出現(xiàn)的圖表。單擊XP系統(tǒng)【開始】/選擇“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”，在彈出的子目錄中單擊“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”，系統(tǒng)彈出“用戶登錄”界面，如圖1-2所示。圖1-2用戶登錄界面與仿真系統(tǒng)，窗口界面單擊“快速登錄”按鈕或輸入用戶名和密碼，再單擊“登錄”按鈕，進(jìn)入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。管理員用戶名：manage；口令：system；一般用戶名選擇【快速登錄】。(2)、關(guān)閉工程。3、仿真軟件工作界面認(rèn)識打開數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，窗口界面如圖1-2所示，該窗口界面主要包括：主菜單與工具欄、機床仿真加工區(qū)、LCD顯示與MDI鍵盤區(qū)、數(shù)控機床操作面板四個部分。主菜單與工具欄：典型的WINDOWS窗口，每個主菜單都要下一

3、級目錄，工具欄的每個圖標(biāo)按鈕快捷表示主菜單中的一個命令，所有工具按鈕在菜單欄里都能夠找到。機床仿真加工區(qū)：用來顯示機床實體，并形象逼真地顯示數(shù)控加工狀況。LCD顯示與MDI鍵盤區(qū)：顯示數(shù)控加工過程和輸入數(shù)控加工程序。數(shù)控機床操作面板：啟停數(shù)控機床等加工操作時如需應(yīng)用的功能按鈕，不同型號的數(shù)控機床其操作面板也不一樣。二、選擇機床類型1、機床選擇打開菜單“機床/選擇機床”，打開菜單“機床/選擇機床”，選擇“FANUCPowerMate0”數(shù)控車床。圖1-3選擇機床與毛坯定義2、機床回零機床準(zhǔn)備包括激活機床和機床回零。在操作面板的【MODE旋鈕】位置單擊鼠標(biāo)左鍵，撥到【REF檔】，再單擊加號按鈕，此

4、時X軸將回零，相應(yīng)操作面板上X軸的指示燈亮，同時CRT上的X坐標(biāo)發(fā)生變化；再用鼠標(biāo)右鍵單擊旋鈕，再用左鍵單擊加號按鈕，可以將Z軸回零，此時CRT和操作面板上的指示燈如圖1-4所示。圖1-4操作面板上的MODE旋鈕機床回零三、定義毛坯1、打開菜單“零件/定義毛坯”或在工具條上選擇“”，系統(tǒng)打開圖1-4對話框：輸入相關(guān)參數(shù)來確定毛坯的材料和尺寸。.名字輸入：在毛坯名字輸入框內(nèi)輸入毛坯名，也可使用缺省值。選擇毛坯形狀：車床僅提供圓柱形毛坯。選擇毛坯材料：毛坯材料列表框中提供了多種供加工的毛坯材料，可根據(jù)需要在“材料”下拉列表中選擇毛坯材料。參數(shù)輸入：尺寸輸入框用于輸入尺寸，單位：毫米。保存退出：按“

5、確定”按鈕，保存定義的毛坯并且退出本操作。取消退出：按“取消”按鈕，退出本操作。.導(dǎo)出零件模型導(dǎo)出零件模型相當(dāng)于保存零件模型，利用這個功能，可以把經(jīng)過部分加工的零件作為成型毛坯予以存放。如圖1-5所示，此毛坯已經(jīng)過部分加工，稱為零件模型?？赏ㄟ^導(dǎo)出零件模型功能予以保存。此零件模型即被保存。可在以后放置零件時調(diào)用。.導(dǎo)入零件模型機床在加工零件時，除了可以使用原始的毛坯，還可以對經(jīng)過部分加工的毛坯進(jìn)行再加工。經(jīng)過部分加工的毛坯稱為零件模型，可以通過導(dǎo)入零件模型的功能調(diào)用零件模型。打開菜單“文件/導(dǎo)入零件模型”，若已通過導(dǎo)出零件模型功能保存過成型毛坯，則系統(tǒng)將彈出“打開”對話框，在此對話框中選擇并且

