2022年数控机床实验教案 .pdf

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1、名师精编优秀教案实验一数控机床的认识实验一、教学目的与要求：通过本次实验，要求学生掌握数控机床的硬件基本组成，了解数控机床的工作原理，掌握当今主流数控系统的控制面版的基本组成，掌握FANUC 系统操作面版的基本操作。二、主要实验设备及仪器数控机床；南京斯沃数控仿真软件；计算机三、实验内容：1、数控机床的组成及基本工作原理1、 数控机床的基本硬件组成；2、 普通机床与数控机床的区别；3、 数控机床的刀架与普通机床刀架的区别；4、 数控机床开机的步骤；5、 数控机床的关机的步骤；6、 数控机床加工的基本工作原理；2、主流数控系统控制面版的基本组成1、 SIEMENS802S 系统操作面版的基本组成

2、。2、 FANUC-MATE-0 系统操作面版的基本组成。3、 华中数控世纪星系统的操作面版的基本组成。3、FANUCOiT 系统的基本操作1、 介绍南京斯沃数控仿真软件的基本功能。（结合实际机床）2、 介绍数控仿真软件的各菜单、按键的功能。3、 介绍 FANUCOiT 数控系统的主要工作方式：（1）JOG工作方式（手动操作）（2）REF工作方式（回零操作）（3）VAR工作方式（步进操作）（4）AUTO 工作方式（自动加工方式）（5）SBL工作方式（单段操作）（6）MDI工作方式（手动数据输入自动加工方式）4、 介绍手动主轴正反转的操作。5、 介绍手动移动坐标轴（结合机床坐标系和编程坐标系的理

3、解）6、 介绍如何确定数控机术的行程范围。7、 介绍对程序功能的管理（删除、拷贝、修改、输入程序）等基本操作。学生完成的内容（55 分钟）详见实验报告（一）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 18 页名师精编优秀教案姓名同组人实验室实验名称时间实验一数控机床的认识实验一、实验目的：1、 了解该机床的坐标系统；2、 了解该机床的功能及结构；3、 了解机床控制面板各键和按纽的功能及用途；4、 熟练掌握开机、关机的操作步骤；5、 熟练掌握回零、手动、手轮方式的操作；6、 熟练掌握主轴启动、停止、正转、反转的操作。二、实验设备：数控

4、机床三、实验内容：（1）机床开机步骤（2）手动方式操作（3）回零方式操作（4）自动方式操作（5）MDA 方式操作（6）程序显示操作（7）主轴启动（正转/ 反转）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 18 页名师精编优秀教案（8）正确的关机操作。（9）记录该机床回零后，分别到X轴、 Z 轴的正负极限距离：回零的坐标到正极限的坐标到负极限的坐标行程X轴Z 轴实验小结：实验小结：通过本次实验学生应该对讲述的内容通过仿真软件基本能够完成。未能完全掌握的同学可以在数控实训实践教学环节中去加深体会。通过实验要完成实验报告（一）的内容。精选

5、学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 18 页名师精编优秀教案实验二数控车床的编程与仿真加工实验一、教学目的与要求：通过本次实验，要求学生掌握数控车床的编程坐标系的设定，了解刀具偏置量的设定，掌握手动对刀的基本步骤，并能通过工艺分析对简单的零件图进行程序编制，并能够通过数控仿真软件对简单零件进行模拟仿真加工。二、主要实验设备及仪器南京斯沃数控仿真软件；计算机三、实验内容1、数控加工对刀的基本步骤：1、 X坐标轴的对刀：手动启动主轴将刀具安装到相应的刀位试车外圆测量被加工后材料的直径记录下直径值点击按键“参数” 点击按键 “对刀”输

6、入“测理被加工后材料的直径”点击按键“计算”。2、 Z 坐标轴的对刀：试车端面加工至正好没有切屑飞溅点击按键“参数”点击按键“对刀”在相应的位置输“0”将 G500改为 G54点击按键“计算”点击按键“确认”。3、 验证对刀是否正确：选用MDI工作方式输入程序段“G54 G0 X0 Z0”看是否刀具停在编程坐标称的原点位置。2、讲述工件坐标系与机床坐标系的区别：工件坐标系（G54 G59 ）机床坐标系Z工X工Z机X机机床原点工件原点机床参考点参参3、对简单零件进行编程精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 18 页名师精编优秀教

7、案未注倒角为1程 序 段号源程序注释主程序O1234 N01 G54；建立工件坐标系N02 G90G94G23 ；采用绝对值， 直径编程， 进给量单位为毫米/分钟N03 T0101；定位起刀点N04 G0X15Z2 ；主轴正转，转速为1000 转/ 分钟N05 M3S1000 ；换一号刀位的外圆车刀N06 G01X8Z0F80; N07 X10Z-1; N08 Z-10; N09 X10; N10 X12Z-11; N11 Z-16; N12 G02X12Z-21.66R4; N13 G01Z-26.66; N14 X14Z-34.66; N15 Z-40; N16 G00X40Z100 ；回

