数控机床加工工艺实训

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1、数控机床加工工艺实训报告数控机床加工工艺实训报告学学 校：广东轻工职业技术学院校：广东轻工职业技术学院 院院 系：机电系系：机电系 姓姓 名名: : 陈慕然学学 号：号： 2010010801303 班班 级：数控级：数控 102102指导老师：战祥乐，赵战锋指导老师：战祥乐，赵战锋数控车床是数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精 密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆盖面最广的一 种数控机床。要学好数控车床理论和操作，就必须勤学苦练，从平面几何，三角函数，机 械制图，普通车床的工艺和操作等方面打好基础数控车床是以其主轴轴线方向为 Z 轴方

2、向，刀具远离工件的方向为 Z 轴正方向。 X 坐 标的方向是在工件的径向上，且平行于横向拖板，刀具离开工件旋转中心的方向为 X 轴 正方向 第一节第一节 数控车床的实际操数控车床的实际操。 实训操作方法 （1）工艺分析 1）技术要求 通过调用循环指令进行加工，每次背吃刀深度为 1mm（半径值） 。 2） 工艺的确定。 装夹定位的确定：三抓卡盘夹紧定位，工件前端面距卡抓端面距离 60mm。 刀具加工起点及工艺路线的确定。刀具加工起点位置的确定原则是，该处方便拆卸工件，不发生碰 撞，空行程不长等。故将刀具置于 Z 向距工件前端面 2mm，X 向距轴心线 36mm 的位置。通过调用增量 编辑的子程序

3、，并使每次调用后的终点位置相对起点位置向 X 轴负向移动 1.5mm，从而实现循环加工， 使轮廓向轴线平一，最后满足工件尺寸。 加工刀具的确定：外圆端面车刀（刀具主偏角 93，刀具为焊接式车刀 YT15） 、3mm 切断刀 切削用量：主轴转速 500r/rain，进给速度 200mm/min。 （2）数学计算 假设程序原点，建立工件坐标系（以工件后端面与轴线的焦点为程序原点） 。 计算各交点相对位置的坐标值。 例1：用外径粗加工复合循环编制图3.3.27 所示零件的加工 程序：要求循环起始点在A(46，3)，切削深度为1.5mm（半径量）。 退刀量为1mm，X 方向精加工余量为0.4mm，Z

4、方向精加工余量 为0.1mm，其中点划线部分为工件毛坯。 （3）确定加工路线 按先主后次，先精后粗的加工原则确定加工路线，采用固定循环指令对外轮廓进行粗加工，再精加 工，然后车退刀槽，最后加工螺纹。 (2)装夹方法和对刀点的选择 采用三爪自定心卡盘自定心夹紧，对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点。 (3)选择刀具 根据加工要求，选用四把刀，1 号为粗加工外圆车刀，2 号为精加工外圆车刀，3 号为切槽刀，4 号 为车螺纹刀。采用试切法对刀，对刀的同时把端面加工出来。 (4)确定切削用量 车外圆，粗车主轴转速为 500r/min，进给速度为 0.3mm/r，精车主轴转速为 800r/min，进给

5、速度为 0.08mm/r，切槽和车螺纹时，主轴转速为 300r/min，进给速度为 0.1mm/r。 (5)程序编制 确定轴心线与球头中心的交点为编程原点 二、编程步骤二、编程步骤 ，首先应对零件图纸分析，确定加工工艺过程，也即确定零件的加工方拿到一张零件图纸后法（如 采用的工夹具、装夹定位方法等） ，加工路线（如进给路线、对刀点、换刀点等）及工艺参数（如进给 速度、主轴转速、切削速度和切削深度等） 。其次应进行数值计算。绝大部分数控系统都带有刀补功能， 只需计算轮廓相邻几何元素的交点（或切点）的坐标值，得出各几何元素的起点终点和圆弧的圆心坐 标值即可。最后，根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和已

6、确定的加工参数及辅助动作，结合数控系统 规定使用的坐标指令代码和程序段格式，逐段编写零件加工程序单，并输入 CNC 装置的存储器中。一、加工中心几个常用指令的编程技巧 1、M00、M01、M02 和 M30 的区别与联系 学生在初学加工中心编程时，对以上几个 M 代码容易混淆，主要原因是学生对加工中心加工缺乏认识，加上个别教材叙述不详细。它们的区别与联系如下： M00 为程序暂停指令。程序执行到此进给停止，主轴停转。重新按启动按钮后，再继续执行后面的程序段。主要用于编程者想在加工中使机床暂停（检验工件、调整、排屑等） 。 M01 为程序选择性暂停指令。程序执行时控制面板上“选择停止”键处于“O

7、N”状态时此功能才能有效，否则该指令无效。执行后的效果与 M00 相同，常用于关键尺寸的检验或临时暂停。 M02 为主程序结束指令。执行到此指令，进给停止，主轴停止，冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。 M30 为主程序结束指令。功能同 M02，不同之处是，光标返回程序头位置，不管 M30 后是否还有其他程序段G90 绝对值输入 G31 等导程螺纹切削 G91 相对值输入 G32 跳步功能 G00 快速点定位 M02、M03 程序结束 G01 直线插补 M00 程序停机 G02、G03 顺圆和逆圆插补 M01 选择停机 G28 自动返回参考点 M98 调用子程序 G04 暂停 M99 子程序结

8、束 所加工的零件、 例 1%3327 N1 G59 G00 X80 Z80 （选定坐标系G55，到程序起点位置） N2 M03 S400 （主轴以400r/min 正转） N3 G01 X46 Z3 F100 （刀具到循环起点位置） N4 G71U1.5R1P5Q13X0.4 Z0.1（粗切量：1.5mm 精切量：X0.4mm Z0.1mm） N5 G00 X0 （精加工轮廓起始行，到倒角延长线） N6 G01 X10 Z-2 （精加工245倒角） N7 Z-20 （精加工10 外圆） N8 G02 U10 W-5 R5 （精加工R5 圆弧）N9 G01 W-10 （精加工20 外圆） N10

