數(shù)控加工技術(shù)實驗指導(dǎo)書

《數(shù)控加工技術(shù)》實驗指導(dǎo)書機械與電子工程學(xué)院2021年3月實驗一數(shù)控車床大體操作一．實驗?zāi)康囊?、了解?shù)控車床的組成、結(jié)構(gòu)、特點與運用；二、把握數(shù)控加工的工作原理；3、把握數(shù)控車床的大體操作步驟；4、熟練把握數(shù)控機床操作面板上各個按鍵的功用及其利用方式。二．預(yù)習(xí)要點（一）數(shù)控機床組成（二）數(shù)控機床的要緊功能（三）數(shù)控機床加工原理（四）數(shù)控機床的分類（五）數(shù)控機床坐標(biāo)系規(guī)定三．實驗項目一、數(shù)控機床操作平安技術(shù)二、數(shù)控機床的組成、結(jié)構(gòu)和工作原理3、數(shù)控機床的操作面板與操縱面板4、數(shù)控機床的大體操作（1）數(shù)控機床的啟動和停止：啟動、停止、暫停、急停（2）數(shù)控機床的手動操作：手動操作回參考點、手動持續(xù)進(jìn)給、增量進(jìn)給、手輪進(jìn)給（3）數(shù)控機床的程序和治理：加工程序的新建、輸入、保留、修改四．實驗設(shè)備及儀器1、廣州數(shù)控系統(tǒng)2、毛坯：45號鋼五．實驗內(nèi)容及操作步驟一、對照數(shù)控機床熟悉機床的各個組成部份：（1）熟悉并熟悉數(shù)控系統(tǒng)的各個部份，包括數(shù)控主機的操縱面板、顯示器、鍵盤等。（2）熟悉并熟悉機床本體的各個部份，包括床身、導(dǎo)軌、步進(jìn)電機、絲桿、主軸、刀架、操縱開關(guān)等。（3）熟悉并把握整個數(shù)控機床的啟動和停止。二、熟悉數(shù)控面板，練習(xí)大體操作：（1）熟悉數(shù)控機床的操縱面板，了解操縱面板中各個功能鍵的作用，和與相關(guān)按鍵菜單中一些功能彼此結(jié)合的運用。（2）別離進(jìn)入各級子菜單，對各級子菜單的作用進(jìn)行熟悉，重點把握“機床回零、文件編輯、參數(shù)設(shè)定、坐標(biāo)設(shè)定、手動運行、軌跡顯示”等大體操作，熟練把握數(shù)控系統(tǒng)各個功能鍵的作用。六．注意事項（1）實訓(xùn)時四人一起利用一臺機床時，應(yīng)連番操作，嚴(yán)格注意彼其間的和諧一致；（2）禁止用手或其它任何方式接觸正在旋轉(zhuǎn)的主軸、工件或其它運動部位；（3）禁止加工進(jìn)程中進(jìn)行測量操作，更不能用棉絲擦拭工件、也不能打掃機床；（4）各坐標(biāo)軸手動回零(機床參考點)，假設(shè)某軸在回零前已在零位，必需先將該軸移動離零點有效距離后，再進(jìn)行手動回零點；（5）刃磨和改換刀具時應(yīng)停機進(jìn)行，必然要從頭對刀并修改好刀補值和刀補號；（6）程序輸入后要檢查無誤方可保留，并在未裝工件以前空運行校驗，確認(rèn)無誤后，方可開始加工；（7）機床運轉(zhuǎn)中，操作者不得離開職位，機床發(fā)覺異樣現(xiàn)象當(dāng)即停車；（8）在加工進(jìn)程中，不許諾打開機床防護(hù)門；（9）嚴(yán)格遵守職位責(zé)任制，機床由專人專組利用，嚴(yán)禁串崗操作。七．實驗報告1、實訓(xùn)目的二、實驗內(nèi)容3、操作步驟(面板介紹)

實驗二數(shù)控車床對刀一．實驗?zāi)康?、刀具安裝。2、對刀。二．預(yù)習(xí)要點一、數(shù)控車床的大體操作步驟；二、數(shù)控機床操作面板上各個按鍵的功用及其利用方式。三．實驗項目一、數(shù)控車床對刀四．實驗設(shè)備及要緊儀器1、廣州數(shù)控系統(tǒng)2、毛坯：45號鋼3、游標(biāo)卡尺五．實驗內(nèi)容及操作步驟一、刀具的安裝（1）將刀柄和刀架上刀具安裝槽擦拭干凈。（2）使刀柄緊貼刀架的刀具安裝面。（3）擰緊螺釘使刀具固定在刀架上。（4）安裝一木棒用試切發(fā)對刀尖的刀高。注：教師示范后練習(xí)二、確信工作原點（對刀）：用試切發(fā)確信工件原點步驟：（1）將工件安裝在主軸上、刀具安裝在刀架上并保證刀尖在工件的軸線上。