8、到换刀点N17 T0202；换二号刀位的割刀切退刀槽N18 G0 X12 Z-10 N19 G1 X8 F10；切退刀槽N20 G0 X40 N21 Z100；回换刀点N22 T1; N23 M5 ；主轴停转精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 18 页名师精编优秀教案N24 M2 ；主程序结束学生完成内容：详见实验报告（二）实验小结：通过本次实验完成实验所要求的内容，特别是掌握手机对刀的步骤，最终能够完成仿真加工，完成实验报告（二）的内容。实验报告专业班级指导老师姓名同组人实验室实验名称时间实验二数控车床编程实验一、实验目的

9、1、 了解掌握编程坐标系的设定；2、 了解掌握刀具偏置量的设定；3、 掌握手动对刀的操作；4、 熟练掌握程序的编制；5、 完成一个简单程序的加工。二、实验设备斯沃 FANUCOiT 数控仿真系统（数控车部分）三、实验内容：（1）编程坐标系与机床坐标系的区别（图示）（2）手动对刀步骤精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 18 页名师精编优秀教案未注倒角为1（3）对下列零件图编程（图形轮廓）程序清单程序段号程序清单程序注释实验小结：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页

10、，共 18 页名师精编优秀教案实验三数控铣床的编程实验一、教学目的与要求：通过本次实验，要求学生掌握数控铣床的计算参数和宏程序的调用，并掌握数控铣床的手动对刀的方法，对简单箱体类零件完成工艺设计并能够通过南京斯沃的仿真软件进行模拟仿真加工。二、数控铣床对刀的步骤与方法1、 首先对 z 轴对刀：将主轴上刀上相应的刀具手动方式下启动主轴用JOG 方式和VAR方式让刀具正好停在工作的上表面上记下此进机床坐标系下Z 轴的坐标值。2、 再对 Y轴进行对刀： 将刀具向 X轴向的工件外边缘上靠用JOG方式和 VAR方式让刀具正好停在X 方向的工件外边缘上记下此时的坐标值将坐标值加上刀具的半径值。3、 再对

11、X轴进行对刀： 将刀具向 Y轴向的工件外边缘上靠用JOG方式和 VAR方式让刀具正好停在Y 方向的工件外边缘上记下此时的坐标值将坐标值加上刀具的半径值。4、 将上述 XYZ的坐标输到参数的零点偏置的G54下。5、验证对刀是否正确：选用MDA 工作方式输入程序段“G54 G0 X0 Z0”看是否刀具停在编程坐标称的原点位置。三、对典型零件进行编程精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 18 页名师精编优秀教案程 序 段号源程序注释主程序XING.MPF N01 G54 建立工件坐标系N02 G0 G14 G90 F200 S300

12、 M3T4 D1 确定工艺参数N03 X60 Y40 Z5 设定钻削循环参数N04 R101=5R102=2 R103=9R104=-17.5 R105=2 调用钻削循环N05 LCYC82 N06 M6T01 换刀N07 R116=60 R117=40 R118=60 R119=40 N08 R120=8 R121=4 R122=120 R123=300 N09 R124=0.75 R125=0.5 R126=2 R127=1 N10 LCYC75 调用加工循环N11 M2 程序结束学生完成部分： （65 分钟）详见实验报告（三）实验小结：通过本次实验，学生基本掌握数控铣床的对刀和固定循环的

13、调用方法，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 18 页名师精编优秀教案能够独立完成实验的所有内容。并完成实验报告（三）。实验报告专业班级指导老师姓名同组人实验室实验名称时间实验三数控铣床编程与仿真加工实验四、实验目的1、 掌握数控铣削固定循环的调用方法；2、 利用固定循环G73编写数控铣床加工程序；3、 掌握数控加工工序设计；五、实验设备斯沃数控FANUC 0iM数控仿真系统（数控铣部分）六、实验内容：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 18 页名师精编

14、优秀教案（1）固定循环G73和 G83各参数的含义（2）数控加工工序设计走刀路线：定义夹紧刀具选择切削用量对刀点换刀点的选择（3）数控铣削的对刀骤精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 18 页名师精编优秀教案程序清单段号程序清单段号程序清单实验四数控加工中心的编程实验一、实验目的与要求：通过本次实验，要求学生掌握数控加工中心的计算参数和宏程序的调用，并掌握数控铣床的手动对刀的方法，对简单箱体类零件完成工艺设计并能够通过南京斯沃的仿真软件进行模拟仿真加工。二、固定循环参数的调用格式Lcyc972 参数调用格式LCYC95参数调

15、用格式三、数控加工中心对刀的步骤与方法1、首先对z 轴对刀：将主轴上刀上相应的刀具手动方式下启动主轴用JOG方式和VAR方式让刀具正好停在工作的上表面上记下此进机床坐标系下Z 轴的坐标值。2、 再对 Y轴进行对刀： 将刀具向 X轴向的工件外边缘上靠用JOG方式和 VAR方式让刀具正好停在X 方向的工件外边缘上记下此时的坐标值将坐标值加上刀具的半径值。实验小结：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 18 页名师精编优秀教案3、 再对 X轴进行对刀： 将刀具向 Y轴向的工件外边缘上靠用JOG方式和 VAR方式让刀具正好停在Y方向

