数控类毕业实习报告.docx
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数控类毕业实习报告
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数控类毕业实习报告
前言
机床是人类进行生产劳动的重要工具，也是社会生产力发展水平的重要标志。
普通机床经经历了近两百年的历史。
随着电子技术、计算机技术及自动化，精密机械与测量等技术的发展与综合应用，生产了机电一体化的新型机床一一数控机床。
数控机床一经使用就显示出了它独特的优越性和强大生命力，使原来不能解决的许多问题，找到了科学解决的途径。
数控车床是数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，也是是一种通过数字信息，控制机床按给定的运动轨迹，进行自动加工的机电一体化的加工装备，经过半个世纪的发展，数控机床已是现代制造业的重要标志之一，在我国制造业中，数控机床的应用也越来越广泛，是一个企业综合实力的体现。
实习报告正文
1.F功能
F功能指令用于控制切削进给量。
在程序中，有两种使用方法。
（1）每转进给量
编程格式G95F~
F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r。
如：
G95F0.2表示进给量为0.2mm/r。
（2）每分钟进给量
编程格式G94F~
F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为mm/min。
如：
G94F100表示进给量为100mm/min。
2.S功能
S功能指令用于控制主轴转速。
编程格式S~
S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。
在具有恒线速功能的机床上，S功能指令还有如下作用。
（1）最高转速限制
设定加工坐标系
编程格式G50S～
S后面的数字表示的是最高转速：
r/min。
如：
G50S3000表示最高转速限制为3000r/min。
（2）恒线速控制
编程格式G96S～
S后面的数字表示的是恒定的线速度：
m/min。
如：
G96S150表示切削点线速度控制在150m/min。
（3）恒线速取消
编程格式G97S～
S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速，如S未指定，将保留G96的最终值。
如：
G97S3000表示恒线速控制取消后主轴转速3000r/min。
3.T功能
T功能指令用于选择加工所用刀具。
编程格式T～
T后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。
但也有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。
例：
T0303表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。
T0300表示取消刀具补偿。
4.M功能
M00：
程序暂停，可用NC启动命令（CYCLESTART）使程序继续运行;M01：
计划暂停，与M00作用相似，但M01可以用机床“任选停止按钮”选择是否有效;
M03：
主轴顺时针旋转;
M04：
主轴逆时针旋转;
M05：
主轴旋转停止;
M08：
冷却液开;
M09：
冷却液关;
M30：
程序停止，程序复位到起始位置。
5.加工坐标系设置G50
编程格式G50X～Z～
式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。
G50使用方法与G92类似。
在数控车床编程时，所有X坐标值均使用直径值，如图所示。
如：
按图设置加工坐标的程序段如下：
G50X128.7Z375.1
6.快速定位指令G00
G00指令命令机床以最快速度运动到下一个目标位置，运动过程中有加速和减速，该指令对运动轨迹没有要求。
其指令格式：
G00X（U）____Z（W）____;
当用绝对值编程时，X、Z后面的数值是目标位置在工件坐标系的坐标。
当用相对值编程时，U、W后面的数值则是现在点与目标点之间的距离与方向。
如图所示的定位指令如下：
G50X200.0Z263.0;设定工件坐标系
G00X40.0Z212.0;绝对值指令编程A→C
或G00U-160.0W-51.0;相对值指令编程A→C
因为X轴和Z轴的进给速率不同，因此机床执行快速运动指令时两轴的合成运动轨迹不一定是直线，因此在使用G00指令时，一定要注意避免刀具和工件及夹具发生碰撞。
如果忽略这一点，就容易发生碰撞，而快速运动状态下的碰撞就更加危险
7.直线插补指令G01
G01指令命令机床刀具以一定的进给速度从当前所在位置沿直线移动到指令给出的目标位置。
指令格式：
G01X（U）____Z（W）____F;
其中F是切削进给率或进给速度，单位为mm/r或mm/min，取决于该指令前面程序段的设置。
使用G01指令时可以采用绝对坐标编程，也可采用相对坐标编程。
当采用绝对坐编程时，数控系统在接受G01指令后，刀具将移至坐标值为X、Z的点上;当采用相对坐编程时，刀具移至距当前点的距离为U、W值的点上。
如图所示的直线运动指令如下：
G01X40.0Z20.F0.2;绝对值指令编程
G01U20.0W-25.9F0.2;相对值指令编程
8.圆弧插补指令G02、G03
圆弧插补指令命令刀具在指定平面内按给定的F进给速度作圆弧插补运动，用于加工圆弧轮廓。
