《数控编程》实验指导噢书.docx

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《数控编程》实验指导噢书

实验一数控仿真软件和数控机床操作面板的认识

一、实验目的

1、了解数控仿真软件界面；

2、掌握数控仿真软件的使用方法和操作流程；

3、掌握数控机床操作面板的常用功能。

二、实验仪器设备

1、计算机

2、数控仿真软件

三、实验原理

数控仿真软件可以虚拟完成零件装夹、刀具选择、数控切削过程、加工结果检测等数控操作；可以模拟数控机床操作面板，用于练习对数控机床的控制、数控程序录入和编辑、系统设定等操作。

四、实验内容与步骤

1、数控仿真软件界面认识

（1）程序启动和登录；

（2）界面组成：

系统菜单、工具条、主界面、仿真面板；

（3）系统选项；仿真加速倍率设置（设为1）、机床和零件的显示方式设置、声音和铁屑的开关、操作方式设置。

2、数控操作仿真功能认识

（1）选择机床；

（2）选择刀具，选择刀位、刀片、刀柄；设置刀具长度和刀尖半径；

（3）移动尾座；

（4）定义毛坯、放置零件、移动零件、拆除零件；

（5）剖面图测量。

3、系统参数设置

（1）公共属性设置；

（2）FANUC属性设置（取消掉最后三个选项）。

4、数控机床面板的认识：

（1）开启机床：

旋起急停开关、启动电源开关；

（2）机床回参考点（REF模式）：

切换到参考点模式、选择轴、移动对应轴、参考点指示灯亮；

（3）对刀：

车床对刀、铣床对刀；

（4）机床系统参数设置：

G54～G59参数、铣床及加工中心的刀具补偿（包括刀具的半径和长度补偿）、车床的刀具补偿（包括刀具的磨损量补偿参数和形状补偿参数）；

（5）手动加工方式：

手动/连续方式（JOG模式）、手动/点动（手轮）方式；

（6）数控程序处理（EDIT模式）：

导入数控程序（DNC模式）、数控程序管理、编辑程序、删除程序等；

（7）自动加工方式（AUTO模式）：

程序的开始、暂停、复位和急停；

（8）检查运行轨迹（DRYRUN/CUSTOMGRAPH）；

（9）其它功能和设置：

机床锁定、空运行、单步运行、跳过开关、可选停止（M01Stop）。

五、实验要求

1、严格遵守实验室纪律，不得在实验室嬉戏打闹；

2、不得擅自动用与实验无关的其他设备；

3、严格遵守实验操作规范；

4、认真按时完成实验报告。

实验二数控车床编程基本指令练习

一、实验目的

1、了解数控车床加工特点；

2、掌握编写数控车床加工程序和利用软件仿真进行调试的方法和操作流程；

3、掌握常用数控车床编程指令的使用方法，增强对这些数控指令的记忆。

二、实验仪器设备

1、计算机

2、数控仿真软件

三、实验原理

利用数控仿真软件进行仿真数控车床的操作；利用数控程序的仿真运行以校验所编制的程序，从而熟悉数控车床编程各基本指令的使用

零件图见附1-1、1-2。

四、实验内容与步骤

1、系统设置

（1）新建项目；

（2）选择机床类型：

选择数控系统：

FANUC；子系统：

FANUC0i；机床类型：

车床；子类型：

沈阳机床厂；

（3）选择车刀；

（4）定义毛坯：

名字：

ex1_x毛坯；材料：

25低碳钢；形状：

圆柱形；尺寸长度：

、直径；

（5）安装工件：

选择“ex1_x毛坯”，右端面平齐安装。

2、仿真加工

（1）用记事本或写字板编写数控程序，存为后缀名为“.nc”的文件；（注意不能使用TAB键，记住程序号）；

（2）开启数控机床电源，调到参考点（REF）模式，X、Z轴分别回参考点；

（3）对刀，设置刀具位置补偿，设置工件坐标系（或者将刀具移动到起刀点）；

（4）导入数控程序；

（5）切换到自动模式（或者MDI模式），开始仿真加工；

3、加工结果测量

