数控机床实验报告

《数控机床》实验报告书班级姓名：学号：实验一：《宇航数控加工仿真系统》功能熟悉实验二：数控车床编程与仿真操作1.数控车床由哪几部分组成？答：数控车床由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。数控车床分为立式数控车床和卧式数控车床两种类型。2.为什么每次启动系统后要进行“回零”操作？答：机床断电后,就不知道机床坐标的位置,所以进行回零,进行位置确定每次开机启动数控系统的机械零点和实际的机械零点可能有误差，回零操作是对机械零点的校正。3.绘出运行程序的仿真轨迹，并标出轨迹各段所对应的程序段号。答：略4.简述对刀过程?答：（1）一般对刀，一般对刀是指在机床上使用相对位置检测手动对刀。下面以Z向对刀为例说明对刀方法：刀具安装后，先移动刀具手动切削工件右端面，再沿X向退刀，将右端面与加工原点距离N输入数控系统，即完成这把刀具Z向对刀过程。（2）机外对刀仪对刀，机外对刀的本质是测量出刀具假想刀尖点到刀具台基准之间X及Z方向的距离。利用机外对刀仪可将刀具预先在机床外校对好，以便装上机床后将对刀长度输入相应刀具补偿号即可以使用。（3）自动对刀，自动对刀是通过刀尖检测系统实现的，刀尖以设定的速度向接触式传感器接近，当刀尖与传感器接触并发出信号，数控系统立即记下该瞬间的坐标值，并自动修正刀具补偿值。5.G00与G01指令有何不同？速度移动到目标点，又称为点定位指令,G01标点。答：G00指令表示刀具以机床给定的快速进给指令使刀具以设定的进给速度从所在点出发，直线插补至目6.简述用MDI方式换2号刀的操作过程。段换刀程序T0101的刀具指令按循环启动答：按下程序建按下MDI建输入一实验三：数控铣床编程与仿真操作1.数控铣床由哪几部分组成？答：（1）、主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统。（2）、进给伺服系统由进给电动机和进给执行机构组成。（3）、控制系统是数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床（4）、辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。（5）、机床基础件指底座、立柱、横梁等，是整个机床的基础和框架。（6）、工作台进行加工。2.为什么每次启动系统后要进行回零操作？答：机床断电后,就不知道机床坐标的位置,所以进行回零,进行位置确定每次开机启动数控系统的机械零点和实际的机械零点可能有误差，回零操作是对机械零点的校正。3.“超程”是什么意思？出现超程后应如何处理？为什么加工前要进行程序校验或空运行？答：超程就是机床各个轴向的限位开关。绝大多数机床都设置有“超程解除”触点，一旦出现“硬限位”报警，在确认限位被压和后，使该触点闭合并在手动方式下向相反方向移出限位位置。也有一些机床没有设置按钮，此时应在相应的点上采取短接措施，即强制满足条件，然后将机床移出限位位置。看看程序有没有编错,如果错的话可能会撞刀,这是很危险的，会带来很大的损失。所以加工前要进行程序校验或空运行。4绘出运行程序的仿真轨迹，并标出轨迹各段所对应的程序段号。答：略实验四：加工中心编程与仿真操作1.加工中心由哪几部分组成？答：加工中心具有数控系统、检测装置、驱动装置、机床传动链、伺服电动机五大要素，带有刀库和自动换刀装置，它将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合在一起，功能强大，近几年又出现了许多车削加工中心，几乎可完成回转体零件的所有加工工序。2.为什么每次启动系统后要进行回零操作？答：机床断电后,就不知道机床坐标的位置,所以进行回零,进行位置确定每次开机启动数控系统的机械零点和实际的机械零点可能有误差，回零操作是对机械零点的校正。3.典型零件的编程及仿真加工。答：略4.绘出运行程序的仿真轨迹，并标出轨迹各段所对应的程序段号.答：略实验五：数控车床结构与传动认识实验1.数控机床与普通机床在性能上有什么不同？答：数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。它是一种高效能自动或半自动机床，与普通机床相比，具有以下明显特点：（1）、适合于复杂异形零件的加工：数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工，因此在宇航、造船、模具等加工业中得到广泛应用（2）、加工精度高（3）、加工稳定可靠（4）、高柔性（5）、高生产率（6）、劳动条件好（7）、有利于管理现代化（8）、投资大，使用费用高（9）、生产准备工作复杂（10）、维修困难2.数控机床为了保证达到高性能在结构上采用了那些特点？3.与普通车床比较，数控机床在结构上有那些特点？答：高刚度低惯量。答：（1）、采用了全封闭或半封闭防护装置数控车床采用封闭防护装置可防止切屑或切削液飞出，给操作者带来意外伤害。（2）、采用自动排屑装置数控车床大都采用斜床身结构布局，排屑方便，便于采用自动排屑机。（3）、主轴转速高，工件装夹安全可靠。数控车床大都采用了液压卡盘，夹紧力调整方便可靠，同时也降低了操作工人的劳动强度。（4）、可自动换刀数控车床都采用了自动回转刀架，在加工过程中可自动换刀，连续完成多道工序的加工。（5）、主、进给传动分离数控车床的主传动与进给传动采用了各自独立的伺服电机，使传动链变得简单、可靠，同时，各电机既可单独运动，也可实现多轴联动。4.分析数控车床刀架换刀的工作原理。