实验1数控机床参观实验.docx
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实验1数控机床参观实验
《数控机床与编程》
实验指导书
西安文理学院机电系
二○一一年八月
实验一数控机床参观实验
【实验课时】2
【主要内容及目的】
1．实验内容
参观各类数控机床，了解数控机床的组成、大体结构、大体运动、加工对象及其用途、传动系统、控制系统。
并注意数控机床与普通机床的区别。
2．实验目的
（1）了解数控机床的组成、大体结构。
（2）了解数控机床的大体运动、加工对象及其用途。
（3）了解数控机床的传动系统。
（4）了解数控机床的控制系统。
【技术标准及要求】
（1）注意不同类数控机床数控系统的区别。
（2）能够理解加工中心与一般数控的结构不同。
【实验场地与器材】
（1）数控车床（华中数控）。
（2）数控铣床（北京FANUC数控）。
【操作步骤及工作要点】
1．数控车床
（1）数控车床的机械结构，装夹机构，换刀装置，冷却系统。
（2）数控车床的主轴传动系统和进给传动系统。
（3）数控车床的数控系统（华中数控）。
2．数控铣床
（1）数控铣床的机械结构，装夹机构，换刀装置，冷却系统。
（2）数控铣床的主轴传动系统和进给传动系统。
（3）数控铣床的数控系统（FANUC）。
【注意事项】
（1）注意安全，请勿乱动机床。
（2）参观时请勿用手去触摸正在加工进程中的工件或机床。
（3）不得穿拖鞋进入实训室现场。
【考核要求】
（1）参观实验考勤情形占实验成绩30%。
（2）实验报告占实验成绩70%。
（3）本实验报告中实验结果及分析栏填写参观心得体会。
【配分、评分标准】（参考）
序号
考核内容
配分
评分标准
考核记录
扣分
得分
1
考勤与学习态度
30
2
实验报告
70
合计
【试探题】
（1）数控机床与普通机床在性能上有什么不同？
（2）数控机床为了达到高性能在结构上采取了那些办法？
（3）数控机床与普通机床相较较机构上有那些不同？
实验一数控机床参观实验报告书
班级：
姓名：
学号：
课程名称
实验项目
实验项目类型
验
证
演示
综合
设计
其他
指导教师
成绩
一、实验目的
二、实验原理
三、使用仪器、材料
四、实验步骤
五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）
六、实验结果及分析
教师签名
年月日
实验二数控车床的操作与加工实验
【实验课时】3
【主要内容及目的】
1．实验内容
了解数控车床系统、操作面板、机床结构，常常利用指令，加工特点和加工进程。
2．实验目的
（1）了解数控车床的大体结构。
（2）了解数控车床的加工特点。
（3）了解数控车系统的面板操作。
（4）了解数控车功能指令。
【技术标准及要求】
（1）结合学过的理论知识理解数控车编程指令。
（2）注意观察数控车的加工特点。
【实验场地与器材】
（1）数控车床（华中数控世纪星系统，广州数控系统）。
（2）刀具：
90°外圆硬质合金车刀YT15。
（3）量具：
0~125游标卡心、25~50千分尺、0~150钢尺。
（4）材料：
45#钢、Ф45×83。
【操作步骤及工作要点】
一、按照例子调试以下程序
（1）介绍数控的车床结构，系统，加工特点及操作。
（2）启动机床、裝夹刀具和工件。
（3）简单介绍数控车的操作要点和主要功能指令特点，并演示主要指令运行效果。
（4）对刀操作。
（5）运行以下程序，并观察零件的加工进程（能够按如实验实际情形适当简化程序，如去掉精加工）。
（6）教师在加工进程中对程序进行讲解。
%0002
N01T0101（换一号刀，肯定其坐标系）
N02G00X80Z80（到程序起点或掐刀点位置）
N03M08M03S800（冷却液开，主轴正转,转速为800r/min）
N04G00X44Z2（刀尖快速定位到Φ44直径，距端面2mm处）
N05G71U1P1Q2Z0.2F100（外径粗车复合循环加工）
N06M03S1600（主轴以1600r/min正转）
N07N1G00Z0（精加工轮廓起始行，到Z0处）
N08G01X-0.5F80（直线插补加工处处）
N09X0（退回X0处）
N10G03X28Z-14R14（精加工R14圆弧）
N11G01X29（精加工距零点-14处的端面）
N12G03X32（精加工圆弧）
N13G01Z-19（精加工Φ32外圆）
N14G02R10（精加工R10圆弧）
