《(数控加工)数控加工技术实验指导书精品》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(数控加工)数控加工技术实验指导书精品（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机电工程学院数控技术实验指导书编者：沈华东 徐赐军 黄松林 审核：丁晚景班级 学号 姓名 机械电子工程系二0一一年十二月实验一：数控机床的认识及基本操作实验实验目的通过本次实验，要求学生掌握数控机床的硬件基本组成，了解数控机床的工作原理，掌握当今主流数控系统的控制面版的基本组成，掌握SIEMENS和FUNC系统操作面版的基本操作。实验属性本实验属验证性质实验学时4学时，可根据实际教学计划选作24学时。实验内容1数控机床的组成、特点及分类1.1 数控机床的组成：现代数控机床都是CNC机床，一般由数控操作系统和机床本体组成，主要有如下几部分组成。1) CNC装置：计算机数控装置（即CNC装置）是C
2、NC系统的核心，由微处理器（CPU）、存储器、各IO接口及外围逻辑电路等构成。2) 数控面板：数控面板是数控系统的控制面板，主要有显示器和键盘组成。通过键盘和显示器实现系统管理和对数控程序及有关数据进行输入和编辑修改。3) 可编程逻辑控制器PLC：PLC是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置，用于完成数控机床的各种逻辑运算和顺序控制。例如：主轴的启停、刀具的更换、冷却液的开关等辅助动作。4) 机床操作面板：一般数控机床均布置一个机床操作面板，用于在手动方式下对机床进行一些必要的操作，以及在自动方式下对机床的运行进行必要的干预。上面布置有各种所需的按钮和开关。5) 伺服系统：伺服系统分为进给
3、伺服系统和主轴伺服系统，进给伺服系统主要有进给伺服单元和伺服进给电机组成。用于完成刀架和工作台的各项运动。主轴伺服系统用于数控机床的主轴驱动，一般由恒转矩调速和恒功率调速。为满足某些加工要求，还要求主轴和进给驱动能同步控制。6) 机床本体：机床本体的设计与制造，首先应满足数控加工的需要，具有刚度大、精度高、能适应自动运行等特点，由于一般均采用无级调速技术，使得机床进给运动和主传动的变速机构被大大简化甚至取消，为满足高精度的传动要求，广泛采用滚珠丝杆、滚动导轨等高精度传动件。为提高生产率和满足自动加工的要求，还采用自动刀架以及能自动更换工件的自动夹具等。1.2 数控机床的特点：由于数控机床是计算
4、机自动控制同精密机床两者之间的相互结合，使得它具有高效率、高精度、高柔性等特点。1) 具有广泛的适应性：现代加工业为适应市场竞争要求，需不断对产品进行更新换代，产品的换代势必要求其零件的改变，而对于数控加工来说，只要改变数控程序或加工程序中的相应参数，就能对新零件或改型后的零件进行自动加工。因此能很好地适应市场竞争对产品改型换代的要求。2) 高精度与质量稳定：数控机床的本体中广泛采用滚珠丝杆、滚动导轨等高精度传动部件，而伺服传动系统脉冲当量的设定单位可达到0.010.005mm。并且还有误差修正或补偿功能。而数控机床的运行是根据数控程序而来，在程序调试完毕，加工件精度满足要求后，就进行自动加工
5、，一般不需人工干预，从而保证其高精度和高稳定性。3) 效率高：数控加工在程序调试完成，首件加工合格后，就可进行自动批量加工。加工过程中工件装夹、刀具更换、切削用量的调整均有设备自动完成，而且加工中一般无需进行检测，从而极大地减少了辅助时间。在程序的编制中只要对切削用量进行合理的选择，就可以在满足加工要求的前提下，提高其生产效率。4) 能进行复杂零件的加工：数控机床采用计算机插补技术和多坐标轴联动控制，因此可实现任意轨迹运动，并能加工出任何复杂形状的空间曲面，从而满足加工普通机床无法加工的复杂零件。5) 减轻劳动强度、改善劳动条件：由于数控机床进行的是自动加工，程序调试完成后，一般不需对其进行人
6、工干预，可以大大减轻劳动者的劳动强度，同时可实现一人管理多台机器。6) 有利于进行现代化管理：数控机床加工能方面、精确的计算零件的加工时间，同时还可以进行自动加工统计，从而做到自动精确计算生产和加工费用，有利于对生产的全过程进行现代化管理。1.3 数控机床的分类：随着数控技术的不断发展，数控机床的类型越来越多，其加工用途、功能特点多种多样，据不完全统计，目前数控机床的品种已达500多种。按其实际使用情况可分为两大类（当然还有其它的分类方法），加工用途类和控制轨迹类。1) 加工用途类：加工用途类一般是以数控机床实际加工使用情况进行分类。主要有如下三类：a. 普通数控机床包括数控车床、数控铣床、数
7、控钻床、数控磨床以及数控加工中心等金属切削类。b. 数控冲床、数控折弯机、数控旋压机等成型类。c. 数控电火花切割机、数控电火花成型机、数控火焰切割机等特种加工类。2) 控制轨迹类：控制轨迹类是根据数控机床刀具与被加工工件之间的相对运动轨迹来分类，一般分为点控制、线控制和轮廓控制三类。a. 点控制类主要有数控钻床、数控镗床、数控冲床等，其特点是移动定位是不加工，要求以最快速度从一点运动到另一点，进行准确快速定位，一般来说各坐标轴之间没有严格的相对运动要求。b. 线控制类是在点控制类基础上，对单个移动坐标轴进行运动速度控制，其作用一般是使数控车床、数控铣床和数控磨床等，完成简单台阶形或矩形零件的
