最新实验指导书04

实验指导书200804

第一章数控加工技术综合实验概述

一、数控加工技术综合实验的目的

《数控加工技术综合实验》是《数控加工技术》课程后进行的实践教学环节，通过对数控机床编程及动态模拟加工等训练，使学生进一步了解数控加工程序编制的目的、内容与步骤；掌握数控切削加工程序的结构与编程规则，理解掌握数控机床常用指令的编程方法；熟悉数控程序的输入、修改、存储及程序执行的操作。经过实际操作训练使学生了解数控加工的生产实际，了解数控加工的生产环境，提高学生的专业技术应用能力，为学生今后从事相关工作打下基础。

二、课程设计教学的基本内容和要求

1.数控程序编制

数控编程的主要内容有：分析零件图样；确定加工工艺过程；数值计算；编写零件加工程序。要求每位学生独立完成若干零件的数控车削和数控铣削的程序编制。

2.数控仿真加工

在数控仿真系统上进行数控机床编程及动态模拟加工等训练，每位学生一台计算机，独立完成若干零件的调试，以及动态模拟加工。

3.数控机床加工

学生按4~6人一组，分成若干组，每一组学生完成一个车床零件和一个铣床零件的加工。要求学生在指导教师指导和监督下，完成数控机床开机、机床

回参考点、程序的输入、程序的调试、零件的安装、刀具的选择与安装、机床对刀以及自动运行加工。

三、综合实验的进度安排

四、实验设备及工具

1.数控铣床、数控车床各四台

2.每组一个工具柜，工具柜中装有必要工具、量具一套。

3.实验所需的毛坯

4.每人一台PC机(装有数控仿真软件)

五、实验报告要求

1.综合实验期间每日书写实验日记

2.综合实验结束必须完成综合实验报告

3.综合实验期间结合实验内容和体会完成思考题

4.综合实验报告主要内容包括：

1)数控加工零件图

2)数控加工工艺

3)数控加工程序

4)综合实验体会

5)综合实验思考题

六、综合实验成绩考核

评分依据：实验过程中的表现、学习态度30％，实验记录和报告10％，数控程序正确性、考查60％。

七、实验思考题

1.数控加工中常用的坐标系有哪些?

2.数控编程的一般步骤是什么?

3.在数控铣床上使用的立铣刀直径有所改变时，该加工程序是否要改变? (说明理由)

4.在数控车床上使用的割刀宽度改变时，该加工程序是否要改变?如何变?

5.你在本实验中用到的循环指令有哪些?它们分别起什么作用?

6.M00指令的作用是什么？

第二章数控机床程序编制

一、数控机床程序编制基础

数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。我们把其中的加工工艺路线、工艺要求、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(主轴转速、进给量、吃刀深度等)以及辅助功能(换刀、主轴正转或反转、切削液开或关等)，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，并把这一程序单中的内容记录在存储介质上(如磁盘等)，输入到数控装置，由数控装置指挥机床加工零件。这种从零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫数控加工程序的编制。

(一)数控编程的主要内容与步骤

1、数控编程的内容

数控编程的主要内容有：分析零件图样；确定加工艺过程；数值计算；编写零件加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试切。

2、数控编程的步骤

数控编程的一般步骤：

1)分析图样、确定加工工艺过程。在确定加工工艺过程时，编程人员要根据图样对工件的形状、尺寸、技术要求进行分析；选择加工方案，确定加工顺序、加工路线、装夹方式、刀具及切削参数等，正确地选择对刀点、换刀点，并根据所用数控机床的规格、指令功能，编写零件数控加工程序，在制定零件加工工艺过程中，要充分发挥机床的效能，使机床安全、可靠地工作。

2)数值计算。根据零件图的几何尺寸确定工艺路线及设定坐标系，计算零件粗、精加工运动的轨迹，得到刀位数据。对于形状比较简单的(如直线和圆弧组成的零件)轮廓加工，要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心，要计算刀具中心的运动轨迹坐标值。对于形状复杂的零件的坐标值，一般要借助计算机来完成。

3)编写零件加工程序单。加工路线、工艺参数及刀位数据确定以后。编程人员根据数控系统规定的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序单。

4)制备控制介质。制备控制介质就是把编好的程序单上的内容记录在控制介质上，作为数控装置的输入信息。

5)程序校对与首件试切。程序单和制备好的控制介质必须经过校验和试切才能正式使用。校验多种方法，如让机床空运转，可以检查机床的运动轨迹是否正确：在有CRT图形显示的数控机床上，用模拟刀具对工件切削过程的方法进行检验更为方便，但这些方法只能检验运动是否正确，不能检验被加工零件的加工精度。因此，要进行零件的首件试切，以及时发现原因加以修正。

(二)数控编程的种类

数控编程一般分为手工编程和自动编程两种。手工编程就是从分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序单、制备控制介质到程序校核都是由人工完成。对于加工形状简单、计算量小、程序不多的零件，采用手工编程较容易，而且经济、及时。因此，在点位加工或由直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程仍广泛应用。对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线及曲面组成的零件，常用自动编程的方法编制程序。

自动编程是利用计算机专用软件编制数控加工程序。编程人员只需根据零件图样的要求，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通讯的方式送入数控机床，指挥机床工作。自动编程使得一些计算繁琐，手工编程困难或无法编出的程序能够顺利地完成。

本综合实验要求学生采用手工编程。

二、数控车床程序编制举例

图2-1 零件图

（一）工艺分析

图中所示为阶梯轴零件，其成品最大直径为Φ32mm，采用Ф40mm的圆柱棒料加工后切断，这样可以节省装夹料头，并保证各加工表面间具有较高的相互位置精度。装夹时注意控制毛坯外伸量，提高装夹刚性。

由于阶梯轴零件径向尺寸变化较大，如果可能应采用恒线速度切削功能的应用，以提高加工质量和生产效率。