数控技术实验指导书.docx

1、数控技术实验指导书数控加工仿真系统操作实验指导书课程编号：02000560课程名称：数控技术实验一 数控加工仿真系统操作实验一、实验目的本实验是在学完“数控技术”数控编程一章之后所进行的4个学时操作演示实验，其目的是使学生通过这种数控加工仿真系统软件的操作，掌握车、铣削类零件的数控加工工艺及数控编程的特点，完成编写一个零件的实际加工程序及在数控机床上仿真加工。二、实验的主要容1、机床坐标回零；2、定义毛坯、安装夹具、选择刀具；3、对刀、刀补设置；4、数控程序的导入；5、加工；三、实验设备和工具正版数控加工仿真软件及计算机。四、实验原理三维动态模拟加工原理。五、实验方法和步骤见附件一（铣削）、附

2、件一（车削）。六、实验报告主要容及要求1、程序及程序说明；2、切削用量的确定；3、刀具轨迹图(在计算机上)；4、在计算机上演示模拟加工。七、实验注意事项程序文件存放在：G200*+学号+零件号，注学号零件号均取两位数。附件一实验指导书数控加工仿真系统操作步骤（铣削加工）1、选择机床类型，在菜单里选择相应机床，确定按钮。打开菜单“机床/选择机床”，在选择机床对话框中选择控制系统类型和相应的机床并按确定按钮，此时界面如图1-1-1所示。图1-1-1FANUC 0I MDI键盘操作说明图FANUC 0I MDI键盘MDI键盘说明图1-1所示为FANUC0I系统的MDI键盘（右半部分）和CRT界面（左

3、半部分）。MDI键盘用于程序编辑、参数输入等功能。MDI键盘上各个键的功能列于表1-1。MDI软键功能软键实现左侧CRT中显示容的向上翻页；软键实现左侧CRT显示容的向下翻页。移动CRT中的光标位置。软键实现光标的向上移动；软键实现光标的向下移动；软键实现光标的向左移动；软键实现光标的向右移动。实现字符的输入，点击键后再点击字符键，将输入右下角的字符。例如：点击将在CRT的光标所处位置输入“O”字符，点击软键后再点击将在光标所处位置处输入P字符；软键中的“EOB”将输入“；”号表示换行结束。实现字符的输入，例如：点击软键将在光标所在位置输入“5”字符，点击软键后再点击将在光标所在位置处输入“”

4、。在CRT中显示坐标值。CRT将进入程序编辑和显示界面。CRT将进入参数补偿显示界面。本软件不支持。本软件不支持。在自动运行状态下将数控显示切换至轨迹模式。输入字符切换键。删除单个字符。将数据域中的数据输入到指定的区域。字符替换。将输入域中的容输入到指定区域。删除一段字符。本软件不支持。机床复位。表1-1机床位置界面 图2-1 相对坐标界面 图2-2 绝对坐标界面 图2-3 所有坐标界面点击进入坐标位置界面。点击菜单软键绝对、菜单软键相对、菜单软键综合，对应CRT界面将对应相对坐标（如图2-1）、绝对坐标（如图2-2）、和综合坐标（如图2-3）。程序管理界面 图3-1显示程序列表 图 3-2显

5、示当前程序点击进入程序管理界面，点击菜单软键LIB，将列出系统中所有的程序(如图3-1所示)，在所列出的程序列表中选择某一程序名，点击将显示该程序（如图3-2所示）。设置参数G54G59参数设置在MDI键盘上点击键，按菜单软键坐标系，进入坐标系参数设定界面，输入“0x”，（01表示G54，02表示G55，以此类推）按菜单软键NO检索所示，光标停留在选定的坐标系参数设定区域，如图4-1-1所示。 图4-1-1 图4-1-2也可以用方位键选择所需的坐标系和坐标轴。利用MDI键盘输入通过对刀所得到的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值。设通过对刀得到的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值（如-500，-

