數(shù)控實驗及能力訓練指導書

數(shù)控加工與編程能力訓練指導書（試用）系部：機電工程系專業(yè)：機械設計制造及其自動化主編：參編：2019年11月7日

目錄TOC\o"1-2"\h\u第一部分刀具對刀操作 第一部分刀具對刀操作項目一：數(shù)控車床G54對刀操作1.1實驗內容與要求運用G54代碼，對工件進行對刀操作。（G54的功能為坐標系的設定）將默認的車床坐標系通過G54指令，選擇工件坐標系，從而方便之后的對刀與數(shù)控切削。1.2項目操作步驟進入操作界面后，將刀具回參考點。點擊刀具管理將外圓車刀添加至一號刀架。手動使用刀具切削一個端面，記下此時坐標系的Z值。點擊MDI,選擇MDI運行功能。輸入代碼G54后點擊坐標系功能將此時的Z值-395.833輸入。手動切削工件外圓。停下主軸，測量工件外圓直徑記作φ?；氐阶鴺讼倒δ苤休斎隭=X-φ=-195.858-64.142=-260。MDI運行下，輸入x82，z0。單段模式下，選擇循環(huán)啟動。更換工件，循環(huán)啟動，對刀成功。1.3結果展示圖1完成對刀操作圖2更換工件對刀成功

項目二：數(shù)控車床多刀具對刀操作2.1實驗內容與要求使用刀偏表，對不同的刀具進行刀具補償，從而實現(xiàn)多刀具的對刀。在車床的日常工作中，經(jīng)常會使用到很多把刀，而G54指令只能對一把刀進行操作，為方便日常工作，刀偏表中刀具的補償使得數(shù)控對刀更加方便。2.2項目操作步驟1、進入操作界面后，將刀具回參考點。2、點擊刀具管理將外圓車刀添加至一號刀架，將外圓精車刀天加至二號刀架。3、在使用G54指令后，輸入G00來取消G54設定的坐標系。4、輸入T0100，對一號刀使用零號刀補。（零號刀補為無任何補償）5、手動操作車床對工件切削一個端面，原路退出在刀偏表一號試切長度中輸入0，此時Z偏置會自動矯正，圖中為-400.248；操作車床切削工件外圓，測量工件直徑d后在刀偏表一號試切直徑輸入d=72.232，X偏置為-260。6、MDI下輸入X82,Z0，T0101。單端模式下循環(huán)啟動檢驗對刀成功與否。7、將刀具遠離工件輸入T0200，對二號刀使用零號刀補。8、手動操作車床將刀具移動到剛好接觸工件，在刀偏表二號試切長度中輸入0，此時Z偏置會自動矯正，圖中為-416.888；操作車床切削工件外圓，測量工件直徑d后在刀偏表二號試切直徑輸入d=39.796，自動生成X偏置為-260。9、MDI下輸入X82,Z0，T0202。單端模式下循環(huán)啟動檢驗對刀成功與否。10、之后的多把刀具均參照步驟4,5來進行多刀具對刀。2.3結果展示圖一一號刀補圖二二號刀補圖三切換工件一號刀使用刀補后完成對刀圖四切換工件二號刀使用刀補后完成對刀

項目三：數(shù)控機床G54多刀具對刀3.1實驗內容與要求使用G54確定坐標系之后，通過填補刀補表來實現(xiàn)G54下的多刀具對刀。3.2操作流程1、一號刀在G54條件下對刀。手動切削端面，記下此時Z的值Z=--404.709,；切削外圓，記下此時的直徑d=60.042。在MDI坐標系中輸入Z-404.709,X=X-d=-260。之后MDI運行輸入X82Z0,單端模式，循環(huán)啟動，檢查對刀成功。2、二號刀使用刀偏表進行對刀，MDI下輸入T0200，二號刀使用零號刀補進行對刀。3、手動操作二號刀剛好接到刀工件，此時刀偏表試切長度輸入0，Z偏置自動生成，圖中為-16.744；切削外圓，記下此時的直徑d=56.408，在刀偏表試切直徑中輸入56.408，X偏置自動生成0。4、之后MDI運行輸入X82Z0,T0202單端模式，循環(huán)啟動，檢查對刀成功。3.3結果展示圖1一號刀G54坐標系圖2一號刀G54對刀成功圖3二號刀刀補表圖4二號刀MDI運行對刀成功圖5三號四號刀刀補表圖6三號刀對刀成功（割刀）圖7四號刀對刀成功（螺紋刀）