16、的工件外边缘上记下此时的坐标值将坐标值加上刀具的半径值。4、 将上述 XYZ的坐标输到参数的零点偏置的G54下。5、 将其它刀具与1 号刀位的刀具偏差值记入刀具半径的补偿和刀具长度的补偿6、验证对刀是否正确：选用MDA 工作方式输入程序段“G54 G0 X0 Z0”看是否刀具停在编程坐标称的原点位置。四、对典型零件进行工艺分析、编程并仿真加工数控车床主要是加工回转体零件，典型的加工表面不外乎外圆柱、外圆锥、螺纹、圆弧面、切槽等。例如，要加工形状如图所示的零件，采用手工编程方法比较合适。由于不同的数控系统其编程指令代码有所不同，因此应根据设备类型进行编程。以西门子802S数控系统为例，应进行如下

17、操作。图 1 零件图(1) 确定加工路线按先主后次，先精后粗的加工原则确定加工路线，采用固定循环指令对外轮廓进行粗加工，再精加工，然后车退刀槽，最后加工螺纹。(2) 装夹方法和对刀点的选择精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 18 页名师精编优秀教案采用三爪自定心卡盘自定心夹紧，对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点。(3) 选择刀具根据加工要求，选用四把刀，1 号为粗加工外圆车刀，2 号为精加工外圆车刀，3 号为切槽刀， 4 号为车螺纹刀。采用试切法对刀，对刀的同时把端面加工出来。(4) 确定切削用量车外圆，粗车主轴转速为

18、500r/min ， 进给速度为0.3mm/r ， 精车主轴转速为800r/min ，进给速度为0.08mm/r ， 切槽和车螺纹时， 主轴转速为300r/min ， 进给速度为0.1mm/r 。(5) 程序编制确定轴心线与球头中心的交点为编程原点，零件的加工程序如下：主程序JXCP1.MPF N05 G90 G95 G00 X80 Z100 （换刀点）N10 T1D1 M03 S500 M08 （外圆粗车刀）- CNAME=“L01”R105=1 R106=0.25 R108=1.5 （设置坯料切削循环参数）R109=7 R110=2 R111=0.3 R112=0.08 N15 LCYC9

19、5 （调用坯料切削循环粗加工）N20 G00 X80 Z100 M05 M09 N25 M00 N30 T2D1 M03 S800 M08 （外圆精车刀）N35 R105=5 （设置坯料切削循环参数）N40 LCYC95 （调用坯料切削循环精加工）N45 G00 X80 Z100 M05 M09 N50 M00 N55 T3D1 M03 S300 M08 （切槽车刀，刀宽4mm ）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 18 页名师精编优秀教案N60 G00 X37 Z-23 N65 G01 X26 F0.1 N70 G01

20、X37 N75 G01 Z-22 N80 G01 X25.8 N85 G01 Z-23 N90 G01 X37 N95 G00 X80 Z100 M05 M09 N100 M00 N105 T4D1 M03 S300 M08 （三角形螺纹车刀）R100=29.8 R101=-3 R102=29.8 （设置螺纹切削循环参数）R103=-18 R104=2 R105=1 R106=0.1 R109=4 R110=2 R111=1.24 R112=0 R113=5 R114=1 N110 LCYC97 （调用螺纹切削循环）N115 G00X80 Z100 M05 M09 N120 M00 N125

21、T3D1 M03 S300 M08 （切断车刀，刀宽4mm ）N130 G00 X45 Z-60 N135 G01 X0 F0.1 N140 G00 X80 Z100 M05 M09 N145 M02 子程序L01.SPF N05 G01X0 Z12 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 18 页名师精编优秀教案N10 G03 X24 Z0 CR=12 N15 G01 Z-3 N20 G01 X25.8 N25 G01 X29.8 Z 5 N30 G01 Z 23 N35 G01 X33 N40 G01 X35 Z 24 N

22、45 G01 Z 33 N50 G02 X36.725 Z 37.838 CR=14 N55 G01 X42 Z 45 N60 G01 Z 60 N65 G01 X45 N70 M17 学生完成部分： （65 分钟）详见实验报告（四）实验小结：通过本次实验，学生基本掌握数控铣床的对刀和固定循环的调用方法，能够独立完成实验的所有内容。并完成实验报告（四）。实验报告专业班级指导老师姓名同组人实验室实验名称时间实验四数控加工中心编程与仿真加工实验七、实验目的1、 掌握计算参数的用法；2、 利用宏程序编写数控铣床加工程序；3、 掌握数控加工工序设计；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 18 页名师精编优秀教案八、实验设备斯沃数控FANUC 0iM数控仿真系统（数控加工中心部分）九、实验内容：（1）计算参数的调用格式（2）数控加工工序设计加工路线：装夹方法刀具选择精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 18 页名师精编优秀教案切削用量对刀点的选择3）程序清单段号程序清单段号程序清单实验小结：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 18 页