【正文】 數(shù)控加工技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 主編 郁斌強(qiáng) 劉鏑時(shí) 適用專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 材料成型及控制工程專業(yè) 機(jī)械電子工程專業(yè) 上海電機(jī)學(xué)院 II 目 錄 第一章 數(shù)控加工技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)概述 ......................................... 1 一、數(shù)控加工技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)的目的 ........................................... 1 二、課程設(shè)計(jì)教學(xué)的基本內(nèi)容和要求 ......................................... 1 三 、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具 ....................................................... 1 第二章 數(shù)控機(jī)床程序編制 ................................................. 2 一、數(shù)控機(jī)床程序編制基礎(chǔ) ................................................. 2 二、數(shù)控車(chē)床程序編制舉例 ................................................. 3 三、數(shù)控銑床程序編制 ..................................................... 5 四、數(shù)控程序編制練習(xí)題 .................................................. 10 第三 章 數(shù)控車(chē)床加工 ..................................................... 12 一、 數(shù)控車(chē)床操作的步驟 ................................................. 12 二、電源 ................................................................ 12 三、操作面板 ............................................................ 13 四、回參考點(diǎn) ............................................................ 14 五、程序的創(chuàng)建 \編輯和應(yīng)用 ............................................... 14 六、安裝工件、刀具 ...................................................... 18 七、設(shè)定工件座標(biāo)系 ...................................................... 19 八、設(shè)定刀具參數(shù) ........................................................ 23 九、試切削和加工 ........................................................ 25 十、結(jié)束加工 ............................................................ 26 第四 章 數(shù)控銑床加工 .................................................... 27 一、數(shù)控銑床操作步驟 .................................................... 27 二、電源 ................................................................ 27 三、回參 考點(diǎn) ............................................................ 29 四、程序的創(chuàng)建、編輯和調(diào)用 .............................................. 29 五、程序調(diào)試 ............................................................ 32 六、安裝工件、刀具 ...................................................... 33 III 七、設(shè)定工件座標(biāo)系 ...................................................... 33 八、設(shè)定刀具參數(shù) ........................................................ 38 九、試切削 .............................................................. 39 十、結(jié)束加工 ............................................................ 40 1 第一章 數(shù)控加工 技術(shù) 實(shí)驗(yàn) 概述 一、數(shù)控 加工技術(shù) 實(shí)驗(yàn) 的目的 《數(shù)控加工技術(shù) 實(shí)驗(yàn) 》是《數(shù)控加工技術(shù)》課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床編程及加工等訓(xùn)練，使學(xué)生進(jìn)一步了解數(shù)控加工程序編制的目的、內(nèi)容與步驟 ； 掌握數(shù)控切削加工程序的結(jié)構(gòu)與編程規(guī)則，理解掌握數(shù)控機(jī)床常用指令的編程方法； 熟悉 數(shù)控程序的輸入、修改、存儲(chǔ)及程序執(zhí)行的操作。 經(jīng)過(guò)實(shí)際操作訓(xùn)練使學(xué)生了解數(shù)控加 工的生產(chǎn)實(shí)際， 了解 數(shù)控加工的生產(chǎn)環(huán)境，提高學(xué)生的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力， 為學(xué)生今后從事相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。 