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数控机床实验指导书数控机床（修订）实验指导书编者：许春田杨宏单位：机械工程与自动化学院实验中心数控机床实验指导书目录实验一数控车削加工程序的编制.........................................................................................................1实验二数控铣削加工程序的编制.........................................................................................................4实验三铣削加工简化编程及宏程序演示实验......................................................................................5数控机床实验指导书-1-实验一数控车削加工程序的编制（设计性）一、实验的目的：了解数控车床的结构及工作原理，掌握机床中常用的坐标系的设置特点及对刀方法，学会运用常用的功能代码进行简单零件的编辑、加工、调试操作二、实验设备、仪器及材料：1．实验设备、仪器：华中Ⅰ型CJK6032数控车实验教学系统游标卡尺2．实验材料：Ф30mmL200mm尼龙棒三、预习要求1.认真复习相关章节，熟悉数控车床的组成结构、特点及操作方法，熟练掌握运用功能代码进行程序的编辑。2.根据所学的内容，提前完成所加工零件或自构零件的数控程序的编辑，有条件的同学，可先在计算机上以text格式进行存档，以便提高实验效率四、实验内容1.根据所给定的零件图形（见附图1）进行数控程序的编辑或者根据给定的棒料所能满足的范围自行设计进行加工零件数控程序的编辑2.对所编辑的程序进行仿真调试3.掌握数控机床坐标系的确定方法，学会进行对刀操作的方法4.加工出零件实体，并进行检验，分析尺寸是否与理论相符五、实验步骤1.制订数控加工工艺主要包括四个步骤：第一，加工方法的选择，主要指粗加工、半精加工到精加工的方法，在选择方法时要联系加工的要求；第二，切削工具的选择，根据不同的加工方法及要求选取相应的加工刀具；第三，切削条件的选择，主要是指切削余量及切削速度的选取，要根据要求及手册选择合适的条件；第四，刀具轨迹的确定，确定合适的刀具轨迹，然后编制好相应的程序。2.数控程序的编辑根据数控工艺，完成所加工零件数控程序的编辑3.程序的仿真调试数控机床实验指导书-2-开机的顺序：打开电气柜开关数控车床的开关计算机，等显示器显示系统软件界面后显示连接正常时，表示已进入数控操作系统，就可以进行数控操作与程序的编辑工作了加工校验及图形的仿真：把操作面板上的“工作方式”旋至“自动”，“机床锁住”键盘按下，执行“校验运行”，就会进行仿真模拟，从屏幕上的显示区就可观测到程序的模拟加工路径，以便检验程序编辑是否合格，在正式加工零件前，一定要先进行模拟校验，程序确定正确无误后，才可取消“机床锁住”状态，进行零件的加工4.零件的加工调试程序无误后，如果松开“机床锁住”键，再按“循环启动”，则就会起动数控进行加工六、实验要求1．本教学数控车床，在加工铜铝尼龙等软质材料时，参考切削用量及速度为：粗车毛坯2mm左右200mm/min左右；半精车1mm左右150mm/min左右精车0.5mm左右100mm/min左右，本实验中所有零件的尺寸为成品尺寸。2．编程要求（1）本零件都是成品，对每一位同学进行编制程序时，要按照数控编程的工艺要求进行编写，不同的工艺将会有不同的编写方法，根据你所选的零件制定相应的工艺方法及编制程序上机调试，并用虚线描绘出走刀路径（注明关键点的坐标值）及把调试正确的程序课后整理一同写入实验报告中。（2）鼓励进行自行设计图形进行零件加工，对构思好的同学在成绩评定等级上予以考虑。3.实验注意：车床开车时，首尾彼此之间要相互照应，防止人身事故发生七、思考题针对你所加工的零件，说一下对刀的方法数控机床实验指导书-3-附图1要求:在选定坐标系时，选水平向右的方向为Z轴正方向，垂直向下的方向为X轴正方向，目的与所实验的车床坐标系一致，同时要求采用直径编程。图4数控机床实验指导书-4-实验二数控铣削加工程序的编制（设计性）一、实验目的：掌握数控铣削程序代码的编制，刀具补偿功能的运用。二、实验内容：在数控铣床上进行轮廓的铣削加工时，由于刀具半径的存在，刀具中心轨迹与工件不重合。如果数控系统不具备刀具半径自动补偿功能，则只能按刀心轨迹进行编程，即在编程时给出刀具的中心轨迹。尤其当刀具磨损、重磨或换刀而使刀具半径变化时，必须重新计算刀心轨迹，修改程序，这样既繁琐，又不易保证加工精度。刀具半径补偿就是将计算刀具中心轨迹的过程交由CNC系统执行。编程人员假设刀具半径为零，直接根据零件的轮廓形状进行编程，因此这种编程方法也称为对零件的编程，实际的刀具半径存在一个可编程刀具半径偏置寄存器中。