数控实验报告.docx

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数控实验报告

姓名：

学院：

班级：

班

学号：

指导老师：

姚国强

实训地点：

15号楼

一、实验目的：

“数控机床加工程序编制”（简称数控编程）课程，是机械和机电等各类专业本、专科教学计划中开设的一门应用性和实践性很强的专业课程。

学好本课程，不仅要掌握数控编程的基本理论知识和编程方法，更重要的是要通过一定的实践教学，在实践教学中运用所掌握的机械加工工艺知识、数控编程的理论知识、数控编程的方法编制零件加工程序，并完成对零件的数控加工。

采用仿真软件在计算机上进行模拟加工，是完成这一实践教学的有效手段。

因此，在各专业本、专科“数控编程”课程的教学计划中均设有“仿真实验”这一实践教学环节。

其实验的目的是：

1.学会根据数控机床加工程序编制这门课，以及所给要求编制出相应程序。

2.熟悉并学会运用计算机仿真技术，模拟数控车床、数控铣床完成零件加工的全过程；

3.为以后实际操作数控机床打下基础。

二、实验任务及要求：

1.熟悉并掌握FANUC0i系统仿真软件面板操作过程；

2.按给定车削零件图样，编制加工程序，在计算机上运用仿真软件，进行模拟加工；

3.按给定铣削零件图样，编制加工程序，在计算机上运用仿真软件，进行模拟加工；

4.按实验内容，编写实验报告。

三、实验原理：

1、宇龙数控加工仿真系统基本操作方法

.1进入数控加工仿真系统

进入宇龙数控加工仿真系统3.7版要分2步启动，首先启动加密锁管理程序，然后启动数控加工仿真系统，过程如下：

鼠标左键点击“开始”按钮，找到“程序”文件夹中弹出的“数控加工仿真系统”应用程序文件夹，在接着弹出的下级子目录中，点击“加密锁管理程序”

。

加密锁程序启动后，屏幕右下方工具栏中出现

的图表，此时重复上面的步骤，在二级子目录中点击数控加工仿真系统，系统弹出“用户登录”界面。

点击“快速登录”按钮或输入用户名和密码，再点击“登录”按钮，即可进入数控加工仿真系统。

2选择机床类型

打开菜单“机床/选择机床…”，弹出“选择机床”对话框，选择相应型号机床即可。

3工件的使用

（1）定义毛坯

打开菜单“零件/定义毛坯”或在工具条上选择

在定义毛坯对话框中，各字段的含义如下：

名字：

在毛坯名字输入框内输入毛坯名，也可使用缺省值；

形状：

在毛坯形状框内点击下拉列表，选择毛坯形状。

铣床、加工中心有两种形状的毛坯供选择，长方形毛坯和圆柱形毛坯，车床仅提供圆柱形毛坯；

材料：

在毛坯材料框内点击下拉列表，选择毛坯材料。

毛坯材料列表框中提供了多种供加工的毛坯材料，可根据需要在“材料”下拉列表中选择毛坯材料

毛坯尺寸：

点击尺寸输入框，即可改变毛坯尺寸，单位：

毫米。

完成以上操作后，按“确定”按钮，保存定义的毛坯并且退出本操作，也可按“取消”按钮，退出本操作。

（2）导出零件模型

对于经过部分加工的工件，打开菜单“文件/导出零件模型”，系统弹出“另存为”对话框，在对话框中输入文件名，按保存按钮，就可将这个未完成加工的零件保存为零件模型，可在以后放置零件时通过导入零件模型而调用

（3）导入零件模型

机床在加工零件时，除了可以使用原始的毛坯，还可以对经过部分加工的毛坯进行再加工。

经过部分加工的毛坯称为零件模型，可以通过导入零件模型的功能调用零件模型。

打开菜单“文件/导入零件模型”，若已通过导出零件模型功能保存过成型毛坯，则系统将弹出“打开”对话框，在此对话框中选择并且打开所需的后缀名为“PRT”的零件文件，则选中的零件模型被放置在工作台面上。

