1100409+数控加工综合实践周报告5.docx
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1100409+数控加工综合实践周报告5
数控加工综合实践周
报
告
书
班级：
110040203
学号：
姓名：
指导教师：
时间：
17周（2013.12.30-2014.1.3）
重庆理工大学
机械工程学院实践教学及技能培训中心
1目的及要求
通过一周的数控加工综合实践使学生了解广州数控系统的特点；掌握数控编程的内容和步骤，数控程序编制中的工艺处理方法；熟练掌握数控加工仿真软件（上海宇龙软件）的使用；能根据给定的零件图进行正确地编程、操作数控车床及加工出合格的工件。
2内容
1、广州数控928TC数控系统；
2、对零件进行工艺分析；
3、使用上海宇龙数控加工仿真软件进行数控机床的操作、编程、工件加工练习；
4、CJK6132简易数控车床的操作；
5、轴类零件的编程及加工。
3实验设备
1、装备广州数控928TC数控系统的数控车床；
2、上海宇龙数控加工仿真软件；
3、计算机；
4、
25mm铝棒及游标卡尺等工具。
4广州928TC数控系统简介
GSK928TC数控系统属于经济型
级车床数控系统，采用大规模门阵列进行硬件插补，真正实现高速
级控制。
中文菜单及刀具轨迹图形显示，升降速时间可调,可适配反应式步进驱动器,混合式步进驱动器或交流伺服驱动器。
其操作面板如图1所示，它由CRT/MDI操作面板及用户操作面板两大部分组成。
图1GSK928TC数控系统操作面板
GSK928TC数控系统有六种工作模式，在任何情况下，仅能选择一种工作模式，被选择的工作模式指示灯亮。
数控系统有六种工作模式：
（1）编辑（EDIT）工作模式
编辑工作模式，即是通过系统操作面板手工输入或修改零件程序内容的工作模式。
在编辑工作模式中，可以通过键盘新建、选择和删除零件程序，可以对所选的零件程序的内容进行插入、修改和删除等编辑操作。
可以通过RS232通信接口与通用个人计算机的串行接口连接，将系统内零件程序传送到外部计算机中或将外部计算机内编辑好的零件程序传送到数控系统中。
按工作模式选择“编辑”键，进入编辑工作模式，显示当前程序所存储的全部零件程序的程序名，当前程序所包含的字节数以及系统可用的存储器字节数等。
（2）手动（JOG）工作模式
在手动工作模式下，通过键盘来完成机床拖板的移动，主轴及冷却液的启停，手动换刀，X、Z轴回程序参考点和回机械零点等功能。
按工作模式选择“手动”键，进入手动工作模式。
手动工作模式有手动单步和手动点动两种方式。
初始方式为点动方式。
按“单步”键，可以进行手动点动和手动单步方式的相互切换。
（3）自动（AUTO）工作模式
在自动（AUTO）工作模式中，系统按照选定的零件程序逐段执行，加工出合格的工件。
按工作模式选择“自动”键，进入自动工作模式。
在自动工作模式中，有机床锁住运行和加工运行方式以及单程序段加工运行和连续加工运行方式。
（4）参数设置（PAR）工作模式
系统共有P01-P25共25参数，每个参数都有其确定的含义并决定数控系统及机床的工作模式，在机床安装调试时应对其中的某些参数进行修改。
按工作模式选择“参数”键，进入参数设置工作模式。
第一屏显示P01—P09共有9个参数。
（5）刀偏设置（OFT）工作模式
系统共有T1-T8共8组刀偏值，每组刀偏值有Z轴、X轴方向两个数据。
其中可通过手动对刀操作自动生成的刀偏组数量和使用的刀具总数相同。
其余的刀偏数据只能通过键盘输入。
9号刀偏为回机床零点后的坐标设定值。
在指令中不能使用T*9，否则出现“参数错”报警。
按工作模式选择“刀补”键，进入刀偏设置工作模式。
（6）诊断（DGN）工作模式
在此工作模式下，可显示输入/输出接口中外部信号的状态及主轴转速等。
按工作模式选择“诊断”键，进入诊断工作模式。
5数控机床简介
数控车床是目前使用较为广泛的数控机床之一。
它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及锥孔等。
本次数控加工实践周所用的数控机床为CJK6132车床，外形如图2所示，它采用卧式车床布局，具体参数如下表1所示。
