《广东工业大学数控实验指导书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广东工业大学数控实验指导书.doc（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、数字控制技术实验指导书广东工业大学2014.2实验一 数控机床操作与编程一、 实验目的通过设计数控加工程序并仿真加工，熟悉G代码编程，掌握数控机床操作和编程方法，学习数控技术的应用。二、实验内容和要求1、设计数控加工程序2、调试程序并仿真加工三、实验主要仪器设备和材料：1、微型计算机2、GSK 928TE车床数控仿真软件四、实验方法、步骤 1 实验设备简介：系统可以输入、运行G代码及广州数控928TC的其它标准代码；，可以真实模拟928TC的车削效果。1.1 GSK 928TE车床数控系统操作面板说明：按下功能键完成相应功能，各键符号含义如下： 快速倍率增加 手动方式中增大快速移动速度倍率，自
2、动运行中增大G00指令速度倍率。快速倍率减小 手动方式中减小快速移动速度倍率，自动运行中减小G00指令速度倍率。进给倍率增加 手动方式中增大进给速度倍率，自动运行中增大G01指令速度倍率。 进给倍率减小 手动方式中减小进给速度倍率，自动运行中减小G01指令速度倍率。 X轴回程序参考点 仅手动/自动工作方式下有效。Z轴回程序参考点 仅手动/自动工作方式下有效。 X轴回机床参考点 仅手动工作方式下有效。 （可由P12号参数的MZRO位选择回机床参考点功能有效与否） Z轴回机床参考点 仅手动工作方式下有效。 （可由P12号参数的MZRO位选择回机床参考点功能有效与否） 向前翻页：编辑/参数/刀偏工作
3、方式中向前翻一页检索程序或参数，其他工作方式下，使液晶显示器亮度增大。向后翻页：编辑/参数/刀偏工作方式中向后翻一页检索程序或参数，其他工作方式下，使液晶显示器亮度减小循环启动键 自动运行中启动程序，开始自动运行。 进给保持键 手动或自动运行中电机减速停止，暂停运行。 快速/进给键 手动运行中进行快速移动速度与进给速度的相互切换。 手动步长选择 在手动单步/手轮工作方式中选择单步进给或手轮进给的各级步长。 X轴手轮选择 当配置有电子手轮时，选择X轴的移动由电子手轮控制。（当手轮控制有效时，与轴运动相关的其他控制键无效） 主轴正转 主轴按逆时针方向转动。（从电机轴向观察） 主轴停止 主轴停止运转
4、。 主轴反转 主轴按顺时针方向运转。（从电机轴向观察） 主轴换档键 对安装有多速主轴电机及控制回路的机床，选择主轴的各档转速（最多16档）。 换刀键 选择与当前刀号相邻的下一个刀号的刀具。 系统复位键 系统复位时所有轴运动停止。辅助功能无效，呈初始上电状态。1.2 数控机床坐标 图1 XZ直角坐标系系统对可控制的两个坐标轴定义为X、Z轴，两个坐标轴相互垂直构成XZ平面直角坐标系.如图1X坐标：X坐标定义为与主轴旋转中心线相垂直，X正方向为刀具离开主轴旋转中心方向。Z坐标：Z坐标定义为与主轴旋转中心线重合，Z正方向为刀具远离主轴箱方向。 1.2.1 机械原点机械原点为机床上固定位置的一点，设置在
5、 X 轴和 Z 轴的正方向最大行程处，并安装相应的机械原点开关。1.2.2 编程坐标 本系统编程可用绝对坐标（X、Z 字段），相对坐标（U、W 字段）或混合坐标（X/W、U/Z 字段）进行编程。对于X轴坐标，本系统使用直径编程（所有X轴方向的尺寸和参数均用直径量表示）。1.2.3 绝对坐标值 绝对坐标值是距坐标系原点的距离，也即是刀具移动终点的坐标位置，如图2。刀具从A点移动到B点，用B点坐标值表示其指令为： X50 Z701.2.4 相对坐标值相对坐标值是前一个位置到后一个位置的距离，即刀具实际移动的距离，如图3。刀具从A点移动到B点用相对坐标表示指令为：U-30 W-40(X方向为直径编程
6、)图2 绝对坐标 图3 相对坐标值1.2.5 混合坐标根据编程中的计算方便以及编程者的习惯,系统允许相对坐标和绝对坐标混合使用但应注意同一个程序段中，同一坐标轴只能用一种表示方法，即可以使用 X、W 或 U、Z 表示，而不能使用 X、U 或 Z、W。刀具从图3中A点移动到B点X使用绝对坐标, Z使用相对坐标指令如下： X50 W-401.3 工件坐标系工件坐标系就是以工件上某一点作为坐标原点建立的坐标系。工件坐标系的坐标轴，分别与X、Z轴平行且方向相同。工件坐标系一旦建立，以后编程的所有绝对坐标值都是在工件坐标系中的坐标值。工件坐标系的Z轴设定在工件的旋转中心上，而工件坐标系的X轴则可根据习惯
7、将其定义在卡盘端面或工件的端面如图4所示。在编程时根据实际情况，选定工件坐标系原点也即是工件图纸上的编程原点和数控系统指令的坐标原点。通过设置工件坐标即可建立工件坐标系。图4 工件坐标系1.4 参考点参考点即是操作者自己确定的一个安全、方便的位置。机床上的任何位置都可以设置成参考点。通常是将参考点设定在一个安全的位置。 参考点一旦确定，在手动与自动运行方式中，都可以使用回参考点功能使刀具回到参考点。即使断电，参考点仍然记忆有效。但如果使用驱动电机，则可能会因为重新上电因电机抖动而产生微小误差，为保证精度应执行一次回参考点操作。在数控系统第一次通电初始化后，没有设置程序参考点的情况下，参考点自动