（1）测量阶梯轴外径和长度；

（2）测量螺纹螺距和牙深。

4、程序调试和修改

五、实验要求

1、严格遵守实验室纪律，不得在实验室嬉戏打闹；

2、不得擅自动用与实验无关的其他设备；

3、严格遵守实验操作规范；

4、认真按时完成实验报告。

实验三数控车床编程指令应用练习

一、实验目的

1、练习使用数控车床编程常用指令和一些简化编程的循环指令；

2、锻炼编写零件数控车削加工程序和仿真调试程序的能力。

二、实验仪器设备

1、计算机

2、数控仿真软件

三、实验原理

给出零件图样、走刀路线和切削用量等，要求编写车床数控程序。

可以利用数控仿真软件对所编写的程序进行测试，对不能加工出目标零件的程序进行修改。

零件图见附1-3、1-4。

四、实验内容与步骤

1、零件图样分析；

2、工艺设计：

粗车次数，粗车切削参数（F,S,T）；精车参数（F,S,T）

3、编写程序

4、仿真调试

五、实验要求

1、严格遵守实验室纪律，不得在实验室嬉戏打闹；

2、不得擅自动用与实验无关的其他设备；

3、严格遵守实验操作规范；

4、认真按时完成实验报告。

实验四数控车床、铣床编程实例练习

一、实验目的

1、了解数控车床、铣床加工特点；

2、掌握常用数控车床、铣床编程指令的使用方法，增强对这些数控指令的记忆；

3、练习使用数控车床、铣床编程常用指令和一些简化编程的循环指令；

4、锻炼编写零件数控车削、铣削加工程序和仿真调试程序的能力。

二、实验仪器设备

1、计算机

2、数控仿真软件

三、实验原理

给出零件图样，要求进行零件图样分析、工艺设计、数值计算和程序编写等过程，并利用软件对所编写的程序进行测试和修改，仿真完成零件的数控车加工。

零件图见附1-5、1-6、1-7、1-8、1-9、2-1。

四、实验内容与步骤

1、零件图样分析；

2、工艺设计：

粗车次数，粗车切削参数（F,S,T）；精车参数（F,S,T）；

3、数值计算；

4、编写程序；

5、仿真调试。

五、实验要求

1、严格遵守实验室纪律，不得在实验室嬉戏打闹；

2、不得擅自动用与实验无关的其他设备；

3、严格遵守实验操作规范；

4、认真按时完成实验报告。

实验五计算机辅助编程软件操作练习

一、实验目的

1、了解计算机辅助编程软件的界面；

2、了解计算机辅助编程软件（MasterCAM）的功能；

3、掌握MasterCAM基本的操作方法；

4、熟悉利用计算机进行数控编程的过程。

二、实验仪器设备

1、计算机

2、计算机辅助编程软件（MasterCAM）

三、实验原理

MasterCAM可用于辅助编程人员编写数控程序，需要用户给出被加工零件的几何模型、设定加工参数等，然后由计算机自动生成数控程序，同时MasterCAM具备对生成的程序进行仿真验证的功能。

利用MasterCAM设计（或从其它CAD软件的设计文件中导入）被加工零件，设定加工参数，由计算机自动生成数控程序，并对生成的程序进行仿真验证。

四、实验内容与步骤

1、MasterCAM软件界面认识；

2、MasterCAM的CAD功能；

3、定义毛坯；

4、定义刀具；

5、定义加工方式、加工路径、切削参数等；

6、仿真验证走刀轨迹；

7、生成NC代码。

五、实验要求

1、严格遵守实验室纪律，不得在实验室嬉戏打闹；

2、不得擅自动用与实验无关的其他设备；

3、严格遵守实验操作规范；

4、认真按时完成实验报告。

附1-1

毛坯：

直径50ｍｍ，长度>80（150）。

刀具：

刀片类型：

D，序号：

T01，刀柄：

外圆右偏（序号１）。

对刀:

X向碰到工件，切一刀外圆，记下机械坐标（259.957），测量得到直径（49.900）相减得到圆心X坐标259.957－49.900=210.057；同时将U设０。

