《数控技术》实验指导书参考模板范本.doc
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1、目 录实验一 数控铣削编程加工实验 1一、实验预习要求 1 二、实验指导 2附一:数控铣床(配FANUC Series 0i Mate-MC数控系统)操作规程4附二:数控铣床(配FANUC Series 0i Mate-MC数控系统)的基本操作4实验二 数控车削编程加工实验 6一、实验预习要求 6二、实验指导 7附一:数控车床(配FANUC Series 0i Mate-TC数控系统)操作规程 9附二:数控车床(配FANUC Series 0i Mate-TC数控系统)的基本操作9实验三 二维插补原理及实现实验 11一、实验预习要求11二、实验指导1216 / 17实验一 数控铣削编程加工实验
2、一、实验预习要求1、每个同学在进行数控铣削编程加工实验之前,需要认真预习实验指导书,牢固树立安全操作意识;在实验过程中,应有端正的实验态度,积极主动地学习,善于发现问题,不断提高思考能力和动手能力。2、请思考下列问题并写出实验预习报告:(1)数控铣削加工操作的基本步骤应该怎样? (2)数控铣床坐标系如何确定的;什么是数控铣床参考点;什么是刀具半径补偿;什么是工件坐标系? (3)在对工件进行轮廓切削加工之前,如果需要首先将工件上表面铣削平整,应该采用什么刀具,怎样编程? (4)试按要求编写图示实验零件的数控加工程序。二、实验指导1、实验目的(1)了解数控铣床的基本结构、工作原理;(2)了解数控铣
3、削加工的工艺特征;(3)了解数控铣削加工所用铣刀的特征及其用途;(4)熟悉数控铣床的基本操作;(5)熟悉数控铣床的指令系统和手工编程方法,掌握基本的G代码和M代码的使用;2、 实验仪器设备(1)数控铣床(配FANUC Series 0i Mate-MC数控系统)。(2)游标卡尺3、实验要求数控铣削加工是实际生产中最常用和最主要的数控加工方法之一,它的特点是能同时控制多个坐标轴运动,使多个坐标方向的运动之间保持预先确定的关系,从而把工件加工成某一特定形状的零件。数控铣床除了能铣削普通铣床所能铣削的各种零件表面外、槽腔,还能铣削普通铣床不能铣削的,需多坐标联动的各种平面轮廓、立体轮廓和曲面零件。本
4、实验以图示的典型零件为例,要求用150mm80mm40mm的铝板或塑料板进行加工,经过粗铣、精铣等多次走刀,最后得到图示轮廓形状和尺寸的零件。编程时,要求以工件上表面A点为编程原点建立工件坐标系。在自动运行数控程序加工零件之前,首先应熟悉数铣车床的基本组成和各部件的功能;了解操作面板及相关按键的功能;并完成以下数控铣床的基本操作:(1) 数控铣床开机操作、回机床参考点操作、(2) 手动连续进给(JOG进给)操作、(3) 进给倍率调整操作、(4) 手轮进给操作、(5) MDI(手动数据输入)运行、(6) 主轴转动、转速倍率调整操作(7) 程序编辑修改操作;在完成以上基本操作后,经过加工程序轨迹检
5、查校验、对刀操作后,才能自动运行程序切削加工零件;最后对实验结果进行分析总结。4、根据图纸要求确定加工工艺(1) 加工方式:立铣。 (2) 加工刀具:直径10号的立铣刀。为编程方便,并考虑刀具半径对刀具中心轨迹的影响,应采用刀具半径补偿指令,即可直接按工件轮廓的坐标数据编程以加工出合格的工件。刀具半径补偿数值通过数控机床控制面板手工输入。(3) 工艺路线:根据相关的工艺原则合理地确定工艺路线。要求每次粗、精加工时所选的切削深度和切削宽度合理。(4) 切削用量:应根据实际情况,综合考虑工件材料、切削刀具及粗精加工的不同要求,合理选定切削用量。参考值如下:精加工时主轴转速600r/min,进给速度