第二部分數(shù)控車削部分項目一：數(shù)控車床加工——車端面1.1基礎知識工藝知識：車端面互作用保證端面平整零件的一致性車削路線要求矩形路線編程知識：程序結構程序頭——O0001程序段——坐標系設定工藝設定路徑設定程序尾——M02,M30結束符程序代碼F進給功率 G準備功能指令M輔助路線 S主軸功能——S1000(轉速)1.2實驗步驟：準備工作：視圖設置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機床操作、參數(shù)設置、機床參數(shù)）回參考點——點擊按鈕后，再點擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具選擇外圓車刀選擇毛坯（直徑80長度200）再通過G54對刀項目四：創(chuàng)建程序，程序名為Y917.1,編寫程序前3行基礎參數(shù)的設置設置X82Z2為起刀點,走一個矩形路線最后結束程序

項目二：數(shù)控車床加工——外圓車削2.1基礎知識工藝知識：外圓精車的作用：精車的目的是保證零件尺寸精度和表面粗糙度多線路徑切削三要素：切削深度（背吃力量）——ap切削量——V進給量速度（實際切削）——F（銑床F100mm/min車床F0.1mm/r）2.2實驗步驟：準備工作：視圖設置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機床操作、參數(shù)設置、機床參數(shù)）回參考點——點擊按鈕后，再點擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具選擇外圓車刀選擇毛坯（直徑80長度200）再通過G54對刀創(chuàng)建程序，程序名為Y917.2,編寫程序（在項目一的基礎上進行下列的操作）根據(jù)所需要的要求進行計算，編寫程序，完整程序為：

項目三：數(shù)控車床加工——粗車外圓3.1基礎知識工藝知識：粗車外圓的作用：粗車目的是盡快的從工件上切去大部分余量，使工件接近最后的形狀尺寸分層切削路線編程知識： 程序流程G00——G01——G01——G00 G90/G91刀位點、起刀點和換刀點的區(qū)別刀位點：指加工程序編制中，用以表示刀具特征的點，也是對刀和加工的基準點起刀點：指刀具相對于被加工零件的起始點換刀點：用來更換刀具，選擇時要避免和工件及夾具發(fā)生干涉對刀點設置的原則:便于數(shù)值計算和簡化程序編制,易于找正并在加工過程中便于檢查,引起的加工誤差小3.2實驗步驟：準備工作：視圖設置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機床操作、參數(shù)設置、機床參數(shù)）回參考點——點擊按鈕后，再點擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具選擇外圓車刀選擇毛坯（直徑30長度200）再通過G54對刀創(chuàng)建程序，程序名為Y917.3,在項目四的基礎上編寫程序根據(jù)要求，編寫程序，具體程序如下4行程序為一刀項目四：數(shù)控車床加工——G80/G81的切削循環(huán)4.1基礎知識編程知識：G80外圓車削（X_Z_F_）G81端面車削工藝知識：G80/G81的特點：一次走刀，走四部應用范圍：端面粗車外圓粗車4.2實驗步驟：準備工作：視圖設置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機床操作、參數(shù)設置、機床參數(shù)）回參考點——點擊按鈕后，再點擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具選擇外圓車刀選擇毛坯（直徑30長度200）再通過G54對刀4行程序為一刀創(chuàng)建程序，程序名為Y917.4,在項目四的基礎上編寫程序,具體程序如下G80和G811行相當于之前的4行程序（程序編寫考慮只起點終點）項目五：數(shù)控車床加工——車外圓槽5.1基礎知識使用的刀具是：割刀、車槽刀車槽刀兩刃尖編程和工藝G00/G01F0.1（F盡可能的?。┞窂街边M直出5.2實驗步驟：準備工作：視圖設置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機床操作、參數(shù)設置、機床參數(shù)）回參考點——點擊按鈕后，再點擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具選擇割刀，并且刀寬度設置為4選擇毛坯（直徑80長度200）再通過G54對刀創(chuàng)建程序，程序名為Y917.5備注：深度為76根據(jù)要求，編寫程序，具體程序如下刀是4mm所以-30，-27，-24有一小段覆蓋這樣的話效果比較好

