數(shù)控雕刻機(jī)實訓(xùn)教程資料課件

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數(shù)控實習(xí)

指導(dǎo)教師:黃迪工程訓(xùn)練中心

數(shù)控實習(xí)

指導(dǎo)1數(shù)控實習(xí)時間安排表本科實訓(xùn)：星期一星期二星期三星期四星期五7:45~11:1513:00~15:307:45~11:157:45~11:1513:00~15:307:45~11:1513:00~15:307:45~11:1513:00~15:30數(shù)控實習(xí)時間安排表本科實訓(xùn)：星期一星期二星期三星期四星期2

實訓(xùn)目的和要求：1、了解數(shù)控機(jī)床的概念、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展史2、了解數(shù)控機(jī)床的種類、能根據(jù)機(jī)床的特點分辨機(jī)床類型3、掌握TYPE3軟件的基本使用方法4、掌握零件的裝夾以及刀具的調(diào)整5、能獨立完成零件的加工實訓(xùn)目的和要求：3一、數(shù)控技術(shù)的基本概念：數(shù)字控制（NumericalControlTechnology，NC）是一種利用數(shù)字脈沖的形式對某一工作過程發(fā)出指令并實現(xiàn)自動控制的技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)（NumericalControlSystem）采用了數(shù)字控制技術(shù)的自動控制系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床（NumericalControlMachineTools）是采用數(shù)字控制技術(shù)對機(jī)床的加工過程進(jìn)行自動控制的一類機(jī)床。數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)）的高效自動化機(jī)床。是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的典型例子。一、數(shù)控技術(shù)的基本概念：4二、數(shù)控機(jī)床最早的起源：數(shù)控機(jī)床是在機(jī)械制造技術(shù)和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其過程大致如下：1948年，美國帕森斯（Parsons)公司接受美國空軍的委托，研制直升飛機(jī)螺旋槳葉片檢驗用的輪廓樣板。由于該樣板形狀復(fù)雜多樣，精度要求高，一般的加工設(shè)備難以適應(yīng)，于是提出了采用數(shù)字脈沖來控制機(jī)床的設(shè)想。1949年，該公司與美國麻省理工學(xué)院(MIT)開始共同研究，于1952年試制成功世界上第一臺三坐標(biāo)數(shù)控銑床。經(jīng)過三年的試用、改進(jìn)與提高，數(shù)控機(jī)床于1955年進(jìn)入實用化階段。從此，其他一些國家，如德國、英國、日本和蘇聯(lián)等國都開始研制數(shù)控機(jī)床，其中日本發(fā)展最快。二、數(shù)控機(jī)床最早的起源：5

數(shù)控機(jī)床的操作系統(tǒng)品種多樣，當(dāng)今世界著名的數(shù)控系統(tǒng)廠家有日本的法那克（FANUC）公司、德國的西門子（SIEMENS）公司、美國的A-B公司等。1959年，美國的Keaney&Trecker公司成功開發(fā)了具有刀庫、刀具交換裝置、回轉(zhuǎn)工作臺裝置的數(shù)控機(jī)床，可以在一次裝夾中對工件的多個面進(jìn)行多工序的加工。至此，數(shù)控機(jī)床的新一代類型—加工中心（MachiningCenter)誕生了，加工中心的誕生標(biāo)志著數(shù)控機(jī)床進(jìn)入了一個新的階段。數(shù)控機(jī)床的操作系統(tǒng)品種多樣，當(dāng)今世界著名的數(shù)控系統(tǒng)廠家6

三、數(shù)控機(jī)床的特點：一、數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床的區(qū)別:

數(shù)控機(jī)床對零件的加工過程，是嚴(yán)格按照加工程序所規(guī)定的參數(shù)及動作執(zhí)行的。它是一種高效能自動或半自動機(jī)床，與普通機(jī)床相比，具有以下明顯特點：

1.適合于復(fù)雜異形零件的加工

數(shù)控機(jī)床可以完成普通機(jī)床難以完成或根本不能加工的復(fù)雜零件的加工，因此在宇航、造船、模具等加工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

2.加工精度高

3.加工穩(wěn)定可靠

實現(xiàn)計算機(jī)控制，排除人為誤差，零件加工一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。4.高柔性

加工對象改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，體現(xiàn)出很好的適應(yīng)性，可大大節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。在數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上，可以組成具有更高柔性的自動化制造系統(tǒng)—FMS。

三、數(shù)控機(jī)床的特點：75.高生產(chǎn)率

數(shù)控機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高，一般為普通機(jī)床的3～5倍，對某些復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)效率可以提高十幾倍甚至幾十倍。

6.勞動條件好

機(jī)床自動化程度高，操作人員勞動強(qiáng)度大大降低，工作環(huán)境較好。

7.有利于管理現(xiàn)代化

采用數(shù)控機(jī)床有利于向計算機(jī)控制與管理生產(chǎn)方面發(fā)展，為實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化創(chuàng)造了條件。

8.投資大，使用費(fèi)用高

9.生產(chǎn)準(zhǔn)備工作復(fù)雜

由于整個加工過程采用程序控制，數(shù)控加工的前期準(zhǔn)備工作較為復(fù)雜，包含工藝確定、程序編制等。

10.維修困難

數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，技術(shù)含量高，對維修人員的技術(shù)要求很高

