數(shù)控普專實(shí)驗(yàn)課教案

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一數(shù)控車床基本操作一實(shí)驗(yàn)?zāi)康臄?shù)控車床的安全操作規(guī)程數(shù)控車床工件坐標(biāo)系的建立二實(shí)驗(yàn)設(shè)備虛擬數(shù)控加工仿真系統(tǒng)VNUC4.0FANUC0I-Mate-TC數(shù)控系統(tǒng)大連機(jī)床廠虛擬數(shù)控車床面板三實(shí)驗(yàn)原理啟動(dòng)虛擬數(shù)控加工仿真系統(tǒng)VNUC4.0，可以選擇與本單位數(shù)控設(shè)備參數(shù)及外形一致的虛擬數(shù)控設(shè)備，通過操作虛擬數(shù)控設(shè)備，熟練掌握數(shù)控機(jī)床的基本安全操作規(guī)程及工件坐標(biāo)系的建立。四實(shí)驗(yàn)過程教師演示(15分鐘)，學(xué)生觀察，試做主要數(shù)據(jù)記錄如下：機(jī)床回零，建立機(jī)床坐標(biāo)系，注意一下機(jī)床坐標(biāo)系下刀具的零點(diǎn)位置。建立工件坐標(biāo)系，在工件坐標(biāo)系下，讓刀尖走到0點(diǎn)，比較兩種坐標(biāo)系的不同。設(shè)定毛坯：￠74×270試切端面，輸入Z0,點(diǎn)擊測量，得到刀具的Z向補(bǔ)償。試切直徑：輸入X72.337,點(diǎn)擊測量按鈕，得到當(dāng)前刀具的X向偏置。學(xué)生操作練習(xí)（45分鐘）五思考反饋（30分鐘）刀具偏置里X、Z坐標(biāo)數(shù)據(jù)的意義是什么？實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目二數(shù)控車床加工編程與仿真一實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐鈭A車削數(shù)控編程指令運(yùn)用。設(shè)計(jì)外圓加工走刀路線。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備虛擬數(shù)控加工仿真系統(tǒng)VNUC4.0FANUC0I-Mate-TC數(shù)控系統(tǒng)大連機(jī)床廠虛擬數(shù)控銑床面板三實(shí)驗(yàn)原理啟動(dòng)虛擬數(shù)控加工仿真系統(tǒng)VNUC4.0，可以選擇與本單位數(shù)控設(shè)備參數(shù)及外形一致的虛擬數(shù)控設(shè)備，通過操作虛擬數(shù)控設(shè)備，數(shù)控車削工藝設(shè)計(jì)和程序編制的合理性，快速提高編程和操作技能。四實(shí)驗(yàn)過程如圖2-1所示零件，材料為45#鋼，毛坯直徑Φ36棒料，小批量生產(chǎn)，使分析其數(shù)控車削加工工藝過程。圖2-1階梯軸零件圖在數(shù)控車削中，該零件加工精度要求較低，所有的幾何尺寸公差均為未注公差，裝夾定位用毛坯面裝夾一次加工完成即可，刀具選擇上注意刀具形狀與加工表面相應(yīng)。刀具的幾何形狀特征及切削用量參考表2-1。表2-1數(shù)控加工工序卡片工步號工步內(nèi)容刀具參數(shù)切削用量刀具號刀具主偏角刀尖角刀尖半徑刀尖半徑補(bǔ)償號S功能F功能切削深度5粗車外圓T010193°80°0.205000.2mm/rec210精車外圓T010193°80°0.208000.05mm/rec0.2刀具運(yùn)行軌跡路線是本項(xiàng)目的重點(diǎn)，應(yīng)對刀具從程序起始點(diǎn)開始運(yùn)行的路線繪制出來，設(shè)O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，如下圖4-3所示為數(shù)控車削加工刀具運(yùn)動(dòng)軌跡路線圖，程序起始點(diǎn)A應(yīng)遠(yuǎn)離工件以便工件的裝夾和檢測，端面切削起點(diǎn)eq\o\ac(○,1)應(yīng)前延切入，端面切削終點(diǎn)eq\o\ac(○,2)應(yīng)過軸線，eq\o\ac(○,3)為切出既退出加工狀態(tài)，切削完成后刀具應(yīng)返回到外圓加工程序循環(huán)起點(diǎn)eq\o\ac(○,4)，從eq\o\ac(○,4)至eq\o\ac(○,5)采用外圓復(fù)合循環(huán)加工命令完成輪廓的粗車（粗車加工軌跡略），外圓車削循環(huán)輪廓描述從點(diǎn)eq\o\ac(○,5)開始，即前延切入倒角起點(diǎn)，依次按順序加工階梯外圓及錐面，即eq\o\ac(○,5)—eq\o\ac(○,6)—eq\o\ac(○,7)—eq\o\ac(○,8)—eq\o\ac(○,9)—eq\o\ac(○,10)—eq\o\ac(○,11)—eq\o\ac(○,12)，加工結(jié)束后程序自動(dòng)返回到程序起始點(diǎn)A。