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第1页共8页数控加工综合实践报告1目的及要求主要是内容是对我们机械类加工日常加工中常见的工件取其中的一典型零件进行系统的编程与操作设计，从加工中心加工前应做的准备开始到加工中心加工工艺分析、加工中心刀具及其选择、工件装夹方式与加工中心加工夹具的选择、程序编制中的数值计算、加工中心加工程序的编制、加工中心铣削加工、加工中心编程及自动编程技术等内容等数控加工时应注意的问题做了一一的说明。其中加工中心我们现在用的是西门子系统的，包括编程语言到是西门子系统的。由于我们学习的时间不是很长，我们对设计的完成还不是很完善。希望老师原谅。2内容1）加工中心西门子数控系统；2）对零件进行工艺分析；3）使用数控加工仿真软件进行数控机床的操作、编程、工件加工练习；4）对加工中心系统要熟练的操作；5）熟练掌握三维CAD／CAM软件3实验设备1）TND360数控车床；2）数控加工仿真软件；3）计算机；4加工中心简介数控机床工作原理就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液）和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示，通过控制介质（如穿孔纸带或磁盘等）将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制机床的伺服系统或其他驱动元件，使机床自动加工出所需要的工件。所以，数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。数控加工一般包括以下几个内容：(1)对图纸进行分析，确定需要数控加工的部分；(2)利用图形软件（PRO/EUG）对需要数控加工的部分造型；(3)根据加工条件，选择合适的加工参数，生成加工轨迹（包括粗加工、半精加工、精加工轨迹）；第2页共8页(4)轨迹的仿真检验；(5)生成G代码；(6)传给机床加工。5西门子加工中心编程加工中心的自动加工过程，就是按照事先编写好的零件程序自动运行的过程。所谓编程，就是根据加工零件的图纸和工艺要求，把它用数控语言描述出来，编制成零件的加工程序。西门子系统常用指令代码及其功能介绍如下：加工中心是在数控铣镗床的基础上发展起来的，其编程方法与数控铣床基本相同。前面几章对绝大部分G代码、M代码已经加以说明，下面仅介绍几个与加工中心有关的代码。1．G30这个指令的意义为返回第二、三、四参考点。加工中心第一参考点一般为机床各坐标的机械零点，而机床通常还设有第二、三、四参考点，用于机床换刀、托板(工作台)交换等。机床第二、三、四参考点的实际位置是在机床安装调试时实际测量出来的，预先由机床参数设定，它实际上是与第一参考点之间的一个固定距离。利用G30指令可使被指令轴自动经指令位置返回第二、三或四参考点。执行完返回操作后，各参考点返回指示灯亮。G30指令的形式如下：G30P2（P3，P4）XαYβZγ；该指令用法与G28指令基本相同，只是它返回的不是机床零点。其中P2指第二参考点，P3．P4指第三、四参考点，α、β、γ为中间点的坐标值。G30后不写P2(P3，P4)时，表示返回第二参考点。一般换刀点设为第二参考点，所以自动换刀时，如果主轴上的刀具位置不在换刀点上，则拱行G30G91Y0Z0(卧式加工中心)或G30G91Z0(立式加工中心)。使用G30指令前，在接通电后必须进行一次返回第一参考点的动作(即建立机床坐标系)。2．T功能T功能字用来选择机床上的刀具(如T2表示第二把刀具)，在一些加工中心中刀具号与刀具在刀库中的位置是对应的，即T2表示刀具在刀库2号位置上，在程序中T2的含义是把刀库中号刀位上的刀具放到换刀位置做换刀准备。也有的加工中心刀具在刀库中随机放置，由计算机记忆刀具在刀库中的实际存放位置。T指令除上述选择刀具功能外，还有刀具寿命管理功能。该功能可以对刀具进行编组，指定各组的刀具寿命(使用次数或者使用时间)，并在使用时对其寿命进行累积计算。在同一组刀具内则按预先排好的顺序更换下一把刀具。3.F，S，H/D功能F，S功能与数控铣床大致相同，主要用于机床主轴转速和各坐标切削的进给量控制。H／D功能：由于每把刀具的长度和半径各不相同，需要在刀具交换到主轴以后通过指令自动读取刀具长度。H代码后面加2位数字即表示当前主轴刀具的实际长度，存储于相应存储器中D指令为读取刀具半径数据的指令，其用法与H指令相同。4．M指令M指令绝大部分与数控铣床相同，仅个别M指令为加工中心所特有。M06指令是加工中心的换刀指令。在机床各相关坐标到达换刀参考点后，执行该指令可以自动,更换刀具第3页共8页N30程序段中机床Y、Z坐标返回第二参考点(换刀点)，同时刀库运动到指定位置，机械手将T5从刀库抓到机械手中。N40程序中机床X坐标返回第一参考点(X返回第一参考点是为了换刀时躲开加工工件，以免发生干涉)，X坐标到位后，将机械手上的刀具与主轴上的刀具进行对调，使主轴装上T5，继续进行加工，再将从主轴卸下的刀具装到刀库中的相应位置。RFP参考平面(绝对平面)图纸中所标的钻削起始点DP最后钻深(绝对值)取决于工件零点，它可确定钻削深度DTB钻深停留时间用它给定钻削深处(断层)的停留时间(单位s)DPR切削面孔底距离与RFP一起可确定DP时序过程循环开始之前的位置是调用程序中最后的钻削位置。循环过程如下：①用GO回到被提前了一个安全间隙量的参考平面处；②按照调用程序中的进给率以G1进行钻削，直到最终钻削深度；③执行钻深停留时间；④以GO退刀，回到退回平面。6加工编程实例1）零件分析2）确定装夹方案确定坯件轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧，右端采用活动顶尖支承的装夹方式。3）工艺分析该零件图主要由平面、孔系及外轮廓组成，内孔表面的加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔及光学加工方法，中间¢30孔的上尺寸公差为0.1，表面粗糙度要求较高，可采用钻——粗镗——精镗方案，两端¢6mm和¢16mm孔处没有尺寸公差要求，可采用自由尺第4页共8页寸公差IT11-IT12处理，表面粗糙度要求不高，可采用钻¢8mm——扩孔¢15mm的方案；平面轮廓常采用的加工方法有数控铣、线切割及磨削等。