5.高生產(chǎn)率

數(shù)控機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的8四、數(shù)控機(jī)床的種類：從1952年美國研制成功世界上第一臺數(shù)控銑床到現(xiàn)在，數(shù)控機(jī)床經(jīng)歷了50多年的更新發(fā)展，它的功能越來越完善,種類也更加齊全。按其工藝用途，可分為：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控磨床、數(shù)控沖床、加工中心、數(shù)控電火花加工機(jī)床、數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控激光加工機(jī)床、數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)等。

四、數(shù)控機(jī)床的種類：9數(shù)控機(jī)床種類繁多,功能各異下面就我們學(xué)校的數(shù)控機(jī)床做簡單的介紹數(shù)控機(jī)床種類繁多,功能各異10數(shù)控車床:

可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工數(shù)控車床:11數(shù)控銑床:

銑削加工是機(jī)械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面銑削和輪廓銑削，也可以對零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、鏜加工及螺紋加工等數(shù)控銑床:12數(shù)控線切割:數(shù)控線切割屬于特種機(jī)床,可實現(xiàn)通孔、沖模、樣板、細(xì)縫槽、形狀復(fù)雜零件的加工數(shù)控線切割:13數(shù)控電脈沖:

可實現(xiàn)多型腔自動移位加工和自動找正,通常在模具制造中廣泛應(yīng)用數(shù)控電脈沖:14三坐標(biāo)測量儀:

三坐標(biāo)測量儀在模具行業(yè)中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，它是一種設(shè)計開發(fā)、檢測、統(tǒng)計分析的現(xiàn)代化的智能工具，更是模具產(chǎn)品無與倫比的質(zhì)量技術(shù)保障的有效工具。三坐標(biāo)測量儀:15數(shù)控雕刻機(jī):主要用于工號牌、科室牌的雙色板雕刻、有機(jī)、密度板、PVC切割及有機(jī)靠模、工藝品雕刻等數(shù)控雕刻機(jī):16

