数控加工技术训练指导书

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1、 高等学校实践教学用书 数控加工技术训练 数控加工技术训练 指 导 书 指 导 书 主 编：马中全 主 编：马中全 副主编：张爱武 孔英 王良 副主编：张爱武 孔英 王良 山东建筑大学工程训练中心 山东建筑大学工程训练中心 前 言 前 言 金工实习是高等学校工科专业的一门重要的技术基础实践课程。 为了保证金工实习的教学质量， 便于学生了解先进制造技术我们根据高等工科院校工程训练内容基本要求编写的。 数控加工技术训练以先进的制造工程为主线， 为学生建立与现代工业生产相一致的工艺平台，通过数控加工、自动化控制、CADCAM 等，对学生进行现代工程训练， 拓宽学生的工程知识面。 了解新工艺、 新技术

2、、 新方法及其发展趋势，适应用人单位对学生知识结构和知识面的要求。 。 本书分为三篇。 第一篇 数控车床加工技术训练。训练的目的是学生了解数控车床的概念，种类及用途。了解数控车床的组成，加工原理以及与普通车床的区别。数控车床的操作过程及安全操作规程。熟悉数控车床操作面板上各种按钮的使用功能。掌握数控车床的编程步骤和编程方法。 第二篇 数控铣床加工技术训练。训练的目的是学生了解数控铣床的基本结构，工作原理及常用数控系统掌握数控铣床工艺实验的基础知识，与普通铣床工艺进行比较，分析其异同点。掌握数控铣床操作技能和机床使用方法。 第三篇 数控线切割加工技术训练。训练目的是学生了解电火花线切割的工作原理

3、、特点、用途及分类。了解电火花线切割机床的结构与传统切屑加工的区别。电加工机床安全操作规程。数控线切割 3B3B 代码的编程和数据处理。 本书由山东建筑大学工程训练中心马中全副教授主编。参加编写的有：张爱武、孔英、王良三位老师。 编者 2006 年 4 目 录 目 录 数控车床加工技术训练 3 数控铣床加工技术训练 18 数控线切割技术训练 67 第一篇第一篇 数控车床加工技术训练数控车床加工技术训练 【实习目的要求】 【实习目的要求】 1数控车床的概念，种类及用途。 2了解数控车床的组成，加工原理以及与普通车床的区别。 3数控车床的操作过程及安全操作规程。 4熟悉数控车床操作面板上各种按钮的

4、使用功能。 5. 掌握数控车床的编程步骤和编程方法。 6. 认识数控系统的坐标系，确定工件坐标系的方法。 【实习注意事项】 【实习注意事项】 1严格执行数控车床安全操作规程。 2认真听讲、听从老师的安排。 3不得擅自修改、删除系统内的程序和参数。 4数控车床属贵重设备，必须有指导老师在场方可操作 5工作完毕后必须清擦机床，打扫环境卫生，清点工卡量具。 6注意节约材料。 【实习内容及步骤】 【实习内容及步骤】 1安全教育。 2数控车床车削加工基本知识。 3数控车床的操作面板、常用功能间的用途及操作方法。 4简单零件的设计及程序编制。 5现场观摩、量具及夹具的使用及各种加工方法的演示 6工件的数控

5、加工实习。 【实习设备】 【实习设备】 我们现有的实习设备： CK6132（一台） CK6136i(两台) CK6153i（两台） 一数控车床的概念、种类、特点及用途 一数控车床的概念、种类、特点及用途 1概念1概念 数控车床是用数字信息来控制加工过程的车床， 简称 NC（Numerical Contnol）车床。 （1）数控技术发展的六个主要阶段： 1952 年第一代电子管数控系统； 1959 年第二代晶体管数控系统； 1965 年第三代集成电路数控系统； 1970 年第四代小型计算机数控系统； 1974 年第五代微处理器数控系统； 1990 年第六代基于工业 PC 的通用 CNC 系统。