（4）使用夹具

在仿真铣床系统界面中，打开菜单“零件/安装夹具”命令，在“选择零件”列表框中选择已定义毛坯。

在“选择夹具”列表框中间选夹具，长方体零件可以使用工艺板或者平口钳，圆柱形零件可以选择工艺板或者卡盘。

（5）放置零件

打开菜单“零件/放置零件”命令。

（6）调整零件位置

零件放置安装后，可以在工作台面上移动。

毛坯在放置到工作台（三爪卡盘）后，系统将自动弹出一个小键盘，通过按动小键盘上的方向按钮，实现零件的平移和旋转或车床零件调头。

小键盘上的“退出”按钮用于关闭小键盘。

选择菜单“零件/移动零件”也可以打开小键盘。

4选择刀具

打开菜单“机床/选择刀具”，或者在工具条中选择“”图标，系统弹出刀具选择对话框。

1）选择车刀

①在对话框左侧排列的编号1~8中，选择所需的刀位号。

刀位号即车床刀架上的位置编号。

被选中的刀位编号的背景颜色变为蓝色；

②指定加工方式，可选择外圆加工或内圆加工；

③在刀片列表框中选择了所需的刀片后，系统自动给出相匹配的刀柄供选择；

④选择刀柄，当刀片和刀柄都选择完毕，刀具被确定，并且输入到所选的刀位中。

旁边的图片显示其适用的方式

2）刀尖半径显示刀尖半径，允许操作者修改刀尖半径，刀尖半径可以是0。

单位：

mm。

3）刀具长度显示刀具长度，允许修改刀具长度。

刀具长度是指从刀尖开始到刀架的距离。

4）输入钻头直径当在刀片中选择钻头时，“钻头直径”一栏变亮，允许输入直径。

5）删除当前刀具在当前选中的刀位号中的刀具可通过“删除当前刀具”键删除。

6）确认选刀选择完刀具，完成刀尖半径（钻头直径），刀具长度修改后，按“确认退出”键完成选刀。

或者按“取消退出”键退出选刀操作。

（2）数控铣床和加工中心选刀

1）按条件列出工具清单筛选的条件是直径和类型，具体操作方法如下：

①在“所需刀具直径”输入框内输入直径，如果不把直径作为筛选条件，请输入数字“0”。

②在“所需刀具类型”选择列表中选择刀具类型。

可供选择的刀具类型有平底刀，平底带R刀，球头刀，钻头，镗刀等。

③按下“确定”，符合条件的刀具在“可选刀具”列表中显示。

2）指定序号

在对话框的下半部中指定序号。

这个序号就是刀库中的刀位号。

铣床只有一个刀位。

卧式加工中心允许同时选择20把刀具，立式加工中心允许同时选择24把刀具

3）选择需要的刀具先用鼠标点击“已经选择刀具”列表中的刀位号，再用鼠标点击“可选刀具”列表中所需的刀具，选中的刀具对应显示在“已经选择刀具”列表中选中的刀位号所在行，按下“确定”完成刀具选择。

4）输入刀柄参数操作者可以按需要输入刀柄参数。

参数有直径和长度两个。

总长度是刀柄长度与刀具长度之和。

5）删除当前刀具按“删除当前刀具”键可删除此时“已选择的刀具”列表中光标停留的刀具。

6）确认选刀选择完刀具，按“确认”键完成选刀。

或者按“取消”键退出选刀操作。

铣床的刀具装在主轴上。

立式加工中心的刀具全部在刀库中，卧式加工中心装载刀位号最小的刀具，其余刀具放在刀架上，通过程序调用。

四、实验步骤：

一、阅读数控仿真实验练习题，进行编程。

二、上机用仿真软件进行仿真操作。

具体程序及操作步骤如下:

三、车床题目一

（1）、实验内容

如图所示，毛坯直径为φ45mm，起刀点在图示编程坐标系的P点，试运用G71，G70指令编制图示轴类零件车削加工程序。

给定切削条件是：

粗车时切深为2mm，退刀量为1mm，精车余量X方向为0.6mm（直径值），Z方向为0.3mm，主轴转速为S600r/min，进给速度为F0.15mm/r；

精车时主轴转速为S800r/min,进给速度为F0.1mm/r。

[注：

φ45外圆不加工]

（2）、零件图

（3）、程序

O0001;

N10G54G90X100.Z100.T0101;

N20G97S600M03;

N30G00X51.Z3.M08;

N40G71U2.R1.;