五、雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的簡單介紹：Ncstudio?數(shù)控系統(tǒng)是洛克機(jī)電系統(tǒng)工程（上海）有限公司自主開發(fā)、自有版權(quán)的雕刻機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以直接支持UG、CAXA、MASTERCAM、ArtCAM、AUTOCAD、CorelDraw等多種CAD/CAM軟件生成的G代碼、PLT代碼格式和精雕加工文件ENG代碼格式。該數(shù)控系統(tǒng)除具有手動、步進(jìn)、自動和回機(jī)械原點功能外，還具有模擬仿真、動態(tài)顯示跟蹤、Z軸自動對刀、斷點記憶（程序跳段執(zhí)行）和回轉(zhuǎn)軸加工等特有的功能。該系統(tǒng)可以與各種三維雕刻機(jī)、三維雕銑機(jī)一起使用。適用于各種復(fù)雜模具加工、廣告裝潢、切割等行業(yè)。五、雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的簡單介紹：17雕刻機(jī)軟件功能介紹:基本配置為三個運(yùn)動軸，并可以進(jìn)一步擴(kuò)充。數(shù)控轉(zhuǎn)臺支持。自動加工。完整支持ISO標(biāo)準(zhǔn)的G指令、HP繪圖儀（HPPLT）格式和精雕加工（ENG）格式。手動功能。既支持通過機(jī)床輸入設(shè)備，如手持設(shè)備等操縱機(jī)床，也內(nèi)嵌地支持通過計算機(jī)輸入設(shè)備，如鍵盤、鼠標(biāo)完成手動操作。增量進(jìn)給功能。方便用戶精確設(shè)定進(jìn)給量，且步長可靈活調(diào)整。用戶數(shù)據(jù)輸入（MDI）功能。用戶可以在線輸入G指令并立即執(zhí)行。高級加工指令。只要簡單輸入幾個參數(shù)，就可以完成銑底、勾邊等功能。單步模式。用戶可以把要執(zhí)行的加工任務(wù)設(shè)置為單步模式，從而為錯誤診斷和故障恢復(fù)提供了良好的支持。雕刻機(jī)軟件功能介紹:18斷點記憶、跳段執(zhí)行等高級自動功能。保存/恢復(fù)工件原點功能。進(jìn)給軸精確回機(jī)械原點（參考點）功能。自動對刀功能。這些功能為用戶加工提供了極大的方便。進(jìn)給倍率在線調(diào)整。在加工過程中用戶可以隨時調(diào)整進(jìn)給倍率。最小到0，相當(dāng)于暫停加工；最大到120%。高速平滑速度連接特性。在一般的數(shù)控系統(tǒng)中，兩條G指令之間的連接速度通常是一個固定的值（例如等于零或者某一個很小的值）。在新版數(shù)控系統(tǒng)中，采用了獨有的加工速度自適應(yīng)預(yù)測算法。該算法根據(jù)連接速度的大小、方向、最大加速度，以及前向預(yù)測功能，自適應(yīng)地決定當(dāng)前指令與下一條指令間的銜接速度。不僅大大提高了加工效率（大約從30%到300%），而且改善了加工性能，消除了留在加工表面的速度振紋。三維模擬顯示功能。通過簡單的操作可以從各個角度觀察三維加工結(jié)果，從而可以更準(zhǔn)確、更直觀的對加工結(jié)果有所了解。斷點記憶、跳段執(zhí)行等高級自動功能。19仿真功能。可以對加工程序進(jìn)行快速仿真加工，可以在極短的時間內(nèi)完成，同時檢查加工程序是否出錯，加工結(jié)果是否滿意，并可以準(zhǔn)確的計算出實際加工所需要的時間。強(qiáng)大、靈活的鍵盤支持。新版本對鍵盤操作的支持非常強(qiáng)大。滿足了用戶在操作過程中的需要。日志功能。系統(tǒng)提供了功能強(qiáng)大的日志功能，幫助用戶察看詳細(xì)的加工信息和系統(tǒng)診斷。內(nèi)置的加工文件管理器。用戶只要把加工程序文件保存到指定的目錄，Ncstudio?就可以在一個內(nèi)置的管理器中管理這些文件。內(nèi)置的文件編輯器。用戶可以隨時把加工文件調(diào)入編輯器內(nèi)編輯、修改。文件加工信息。通過仿真或者實際加工，文件加工信息窗口可以幫助用戶統(tǒng)計文件執(zhí)行時間、加工范圍等重要信息。PCI總線運(yùn)動控制卡。仿真功能?？梢詫庸こ绦蜻M(jìn)行快速仿真加工，可以在極短的時間內(nèi)20操作模式：自動模式在自動操作模式下，機(jī)床運(yùn)動通過事先準(zhǔn)備好的加工程序產(chǎn)生動作。所以在自動模式下，系統(tǒng)必須已經(jīng)裝載加工程序。點動模式手動操作模式的一種。在點動模式下，用戶通過手動操作設(shè)備，如計算機(jī)鍵盤、手持盒、手搖脈沖發(fā)生器等控制機(jī)床。當(dāng)用戶通過這些設(shè)備發(fā)出運(yùn)動信號時，如按下手動按鈕，機(jī)床持續(xù)運(yùn)動直至信號消失，如用戶松開手動按鈕。增量模式手動操作模式的一種。在增量模式下，用戶同樣是通過手動操作設(shè)備，如計算機(jī)鍵盤、手持盒、手搖脈沖發(fā)生器等控制機(jī)床。與點動控制不同的是，用戶一次按鍵動作，也就是從按下到松開，機(jī)床只運(yùn)動確定的距離。也就是說，通過增量方式，用戶可以精確地控制機(jī)床的位移量。MDI模式也是一種手動操作模式。在這種模式下，用戶可以直接通過輸入G指令控制機(jī)床。系統(tǒng)在某些情況下執(zhí)行一些內(nèi)定的程序操作（如回工件原點）時，也會自動把狀態(tài)切換到MDI模式。但這不會影響用戶使用。操作模式：21操作狀態(tài)：空閑狀態(tài)這是最常見的狀態(tài)，在此狀態(tài)下，機(jī)床當(dāng)前沒有動作輸出，同時隨時準(zhǔn)備接受新的任務(wù)，開始新的動作。鎖定狀態(tài)鎖定狀態(tài)是一種內(nèi)部狀態(tài)，一般指出現(xiàn)在狀態(tài)切換時。所以一般情況下用戶接觸不到。緊停狀態(tài)這是一種非正常態(tài)。機(jī)床存在硬件故障或者用戶按下“緊?！卑粹o時，系統(tǒng)進(jìn)入此狀態(tài)，并且執(zhí)行事先規(guī)定的保護(hù)動作，例如關(guān)閉主軸電機(jī)、冷卻泵等，在此狀態(tài)下，機(jī)床同樣被鎖定，不能執(zhí)行任何新的動作。在用戶排除硬件故障或者解除緊停開關(guān)后，系統(tǒng)自動執(zhí)行“復(fù)位”操作把機(jī)床恢復(fù)到“空閑”狀態(tài)。運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)機(jī)床正在執(zhí)行動作時，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。暫停狀態(tài)在機(jī)床運(yùn)動時，如果用戶執(zhí)行“操作|暫停”命令，或者系統(tǒng)解析到M01（等待指令），則系統(tǒng)進(jìn)入暫停狀態(tài)，等待用戶進(jìn)一步輸入。用戶可以通過執(zhí)行“操作|開始”命令繼續(xù)執(zhí)行，也可以執(zhí)行“停止”或者“復(fù)位”指令中止當(dāng)前操作，使系統(tǒng)進(jìn)入“空閑”狀態(tài)。操作狀態(tài)：22

