數(shù)控加工實訓(xùn)

1、數(shù)控加工技術(shù)實訓(xùn)報告 專業(yè)班級：12機電一體化工程學(xué) 號： 年 級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： 報告時間：2014年12月20 序現(xiàn)在工業(yè)革命正在蓬勃發(fā)展，工業(yè)發(fā)展到了前所未有的發(fā)展，大量的工業(yè)需要不同的零件，我國已經(jīng)成為了工業(yè)“制造大國”和“制作中心”。工業(yè)的發(fā)展需要重大改變，由以前的手工逐步改變成機械自動加工，工程的發(fā)展面臨又一次的轉(zhuǎn)變。到目前為止我國已經(jīng)培養(yǎng)了大批工業(yè)人才，為我國經(jīng)濟建設(shè)做出了不可估量的貢獻(xiàn)。據(jù)目前的經(jīng)濟狀況來看還有待繼續(xù)發(fā)展，很多中小城市目前沒有什么中小型的工業(yè)，加工不出理想的零件， 從一定的程度上制約了人們的發(fā)展與創(chuàng)新。通過對“深圳三和人才市場”近半年多的招聘啟事和網(wǎng)上

2、“深圳三和人才市場”招聘了解到有很多企業(yè)招不到工程加工人才和數(shù)控操作人才。半年來還在不斷的招聘CNC加工中心，編程方面的人才，其原因主要是人民的觀念在不斷的變化，認(rèn)為加工在工廠工作比較辛苦，而且偏向于機械，重復(fù)機械性的工作，工資待遇方面不是很高；另外一個重要原因是我們國家教育類的改革有待加深，普遍高校偏向于理論性，實際操作比較少，這樣畢業(yè)出去的學(xué)生操作還不大熟悉，以至于缺乏一定的信心，不敢應(yīng)聘技術(shù)型操作人才的崗位。鑒于此本實訓(xùn)報告編輯就是希望通過簡單的加工程序提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情和信心，為中國的工業(yè)制造與創(chuàng)新注入更多的創(chuàng)新人才，滿足更多數(shù)控加工應(yīng)用型人才的基礎(chǔ)參考與實訓(xùn)。前言制造業(yè)的發(fā)展要靠設(shè)

3、計的科學(xué)性和方法，需要先進(jìn)的設(shè)備自動加工技術(shù)和先進(jìn)的管理。數(shù)控機床的技術(shù)發(fā)展正是制造業(yè)的核心，沒有先進(jìn)的數(shù)控加工機床手工將很難完成，不適應(yīng)大批量的生產(chǎn)。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)有五十多年的歷史了，新型的，多功能的和數(shù)控機床不斷被發(fā)明出來，加工的零件也逐漸變得復(fù)雜化，這對于工業(yè)的發(fā)展來說是一個福音，提高制造和創(chuàng)新能力使我們的工業(yè)發(fā)展更快，更高。提高自動化技術(shù)，將使我國在未來的工業(yè)中發(fā)展正處于國際領(lǐng)先水平。機床數(shù)控技術(shù)主要由機床本體（含基礎(chǔ)大件·運動部分與輔助裝置）·數(shù)控系統(tǒng)（含數(shù)控裝置·進(jìn)給驅(qū)動·主軸驅(qū)動裝置）和數(shù)控加工技術(shù)三部分組成。數(shù)控加工時泛指在數(shù)控機床上

4、進(jìn)行零件加工的工藝方法，她是一種能高效，優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品零件加工，特別是復(fù)雜零件的加工的有關(guān)理論·方法與實踐技術(shù)。數(shù)控加工技術(shù)師自動化·柔性化·敏捷花和數(shù)字化制造加工的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)。數(shù)控機床的運動可控性為數(shù)控加工提供了硬件基礎(chǔ)，但數(shù)控機床是按照提供給它的指令信息加（加工程序）來執(zhí)行運動的。主要數(shù)控軟件有Mastercam，斯沃，UG，POWERMILL，PRO / E軟件、CATIA、CIMATRON、DELCAM等軟件。而本次主要是以世紀(jì)星車床數(shù)控系統(tǒng)，也就是武漢華中數(shù)控機床為介紹與實訓(xùn)，世紀(jì)星HNC-21TD/22TD摘要根據(jù)需要設(shè)計好零件，編輯好加工工藝，在仿真