N15G03X40R5（精加工R5圆弧）
N16G01Z-39（精加工Φ40外圆）
N17N243C（精加工×45°倒角）
N18G00X80Z80（返回程序起点位置）
N19M05M09（主轴停、冷却液关）
N20M30（主程序结束并复位）
2、自己完成P173例5-3必需调试出来老师逐个检查（用华中世纪星系统）
3、有时刻做一下课后题5-4、5-5
【注意事项】
（1）观察机床运行时，注意与刀具和工件维持必然距离。
（2）女生需带帽观察，严禁穿拖鞋和松散衣物。
（3）严格按教师的要求行事。
【考核要求】
（1）考勤情形占实验成绩40%。
（2）实验报告占实验成绩60%。
【配分、评分标准】（参考）
序号
考核内容
配分
评分标准
考核记录
扣分
得分
1
考勤与学习态度
40
2
实验报告
60
合计
【试探题】
（1）数控车有什么结构特点。
（2）数控车一般应用于那些零件的加工。
（3）数控车的操作方式（写出仿真操作步骤）。
（4）数控车主要功能代码作用。
数控车床的操作与加工实验报告书
班级：
姓名：
学号：
课程名称
实验项目
实验项目类型
验
证
演示
综合
设计
其他
指导教师
成绩
一、实验目的
二、实验原理
三、使用仪器、材料
四、实验步骤
五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）
六、实验结果及分析
教师签名
年月日
备注：
一、此表表头必需按此格式制作。
二、表头以下的栏目和内容，各系部可按如实验课程的具体需要和要求肯定，表中所
列内容仅供参考。
该栏能够按照需要加页。
3、一门课程有多个实验项目的，应每一个实验项目一份。
实验三数控铣床的操作与加工实验
【实验课时】3
【主要内容及目的】
（一）实验目的
1、通过编写数控铣加工程序，加深理解数控G代码的功能。
3、学习数控加工直线插补和圆弧插补等功能的编程与加工。
4、通过数控铣手动编程操作演示，掌握数控面板各个功能键的功能和G代码的应用。
五、了解数控铣零件加工进程。
（二）实验内容
一、介绍数控铣床的加工特点及类型
二、通过老师指导观察铣床的加工进程
3、介绍数控铣床G代码功能
4、数控铣手动编程操作
【技术标准及要求】
（1）掌握数控铣床G代码00、0一、03组的功能
（2）了解数控铣床的特点和结构
【实验场地与器材】
数控铣床（北京FANUC数控）。
蜡模或金属毛坯一块（长×宽×高）：
180mm×120mm×50mm。
（此规格材料仅为参考，如现场有其他规格，程序作相应更改）
圆柱（Ø12mm）平底铣刀一把
【操作步骤及工作要点】
1．数控铣床电源通电与通气。
2．讲解数控铣床结构与系统面板操作。
3．安装刀具和裝夹工件。
4．对刀操作。
5．讲解常常利用数控指令。
6．输入以下程序并运行。
7．在零件加工进程中讲解铣床的加工原理。
参考程序如下：
%1000；主程序
N01G92X-10Y-10Z10
N02G90G01Z-5F300M03
N03X0Y0
N04M98P2000L6
N05G90Z10
N06G00X-10Y-10
N07M05
N08M30
%2000；子程序
N10G91G01X180F300
N11Y10
N12X-180
N13Y10
N14M99
【实验讲解】
（1）讲解数控铣机床的常识。
（2）讲解直线插补指令，圆弧插补指令，G92工件坐标系设定指令，绝对值和相对值指令在数控机床上的意义。
（3）指导老师讲解指令进程中进行各类指令运行的演示。
（4）编写包括以上指令的简单综合程序，进行简单的零件加工操作示范；
（5）指导学生代表上机操作完成所要求的内容。
实验指导
（1）01组代码的格式用法：
G00X_Y_Z_
G01X_Y_Z_F_
G02（03）X_Y_Z_
（2）00组代码的格式用法
G92X_Y_Z_
（3）03组代码的格式用法
G90
G91
（4）对半径30缺口角度90的优弧、劣弧和整园编程
14组成立坐标系的格式
（1）G54X_Y_Z_（成立第一工件坐标系）
（2）G55X_Y_Z_（成立第二工件坐标系）
增量编程
G91G02X30Y30R30F300
G91G02X30Y30R－30F300
G91G02X30Y30I30J0F300
G91G02X30Y30I0J30F300
绝对编程
G90G02X0Y30R30F300
G91G02X0Y30R－30F300
G91G02X0Y30I30J0F300