機(jī)床坐標(biāo)系：坐標(biāo)系統(tǒng)是描述機(jī)床運(yùn)動的術(shù)語。為了統(tǒng)一起見，標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系統(tǒng)是采用右手法則的坐標(biāo)系統(tǒng)。如下圖所示：在銑床類機(jī)床中，機(jī)床坐標(biāo)軸的方向取決于機(jī)床的類型和各組成部分的布局，對銑床而言,基本坐標(biāo)軸為X,Y,Z：——Z軸與主軸軸線重合，刀具遠(yuǎn)離工件的方向為正方向(+Z)；——X軸垂直于Z軸，并平行于工件的裝卡面，如果為單立柱銑床，面對刀具主軸向立柱方向看，其右運(yùn)動的方向為X軸的正方向(+X)；——Y軸與X軸和Z軸一起構(gòu)成遵循右手定則的坐標(biāo)系統(tǒng)。機(jī)床坐標(biāo)系：23機(jī)械坐標(biāo)系：機(jī)械坐標(biāo)系是一套固定的右手坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點始終相對于機(jī)床的某個固定位置。所以，在任何時候，空間的某個點都可以用機(jī)械坐標(biāo)系唯一地確定。對機(jī)械坐標(biāo)系的完整支持需要機(jī)床有相應(yīng)的回機(jī)械參考點功能，否則，機(jī)械坐標(biāo)系的概念只在軟件中體現(xiàn)。工件坐標(biāo)系：在使用機(jī)床加工各種工件時，更多地使用工件坐標(biāo)系。通常，在工件加工時，我們描述某個加工位置總是相對于工件上的某個點的，而工件在機(jī)床上的夾裝位置相對于機(jī)械原點常常是改變的，因此由必要引入一套在工件加工時更為方便的坐標(biāo)系統(tǒng)，這就是工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系也是一套右手坐標(biāo)系，它的原點是相對于工件上的某個點確定的，相對于機(jī)械坐標(biāo)原點則是可以浮動的。機(jī)械坐標(biāo)系：24六、Ncstudio?操作界面：Ncstudio?界面由標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、狀態(tài)欄和一些功能窗口組成。如圖所示：六、Ncstudio?操作界面：25標(biāo)題欄：

標(biāo)題欄用于顯示軟件名稱和所裝載的加工程序名，標(biāo)題欄的顏色用于指明對應(yīng)的窗口是否被激活：工具欄：菜單欄的下面是工具欄。工具欄由某些操作按鈕組成，分別對應(yīng)著某些菜單命令或選項的功能?？梢灾苯佑檬髽?biāo)單擊這些按鈕來完成指定的功能：

標(biāo)題欄：26菜單欄：標(biāo)題欄下面是菜單欄，菜單欄包含了多個平時隱藏起來的下拉菜單，如圖所示：菜單欄：27數(shù)控信息欄：數(shù)控信息欄位于工具欄下，顯示當(dāng)前的數(shù)控狀態(tài)，以及一些報警信息：狀態(tài)欄：屏幕最底端是狀態(tài)欄，如圖所示：

數(shù)控信息欄：28數(shù)控狀態(tài)窗口：坐標(biāo)顯示窗口位于屏幕的上部，顯示主軸（刀具）當(dāng)前的當(dāng)前位置、進(jìn)給速度與進(jìn)給倍率調(diào)整：加工狀態(tài)和時間信息：數(shù)控狀態(tài)窗口的標(biāo)題欄也顯示一些狀態(tài)信息。如下圖所示，例如在系統(tǒng)仿真時，標(biāo)題欄顯示“仿真模式”字樣，同時在標(biāo)題欄的右側(cè)，顯示預(yù)計執(zhí)行時間（以100%進(jìn)給倍率計）數(shù)控狀態(tài)窗口：29自動操作窗口：自動操作窗口顯示當(dāng)前打開的加工程序文件，Ncstudio?目前支持兩種加工程序格式：G指令格式和HPPLT格式。用戶通過這個窗口可以查看當(dāng)前加工程序。自動操作窗口：30手動操作窗口：手動窗口為用戶以手動方式操縱機(jī)床提供一個交互式的操作環(huán)境：