6、415，-404），则首先将光标移到G54坐标系X的位置，在MDI键盘上输入“-500.00”，按菜单软键输入或按，参数输入到指定区域。按键可逐个字符删除输入域中的字符。点击，将光标移到Y的位置，输入“-415.00”，按菜单软键输入或按，参数输入到指定区域。同样可以输入Z坐标值。此时CRT界面如图4-1-2所示。注：X坐标值为-100，须输入“X-100.00”；若输入“X-100”，则系统默认为-0.100。如果按软键“+输入”，键入的数值将和原有的数值相加以后输入。2、启动机床、激活急停按钮。点击“启动”按钮，此时机床电机和伺服控制的指示灯变亮。检查“急停”按钮是否松开至状态，若未松开，

7、点击“急停”按钮，将其松开。3、机床座标回零。（按相应按钮）检查操作面板上回原点指示灯是否亮，若指示灯亮，则已进入回原点模式；若指示灯不亮，则点击“回原点”按钮，转入回原点模式。在回原点模式下，先将X轴回原点，点击操作面板上的“X轴选择”按钮，使X轴方向移动指示灯变亮，点击，此时X轴将回原点，X轴回原点灯变亮，CRT上的X坐标变为“0.000”。同样，再分别点击Y轴，Z轴方向按钮，使指示灯变亮，点击，此时Y轴，Z轴将回原点，Y轴，Z轴回原点灯变亮，。此时CRT界面如图2-2-1所示。图2-2-1FANUC 0I 标准铣床和面板操作FANUC 0I铣床、标准面板面板按钮说明按钮名称功能说明自动运

8、行此按钮被按下后，系统进入自动加工模式。编辑此按钮被按下后，系统进入程序编辑状态。MDI此按钮被按下后，系统进入MDI模式，手动输入并执行指令。远程执行此按钮被按下后，系统进入远程执行模式即(DNC模式)，输入输出资料。单节此按钮被按下后，运行程序时每次执行一条数控指令。单节忽略此按钮被按下后，数控程序中的注释符号“/”有效。选择性停止此按钮被按下后，“M01”代码有效。机械锁定锁定机床。试运行空运行。进给保持程序运行暂停，在程序运行过程中，按下此按钮运行暂停。按“循环启动”恢复运行。循环启动程序运行开始；系统处于“自动运行”或“MDI”位置时按下有效，其余模式下使用无效。循环停止程序运行停止

9、，在数控程序运行中，按下此按钮停止程序运行。回原点机床处于回零模式；机床必须首先执行回零操作，然后才可以运行。手动机床处于手动模式，连续移动。手动脉冲机床处于手轮控制模式。手动脉冲机床处于手轮控制模式。X轴选择按钮手动状态下X轴选择按钮。Y轴选择按钮手动状态下Y轴选择按钮。Z轴选择按钮手动状态下Z轴选择按钮。正向移动按钮手动状态下，点击该按钮系统将向所选轴正向移动。在回零状态时，点击该按钮将所选轴回零。负向移动按钮手动状态下，点击该按钮系统将向所选轴负向移动。快速按钮点击该按钮将进入手动快速状态。主轴控制按钮依次为：主轴正转、主轴停止、主轴反转启动系统启动。停止系统停止。超程释放系统超程释放。

10、主轴倍率选择旋钮将光标移至此旋钮上后,通过点击鼠标的左键或右键来调节主轴旋转倍率。进给倍率调节运行时的进给速度倍率。急停按钮按下急停按钮，使机床移动立即停止，并且所有的输出如主轴的转动等都会关闭。手轮显示按钮按下此按钮，则可以显示出手轮。手轮面板点击按钮，将显示手轮面板，点击手轮面板右下角的按钮手轮面板将被隐藏。手轮轴选择旋钮手轮状态下，将光标移至此旋钮上后，通过点击鼠标的左键或右键来选择进给轴。手轮进给倍率旋钮手轮状态下，将光标移至此旋钮上后，通过点击鼠标的左键或右键来调节点动/手轮步长。X1、X10、X100分别代表移动量为0.001mm、0.01mm、0.1mm。手轮将光标移至此旋钮上后