Z向：

碰到工件，切一刀端面，机械坐标为150.810；同时将W设０。

参考NC程序1101：

起刀点（60,100）的机械坐标为（271.057,250.810）

O1101

N10M03S800T0101

N20G50X60.0Z100.0

N30G00X30.0Z2.0

N40G01Z-20.0F0.3

N50X50.0Z-50.0

N60X60.0

N70G00X60.0Z100.0

N80M05M30

；程序号1101

；主轴正转，800r/min

；设定起刀点坐标

；快速靠近工件

；切削外圆柱面

；切削圆锥面

；退离工件

；快速回到起刀点

；程序结束

参考NC程序1102：

将G54坐标系原点设在工件右端面中心即机械坐标（210.057,150.810）处

O1102

N10M03S800T0101

N20G54

N30G00X30.0Z2.0

N40G01Z-20.0F0.3

N50X50.0Z-50.0

N60X60.0

N70G00X60.0Z100.0

N80M05M30

；程序号1102

；主轴正转，800r/min

；设定选用坐标系G54

；快速靠近工件

；切削外圆柱面

；切削圆锥面

；退离工件

；快速回到起刀点

；程序结束

附1-2

毛坯：

直径30ｍｍ，长度>40（100）

刀具：

刀片类型：

Ｃ，序号：

T01，刀柄：

外圆右偏（序号１）。

对刀:

X向碰到工件，走一刀外圆，记下机械坐标（240.550），测量得到直径（29.328）相减得到圆心X坐标240.550－29.328=211.222；同时将U设０。