CNC系统根据零件程序和刀具半径，自动计算刀具中心轨迹，完成对零件的加工，当刀具半径发生变化时，不需要修改零件程序，只需修改存放在刀具半径偏置寄存器中的刀具半径值或者选用存放在另一个刀具半径偏置寄存器中的刀具半径所对应的刀具即可。a)刀具半径补偿：G40、G41、G42格式：____0100424140191817DZYXGGGGGGGG：b）说明G40：取消刀具半径补偿G41：左刀补G42：右刀补X、Y、Z：G00/G01的参数，即刀补建立或取消的终点。D：刀补表中刀补号码（D00-D99）1.设计所要加工的图形自己设计所要加工的图形，包括形位公差，表面粗糙度等技术要求。制定加工路线，根据不同的加工方法及要求选取相应的加工刀具；根据要求及手册选择切削用量。2.数控程序的编辑利用刀补指令，根据图纸及加工要求，完成所加工零件数控程序的编制。3.程序的仿真调试加工校验及图形的仿真：把操作面板上的“工作方式”旋至“自动”，“机床锁住”键盘按下，将程序输入计算机，执行“校验运行”，就会进行仿真模拟，从屏幕上的显示区就可观测到程序的模拟加工路径，以便检验程序编辑是否合格，在正式加工零件前，一定要先进行模拟校验，程序确定正确无误后，才可取消“机床锁住”状态，进行零件的加工4.零件的加工调试程序无误后，如果松开“机床锁住”键，再按“循环启动”，则就会起动数控进行加三、实验装置：华中Ⅰ型数控系统的铣钻床ZJK7532A。数控机床实验指导书-5-四、实验材料：6mm厚的纸壳板或蜡模。五、实验报告：1、实验目的、实验装置、实验内容2、利用刀具补偿指令，编制一段程序，加工出一个图形。将程序写到实验报告上，并画上图形。六、思考题：加工顺序的安排？实验三铣削加工简化编程及宏程序演示实验（设计性）一、实验目的：熟悉工件的装夹、对刀。了解宏程序的应用范围，掌握简化编程指令的运用。二、实验内容：1对刀点对刀点是数控机床加工中刀具相对于工件运动的起点。由于加工程序也是从这一点开始执行，所以对刀点也可以称作加工起点。2、刀位点所谓刀位点，是指刀具上用于确定刀具在机床坐标系中位置的特定点。平头立铣刀刀位点一般为端面中心，球头铣刀刀位点一般为球心。3、对刀对刀就是使“对刀点”与“刀位点”重合的操作。该操作是工件加工前必需的步骤，即在加工前采用手动的办法，移动刀具或工件，使刀具的刀位点与工件的对刀点重合。4、宏程序用户可以使用宏程序的变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算，此外宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句，适合编制各种复杂的零件加工程序，减少乃至免除手工编程时进行繁琐的数值计算；适合抛物线、椭圆、双曲线等没有插补指令的曲线编程；适合图形一样，只是位置参数不同的系列零件的编程。较大地简化了编程；扩展应用范围。宏变量及常量：#0~#49当前局部变量#50~#199全局变量常量PI：圆周率；TRUE：条件成立（真）；FALSE：条件不成立（假）运算符与表达式：1）算术运算符：+，-，*，/2）条件运算符：EQ（=），NE（≠），GT（﹥）GE（≥），LT（﹤），LE（≤）3）逻辑运算符：AND，OR，NOT4）函数：SIN（正弦）COS（余弦）TAN（正切）ABS（绝对值）INT（取整）SIGN（取符号）SQRT（开方）EXP（指数）5）循环语句：格式：WHILE条件表达式...…ENDW数控机床实验指导书-6-5、在课堂上演示椭圆的手工编程加工。6、镜像功能：G24、G25当工件相对于某一轴具有对称形状时，可以只对工件的一部分进行编程，利用镜像功能的子程序，能加工出工件的对称部分，当某一轴的镜像有效时，该轴执行与编程方向相反的运动，其格式为：G24X_Y_Z_M98P_G25X_Y_Z_G24建立镜像，由指令坐标轴后的坐标值，指定镜像位置，G25指令用于取消镜像。7、设计所要加工的图形自己设计所要加工的图形，包括形位公差，表面粗糙度等技术要求。制定加工路线，根据不同的加工方法及要求选取相应的加工刀具；根据要求及手册选择切削用量。8、数控程序的编辑利用简化编程指令，根据图纸及加工要求，完成所加工零件数控程序的编制。9、程序的仿真调试加工校验及图形的仿真：把操作面板上的“工作方式”旋至“自动”，“机床锁住”键盘按下，将程序输入计算机，执行“校验运行”，就会进行仿真模拟，从屏幕上的显示区就可观测到程序的模拟加工路径，以便检验程序编辑是否合格，在正式加工零件前，一定要先进行模拟校验，程序确定正确无误后，才可取消“机床锁住”状态，进行零件的加工10、零件的加工调试程序无误后，如果松开“机床锁住”键，再按“循环启动”，则就会起动数控进行加三、实验装置：华中Ⅰ型数控系统的铣钻床ZJK7532A。四、实验材料：6mm厚的纸壳板或蜡模。五、实验报告：1、实验目的、实验装置、实验内容2、将简化编程指令编写的程序写在实验报告上，并画出图形。六、思考题：对刀点的选择原则？