11、，通过点击鼠标的左键或右键来转动手轮。4、定义毛坯，打开菜单“零件/定义毛坯”或工具条选择（a）名字输入（b）选择毛坯形状，铣床，加工中心有两种形状毛坯长方形和圆柱形。车床仅提供圆柱形毛坯。（c）选择毛坯材料机床、工件和刀具操作工件的定义和使用定义毛坯打开菜单“零件/定义毛坯”或在工具条上选择“”，系统打开图2-1-1对话框： 图2-1-1 长方形毛坯定义 圆形毛坯定义名字输入在毛坯名字输入框输入毛坯名，也可使用缺省值选择毛坯形状铣床、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。可以在“形状”下拉列表中选择毛坯形状。车床仅提供圆柱形毛坯。选择毛坯材料毛坯材料列表框中提供了多种供加工

12、的毛坯材料，可根据需要在“材料”下拉列表中选择毛坯材料参数输入尺寸输入框用于输入尺寸，单位：毫米。保存退出按“确定”按钮，保存定义的毛坯并且退出本操作。取消退出按“取消”按钮，退出本操作。5、使用夹具打开菜单“零件/安装夹具”或者工具条选择相应图标，首先在“选择零件”列表框中选择毛坯。然后在“选择夹具”列表框中选夹具、长方形零件可以使用工艺板或平口钳，圆柱形零件选择工艺板或卡盘。使用夹具打开菜单“零件/安装夹具”命令或者在工具条上选择图标，打开操作对话框。首先在“选择零件”列表框中选择毛坯。然后在“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

13、。如图2-4-1所示。图2-4-1“夹具尺寸”输入框显示的是系统提供的尺寸，用户可以修改工艺板的尺寸。各个方向的“移动” 按钮供操作者调整毛坯在夹具上的位置。车床没有这一步操作，铣床和加工中心也可以不使用夹具，让工件直接放在机床台面上。6、放置零件，打开菜单“零件/放置零件”或工具条选择相应图标，按下“安装零件”按钮。（记下零件毛坯的长、宽尺寸）打开菜单“零件/放置零件” 命令或者在工具条上选择图标 ，系统弹出操作对话框。如图2-5-1 所示：图2-5-1 “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，零件和夹具（如果已经选择了夹具

14、）将被放到机床上。对于卧式加工中心还可以在上述对话框中选择是否使用角尺板。如果选择了使用角尺板，那么在放置零件时，角尺板同时出现在机床台面上。如果进行过“导入零件模型”的操作，对话框的零件列表中会显示模型文件名，若在类型列表中选择“选择模型”，则可以选择导入零件模型文件。如图2-5-2。选择的零件模型即经过部分加工的成型毛坯被放置在机床台面上或卡盘上。如图2-5-3所示 图2-5-2 图2-5-37、调整零件位置。零件可以在工作台面上移动，毛坯放在工作台后，系统自动弹出一个小键盘：通过按动小键盘上的方向按钮，调整零件的位置，执行其它操作前、关闭小键盘。调整零件位置零件可以在工作台面上移动。毛坯

15、放上工作台后，系统将自动弹出一个小键盘（铣床、加工中心如图2-6-1，车床如图2-6-2），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。请在执行其他操作前关闭小键盘。 图2-6-1 图2-6-2使用压板当使用工艺板或者不使用夹具时，可以使用压板。安装压板 打开菜单“零件/安装压板”。 系统打开“选择压板”对话框。图2-7-1图2-7-1对话框中列出各种安装方案，可以拉动滚动条浏览全部许可的方案。然后选择所需要的安装方案，按下“确定” 按钮，压板将出现在台面上。在“压板尺寸”中可更改压板长、高、