6、200mm/min;粗加工时主轴转速400r/min,进给速度150mm/min;(5) 定位夹紧:通过机用台钳将工件安装在机床工作台上。5、加工程序的编制 请根据所学的数控编程知识,自行设计编制零件的加工程序。编程时注意工件坐标系的确定、相应的数值计算。6、实验操作和编程加工在教师的指导下,完成实验操作和编程加工等各步骤。7、实验思考题:根据实验过程及实验结果,提交实验报告,并思考回答下列问题:(1) 在铣削加工中,采用相对坐标方式编程和绝对坐标方式编程有何不同?(2) 本次铣削加工时,实际的刀具中心轨迹形状和工件轮廓形状有何异同?(3) 对本次铣削加工的零件,可以通过改变刀具半径补偿量,实
7、现用同一把刀具进行粗、精加工;此时应如何编写数控加工程序以较方便地实现该功能?(4) 若要铣削加工非圆曲线、三维空间曲线、或三维空间曲面等复杂轮廓型面,请考虑用什么方法编写数控加工程序。附一:数控铣床(配FANUC Series 0i Mate-MC数控系统)操作规程:1.启动数控铣系统前必须仔细检查以下各项: a)所有开关应处于非工作的安全位置。 b)机床的润滑系统及冷却系统应处于良好的工作状态。 c)检查工作台区域有无搁放其它杂物,确保运转畅通。 2.启动数控铣系统后,首先应手动操作使机床回参考点。3.程序输入前必须严格检查程序的格式、代码及参数选择是否正确,学生编写的程序必须经指导教师检
8、查同意后,方可进行输入操作。 4.程序输入后必须首先进行加工轨迹的模拟显示,确定程序是否正确后,方可进行加工操作。5.主轴启动前应注意检查以下各项:a)按照程序给定的坐标要求,调整好刀具的工作位置,检查刀具是否拉紧、刀具旋转是否撞击工件等。 b)禁止工件未压紧就启动机床。 c)调整好工作台的运行限位。6.操作数控铣进行加工时应注意以下各项: a)加工过程不得拨动变速手柄,以免打坏齿轮。 b)必须保持精力集中,发现异常要立即停车及时处理,以免损坏设备。 c)装卸工件、刀具时,禁止用重物敲打机床部件。 d)务必在机床停稳后,再进行测量工件、检查刀具、安装工件等项工作。 e)严禁带手套操作机床。 f
9、)操作者离开机床时,必须停止机床的运转。7.操作完毕必须关闭电源开关,清理工具,保养机床和打扫工作场地。附二:数控铣床(配FANUC Series 0i Mate-MC数控系统)的基本操作:1手动连续进给(JOG进给)按下 键,并选择进给修调倍率,再持续按下某个进给轴方向键(如“+Z”或者“-Z”、“+X”、“-X” 、“+Z” 、“-Z”)使刀具沿该进给轴方向连续移动;若同时按压 按键,则产生相应轴的正向或负向快速运动。2手轮进给按下 键, 以X轴为例,将手轮上的坐标轴选择开关置于“X”档,顺时针/逆时针旋转手摇脉冲发生器一格,可控制刀具向X轴向正向或负向移动一个增量值。连续旋转手摇脉冲发生
10、器,则使刀具持续移动。手摇进给的增量值由“1”、“10”、“100”三个增量倍率按键控制。增量倍率按键和增量值的对应关系如表所示。增量倍率按键 1 10 100 增量值(mm) 0.001 0.01 0.1 3手动回参考点操作步骤按下 键后,按“+Z” 键 、 “+X”键及“+Y”键,刀架移动回到机床参考点。4手动数据输入(MDI)操作。按下 键后,通过面板上的字母和数字按键,手动输入较短的程序;在输入时可用编辑键进行修改。完成后按 键运行。适合于简单的测试操作。5程序编辑:按下 键后,按“PROG”键,在编辑状态下,通过面板上的字母和数字按键,输入程序;在输入时可用编辑键进行修改。自动运行:
11、按下 键后,并从存储器中选择要运行的程序,按 键,程序自动运行。在机床自动运行时,可按 按扭临时中止运行;刀具进给速度可以通过进给倍率旋钮来调整。若先按下 键,再按 键,则机床不运动,但数控装置的显示器上能显示刀具位置的变化;这样可进行程序的模拟运行和检查。7超程解除:当刀具在某个方向出现超程时,应先按下 键,按住 键不放,再选择与超程方向相反的进给轴方向键持续按下,主轴或工作台移动,解除超程。实验二 数控车削编程加工实验一、实验预习要求1、每个同学在进行数控车削编程加工实验之前,需要认真预习实验指导书,并牢固树立安全操作意识;在实验过程中,应有端正的实验态度,积极主动地学习,善于发现问题,不