手動操作窗口：31程序管理窗口：Ncstudio?提供了集成的加工程序文件管理能力，使得用戶可以更方便地管理加工程序。包括：創(chuàng)建新的加工程序編輯加工程序刪除加工程序加工程序改名載入加工程序程序管理窗口：32上機(jī)操作打開電腦,打開TYPE3軟件上機(jī)操作33找到輸入位置,點擊打開找到輸入位置,點擊打開34在WMF文件夾中找到自己喜歡的圖形(也可以利用網(wǎng)絡(luò)資源找一些其他喜歡的圖形)在WMF文件夾中找到自己喜歡的圖形(也可以利用網(wǎng)絡(luò)資源找一些35選中圖形,進(jìn)行拉伸,把圖形放大或縮小到合適的尺寸.(進(jìn)行拉伸的時候,可以在拉伸的同時,按F2鍵)選中圖形,進(jìn)行拉伸,把圖形放大或縮小到合適的尺寸.(進(jìn)行拉伸36當(dāng)出現(xiàn)比例縮放框后,松掉鼠標(biāo),在寬度、高度上按要求進(jìn)行修改。當(dāng)出現(xiàn)比例縮放框后,松掉鼠標(biāo),在寬度、高度上按要求進(jìn)行修改。37調(diào)整好圖形大小以后，選中圖形進(jìn)行移動，在移動的同時按F2鍵，出現(xiàn)移動框,調(diào)整圖形位置。調(diào)整好圖形大小以后，選中圖形進(jìn)行移動，在移動的同時按F2鍵，38可以利用軟件的移動、縮放和旋轉(zhuǎn)功能對圖形進(jìn)行任意角度的調(diào)整。可以利用軟件的移動、縮放和旋轉(zhuǎn)功能對圖形進(jìn)行任意角度的調(diào)整。39利用軟件的文本功能，在圖形的附近添加任意文字利用軟件的文本功能，在圖形的附近添加任意文字40完成以后把圖形和文字進(jìn)行合并，整合成一個整體，然后進(jìn)入CAM自動編程狀態(tài)。完成以后把圖形和文字進(jìn)行合并，整合成一個整體，然后進(jìn)入CAM41選擇繪圖，雙擊，進(jìn)行文件的保存。選擇繪圖，雙擊，進(jìn)行文件的保存。42保存好以后點繪圖就出現(xiàn)一個刀具參數(shù)框,根據(jù)所選刀具進(jìn)行對應(yīng)的參數(shù)設(shè)置.保存好以后點繪圖就出現(xiàn)一個刀具參數(shù)框,根據(jù)所選刀具進(jìn)行對應(yīng)的43完成以后在刀具路徑表里出現(xiàn)層次-繪圖,右鍵點擊找到刀具路徑模擬.完成以后在刀具路徑表里出現(xiàn)層次-繪圖,右鍵點擊找到刀具路徑模44模擬好的軌跡圖模擬好的軌跡圖45模擬如果沒問題則找到機(jī)器工作,進(jìn)行程序的保存.模擬如果沒問題則找到機(jī)器工作,進(jìn)行程序的保存.46點機(jī)器工作,然后找到執(zhí)行,接著確定點機(jī)器工作,然后找到執(zhí)行,接著確定47返回到桌面,找到賽歐高速版,點擊打開返回到桌面,找到賽歐高速版,點擊打開48開機(jī)第一步,返回機(jī)械原點開機(jī)第一步,返回機(jī)械原點49找到剛才保存好的程序并打開找到剛才保存好的程序并打開50數(shù)控雕刻機(jī)實訓(xùn)教程資料課件51對程序進(jìn)行軌跡模擬,確保程序的正確性和完整性.對程序進(jìn)行軌跡模擬,確保程序的正確性和完整性.52最后確定工件坐標(biāo)然后加工.加工的時候注意進(jìn)給速度調(diào)慢,防止對刀數(shù)據(jù)錯誤導(dǎo)致撞刀最后確定工件坐標(biāo)然后加工.加工的時候注意進(jìn)給速度調(diào)慢,防止對53加工完成進(jìn)行檢驗加工完成進(jìn)行檢驗54工程訓(xùn)練中心

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數(shù)控實習(xí)

指導(dǎo)55數(shù)控實習(xí)時間安排表本科實訓(xùn)：星期一星期二星期三星期四星期五7:45~11:1513:00~15:307:45~11:157:45~11:1513:00~15:307:45~11:1513:00~15:307:45~11:1513:00~15:30數(shù)控實習(xí)時間安排表本科實訓(xùn)：星期一星期二星期三星期四星期56

實訓(xùn)目的和要求：1、了解數(shù)控機(jī)床的概念、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展史2、了解數(shù)控機(jī)床的種類、能根據(jù)機(jī)床的特點分辨機(jī)床類型3、掌握TYPE3軟件的基本使用方法4、掌握零件的裝夾以及刀具的調(diào)整5、能獨立完成零件的加工實訓(xùn)目的和要求：57一、數(shù)控技術(shù)的基本概念：數(shù)字控制（NumericalControlTechnology，NC）是一種利用數(shù)字脈沖的形式對某一工作過程發(fā)出指令并實現(xiàn)自動控制的技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)（NumericalControlSystem）采用了數(shù)字控制技術(shù)的自動控制系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床（NumericalControlMachineTools）是采用數(shù)字控制技術(shù)對機(jī)床的加工過程進(jìn)行自動控制的一類機(jī)床。數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)）的高效自動化機(jī)床。是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的典型例子。一、數(shù)控技術(shù)的基本概念：58二、數(shù)控機(jī)床最早的起源：數(shù)控機(jī)床是在機(jī)械制造技術(shù)和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其過程大致如下：1948年，美國帕森斯（Parsons)公司接受美國空軍的委托，研制直升飛機(jī)螺旋槳葉片檢驗用的輪廓樣板。由于該樣板形狀復(fù)雜多樣，精度要求高，一般的加工設(shè)備難以適應(yīng)，于是提出了采用數(shù)字脈沖來控制機(jī)床的設(shè)想。1949年，該公司與美國麻省理工學(xué)院(MIT)開始共同研究，于1952年試制成功世界上第一臺三坐標(biāo)數(shù)控銑床。經(jīng)過三年的試用、改進(jìn)與提高，數(shù)控機(jī)床于1955年進(jìn)入實用化階段。從此，其他一些國家，如德國、英國、日本和蘇聯(lián)等國都開始研制數(shù)控機(jī)床，其中日本發(fā)展最快。二、數(shù)控機(jī)床最早的起源：59