16、宽。围：长30-100；高10-20；宽10-50。移动压板 打开菜单“零件/移动压板”。系统弹出小键盘, 操作者可以根据需要平移压板，（但是不能旋转压板）。首先用鼠标选择需移动的压板，被选中的压板变成灰色；然后按动小键盘中的方向按钮操纵压板移动。拆除压板 选择菜单“零件/拆除压板”，将拆除全部压板。8、选择刀具。打开菜单“机床/选择刀具”或工具条选择（a）选择、安装车刀（b）在刀架图中点击所需刀位（c）选择刀片类型（d）在刀片列表框中选择刀片（f）选择刀柄类型确认操作完成，点击“确认”按钮。数控铣床和加工中心选刀9、选择直径和类型确认按钮。打开菜单“机床/选择刀具” 或者在工具条中选择“”，

17、系统弹出刀具选择对话框。数控铣床选刀：1) 按条件列出工具清单筛选的条件是直径和类型（1）在“所需刀具直径”输入框输入直径，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) 指定刀位号对话框的下半部中的序号（如图3-2-1）就是刀库中的刀位号。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。对于铣床，对话框中只有1号刀位可以使用。用鼠标点击“已经选择刀具”列表中的序号制定刀位号。图3-2-1 加工中心指

18、定刀位号3) 选择需要的刀具指定刀位号后，再用鼠标点击“可选刀具”列表中的所需刀具，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。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”列表中光标所在行的刀具。6) 确认选刀选择完全部刀具，按“确认”键完成选刀操作。或者按“取消”键退出选刀操作。加工中心的刀具在刀库中，如果在选择刀具的操作中同时要指定某把刀安装到主轴上，可以先用光标选中，然后点击“添加到主轴”按钮。铣床的刀具自动装到主轴上。10、对刀。数控铣床及加工中心

19、对刀的基准工具是刚性靠棒和寻边器刚性靠棒，X轴向对刀，Y轴对刀，Z轴对刀。过程省略，（记下刚性靠棒或寻边器的直径）刚性靠棒，用塞尺，（记下塞尺的厚度）（合适时记下座标值。）Z方向只能用刀具、加塞尺、对刀。（合适、记下座标值。）对刀数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程。下面将具体说明铣床和卧式加工中心对刀的方法。铣床和卧式加工中心将工件上表面中心点设为工件坐标系原点。将工件上其它点设为工件坐标系与对刀方法类似。一般铣床及加工中心在X，Y方向对刀时使用的基准工具包括刚性靠棒和寻边器两种。刚性靠棒X，Y轴对刀刚性靠棒采用检查塞尺松紧的方式对刀，具体过程

20、如下(我们采用将零件放置在基准工具的左侧（正面视图）的方式)。点击菜单“机床/基准工具”，弹出的基准工具对话框中，左边的是刚性靠棒基准工具，右边的是寻边器，如图3-1-1。 图 3-1-1 图3-1-2X轴方向对刀点击操作面板中的“手动”按钮，手动状态灯亮，进入“手动”方式。点击MDI键盘上的,使CRT界面上显示坐标值；借助“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等工具，适当点击，按钮和，按钮，将机床移动到如下图所示的大致位置。移动到大致位置后，可以采用手轮调节方式移动机床，点击菜单“塞尺检查/1mm”，基准工具和零件之间被插入塞尺。在机床下方显示如图3-1-3所示的局部放大图。（紧贴零件

21、的红色物件为塞尺）点击操作面板上的“手动脉冲”按钮或，使手动脉冲指示灯变亮，采用手动脉冲方式精确移动机床，点击显示手轮，将手轮对应轴旋钮置于X档，调节手轮进给速度旋钮，在手轮上点击鼠标左键或右键精确移动靠棒。使得提示信息对话框显示“塞尺检查的结果：合适”，如图3-1-3所示。记下塞尺检查结果为“合适”时CRT界面中的X坐标值，此为基准工具中心的X坐标，记为；将定义毛坯数据时设定的零件的长度记为；将塞尺厚度记为；将基准工件直径记为（可在选择基准工具时读出）。则工件上表面中心的X的坐标为基准工具中心的X的坐标减去零件长度的一半减去塞尺厚度减去 基准工具半径，记为X。Y方向对刀采用同样的方法。得到工