圖2-3刀具軌跡路線圖加工程序表2-2FANUC0iMate-TC系統(tǒng)加工程序FANUC0iMate-TC系統(tǒng)程序華中世紀(jì)星系統(tǒng)程序注釋%O0813T0101M03S500G00X38Z0.0G01X-4.0F0.1Z2.0G00X38.0G71U2R0.5G71P40Q100U0.2W0.2F0.2N40G01X12.0F0.05S800X20.0Z-2.0Z-17.0X22.0Z-22.0Z-32.0X28.0X30.0Z-42.0N100X38.0G70P40Q100G00X100.0Z100.0M05M30%%0813G95T0101M03S500G00X38Z0.0G01X-4.0F0.1Z2.0G00X38.0G71U2R0.5P40Q100X0.5Z0.5F0.2N40G01X12.0F0.05S800X20.0Z-2.0Z-17.0X22.0Z-22.0Z-32.0X28.0X30.0Z-42.0N100X38.0Z2.0G01X12.0F0.05S800X20.0Z-2.0Z-17.0X22.0Z-22.0Z-32.0X28.0X30.0Z-42.0N100X38.0G00X100Z100M05M30%程序開始調(diào)1號刀主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為500r/min端面起點(diǎn)端面終點(diǎn)切出回到外圓循環(huán)起點(diǎn)外徑粗車循環(huán)粗加工輪廓描述及加工參數(shù)精車快速定位至換刀點(diǎn)，主軸停轉(zhuǎn)程序結(jié)束并返回到程序頭，準(zhǔn)備下一個(gè)零件的自動(dòng)加工五思考反饋（30分鐘）零件圖如圖2-1所示，根據(jù)零件圖選擇毛坯、制定工藝路線、計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo)，編寫加工程序。圖2-1被加工零件尺寸圖參考程序如下：（FANUC0iT系統(tǒng)）1）不用循環(huán)語句編程O0001N20T0101;N30S500M03;N40G00X36.0Z5.0;N50G98GN60G00X52.0;N70Z5.0;N80X22.0;N90G01Z-23.0;N100G00X52.0;N110Z5.0;N120X12.0;N130G01N140G00X12.0;N150Z1.0;N160X4.0;N170G01X10.0Z-2.0;N180Z-10.0;N190G02X20.0Z-15.0R5.0;N200G01Z-25.0;N210G03X34.0Z-32.0R7.0;N220G01Z-42.0;N230X40.0Z-52.0;G00X200.0Z200.0;T0202;G00X50.0Z-57.0;G01X20.0F50;X-1.0;G00X200.0;Z200.0;M05;M30;2）使用循環(huán)語句編程O0002N20T0101;N30S500M03;N40GN50G71U1.5R0.5;N60G71P70Q140U0.5W0.5F100;N70G00X4.0Z1.0;N80G01X10.0Z-2.0;N90Z-10.0;N100G02X20.0Z-15.0R5.0;N110G01Z-25.0;N120G03X34.0Z-32.0R7.0;N130G01Z-42.0;N140X40.0Z-52.0;N150G70P70Q140;G00X200.0Z200.0;T0202;G00X50.0Z-57.0;G01X20.0F50;X-1.0;G00X200.0;Z200.0;M05;M30;實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目三數(shù)控銑床基本操作一實(shí)驗(yàn)?zāi)康臄?shù)控銑床的安全操作規(guī)程數(shù)控銑床工件坐標(biāo)系的建立二實(shí)驗(yàn)設(shè)備虛擬數(shù)控加工仿真系統(tǒng)VNUC4.0FANUC0I-Mate-MC數(shù)控系統(tǒng)虛擬大連機(jī)床廠數(shù)控銑床面板三實(shí)驗(yàn)原理啟動(dòng)虛擬數(shù)控加工仿真系統(tǒng)VNUC4.0，可以選擇與本單位數(shù)控設(shè)備參數(shù)及外形一致的虛擬數(shù)控設(shè)備，通過操作虛擬數(shù)控設(shè)備，熟練掌握數(shù)控機(jī)床的基本安全操作規(guī)程及工件坐標(biāo)系的建立。