数控铣床实训指导书范本.docx

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荆州市工业学校

数

控

铣

床

实训指导书

湖北省荆州市工业学校

数控教研室

2009年1月

项目一安全教育………………………………………………………………5

项目二数控铣床基本操作……………………………………………………7

项目三数控铣的对刀练习……………………………………………………15

项目四简单沟槽加工…………………………………………………………16

项目五圆弧铣削的应用………………………………………………………19

项目六半径补偿的运用………………………………………………………22

项目七子程序的使用…………………………………………………………25

项目八镜像、旋转和缩放功能练习…………………………………………28

项目九孔加工………………………………………………………………32

项目十综合件加工……………………………………………………………37

附表１综合图库………………………………………………………………40

附表２数控加工工序卡………………………………………………………42

附表３实训报告………………………………………………………………43

前言

《数控铣加工工艺与编程》实训指导书是数控技术专业的主干专业实训课程。

我校根据实际岗位对人才的知识结构和能力结构的需要，大胆突破了传统的学科界限，对传统的数控铣编程和数控加工工艺课程实训教学内容进行整合后，形成了全新的教学方式。

本书着重体现对学生能力的培养。

在实施教学的过程中，体现以学生为主体的教学理念，重视学生动手能力和创新精神的培养；将理论教学和实训教学有机结合；紧跟国内外先进技术发展趋势，不断在教学内容中引入新技术、新工艺、新方法；通过数控机床的操作实训，使学生具备工艺处理与编程的能力及对零件进行数控加工的实践技能。

根据学校课程体系的改革需要，突出实践教学环节在课程教学过程中的重要作用，强化对学生动手能力的培养，使学生适应当前工作岗位的能力需求，特编写本实训指导书。

本实训指导书主要用于数控技术专业的实习、实训等实践教学，教学推荐时间四十课时，不同学制的学生实践内容、要求可适当增减。

本书编写过程中，得到了学校领导的大力支持，在此深表感谢。

因编者水平和经验有限，本书难免有不妥或错误之处，敬请批评指正。

数控教研室

2009年元月

绪论

一、实训目的

通过实训使学生了解数控机床对零件加工的基本过程和一些常见的工艺知识，掌握数控铣床和加工中心的功能及其操作使用方法，掌握常用功能代码的作用，学会简单零件的手工编程方法，理解数控加工中的编程坐标系（工件坐标系）与机床坐标系之间的关系，掌握工件装夹及对刀方法，加深有关刀具知识和加工工艺知识的理解。

实训过程中，通过接受有关的生产劳动纪律及安全生产教育，培养学生良好的职业素质，使学生适应当前工作岗位的能力需求。

实训的基本目的在于训练学生的实际操作技能，以数控加工操作中级工技能等级鉴定要求为依据。

二、实训要求

1、要求每一个学生都能独立并熟练地操作数控机床，完成要求的有关课题。

2、按照指导书中的课题要求，进行编程与加工，训练学生的手工编程与实际操作技能。

3、每个学生独立完成实训报告的撰写，写出自己的实训体会，实训总结。

三、考核方式

1.考查的依据是：

实训中的表现，出勤情况，对实训相关知识的掌握程度，实际操作技术的熟练程度，分析问题和解决问题的能力，加工工件的质量，以及对设备工具维护的情况，实训报告的编写水平等。

2.根据考勤、过程考核确定平时成绩、实训报告等三部分确定最后成绩，比重分别为20％、70％、10％。

3.成绩评定可分为优、良、及格、不及格。

项目一安全教育

项目目标:

学习数控铣床安全操作的一些基本章程。

学会文明实习和安全操作技能。

项目要求：

认识数控铣床安全操作的重要性。

学习对实习报告填写的一些相应要求。

任务一：

数控铣床安全技术操作规程的学习

数控铣床安全技术操作规程

一、学生进入进入数控铣实习车间后，要穿工作服、袖口要扎紧；女同学必戴帽子，把长发纳入帽内；禁止穿高跟鞋、拖鞋、裙子、短裤。

二、进入数控实习现场后，应服从安排，听从指挥，不得擅自启动或操作数控系统与机床。

三、不得在实习现场嬉戏、打闹及进行任何与实习无关的活动，以保证实习正常有序进行。

四、学生编完程序必须经指导教师认可后方可使用，将程序输入机床后，须先进行图形模拟，准确无误后再进行机床试运行，并且刀具应离开工作端面200mm以上。

五、学生必须在操作步骤完全清楚时，才可进行操作，不准戴手套操作，遇到问题立即向教师询问，禁止在不知道规程的情况下进行尝试性操作，操作中如果机床出现异常，必须立即向指导教师报告。