G91G02X0Y30I0J30F300
类别
A点顺园
A点逆园
增量编程
G91G02X0Y0I－30J0F300
G91G03X0Y0I0J30F300
绝对编程
G90G02X30Y0I－30J0F300
G90G03X0Y－30I0J30F300
【注意事项】
数控铣床常常会用到平面铣削循环，这种循环主要用于平面、凸曲面的加工，常常利用的刀具有面铣刀（加工平面）、端铣刀（加工平面或曲面）、球头铣刀（加工平面或曲面）。
对加工线路重复的情形，才用子程序编程就超级简便。
在数控加工中，选择适合的对刀点超级关键。
（1）注意安全，在指导老师的要求下操作机床
（2）参观时请勿用手去触摸加工工件或机床
（3）不得穿拖鞋进入实训室现场
【试探题】
（1）为何在加工零件前必需进行对刀操作？
（2）绝对值编程和相对值编程方式的区别及利用处合。
（3）G54等坐标系设定代码功能及利用方式。
（4）G代码中直线插补、圆弧插补的功能及利用方式。
数控铣床的操作与加工实验报告书
班级：
姓名：
学号：
课程名称
实验项目
实验项目类型
验
证
演示
综合
设计
其他
指导教师
成绩
一、实验目的
二、实验原理
三、使用仪器、材料
四、实验步骤
五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）
六、实验结果及分析
教师签名
年月日
备注：
一、此表表头必需按此格式制作。
二、表头以下的栏目和内容，各系部可按如实验课程的具体需要和要求肯定，表中所
列内容仅供参考。
该栏能够按照需要加页。
3、一门课程有多个实验项目的，应每一个实验项目一份。
实验四数控系统组成及其外设接话柄验
【实验课时】2
【实验目的与要求】
（1）熟悉数控系统各组成部件的接口。
（2）掌握数控系统的上电顺序及大体操作。
（3）读懂电气原理图，通过电气原理图能独立进行数控系统各部件之间的连接。
（4）掌握数控系统的调试及运行方式。
【实验仪器及设备】
（1）具有二维或三维数控系统的数控机床或数控平台。
（2）万用表及数字示波器。
（3）百分表与磁力表架一套。
（4）标准直角尺及检测平尺。
（5）活动扳手、内六角扳手等工具。
【实验内容】
（1）实验前分析数控系统组成及工作流程，画出其原理图或数据流图。
（2）数控系统的连接
①电源回路的连接；
②数控系统继电器和输入、输出开关量的连接；
③数控装置与手摇单元；
④变频主轴、步进或伺服电动机驱动器，和刀架电动机的连接。
（3）数控系统调试
①检查系统电路；
②上电进行系统调试；
③手动进给、回零及程序控制测试，对数控装置功能进行检查。
（4）编写简单数控程序，进行仿真或加工测试。
【实验总结】
（1）简述数控系统的组成及原理。
（2）列举一些数控系统应用的实例。
（3）总结数控装置连接和调试的一般步骤与方式。
（4）简述步进及交流伺服驱动系统采用的控制方式，分析这两种控制方式的区别和特点。
（5）总结专有数控系统和基于PC+运动控制卡的优缺点。
（6）按如实验进程中出现的问题，写出数控系统故障的一般分析和判断的方式。
【实验报告】
（1）画出实验选用的数控系统结构框图。
（2）列举数控系统实验台或数控机床的主要部件，并简述其作用。
（3）简述数控系统与外设接口的连接及大体操作。
（4）画出本实验数控系统的电气控制回路、电源回路连接的电气原理图。
（5）若实验进程中出现故障，写出关于故障现象及所采取的办法的处置报告。
（6）用运动控制卡（如固高的四轴伺服闭环运动控制卡GT—400—SV—PCI—G）、松下交流伺服驱动器MSDA023A1A、松下交流伺服电动机MSMl022A和光栅尺设计一个全闭环控制系统，画出电气原理图。
数控铣床的操作与加工实验报告书
班级：
姓名：
学号：
课程名称
实验项目
实验项目类型
验
证
演示
综合
设计
其他
指导教师
成绩
一、实验目的
二、实验原理
三、使用仪器、材料
四、实验步骤
五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）
六、实验结果及分析
教师签名
年月日
备注：
一、此表表头必需按此格式制作。
二、表头以下的栏目和内容，各系部可按如实验课程的具体需要和要求肯定，表中所
列内容仅供参考。
该栏能够按照需要加页。
3、一门课程有多个实验项目的，应每一个实验项目一份。
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