数控加工技术实验指导书范本gfzi.docx
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1、机电工程程学院数控技术术实验指导导书编者:沈沈华东 徐赐军军 黄松松林 审核:丁丁晚景班级学号姓名机械电子子工程系系二0一一一年十二二月实验一:数控机机床的认认识及基基本操作作实验实验目目的通过本次次实验,要要求学生生掌握数数控机床床的硬件件基本组组成,了了解数控控机床的的工作原原理,掌掌握当今今主流数数控系统统的控制制面版的的基本组组成,掌掌握SIIEMEENS和和FUNNC系统统操作面面版的基基本操作作。实验属属性本实验属属验证性质质实验学学时4学时,可可根据实实际教学学计划选选作24学时时。实验内内容1数控控机床的的组成、特特点及分分类1.1 数控机床床的组成成:现代数控控机床都都是CN
2、NC机床床,一般般由数控控操作系系统和机机床本体体组成,主主要有如如下几部部分组成成。1) CNC装装置:计算机数数控装置置(即CCNC装装置)是是CNCC系统的的核心,由由微处理理器(CCPU)、存存储器、各各IOO接口及及外围逻逻辑电路路等构成成。2) 数控面板板:数控面板板是数控控系统的的控制面面板,主主要有显显示器和和键盘组组成。通通过键盘盘和显示示器实现现系统管管理和对对数控程程序及有有关数据据进行输输入和编编辑修改改。3) 可编程逻逻辑控制制器PLLC:PLC是是一种以以微处理理器为基基础的通通用型自自动控制制装置,用用于完成成数控机机床的各各种逻辑辑运算和和顺序控控制。例例如:主
3、主轴的启启停、刀刀具的更更换、冷冷却液的的开关等等辅助动动作。4) 机床操作作面板:一般数控控机床均均布置一一个机床床操作面面板,用用于在手手动方式式下对机机床进行行一些必必要的操操作,以以及在自自动方式式下对机机床的运运行进行行必要的的干预。上上面布置置有各种种所需的的按钮和和开关。5) 伺服系统统:伺服系统统分为进进给伺服服系统和和主轴伺伺服系统统,进给给伺服系系统主要要有进给给伺服单单元和伺伺服进给给电机组组成。用用于完成成刀架和和工作台台的各项项运动。主主轴伺服服系统用用于数控控机床的的主轴驱驱动,一一般由恒恒转矩调调速和恒恒功率调调速。为为满足某某些加工工要求,还还要求主主轴和进进给
4、驱动动能同步步控制。6) 机床本体体:机床本体体的设计计与制造造,首先先应满足足数控加加工的需需要,具具有刚度度大、精精度高、能能适应自自动运行行等特点点,由于于一般均均采用无无级调速速技术,使使得机床床进给运运动和主主传动的的变速机机构被大大大简化化甚至取取消,为为满足高高精度的的传动要要求,广广泛采用用滚珠丝丝杆、滚滚动导轨轨等高精精度传动动件。为为提高生生产率和和满足自自动加工工的要求求,还采采用自动动刀架以以及能自自动更换换工件的的自动夹夹具等。1.2 数控机床床的特点点:由于数控控机床是是计算机机自动控控制同精精密机床床两者之之间的相相互结合合,使得得它具有有高效率率、高精精度、高高
5、柔性等等特点。1) 具有广泛泛的适应应性:现代加工工业为适适应市场场竞争要要求,需需不断对对产品进进行更新新换代,产产品的换换代势必必要求其其零件的的改变,而而对于数数控加工工来说,只只要改变变数控程程序或加加工程序序中的相相应参数数,就能能对新零零件或改改型后的的零件进进行自动动加工。因因此能很很好地适适应市场场竞争对对产品改改型换代代的要求求。2) 高精度与与质量稳稳定:数控机床床的本体体中广泛泛采用滚滚珠丝杆杆、滚动动导轨等等高精度度传动部部件,而而伺服传传动系统统脉冲当当量的设设定单位位可达到到0.00100.0005mmm。并且且还有误误差修正正或补偿偿功能。而而数控机机床的运运行是