N50G71P60Q120U0.6W0.3F0.15;

N60G00X22.;

N70G01Z-12.F0.1S800;

N80G02X38.Z-20.I8.K0;

N90G01Z-30.;

N100X44.Z-40.;

N110Z-55.;

N120X51.;

N130G70P60Q120;

N140G00X100.Z100.T0100M09;

N150M05;

N160M30;

（4）、操作过程

1.进入宇龙数控加工仿真系统3.7版，首先启动加密锁管理程序，然后启动数控加工仿真系统。

2.打开菜单“机床/选择机床…”，或单击选择机床图标，系统弹出“选择机床”对话框。

选择数控系统FANUC0i的车床，选择标准（平床身前置刀架），按“确定”按钮，系统即可切换到车床仿真加工界面。

3.打开菜单“零件/定义毛坯”，或单击定义毛坯图标，系统弹出“定义毛坯”对话框，点击尺寸输入框，改变毛坯尺寸为φ45×150mm，按“确定”按钮，保存定义的毛坯并且退出本操作。

4.打开菜单“零件/放置零件”，或单击放置零件图标，系统弹出“选择零件”对话框，在列表中点击所需的零件，选中的零件信息加亮显示，按下“安装零件”按钮，系统自动关闭对话框，零件将被放到机床上。

5.毛坯在放置到工作台（三爪卡盘）后，系统将自动弹出一个小键盘，通过按动小键盘上的方向按钮，实现零件的平移和旋转或车床零件调头。

再按小键盘上的“退出”按钮，关闭小键盘。

6.打开菜单“机床/选择刀具”，或单击选择刀具图标，系统弹出“车刀选择”对话框。

选择外圆加工，刀片D55°，刀柄93°，修改刀尖半径为0，按“确认退出”按钮，完成选刀。

7.点击机床操作面板中“紧急停止”，“启动”操作按钮，加载驱动，当“机床电机”和“伺服控制”指示灯亮，表示机床已被激活。

在回零指示状态下（回零模式），选择机床操作面板上的“X轴”、“Z轴”，点击“+”按钮，此时X轴、Z轴将回零，当回到机床参考点时，相应操作面板上“X原点灯”、“Z原点灯”的指示灯亮。

8.点击机床操作面板中“手动”操作按钮，将机床切换到JOG状态，进入“手动”方式，点击MDI键盘的“POS”按钮，LCD显示刀架在机床坐标系中的坐标值，将刀具移近零件毛坯，准备对刀。

（1）.点击“主轴正转”按钮，使主轴转动，点击“Z轴”，“-”负向移动按钮，用刀具试切工件外圆。

然后，点击“+”正向移动按钮，Z向退刀，将刀具退离零件毛坯。

记下LCD界面上显示的X绝对坐标为X1=255.733mm。

点击“主轴停止”按钮，使主轴停止转动，点击菜单“测量/剖面图测量…”，点击试切外圆时所切线段，记下测量对话框中对应线段的X值（试切外圆的直径）为X2=44.367mm。

此时，工件中心轴线X的坐标值即为X1-X2，记为X=211.366mm。

（2）.同理，刀具移动在切右端面的位置，试切端面，切完后，Z向不动，沿X退刀，同时记下此时的Z坐标值，记为Z=147.483mm。

（3）.点击MDI键盘的“OFFSETSETING”按钮,进入参数设置画面，点击“坐标系”软键，进入坐标系设定画面，将通过对刀得到的坐标值（X、Z）输入G54坐标系。

9.点击机床操作面板中“编辑”操作按钮,再点击MDI键盘的“PROG”按钮,输入O2;G01X100.Z100.;再点击机床操作面板中“自动运行”，“循环启动”操作按钮，将刀具移动到刀具起点。

10.点击机床操作面板中“编辑”操作按钮,再点击MDI键盘的“PROG”按钮。

打开菜单“机床/DNC传送…”，在打开文件对话框中选取文件。

在文件名列表框中选中文件O1，按“打开”确认。

按LCD画面软键“[（操作）]”，再点击画面软键向右，再按画面“[READ]”对应软键。

在MDI键盘在输入文件名O1。

点击画面“[EXEC]”对应软键，即输入预先编辑好的车削加工程序，并在LCD显示。

11.点击机床操作面板中“自动运行”操作按钮，点击MDI键盘的“CUSFOMGRAPH”按钮，程序执行转入检查运行轨迹模式；再点击机床操作面板中“循环启动”操作按钮，即可观察数控程序的运行轨迹。