9、 G03 U14 W-7 R7 （精加工R7 圆弧） N11 G01 Z-52 （精加工34 外圆） N12 U10 W-10 （精加工外圆锥） N13 W-20 （精加工44 外圆，精加工轮廓结束行） N14 X50 （退出已加工面） N15G00 X80 Z80 （回对刀点） N16 M05 （主轴停） N17 M30 （主程序结束并复位）例2:杯子程序设计 %O02 T0202 S500 M03 G1 X45 Z2 G71 U-0.4 R2 P5 Q10 X-0.4 F80 S1300 M3 F50 N5 G0 X33.06 G1 Z0 F80 G2 Z-0.249 X32.196 R0

10、.5 G2 Z-11.729 X23.618 R36.5 G1 Z-27.772 X17.96 G3 Z-29.069 X17.126 R5 G3 X16.776 Z-30.213 R9.5 N10 G1 X16 G0 Z100G0 X80 M5 T0101 S500 M03 G0 X45 Z2 G71 U0.5 R2 P10 Q20X0.4 F100 S1300 M3 F50 N10 G1 Z0 F80 G3 Z-0.5 X35.22 K-0.5 I0 Z-0.755 X35.08 K0 I-0.5 G2 Z-12 X26.568 K-17.827 I30.12 G1 Z-18.372 X2

11、4.322 G2 Z-20.209 X22.714 K-1.837 I1.696 Z-21.354 X23.27 K0 I2.5 G1 Z-24.794 X22.056 G2 Z-26.626 X20.458 K-1.832 I1.702 Z-27.922 X21.184 K0 I2.501 G3 Z-35.202 X8 K2.967 I-10.592 G1 Z-38.498 G2 Z-39.526 X8.442 K0 I2.5 Z-45.943 X26.208 K4.523 I10.027 G3 Z-46.938 X28 K-0.995 I-0.104 N20 G1 Z-48 G1 X35

12、G1 X80 Z100 M5 T0404 S300 M3 G0 Z-53 X30 G1 X20 F30 G0 X30 G1 X25 F30 G0 X30 G1 X20 F30 G0 X30 M30 M30综合编程实例 例：编制图3.3.46 所示零件的加工程序。工艺条件：工件材 质为45#钢，或铝；毛坯为直径54mm，长200mm 的 棒料；刀具选用：1 号端面刀加工工件端面，2 号端面外 圆刀粗加工工件轮廓，3 号端面外圆刀精加工工件轮廓， 4 号外圆螺纹刀加工导程为3mm，螺距为1mm 的三头 螺纹。%O1 N1 T0101 N2 M03 S500 N3 G00 X100 Z80 N4 G

13、00 X60 Z5 N5 G81 X0 Z1.5 F100 N6 G81 X0 Z0 N7 G00 X100 Z100 N8 T0202 N9 G00 X60 Z3 N10 G80 X52.6 Z-133 F100 N11 G01 X54 N12 G71 U0.8 R1 P16 Q32 E0.3 N13 G00 X100 Z80 N14 T0303 N15 G00 X70 Z3 N16 G01 X10 F100 N17 X20 Z-2 N18 Z-33 N19 G01 X30 N20 Z-43 N21 G03 X42 Z-49 R6 N22 G01 Z-53 N23 X36 Z-65 N24

14、Z-73 N25 G02 X40 Z-75 R2 N26 G01 X44 N27 X46 Z-76 N28 Z-84 N29 G02 Z-113 R25 N30 G03 X52 Z-122 R15 N31 G01 Z-133 N32 G01 X54 N33 G00 G40 X100 Z80 N34 M05 N35 T0404 N36 M03 S200 N37 G00 X30 Z5 N38G82X19.3Z-20R-3E1C2P120F3 N39G82X18.9Z-20R-3E1C2P120F3 N40G82X18.7Z-20R-3E1C2P120F3 N41G82X18.7Z-20R-3E1C

15、2P120F3 N43G82 X18.7Z-20 K0.65U0.1V0.1Q0.6P240F3 N43 G00 X100 Z80 N44 M30 数控车床的编程技巧 1 灵活设置参考点BIEJING-FANUC Power Mate O 数控车床共有二根轴，即主轴 Z 和刀具轴 X。棒料中心为坐标系原点，各刀接近棒 料时，坐标值减小，称之为进刀；反之，坐标值增大，称为退刀。当退到刀具开始时位置时，刀具停止，此位置称为参 考点。参考点是编程中一个非常重要的概念，每执行完一次自动循环，刀具都必须返回到这个位置，准备下一次循环。 因此，在执行程序前，必须调整刀具及主轴的实际位置与坐标数值保持一致。

16、然而，参考点的实际位置并不是固定不变 的，编程人员可以根据零件的直径、所用的刀具的种类、数量调整参考点的位置，缩短刀具的空行程。从而提高效率。2 化零为整法在低压电器中，存在大量的短销轴类零件，其长径比大约为 23，直径多在 3mm 以下。由于零件几何尺寸较小， 普通仪表车床难以装夹，无法保证质量。如果按照常规方法编程，在每一次循环中只加工一个零件，由于轴向尺寸较短， 造成机床主轴滑块在床身导轨局部频繁往复，弹簧夹头夹紧机构动作频繁。长时间工作之后，便会造成机床导轨局部过 度磨损，影响机床的加工精度，严重的甚至会造成机床报废。而弹簧夹头夹紧机构的频繁动作，则会导致控制电器的损 坏。要解决以上问题，必须加大主轴送