6、根根据数控控程序而而来,在在程序调调试完毕毕,加工工件精度度满足要要求后,就就进行自自动加工工,一般般不需人人工干预预,从而而保证其其高精度度和高稳稳定性。3) 效率高:数控加工工在程序序调试完完成,首首件加工工合格后后,就可可进行自自动批量量加工。加加工过程程中工件件装夹、刀刀具更换换、切削削用量的的调整均均有设备备自动完完成,而而且加工工中一般般无需进进行检测测,从而而极大地地减少了了辅助时时间。在在程序的的编制中中只要对对切削用用量进行行合理的的选择,就就可以在在满足加加工要求求的前提提下,提提高其生生产效率率。4) 能进行复复杂零件件的加工工:数控机床床采用计计算机插插补技术术和多坐坐
7、标轴联联动控制制,因此此可实现现任意轨轨迹运动动,并能能加工出出任何复复杂形状状的空间间曲面,从从而满足足加工普普通机床床无法加加工的复复杂零件件。5) 减轻劳动动强度、改改善劳动动条件:由于数控控机床进进行的是是自动加加工,程程序调试试完成后后,一般般不需对对其进行行人工干干预,可可以大大大减轻劳劳动者的的劳动强强度,同同时可实实现一人人管理多多台机器器。6) 有利于进进行现代代化管理理:数控机床床加工能能方面、精精确的计计算零件件的加工工时间,同同时还可可以进行行自动加加工统计计,从而而做到自自动精确确计算生生产和加加工费用用,有利利于对生生产的全全过程进进行现代代化管理理。1.3 数控机
8、床床的分类类:随着数控控技术的的不断发发展,数数控机床床的类型型越来越越多,其其加工用用途、功功能特点点多种多多样,据据不完全全统计,目目前数控控机床的的品种已已达5000多种种。按其其实际使使用情况况可分为为两大类类(当然然还有其其它的分分类方法法),加加工用途途类和控控制轨迹迹类。1) 加工用途途类:加工用途途类一般般是以数数控机床床实际加加工使用用情况进进行分类类。主要要有如下下三类:a. 普通数控控机床包包括数控控车床、数数控铣床床、数控控钻床、数数控磨床床以及数数控加工工中心等等金属切切削类。b. 数控冲床床、数控控折弯机机、数控控旋压机机等成型型类。c. 数控电火火花切割割机、数数
9、控电火火花成型型机、数数控火焰焰切割机机等特种种加工类类。2) 控制轨迹迹类:控制轨迹迹类是根根据数控控机床刀刀具与被被加工工工件之间间的相对对运动轨轨迹来分分类,一一般分为为点控制制、线控控制和轮轮廓控制制三类。a. 点控制类类主要有有数控钻钻床、数数控镗床床、数控控冲床等等,其特特点是移移动定位位是不加加工,要要求以最最快速度度从一点点运动到到另一点点,进行行准确快快速定位位,一般般来说各各坐标轴轴之间没没有严格格的相对对运动要要求。b. 线控制类类是在点点控制类类基础上上,对单单个移动动坐标轴轴进行运运动速度度控制,其其作用一一般是使使数控车车床、数数控铣床床和数控控磨床等等,完成成简单
10、台台阶形或或矩形零零件的加加工。c. 轮廓控制制类数控控机床也也称为连连续控制制类数控控机床,其其特点是是对两个个或两个个以上运运动坐标标的位移移和速度度,同时时进行连连续相关关控制,使使刀具与与工件间间的相对对运动,符符合工件件加工轮轮廓的表表面要求求。目前前大多数数金属切切削机床床的数控控系统,均均是轮廓廓控制系系统。根根据其控控制坐标标轴的数数目,可可分为二二轴联动动、二轴轴半联动动、三轴轴联动、四四轴或五五轴联动动。2斯沃沃数控仿仿真软件件的基本本操作2.1 执行行和退出出2.1.1执行行斯沃软件件 的执执行:在执行SSSCNNC.eexe后后,系统统显示如如上图那那样铣削削和车削削集