12.点击MDI键盘的“CUSFOMGRAPH”按钮，再点击机床操作面板中“循环启动”操作按钮，即可加工零件。

四、车床题目二

（1）、实验内容

如图所示，毛坯直径为φ45mm，起刀点在图示编程坐标系的P点，试运用G71，G70指令编制图示轴类零件车削加工程序。

给定切削条件是：

粗车时切深为2mm，退刀量为1mm，精车余量X方向为0.6mm（直径值），Z方向为0.3mm，主轴转速为S600r/min，进给速度为F0.15mm/r；

精车时主轴转速为S800r/min,进给速度为F0.1mm/r。

[注：

φ45外圆不加工]

（2）、零件图

（3）、程序

O0002;

N10G50X100.Z100.T0101;

N20G90G97S600M03;

N30G00X51.Z3.M08;

N40G71U2.R1.;

N50G71P60Q140U0.6W0.3F0.15;

N60G00X20.;

N70G01Z-15.F0.1S800;

N80G03X30.Z-20.I0K-5.;

N90G01Z-35.;

N100X34.Z-47.;

N110Z-57.;

N120G02X44.Z-62.I5.K0;

N130G01Z-78.;

N140X51.;

N150G70P60Q140;

N160G00X100.Z100.T0100M09;

N170M05;

N180M30;

（4）、操作过程

1.进入宇龙数控加工仿真系统3.7版，首先启动加密锁管理程序，然后启动数控加工仿真系统。

2.打开菜单“机床/选择机床…”，或单击选择机床图标，系统弹出“选择机床”对话框。

选择数控系统FANUC0i的车床，选择标准（平床身前置刀架），按“确定”按钮，系统即可切换到车床仿真加工界面。

3.打开菜单“零件/定义毛坯”，或单击定义毛坯图标，系统弹出“定义毛坯”对话框，点击尺寸输入框，改变毛坯尺寸为φ45×150mm，按“确定”按钮，保存定义的毛坯并且退出本操作。

4.打开菜单“零件/放置零件”，或单击放置零件图标，系统弹出“选择零件”对话框，在列表中点击所需的零件，选中的零件信息加亮显示，按下“安装零件”按钮，系统自动关闭对话框，零件将被放到机床上。

5.毛坯在放置到工作台（三爪卡盘）后，系统将自动弹出一个小键盘，通过按动小键盘上的方向按钮，实现零件的平移和旋转或车床零件调头。

再按小键盘上的“退出”按钮，关闭小键盘。

6.打开菜单“机床/选择刀具”，或单击选择刀具图标，系统弹出“车刀选择”对话框。

选择外圆加工，刀片D55°，刀柄93°，修改刀尖半径为0，按“确认退出”按钮，完成选刀。

7.点击机床操作面板中“紧急停止”，“启动”操作按钮，加载驱动，当“机床电机”和“伺服控制”指示灯亮，表示机床已被激活。

在回零指示状态下（回零模式），选择机床操作面板上的“X轴”、“Z轴”，点击“+”按钮，此时X轴、Z轴将回零，当回到机床参考点时，相应操作面板上“X原点灯”、“Z原点灯”的指示灯亮。

8.点击机床操作面板中“手动”操作按钮，将机床切换到JOG状态，进入“手动”方式，点击MDI键盘的“POS”按钮，LCD显示刀架在机床坐标系中的坐标值，将刀具移近零件毛坯，准备对刀。

（1）.点击“主轴正转”按钮，使主轴转动，点击“Z轴”，“-”负向移动按钮，用刀具试切工件外圆。

然后，点击“+”正向移动按钮，Z向退刀，将刀具退离零件毛坯。

记下LCD界面上显示的X绝对坐标为X1=256.333mm。

点击“主轴停止”按钮，使主轴停止转动，点击菜单“测量/剖面图测量…”，点击试切外圆时所切线段，记下测量对话框中对应线段的X值（试切外圆的直径）为X2=44.967mm。