12、断提高思考能力和动手能力。2、请思考下列问题并写出实验预习报告:(1)数控车床加工操作的基本步骤应该怎样? (2)数控车床坐标系如何确定的;什么是数控车床参考点;什么是刀具偏置补偿;什么是工件坐标系? (3)工件在精加工之前,必须首先切除大部分加工余量;为简化编程,减少程序段数,应该采用何种编程指令?(4)试按要求编写图示实验零件的数控加工程序。二、实验指导1、实验目的(1)了解数控车床的基本结构、工作原理;(2)了解数控车削加工的工艺特征;(3)了解数控车刀的特征及其用途;(4)熟悉数控车床的基本操作;(5)熟悉数控车床的指令系统和手工编程方法,掌握基本的G代码和M代码的使用;3、 实验仪器
13、设备(1)数控车床(配FANUC Series 0i Mate-TC数控系统)。(2)游标卡尺3、实验要求数控车床主要用于加工轴类和盘类等回转体零件,能根据编制的程序自动完成内外圆柱面、锥面、园弧、切槽、钻孔、扩孔和螺纹加工等各种工序操作。本实验以图示的典型零件为例,要求用直径40mm的铝棒或塑料棒进行加工,经过粗车、精车和切断后,最后得到图示形状和尺寸的零件。编程时,要求以工件右端面中心O点为编程原点,以零件径向为X轴,轴向为Z轴建立工件坐标系,X轴参数设置为直径编程方式。在自动运行数控程序加工零件之前,首先应熟悉数控车床的基本组成和各部件的功能;了解操作面板及相关按键的功能;并完成以下数控
14、车床的基本操作:(1) 数控车床开机操作、回机床参考点操作、(2) 手动连续进给(JOG进给)操作、(3) 进给倍率调整操作、(4) 手轮进给操作、(5) MDI(手动数据输入)运行、(6) 主轴转动、转速倍率调整操作(7) 刀架转动、(8) 程序编辑修改操作;在完成以上基本操作后,经过加工程序轨迹检查校验、对刀操作后,才能自动运行程序切削加工零件;最后对实验结果进行分析总结。4、根据图纸要求确定加工工艺(1) 加工方式:先进行粗车循环,切除大部分加工余量;从右到左精车零件的外轮廓面;切槽;切断(2) 加工刀具:1号外圆车刀车外圆,2号刀切槽刀切槽并切断。注意为保持每把刀的刀尖位置一致,要进行
15、刀具的偏置补偿,补偿数值通过控制面板手工输入。(3) 工艺路线:根据相关的工艺原则确定工艺路线。要求每次所选的背吃刀量合理。(4) 切削用量:应根据实际情况,综合考虑工件材料、切削刀具及粗精加工的不同要求,合理选定切削用量。参考值如下:粗车时主轴转速400r/min,进给速度0.5mm/r;精车时主轴转速600r/min,进给速度0.3mm/r;切槽和切断时主轴转速300r/min,进给速度0.2mm/r。(5) 定位夹紧:通过三爪卡盘将工件夹紧。5、加工程序的编制 请根据所学的数控编程知识,自行设计编制零件的加工程序。编程时注意工件坐标系的确定、相应的数值计算。6、实验操作和编程加工在教师的
16、指导下,完成实验操作和编程加工等各步骤。7、实验思考题:根据实验过程及实验结果,提交实验报告,并思考回答下列问题:(1)如果采用半径编程方式,则和半径编程方式相比数控加工程序有何不同?(2) 本次车削加工编程时,若以工件左端面中心点为编程原点建立工件坐标系是否合适?为什么?(3)车削加工时,为什么要考虑刀具偏置补偿?附一:数控车床(配FANUC Series 0i Mate-TC数控系统)操作规程:1.开机前要检查润滑油是否充裕、冷却是否充足,发现不足应及时补充。2.检查机床导轨以及各主要滑动面,如有障碍物、工具、铁屑、杂物等,必须清理、擦拭干净、上油。检查卡盘夹紧工作的状态,注意将工件夹紧,
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