Z向：

碰到工件，走一刀端面，机械坐标为100.587；同时将W设０。

参考NC程序1201：

将G55坐标系原点设在机械坐标（211.222,100.587）处

O1201

；程序号1201

N10M03S800T0101

；主轴正转，800r/min

N20G55

；设定选用坐标系G55

N30G00X32.0Z2.0

；快速靠近工件

N40G94X0Z-0.5F0.15

；车端面循环

N50G01Z-0.5

N60G90X30.0W-15.0R-5.0F0.15

；锥度循环第1刀，R指定的是半径差5

N70X25.0W-15.0R-5.0

第2刀

N80X20.0W-15.0R-5.0

第3刀

N90G00X60.0Z100.0

；快速回到起刀点

N80M05M30

；程序结束

附1-3

毛坯、刀具都选择与1-2一致，故可以不用再次对刀，直接使用已经设定的G55坐标系。

参考NC程序1301一次走刀完成加工（无法应用于加工）

O1301

；程序号1301

N10M03S800T0101

；主轴正转，800r/min

N20G55

；设定选用坐标系G55

N30G00X0Z2.0

；快速靠近工件

N40G01Z0F0.15

；进入工件

N50G03X10.0Z-2.0R7.25F0.08

；切顶部球面

N60G01W-8.0F0.15

；切Φ10圆柱面

N70X16.0W-8.0

；切削圆锥面

N80W-5.0

；切Φ16圆柱面

N90G02X26.0W-5.0R5.0F0.08

；R5圆弧

N100G01W-10.0F0.15

；切Φ26圆柱面

N110X32.0

；退离工件

N120G00X50.0Z100.0

；快速回到起刀点

N130M05M30

；程序结束

参考NC程序1302G71和G70配合使用，进行粗精加工

O1302

；程序号1302

N10M03S800T0101

；主轴正转，800r/min

N20G55

；设定选用坐标系G55

N21G00X32.0Z2.0

；循环起始点

N22G71U4.0R1.5

；设置粗车循环参数

N23G71P30Q110U1.0W1.0F0.3S500

；粗车循环

N30G00X0Z2.0

；快速靠近工件

N40G01Z0F0.15

；进入工件

N50G03X10.0W-2.0R7.25F0.08

；切顶部球面

N60G01W-8.0F0.15

；切Φ10圆柱面

N70X16.0W-8.0

；切削圆锥面

N80W-5.0

；切Φ16圆柱面

N90G02X26.0W-5.0R5.0F0.08

；R5圆弧

N100G01W-10.0F0.15

；切Φ26圆柱面

N110X32.0

；退离工件

N111G70P30Q110

；精车循环

N120G00X50.0Z100.0

；快速回到起刀点

N130M05M30

；程序结束

参考NC程序1303G72和G70配合使用，进行粗精加工

O1303

；程序号1303

N10M03S800T0101

；主轴正转，800r/min

N20G55

；设定选用坐标系G55

N21G00X32.0Z2.0

；循环起始点

N22G72W4.0R1.5

；设置粗车循环参数

N23G72P30Q110U1.0W1.0F0.3S500

；粗车循环

N30G00X32.0Z-38.0

；快速靠近工件

N40G01X26.0F0.15

；进入工件

N50W10.0

；切顶部球面

N60G03X16.0W5.0R5.0F0.08

；切Φ10圆柱面

N70G01W5.0F0.15

；切削圆锥面

N80W-5.0

；切Φ16圆柱面

N90X10.0W8.0

；R5圆弧

N100W8.0

；切Φ26圆柱面

N110G02X0Z0R7.25F0.08

；退离工件

N111G70P30Q110

；精车循环

N120G00X50.0Z100.0

；快速回到起刀点

N130M05M30

；程序结束

参考NC程序1304G73和G70配合使用，进行粗精加工

O1304

；程序号1304

N10M03S800T0101

；主轴正转，800r/min

N20G55

；设定选用坐标系G55

N21G00X32.0Z2.0

；循环起始点

N22G73U8.0W2.0R3

；设置粗车循环参数

N23G73P30Q110U1.0W1.0F0.3S500

；粗车循环

N30G00X0Z2.0

；快速靠近工件

N40G01Z0F0.15

；进入工件

N50G03X10.0W-2.0R7.25F0.08

；切顶部球面

N60G01W-8.0F0.15

；切Φ10圆柱面

N70X16W-8.0

；切削圆锥面

N80W-5.0

；切Φ16圆柱面

N90G02X26.0W-5.0R5.0F0.08

；R5圆弧

N100G01W-10.0F0.15

；切Φ26圆柱面

N110X32.0

；退离工件

N111G70P30Q110

；精车循环

N120G00X50.0Z100.0

；快速回到起刀点

N130M05M30

；程序结束

思考题：

比较采用G71和G72时，精车走刀轨迹的区别。

附1-4

M24螺纹的螺距为1.5；

毛坯：

直径30ｍｍ，长度>80（取150）

工序：

序号

内容

刀具

进给速度

（mm/r）

主轴转速

（r/min）

1

粗车Φ24外圆

T01

0.15

1000

2

精车Φ24外圆

T02

0.08

800

3

车3X2槽

T03

0.06

800

4

车螺纹

T04

1.5

300

刀具：

名称

刀号

刀片

刀柄

外圆粗车刀

T01

刀片类型：

D，序号：

１

刀柄：

外圆右偏（序号１）

外圆精车刀

T02

刀片类型：

C，序号：

１

刀柄：

外圆右偏（序号１）

车槽刀

T03

刀片类型：

车槽刀，序号：

4（宽度3.0）

刀柄：

外圆切槽柄（序号１）

螺纹车刀

T04

刀片类型：

60度螺纹刀

外螺纹柄（刀尖半径改为0.2）

M24螺纹牙深为0.974mm，分六次进给，对应的背吃刀量依次是0.8mm、0.3mm、0.3mm、0.25mm、0.2mm、0.1mm；引入距离δ1取2mm，超越距离δ2取1mm；

对刀：

T1:

X向碰到工件，走一刀外圆，机械坐标为241.107，测量得到直径29.676

相减得到圆心X坐标241.107－29.676=211.431；设U＝0

Z向：

碰到工件，走一刀端面，机械坐标为150.601；设W=0

设定坐标系（G56）:

X:

211.431Z:

150.601

离开工件，换2号刀，让刀尖接近工件边缘，换手轮进给至轻触工件

记录下U,W（-0.557,-0.406）；同样设置3号刀（-0.090,-1.245）和4号刀（-0.546,-13.721）。

将上述数据分别输入到刀具形状补正相应的位置；

参考NC程序：

01401

O1401

程序号1401

N10M03S1000T0101

；

N20G56

；G56坐标系

N30G00X35.0Z5.0

；快速接近工件

N40G90X28.0Z-33.0F0.15

；外径固定循环

N50X26.0

；外径固定循环

N60G00X100.0Z200.0T0100

N70T0202

；换精车刀

N80G00X35.0Z5.0

；快速接近工件

N90G90X24.0Z-33.0F0.08

；精车外径

N100G00X100.0Z200.0T0200

N110T0303

；换车槽刀

N120G00X35.0Z-33.0

；车槽

N130G01X20.0F0.06

N140G04X1.0

；槽底部停留1s

N150G01X30.0F0.2

N160G00X100.0Z200.0T0300

N170T0404

；换螺纹车刀

N180G00X30.0Z2.0

；靠近螺纹循环起点

N190G92X23.2Z-31.0S300F1.5

N200X22.9

N210X22.6

N220X22.35

N230X22.15

N240X22.05

N250X22.05

；车螺纹光刀

N260G00X100.0Z200.0T0400M05

N270T0101

；换T1车刀，准备下一工件加工

M280M30

思考题：

在程序中增加螺纹前导角的加工NC指令

附1-5

附1-6

附1-7

附1-8

附1-9

附2-1

附2-2