六、操作机床前应检查机床各功能按键的位置是否正确，并关闭好防护门。

七、加工过程中要认真观察切削以及冷却情况，确保机床刀具正常运行。

八、在测量工件尺寸时，要等机床完全停止，主轴停转后方可进行测量，以免发生事故。

九、机床自动加工运行中，非操作者不容许动机床控制面板。

十、观看演示和操作的同学应保持安全距离，严禁后排同学推拥前面的同学。

十一、关机时，要等主轴停转三分钟后方可关机。

十二、实习完成后，所有功能键应处在复位位置，工作台处于机床正中，加润滑；按照关机步骤正确关机。

并清理机床、打扫机床及周围环境卫生。

数控实训中心

任务二：

数控实训中心实训流程

为了进一步规范学生实训管理制度，搞高实习质量，安全实训。

特拟定以下实习流程细则，所有实验实习人员必须严格遵守。

所有实习学生必须整队进入实习场所。

在学生进入实习现场前实习指导老师必须进行例行安全检查。

（电源检查、机床状态检查、工具及工件检查、学生安全检查）

进入现场后要有课前三分钟（课前唱歌、老师行上课礼、点名）

课前现场安全教育

例行安全教育：

实习管理相关规定

（只允许一个人操作机床、当其它人在进行工件的装夹时或进行测量时任何人不允许触摸键盘突发安全教育、对上次实习中的安全问题反馈给学生）。

当发生安全事故时的紧急处理办法。

（触电、火情、有学生受伤等）

当安全教育完后采用分组教学。

在实习过程中实习老师要随时巡查排除安全隐患（学生实习纪律维持）

做好学生的实习成绩记载。

（必须当场如实记载）

当实习结束后老师必须点名并总结（并做实验总结，好的表扬、不好的要提出批评）行下课礼。

安排好清洁人员并纳入考核。

任务三：

安全事例的讲解

课后思考题：

1.谈下自己对安全教育后的感悟?

项目二数控铣床基本操作

项目目标:

了解数控铣床加工原理与基本结构。

掌握数控铣床面板的六种操作方式（手动,增量,编辑,自动,MDI,回零）。

学习数控铣床基本维护要求。

项目要求：

1.严格按照数控铣床的操作规程进行操作。

2.严格遵守实训室的各项规定。

3.对操作有疑问时要先向指导老师请教后方可进行操作。

任务一:

基本面板的学习（以华中系统为例）

华中数控标准铣床、车床和卧式加工中心面板

1.CRT显示

2.横排软键

3.操作区

4.键盘

5.打开/关闭键盘

6.打开手轮

7.紧急停止按钮

一、实训步骤

1.开机

检查急停按钮是否松开至状态，若未松开，点击急停按钮，将其松开。

2.回零操作

检查操作面板上回零指示灯是否亮，若指示灯亮，则已进入回零模式；若指示灯不亮，则点击按钮，使回零指示灯亮，转入回零模式。

在回零模式下，点击控制面板上的按钮，此时X轴将回零，CRT上的X坐标变为“0.000”。

同样，分别再点击，，可以将Y、Z轴回零。

（车床只有X,Z轴）此时CRT界面如图2-1所示

图2-1CRT界面上的显示值

3.手动操作

点击按钮，切换机床进入手动模式

按住X,Y,Z的控制按钮、、，迅速准确地将机床移动到指定位置，根据需要加工零件

点击按钮，来控制主轴的转动、停止。

注：

刀具切削零件时，主轴需转动。

加工过程中刀具与零件发生非正常碰撞后（非正常碰撞包括车刀的刀柄与零件发生碰撞；铣刀与夹具发生碰撞等），系统弹出警告对话框，同时主轴自动停止转动，调整到适当位置，继续加工时需再次点击或按钮，使主轴重新转动。

4.增量方式

在手动/连续加工或在对刀时，需精确调节机床时，可用增量方式调节机床。

可以用点动方式精确控制机床移动，点击增量按钮，切换机床进入增量模式，表示点动的倍率，分别代表0.001毫米，0.01毫米，0.1毫米，1毫米，同样也是配合移动按钮、、来移动机床，