在本设计中，平面与外轮廓表面粗糙度要求Ra6.3mm,可采用粗铣——精铣的方案，选择以上方法完全可以保证尺寸精度、形状精度和表面粗糙度要求。4）刀具的选择是加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响加工中心的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。与传统的加工方法相比，加工中心加工对刀具的要求更高，不仅要求精度高、刚度高、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造加工中心加工刀具，并优选刀具参数。因为在选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀，铣削平面时应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀，对一些主体型面和斜角轮廓形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、鼓形刀、锥形刀和盘形刀。曲面加工常采用球头铣刀，但加工曲面较低平坦部位时，刀具以球头顶端刃切削，切削条件较差，因而采用环形铣刀。表2-1设计中刀具的选择表：数控加工刀具卡片产品名称零件图号零件名称程序编号序号刀具号刀具名称刀具补偿值刀补号直径长度半径长度半径长度1T01中心钻φ3mm203203202T02钻头¢16mm155155153T03硬质合金端面铣刀¢6mm107106104T04钻头1¢20mm139138135T05硬质合金立铣刀¢13mm107107105）程序编制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。该工件的加工程序如下：N0010G59X0Z195N0020G90N0030G92X70Z30N0040M03S450N0050N06T01N0060G00X57Z1N0070G01X57Z-170F80第5页共8页N0080G00X58Z1N0090G00X51Z1N0100G01X51Z-113F80N0110G00X52Z1N0120G91N0130G81P3N0140G00X-5Z0N0150G01X0Z-63F80N0160G00X0Z63N0170G80N0180G81P2N0190G00X-3Z0N0200G01X0Z-25F80N0210G00X0Z25N0220G80N0230G90N0240G00X31Z-25N0250G01X37Z-35F80N0260G00X37Z1N0270G00X23Z-72.5N0280G00X26Z1N0290G01X30Z-2F60N0300G01X30Z-25F60N0310G01X36Z-35F60N0320G01X36Z-63F60N0330G00X56Z-63N0340G01X56Z-170F60N0350G28N0360G29N0370M06T03N0380M03S400N0390G00X31Z-25N0400G01X26Z-25F40N0410G00X31Z-23第6页共8页N0420G01X26Z-23F40N0430G00X30Z-21N0440G01X26Z-23F40N0450G00X36Z-35N0460G01X26Z-25F40N0470G00X57Z-113N0480G01X34.5Z-113F40N0490G00X57Z-111N0500G01X34.5Z-111F40N0510G28N0520G29N0530M06T05N0540G00X30Z2N0550G91N0560G33D30I27.8X0.1P3Q0N0570G01X0Z1.5N0580G33D30I27.8X0.1P3Q0N0590G90N0600G00X38Z-45N0610G03X32Z-54I60K-54F40N0620G02X42Z-69I80K-54F40N0630G03X42Z-99I0K-84F40N0640G03X36Z-108I64K-108F40N0650G00X48Z-113N0660G01X56Z-135.4F60N0670G00X56Z-113N0680G00X40Z-113N0690G01X56Z-135.4F60N0700G00X50Z-113N0710G00X36Z-113N0720G01X56Z-108F60N0730G00X36Z-45N0740G00X36Z-45N0750M03S800第7页共8页N0760G03X30Z-54I60K-54F40N0770G03X40Z-69I80K-54F40N0780G02X40Z-99I0K-84F40N0790G03X34Z-108I64K-108F40N0800G01X34Z-113F40N0810G01X56Z-135.4F40N0820G28N0830G29N0840M06T03N0850M03S400N0860G00X57Z-168N0870G01X0Z-168F40N0880G28N0890G29NO900M05N0910M026）主要操作步骤1.先开机床接同通CNC和机床电源，系统启动后进入“加工”操作区JOG运行方式2.检查机床开启后发现机床会出现报警信号，这时需按下K1，使机床加上驱动力,这时才能正常操作机床。3.回参考点回参考点只能在JOG的方式下运行。用机床控制面板上“回参考点键”启动回参考点。在“回参考点”窗口中显示该坐标轴是否必须回参考点：如出现“〇”，则说明未回参考点，如出现●，则说明已回参考点，按下坐标方向键（正方向键），把每坐标都回参考点，通过选择另一方式如MDA、AUTO或JOG来结束回参考点。4.参数设定在CNC进行工作前，必须对一些参数进行设定，对机床和刀具进行调整：（1）输入刀具参数及刀具补偿参数（2）输入/修改零点偏置第8页共8页（3）输入设定数值刀具参数包括刀具几何参数，磨损量参数、刀具量参数和刀具型号参数等。有些参数如R参数则一般不需修改。5.装夹工件按照前面指定的装夹方式装夹工件。6.对刀把每一把刀具都调到自己设定的编