答：四方刀架：（1）松开：刀架电动机与刀架内一蜗杆相连，刀架电动机转动时与蜗杆配套的涡轮转动，此涡轮与一条丝杠为一体的（称为“涡轮丝杠”）当丝杠转动时会上升（与丝杠旋合的螺母与刀架是一体的，当松开时刀架不动作，所以丝杠会上升），丝杠上升后使位于丝杠上端的压板上升即松开刀架；（2）换刀：刀架松开后，丝杠继续转动刀架在摩擦力的作用下与丝杠一起转动即换刀；（3）定位:在刀架的每一个刀位上有一个用永磁铁做的感应器，当转到系统所需的刀位时，磁感应器发出信号，刀架电动机开始反转：（4）锁紧：刀架是用类似于棘轮的机构装的只能沿一个方向旋转，当丝杠反转时刀架不能动作，丝杠就带着压板向下运动将刀架锁紧，换刀完成。5.数控车床日常使用维护项目。答：数控车床具有机、电、液集于一身的，技术密集和知识密集的特点，是一种自动化程度高、结构复杂且又昂贵的先进加工设备。为了充分发挥其效益，减少故障的发生，必须做好日常维护工作，所以要求数控车床维护人员不仅要有机械、加工工艺以及液压气动方面的知识，也要具备电子计算机、自动控制、驱动及测量技术等知识，这样才能全面了解、掌握数控车床，及时搞好维护工作。实验六：数控铣床结构与传动认识实验1.与普通铣床相比较，数控铣床在结构上有那些特点？答：数控铣床引是在一般铣床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区别.数控铣床是在普通铣床上集成了数字控制系统，可以在程序代码的控制下较精确地进行铣削加工的机床。如图所示，数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成：主轴箱，包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。进给伺服系统由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。控制系统数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。机床基础件通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架2..分析数控铣床刀具（包括刀柄结构，常用刀具类型，刀具安装拆卸等）。答：通用的主轴都是莫氏锥孔，锥孔定心好、有自锁功能、装拆刀具方便等特点，常用刀柄锥度截面直径大小为BT40、BT50的等等（1）盘铣刀一般采用在盘状刀体上机夹刀片或刀头组成，常用于端铣较大的平面。（2）端铣刀端铣刀是数控铣加工中最常用的一种铣刀，广泛用于加工平面类零件。端铣刀除用其端刃铣削外，也常用其侧刃铣削，有时端刃、侧刃同时进行铣削，端铣刀也可称为圆柱铣刀。（3）成型铣刀成型铣刀一般都是为特定的工件或加工内容专门设计制造的，适用于加工平面类零件的特定形状（如角度面、凹槽面等），也适用于特形孔或台。（4）球头铣刀。适用于加工空间曲面零件，有时也用于平面类零件较大的转接凹圆弧的补加工。（5）鼓形铣刀。主要用于对变斜角类零件的变斜角面的近似加工。除上述几种类型的铣刀外，数控铣床也可使用各种通用铣刀3.数控铣床日常使用维护项目。答：（1）.每天做好各导轨面的清洁润滑，有自动润滑系统的机床要定期检查、清洗自动润滑系统，检查油量，及时添加润滑油，检查油泵是否定时启动打油及停止。（2）.每天检查主轴箱自动润滑系统工作是否正常，定期更换主轴箱润滑油。（3）注意检查电器柜中冷却风扇是否工作正常，风道过滤网有无堵塞，清洗沾附的尘土。（4）.注意检查冷却系统，检查液面高度，及时添加油或水，油、水脏时要更换清洗。（5).注意检查主轴驱动皮带，调整松紧程度。(6).注意检查导轨镶条松紧程度，调节间隙。(7).注意检查机床液压系统油箱油泵有无异常噪声，工作油面高度是否合适，压力表指示是否正常，管路及各接头有无泄露。(8).注意检查导轨、机床防护罩是否齐全有效。(9).注意检查各运动部件的机械精度，减少形状和位置偏差。(10).每天下班做好机床清扫卫生，清扫铁屑，擦静导轨部位的冷却液，防止导轨生锈．实验七：加工中心结构与传动认识实验1.VMC750E加工中心的刀具库是何类型？FV-800A加工中心的刀库是何类型？简述这两种加工中心换到过程。分析刀具在交换时掉刀的原因是什么？答：机械手转位不准或换刀位置飘移。2.分析主轴夹刀机构的工作原理答：在主轴内有松卡刀装置，结构从主轴前端到末端分别是拉抓，拉刀杆，一组叠簧，背帽，油缸。其中拉刀杆，一组叠簧，背帽组合在一起。抓刀时，油缸不工作，靠背帽施加在叠簧上的力拉紧刀具；松刀时，油缸工作推动拉刀杆向前运动，推动拉抓，拉抓从主轴孔前端向前运动松开！3.加工中心日常使用维护项数控加工中心日常维护与保养。答：为了保证机床正常使用，长期保持机床的原始精度，应对机床进行全方面的定期检查和维护保养，具体制度如下：一、日常维护与保养（1）、每次开机前，检查机床输入电压，应为380±10%。（2）、压缩空气压力必须为0.6Mpa，随时检查是否有漏气现象。（3）、随时检查X、Y、Z轴导轨面，如有铁屑等颗粒附着在上面，应及时清除；如导轨有伤痕，应用油石磨平。（4）、每次安装刀具前，必须检查拉钉是否牢固地安装在刀柄上。（5）、每次开机前，要检查导轨及滚珠丝杠润滑情况，导轨及滚珠丝杠必须得到充分润滑后方可运行机床。如果机床长时间没有运行，应启动自动润滑泵按钮数次，使润滑油循环，渗出导轨和滚珠丝杠。（6）、机床开机后，应首先进行返回机床参考点操作，然后再低速运行10-20分钟。检查是否有不正常的声音、振动现象。（7）、每次机床运行结束后，必须全面清洁机床，特别要保持导轨操作面板清洁。此外要在主轴锥孔和刀具锥柄上涂上机械油以防生锈，但再次开机应擦去主轴锥孔和刀具锥柄上的机械油。二、定期维护（1）、每周检查集中润滑站油箱油位。应