（2）在MDI模式下輸入：S500M03；按程序啟動按鈕，讓主軸旋轉(zhuǎn)。（3）進(jìn)入手手輪模式，沿著X軸切工件斷面（見光既可），維持Z軸不變，沿X軸退出工件。（4）按刀補鍵，在形狀界面下相應(yīng)的刀具號下輸入“Z0”按輸入按鈕。（5）進(jìn)入手輪模式，沿著Z軸切工件外圓，維持X軸不變，沿著Z軸退出。（6）主軸停轉(zhuǎn)，測量已切工件的直徑并記錄。（7）按刀補，在形狀界面下相應(yīng)的刀具號內(nèi)輸入“Xa”(a為記錄的工件直徑)，按輸入按鈕。（8）驗證當(dāng)前工作原點:驗證方式有兩種，一種是直接測量法，通過給定機床一組定位指令，當(dāng)機床執(zhí)行后，測量刀位點到工件坐標(biāo)系原點的位移；另一種是試加工法，通過編輯①使刀具沿著Z軸遠(yuǎn)離工件100mm以上，②在編輯狀態(tài)下輸入T0101；G00X20Z2;G01X0Z0;③執(zhí)行后校驗當(dāng)前X軸和Z軸的位置。注意事項（1）禁止用手或其它任何方式接觸正在旋轉(zhuǎn)的主軸、工件或其它運動部位；（2）禁止加工進(jìn)程中進(jìn)行測量操作，更不能用棉絲擦拭工件、也不能打掃機床；（3）工件加工時，不能把頭伸進(jìn)去看。（4）對Z軸時，沿著X軸切工件斷面（見光既可），維持Z軸不變，沿X軸退出工件。（5）對X軸時，沿著Z軸切工件外圓，維持X軸不變，沿著Z軸退出。七．實驗報告1、實訓(xùn)目的二、實驗內(nèi)容1）如何合理選定設(shè)置工件坐標(biāo)系？2）如何執(zhí)行回參考點的操作？3）采納試切法對刀的步驟？3、操作步驟(四把刀的對刀步驟)

實驗三數(shù)控車床零件加工一.實驗?zāi)康?.把握數(shù)控車床加工程序的結(jié)構(gòu)特點及編制方式2.把握數(shù)控程序的輸入、編輯、修改、調(diào)試、運行等方式。3.編寫零件程序自動加工。二.預(yù)習(xí)要點1．程序的輸入、編輯、修改、調(diào)試、運行等方式實驗項目編制以下圖數(shù)控加工程序；實驗設(shè)備及儀器一、廣州數(shù)控系統(tǒng)二、工藝條件：工件材質(zhì)為45#鋼；毛坯為直徑Φ38，長150mm的棒料；3、刀具選用：1外圓刀加工工件輪廓五．實驗內(nèi)容及步驟一、編制程序（1）工藝條件：工件材質(zhì)為45#鋼；毛坯為直徑Φ38，長100mm的棒料；（2）刀具選用：1外圓刀加工工件輪廓（3）按要求調(diào)整機床、裝夾工件和刀具；（4）試切法對刀；（5）設(shè)定相關(guān)參數(shù)后，進(jìn)行數(shù)控車床切削。二、操作步驟：（1）開機（2）機床原點回歸（3）安裝刀具（4）刀具半徑補償輸入（5）工件裝夾（6）試切發(fā)對刀及其X、Z軸的校驗（7）輸入程序（教師檢查）（8）試運行：①試運行增量坐標(biāo)系設(shè)置Z＋100mm、X+40mm。②手動刀具離工件Z軸200mm以上。③調(diào)出主程序，光標(biāo)放到程序頭。④檢查各功能按鍵位置。⑤啟動程序一手按開始按鈕，一手按急停按鈕。按急停按鈕手不能離開，如有情形當(dāng)即按下。（9）自動加工、單段運行、循環(huán)啟動。（10）測量、清理、關(guān)機。實驗四數(shù)控車床綜合零件加工一.實驗?zāi)康?.把握數(shù)控車床加工程序的結(jié)構(gòu)特點及編制方式2.把握數(shù)控程序的輸入、編輯、修改、調(diào)試、運行等方式。3.編寫零件程序自動加工。二.預(yù)習(xí)要點1、程序的輸入、編輯、修改、調(diào)試、運行等方式二、對刀法實驗項目編制以下圖數(shù)控加工程序；圖4-1圖4-2圖4-3圖4-4圖4-5圖4-6四．實驗設(shè)備及儀器（1）工藝條件：工件材質(zhì)為45#鋼；毛坯為直徑Φ45，長150mm的棒料；（2）刀具選用：1外圓刀加工工件輪廓，2號外圓精車刀，4號刀切斷刀。五．實驗內(nèi)容及步驟一、班級分組：選擇自己加工的加工對象，總共六個加工對象。