數(shù)控機(jī)床的操作系統(tǒng)品種多樣，當(dāng)今世界著名的數(shù)控系統(tǒng)廠家有日本的法那克（FANUC）公司、德國的西門子（SIEMENS）公司、美國的A-B公司等。1959年，美國的Keaney&Trecker公司成功開發(fā)了具有刀庫、刀具交換裝置、回轉(zhuǎn)工作臺裝置的數(shù)控機(jī)床，可以在一次裝夾中對工件的多個面進(jìn)行多工序的加工。至此，數(shù)控機(jī)床的新一代類型—加工中心（MachiningCenter)誕生了，加工中心的誕生標(biāo)志著數(shù)控機(jī)床進(jìn)入了一個新的階段。數(shù)控機(jī)床的操作系統(tǒng)品種多樣，當(dāng)今世界著名的數(shù)控系統(tǒng)廠家60

三、數(shù)控機(jī)床的特點：一、數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床的區(qū)別:

數(shù)控機(jī)床對零件的加工過程，是嚴(yán)格按照加工程序所規(guī)定的參數(shù)及動作執(zhí)行的。它是一種高效能自動或半自動機(jī)床，與普通機(jī)床相比，具有以下明顯特點：

1.適合于復(fù)雜異形零件的加工

數(shù)控機(jī)床可以完成普通機(jī)床難以完成或根本不能加工的復(fù)雜零件的加工，因此在宇航、造船、模具等加工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

2.加工精度高

3.加工穩(wěn)定可靠

實現(xiàn)計算機(jī)控制，排除人為誤差，零件加工一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。4.高柔性

加工對象改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，體現(xiàn)出很好的適應(yīng)性，可大大節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。在數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上，可以組成具有更高柔性的自動化制造系統(tǒng)—FMS。

三、數(shù)控機(jī)床的特點：615.高生產(chǎn)率

數(shù)控機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高，一般為普通機(jī)床的3～5倍，對某些復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)效率可以提高十幾倍甚至幾十倍。

6.勞動條件好

機(jī)床自動化程度高，操作人員勞動強(qiáng)度大大降低，工作環(huán)境較好。

7.有利于管理現(xiàn)代化

采用數(shù)控機(jī)床有利于向計算機(jī)控制與管理生產(chǎn)方面發(fā)展，為實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化創(chuàng)造了條件。

8.投資大，使用費(fèi)用高

9.生產(chǎn)準(zhǔn)備工作復(fù)雜

由于整個加工過程采用程序控制，數(shù)控加工的前期準(zhǔn)備工作較為復(fù)雜，包含工藝確定、程序編制等。

10.維修困難

數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，技術(shù)含量高，對維修人員的技術(shù)要求很高

5.高生產(chǎn)率

數(shù)控機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的62四、數(shù)控機(jī)床的種類：從1952年美國研制成功世界上第一臺數(shù)控銑床到現(xiàn)在，數(shù)控機(jī)床經(jīng)歷了50多年的更新發(fā)展，它的功能越來越完善,種類也更加齊全。按其工藝用途，可分為：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控磨床、數(shù)控沖床、加工中心、數(shù)控電火花加工機(jī)床、數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控激光加工機(jī)床、數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)等。

四、數(shù)控機(jī)床的種類：63數(shù)控機(jī)床種類繁多,功能各異下面就我們學(xué)校的數(shù)控機(jī)床做簡單的介紹數(shù)控機(jī)床種類繁多,功能各異64數(shù)控車床:

可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工數(shù)控車床:65數(shù)控銑床:

銑削加工是機(jī)械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面銑削和輪廓銑削，也可以對零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、鏜加工及螺紋加工等數(shù)控銑床:66數(shù)控線切割:數(shù)控線切割屬于特種機(jī)床,可實現(xiàn)通孔、沖模、樣板、細(xì)縫槽、形狀復(fù)雜零件的加工數(shù)控線切割:67數(shù)控電脈沖:

可實現(xiàn)多型腔自動移位加工和自動找正,通常在模具制造中廣泛應(yīng)用數(shù)控電脈沖:68三坐標(biāo)測量儀:

三坐標(biāo)測量儀在模具行業(yè)中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，它是一種設(shè)計開發(fā)、檢測、統(tǒng)計分析的現(xiàn)代化的智能工具，更是模具產(chǎn)品無與倫比的質(zhì)量技術(shù)保障的有效工具。三坐標(biāo)測量儀:69數(shù)控雕刻機(jī):主要用于工號牌、科室牌的雙色板雕刻、有機(jī)、密度板、PVC切割及有機(jī)靠模、工藝品雕刻等數(shù)控雕刻機(jī):70