22、件中心的Y坐标，记为Y。 图3-1-3完成X，Y方向对刀后，点击菜单“塞尺检查/收回塞尺”将塞尺收回，点击“手动”按钮，手动灯亮，机床转入手动操作状态，点击和按钮，将Z轴提起，再点击菜单“机床/拆除工具”拆除基准工具。注：塞尺有各种不同尺寸，可以根据需要调用。本系统提供的赛尺尺寸有0.05mm，0.1mm，0.2mm，1mm，2mm，3mm，100mm（量块）。11、在工具补正、输入刀具补偿值、半径尺寸铣床及加工中心的刀具补偿包括刀具的半径和长度补偿。输入直径补偿参数：FANUC 0i的刀具直径补偿包括形状直径补偿和摩耗直径补偿。1）在MDI键盘上点击键，进入参数补偿设定界面，如图4-2-1所

23、示。图4-2-12）用方位键选择所需的番号，并用确定需要设定的直径补偿是形状补偿还是摩耗补偿，将光标移到相应的区域。3）点击MDI键盘上的数字/字母键，输入刀尖直径补偿参数4）按菜单软键输入或按，参数输入到指定区域。按键逐个字符删除输入域中的字符。注：直径补偿参数若为4mm，在输入时需输入“4.000”，如果只输入“4”，则系统默认为“0.004”。输入长度补偿参数：长度补偿参数在刀具表中按需要输入。FANUC 0i的刀具长度补偿包括形状长度补偿和摩耗长度补偿。1）在MDI键盘上点击键，进入参数补偿设定界面，如图4-2-1所示。2）用方位键选择所需的番号，并确定需要设定的长度补偿是形状补偿还是

24、摩耗补偿，将光标移到相应的区域。3）点击MDI键盘上的数字/字母键，输入刀具长度补偿参数4）按软键输入或按，参数输入到指定区域。按键逐个字符删除输入域中的字符。车床刀具补偿参数车床的刀具补偿包括刀具的磨损量补偿参数和形状补偿参数，两者之和构成车刀偏置量补偿参数。输入摩耗量补偿参数：刀具使用一段时间后磨损，会使产品尺寸产生误差，因此需要对刀具设定磨损量补偿。步骤如下：在MDI键盘上点击键，进入摩耗补偿参数设定界面。如图4-3-1所示。 图4-3-1 图4-3-2用方位键选择所需的番号，并用确定所需补偿的值。点击数字键，输入补偿值到输入域。按菜单软键输入或按，参数输入到指定区域。按键逐字删除输入域

25、中的字符。输入形状补偿参数：在MDI键盘上点击键，进入形状补偿参数设定界面。如图4-3-2所示。方位键选择所需的番号，并用确定所需补偿的值。点击数字键，输入补偿值到输入域。按菜单软键输入或按，参数输入到指定区域。按键逐字删除输入域中的字符。输入刀尖半径和方位号：分别把光标移到R和T，按数字键输入半径或方位号，按菜单软键输入。11、编辑状态下，（a）点击PROG，（b）软件、操作，（c）软键软键READ，点击入O300，软键EXEC，点击机床DNC传送数控程序处理导入数控程序数控程序可以通过记事本或写字板等编辑软件输入并保存为文本格式（*.txt格式）文件，也可直接用FANUC 0i系统的MDI