二、操作步驟：（1）開機（2）機床原點回歸（3）安裝刀具（4）刀具半徑補償輸入（5）工件裝夾（6）試切發(fā)對刀及其X、Z軸的校驗（7）輸入程序（教師檢查）（8）程序校驗：（9）自動加工、單段運行、循環(huán)啟動。如半途顯現(xiàn)緊急情形，可按鍵、急停按鈕、切斷電源終止程序運行。（10）測量、清理、關(guān)機。實驗報告1、實訓(xùn)目的二、實驗內(nèi)容（1）編寫圖例所示零件的加工程序（2）實驗體會3、操作步驟(具體操作步驟) 實驗五數(shù)控銑床大體知識實驗?zāi)康氖煜?shù)控銑床的整體結(jié)構(gòu)把握數(shù)控銑床的加工原理把握數(shù)控銑床的坐標(biāo)系統(tǒng)二、實驗設(shè)備HNC-18xpM/19xpM數(shù)控銑床三、實驗原理數(shù)控銑床的大體原理如圖1所示。數(shù)控銑床能夠依照零件形狀、尺寸、精度和表面粗糙度等技術(shù)要求制定加工工藝，選擇加工參數(shù)，通過手工編程或利用CAM軟件自動編程，將編好的加工程序輸入到操縱器。操縱器對加工程序處置后，向伺服裝置傳送指令。伺服裝置向伺服電機發(fā)出操縱信號。主軸電機使刀具旋轉(zhuǎn)，X、Y和Z向的伺服電機操縱刀具和工件按必然的軌跡相對運動，并加以一系列的輔助動作，從而實現(xiàn)零件的輪廓、型腔、鉆孔、攻絲等工序的加工。

數(shù)控銑床的特點是精度很穩(wěn)固。若是忽略刀具的磨損，用同一程序加工出的零件具有相同的精度；尤其適合加工形狀比較復(fù)雜的零件，如各類模具等；可實現(xiàn)自動編程，加工非線性曲面等；自動化程度很高，生產(chǎn)率高，適合加工批量較大的零件。圖1數(shù)控銑床的主體模型圖實驗要求設(shè)備運行時，必需關(guān)閉平安門。設(shè)備運行時，必需單人操作，同組同窗在臺下觀看。未經(jīng)教師許可，不得擅自操作。實驗內(nèi)容熟悉數(shù)控銑床要緊部位的名稱，分析其驅(qū)動方式和功能。分析銑床的加工原理，并對照車床的加工方式。利用右手笛卡爾坐標(biāo)系的判定方式驗證數(shù)控銑床的坐標(biāo)系統(tǒng)，并確信X、Y、Z軸的正方向。實驗報告本次實驗?zāi)康膶嶒炘O(shè)備3.數(shù)控銑床的加工原理4.數(shù)控銑床的特點5.銑床與車床加工方式的異同點6.數(shù)控銑床要緊包括哪幾個部份，各個部份的功能是什么？7.什么是右手笛卡爾坐標(biāo)系，HNC-xpM/19xpM數(shù)控銑床的坐標(biāo)系散布情形如何？實驗六數(shù)控銑床的大體操作與對刀實驗?zāi)康牧私鈾C床操縱面板各鍵和按鈕的功能和用途熟練把握機床開關(guān)機的大體步驟熟練把握機床回零的大體操作熟練把握增量操縱的方式熟練把握數(shù)控銑床的對刀原理和對刀方式熟練把握刀具補償?shù)牟僮鞣绞綄嶒炘O(shè)備HNC-18xpM/19xpM數(shù)控銑床機床專用工具游標(biāo)卡尺尼龍棒料R5平頭銑刀實驗操作HNC-18xpM/19xpM數(shù)控銑床的操縱面板和操縱手輪如圖1和圖2所示：圖1HNC-18xpM/19xpM數(shù)控銑床操縱面板圖2HNC-18xpM/19xpM數(shù)控銑床操縱手輪機床的啟停操作開機：先打開機床的總電源，再打開數(shù)控操縱系統(tǒng)電源，最后打開急停開關(guān)。以減少電源對系統(tǒng)的沖擊。關(guān)機：先摁下急停開關(guān)，在關(guān)閉操縱系統(tǒng)開關(guān)，最后再關(guān)閉總電源。手動進(jìn)給按下“手動”按鍵（指示燈亮），系統(tǒng)處于手動運行方式，可用點動方式移動機床坐標(biāo)軸（以點動X軸為例說明）：按下“+X”或“-X”按鍵（指示燈亮），X軸將產(chǎn)生正向或負(fù)向的持續(xù)運動。松開“+X”或“-X”按鍵（指示燈滅），X軸停止。在手動的條件下，同時按下多個軸的方向按鍵，每次能持續(xù)移動多個軸。手動快速移動在手動進(jìn)給時，假設(shè)同時按下“快進(jìn)”按鍵，那么產(chǎn)生相應(yīng)軸的正向或負(fù)向的快速運動?？