五、雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的簡單介紹：Ncstudio?數(shù)控系統(tǒng)是洛克機(jī)電系統(tǒng)工程（上海）有限公司自主開發(fā)、自有版權(quán)的雕刻機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以直接支持UG、CAXA、MASTERCAM、ArtCAM、AUTOCAD、CorelDraw等多種CAD/CAM軟件生成的G代碼、PLT代碼格式和精雕加工文件ENG代碼格式。該數(shù)控系統(tǒng)除具有手動、步進(jìn)、自動和回機(jī)械原點功能外，還具有模擬仿真、動態(tài)顯示跟蹤、Z軸自動對刀、斷點記憶（程序跳段執(zhí)行）和回轉(zhuǎn)軸加工等特有的功能。該系統(tǒng)可以與各種三維雕刻機(jī)、三維雕銑機(jī)一起使用。適用于各種復(fù)雜模具加工、廣告裝潢、切割等行業(yè)。五、雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的簡單介紹：71雕刻機(jī)軟件功能介紹:基本配置為三個運(yùn)動軸，并可以進(jìn)一步擴(kuò)充。數(shù)控轉(zhuǎn)臺支持。自動加工。完整支持ISO標(biāo)準(zhǔn)的G指令、HP繪圖儀（HPPLT）格式和精雕加工（ENG）格式。手動功能。既支持通過機(jī)床輸入設(shè)備，如手持設(shè)備等操縱機(jī)床，也內(nèi)嵌地支持通過計算機(jī)輸入設(shè)備，如鍵盤、鼠標(biāo)完成手動操作。增量進(jìn)給功能。方便用戶精確設(shè)定進(jìn)給量，且步長可靈活調(diào)整。用戶數(shù)據(jù)輸入（MDI）功能。用戶可以在線輸入G指令并立即執(zhí)行。高級加工指令。只要簡單輸入幾個參數(shù)，就可以完成銑底、勾邊等功能。單步模式。用戶可以把要執(zhí)行的加工任務(wù)設(shè)置為單步模式，從而為錯誤診斷和故障恢復(fù)提供了良好的支持。雕刻機(jī)軟件功能介紹:72斷點記憶、跳段執(zhí)行等高級自動功能。保存/恢復(fù)工件原點功能。進(jìn)給軸精確回機(jī)械原點（參考點）功能。自動對刀功能。這些功能為用戶加工提供了極大的方便。進(jìn)給倍率在線調(diào)整。在加工過程中用戶可以隨時調(diào)整進(jìn)給倍率。最小到0，相當(dāng)于暫停加工；最大到120%。高速平滑速度連接特性。在一般的數(shù)控系統(tǒng)中，兩條G指令之間的連接速度通常是一個固定的值（例如等于零或者某一個很小的值）。在新版數(shù)控系統(tǒng)中，采用了獨有的加工速度自適應(yīng)預(yù)測算法。該算法根據(jù)連接速度的大小、方向、最大加速度，以及前向預(yù)測功能，自適應(yīng)地決定當(dāng)前指令與下一條指令間的銜接速度。不僅大大提高了加工效率（大約從30%到300%），而且改善了加工性能，消除了留在加工表面的速度振紋。三維模擬顯示功能。通過簡單的操作可以從各個角度觀察三維加工結(jié)果，從而可以更準(zhǔn)確、更直觀的對加工結(jié)果有所了解。斷點記憶、跳段執(zhí)行等高級自動功能。73仿真功能?？梢詫庸こ绦蜻M(jìn)行快速仿真加工，可以在極短的時間內(nèi)完成，同時檢查加工程序是否出錯，加工結(jié)果是否滿意，并可以準(zhǔn)確的計算出實際加工所需要的時間。強(qiáng)大、靈活的鍵盤支持。新版本對鍵盤操作的支持非常強(qiáng)大。滿足了用戶在操作過程中的需要。日志功能。系統(tǒng)提供了功能強(qiáng)大的日志功能，幫助用戶察看詳細(xì)的加工信息和系統(tǒng)診斷。內(nèi)置的加工文件管理器。用戶只要把加工程序文件保存到指定的目錄，Ncstudio?就可以在一個內(nèi)置的管理器中管理這些文件。內(nèi)置的文件編輯器。用戶可以隨時把加工文件調(diào)入編輯器內(nèi)編輯、修改。文件加工信息。通過仿真或者實際加工，文件加工信息窗口可以幫助用戶統(tǒng)計文件執(zhí)行時間、加工范圍等重要信息。PCI總線運(yùn)動控制卡。仿真功能?？梢詫庸こ绦蜻M(jìn)行快速仿真加工，可以在極短的時間內(nèi)74操作模式：自動模式在自動操作模式下，機(jī)床運(yùn)動通過事先準(zhǔn)備好的加工程序產(chǎn)生動作。所以在自動模式下，系統(tǒng)必須已經(jīng)裝載加工程序。點動模式手動操作模式的一種。在點動模式下，用戶通過手動操作設(shè)備，如計算機(jī)鍵盤、手持盒、手搖脈沖發(fā)生器等控制機(jī)床。當(dāng)用戶通過這些設(shè)備發(fā)出運(yùn)動信號時，如按下手動按鈕，機(jī)床持續(xù)運(yùn)動直至信號消失，如用戶松開手動按鈕。增量模式手動操作模式的一種。在增量模式下，用戶同樣是通過手動操作設(shè)備，如計算機(jī)鍵盤、手持盒、手搖脈沖發(fā)生器等控制機(jī)床。與點動控制不同的是，用戶一次按鍵動作，也就是從按下到松開，機(jī)床只運(yùn)動確定的距離。也就是說，通過增量方式，用戶可以精確地控制機(jī)床的位移量。MDI模式也是一種手動操作模式。在這種模式下，用戶可以直接通過輸入G指令控制機(jī)床。系統(tǒng)在某些情況下執(zhí)行一些內(nèi)定的程序操作（如回工件原點）時，也會自動把狀態(tài)切換到MDI模式。但這不會影響用戶使用。操作模式：75操作狀態(tài)：空閑狀態(tài)這是最常見的狀態(tài)，在此狀態(tài)下，機(jī)床當(dāng)前沒有動作輸出，同時隨時準(zhǔn)備接受新的任務(wù)，開始新的動作。鎖定狀態(tài)鎖定狀態(tài)是一種內(nèi)部狀態(tài)，一般指出現(xiàn)在狀態(tài)切換時。所以一般情況下用戶接觸不到。緊停狀態(tài)這是一種非正常態(tài)。機(jī)床存在硬件故障或者用戶按下“緊?！卑粹o時，系統(tǒng)進(jìn)入此狀態(tài)，并且執(zhí)行事先規(guī)定的保護(hù)動作，例如關(guān)閉主軸電機(jī)、冷卻泵等，在此狀態(tài)下，機(jī)床同樣被鎖定，不能執(zhí)行任何新的動作。在用戶排除硬件故障或者解除緊停開關(guān)后，系統(tǒng)自動執(zhí)行“復(fù)位”操作把機(jī)床恢復(fù)到“空閑”狀態(tài)。運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)機(jī)床正在執(zhí)行動作時，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。暫停狀態(tài)在機(jī)床運(yùn)動時，如果用戶執(zhí)行“操作|暫?！泵睿蛘呦到y(tǒng)解析到M01（等待指令），則系統(tǒng)進(jìn)入暫停狀態(tài)，等待用戶進(jìn)一步輸入。用戶可以通過執(zhí)行“操作|開始”命令繼續(xù)執(zhí)行，也可以執(zhí)行“停止”或者“復(fù)位”指令中止當(dāng)前操作，使系統(tǒng)進(jìn)入“空閑”狀態(tài)。操作狀態(tài)：76