也可采用手轮方式精确控制机床移动，点击按钮，显示手轮，选择旋钮和手轮移动量旋钮，调节手轮，进行微调使机床移动达到精确。

点击按钮，来控制主轴的转动、停止。

注：

使用点动方式移动机床时，手轮的选择旋钮需置于OFF档

5.MDI操作方式

检查控制面板上按钮指示灯是否变亮，若未变亮，点击按钮，使其指示灯变亮，进入自动加工模式。

起始状态下按软键，进入MDI编辑状态。

在下级子菜单中按软键，进入MDI运行界面。

如图2-2、2-3所示

图2-2图2-3

点击MDI键盘将所需内容输入到输入域中，可以作取消、插入、删除等修改操作。

输入指令字信息后按键，对应数据显示在窗口内

输入数据后，软键变为有效，按此键可清除当前输入的所有字段，清除后此软键无效，

输入完后，按“循环启动”按键，系统开始运行输入的MDI指令，界面变成如图所示3-8-2的界面，其中显示区根据选择的显示模式的不同显示不同的内容。

运行完毕后，或在运行指令过程中按软键中止运行后，返回到如图3-8-1所示界面，且清空数据。

按软键可退回到MDI主菜单。

注：

可重复输入多个指令字，若重复输入同一指令字，后输入的数据将覆盖前输入的数据，重复输入M指令也会覆盖以前的输入。

若输入无效指令，系统显示警告对话框，按回车或ESC或取消警告。

6.编辑操作方式

⑴选择编辑数控程序

①选择磁盘程序

按软键，根据弹出的菜单按软键F1，选择“显示模式”，根据弹出的下一级子菜单再按软键F1，选择“正文”

按软键，进入程序编辑状态。

在弹出的下级子菜单中，按软键，弹出菜单“磁盘程序；当前通道正在加工的程序”，按软键F1或用方位键将光标移到“磁盘程序”上，再按确认，则选择了“磁盘程序”，弹出如图2-4所示的对话框。

图2-4

点击控制面板上的键，使光标在各text框和命令按钮间切换。

光标聚焦在“文件类型”text框中，点击按钮，可在弹出的下拉框中通过选择所需的文件类型，也可按键可输入所需的文件类型；光标聚焦在“搜寻”text框中，点击按钮，可在弹出的下拉框中通过选择所需搜寻的磁盘范围，此时文件名列表框中显示所有符合磁盘范围和文件类型的文件名。

光标聚焦在文件名列表框中时，可通过选定所需程序，再按键确认所选程序；也可将光标聚焦“文件名”text框中，按键后可输入所需的文件名，再按键确认所选程序。

②选择当前正在加工的程序

按软键，根据弹出的菜单按软键F1，选择“显示模式”，根据弹出的下级子菜单再按软键F1，选择“正文”

按软键，进入程序编辑状态。

在弹出的下级子菜单中，按软键，弹出菜单“磁盘程序；当前通道正在加工的程序”

按软键F2或用方位键将光标移到“当前通道正在加工的程序”上，再按确认，则选择了“当前通道正在加工的程序”，此时CRT界面上显示当前正在加工的程序

如果当前没有正在加工的程序，则弹出如图2-5所示的对话框，按确认

图2-5

⑵新建一个数控程序

若要创建一个新的程序，则在“选择编辑程序”的菜单中选择“磁盘程序”，在文件名栏输入新程序名（不能与已有程序名重复），按键即可，此时CRT界面上显示一个空文件，可通过MDI键盘输入所需程序

⑶程序编辑

选择了一个需要编辑的程序后，在“正文”显示模式下，可根据需要对程序进行插入，删除，查找替换等编辑操作

移动光标选定了需要编辑的程序，光标停留在程序首行首字符前，点击方位键，使光标移动到所需的位置

插入字符将光标移到所需位置，点击控制面板上的MDI键盘，可将所需的字符插在光标所在位置

删除字符在光标停留处，点击按钮，可删除光标前的一个字符；点击按钮，可删除光标后的一个字符；按软键，可删除当前光标所在行

查找按软键，在弹出的对话框中通过MDI键盘输入所需查找的字符，按键确认，立即开始进行查找

若找到所需查找的字符，则光标停留在找到的字符前面；若没有找到所需查找的字符串，则弹出“没有找到字符串xxx”的对话框，按确认

替换按软键，在弹出的对话框中输入需要被替换的字符，按键确认，在接着弹出的对话框中输入需要替换成的字符，按键确认，弹出如图2-6的对话框，点击键则进行全文替换；点击键则根据如图2-7所示的对话框选择是否进行光标所在处的替换。

