数控第二次实验报告

数控技术实验报告——数控铣床手工编程及加工

西安交通大学机械41

组员：韩文洪、武文家、刘汉卿、

雷宇、杨瑞元、孔可嘉

西安交通大学实验报告

课程数控技术实验名称数控铣床手工编程

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机加工

专业班级机械41班系别机械工程学院实验日期2017年3月20日姓名***学号***实验报告日期2017年4月10日同组者******报告退发（订正重做）

一.实验目的

1.了解铣削加工的工艺参数。

2.掌握常用数控铣削编程指令。

3.熟悉数控铣削手工编程方法。

4.学会数控铣床实际操作加工。

二．实验原理

1.机床坐标系与工件坐标系

X,Y,Z坐标系方向的确认在“数控技术”课本上已学习。机床坐标系的原点在机床说明书中均有规定，一般利用机床机械结构的基准线来确定。数控铣床的原点一般取在X,Y,Z坐标正方向极限位置上。工件坐标系是为了编程需要根据零件图样及加工工艺等而建立的坐标系，在确定工件坐标系时不必考虑工件在机床上的实际夹装位置，编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选定的编程坐标系的原点。

2.与坐标相关的G指令

（1）绝对坐标编程和相对坐标编程指令G90和G91

（2）工件坐标系设定的预置寄存指令G92

（3）工件坐标系零点偏置指令G53~G59

（4）插补坐标平面选择指令G17、G18、G19

3.常用G功能指令

（1）快速点定位指令G00

（2）直线插补指令G01

（3）圆弧插补指令G02、G03

（4）暂停指令G04

（5）刀具半径补偿指令G41、G42、G40

（6）进给功能字F

（7）主轴转速功能字S

4.常用M指令

M00：程序停止M01：计划停止M02：程序结束

M30：程序结束返回M03：主轴顺时针转M04：主轴逆时针转

M05：主轴停止M06：换刀指令M07：2号切削液开

M08：1号切削液开M09：切削液关

三．对刀原理及方法

1.对刀原理

加工的两个坐标系，机床坐标系和工件坐标系，对刀的目的就是建立两个坐标系的关系。首先确定两坐标系的空间位置关系，再确定对刀点相对于工件原点的空间位置关系，最后将对刀数据输入到相应的工件坐标系存储单元。

2.对刀方法

（1）夹装好工件以及基准刀具

（2）将原G54中数值清零

（3）将方式开关置于“回参考点”位置，分别按+X,+Y,+Z方向按键令机床进行回参考点操作，此时机床原点与参考点重合，坐标显示（0,0,0）

（4）以待加工工件孔或外形的对称中心为X,Y轴的对刀位置点，手轮操作，使刀具刃接触工件表面，用中分法确定X,Y中心坐标

（5）刀具接触到工件上表面为Z坐标原点。

四．实验内容

1.象棋制作

打开Mastercam软件，在画图界面上添加圆柱形毛坯，再选择要加工的汉字“将”，将汉字移到圆面中心处，将汉字设为要加工的区域，再按规定设置各个参数，形成如图一的样式。

图一

再进行模拟加工，将出现图二的模拟过程，因此只需将自动生成的程序在数控机床上运行，将会得到跟CAM模拟一致的成品。

2.扳手制作（加工程序见附录1）

在CAM中进行CAD画图，按照规定的扳手长度和形状将扳手在画图界面上画出来，可得到如图三的样式

对扳手进行各参数的设置，再进行模拟加工，可得到图四的成品。

图四

3.手工编程姓氏

CAD做图如图五

图五

手工编程姓氏“孔”，程序如下

%1234

N10 G54 LF 选G54为工件坐标系

N20 G90 G00 X-20 Y20 Z20.0 S500 M03 LF 绝对值编程，将刀具快速移到对刀点N30 Z-3.0 LF 刀具快速下降

N40 G41 G01 X-20 Y20 F150 M08 LF 左刀补

N50 X0 Y20 LF 直线插补

N60 X-10 Y10 LF

N70 G02 X-10 Y-20 R19.8 F150 LF 圆弧插补

N80 X-15.2 Y-13.9 LF

N90 G40 G00 X-15.2 Y-13.9 LF 取消刀补N100 Z5 LF 抬刀

N110 X-18.9 Y-6.4 LF 点定位

N120 Z-3.0 LF

N130 G41 X-18.9 Y-6.4 LF 左刀补

N140 G01 X1.4 Y4.4 F150 LF

N150 G40 G00 X1.4 Y4.4 LF 取消刀补N160 Z5 LF

N170 X6.2 Y20 LF

N180 Z-3.0 LF

N190 G41 X6.2 Y20 LF 左刀补

N200 Y-16.4 LF

N210 G03 X10 Y-20 R3.8 F150 LF 圆弧插补N220 X18 LF

N230 G03 X19 Y-18 R F150 LF 圆弧插补N250 G40 G00 X19 Y-18 LF 撤销刀补

N260 Z5 LF 提刀

N270 X-20 Y20 M09 M05 LF 返回对刀处，关闭冷却液

N280 M02 LF 程序结束

五．实验体会

实验遇到的问题：

1在CAM画图过程中因为把毛坯的两个定位孔加了进去，导致模拟加工的时候一直出现问题；

2换刀的时候露出的10mm刀刃过短，导致浪费时间再次换刀；

3加工扳手之前的操作中忘记回参考点，导致在确定工件坐标系后出现问题；

4安装毛坯后忘记拧紧螺母，导致开始加工的瞬间发生剧烈振动崩裂毛坯；

5在加工扳手过程中，因进给速度过大导致铣削圆弧时发生振动和噪音。

实验体会：

通过本次实验，让我们掌握了一个完整的数控加工的过程：开控制电，开机，回参考点，毛坯划线、安装，拧紧毛坯，建立工件坐标系，记录当前位置，编程回当前位置，U盘导入程序，空运行，无问题后设置好进给速度开始切削，切削完成后后续处理。

并且对坐标系的建立，常用的G指令、M指令有了更加深入的了解，也更加熟悉了数控铣削手工编程方法。在老师耐心详细的介绍下，我们对Mastercam软件有了初步的认识并能进行简单的模拟操作。通过实验，我们对课堂所学的数控知识进行了巩固和利用，这对