機(jī)床坐標(biāo)系：坐標(biāo)系統(tǒng)是描述機(jī)床運(yùn)動的術(shù)語。為了統(tǒng)一起見，標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系統(tǒng)是采用右手法則的坐標(biāo)系統(tǒng)。如下圖所示：在銑床類機(jī)床中，機(jī)床坐標(biāo)軸的方向取決于機(jī)床的類型和各組成部分的布局，對銑床而言,基本坐標(biāo)軸為X,Y,Z：——Z軸與主軸軸線重合，刀具遠(yuǎn)離工件的方向為正方向(+Z)；——X軸垂直于Z軸，并平行于工件的裝卡面，如果為單立柱銑床，面對刀具主軸向立柱方向看，其右運(yùn)動的方向為X軸的正方向(+X)；——Y軸與X軸和Z軸一起構(gòu)成遵循右手定則的坐標(biāo)系統(tǒng)。機(jī)床坐標(biāo)系：77機(jī)械坐標(biāo)系：機(jī)械坐標(biāo)系是一套固定的右手坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點始終相對于機(jī)床的某個固定位置。所以，在任何時候，空間的某個點都可以用機(jī)械坐標(biāo)系唯一地確定。對機(jī)械坐標(biāo)系的完整支持需要機(jī)床有相應(yīng)的回機(jī)械參考點功能，否則，機(jī)械坐標(biāo)系的概念只在軟件中體現(xiàn)。工件坐標(biāo)系：在使用機(jī)床加工各種工件時，更多地使用工件坐標(biāo)系。通常，在工件加工時，我們描述某個加工位置總是相對于工件上的某個點的，而工件在機(jī)床上的夾裝位置相對于機(jī)械原點常常是改變的，因此由必要引入一套在工件加工時更為方便的坐標(biāo)系統(tǒng)，這就是工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系也是一套右手坐標(biāo)系，它的原點是相對于工件上的某個點確定的，相對于機(jī)械坐標(biāo)原點則是可以浮動的。機(jī)械坐標(biāo)系：78六、Ncstudio?操作界面：Ncstudio?界面由標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、狀態(tài)欄和一些功能窗口組成。如圖所示：六、Ncstudio?操作界面：79標(biāo)題欄：

標(biāo)題欄用于顯示軟件名稱和所裝載的加工程序名，標(biāo)題欄的顏色用于指明對應(yīng)的窗口是否被激活：工具欄：菜單欄的下面是工具欄。工具欄由某些操作按鈕組成，分別對應(yīng)著某些菜單命令或選項的功能?？梢灾苯佑檬髽?biāo)單擊這些按鈕來完成指定的功能：

標(biāo)題欄：80菜單欄：標(biāo)題欄下面是菜單欄，菜單欄包含了多個平時隱藏起來的下拉菜單，如圖所示：菜單欄：81數(shù)控信息欄：數(shù)控信息欄位于工具欄下，顯示當(dāng)前的數(shù)控狀態(tài)，以及一些報警信息：狀態(tài)欄：屏幕最底端是狀態(tài)欄，如圖所示：

數(shù)控信息欄：82數(shù)控狀態(tài)窗口：坐標(biāo)顯示窗口位于屏幕的上部，顯示主軸（刀具）當(dāng)前的當(dāng)前位置、進(jìn)給速度與進(jìn)給倍率調(diào)整：加工狀態(tài)和時間信息：數(shù)控狀態(tài)