11、成的的屏幕。点点击要使使用的机机床执行行相应的的操作。2.1.2退出出按(Allt +F4)键或点点击 图图标可以以退出系系统。在在程序被被终止时时,系统统自动保保存:所所选择的的运行模模式、操操作面板板上的切切换开关关的位置置、加工工的位置置和屏幕幕的尺寸寸等数据据。2.2 基本本操作2.2.1工具具条和菜菜单的配配置图标名称及功功能建立新文文件的功功能(如如NC文文件)打开保存存的文件件(如NNC文件件)保存工程程文件(如程序序、刀具具、毛坯坯文件)另存文件件选择机床床规格大大小刀具的定定义显示模式式切换选择毛坯坯大小、工工件坐标标、工件件掉头、冷冷却液调调整快速模拟拟加工对刀(FFANU
12、UC车床床专用)加工中关关机床门门毛坯夹紧紧位置正正向微调调(FAANUCC车床专专用)毛坯夹紧紧位置负负向微调调(FAANUCC车床专专用)表2.221全部命令令可以从从屏幕左左侧工具具条上的的按钮来来执行。 当光标标指向各各按钮时时系统会会立即提提示其功功能,同同时在屏屏幕底部部的状态态栏里显显示该功功能的详详细说明明。图标说明明:窗口切换换:变换换显示界界面屏幕放大大屏幕缩小小屏幕放大大、缩小小屏幕平移移屏幕旋转转二维显示示(FAANUCC车床专专用)X-Z平平面选择择Y-Z平平面选择择Y-X平平面选择择机床罩壳壳切换显显示工件测量量声控坐标显示示铁屑显示示冷却水显显示毛坯显示示零件显示
13、示零件截面面显示透明显示示刀具交换换装置显显示显示刀位位号刀具显示示刀具透明明刀具轨迹迹版本说明明在线帮助助录制参数数设置录制开始始录制结束束2.2.2文件件管理菜菜单程序文件件(*.NC)、刀刀具文件件(*.ct)和和毛坯文文件(*.wpp)调入入和保存存有关的的功能,例例如用于于打开或或保存对对 NCC代码编编辑过程程的数据据文件。打开 : 相应的对对话框被被打开,可可进行选选取所要要代码的的文件,完完成选取取后相应应的NCC代码显显示在 NC窗窗口里。图2.221新建: 删除编辑辑窗口里里正在被被编的NNC代码码。保存: 保存工程程文件(程程序文件件、刀具具文件、和和毛坯文文件),输输入
14、一个个新文件件名。图2.222另存为:以新文件件名称保保存。图2.223选择机床床规格大大小图2.224 机床床参数1. 加工工步长、加加工图形形显示加加速:控控制机床床加工速速度(根根据计算算机显存存的配置置调整)。2. 显示示精度:显示加加工零件件的精度度(根据据计算机机显存的的配置调调整)。3. 脉冲冲混合编编程:如如选择必必须用小小数点编编程。4. 车床床前置刀刀架和后后置刀架架选择。5. 刀架架换刀速速度控制制。6. 夹具具装夹速速度控制制(车床床掉头卡卡盘夹紧紧)。7. 起角角、终角角:车床床剖切显显示角度度。图2.225 显示示颜色刀具的定定义图2.226 FAANUCC(铣床床
15、)刀具具库管理理图2.227 FAANUCC(车床床)刀具具库管理理1. 添加: 输入刀刀具号。 输入刀刀具名称称。 可选择择端铣刀刀、球头头刀、圆圆角刀、钻钻头、镗镗刀。 可定义义直径、刀刀杆长度度、转速速、进给给率。 选确定定,即可可添加到到刀具管管理库。图2.228 FAANUCC(铣床床)刀具具添加图2.229 FAANUCC(车床床)刀具具添加2.刀刀具添加加到主轴轴: 在刀具具数据库库里选择择所需刀刀具,如如01刀刀。 按住鼠鼠标左键键拉到机机床刀库库上(车车床添加加到刀架架上)。 添加到到刀架上上,按确确定。工件参参数及附附件工件大小小、原点点:图2.22100 FAANUCC(