此时，工件中心轴线X的坐标值即为X1-X2，记为X=211.366mm。

（2）.同理，刀具移动在切右端面的位置，试切端面，切完后，Z向不动，沿X退刀，同时记下此时的Z坐标值，记为Z=147.500mm。

（3）.点击MDI键盘的“OFFSETSETING”按钮,进入参数设置画面，点击“坐标系”软键，进入坐标系设定画面，将通过对刀得到的坐标值（X、Z）输入G54坐标系。

9.点击机床操作面板中“编辑”操作按钮,再点击MDI键盘的“PROG”按钮,输入O3;G01X100.Z100.;再点击机床操作面板中“自动运行”，“循环启动”操作按钮，将刀具移动到刀具起点。

10.点击机床操作面板中“编辑”操作按钮,再点击MDI键盘的“PROG”按钮。

打开菜单“机床/DNC传送…”，在打开文件对话框中选取文件。

在文件名列表框中选中文件O2，按“打开”确认。

按LCD画面软键“[（操作）]”，再点击画面软键向右，再按画面“[READ]”对应软键。

在MDI键盘在输入文件名O2。

点击画面“[EXEC]”对应软键，即输入预先编辑好的车削加工程序，并在LCD显示。

11.点击机床操作面板中“自动运行”操作按钮，点击MDI键盘的“CUSFOMGRAPH”按钮，程序执行转入检查运行轨迹模式；再点击机床操作面板中“循环启动”操作按钮，即可观察数控程序的运行轨迹。

12.点击MDI键盘的“CUSFOMGRAPH”按钮，再点击机床操作面板中“循环启动”操作按钮，即可加工零件。

五、铣床题目一

（1）、实验内容

如图所示，毛坯尺寸为140×100×50，起刀点位置在编程坐标系的（0，0，20）处，按图示的走刀路线ABCDEFGA编制铣削加工程序。

选用φ20mm的键槽铣刀，F60mm/min,S750r/min。

（2）、零件图

（3）、程序

O0003

N10G90G94G54G01X0Y0Z20.F60

N20M03S750

N30G00X-100.Y-100.

N40Z-3M08

N50G41G01X0.Y-25.D01

N60G01X20.

N70X20.Y62.

N80G02X44.Y86.I24.J0

N90G01X96.Y86.

N100G03X120.Y62.I24.J0

N110G01X120.Y40

N120G01X100.Y14.

N130X0.

N140Y0.

N150X115.

N160X140.Y25.

N170Y15.

N180X135.Y0

N190G40Z20.M09

N200G00X0Y0M05

N210M30

（4）、操作过程

1.进入宇龙数控加工仿真系统3.7版，首先启动加密锁管理程序，然后启动数控加工仿真系统。

2.打开菜单“机床/选择机床…”，或单击选择机床图标，系统弹出“选择机床”对话框。

选择数控系统FANUC0i的铣床，选择标准，按“确定”按钮，系统即可切换到铣床仿真加工界面。

3.打开菜单“零件/定义毛坯”，或单击定义毛坯图标，系统弹出“定义毛坯”对话框，点击尺寸输入框，改变毛坯尺寸为140×100×100mm，按“确定”按钮，保存定义的毛坯并且退出本操作。

打开菜单“零件/安装夹具”，或单击夹具图标，系统弹出“选择夹具”对话框。

在“选择零件”列表框中选择已定义毛坯。

在“选择夹具”列表框中选择平口钳，按“确定”按钮。

4.打开菜单“零件/放置零件”，或单击放置零件图标，系统弹出“选择零件”对话框，在列表中点击所需的零件，选中的零件信息加亮显示，按下“安装零件”按钮，系统自动关闭对话框，零件将被放到机床上。

5.毛坯在放置到工作台（三爪卡盘）后，系统将自动弹出一个小键盘，通过按动小键盘上的方向按钮，实现零件的平移和旋转。

再按小键盘上的“退出”按钮，关闭小键盘。

6.打开菜单“机床/基准工具…”，或单击基准工具图标，系统弹出“基准工具”对话框。

选择φ14×75mm的刚性芯棒基准工具，按“确定”按钮，刚性芯棒基准工具被放到机床上。

7.点击机床操作面板中“紧急停止”，“启动”操作按钮，加载驱动，当“机床电机”和“伺服控制”指示灯亮，表示机床已被激活。

在回零指示状态下（回零模式），选择机床操作面板上的“X轴”、“Y轴”、“Z轴”，点击“+”按钮，此时X轴、Y轴、Z轴将回零，当回到机床参考点时，相应操作面板上“X原点灯”、“Y原点灯”、“Z原点灯”的指示灯亮。