圆弧插补命令分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03两种。
其指令格式如下：
顺时针圆弧插补的指令格式：
G02X（U）____Z（W）____I____K____F____;G02X（U）____Z（W）___R___F____;
逆时针圆弧插补的指令格式：
G03X（U）____Z（W）____I____K____F____;;G03X（U）____Z（W）___R___F____;使用圆弧插补指令，可以用绝对坐标编程，也可以用相对坐标编程。
绝对坐标编程时，X、Z是圆弧终点坐标值;增量编程时，U、W是终点相对始点的距离。
圆心位置的指定可以用R，也可以用I、K，R为圆弧半径值;I、K为圆心在X轴和Z轴上相对于圆弧起点的坐标增量;F为沿圆弧切线方向的进给率或进给速度。
当用半径R来指定圆心位置时，由于在同一半径R的情况下，从圆弧的起点到终点有两种圆弧的可能性，大于180°和小于180°两个圆唬为区分起见，特规定圆心角α≤180°时，用“+R”表示;α>180°时，用“-R”。
注意：
R编程只适于非整圆的圆弧插补的情况，不适于整圆加工。
例如，图3-13中所示的圆弧从起点到终点为顺时针方向，其走刀指令可编写如下：
G02X50.0Z30.0I25.0F0.3;绝对坐标，直径编程，切削进给率
G02U20.0W-20.0I25.0F0.3;相对坐标，直径编程，切削进给率G02X50.0Z30.0R25.0F0.3;绝对坐标，直径编程，切削进给率G02U20.0W-20.0R25.0F0.3;相对坐标，直径编程，切削进给率
9.暂停指令G04
G04指令用于暂停进给，其指令格式是：
G04P____或G04X（U）____
暂停时间的长短可以通过地址X（U）或P来指定。
其中P后面的数字为整数，单位是ms;X（U）后面的数字为带小数点的数，单位为s。
有些机床，X（U）后面的数字表示刀具或工件空转的圈数。
该指令可以使刀具作短时间的无进给光整加工，在车槽、钻镗孔时使用，也可用于拐角轨迹控制。
例如，在车削环槽时，若进给结束立即退刀，其环槽外形为螺旋面，用暂停指令G04可以使工件空转几秒钟，即能将环形槽外形光整圆，例如欲空转2.5s时其程序段为：
G04X2.5或G04U2.5或G04P2500;
G04为非模态指令，只在本程序段中才有效。
10.英制和米制输入指令G20、G21
G20表示英制输入，G21表示米制输入。
G20和G21是两个可以互相取代的代码。
机床出厂前一般设定为G21状态，机床的各项参数均以米制单位设定，所以数控车床一般适用于米制尺寸工件加工，如果一个程序开始用G20指令，则表示程序中相关的一些数据均为英制（单位为英寸）;如果程序用G21指令，则表示程序中相关的一些数据均为米制（单位为mm）。
在一个程序内，不能同时使用G20或G21指令，且必须在坐标系确定前指定。
G20或G21指令断电前后一致，即停电前使用G20或G21指令，在下次后仍有效，除非重新设定。
11.进给速度量纲控制指令G98、G99
在数控车削中有两种切削进给模式设置方法，即进给率（每转进给模式）和进给速度（每分钟进给模式）。
（1）进给率，单位为mm/r，其指令为：
G99;进给率转换指令
G01X____Z____F____;F的单位为mm/r
（2）进给速度，单位为mm/min，其指令为：
.
G98;进给速度转换指令
G01X____Z____F____;F的单位为mm/min
G98和G99都是模态指令，一旦指定就一直有效，直到指定另一方式为止。
车削CNC系统缺省的进给模式是进给率，即每转进给模式，只有在用动力刀具铣削时才采用每分钟进给模式。
12.参考点返回指令G27、G28、G30
参考点是CNC机床上的固定点，可以利用参考点返回指令将刀架移动到该点。
可以设置最多四个参考点，各参考点的位置利用参数事先设置。
接通电源后必须先进行第一参考点返回，否则不能进行其它操作。
参考点返回有两种方法：
（1）手动参考点返回。
（2）自动参考点返回。
该功能是用于接通电源已进行手动参考点返回后，在程序中需要返回参考点进行换刀时使用的自动参考点返回功能。
自动参考点返回时需要用到如下指令：
（1）返回参考点检查G27
G27用于检验X轴与Z轴是否正确返回参考点。
指令格式为：
G27X（U）____Z（W）____
X（U）、Z（W）为参考点的坐标。
执行G27指令的前提是机床通电后必须手动返回一次参考点。
执行该指令时，各轴按指令中给定的坐标值快速定位，且系统内部检查检验参考点的行程开关信号。
如果定位结束后检测到开关信号发令正确，则参考点的指示灯亮，说明滑板正确回到了参考点位置;如果检测到的信号不正确，系统报警，说明程序中指令的参考点坐标值不对或机床定位误差过大。
（2）参考点返回指令G28、G30
G28X（U）____Z（W）____;第一参考点返回，其中X（U）、Z（W）为参考点返回时的中间点，X、Z为绝对坐标，U、W为相对坐标。
参考点返回过程如图3-14所示。
G30P2X（U）____Z（W）____;第二参考点返回，P2可省略
G30P3X（U）____Z（W）____;第三参考点返回
G30P4X（U）____Z（W）____;第四参考点返回
第二、第三和第四参考点返回中的X（U）、Z（W）的含义与G28中的相同。
刀具返回参考点的过程，刀具从当前位置经过中间点（190，50）返回参考点，其指令为：
G30X190Z50;G30U100W30。
数控机床一般由输入装置、数控系统、伺服系统、测量环节和机床本体（组成机床本体的各机械部件）组成。
数控机床组成示意图