項目六：G02/G03應用6.1基礎知識數(shù)控車床坐標：右手笛卡爾坐標系G02（順方向）/G03（逆方向）使用的場合：大于0小于360——360的整圓度不能用大于180的情況例如：270度程序里-90使用方法1：X_Z_R_（R軸正方向向負方向看所見即所得,反之則相反）使用方法2:確定3個參數(shù),起點、終點、半徑，會出現(xiàn)兩條圓弧熟練地應用笛卡爾坐標系6.2實驗步驟：準備工作：視圖設置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機床操作、參數(shù)設置、機床參數(shù)）回參考點——點擊按鈕后，再點擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具，1號刀選擇外圓車刀，2號刀選擇外圓精車刀選擇毛坯（直徑80長度200）再通過G54對1號刀，再通過刀偏表對2號刀創(chuàng)建程序，程序名為Y923.0根據(jù)要求，編寫程序，具體程序如下：準備程序換刀點是X100Z50削端面粗車削精車削結束程序創(chuàng)建程序，程序名為Y923.2,材料換成（直徑28長度150）根據(jù)要求，編寫程序，具體程序如下：項目七：G32螺紋加工7.1基礎知識螺紋基礎知識（P44）螺紋牙型：1.三角形2.梯形3.鋸齒形螺紋直徑：1.大徑2.中徑3.小徑導程和螺距：螺距：相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離導程：同一條螺紋線上的相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離線數(shù)：單線螺紋：沿一條螺旋線所形成的螺紋多線螺紋：沿兩條或兩條以上，且在軸向等距分布的螺旋線所形成的螺紋工藝知識切入長度：2——5mm，對大螺紋距螺紋可適當取大值切出長度：0.5——1mmM30的螺紋（大徑30）擠壓變大，所以一般加工29.7槽深要比牙深要深切削距離，進給距離，一般加工時要加退刀槽編程知識G32X_Z_F_導程/螺距G82X_Z_F_導程/螺距7.2實驗步驟：準備工作：視圖設置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機床操作、參數(shù)設置、機床參數(shù)）回參考點——點擊按鈕后，再點擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具，1號刀選擇外圓車刀，2號刀選擇割刀（寬度為3），3號刀選擇螺紋刀（寬度為3），選擇毛坯（直徑45長度200）再通過G54對1號刀，再通過刀偏表對2號刀和3號刀創(chuàng)建程序，程序名為Y923.3根據(jù)要求，編寫程序，具體程序如下

項目八：G82螺紋指令應用實驗步驟：準備工作：視圖設置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機床操作、參數(shù)設置、機床參數(shù)）回參考點——點擊按鈕后，再點擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具，1號刀選擇外圓車刀，2號刀選擇割刀（寬度為3），3號刀選擇螺紋刀（寬度為3），選擇毛坯（直徑30長度200）再通過G54對1號刀，再通過刀偏表對2號刀和3號刀創(chuàng)建程序，程序名為Y923.3根據(jù)要求，編寫程序，具體程序如下

項目九：G71/G72加工指令應用9.1基礎知識1、對刀知識：G54多刀對刀2、編程基礎：G71適用于毛胚內徑和外徑的粗加工，加工方向與Z軸平行，其將多次重復動作的程序段用一個簡短的程序來表示3、指令格式G71P_Q_U_W_F_S_T_U_W_表示X和Z精加工預留量和方向9.2實驗步驟：準備工作：視圖設置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機床操作、參數(shù)設置、機床參數(shù)）回參考點——點擊按鈕后，再點擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具，1號刀選擇外圓車刀，2號刀選擇割刀（寬度為3），3號刀選擇螺紋刀（寬度為3），選擇毛坯（直徑40長度150）再通過G54對1號刀，再通過刀偏表對2號刀和3號刀創(chuàng)建程序，程序名為Y923.4根據(jù)要求，編寫程序，具體程序如下

