实验1 数控技术编程1-车削编程

实验一 数控技术编程1
一、实验目的
1．通过编写数控车床加工程序，加深理解各种数控代码的功能。

2．利用仿真软件对虚拟机床进行操作，掌握数控面板上各个功能键的功能。

3．了解数控车床的加工过程。

二、实验设备
计算机，数控加工仿真软件
三、实验内容
编制如图所示零件的粗、精加工程序，Φ24外圆不加工，采用G71粗车循环实现加工（格式见附录）。

毛坯：直径24mm ，长100mm 的圆柱形铝棒
加工准备：该零件主要进行外轮廓车削加工，选取外圆车刀加工，采用G54定位坐标系。

四、实验步骤
（1）选择机床
点击菜单“机床/选择机床…”，在选择机床对话框中，控制系统选择华中数控，机床类型选择车床，按确定按钮，此时界面如图1.1所示。

图1.1选择机床
（2）机床回零 检查急停按钮是否松开至状态，若未松开，点击急停按钮，将其松开。

检查操作面板上回零指示灯是否亮
，若指示灯亮，则已进入回零模式；若指示灯不亮，则点击按钮，使指示灯变亮，转入回零模式。

在回零模式下，点击控制面板上的
按钮，此时X 轴将回零， CRT 上的X 坐标变为“0.000”。

同样，再点击，可以将Z 轴回零。

此时CRT 界面如图2.1所示。

图2.1 回零后的CRT 界面
（3）安装零件
点击菜单“零件/定义毛坯…”，在定义毛坯对话框（如图 3.1）中可改写零件尺寸为直径24mm,长100mm，名字为缺省值“毛坯1”，按确定按钮。

点击菜单“零件/放置零件…”，在选择零件对话框（如图3.2）中，选取类型为“选择毛坯”，选取名称为“毛坯1”的零件，并按确定按钮，界面上出现控制零件移动的面板（如图3.3），可以用其移动零件，此时点击面板上的退出按钮，关闭该面板，此时机床如图3.4 所示，零件已放置在车床三爪卡盘上。

图3.1 定义毛坯图3.2选择零件
图3.3 移动零件面板图3.4机床上的零件
（4）创建数控程序
按软键“程序编辑——选择编辑程序”，在弹出的菜单中选择“磁盘程序”，在文件名栏输入新程序名
（如O0001），按键即可，此时CRT界面上显示一个空文件，可通过MDI键盘输入零件加工程序，
完毕后按软键“保存文件”将程序保存。

（5）检查运行轨迹
点击控制面板上的按钮，切换到自动状态，完成数控程序导入后，软键变亮，按下此软键，转入程序校验状态，点击按钮，即可观察数控程序的运行轨迹，此时可通过“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等方式对运行轨迹进行全方位的动态观察，运行轨迹如图5.1所示。

图5.1 轨迹图
（6）选择刀具，对刀
①选择刀具
点击菜单“机床/选择刀具”在“选择车刀”对话框中根据加工方式选择所需的刀片（V型刀片，刀尖半径0.4mm，刃长16mm）、刀柄（外圆右向横柄）、主偏角90度，刀具长度60mm，确定后退出。

如图6.1所示。

装好刀具后，机床如图6.2所示。

图6.1 刀具选择图6.2 装刀后
②对刀
运行轨迹正确，表明输入的程序基本正确，此数控程序要求以零件右端面中心点为工件坐标系原
点，下面将说明如何通过对刀来建立工件坐标系与机床坐标系的关系。

点击操作面板上的按钮，切换到手动状态，点击，按钮，使刀具大致移动到可切削零
件的位置，点击操作面板上控制工件的转动，点击按钮，使所选刀具试切工件外圆，记下此时X的坐标为x1，如图6.3所示，点击菜单“工艺分析/测量”，在如图6.4所示的对话框中点击刀具试切外圆时所切线段，选中的线段由红色变为黄色。

记下下面对话框中对应的X的值x2；则（x1－x2）记为X1；点击试切工件端面，记下此时Z的坐标为Z1，如图6.5所示，则Z的坐标值为Z1。

（X1，Z1）即为工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。

图6.3 X向对刀图6.4 测量直径图6.5 Z向对刀
（7）设置参数
采用G54确定工件坐标系：将对刀得到的工件原点在机床坐标系中的坐标数据（X1，Z1），确定为机床开始自动加工时的位置。

刀偏表中X、Z偏置默认为0，刀补表中刀尖半径输入0.4mm，刀尖方位号为3。

输入G54工件坐标原点：按软键，再按软键，进入自动坐标系设置界面，如图7.1。

图7.1 自动坐标系设置界面图7.2 输入G54坐标点击MDI键盘，输入G54的值：XX1，ZZ1，按键，确认所选坐标系的原定位置，即完成了数据输入。

此时CRT界面如图7.2所示。

（8）自动加工
完成导入数控程序、对刀、设置参数后，即可自动加工。

现将机床回零，在控制面板上点击按
钮，转入到自动加工状态，点击按钮即开始自动加工。

零件加工完后如图8.1。

图8.1 加工后零件
五、程序编制
（1）工艺分析（编程坐标系建立，对刀点，粗、精加工路线，切削用量，刀具）
（2）加工程序
六、思考题
若程序采用G92设定工件坐标系，该如何对刀？
附录：
1．内（外）径粗车复合循环－－G71的用法
应用复合循环指令，只需指定精加工路线和粗加工的背吃刀量，系统会自动计算粗加工路线和走刀次数。

格式：G71 U(Δd) R(r) P(ns) Q(nf) X(Δx) Z(Δz) F(f) S(s) T(t)；
说明：该指令执行如图1所示的粗加工和精加工，切削沿平行于Z轴的方向进行，A为循环起点，精加工路径为A→A'→B'→B 的轨迹。

△d：粗加工每次的背吃刀量（半径值），指定时不加符号，方向由矢量AA′决定；
r：每次退刀量（半径值）；
ns：精加工路径第一个程序段(即图中的AA')的顺序号；
nf：精加工路径最后一个程序段(即图中的B'B)的顺序号；
△x：X 方向精加工余量（直径值）；
△z：Z 方向精加工余量；
f，s，t：粗加工时G71 中编程的F、S、T 有效，而精加工时处于ns 到nf 程序段之间的F、S、T 有效。

图1 G71指令用法
2．华中车程序编制注意事项：
①程序名：％（或O）+ 程序号
②程序段格式：
N3 G2 X（U）±42 Z（W）±42 I±42 K±42 F32 S4 T4M2；
其中，程序段结束符可省。

③进给暂停指令――G04
格式：G04 P_
其中，P单位为s
④单一螺纹循环指令――G82
格式：G82 X_ Z_ F_
其中，X_ Z_为非模态值。