《数控机床与编程》实验报告

《数控机床与编程》实验报告
一、实验目的
本次实验旨在深入了解数控机床的工作原理和编程方法，通过实际操作提高对数控机床的应用能力，掌握数控加工的基本流程和关键技术。

二、实验设备
本次实验所使用的数控机床型号为_____，其主要技术参数如下：
1、行程：X 轴_____mm，Y 轴_____mm，Z 轴_____mm。

2、主轴转速：最高_____r/min，最低_____r/min。

3、控制系统：＿____。

三、实验原理
数控机床是一种通过数字信息来控制机床运动和加工过程的自动化机床。

其工作原理是将加工零件的几何信息和工艺信息数字化，生成数控加工程序，然后输入到机床的控制系统中，控制系统根据程序指令控制机床的坐标轴运动和刀具的切削运动，从而实现零件的加工。

数控编程是指根据零件的加工要求，将零件的加工工艺过程、工艺参数、刀具运动轨迹等信息用数控语言编写成数控加工程序的过程。

常见的数控编程方法有手工编程和自动编程两种。

手工编程适用于形
状简单、计算量小的零件，而自动编程则适用于形状复杂、计算量大的零件。

四、实验内容
1、数控系统的基本操作
熟悉数控机床的控制面板，包括电源开关、急停按钮、坐标轴选择按钮、倍率调节按钮等。

掌握机床回零、手动移动坐标轴、手动换刀等操作。

2、零件的工艺分析
对给定的零件图进行工艺分析，确定加工工艺路线、刀具选择、切削用量等。

制定工艺卡片，明确各工序的加工内容、刀具、切削参数等。

3、数控编程
采用手工编程方法，根据零件的工艺分析结果编写数控加工程序。

对编写的程序进行检查和修改，确保程序的正确性。

4、零件的加工
将编写好的数控加工程序输入到数控机床的控制系统中。

启动机床，进行零件的加工，在加工过程中观察机床的运行状态，及时调整切削参数。

5、零件的测量与检验
加工完成后，使用量具对零件进行测量，检验零件的尺寸精度和表面质量。

对测量结果进行分析，总结加工过程中存在的问题和改进措施。

五、实验步骤
1、开机前的准备工作
检查机床各部分是否正常，如导轨、丝杠、刀具等。

清理机床工作台上的杂物，确保加工环境整洁。

2、开机
打开机床总电源开关。

打开机床控制系统电源开关，等待系统初始化完成。

3、机床回零
按下“回零”按钮，使机床的坐标轴回到机床坐标系的原点。

4、手动移动坐标轴
选择“手动”操作模式，通过坐标轴选择按钮和倍率调节按钮，手动移动机床的坐标轴，检查机床的运动是否正常。

5、手动换刀
按下“换刀”按钮，手动更换刀具，检查刀具的安装是否牢固。

将待加工的零件装夹在机床工作台上，使用合适的夹具确保零件的夹紧可靠。

7、对刀
选择“对刀”操作模式，使用对刀仪或试切法对刀具进行对刀，确定
刀具在机床坐标系中的位置。

8、零件的工艺分析
仔细分析给定的零件图，确定零件的加工工艺路线。

选择合适的刀具，根据刀具的材料和加工要求确定切削用量。

9、数控编程
根据零件的工艺分析结果，使用数控编程语言编写数控加工程序。

对编写的程序进行语法检查和逻辑检查，确保程序的正确性。

10、程序输入
将编写好的数控加工程序通过机床的输入设备（如U 盘、网络等）输入到机床的控制系统中。

11、程序模拟
在机床的控制系统中选择“程序模拟”功能，对输入的程序进行模拟
运行，检查程序的轨迹是否正确。

确认程序无误后，选择“自动”操作模式，启动机床进行零件的加工。

在加工过程中，密切观察机床的运行状态，如刀具的切削情况、机床的振动情况等，及时调整切削参数。

13、零件测量与检验
零件加工完成后，使用量具（如游标卡尺、千分尺等）对零件进行测量，检验零件的尺寸精度和表面质量。

将测量结果与零件的设计要求进行对比，分析加工过程中存在的问题，提出改进措施。

14、关机
加工完成后，先按下“急停”按钮，然后关闭机床控制系统电源开关。

关闭机床总电源开关。

六、实验数据与结果
1、零件的尺寸精度
测量零件的关键尺寸，如长度、直径、孔径等，记录测量结果。

将测量结果与零件的设计要求进行对比，计算尺寸偏差，判断零件的尺寸精度是否符合要求。

2、零件的表面质量
观察零件的表面粗糙度，使用粗糙度仪进行测量，记录测量结果。

检查零件表面是否有划伤、毛刺等缺陷，判断零件的表面质量是否符合要求。

3、加工时间
记录零件的加工时间，包括切削时间、换刀时间、辅助时间等。

分析加工时间的构成，找出影响加工效率的因素，提出改进措施。

七、实验中遇到的问题及解决方法
1、编程错误
在编写数控加工程序时，由于粗心大意导致程序出现语法错误或逻辑错误。

通过仔细检查程序代码，发现并纠正错误，确保程序的正确性。

2、刀具磨损
在加工过程中，由于切削用量选择不当或刀具材料不合适，导致刀具磨损过快。

及时更换刀具，并调整切削用量，保证零件的加工质量。

3、机床故障
机床在运行过程中出现故障，如坐标轴运动异常、主轴不转等。

立即按下“急停”按钮，停止机床运行，然后联系维修人员进行维修。

八、实验总结
通过本次实验，我们对数控机床的工作原理和编程方法有了更深入的了解，掌握了数控加工的基本流程和关键技术。

在实验过程中，我们遇到了一些问题，但通过认真分析和积极探索，都得到了有效的解决。

同时，我们也认识到数控加工技术在现代制造业中的重要性，它不仅提高了生产效率和加工精度，还降低了劳动强度和生产成本。

在今后的学习和工作中，我们将继续努力，不断提高自己的数控加工技术水平，为我国制造业的发展贡献自己的力量。