6、打開所需的后綴名為“PRT”的零件文件，則選中的零件模型被放置在工作臺面上。此類文件為已通過“文件/導(dǎo)出零件模型”所保存的成型毛坯。2、使用夾具只有銑床和加工中心可以安裝夾具，車床不使用夾具。單擊菜單“零件/安裝夾具”或者單擊工具條上夾具圖標(biāo)。長方形工件使用的夾具是工藝板或者平口鉗；圓柱形工件使用的夾具是工藝板或者卡盤；平口鉗或者卡盤的尺寸由系統(tǒng)根據(jù)毛坯尺寸自動設(shè)定。四、放置零件打開菜單“零件/放置零件”命令或者在工具條上選擇圖標(biāo)系統(tǒng)彈出操作對話框。如圖1-6所示：圖1-5零件模型圖1-6“選擇零件”對話框在列表中單擊所需的零件，選中的零件信息加亮顯示，按下“確定”按鈕，系統(tǒng)自動關(guān)閉對話框。如

7、果經(jīng)過“導(dǎo)入零件模型”的操作，對話框的零件列表中會顯示模型文件名，若在類型列表中選擇“選擇模型”，則可以選擇導(dǎo)入零件模型文件。如圖1-7所示。選擇后零件模型即經(jīng)過部分加工的成型毛坯被放置在機床臺面上。如圖1-8所示圖1-7導(dǎo)入零件模型圖1-8安裝好的零件模型五、調(diào)整零件位置零件可以在工作臺面上移動。毛坯放上工作臺后，系統(tǒng)將自動彈出一個小鍵盤，如圖1-9所示，通過按動小鍵盤上的【方向】按鈕或者【旋轉(zhuǎn)】按鈕，實現(xiàn)零件的平移或調(diào)頭裝夾。小鍵盤上的【退出】按鈕用于關(guān)閉小鍵盤。選擇菜單“零件/移動零件”也可以打開小鍵盤。圖1-9車床調(diào)整零件位置六、選擇刀具打開菜單“機床/選擇刀具”或者在工具條中選擇“”

8、，系統(tǒng)彈出刀具選擇對話框。選擇刀位選擇加工方式選擇刀片選擇刀柄修改刀具參數(shù)確認(rèn)選刀。系統(tǒng)中數(shù)控車床允許同時安裝8把刀具，如圖1-10所示。圖1-10車刀選擇對話框1、車刀選擇在對話框左側(cè)排列的編號18中，選擇所需的刀位號。刀位號即車床刀架上的位置編號。被選中的刀位編號的背景顏色變?yōu)樗{(lán)色；指定加工方式是指可選擇內(nèi)圓加工或外圓加工；在刀片列表框中選擇了所需的刀片后，系統(tǒng)自動給出相匹配的刀柄供選擇；選擇刀柄：當(dāng)?shù)镀偷侗歼x擇完畢，刀具被確定，并且輸入到所選的刀位中。.刀尖半徑顯示刀尖半徑，允許操作者修改刀尖半徑，刀尖半徑可以是0，單位為mm。.刀具長度顯示刀具長度，允許修改刀具長度。刀具長度是指從

9、刀尖開始到刀架的距離。.輸入鉆頭直徑當(dāng)在刀片中選擇鉆頭時，“鉆頭直徑”一欄變亮，允許輸入直徑。.刪除當(dāng)前刀具在當(dāng)前選中的刀位號中的刀具可通過“刪除當(dāng)前刀具”鍵刪除。.確認(rèn)選刀選擇完刀具，完成刀尖半徑（鉆頭直徑），刀具長度修改后，按“確認(rèn)退出”鍵完成選刀?；蛘甙础叭∠顺觥辨I退出選刀操作。2、銑刀和加工中心選刀（1）銑刀選擇條件是銑刀直徑和類型。在“所需刀具直徑”輸入框中輸入直徑；（2）在“所需刀具類型”列表框中選擇刀具類型，主要類型有：平底刀、平底帶R刀、球頭刀、鉆頭、鏜刀等，按確定。（3）指定刀位號，銑床只能放一把刀。七、JOG模式下手動切削工件1、激活機床檢查急停按鈕是否松開至狀態(tài)，若未松

