数控技术实验报告

1、数控技术实验报告学院班级学号姓名成绩井冈山大学机械系2010年03月注意事项数控操作实验是数控技术课程的组成部分之一，对于培养学生理 论联系实际和实际动手能力具有极其重要的作用。 因此，要求每个学 生做到：一、每次实验前要认真预习，并在实验报告上填写好实验目的和所用 实验设备；二、实验前，每人必须配合实验指导老师在实验室记录本上做好相关 记录；三、实验中要遵守实验规则，爱护实验设备，仔细观察实验现象，认 真记录实验数据；四、在实验结束离开实验室前，必须认真仔细清点整理实验仪器和实 验设备，经实验指导教师检查后后方可离开实验室；五、实验结束后，要及时对实验数据进行整理、计算和分析，填写好 实验报

2、告，并上交授课教师批阅。实验一数控车床的认识实验日期2010年卫乞月日同组成员指导教师（签字）一、实验目的1了解数控车削加工工件坐标的设定方法；2. 掌握数控车床操作面板上常用按键的功能；3. 掌握数控车床的基本操作方法。二、实验设备（规格、型号）1. CAK3675X数控车床；2. CAK3275X数控车床；3. Fanuc 0i-mate TC 数控系统。三、实验记录及数据处理1. 熟悉Fanuc 0i前置刀架数控车床的操作面板，依次解释 兰_、f 主、竺|、三、盂=、曰、国日、円、目、目、陆、回月、画、已、匣 一、u、u |盟:等的功能。依次的功能为:按键功能按键功能3显示坐标位置。1显

3、示程序屏幕。QR5E11SEnrq显示偏置/设置屏幕。 取消键，用于删除最 后一个进入输入缓 存区的字符或符号。按键功能输入键，用于输入工件偏移值、刀具补偿值（纯数值）按键如。功能显示用户宏程序/图形轨迹显示替换键。删除键。插入键，输入指令字、程序段，如。 复位键，用于使 CNC 复位或取消报警等。自动运行远程执行编辑手动MDI手动脉冲单节手动脉冲单节忽略主轴正转、停止、反转控制按钮选择性停止机械锁定循环启动循环停止按键功能按键功能试运行圍回参考点进给保持2 数控车削加工工件坐标系设定方法有哪些并作简述说明。答：数控车床设置工件坐标系的方法有三种：（1）使用刀具偏执功能设置工件原点，即直接使用

4、Txxxx指令建立工件原点；（2）使用G50指令建立工件原点，其格式为G50X_Z_（3）使用 G54G59中的一个指令设定工件原点，其编程格式为G54/G55/G56/G57/G58/G59。3 数控车床为什么要回零回零顺序是答：回零的原因：目前，大多数数控机床均采用增量式位置检测装置来做位置环反馈元件，当机床在断电状态时NC系统会失去对机床坐标系值的记忆，因此每次机床重新通电之初，必须手动操作返回机床参考点一次，恢复记忆，以便进行自动加工。对于前置刀架的数控车床来说，为了防止刀具与尾座套筒的碰撞，回零时应该注意先对X轴回零，再对Z轴回零。实验二数控车床编程与加工演示实验实验日期2010 年

5、05_月日同组成员指导教师（签字）一、实验目的1. 掌握Fanuc 0i数控车床的操作方法；2. 掌握基本的数控车床编程方法；3. 掌握数控车床的对刀方法。、实验仪器与设备1. 计算机；2. 数控加工仿真系统：Fanuc 0i标准平床身前置刀架数控车床。三、实验内容简述1. 手工编程与操作。从图1-1、1-2和1-3中任选其一，请编制数控车削加工程序（分（1）根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线答：以图1-1为例介绍。工艺方案：端面加工t倒角30的外圆t R15的圆弧60的外圆。其中，端面加工采用 G94端面循环进行加工；外形粗加工采用G71复合循环，外形精加工采用G70复合循环

6、。(2) 选择机床设备选用 Fanuc 0i标准平床身前置刀架数控车床。(3) 选择刀具假设仅选用95。偏刀进行所有加工。(4) 确定切削用量考虑工件材料及其精度要求，设切深厶d = 3，退刀量r = 1, u =, w=;粗加工的进给速度为1.2mm/r，主轴转速500r/min ;精加工的进给速度为0.8mm/r，主轴转速 700r/min 。(5) 确定工件坐标系、对刀点和换刀点工件坐标原点设置在工件的右端面圆心位置处，对刀点和换刀点为(100,80 )。(6) 以Fanuc 0i数控车床为例，按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零 件的全部工艺过程编写成程序清单，并加以注释。01