8、加工。c. 轮廓控制类数控机床也称为连续控制类数控机床，其特点是对两个或两个以上运动坐标的位移和速度，同时进行连续相关控制，使刀具与工件间的相对运动，符合工件加工轮廓的表面要求。目前大多数金属切削机床的数控系统，均是轮廓控制系统。根据其控制坐标轴的数目，可分为二轴联动、二轴半联动、三轴联动、四轴或五轴联动。2斯沃数控仿真软件的基本操作2.1 执行和退出2.1.1执行斯沃软件 的执行:在执行SSCNC.exe后，系统显示如上图那样铣削和车削集成的屏幕。点击要使用的机床执行相应的操作。2.1.2 退出按(Alt +F4)键或点击 图标可以退出系统。在程序被终止时，系统自动保存：所选择的运行模式、操
9、作面板上的切换开关的位置、加工的位置和屏幕的尺寸等数据。2.2 基本操作2.2.1 工具条和菜单的配置图标名称及功能建立新文件的功能(如NC文件)打开保存的文件(如NC文件)保存工程文件(如程序、刀具、毛坯文件)另存文件选择机床规格大小刀具的定义显示模式切换选择毛坯大小、工件坐标、工件掉头、冷却液调整快速模拟加工对刀(FANUC车床专用)加工中关机床门毛坯夹紧位置正向微调(FANUC车床专用)毛坯夹紧位置负向微调(FANUC车床专用)表2.21全部命令可以从屏幕左侧工具条上的按钮来执行。 当光标指向各按钮时系统会立即提示其功能，同时在屏幕底部的状态栏里显示该功能的详细说明。图标说明： 窗口切换
10、：变换显示界面 屏幕放大 屏幕缩小 屏幕放大、缩小 屏幕平移 屏幕旋转 二维显示(FANUC车床专用) X-Z平面选择 Y-Z平面选择 Y-X平面选择 机床罩壳切换显示 工件测量 声控 坐标显示 铁屑显示 冷却水显示 毛坯显示 零件显示 零件截面显示 透明显示 刀具交换装置显示 显示刀位号 刀具显示 刀具透明 刀具轨迹 版本说明 在线帮助 录制参数设置 录制开始 录制结束2.2.2 文件管理菜单程序文件（*.NC）、刀具文件（*.ct）和毛坯文件（*.wp）调入和保存有关的功能，例如用于打开或保存对 NC代码编辑过程的数据文件。打开 ： 相应的对话框被打开，可进行选取所要代码的文件，完成选取后
11、相应的NC代码显示在 NC窗口里。图2.21新建： 删除编辑窗口里正在被编的NC代码。保存： 保存工程文件（程序文件、刀具文件、和毛坯文件），输入一个新文件名。图2.22另存为：以新文件名称保存。图2.23选择机床规格大小 图2.24 机床参数1. 加工步长、加工图形显示加速：控制机床加工速度(根据计算机显存的配置调整)。2. 显示精度：显示加工零件的精度(根据计算机显存的配置调整)。3. 脉冲混合编程：如选择必须用小数点编程。4. 车床前置刀架和后置刀架选择。5. 刀架换刀速度控制。6. 夹具装夹速度控制(车床掉头卡盘夹紧)。7. 起角、终角：车床剖切显示角度。图2.25 显示颜色刀具的定义
12、图2.26 FANUC(铣床)刀具库管理图2.27 FANUC(车床)刀具库管理1. 添加: 输入刀具号。 输入刀具名称。 可选择端铣刀、球头刀、圆角刀、钻头、镗刀。 可定义直径、刀杆长度、转速、进给率。 选确定,即可添加到刀具管理库。图2.28 FANUC(铣床)刀具添加图2.29 FANUC(车床)刀具添加2.刀具添加到主轴: 在刀具数据库里选择所需刀具，如01刀。 按住鼠标左键拉到机床刀库上(车床添加到刀架上)。 添加到刀架上，按确定。工件参数及附件 工件大小、原点：图2.210 FANUC(铣床)设置工件大小、原点1. 定义毛坯长、宽、高以及材料2. 定义工件零点X、Y、Z坐标3. 选
13、择更换加工原点、更换工件 数控铣软件里可以用理论方法对工件零点，例如：根据所选择的机床行程规格如X800 Y400 Z350，如果把工件坐标系原点设到工件表面中心上，这时就输入如上图坐标X0 Y0 Z0，这时工件坐标系就设到工件表面中心上，可以选择G54G59，按“确定”即存入到OFFSET G54G59的坐标系里。图2.211 FANUC(车床)设置工件大小、原点1. 定义毛坯尺寸和材料2. 选择夹具类型和尾架顶针工件装夹：1. 直接装夹2. 工艺板装夹3. 平口钳装夹图2.212工件放置：图2.213(1)选择X方向放置位置(2)选择Y方向放置位置(3)选择放置角度位置(4)按“放置”和“确定”键基准芯棒选择：选择芯棒规格选择塞尺规格图2.214冷却液调整： 冷却管长度和角度调整图2.215快速模拟加工1. 用EDIT编程。2. 选择好刀具。3. 选择好毛坯、对工件零点。4. 放置AUTO模式。5. 可按此键快速模拟加工。工件测量 FANUC (铣床) FANUC (车床) 点和截面测量 特征线(结合计算机键盘上的光标键使用，能够变换测量不同部位的尺寸。) 距离测量 光洁度测量 测量退出测量的三种方式：(1)特征点(2)特征线(3)粗糙度分布图2.216测量特征点可用坐标定位对话框，如上图。图2.217 FANUC