5、軟件進(jìn)行編輯好程序，然后根據(jù)自己實際毛坯在軟件上設(shè)置毛坯，進(jìn)行對刀，填寫刀補表，退出，保存程序，然后進(jìn)行軟件仿真生成加工路線和模擬樣品。進(jìn)行軟件上的實際模擬運行，觀察模擬上進(jìn)刀的吃刀深度和廢屑多少。和程序的運行情況，程序的是否合理安排，程序是否出錯等。模擬加工完成，觀察是否符合產(chǎn)品要求和各項指標(biāo)，測量是否與標(biāo)注相同。關(guān)鍵詞：程序·模擬·數(shù)控·進(jìn)給·加工AbstractAccording to the need to design good parts, edit good processing technology, the simulation sof

6、tware for editing program, and then according to the actual blank on the software, set up blank, on a knife, fill out a knife to fill table, exit, save the program, and then software simulation to generate the processing route and samples of simulation.To run the software on the actual simulation, o

7、bservation on the simulation of turning feed depth and scraps.And procedures of operation, reasonable arrangement, whether the program error, etc.Finished in simulation and observation is in line with the product requirements and the indicators, measuring whether or not the same as the label.Key wor

8、ds: process, simulation, nc, feed, processing21實訓(xùn)目的：（1）了解數(shù)控車削加工的安全操作規(guī)程； （2）熟悉數(shù)控加工的生產(chǎn)環(huán)境；掌控車床的基本操作方法及步驟；對操作者的有關(guān)要求（3）掌握數(shù)控車削加工中的基本操作技能；（4）掌握換刀點和刀具補償?shù)母拍罴皳Q刀點設(shè)定的一般方法。（5）必須掌握普通機床難加工的圓錐、圓弧、錐螺紋等的編程。（6）培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣，嚴(yán)格按照編程順序思考問題，克服粗心大意、 計算不精確等做法，養(yǎng)成條理性、科學(xué)性和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)。（7）獨立編制特點較強的中等技術(shù)水平的工件程序。（8）能夠熟練的完成程序輸入、檢索、修改、增刪

9、面板操作。（9）能夠熟練操作數(shù)控車床完成工件的加工全工程22實訓(xùn)內(nèi)容： （1）操作面板與控制面板：熟悉各類開關(guān)、按扭、操作鍵的使用 （2）基本操作：啟動、停止、回參考點、手動進(jìn)給、手輪進(jìn)給、程序編輯管理等。(3) 程序?qū)?yīng)的實際運動情況23數(shù)控車床簡介：數(shù)控車床、車削中心，是一種高精度、高效率的自動化機床。配備多工位刀塔或動力刀塔，機床就具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復(fù)雜工件。具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，并在復(fù)雜零件的批量生產(chǎn)中發(fā)揮 了良好的經(jīng)濟效果。數(shù)控車床又稱為 CNC車床，即計算機數(shù)字控制車床，是目前國內(nèi)使用量最大，覆蓋面最廣的一種數(shù)控

10、機床。數(shù)控機床是集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術(shù)為一體的機電一體化產(chǎn)品。是機械制造設(shè)備中具有高精度、高效率、高自動化和高柔性化等優(yōu)點的工作母機。數(shù)控機床的技術(shù)水平高低及其在金屬切削加工機床產(chǎn)量和總擁有量的百分比是衡量一個國家國民經(jīng)濟發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標(biāo)志之一。數(shù)控車床是數(shù)控機床的主要品種之一，它在數(shù)控機床中占有非常重要的位置，幾十年來一直受到世界各國的普遍重視并得到了迅速的發(fā)展。24數(shù)控車床的安全操作規(guī)程 (1)嚴(yán)禁戴手套操作數(shù)控車床. (2)通電后,檢查機床有無異?，F(xiàn)象. (3)刀具要墊好,放正,夾牢;安裝的工件要校正,夾緊,安裝完畢應(yīng)取出卡盤扳手. (4)換刀時,