26、键盘输入。点击操作面板上的编辑键，编辑状态指示灯变亮，此时已进入编辑状态。点击MDI键盘上的，CRT界面转入编辑页面。再按菜单软键 操作，在出现的下级子菜单中按软键，按菜单软键READ，转入如图5-1-1所示界面，点击MDI键盘上的数字/字母键，输入“Ox”(x为任意不超过四位的数字)，按软键EXEC；点击菜单“机床/DNC传送”，在弹出的对话框（如图5-1-2）中选择所需的NC程序，按“打开”确认，则数控程序被导入并显示在CRT界面上。 图5-1-1图5-1-2数控程序管理显示数控程序目录：经过导入数控程序操作后，点击操作面板上的编辑键，编辑状态指示灯变亮，此时已进入编辑状态。点击MDI键盘

27、上的，CRT界面转入编辑页面。按菜单软键LIB， 经 过DNC传送的数控程序名列表显示在CRT界面上，如图5-2-1所示。图5-2-1选择一个数控程序：经过导入数控程序操作后，点击MDI键盘上的，CRT界面转入编辑页面。利用MDI键盘输入“Ox”(x为数控程序目录中显示的程序号)，按键开始搜索，搜索到后“OX”显示在屏幕首行程序号位置，NC程序将显示在屏幕上。删除一个数控程序：点击操作面板上的编辑键，编辑状态指示灯变亮，此时已进入编辑状态。利用MDI键盘输入“Ox”(x为要删除的数控程序在目录中显示的程序号)，按键，程序即被删除。新建一个NC程序：点击操作面板上的编辑键，编辑状态指示灯变亮，此

28、时已进入编辑状态。点击MDI键盘上的，CRT界面转入编辑页面。利用MDI键盘输入“Ox”（x为程序号，但不能与已有程序号的重复）按键，CRT界面上将显示一个空程序，可以通过MDI键盘开始程序输入。输入一段代码后，按键则数据输入域中的容将显示在CRT界面上，用回车换行键结束一行的输入后换行。删除全部数控程序：点击操作面板上的编辑键，编辑状态指示灯变亮，此时已进入编辑状态。点击MDI键盘上的，CRT界面转入编辑页面。利用MDI键盘输入“O-9999”，按键，全部数控程序即被删除。数控程序处理点击操作面板上的编辑键，编辑状态指示灯变亮，此时已进入编辑状态。点击MDI键盘上的，CRT界面转入编辑页面。

29、选定了一个数控程序后，此程序显示在CRT界面上，可对数控程序进行编辑操作。移动光标：按和用于翻页，按方位键移动光标。插入字符：先将光标移到所需位置，点击MDI键盘上的数字/字母键，将代码输入到输入域中，按键，把输入域的容插入到光标所在代码后面。删除输入域中的数据：按键用于删除输入域中的数据。删除字符：先将光标移到所需删除字符的位置，按键，删除光标所在的代码。查找：输入需要搜索的字母或代码；按开始在当前数控程序中光标所在位置后搜索。（代码可以是：一个字母或一个完整的代码。例如：“N0010”，“M”等。）如果此数控程序中有所搜索的代码，则光标停留在找到的代码处；如果此数控程序中光标所在位置后没有

30、所搜索的代码，则光标停留在原处。替换：先将光标移到所需替换字符的位置，将替换成的字符通过MDI键盘输入到输入域中，按键，把输入域的容替代光标所在处的代码。保存程序编辑好程序后需要进行保存操作。点击操作面板上的编辑键，编辑状态指示灯变亮，此时已进入编辑状态。按菜单软键操作，在下级子菜单中按菜单软键Punch，在弹出的对话框中输入文件名，选择文件类型和保存路径，按“保存”按钮，如图5-4-1所示 。图5-4-1MDI模式点击操作面板上的MIDI键按钮，使其指示灯变亮，进入MDI模式。在MDI键盘上按键，进入编辑页面。输入数据指令：在输入键盘上点击数字/字母键，可以作取消、插入、删除等修改操作。按数字/字母键键入字母“O”， 再键入程序号，但不可以与已有程序号的重复。输入程序后，用回车换行键结束一行的输入后换行。移动光标按上下方向键翻页。按方位键移动光标。