10、開，單擊急停按鈕，將其松開。2、機床回參考點對準(zhǔn)MODE旋鈕單擊鼠標(biāo)左鍵或右鍵，將旋鈕撥到ZRN檔，如圖1-11所示。一般機床開機時，模式開關(guān)旋扭就已經(jīng)撥到ZRN檔。先將X軸方向回零，在回零模式下單擊按鈕，此時X軸將回零，相應(yīng)操作面板上X軸的指示燈亮，同時CRT上的X坐標(biāo)變?yōu)椤啊?；再單擊按鈕，可以將Z軸回零，操作面板上Z軸的指示燈亮，此時CRT如圖1-12所示。圖1-11模式旋鈕圖1-12機床回零界面3、JOG模式下手動切削工件（1）機床手動操作機床回零后，裝好毛坯，將操作面板中MODESELECT旋鈕切換到JOG上。點擊MDI鍵盤的按鈕，此時CRT界面上顯示坐標(biāo)值，利用操作面板上的按鈕、和、

11、，將機床移動到毛坯位置附近。點擊按鈕，使主軸轉(zhuǎn)動；點擊按鈕，用所選刀具切削工件外圓；點擊按鈕，將刀具退至需要切削的位置；點擊按鈕，切削工件端面。（2）機床對刀Z值的確定裝夾好零件坯件。手動車削坯件的右端面，橫向退刀（退中拖板，不能退大拖板）。按輸入鍵，輸入，回車。X值的確定手動試車削坯件外圓，縱向退刀（退大拖板，不能退中拖板）。測量車削外圓直徑尺寸。按輸入鍵，輸入X加直徑值，回車思考題（1）機床不回參考點或主軸不轉(zhuǎn)時，刀具進(jìn)給切削工件會出現(xiàn)什么問題？實驗1宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)認(rèn)識姓名學(xué)號日期評分自評互評教師實驗成績實驗?zāi)康氖煜?shù)控加工仿真軟件啟動與關(guān)閉，認(rèn)識數(shù)控仿真軟件界面；掌握數(shù)控機床選擇、

12、定義毛坯、安裝和調(diào)整毛坯，選擇刀具等操作流程。熟悉數(shù)控機床操作面板手動操作方法。實驗器材計算機、數(shù)控加工仿真軟件實驗內(nèi)容與編程操作步驟實驗結(jié)果記錄第二章FANUC0數(shù)控車床仿真加工操作實驗2FANUC數(shù)控車床面板認(rèn)識一、實驗任務(wù)加工軸零件。采用外圓加工方式，選取刀尖半徑，刀具長度60，V號刀片，H型刀柄。加工時選擇直徑100mm，高為200mm毛坯。程序如下：O0002(EXAM_TURNING1)N10G54N20T0101N30S100N40G00X65.N50G71U2.N60G71P70Q170.N70G01X65.Z0 W-16. Z0;參考程序（1）確定工件坐標(biāo)系和對刀點如圖2-1

13、在XOZ平面內(nèi)確定以工件右端面軸心線上點為工件原點，建立工件坐標(biāo)系，采用手動試切對刀方法對刀，T01刀具為對刀基準(zhǔn)刀具。（2）編程O0201M03S500T0101;G00;Z0;G01;G00;G71;G71P10Q20;N10G00G01Z0G03;G01;G03;N20G01G00T0202;G00;X0;G01Z0G03;G01;G03;G01;G00;T0303S400;G00;G01;G00;T0404;G00;G92;G00;T0303S400;G00;G01;G00;M05;M30;實驗思考題1.簡述數(shù)控車床的安全操作規(guī)程.（1）工作時請穿好工作服，安全鞋，戴好工作帽及防護(hù)鏡，