四實(shí)驗(yàn)過程教師演示(28分鐘)，學(xué)生觀察，試做主要數(shù)據(jù)記錄如下：回零，注意坐標(biāo)為0點(diǎn)時(shí)刀具刀位點(diǎn)的位置建立工件坐標(biāo)系，注意這時(shí)候運(yùn)用建立好的工件坐標(biāo)系也讓刀具走到0點(diǎn)，比較兩種坐標(biāo)系刀具的不同位置。設(shè)定毛坯：200×200×70刀具直徑：25Z=-440.775-0.5=-440.770X1=-536.960X2=-762.964Y1=-180.296Y2=-406.251/2(X1+X2)=-649.9621/2(Y1+Y2)=-293.273輸入驗(yàn)證代碼：MDI方式M03S500G54G00X0Z5.0學(xué)生操作練習(xí)（45分鐘）五思考反饋（30分鐘）工件坐標(biāo)系G54里輸入的值的意義是什么？實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目四數(shù)控銑床加工編程與仿真一實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆樟姷兜毒甙霃窖a(bǔ)償方法。掌握輪廓銑削時(shí)刀具的下刀、切入與切出方式。掌握手工編程的指令及編程方法，并能夠?qū)o出零件圖形進(jìn)行編程。掌握CNC系統(tǒng)的運(yùn)行過程，加工出零件圖形中指定的零件。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備虛擬數(shù)控加工仿真系統(tǒng)VNUC4.0FANUC0I-Mate-MC數(shù)控系統(tǒng)虛擬大連機(jī)床廠數(shù)控銑床面板三實(shí)驗(yàn)原理啟動(dòng)虛擬數(shù)控加工仿真系統(tǒng)VNUC4.0，可以選擇與本單位數(shù)控設(shè)備參數(shù)及外形一致的虛擬數(shù)控設(shè)備，通過操作虛擬數(shù)控設(shè)備，熟練掌握數(shù)控機(jī)床刀具的半徑補(bǔ)償方法，掌握數(shù)控輪廓銑削時(shí)刀具的下刀、切入、走刀、切出方式，虛擬數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行過程，能仿真驗(yàn)證零件的加工程序。四實(shí)驗(yàn)過程1.實(shí)驗(yàn)原理講解（28分鐘）刀具半徑補(bǔ)償，是數(shù)控系統(tǒng)提供給操作者的一種簡化編程功能。其原理是：編程時(shí)按工件輪廓編制程序，實(shí)際加工時(shí)，通過給數(shù)控系統(tǒng)輸入刀具半徑，數(shù)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)偏移輪廓一個(gè)刀具半徑進(jìn)行加工。（板書）講解被加工零件刀具的走刀軌跡。2.學(xué)生編程過程（20分鐘）零件圖如圖1所示，根據(jù)零件圖選擇毛坯、制定工藝路線、計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo)，編寫加工程序。圖1被加工零件尺寸圖（2）工藝分析零件毛坯是120×120×60的長方體，根據(jù)圖1零件圖紙的尺寸要求，確定零件的加工工藝，確定加工刀具和切削用量。不考慮凸輪輪廓加工完成后在外側(cè)留下的余量。（3）數(shù)學(xué)計(jì)算確定程序原點(diǎn)，建立工件坐標(biāo)系（以工件上表面的對稱中心作為編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)），計(jì)算各節(jié)點(diǎn)絕對位置坐標(biāo)值。起始點(diǎn)坐標(biāo)?。?50，80），切入線起點(diǎn)坐標(biāo)?。?50，50），以凸輪與Y軸正向交點(diǎn)（0，50）為切入線終點(diǎn)沿順時(shí)針方向加工；沿順時(shí)針方向的基點(diǎn)坐標(biāo)依次為（0，50）、（18.856，36.667）、（28.284，10.236）、（28.284，-10.236）、（18.856，-36.667）、（0，-50）；切出線終點(diǎn)坐標(biāo)?。?0，50），終止點(diǎn)坐標(biāo)?。?0，80）。（4）編寫加工程序參考程序如下：（FANUC0iM系統(tǒng)）%O1000N100G21G54N102G0GN106S800N108Z100.N109X-50Y