6、（2）数控机床发展趋势： 高速、高效、高精度、高可靠性、模块化、智能化、柔性化、集成化、开放性、出现新一代数控加工工艺与装备。 2种类2种类 按主轴轴线所处的位置（水平位置，垂直位置）可分为：卧式数控车床和立式数控车床。 目前应用较多的还是中等规格的两座标连续控制的数控车床。 3.数控车床的特点 3.数控车床的特点 与普通车床和专用车床相比，数控车床有以下特点： （1）加工精度高，产品质量稳定。 （2）适合加工回转表面复杂的零件。 （3）具有广泛的适应性。 （4）生产效率高。 （5）能够减轻操作者的劳动强度，改善劳动条件。 （6）机床价格昂贵。 （7）要求操作者理论知识，综合素质水平较高。 4

7、用途4用途 数控车床可以对回转体类零件上具有车削，钻削工艺内容的工序进行高效，自动，精确的加工。特别是用于多品种，大批量的机床加工。 二数控车床的组成、加工原理以及与普通车床的区别 二数控车床的组成、加工原理以及与普通车床的区别 1数控车床的组成1数控车床的组成 2数控机床的加工原理 2数控机床的加工原理 数控机床的加工原理是： 首先要将被加工零件的图样及工艺信息数字化， 用规定的代码和程序格式编写加工程序；然后将所编程序指令输入到机床的数控装置中；再后数控装置将程序（代码）进行译码，运算后，向机床各个坐标的伺服机构和辅助控制装置发出信号，驱动机床各运动部件，控制所需要的辅助运动，最后加工出合

8、格零件。 3数控车床的结构以及与普通车床的区别3数控车床的结构以及与普通车床的区别(见图 1) 从总体上看，数控车床没有脱离普通车床的结构形式，它没有传统车床的进给箱和交换齿轮架，其主运动，进给运动的形式没变，而是改变了驱动的方式。Z、X 两方向的运动是由伺服电机直接驱动滚珠丝杠运动同时带动刀架移动，形成纵横向切削运动，从而实现车床的进给运动。而主轴带动工件旋转形成数控车床的主运动。这就是数控车床的传动原理。 三. 数控车床的操作过程及安全操作规程 三. 数控车床的操作过程及安全操作规程 1数控车床安全操作规程 1数控车床安全操作规程 （1）工作时必须穿工作服，长发必须戴安全帽，不允许戴手套操

9、作机床。 （2）开机前先检查机床运行状况是否正常，润滑是否良好。 （3）安装刀具，工件必须牢固，不要把工具等物品遗留在机床内。 （4）机床开动前必须关好安全防护门。 （5）机床加工时禁止用手触摸刀尖，工件及铁削。 （6）禁止用手触摸运动中的主轴，刀架，尾座等运动部件。 （7）定期维护机床。 2数控机床的操作过程 2数控机床的操作过程 3数控车床操作面板上各种按钮的使用功能3数控车床操作面板上各种按钮的使用功能 数控机床操作面板： 由上半部分的 CNC 系统操作面板和下半部分的机床操作面板两部分组成。 AACNC 系统操作面板主要按键功能概要：（见图 2） （图 2） MDI 键的位置（横形 L

10、CD/MDI 单元） （1）地址/数字键：按这些键可输入字母，数字以及其它字符。 （2）功能键：按这些键用于切换各种功能显示画面。 POS显示位置画面。 PROG显示程序画面。 OFS/SET显示刀偏/设定（SETTING）画面。 SYSTEM显示系统画面。 MESSAGE显示信息画面。 CSTM/GR显示图形画面。 （3）切换键：在有些键的顶部有两个字符。按SHIFT键来选择字符。当一个特殊字符 在屏幕上显示时，表示键面右下角的字符可以输入。 （4）取消键：按此键可删除已输入到键的输入缓冲器的最后一个字符或符号。当显示键入缓冲器数入为：入N001100Z 时，按CAN键，则字符 Z被取消，被