8、设置成X=150 Z=150。 图5 G26 返回参考点2. 指令代码及其功能功能代码 ：功能定义为机床的运动方式，由字符及后面两位数字构成，GSK928TE数控系统所用功能代码如下表所示。注1：表中带 *指令为模态指令，即在没有指定其它G指令的情况下一直有效。 注2：表中指令在每个程序段只能有一个G04之外的G代码，仅G04指令可和其它G代码在同一程序段中出现。 注3：通电及复位时系统处于G00,G98状态。功能 辅助功能：来控制机床的加工程序的运行顺序，功能由地址符后跟两位整数构成，GSK928TE数控系统所使用功能如下所示注1每个程序段只能有一个M代码，前导0可省略。 注2在M指令与G指
9、令同在一个程序段中时按以下顺序执行 M03、M04、M08优先于G指令执行 M00、M02、M05、M09、M20、M30后于G指令执行 M21、M22、M23、M24、M25、M92、M93、M94、M97、M98、M99 只能单独在一个程序段内不能与其它G指令或M指令共一段。 注3M91、M92、M93、M94指令中的地址P可以省略。T功能 刀具功能：本系统可控4工位电机刀架，设置换刀及刀具补偿功能。 指令格式： 其中 a：表示需要的刀具号范围为 。a为0时表示不换刀只进行刀具补偿。 对应四工位电动刀架上的四把刀。 B：表示刀具补偿的数据的编号。对应刀偏参数中的刀偏的组号。在T指令中如则表
10、示撤消刀偏补偿。 在有刀具偏置情况下，回程序起点或执行G26、G27、G29指令时均撤消刀具偏置。 四实验方法1. 进入编辑工作方式按编辑键进入编辑工作方式，显示当前程序所存储的全部零件程序的程序名，当前程序所包含的字节数以及系统可用的存储器字节数等，显示画面如图6所示。 图 6 图 7 2. 新零件程序的建立 (1)在零件程序目录检索状态按输入键。(2)从键盘输入两位程序目录清单中不存在的程序号作为新程序号。如图6所示。 (3)按 Enter 键。系统自动进入程序编辑状态。如图7所示。3. 删除零件程序(1)在零件程序目录检索状态按输入键。 (2)从键盘输入需要删除的程序号。 (3)按删除键
11、，系统显示确认？ 按 Enter 键删除输入程序号的零件程序。(4)按其它任一键取消删除操作。 4. 选择零件程序(1)在零件程序目录检索状态按输入键。(2)从键盘输入需要选择的程序号，按 Enter 键。(3) 完成零件程序的选择并显示零件程序内容，进入编辑工作状态，如图8所示。图8实验步骤1. 输入新程序: 编辑输入键入程序号输入程序代码(程序会自动保存)2. 调用已有程序: 编辑输入键入已保存的程序号3. 仿真加工设置:设置毛胚尺寸、刀具、显示加工速度。4. 确定工件坐标系：1） 选择毛胚尺寸，在机床上装夹好工件，选择一把刀。2） 在手动方式下移动刀具，在工件上切出一个小台阶（参考工件图
12、尺寸）。3） 测量所切出的台阶的直径，按“输入”键，屏幕显示“设置”再按X键显示“设置X” 输入测量出的直径值，按“回车”键，系统自动设置好X 轴方向的工件坐标。如按ESC 则取消设置。4） 在X 轴不移动的情况下手动移动刀具沿Z 方向将刀具移动到工件的外端面输入测量出Z的数据，按“回车” 键，系统自动设置Z 轴方向的工件坐标。不设置工件坐标系，则当前显示的坐标值与当前刀具实际位置会有偏差，在系统初始化后进行一次，以后可以不用设置。 5连续自动仿真加工时：自动 6单段仿真加工：自动 单段 ，每按一次运行一段程序此时，在屏幕上可查看到加工指令执行情况、刀具路径及加工过程。切削实例一（图9）图9N
13、0000 G50 X100 Z10 ；设立工件坐标系，定义对刀点的位置N0010 G00 X16 Z2 M03 ；移到倒角延长线，Z轴2mm处N0020 G01 U10 W-5 F300 ；倒3x45角N0030 Z-48 ；加工26外圆N0040 U34 W-10 ；切第一段锥N0050 U20 Z-73 ；切第二段锥N0060 X90 ；退刀N0070 G00 X100 Z10 ；回 对刀点N0080 M05 ；主轴停N0090M30 ；主程序结束并复位切削实例二（图10）M98 M99 调用子程序切削示例：图10N 0010 G50 X100 Z50N0020 M03 S1N0030 G0 X50 Z1 F500N0040 M98 P0060 L5 ；调用子程序N0050 M97 P0130 ；程序转移N0060 G0 U-4 ；子程序N0070 G01 Z-10 F80N0080 U20 Z-25N0090 Z-35 N0100 G0 U2 Z1N0110 U-22 N0120 M99 N0130 G0 X100 Z50N0140 M05 N0150 M02 ；主程序结束执行到0040时调用子程序，执行006 00120五次，然后执行N0050 时，程序跳转到N0130，直到程序结束。五