14、注意：不允許戴手套操作機床。（2）注意不要移動或損壞安裝在機床上的警告標(biāo)牌。（3）注意不要在機床周圍放置障礙物，工作空間應(yīng)足夠大。（4）某一項工作需要倆人或多人共同完成時，應(yīng)注意相互間的協(xié)調(diào)一致。2.機床回零的主要作用是什么數(shù)控裝置上電時并不知道機床零點，為了正確地在機床工作時建立機床坐標(biāo)系，通常在每個坐標(biāo)軸的移動范圍內(nèi)設(shè)置一個機床參考點（測量起點），機床起動時，通常要進(jìn)行機動或手動回參考點，以建立機床坐標(biāo)系。機床參考點可以與機床零點重合，也可以不重合，通過參數(shù)指定機床參考點到機床零點的距離。機床回到了參考點位置，也就知道了該坐標(biāo)軸的零點位置，找到所有坐標(biāo)軸的參考點，CNC就建立起了機床坐標(biāo)系

15、。3.機床的開啟、運行、停止有那些注意事項首先安全第一，關(guān)機前要先按急停按鈕再切斷系統(tǒng)電源開關(guān)、最后切斷電源開關(guān)，開機時順序相反，開機后刀架要進(jìn)行回零，主軸要低速熱運轉(zhuǎn)幾分鐘才能進(jìn)行正常加工，如果停機時間過長要多運轉(zhuǎn)一會，而且刀架也要空運行幾下再加工。一般中途停機超過半小時也要進(jìn)行回零操作。按循環(huán)啟動按鈕前為了安全起見要思索幾秒鐘，數(shù)控機床裝夾刀具和工件時不能用蠻力沖擊力野蠻操作。工件一定要裝夾牢固才能啟動主軸。機床正常運轉(zhuǎn)前應(yīng)該注意產(chǎn)品裝夾是否牢固可靠，刀具是否有干涉，運行時手時刻放在復(fù)位鍵或緊急停止鍵的位置。發(fā)現(xiàn)刀具或機床有異常時不要猶豫，立即按下復(fù)位或急停。一個零件加工完成時對于精度高的

16、零件應(yīng)檢查產(chǎn)品的尺寸是否符合要求，表面粗糙度等是否達(dá)到圖紙要求。4.簡述數(shù)控車床的對刀步驟。（1）手動狀態(tài)下寫入選擇1號刀T10；（2）主軸旋轉(zhuǎn)；（3）選擇選擇快速倍率到達(dá)工件端面Z0；（4）取消快速，選擇手動進(jìn)給；（5）平端面沿X方向退刀；（6）輸入Z值按回車鍵；（7）對X軸；（8）車外圓；（9）沿Z軸退刀；（10）主軸停止旋轉(zhuǎn)；（11）測量直徑；（12）輸入測量直徑值，按回車鍵5.如何正確對刀對刀的目的是什么怎樣檢驗對刀的正確性一般數(shù)控車床對刀都是采用試切得方式；刀具安裝正確，例刀具安裝在01正確對刀號刀架；手動擋T0101，試車零件外圓（在零件余量大的地方）測量實際尺寸，在機床刀補T01