8.点击机床操作面板中“手动”操作按钮，将机床切换到JOG状态，进入“手动”方式，点击MDI键盘的“POS”按钮，LCD显示刀架在机床坐标系中的坐标值，将零件毛坯移近基准工具，准备刚性芯棒采用检查塞尺松紧的方式对刀。

（1）.利用机床操作面板上的选择轴按钮，单击选择“X轴”，再通过轴移动键“+”，“-”，采用点动方式移动机床，将装有基准工具的机床主轴在X方向上移动到工件左侧，借助“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等工具，调整工作区大小到工件左侧的大致位置。

取正向视图，点击菜单“塞尺检查/1mm”，安装塞尺。

（2）.点击机床操作面板上“手动脉冲”按钮，切换到手轮方式，点击操作面板右下角的“H”拉出手轮，选中X轴，调整手轮倍率。

按鼠标右键为主轴向X轴“－”方向运动，按鼠标左键为主轴向X轴“+”方向运动，如此移动芯棒，使得提示信息对话框显示“塞尺检查的结果：

合适”。

（3）.记下塞尺检查结果为“合适”时LCD界面中显示的X坐标值，此为基准工具中心的X坐标，记为X1=-578.000mm；将基准工件直径记为X2=14.000mm，将塞尺厚度记为X3=1.000mm，则：

工件上表面左下角的X向坐标为：

基准工具中心的X坐标+基准工具半径+塞尺厚度，即：

X=X1+X2/2+X3=-578+7+1=-570mm。

（4）.在不改变Z向坐标的情况下，将刚性芯棒在JOG手动方式下移动到零件的前侧，同理可得到工件上表面左下角的Y坐标：

Y=Y1+Y2/2+Y3=-473+7+1=-465mm。

9.打开菜单“机床/选择刀具”，或单击选择刀具图标，选择φ20mm的键槽铣刀，按“确定”按钮。

点击机床操作面板中“手动”操作按钮，将机床切换到JOG状态，进入“手动”方式，为主轴装上实际加工刀具，点击MDI键盘的“POS”按钮，LCD显示刀架在机床坐标系中的坐标值。

利用机床操作面板上的选择轴按钮，单击选择“Z轴”，再通过轴移动键“+”，“-”，采用点动方式移动机床，将装有刀具的机床主轴在Z方向上移动到工件上表面的大致位置。

类似在X，Y方向对刀的方法进行塞尺检查，得到“塞尺检查：

合适”时Z的坐标值，记为Z1=-247.000mm。

则相应刀具在工件上表面中心的Z坐标值为：

Z=Z1－塞尺厚度=-247-1=-248mm。

点击MDI键盘的“OFFSETSETING”按钮,进入参数设置画面，输入刀具半径补偿D01=10.000mm,再点击“坐标系”软键，进入坐标系设定画面，将通过对刀得到的坐标值（X、Y、Z）输入G54坐标系。

10.点击机床操作面板中“编辑”操作按钮,再点击MDI键盘的“PROG”按钮,输入O4;G01X0Y0Z20.;再点击机床操作面板中“自动运行”，“循环启动”操作按钮，将刀具移动到刀具起点。

11.点击机床操作面板中“编辑”操作按钮,再点击MDI键盘的“PROG”按钮。

打开菜单“机床/DNC传送…”，在打开文件对话框中选取文件。

在文件名列表框中选中文件O3，按“打开”确认。

按LCD画面软键“[（操作）]”，再点击画面软键向右，再按画面“[READ]”对应软键。

在MDI键盘在输入文件名O3。

点击画面“[EXEC]”对应软键，即输入预先编辑好的铣削加工程序，并在LCD显示。

12.点击机床操作面板中“自动运行”操作按钮，点击MDI键盘的“CUSFOMGRAPH”按钮，程序执行转入检查运行轨迹模式；再点击机床操