图2CJK6132型简式数控车床
表1CJK6132数控车床主要技术参数
项目
参数
最大工件回转直径
320mm
最大车削直径
170mm
最大车削长度
750mm
床面中心高
160mm
纵溜板移动距离
750mm
主轴内孔直径
30mm
主轴内孔锥度
莫氏5号锥度
主轴端到外锥体的锥度
1：
4
主轴转速
180~1450r/min
主轴转速级数
8级
横向快速移动速度
2000mm/min
纵向快速移动速度
4000mm/min
刀架进给速度范围
横向：
6mm~2000mm/min；
纵向：
12mm~4000mm/min
回转刀架刀具容量
4把
装刀架支承面到顶尖中心线的高度
20mm
横溜板最大移动距离
170mm
尾座导筒最大移动距离
95mm
尾座导筒内孔锥度
莫氏4号锥度
尾座横向移动距离（以主轴中心为准）
±10mm
主电机功率
3/4.5KVA
步进电机最大静转矩
10N·m
外型尺寸（长×宽×高）
2160mm×1070mm×1560mm
控制系统
GSK928TC
控制系统脉冲当量
0.001mm
6数控车床编程
数控机床的自动加工过程，就是按照事先编写好的零件程序自动运行的过程。
所谓编程，就是根据加工零件的图纸和工艺要求，把它用数控语言描述出来，编制成零件的加工程序。
GSK928TC常用指令代码及其功能介绍如下：
1）常用G功能—准备功能
G功能定义为机床的运动方式，由字符G及后面2位数字构成，GSK92TC数控系统常用G功能代码如下。
指令
功能
模态
编程格式
说明
G00
快速定位
初态
G00X（U）Z（W）
F:
5~6000mm/min
G01
直线插补
*
G01X（U）Z（W）F
F:
5~3000mm/min
G02
顺圆插补
*
G02X（U）Z（W）RF
G02X（U）Z（W）IKF
F:
5~3000mm/min
G03
逆圆插补
*
G03X（U）Z（W）RF
G03X（U）Z（W）IKF
G33
螺纹切削
*
G33X（U）Z（W）P（E）IK
G22
局部循环开始
G22L
G80
局部循环结束
G80
G50
设置工件绝对坐标系
G50XZ
G26
X,Z轴回参考点
G26
按G00方式快速移动
G27
X轴回参考点
G27
按G00方式快速移动
G29
Z轴回参考点
G29
按G00方式快速移动
G04
定时延时
G04D
G93
系统偏置
G93X（U）Z（W）
G98
每分进给
*
G98F
1~6000mm/min
G99
每转进给
G99F
0.01~99.99mm/r
2）循环指令
指令
功能
模态
编程格式
说明
G22
局部循环开始
G22L
G80
局部循环结束
G80
G32
攻牙循环
G32ZP（E）
G90
外圆内圆柱面循环
*
G90X（U）Z（W）RE
G92
螺纹切削循环
*
G92X（U）Z（W）P（ELIKR
G94
外圆内圆锥面循环
*
G94X（U）Z（W）RE
G74
端面钻孔循环
G74X（U）Z（W）IKEF
G75
外圆内圆切槽循环
G75X（U）Z（W）IKEF
G71
外圆粗车循环
G71X（U）IKFL
复合循环
G72
端面粗车循环
G72X（U）IKFL
复合循环
3）M功能—辅助功能
M功能主要用来控制机床的某些动作的开关以及加工程序的运行顺序，M功能由地址符M后跟两位整数构成，GSK928TC数控系统所用M功能如下，
指令
功能
编程格式
说明
M00
暂停等待启动
M00
M02
程序结束
M02
M20
程序结束，返回第一段循环加工
M20
M30
程序结束，关主轴，管冷却液
M30
M03
主轴顺时针转动
M03
M04
主轴逆时针转动
M04
M05
关主轴
M05
M08
开冷却液
M08
M09
关冷却液
M09
M97
子程序转移
M97P
由P指定转移入口程序段
M98
子程序调用
M98P
由P指定转移入口程序段
M99
子程序返回
M99
由L指定调用次数
4）S功能—主轴功能
指令
主轴转速（r/min）
高速档
低速档
S1
190
380
S2
300
600
S3
450
900
S4
750
1500
5）T功能—刀具功能
换刀及刀具补偿功能。
指令格式：
Tab
其中，a表示需要的刀具号，0~4.