焖龠M(jìn)給共分為四個檔位，別離為0%、25%、50%、100%，開機默以為20%的倍率。增量進(jìn)給按下“增量”按鍵（指示燈亮），旋轉(zhuǎn)進(jìn)給修條波段開關(guān)，設(shè)定進(jìn)給修條倍率，進(jìn)給修條波段開關(guān)和增量值的對應(yīng)關(guān)系如下：進(jìn)給倍率波段開關(guān)X1X10X100X1000增量值（mm）1在增量方式下，將進(jìn)給修條倍率設(shè)為X1，那么按下“+X”或“-X”按鍵，X軸將正向或負(fù)向移動。主軸的正反轉(zhuǎn)及停止在手動方式下：按一下“主軸正轉(zhuǎn)”按鍵（指示燈亮），主軸電機以機床參數(shù)設(shè)定的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)。按一下“主軸反轉(zhuǎn)”按鍵（指示燈亮），主軸電機以機床參數(shù)設(shè)定的轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn)。按一下“主軸停止”按鍵（指示燈亮），主軸電機停止。手動輸入和運行指令段在自動或單段的條件下：摁下“MDI”--輸入指令段---摁下“ENTER”鍵------摁下“循環(huán)啟動”。在輸入命令時，可在命令行看見輸入的內(nèi)容，按下“ENTER”鍵之前，假設(shè)發(fā)覺錯誤，可用“Del”、“BS”、“左”“右”操縱鍵進(jìn)行編輯。設(shè)置刀具長度補償值（1）摁下主菜單下的“刀補”，摁下“F1”鍵，移動“上”“下”鍵、或“PgDn”、“PgUp”鍵選擇刀號。（2）摁下“ENTER”鍵，進(jìn)入編輯狀態(tài)，摁下“BS”能夠刪除原先的刀具補償值，填入新的刀具補償值后，摁下“ENTER”鍵確認(rèn)。設(shè)置刀具半徑補償值（1）摁下主菜單下的“刀補”，摁下“F2”鍵，移動“上”“下”鍵、或“PgDn”、“PgUp”鍵選擇刀號。（2）摁下“ENTER”鍵，進(jìn)入編輯狀態(tài)，摁下“BS”能夠刪除原先的刀具補償值，填入新的刀具補償值后，摁下“ENTER”鍵確認(rèn)。數(shù)控銑床的對刀（1）在MDI狀態(tài)下輸入“S800M03”,并按下“ENTER”鍵，再按下循環(huán)啟動鍵使主軸啟動。（2）X軸對刀：手動使刀具沿X軸接近工件，快接近工件時按下“增量輸入”，搖動手輪靠近工件（第一利用X100的倍率，然后依照刀具距離工件的距離調(diào)整倍率，當(dāng)?shù)毒呖煲鲇|工件時調(diào)為X1的倍率，并使刀具的刀位點低于工件上表面5mm），當(dāng)看到有切削時，停止進(jìn)給，沿Z軸抬刀，在主頁面中按下“設(shè)置”，對X軸坐標(biāo)值清零，再把刀具移動到工件X軸的另一側(cè)，以一樣的方式進(jìn)給，當(dāng)看到有切削現(xiàn)象時，維持X軸坐標(biāo)值不變，沿Z軸抬刀，并記錄現(xiàn)在X軸的坐標(biāo)值，將所得數(shù)據(jù)除以2輸入到程序中，并使刀具移動到所得的坐標(biāo)點位置。（3）Y軸對刀：將刀具移動到求的坐標(biāo)點位置后，維持X軸不變，把刀具移動到工件Y軸的一側(cè)，對刀方式與X軸對刀類似。坐標(biāo)系XYZ機床坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系實驗要求設(shè)備運行時，必需關(guān)閉平安門。設(shè)備運行時，必需單人操作，同組同窗在臺下觀看。未經(jīng)教師許可，不得擅自操作。實驗完畢后，把實驗工具整理放好，把機床清理干凈。實驗內(nèi)容數(shù)控銑床的操縱面板各鍵功能的熟悉數(shù)控銑床的大體操作數(shù)控銑床的對刀操作和對刀原理。實驗報告實驗?zāi)康膶嶒灥拇篌w操作步驟機床開關(guān)機機床的手動操縱進(jìn)給的操作手動輸入和運行指令段機床刀具的補償原理和補償操作操作機床的對刀原理和對刀方式,并填寫實驗數(shù)