1）输入输出装置
操作面板
它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具组成：
按钮站/状态灯/按键阵列/显示器。
下图为西门子的一款数控系统的操作面板，
控制介质
人与数控机床之间建立某种联系的中间媒介物就是控制介质，又称为信息载体。
常用的控制价质有穿孔带、穿孔卡、磁盘和磁带。
人机交互设备
数控机床在加工运行时，通常都需要操作人员对数控系统进行状态干预，对输入的加工程序进行编辑、修改和调试，对数控机床运行状态进行显示等，也就是数控机床要具有人机联系的功能。
具有人机联系功能的设备统称人机交互设备。
常用的人机交互设备有键盘、显示器、光电阅读机等。
通讯现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外，一般都具有用通讯方式进行信息交换的能力。
它们是实现CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技术。
采用的'方式有：
串行通讯（RS-232等串口）
自动控制专用接口和规范（DNC方式，MAP协议等）
网络技术（internet，LAN等）。
DNC是DirectNumericalControl或DistributedNumericalControl英文一
词的缩写，意为直接数字控制或分布数字控制。
2）计算机数控（CNC）装置
数控装置是数控机床的中枢。
CNC装置（CNC单元）
组成：
计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。
作用：
根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件（伺服单元、驱动装置和PLC等），所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。
CNC装置是CNC系统的核心
3）进给伺服驱动系统
进给伺服驱动系统由伺服控制电路、功率放大电路和伺服电动机组成。
伺服驱动的作用，是把来自数控装置的位置控制移动指令转变成机床工作部件的运动，使工作台按规定轨迹移动或精确定位，加工出符合图样要求的工件，即把数控装置送来的微弱指令信号，放大成能驱动伺动电动机的大功率信号。
常用的伺服电动机有步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机。
根据接收指令的不同，伺服驱动有脉冲式和模拟式，而模拟式伺服驱动方式按驱动电动机的电源种类，可分为直流伺服驱动和交流伺服驱动。
步进电动机采用脉冲驱动方式，交、直流伺服电动机采用模拟式驱动方式。
4）机床电气控制
机床电气控制包括两个方面，可如图所示箭头所指的内容。
PLC（可编程的逻辑控制器）用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/O控制，而机床I/O电路和装置则是用来实现I/O控制的执行部件，由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路;
5）测量装置
数控机床中的测量装置
数控机床中的反馈系统的工作，反馈系统的作用是通过测量装置将机床移动的实际位置、速度参数检测出来，转换成电信号，并反馈到CNC装置中，使CNC能随时判断机床的实际位置、速度是否与指令一致，并发出相应指令，纠正所产生的误差。
在其它的控制领域，测量装置也有其应用
机械手中的控制电机与测量装置
测量装置安装在数控机床的工作台或丝杠上，按有无检测装置，CNC系统可分为开环和闭环系统，而按测量装置安装的位置不同可分为闭环与半闭环数控系统。
开环控系统无测量装置，其控制精度取决于步进电机和丝杠的精度，闭环数控系统的精度取决于测量装置的精度。
因此，检测装置是高性能数控机床的重要组成部分。
6）机床本体
数控机床的机械部件包括：
主运动部件，进给运动执行部件，如工作台、拖板及其传动部件，床身、立柱等支承部件;此外，还有冷却、润滑、转位和夹紧等辅助装置。
对于加工中心类的数控机床，还有存放刀具的刀库，交换刀具的机械手等部件。
数控机床是高精度和高生产率的自动化加工机床，与普通机床相比，应具有更好的抗振性和刚度，要求相对运动面的摩擦因数要小，进给传动部分之间的间隙要校所以其设计要求比通用机床更严格，加工制造要求精密，并采用加强刚性、减小热变形、提高精度的设计措施。
辅助控制装置包括刀库的转位换刀
以上是一般数控车床的组成结构，在实习的过程中，我了解了一下公司生产
的CJK0620型的数控机床，它由以下单元组成：
变频器（型号lnovance），两个全数字交流伺服单元（型号SD20B），控制变压器（型号BK1500，容量频率50-60HZ，机级电压380V，次级电压220V），控制变压器（型号BK150，容量150V/A，频率50-60HZ，绝缘等级B，机级电压380V，次级电压11-12：
36V;11-13：
220V），风扇一个，丝杆两个，工作台，两个交流伺服电机，刀架，润滑装置，拖板等等
时光如流水，两周的时间转眼即逝，这次实习给我的体会是：
②在数控机床的生产装配以及调试上，具有初步的独立操作技能。
③在了解、熟悉和掌握一定的数控机床的基础知识和操作技能过程中，培养、提高和加强了我的动手能力、创新意识和创新能力。
④这次实习，让我们明白做事要认真小心细致，不得有半点马虎。
同时也培养了我们坚强不屈的本质，不到最后一秒决不放弃的毅力!
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