7、002;T0101;M03S500;对刀点、换刀点或程序起点0F0.25F50G端面加工的循环起始点端面加工外形粗加工循环起始点 外形粗加工复合循环粗加工循环起始程序段粗加工循环结束程序段M01;选择性停止T0101;M03S700;G70P50Q130;精加工循环M05;M30;程序结束2. 简述数控车床的对刀过程。(1) 在MDI键盘上点击芒!键，再点击CRT软键形状，进入形状补偿参数设定界面； 再点击CRT软键操作，进入形状补偿参数设定下一级界面，如图1-4所示。(2) X轴原点的对刀： 在手动工作模式下，即点击，进行轴向试切后，反方向退出。注意试切深度应合适。 停止主轴转动；测量试切之

8、后的直径a，如。 在“”后输入：，再点击CRT软键测量，即可。(3) Z轴原点的对刀： 同样，在手动工作模式下，进行径向试切后，反方向退出。注意试切深度应合 适。 在“”后输入：Z0,再点击CRT软键测量，即可。注意：如果工件坐标系的原点设置在工件的左端面，则在“”后输入：Zl, L表示工件的长度值。(4) T0101补偿参数设置完毕，如图1-5所示。工具补正XzNkrM L . U .O.DOOO.OO'O0OZD. UL'UO.DUOUOO'Uu030. oco0.000O.DOO0040L OtOC.Q'QO0.0000050.0 CO0,0000,000

9、0*QCDO.DODiD.OQ<00070.000ohdooO.DOiO0'I-0, QOO0.0000-0000现在位叠（相对座标）U60DLD0Uw丄口OpODD弓0TRFF *+*+*+* 电*【嵐栓索【测量喘从笳入工且我卜正D111P.T番号X01211.2丄丄一就沐U.UUD002D.0Mt.0000.0000031.000r,oflO0,000a040.003c*ooo0.000r>51 003o .onijm 000Q.DOQO.QDD0070 k 003c.ooc0.000080.000O.DOO0, 0000现在咗置（相对座杼）Tr3ia,2orITIEF

10、；.匚>31201JOGLNOJ L Ji'!S IC.fiqA +5JA J SJA 图1-53. “超程”是怎么回事在你手动或自动调整刀架位置时，有没有出现过超程现象怎么解除 超程答：“超程”是指机床工作台、刀架或主轴超出了它的形成范围。一旦出现某一坐标轴方向上的“超程”，可以通过手动方式反方向移动相应的可移动部件，然后再按“ Rest”键可以解除“超程”故障。实验三数控铣床的认识实验日期 2010 年_5_月_25_日同组成员指导教师（签字）、实验目的1. 了解数控铳床的基本特点和机床坐标系；2. 熟悉FANUC 0i Mate数控系统应用；3掌握数控铳床常规操作方法，重点

11、学习数控铳床回零操作、手动对刀操作、工件坐 标系设定、程序输入与编辑、自动加工等操作。、实验设备（规格、型号）1. XKN型数控铳床;2. Fanuc 0i Mate 数控系统。三、实验记录及数据处理1.熟悉XKN型Fanuc 0i Mate数控铳床的操作面板，依次解释等的功能。O|JISPUL按钮r ' J JrVCLESTiH'UK.Ut.I41J耳1W机床工作方式旋钮名称功能说明回原点模式。当旋钮指向它时，机床处 于回零模式。注意：机床必须首先执行 回零操作，然后才可以运行。自动运行模式。当旋钮指向它时，系统进入自动加工模式。或7MDI模式。当旋钮指向它时，系统进入 MD

12、I模式，可以手动输入程序并执行指 令。手动模式。当旋钮指向它时，机床处于手动模式，连续移动。1 / 10 / 100 /1000 /10000增量模式。当旋钮指向它时，机床处于 增量工作模式。按钮名称功能说明1尬石丿循环启动键此键在MDI方式或自动方式下生效。按 下该键后，指示灯亮，加工程序开始执 行。其余模式下使用无效。SH1L1方 一主轴正转键此键在手动方式下生效。按一下该键， 指示灯亮，主轴正转。3I")主轴停转键此键在手动方式下生效。按一下该键，主轴停止运转，同时键内的红灯亮。r选1 "丿主轴反转键控制主轴反转。2 数控铳削加工工件坐标系设定方法有哪些并作简述说明。