11、显示：入N001100 （5）输入键：当按了地址键或数字键后，数入被输入到缓冲器，被在 CRT屏幕上显示出来。为了把键入到输入缓冲器中的数入拷贝到寄存器，按INPUT键。这个键相当于软键的INPUT键，按此二键的结果是一样的。 （6）编辑键：当编辑程序时按这些键。 ALTER ：替换、 INSERT ：插入、 DELETE ：删除。 （7）帮助键：按此键用来显示如何操作机床，如 MDI 键的操作。可在 CNC发生报警时提供报警的详细信息（帮助功能） 。 （8）复位键：按此键可使 CNC 复位,用以消除报警等。 （9）翻页键：这二个翻页键是用于在屏幕上朝前或朝后翻一页时用的。 （10）光标键：这

12、四个光标移动键按其方向可将光标上、下、左、右移动。以及前进方向和倒退方向移动。 （11）软键：根入其使用场合，软键有各种功能。软键功能显示在 CRT 屏幕的底部。（见图 3） （图 3） （12）功能键和软键：功能键用于选择显示的屏幕（功能）类型。按了功能键之后，一按软键（节选择软键） ，与已选功能相对应的屏幕（节）就被选中（显示） 。画面的一般操作： 在 MDI 面板上按功能键。属于选择功能的章选择软键出现。 按其中一个章选择软键。与所选择的章相对应的画面出现。如果目标章的软键未显示，则按继续菜单键（下一个菜单键） 。 当目标章画面显示时，按操作选择键显示被处理的数入。 为了重新显示章选择软

13、键，按返回菜单键。 BB机床操作面板：（见图 4） 机床操作面板主要按键功能概要：略。 （图 4）机床操作面板 四数控车床的编程步骤四数控车床的编程步骤 编程开始 分析工件图纸 编制工艺卡片 数值计算 编写程序单 试运行验证程序 自动车削工件 程序结束 1分析工件图纸：确定工件的加工部位和具体内容。 2编制工艺卡片：工艺卡片是程序编制，刀具选择的依入。工艺卡片的内容，主要有工步顺序，工步内容，刀具种类与牌号，切削参数。 3数值计算：就是确定工件加工时进刀尺寸的内容。 4编写程序单：根入工艺卡片，用数控机床系统代码编写工件加工程序。 5试运行验证程序：(1).试切对刀。(2).锁住机床，验证程序

14、。(3).单段执行程序命令，运行程序。 6.自动车削工件。 五数控车床的编程要点和编程方法 五数控车床的编程要点和编程方法 1数控车床编程要点 1数控车床编程要点 数控车床的编程具有如下特点： （1）一个程序段中，根入图样上标注的尺寸可以采用绝对值编程或增量值编程，也可以采用混合编程。 （2）被加工零件的径向尺寸在图样上和测量时，一般用直径值表示，所以采用直径尺寸编程更为方便。车削加工常用棒料作为毛胚，加工余量较大，为简化编程，常用采用不同形式的固定循环。 （4）编程时，认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量，车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧。为提高工件的加工精度，编制圆

15、头刀程序是，需要对刀具半径进行补偿。使用刀具半径补偿后，编程时可直接按工件轮廓尺寸编程。 （5）为了提高加工效率，车削加工的进刀与退刀都采用快速运动。进刀时，尽量接近工件切削开始点，切削开始点的确定一不碰撞工件为原则。 2数控车床的编程方法 2数控车床的编程方法 （1）编程前的工艺准备：如前所述，分析工件图纸；编制工艺文件；数值计算。 （2）数控车削加工程序编制： 数控车床程序格式：程序段格式分为 ISO 国际代码和 EIA 代码，我们以日本 FANUC O-TD 系统为例介绍 ISO 国际代码。所谓程序格式，就是指程序段书写的规则，它包括程序名、程序段号等，每个程序都由以下几部分组成： O#程序名以 O 开头，#代表程序号，通常为四位数，范围为0000 9999 。N#程序顺序号以 N 开头，#代表顺序号。 准备功能 G 代码： 准备功能指令， 有字母 （称为地址符） G 和其后的两位数字所组成， 从 G00G99 共有 100 种。 该代码的作用主要是指定数控车床的一般位于坐标指令的前面。 常 用 G 代 码 表： 代 码 组 别 功 能 G00 快速定位功能 G01 直线插补功能 G02 圆弧插补功能(顺圆)