11、刀架應(yīng)遠(yuǎn)離卡盤,工件和尾架;在手動移動拖板或?qū)Φ哆^程中,在刀尖接近工件時, 進(jìn)給速度要小,移位鍵不能按錯,且一定注意按移位鍵時不要誤按換刀鍵，邊看邊對刀，把刀慢慢對刀工件的截面，試切一個截面，退刀。 (5)自動加工前,程序必須通過模擬或經(jīng)過指導(dǎo)教師檢查,正確的程序才能自動運行,加工工件. (6)自動加工前,確認(rèn)起刀點的坐標(biāo)無誤;加工時要關(guān)閉機床防護(hù)門,加工過程中不能隨意打開. (7)數(shù)控車床的加工雖屬自動進(jìn)行,但仍需要操作者監(jiān)控,不允許隨意離開崗位. (8)若發(fā)生異常,應(yīng)立即按下急停按鈕,并及時報告以便分析原因. (9)不得隨意刪除機內(nèi)的程序,也不能隨意調(diào)出機內(nèi)程序進(jìn)行自動加工. (10)不能

12、更改機床參數(shù)設(shè)置. (11)不要用手清除切屑,可用鉤子清理,發(fā)現(xiàn)屑纏繞工件時,應(yīng)停車清理;機床面上不準(zhǔn)放東西. (12)機床只能單人操作;加工時,決不能把頭伸向刀架附近觀察,以防發(fā)生事故. (13)工件轉(zhuǎn)動時,嚴(yán)禁測量工件,清洗機床,用手去摸工件,更不能用手制動主軸頭. (14)關(guān)機之前,應(yīng)將溜板停在 X 軸,Z 軸中央?yún)^(qū)域.25數(shù)控車床的基本組成：數(shù)控車床由數(shù)控裝置、床身、主軸箱、刀架進(jìn)給系統(tǒng)、尾座、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、排屑器等部分組成。本實訓(xùn)是臥式數(shù)控車床類型。臥式數(shù)控車床用于軸向尺寸較長或小型盤類零件的車削加工 26數(shù)控車床編程技巧：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快和人們

13、需求的多樣化，產(chǎn)品的生產(chǎn)也趨向種類多樣化、批量中小型化。為適應(yīng)這一變化，數(shù)控（NC）設(shè)備在企業(yè)中的作用愈來愈大。我校作為國家級重點職校，為順應(yīng)時代潮流，重點建設(shè)數(shù)控專業(yè)。數(shù)控車床雖然加工柔性比普通車床優(yōu)越，但單就某一種零件的生產(chǎn)效率而言，與普通車床還存在一定的差距。因此，提高數(shù)控車床的效率便成為關(guān)鍵，而合理運用編程技巧，編制高效率的加工程序，對提高機床效率往往具有意想不到的效果。 1靈活設(shè)置參考點數(shù)控車床共有二根軸，即主軸Z和刀具軸X。棒料中心為坐標(biāo)系原點，各刀接近棒料時，坐標(biāo)值減小，稱之為進(jìn)刀；反之，坐標(biāo)值增大，稱為退刀。當(dāng)退到刀具開始時位置時，刀具停止，此位置稱為參考點。參考點是編程中一個

14、非常重要的概念，每執(zhí)行完一次自動循環(huán)，刀具都必須返回到這個位置，準(zhǔn)備下一次循環(huán)。因此，在執(zhí)行程序前，必須調(diào)整刀具及主軸的實際位置與坐標(biāo)數(shù)值保持一致。然而，參考點的實際位置并不是固定不變的，編程人員可以根據(jù)零件的直徑、所用的刀具的種類、數(shù)量調(diào)整參考點的位置，縮短刀具的空行程。從而提高效率。 2. 如下圖所示的圓柱螺紋編程。螺紋導(dǎo)程為1.5mm，&=1.5mm，&=1mm，每次吃刀量（直徑值）分別為0.8mm·0.6mm·0.4mm·0.16mm 首先運行一下空載程序：N1 M03 S1N2 T0101N3 G00 X50N4 M30手動移動刀架觀察是

15、否與是自己設(shè)定的工件坐標(biāo)零點。運行正常例題編程程序：%O152N1 M03 S1N2 T0101N3 G00 X50 Z120N4 G00 X29.2 Z101.5N5 G32 Z19 F1.5N6 G00 X40N7 Z101.5N8 X28.6N9 G32 Z19 F1.5N10 G00 X40N11 Z101.5N12 X28.2N13 G32 Z19 F1.5N14 G00 X40N15 Z101.5N16 U-11.96N17 G32 W-82.5 F1.5N18 G00 X40N19 X50 Z120N20 M05N21 M30單段運行一次，運行沒有任何干涉現(xiàn)象，按“自動”走一遍，