b，表示刀具补偿的数据的编号。
6）F功能—进给速度功能
指令格式：
F****或F**.**
进给速度功能在每分钟进给（G98）时，用F****来表示，范围为0~9999，单位：
mm/min；进给速度功能在每分钟进给（G99）时，用F**.**来表示，范围为0.01~99.99，单位：
mm/r。
刀具实际切削速度=F*进给倍率（每分进给）
刀具实际切削速度=F*主轴转速*进给倍率（每分进给）
7加工编程实例
1）零件分析
2）工件坐标系
在零件图中标示工件坐标系原点位置,建立如上图所示的工件坐标系，工件坐标系原点为轴心线与工件右端面的交点。
3）工艺分析
（1）确定装夹方案、定位基准、编程原点、加工起点、换刀点
此类轴类零件，可用三爪自定心卡盘夹紧定位。
为了加工路径清晰，加工起点和换刀点设置为同一点，放在z向距工件前端面100mm，x向距轴心线100mm的位置。
（2）相关数据确定
此次加工采用粗车——半精车——精车的加工路线，查相关书籍可得，粗车一次进给量定为4mm,半精车一次进给量定为0.5mm——4mm,精车一次进给量定为0——0.5mm。
（3）制定加工方案及加工路线
加工工艺流程为：
车端面——粗车外圆及圆弧——精车外圆及圆弧——切退刀槽——车螺纹——切断。
车外圆及端面选用90°车刀，刀号为1号，刀补为1号；车螺纹选用螺纹车刀，刀号为2号，刀补为2号；切断选用切断刀，刀号为3号，刀补为3号。
简化的加工工序卡。
工步号
工步内容
切削用量
刀具
n
F
编号
名称
1
车端面
750
80
0.5
T11
外圆车刀
2
粗加工外圆表面24.5mm
750
120
2
T11
外圆车刀
3
粗加工外圆表面20.5
750
120
2
T11
外圆车刀
4
粗加工外圆表面16.5
750
120
2
T11
外圆车刀
5
车倒角
750
80
T11
外圆车刀
6
粗加工R30圆弧表面
750
60
T22
螺纹车刀
7
粗加工锥度1：
5的锥面
750
60
T22
螺纹车刀
8
精加工R30.13圆弧表面
750
60
0.25
T22
螺纹车刀
9
精车锥度1:
5的锥面
750
60
0.25
T22
螺纹车刀
10
切3X12退刀槽
750
40
1.5
T33
切断刀
11
加工螺纹
750
40
1.15
T22
螺纹车刀
12
切断
750
40
3
T33
切断刀
4）程序编制
根据所建立的工件坐标系和加工流程，编制数控程序，具体如表xx所示。
表xx实例加工参考程序
程序号
程序
备注
%13
程序文件名
N000
G00X100Z100
快速定位于工件坐标系X100，Z100处
N010
T11
换刀T1
N020
M03S04
主轴顺时针启动，转速为s04
N030
G00X26Z0
快速定位到x26z0
N040
G01X0F80
车端面
N050
G00X24.5Z1
快速定位到x24.5z1
N060
G01Z-61F120
加工到Z-61
N070
G00X26Z1
快速定位到X26Z1
N080
X20.5
快速定位到X20.5
N090
G01Z-13
加工到Z-13
N100
G00X21Z1
快速定位到X21Z1
N110
X16.5
快速定位到X16.5
N120
G01Z-13
加工到Z-13
N130
G03X17Z1
快速定位到x17z1
N140
G01X12Z0F80
加工到x12z0进给速度80
N150
X15.8Z-2
加工到x15.8z-2
N160
Z-13
加工到Z-13
N170
X24
加工到x24