17、處X中輸入實際尺寸按機床測量（自動對刀）；相同方法對T01處Z。目的：是確定程序原點在機床坐標(biāo)系中的位置，對刀點可以設(shè)在零件上、夾具上或機床上，對刀時應(yīng)使對刀點與刀位點重合。檢驗對刀正確性：在手動檔下，MDI指令輸入G00X0Z5，看刀具運動停止后，測量刀檢驗對刀正確性至工件軸線原點的距離是否5mm，是說明對刀正確，否則錯誤或者有誤差。實驗3FANUC0數(shù)控車加工仿真操作姓名學(xué)號日期評分自評互評教師實驗成績實驗?zāi)康氖煜ANUC數(shù)控車床加工仿真軟件界面認(rèn)識；掌握數(shù)控車床選擇、毛坯定義和安裝、選擇刀具等操作流程。熟悉FANUC數(shù)控車床操作面板操作方法。實驗器材計算機、數(shù)控加工仿真軟件實驗內(nèi)容與編

18、程操作步驟實驗結(jié)果記錄第三章FANUC0i數(shù)控車加工仿真與操作、實驗內(nèi)容軸類零件加工實例。毛坯為的棒料，從右端到左端軸向走刀車削加工，粗加工每次背吃刀量，進(jìn)給量r，精加工余量X向，Z向余量，切槽刀刃寬4mm。（1）工藝分析。該零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不但有車外圓和槽，還有圓弧面，軸向尺寸92mm，采用三爪自定心卡盤裝夾。選擇回轉(zhuǎn)軸線與右側(cè)端面的交點作為加工坐標(biāo)系原點。確定加工路線如下：車右端面粗車外圓精車外圓車槽。表1-1切削參數(shù)表切削用量工步主軸轉(zhuǎn)速/進(jìn)給速度/刀具說明車端面500T010145端面車刀粗車外圓500T020295左偏車刀精車外圓800T030395左偏車刀車槽500T0404切槽

19、刀實驗4FANUC0i數(shù)控車床操作面板認(rèn)識姓名學(xué)號日期評分自評互評教師實驗成績實驗?zāi)康氖煜ANUC0數(shù)控車床加工仿真軟件界面認(rèn)識；掌握數(shù)控車床選擇、毛坯定義和安裝、選擇刀具等操作流程。熟悉FANUC0數(shù)控車床操作面板操作方法。實驗器材計算機、數(shù)控加工仿真軟件實驗內(nèi)容與編程操作步驟實驗結(jié)果記錄實驗5FANUC0i數(shù)控車加工仿真操作附1-5加工零件如圖4-13所示，要求進(jìn)行零件圖樣分析、工藝設(shè)計、數(shù)值計算和程序編寫等過程，并利用軟件對所編寫的程序進(jìn)行測試和修改，仿真完成零件的數(shù)控車加工。ZXZX圖4-13復(fù)雜外形軸零件（2）加工工序。毛坯為50100的棒料，材料為45鋼，外形沒加工，根據(jù)零件圖樣

20、要求其加工工序為：1）平端面，選用95外圓車刀，可采用G94指令。2）外圓柱面粗車，選用95外圓車刀，可采用G71指令。3）外圓柱面精車，選用93外圓車刀，可采用G70指令。4）切槽加工，采用刀寬為4mm的切斷刀。5）切螺紋，采用60螺紋車刀，由于G32指令編程麻煩，使程序加長，G92主要用于循環(huán)次數(shù)不多的螺紋切削，G76主要用于多次自動循環(huán)，這里我們采用G92指令。6）切斷，采用刀寬為4mm的切斷刀。（3）各工序刀具及切削參數(shù)選擇如表所示表各工序刀具及切削參數(shù)選擇表序號加工面刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速n/rmin-1進(jìn)給速度V/類型材料1端面T0195外圓車刀硬質(zhì)合金500602外圓柱面與球面粗車T0195外圓車刀5001003外圓柱面與球面精車T0293外圓車刀1000404外徑槽T03切斷刀（刀寬4mm）400405切螺紋T0460的螺紋車刀4008006切斷T03切斷刀（刀寬4mm）40040說明：01號刀為基準(zhǔn)刀，采用試切法對刀。實驗5FANUC0i數(shù)控車仿真加工姓名學(xué)號日期評分自評互評教師實驗成績實驗?zāi)康氖煜ANUC0i數(shù)控車