13、答：数控铳床设置工件坐标系的方法有两种：（1）使用G92指令建立工件原点，其格式为G92X_Y_Z_（2使用G54G59中的一个指令设定工件原点，其编程格式为：G54/G55/G56/G57/G58/G59。3 数控铳床为什么要回零回零顺序是目前，大多数数控机床均采用增量式位置检测装置来做位置环反馈元件，当机床在断电状态时NC系统会失去对机床坐标系值的记忆，因此每次机床重新通电之初，必须手动操作返回机床参考点一次，恢复 记忆，以便进行自动加工。对于数控铣床来说，为了防止刀具与工件或夹具碰撞，回零时应该注意先对Z轴回零，再对 X Y轴回零。实验四数控铳床编程与加工演示实验实验日期 2010 年_

14、5_月_28_日同组成员指导教师（签字）、实验目的1. 掌握Fanuc 0i数控铳床的操作方法;2 掌握基本的数控铳削编程方法；3. 掌握数控铳床的对刀方法。、实验仪器与设备1. 计算机；2. 数控加工仿真系统：Fanuc 0i标准型数控铳床。三、实验内容简述1. 手工编程与操作。从图 4-1和4-2中任选其一，要求： 图4-1毛坯上下表面已经过精加工，其直径为80mm长为50mm的棒料，试编写加工凸台的加工程序。 图4-2毛坯为120X120,厚10mm试编写内外轮廓的加工程序。 使用刀具半径补偿指令编程，走刀量F自定。1ry yx图4-2(1) 根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加

15、工路线答：以图4-2为例介绍。工艺方案：如下图所示。外轮廓用左刀补，沿圆弧切线方向切入1 t 2,切出时也沿切线方向2t3。内轮廓采用右刀补，5为切入段，6t4为切出段。外轮廓加工完毕取消左刀补，待刀具至 4点，再建立右刀补。hDM_I "严 / / / 八 I _- X1 丫4(2) 选择机床设备选用Fanuc 0i标准型数控铣床。(3)选择刀具选用直径10平底铣刀。(4) 确定切削用量进给速度为100mm/mi n,主轴转速为 1500r/min(5) 确定工件坐标系、对刀点和换刀点工件原点设定位置如上图所示。对刀点和程序起点设置在(-50,-50,140 )处。(6) 以Fan

16、uc 0i数控铳床为例，按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零 件的全部工艺过程编写成程序清单，并加以注释。04004;54G1500M建立工件原点，设定程序起点，主轴正转41G建立刀具半径左补偿G02I0J40.;整圆加工40G.;取消刀具半径补偿G00Z2.;X0Y15.;G01Z-4.;G42X0Y0D01;建立刀具半径右补偿40G取消刀具半径补偿G00Z100.;M05;M30;程序结束2 简述数控铳床的对刀过程。答：X、Y轴工件原点的对刀，必须使用基准工具中的对刀棒或寻边器；而Z轴工件原点的对刀，必须使用所使用的刀具进行对刀。(1) X轴的对刀： 将工件通过手动方式移到主轴附近

17、。 寻找X轴向的第一个位置的机床坐标值(记为 X) 寻找X轴向的第二个位置的机床坐标值(记为X0： 计算。第一个位置 Xi和第二个位置 X2的中点坐标(记录为 Xg)o如X)= (Xi + X2)/2 =。即工件坐标系 X轴的原点所在的位置为-500 o(2) Y轴的对刀：方法类似 X轴的对刀，沿 Y轴方向找两个位置的坐标(Yi与丫2),然 后计算两者的中点的坐标(记录Yg)o如Yg=( Y1+Y2)/ 2=()/ 2= -415。即工件坐标系 Y轴的原点所在的位置为-415 o(3) Z轴原点的对刀：方法类似 X轴的对刀，沿 Z轴方向找Z轴原点的坐标值，女口 Zg至此，工件坐标系原点在机床坐

18、标系中的坐标值为(-500,-415 , -408 )。(4) 通过MDI方式，设置工件坐标原点参数，即完成刀具的对刀。3. “超程”是怎么回事在你手动或自动调整刀架位置时，有没有出现过超程现象怎么解除超程答：“超程”是指机床工作台、刀架或主轴超出了它的形成范围。一旦出现某一坐标轴方向上的“超程”，可以通过手动方式反方向移动相应的可移动部件，然后再按“ Rest”键可以解除“超程”故障。实验五加工中心的认识实验日期2010年6月10日同组成员指导教师(签字)一、实验目的1了解加工中心的结构、工作原理及工作方式；2. 掌握加工中心程序的结构与格式；3掌握加工中心的常用指令及编程规则。二、实验设备