第三部分數(shù)控銑削部分項目一：數(shù)控銑削對刀1.1基礎知識：對刀知識對刀操作目的：確定程序原點在機床坐標系中的位置對刀點（起刀點、程序運行的起點）：數(shù)控銑削加工時刀具相對零件運動的起點，對刀點選定后，便確定了機床坐標系和工件坐標系之間的相互關系刀位點的概念：刀具在機床上的位置是由刀位點的位置來表示的，不同的刀具，刀位點不同，其可以設在零件上、夾具上或機床上，但必須與零件的位置基準有一定的關系不同刀具的刀位點：圓柱銑刀，刀位點為刀刃底平面中心；對于鉆頭，刀位點為鉆尖；對于球頭銑刀，則為球心；對刀時應使對刀點與刀位點重合步驟：三個方向——XYZ計算半徑偏量值——G54坐標值輸入機床刀具表中刀具半徑值1.2項目實踐：設置毛坯（更換工件時一定要勾選更換工件，選擇的毛胚參數(shù)為100*100*40）設置夾具（共有3種裝夾方式，此處選平口鉗裝夾）設置刀具——選擇半徑為12的鉆頭G54對刀X方向的對刀（左視圖）Y方向的對刀（右視圖）Z方向的對刀（右視圖）刀具表輸入半徑值——因刀具半徑為12所以01號刀補為6刀具坐標測試——單段運行驗證對刀的正確性

項目二：數(shù)控鉆孔加工2.1基礎知識：工藝知識通孔加工鉆頭頂角預留安全平面防止鉆到平臺，所以夾具選擇平口鉗裝夾，并控制暫停的作用——增加表面的加工精度程序在執(zhí)行到某一段后，需要暫停一段時間，進行某些人為的調整，這時用G04指令使程序暫停，暫停時間一到，繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。G04的程序段里不能有其他指令。暫停時間的長短可以通過地址X(U)或P來指定G04P_:P后面的數(shù)字為整數(shù)，單位是msG04X（U）_:X(U)后面的數(shù)字為帶小數(shù)點的數(shù)，單位為s編程知識：對刀安全平面設置走刀路線2.2項目實踐：毛胚選擇（根據(jù)要求選擇100*100*25）夾具選擇（選平口鉗裝夾）刀具選擇（選擇鉆頭）G54對刀編程運行

項目三：外輪廓數(shù)控加工3.1基礎知識：工藝知識夾具選擇走刀路線、切入切出刀具補償——坐標要補上刀具的半徑編程知識：G54應用G54～G59指令都是用于設定工件加工坐標系的G92應用G92指令是通過程序來設定、選用加工坐標系的，它所設定的加工坐標系原點與當前刀具所在的位置有關，這一加工原點在機床坐標系中的位置是隨當前刀具位置的不同而改變的。G90/G91應用G90指令規(guī)定在編程時按絕對值方式輸入坐標，即移動指令終點的坐標值x、y、z都是以工件坐標系坐標原點(程序零點)為基準來計算。G91指令規(guī)定在編程時按增量值方式輸入坐標，即移動指令終點的坐標值x、y、z都是以起始點為基準來計算，再根據(jù)終點相對于始點的方向判斷正負，與坐標軸同向取正，反向取負。3.2實踐操作：零件圖分析：找出、加工部位、確定毛胚形成零件是一個100mm×100mm×15mm的立方體上加工出一個凸臺確定裝夾方案——平口鉗裝夾確定加工順序與走刀路線選擇刀具與切削用量刀具：φ20立銑刀切削用量（根據(jù)刀具材料、工件材料和加工精度確定）粗加工：主軸轉速S=1000r/min進給速度F=100mm/min背吃刀量P=9.5mm切削深度為2mm精加工：主軸轉速S=1500r/min進給速度F=80mm/min背吃刀量P=0.5mm切削深度為2mm編制加工工序卡、刀具卡編制程序、對刀、加工

項目四：內輪廓數(shù)控加工4.1基礎知識：工藝知識切入切出走刀方式編程知識：G02/G03切入切出編程G40/G41/G42應用G01(G02、G03)G40X__Y__刀具半徑補償注銷G01(G02、G03)G41D__X__Y__：左刀補，沿加工方向看刀具在左邊G01(G02、G03)G42D__X__Y__：右刀補，沿加工方向看刀具在右邊功能：編程時假定的理想刀具半徑與實際使用的刀具半徑之差作為偏置設定在偏置存儲器D01～D99中。在實際使用的刀具選定后，將其與編程刀具半徑的差值事先在偏置寄存器中設定，就可以實現(xiàn)用實際選定的刀具進行正確的加工，而不必對加工程序進行修改。使用這組指