注：

如果没有找到需要替换的字符串，将弹出“没有找到字符串xxx”的对话框，按确认

图2-6　　　　　　　　　　　　　　图2-7

⑷保存程序

编辑好的程序需要进行保存或另存为操作，以便再次调用。

保存文件对数控程序作了修改后，软键“保存文件”变亮，按软键，将程序按原文件名，原文件类型，原路径保存

另存为文件按软键，在弹出的如图2-8所示的对话框中。

图2-8图2-9

点击控制面板上的键，使光标在各text框和命令按钮间切换。

光标聚焦在“文件名”的text框中，按键后，通过控制面板上的键盘输入另存为的文件名；

光标聚焦在“文件类型”的text框中，按键后，通过控制面板上的键盘输入另存为的文件类型；或者点击按钮，可在弹出的下拉框中通过选择所需的文件类型，

光标聚焦在“搜寻”的text框中，点击按钮，可在弹出的下拉框中通过选择另存为的路径。

按键确定后，此程序按输入的文件名，文件类型，路径进行保存

⑸文件管理

按软键，可在弹出的菜单中选择对文件进行新建目录，更改文件名，删除文件，拷贝文件的操作

新建目录按软键，根据弹出的菜单，按软键F1,选择“新建目录”，在弹出的对话框（如图2-9所示）中输入所需的新建的目录名（方法同选择磁盘程序）

更改文件名按软键，根据弹出的菜单，按软键F2,选择“更改文件名”，弹出如图2-10的对话框中。

图2-10图2-11

点击控制面板上的键，使光标在各text框和命令按钮键切换，光标聚焦在文件名列表框中时，可通过选定所需改名的程序；光标聚焦在“文件名”text框中，按键可输入所需更改的文件名，输入完成后按键确认。

在接着弹出的对话框中（如图2-11），在控制面板上按键，使光标在各text框和命令按钮间切换，光标聚焦在“文件名”的text框中，按键后，通过控制面板上的键盘输入更改后的文件名，按键确认，即完成更改文件名

拷贝文件按软键，根据弹出的菜单，按软键F3,选择“拷贝文件”在弹出的对话框中输入所需拷贝的源文件名，按键确认，在接着弹出的对话框中，输入要拷贝的目标文件名，按键确认，即完成拷贝文件（操作类似更改文件名）

删除文件按软键，根据弹出的菜单，按软键F4,选择“删除文件”在弹出的对话框中输入所需删除的文件名，按键确认，弹出如图2-12所示的确认的对话框，按确认；按取消。

图2-12

7.自动操作方式

⑴自动加工流程

检查机床是否回零，若未回零，先将机床回零。

检查控制面板上按钮指示灯是否变亮，若未变亮，点击按钮，使其指示灯变亮，进入自动加工模式。

按软键，切换到自动加工状态。

在弹出的下级子菜单中按软键，可选择磁盘程序或正在编辑的程序，在弹出的对话框中选择需要的数控程序。

点击按钮，则开始进行自动加工；

⑵中断运行

按软键，可使数控程序暂停运行。

同时弹出如图2-13所示的对话框，按表示确认取消当前运行的程序，则退出当前运行的程序；按表示当前运行的程序不被取消，当前程序仍可运行，点击按钮，数控程序从当前行接着运行。

注：

停止运行在程序校验状态下无效

退出了当前运行的程序后，需按软键，根据弹出的对话框，如图2-14所示，按或，确认或取消，确认后，点击按钮，数控程序从开始重新运行；

图2-13图2-14

⑶急停

按下急停按钮，数控程序中断运行，继续运行时，先将急停按钮松开，再按按钮，余下的数控程序从中断行开始作为一个独立的程序执行。

注：

在调用子程序的数控程序中，程序运行到子程序时按下急停按钮，数控程序中断运行，主程序运行环境被取消。

将急停按钮松开，再按按钮，数控程序从中断行开始执行，执行到子程序结束处停止。

相当于将子程序视作独立的数控程序。

⑷自动/单段方式

跟踪数控程序的运行过程可以通过单段执行来实现。

检查机床是否回零，若未回零，先将机床回零。

检查控制面板上按钮指示灯是否变亮，若未变亮，点击按钮，使其指示灯变亮，进入自动加工模式。

按软键，切换到自动加工状态。

在弹出的下级子菜单中按软键，可选择磁盘程序或正在编辑的程序，在弹出的对话框中选择需要的数控程序。

点击按钮，则开始进行自动/单段加工；

注：

自动/单段方式执行每一行程序均需点击一次按扭

任务二、数控铣床维护的学习

一.任务内容

注意事项

回参考点时应先走Z轴，待提升到一定高度后再走向X、Y轴，以免碰撞刀、夹具；

手动或自动移动过程中若出现超程报警，必须转换到“手动”方式，然后按住“超程解除”，待屏幕显示由“急停”→“复位”→“正常”后，再按住反方向轴移动按钮，退出超程位

项目三数控铣的对刀练习

项目目标:

进一步熟悉数控铣床的基本操作。

理解数控铣床的对刀及其原理。

掌握数控铣床加工的对刀操作方法及G54工件坐标系的建立。

项目要求:

严格按照数控铣床的操作进行操作,不许带手套进行操作，长发者要带帽子。

对操作有疑问时要先向指导老师请教后方可进行操作。

掌握试切法对刀的步骤,并能理解对刀的原理。

掌握工件找正方法。

项目练习步骤

X－Y向对刀：

用刀具先靠工件一侧,然后记住此时刀具在机床坐标系中的位置;提刀至安全高度,再去靠工件另一侧,同时也记住此时刀具在机床坐标系中的位置,通过两点间的计算算出此时中间点机床坐标系中的位置,最后通过增量方式将刀具移动到工件中间点位置上并通过相应的操作设定工件坐标系。

图3-1X-Y向对刀

Z向对刀:

用到轻碰工件的上表面然后通过相应的操作设定工件坐标系

验证对刀的正确性.

课后思考

对刀操作的目的是什么?

是不是所有的零件都要对顶分中来对刀?

请说明自己的意见?

G92与G54的区别?

项目四简单沟槽加工

项目目标：

了解数控铣削加工特点。

正确应用数控铣削编程知识进行编程加工。

正确应用直线铣削指令进行实践加工。

项目要求：

熟练并巩固数控铣床对刀操作。

认真仔细地进行安全的操作加工出零件。

严格按照数控铣床的操作规程进行操作，防止人身、设备事故的发生。

在自动加工前应由实习指导教师检查各项调试是否正确方可进行加工。

任务一：

菱形沟槽零件的加工

实训内容与要求：

如下图所示：

零件材料为方木板，需要加工出图样中的环形沟槽。

加工步骤：

图样的分析：

零件的菱形沟槽中心线由49.5mm×49.5mm的直线组成，菱形沟槽宽为10mm，深为5mm。

并有一个与它相通的宽10mm沟槽。

工艺与工装分析：

采用台虎钳装夹，五点定位。

在一次加工中加工出所有的加工内容（本次实训不考虑加工的精度，可以不选择粗、精加工沟槽）。

刀具选择：

采用φ10mm键槽铣刀加工。

选择切削用量：

主轴转速：

n=1000r/min

进给量：

f=150mm/min

编程环节（此环节由学生自主完成，老师可以适当点评）

注意事项：

选择合理的走刀路线。

刀具在加工过程中要注意刀具与夹具之间的干涉。

遇到紧急问题是要及时拍下急停，并向指导老师汇报。

任务二：

六边形槽零件的加工

一.实训内容与要求：

如下图所示：

零件材料为方木板，需要加工出图样中的环行沟槽。

二.加工步骤：

1.图样的分析：

零件的六边形沟槽中心线外截圆半径为30mm，沟槽宽为12mm，深为10mm。

并有四个与它相通的宽40mm沟槽。

2.工艺与工装分析：

采用台虎钳装夹，五点定位。

在一次装夹中完成所有的加工。

可以首先加工六边形沟槽,然后在分别加工四个40mm宽的直槽。

刀具选择：

采用φ12mm键槽铣刀加工。

3.选择切削用量：

主轴转速：

n=1000r/min

进给量：

f=150mm/min

三.编程环节（此环节由学生自主完成，老师可以适当点评）

四.注意事项：

1.选择合理的走刀路线。

2.刀具在加工过程中要注意刀具与夹具之间的干涉。

3.遇到紧急问题是要及时拍下急停，并向指导老师汇报。

4.在加工六边形沟槽的时候每次的切削深度不能太深。

课后思考题

通过此次实训，大家可以谈下对数控铣削特点的认识?

通过观察,大家发觉没有操作上的坐标轴的正负方向与编程时的正负方向有何区别?

为什么会这样?

项目五圆弧铣削的应用

项目目标:

学习应用圆弧插补指令的两种格式进行编程。

掌握I、J、K模式编程下，参数的正确取值。

掌握G02/G03的正确判断方法。

项目要求：

掌握铣削加工中正确的下刀方法。

在自动加工前应由实习指导教师检查各项调试是否正确方可进行加工。

熟练地运用圆弧插补指令进行加工。

掌握刀具装入刀柄的方法，以及刀柄装入机床主轴的方法以及卸下的方法。

严格按照数控铣床的操作规程进行操作，防止人身、设备事故的发生。