16、铣床床)设置置工件大大小、原原点1. 定义义毛坯长长、宽、高高以及材材料2. 定义义工件零零点X、YY、Z坐坐标3. 选择择更换加加工原点点、更换换工件 数控铣铣软件里里可以用用理论方方法对工工件零点点,例如如:根据所选选择的机机床行程程规格如如X8000 YY4000 Z3350,如如果把工工件坐标标系原点点设到工工件表面面中心上上,这时时就输入入如上图图坐标XX0 YY0 ZZ0,这这时工件件坐标系系就设到到工件表表面中心心上,可可以选择择G544G559,按按“确定”即存入入到OFFFSEET GG54G599的坐标标系里。图2.22111 FAANUCC(车床床)设置置工件大大小、原原
17、点1. 定定义毛坯坯尺寸和和材料2. 选选择夹具具类型和和尾架顶顶针工件装夹夹:1. 直直接装夹夹2. 工工艺板装装夹3. 平平口钳装装夹图2.22122工件放置置:图2.22133(1)选选择X方方向放置置位置(2)选选择Y方方向放置置位置(3)选选择放置置角度位位置(4)按按“放置”和“确定”键基准芯棒棒选择:选择芯棒棒规格选择塞尺尺规格图2.22144冷却液调调整:冷却管长长度和角角度调整整图2.22155快速模拟拟加工1. 用EEDITT编程。2. 选择择好刀具具。3. 选择择好毛坯坯、对工工件零点点。4. 放置置AUTTO模式式。5. 可按按此键快快速模拟拟加工。工件测量量FANUU
18、C (铣床)FANUUC (车床)点和截面面测量特征线(结合计计算机键键盘上的的光标键键使用,能能够变换换测量不不同部位位的尺寸寸。) 距离测量量光洁度测测量测量退出出测量的三三种方式式:(1)特特征点(2)特特征线(3)粗粗糙度分分布图2.22166测量特征征点可用用坐标定定位对话话框,如如上图。图2.22177 FAANUCC(铣床床)测量量尺寸图2.22188 FAANUCC(车床床)测量量尺寸录制参数数设置 学生的操操作可实实时录像像,有三三种录制制区域选选择方式式:固定定区域、窗窗选区域域、全屏屏。参数设置置为:图2.22199输出信息息 输出当前前信息文文件输出所有有信息文文件前一
19、天信信息后一天信信息删除当前前信息文文件参数设置置 单击“参数设设置”按钮时时,出现现“信息窗窗口参数数”窗口。图2.22-200 字体体颜色设设置 图图2.22-211 评分分标准1. 一一般警告告s 回参参考点!s 卸下下主轴测测量芯棒棒(仅用用于铣床床)!s 程序序保护已已锁定,无无法编辑辑!s 程序序保护已已锁定,无无法删除除程序!s 程式式没有登登记!请请先登记记!s 输入入格式为为:XX* 或YY* 或ZZ* (FFANUUC 测测量)!s 刀具具参数不不正确!s 刀具具库中已已有该刀刀号的刀刀具,请请重新输输入刀号号!s 刀架架上无此此号的刀刀具!s 自动动换刀前前,请先先卸下测
20、测量芯棒棒!s 请把把模式打打在Auuto、EEditt或DNNC上,再再打开文文件!s 工件件过大,无无法放置置工件!2. 编编程警告告s 搜索索程序,无无O*程程序!s 程序序保护已已锁定,无无法编辑辑新的程程序号!3. 机机床操作作警告s 电源源没打开开或没上上强电!s 主轴轴启动应应该在JJOG、HHND、IINC或或WHEEEL等等模式s 请关关上机床床门!s 启动动NCSSTARRT,请请切换到到自动、MMDI、示示教或DDNC模模式!4. 一一般错误误s 请先先卸下主主轴测量量芯棒再再启动NNCSTTARTTs X方方向超程程s Y方方向超程程s Z方方向超程程5. 编编程错误误
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