16、保證精度。3化零為整法在低壓電器中，存在大量的短銷軸類零件，其長徑比大約為23mm，直徑多在3mm以下。由于零件幾何尺寸較小，普通儀表車床難以裝夾，無法保證質(zhì)量。如果按照常規(guī)方法編程，在每一次循環(huán)中只加工一個零件，由于軸向尺寸較短，造成機床主軸滑塊在床身導(dǎo)軌局部頻繁往復(fù)，彈簧夾頭夾緊機構(gòu)動作頻繁。長時間工作之后，便會造成機床導(dǎo)軌局部過度磨損，影響機床的加工精度，嚴(yán)重的甚至?xí)斐蓹C床報廢。而彈簧夾頭夾緊機構(gòu)的頻繁動作，則會導(dǎo)致控制電器的損壞。要解決以上問題，必須加大主軸送進(jìn)長度和彈簧夾頭夾緊機構(gòu)的動作間隔，同時不能降低生產(chǎn)率。由此設(shè)想是否可以在一次加工循環(huán)中加工數(shù)個零件，則主軸送進(jìn)長度為單件零件

17、長度的數(shù)倍 ，甚至可達(dá)主軸最大運行距離，而彈簧夾頭夾緊機構(gòu)的動作時間間隔相應(yīng)延長為原來的數(shù)倍。更重要的是，原來單件零件的輔助時間分?jǐn)傇跀?shù)個零件上，每個零件的輔助時間大為縮短，從而提高了生產(chǎn)效率。為了實現(xiàn)這一設(shè)想，我電腦到電腦程序設(shè)計中主程序和子程序的概念，如果將涉及零件幾何尺寸的命令字段放在一個子程序中，而將有關(guān)機床控制的命令字段及切斷零件的命令字段放在主程序中，每加工一個零件時，由主程序通過調(diào)用子程序命令調(diào)用一次子程序，加工完成后，跳轉(zhuǎn)回主程序。需要加工幾個零件便調(diào)用幾次子程序，十分有利于增減每次循環(huán)加工零件的數(shù)目。通過這種方式編制的加工程序也比較簡潔明了，便于修改、維護(hù)。值得注意的是，由于

18、子程序的各項參數(shù)在每次調(diào)用中都保持不變，而主軸的坐標(biāo)時刻在變化，為與主程序相適應(yīng)，在子程序中必須采用相對編程語句。 3減少刀具空行程 在數(shù)控車床中，刀具的運動是依靠步進(jìn)電動機來帶動的，盡管在程序命令中有快速點定位命令G00，但與普通車床的進(jìn)給方式相比，依然顯得效率不高。因此，要想提高機床效率，必須提高刀具的運行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完畢后退回參考點所運行的距離。只要減少刀具空行程，就可以提高刀具的運行效率。（對于點位控制的數(shù)控車床，只要求定位精度較高，定位過程可盡可能快，而刀具相對工件的運動路線是無關(guān)緊要的。）在機床調(diào)整方面，要將刀具的初始位置安排在盡可能靠近棒料的地方。在程

19、序方面，要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，使用盡可能少的刀具加工零件使刀具在安裝時彼此盡可能分散，在很接近棒料時彼此就不會發(fā)生干涉；另一方面，由于刀具實際的初始位置已經(jīng)與原來發(fā)生了變化，必須在程序中對刀具的參考點位置進(jìn)行修改，使之與實際情況相符，與此同時再配合快速點定位命令，就可以將刀具的空行程控制在最小范圍內(nèi)從而提高機床加工效率。 4優(yōu)化參數(shù)，平衡刀具負(fù)荷，減少刀具磨損27數(shù)控車床編程常用指令G00 快速定位G20 英制單位選擇G72 徑向粗車循環(huán) G01 直線插補G21 公制單位選擇G73 封閉切削循環(huán)G02 順時針圓弧插補G28 自動返回機床零點G70 精加工循環(huán)G03 逆時針圓弧插補G30 回機床第2