N180
Z-61
加工到z-61
N190
G00X100Z100
快速定位于工件坐标系X100，Z100处
N200
T22
换刀T2
N210
G00X25Z-18
快速定位X25，Z-18处
N220
G03X22Z-33R30F60
粗加工圆弧表面R30
N230
G01X26Z-53
加工到x26z-53
N240
G00X26Z-18
快速定位于X26，Z-18处
N250
G03X19Z-33R30
粗加工圆弧表面R30
N260
G01X25Z-53
粗加工到x25z-53
N270
G00X25Z-18
快速定位于X25，Z-18处
N280
G03X17Z-33R30
粗加工圆弧表面R30
N290
G01X25Z-53
加工到x25z-53
N300
G00X26Z-18
快速定位到X26Z-18
N310
X24
快速定位到X24
N320
G03X16Z-33R30.13
精加工圆弧表面R30.13
N330
G01X26Z-58
加工到x26z-58
N340
G00X100Z100
快速定位于工件坐标系X100，Z100处
N350
T33
换刀T3
N360
G00X25Z-10
快速定位于X25，Z-10处
N370
G01X12F40
加工到x12
N380
G00X100
快速定位于工件坐标系X100
N390
Z100
快速定位于工件坐标系Z100
N400
T22
换刀T2
N410
G00X18Z2
快速定位到X18Z2
N420
G92X15.5Z-10.5P1.75K1.5
车M16螺纹
N430
X15.0
车螺纹循环
N440
X14.6
车螺纹循环
N450
X14.2
车螺纹循环
N460
X13.9
车螺纹循环
N470
X13.6
车螺纹循环
N480
X13.4
车螺纹循环
N490
X13.34
车螺纹循环
N500
X13.34
车螺纹循环
N510
G00X100Z100
快速定位于工件坐标系X100，Z100处
N520
T33
换刀T3
N530
GOOX26Z-58
快速定位于X26，Z-58
N540
G01X0F30
加工到x0进给速度30
N550
G00X100
快速定位到X100
N560
Z100
快速定位到Z100
N570
M05M02
主轴停止程序结束
5）加工准备及加工
使用数控机床加工的流程如下：
（1）开机
开机前检查数控机床是否在安全状态下，电源、设备完好并符合规定。
顺时针转动“急停旋钮”，开机。
（2）返回参考点操作
打开界面，进入“手动”操作模式，顺序点击“Z””0””回车”按钮，刀具返回Z轴参考点；顺序点击“X””0””回车”按钮，刀具返回X轴参考点.
（3）车床手动操作
在说“手动”操作模式下，可以点击“光标移动键”，工作台沿X,Z轴移动；“主轴正转”“主轴停转”，控制主轴转动；“冷却液开关”，控制冷却液；“主轴转速”，控制主轴转速档位；“刀具按钮”，选择道具；各个倍速调节按钮，调节倍速。
“急停按钮”，以防事故，紧急停车。
（4）输入工件加工程序
见上表。
（5）刀具和工件装夹
根据实习，我们需要三把刀，为1号刀90度车刀2号刀螺纹刀3号刀切断刀。
需要的毛坯直径25mm的棒料，用三爪卡盘、80mm卡尺，装加工件。
（6）程序校验
反复校验三遍，程序无误。
（7）工件加工
执行程序，加工无误。
（8）零件尺寸检测
零件与零件图尺寸一致，符合标准
8体会总结
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