19、(规格、型号)1. VMC100C加工中心；2. Fanuc 0i Mate 数控系统。三、实验记录及数据处理1.试说明在使用机械手换刀的加工中心上，执行程序“T02M06和“ M06T02有什么不同答：执行程序“ T02M06'，是先选刀，再换刀；执行完后，使用T02刀具加工零件。而执行“ M06T02，是先换刀，再选刀；执行完后，刀具T02是为下一次换刀作好准备。2. 简述加工中心的对刀过程。答：X、Y轴的对刀与铳床完全是一样的。由于加工中心上使用了多把刀具，所以所有刀具Z轴原点的对刀，稍有不同。首先，选择其中的一把刀具为基准刀具，通过基准刀具设置Z轴工件原点，而将其他刀具与基准刀

20、具的偏差值，通过刀具长度补偿设置到刀具长度补偿寄存器中，即可。3根据图5-1所示自动换刀过程分解图，简述加工中心实现自动换刀的过程，如何编制换刀程序75(c)(d)(e)( f)(g)(h)（a）主轴准停 （b）刀套下图590°自动换刀机械分解图5 °（d）机械手拔刀（e）交换刀具 （f）机械手插刀 （g）刀套上转90°（ h）机械手逆转75（a）主轴准停；（b）刀套下转90°；（c）机械手转75°（ d）机械手拔刀;（e）交换刀具；（f）机械手插刀；（g）刀套上转90°；（ h）机械手逆转75答：根据图5-1所示。可知在上一工序加工

21、完毕或初次运行加工程序时，根据选刀指令Txx将待换刀具转到刀库的最下位置，同时主轴准停于换刀位置，如图5-1 （ a）所示，当接到换刀指令M06后，其换刀过程依次如下： 刀库中选好的刀具的刀套4朝下旋转90°与主轴3平行，如图5-1 （ b）所示； 机械手顺时针转75°，两手爪分别抓住刀库上和主轴3上的刀柄，如图5-1（ c）所示； 刀具松开，机械手下降，同时拔出两把刀具，如图 从A向观察，机械手带着两把刀具逆时针转180°,完成刀库与主轴上刀具位置交换，如图5-1 (e)所示； 机械手上升，分别把刀具插入主轴锥孔和刀套中，完成插入动作后，刀具的自动夹紧机构夹紧刀

22、具，如图 5-1( f )所示； 刀套带动刀具向上翻转 90°，同时，机械手逆转75。回到原始位置，如图5-1(g)、(h)所示为下一个选刀作准备。根据实际情况，换刀程序可以按下面两种方法编制： TxxM06； M06Txx。4. 简述常见的加工中心刀库形式。答:数控机床因结构形式、所需刀具数量、取刀方式等因素的差异，其刀库的形式也有所不同。常见的几种刀库形式有：(1) 直线式刀库；(2) 圆盘式刀库；(3) 大容量圆盘刀库；(4) 链式刀库；(5) 格子式刀库；实验六MasterCAM X自动编程实验日期2010年6月15日同组成员指导教师(签字)、实验目的1.熟悉MasterCA

23、M自动编程软件的界面;2 .掌握MasterCAM自动编程软件的基本操作方法;3 掌握二维加工刀具路径规划及后处理。二、实验设备(规格、型号)1 .计算机；2. MasterCAM自动编程软件。三、实验记录及数据处理1. MasterCAM自动编程软件的启动方法及其主要功能模块。答：正确安装MasterCAMX软件后，可以直接双击桌面上图标MasterCAM X功能上分为 CAD和CAM两部分，从产品模块上分为 Design、Mill、Lathe 和Router四个功能模块， 其中Design为CAD部分，而Mill、Lathe和Router为CAM部分, 并且这三个模块本身都包含有完整的 C

24、AD模块。2利用MasterCAM自动编程软件完成图 6-1所示连杆的造型，并进行刀具路径规划，生成 加工程序。图6-1(1)简述连杆实体造型过程。步骤如下: 图层的设置 绘制中心线 零件二维轮廓绘制 三维实体建模（2）简述连杆二维平面加工刀具路径规划过程。步骤如下： 机床选择 Stock Setup（工作毛坯设定） Co ntour Toolpath（外形铳削） Pocket Toolpath （挖槽加工） Drill Toolpath （钻削加工）（3）连杆后处理程序。单击操作管理器中的右'按钮，弹出"“ Post processing（后处理程式”对话框。勾选NC file 后，再勾选Edit选项，单击单击确定创按钮，系统弹出“另存为”对话框。输 入文件名称后，单击“保存”按钮，系统自动弹出图6-13所示的加工程序，并可根据实际加工、管理情况，对该程序进行编辑。 MaRtercnn X Editor - lD:救捋设益今编再迸杆实例、FU：1匚|巨区X £11= Edii jf i rw NC Funrtiens Boaknutka pFcj« CuQt "E= Ce*mjiTiLcsl! iam Taa I.je 聖miiflw 也 lj* (5 M