20、、3、4 參考點G74 軸向切槽循環(huán) G04 暫停、準(zhǔn)停G31 跳躍機能G75 徑向切槽循環(huán) G05 三點圓弧插補G32 等螺距螺紋切削G76 多重螺紋切削循環(huán) G6.2 順時針橢圓插補G32.1 剛性螺紋切削G80 剛性攻絲狀態(tài)取消 G6.3 逆時針橢圓插補G33 Z 軸攻絲循環(huán)G84 軸向剛性攻絲 G7.2 順時針拋物線插補 G34 變螺距螺紋切削G88 徑向剛性攻絲 G7.3 逆時針拋物線插補G36 自動刀具補償測量XG90 軸向切削循環(huán) G12.1 極坐標(biāo)插補G37 自動刀具補償測量ZG92 螺紋切削循環(huán) G7.1 圓柱插補G40 取消刀尖半徑補償G94 徑向切削循環(huán) G15 極坐標(biāo)指

21、令取消G41 刀尖半徑左補償G96 恒線速控制 G16 極坐標(biāo)指令G42 刀尖半徑右補償G97 取消恒線速控制 G17 平面選擇代碼G50 設(shè)置工件坐標(biāo)系G98 每分進(jìn)給 G18 平面選擇代碼G65 宏代碼非模態(tài)調(diào)用G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 G19 平面選擇代碼G66 宏程序模態(tài)調(diào)用 G10 數(shù)據(jù)輸入方式有效G67 取消宏程序模態(tài)調(diào)用 G11 取消數(shù)據(jù)輸入方式G71 軸向粗車循環(huán)（支持凹槽）28數(shù)控車床的對刀1. 試切法對刀 試切法對刀是實際中應(yīng)用的最多的一種對刀方法。工件和刀具裝夾完畢，驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，移動刀架至工件試切一段外圓。然后保持 X 坐標(biāo)不變移動 Z 軸刀具離開工件，測量出該段外圓的直徑。將

22、其輸入到相應(yīng)的刀具參數(shù)中的刀長中，系統(tǒng)會自動用刀具當(dāng)前 X 坐標(biāo)減去試切出的那段外圓直徑，即得到工件坐標(biāo)系 X 原點的位置。再移動刀具試切工件一端端面，在相應(yīng)刀具參數(shù)中的刀寬中輸入 Z0 ，系統(tǒng)會自動將此時刀具的 Z 坐標(biāo)減去剛才輸入的數(shù)值，即得工件坐標(biāo)系 Z 原點的位置。 事實上，找工件原點在機械坐標(biāo)系中的位置并不是求該點的實際位置，而是找刀尖點到達(dá) (0 ， 0) 時刀架的位置。采用這種方法對刀一般不使用標(biāo)準(zhǔn)刀，在加工之前需要將所要用刀的刀具全部都對好。 2. 對刀儀自動對刀 刀尖隨刀架向已設(shè)定好位置的對刀儀位置檢測點移動并與之接觸，直到內(nèi)部電路接通發(fā)出電信號 ( 通常我們可以聽到嘀嘀聲并

23、且有指示燈顯示 ) 。在 2# 刀尖接觸到 a 點時將刀具所在點的 X 坐標(biāo)存入到圖 2 所示 G02 的 X 中，將刀尖接觸到 b 點時刀具所在點的 Z 坐標(biāo)存入到 G02 的 Z 中。其他刀具的對刀按照相同的方法操作。 事實上，在上一步的操作中只對好了 X 的零點以及該刀具相對于標(biāo)準(zhǔn)刀在 X 方向與 Z 方向的差值，在更換工件加工時再對 Z 零點即可。由于對刀儀在機械坐標(biāo)系中的位置總是一定的，所以在更換工件后，只需要用標(biāo)準(zhǔn)刀對 Z 坐標(biāo)原點就可以了。操作時提起 Z 軸功能測量按鈕“ Z-axis shift measure ”面。 手動移動刀架的 X 、 Z 軸，使標(biāo)準(zhǔn)刀具接近工件 Z 向的右端面，試切工件端面，按下“ POSITION RECORDER ”按鈕，系統(tǒng)會自動記錄刀具切削點在工件坐標(biāo)系中 Z 向的位置，并將其他刀具與標(biāo)準(zhǔn)刀在 Z 方向的差值與這個值相加從而得到相應(yīng)刀具的 Z 原點，