二、 實(shí)驗(yàn) 教學(xué)的基本內(nèi)容和要求 1. 數(shù)控程序編制 數(shù)控編程的主要內(nèi)容有：分析零件圖樣；確定加工工藝過(guò)程；數(shù)值計(jì)算；編寫(xiě)零件加工程序 ；程序校驗(yàn)及首件試加工 。要求每位學(xué)生獨(dú)立完成零件的 數(shù)控車(chē)削和數(shù)控銑削的程序編制 。 2. 數(shù)控機(jī)床加工 學(xué)生按 4~6 人一組，分成若干組，每一組學(xué)生完成一個(gè)車(chē)床零件和一個(gè)銑床零件的加工。要求學(xué)生在指導(dǎo)教師指導(dǎo)和監(jiān)督下，完成數(shù)控機(jī)床開(kāi)機(jī)、機(jī)床回參考點(diǎn)、程序的輸入、程序的調(diào)試、零件的安裝、刀具的選擇與 安裝、機(jī)床對(duì)刀以及 首件的試 加工。 三 、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具 1. 數(shù)控銑床、數(shù)控車(chē)床 各 四臺(tái) 2. 每組一個(gè)工具柜，工具柜中裝有必要工具、量具一套。 3. 實(shí)驗(yàn)所需的毛坯 2 第二章 數(shù)控機(jī)床程序編制 一、數(shù)控機(jī)床程序編制基礎(chǔ) 數(shù)控機(jī)床是按照事先編制好的加工程序，自動(dòng)地對(duì)被加工零件進(jìn)行加工。我們把其中的加工工藝路線、工藝要求、刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、位移量、切削參數(shù) (主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、吃刀深度等 )以及輔助功能 (換刀、主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)、切削液開(kāi)或關(guān)等 )，按照數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫(xiě)成加工程序單，并把這一程序單中的內(nèi)容記錄在存儲(chǔ)介 質(zhì)上 (如磁盤(pán)等 )，輸入到數(shù)控裝置，由數(shù)控裝置指揮機(jī)床加工零件。這種從零件圖的分析到制成控制介質(zhì)的全部過(guò)程叫數(shù)控加工程序的編制。 (一 )數(shù)控編程的主要內(nèi)容與步驟 數(shù)控編程的內(nèi)容 數(shù)控編程的主要內(nèi)容有：分析零件圖樣；確定加 工 藝過(guò)程；數(shù)值計(jì)算；編寫(xiě)零件加工程序；制作控制介質(zhì)；校對(duì)程序及首件試切。 數(shù)控編程的步驟 數(shù)控編程的一般步驟： 1)分析圖樣、確定加工工藝過(guò)程。在確定加工工藝過(guò)程時(shí)，編程人員要根據(jù)圖樣對(duì)工件的形狀、尺寸、技術(shù)要求進(jìn)行分析；選擇加工方案，確定加工順序、加工路線、裝夾方式、刀具及切削參數(shù) 等，正確地選擇對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)，并根據(jù)所用數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、指令功能，編寫(xiě)零件數(shù)控加工程序，在制定零件加工工藝過(guò)程中，要充分發(fā)揮機(jī)床的效能，使機(jī)床安全、可靠地工作。 2)數(shù)值計(jì)算。根據(jù)零件圖的幾何尺寸確定工藝路線及設(shè)定坐標(biāo)系，計(jì)算零件粗、精加工運(yùn)動(dòng)的軌跡，得到刀位數(shù)據(jù)。對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單的 (如直線和圓弧組成的零件 )輪廓加工，要計(jì)算出幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心，要計(jì)算刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)值。對(duì)于形狀復(fù)雜的零件的坐標(biāo)值，一般要借助計(jì)算機(jī)來(lái)完成。 3)編寫(xiě)零件加工程序單。加工路線、工藝參數(shù)及刀位數(shù)據(jù)確定以后。編 程人員根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能指令代碼及程序段格式，逐段編寫(xiě)加工程序單。 4)制備控制介質(zhì)。制備控制介質(zhì)就是把編好的程序單上的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上，作為數(shù)控裝置的輸入信息。 5)程序校對(duì)與首件試切。程序單和制備好的控制介質(zhì)必須經(jīng)過(guò)校驗(yàn)和試切才能正式使用。校驗(yàn)多種方法，如讓機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)，可以檢查機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡是否正確：在有 CRT 圖形顯示的數(shù)控機(jī)床上，用模擬刀具對(duì)工件切削過(guò)程的方法進(jìn)行檢驗(yàn)更為方便，但這些方法只能檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)是否正確，不能檢驗(yàn)被加工零件的加工精度。因此，要進(jìn)行零件的首件試切，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)原因加以修正。 (二 )數(shù)控編程的種類 數(shù)控編程一般分為手工編程和自動(dòng)編程兩種。手工編程就是從分析零件圖樣、確定加工工藝過(guò)程、數(shù)值計(jì)算、編寫(xiě)零件加工程序單、制備控制介質(zhì)到程序校核都是由人工完成。對(duì)于加工形狀簡(jiǎn)單、計(jì)算量小、程序不多的零件，采用手工編程較容易，而且經(jīng)濟(jì)、及時(shí)。因此，在點(diǎn)位加工或由直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應(yīng)用。對(duì)于形狀復(fù)雜的零件，特別是具有非圓曲線、列 3 表曲線及曲面組成的零件，常用自動(dòng)編程的方法編制程序。 自動(dòng)編程是利用計(jì)算機(jī)專用軟件編制數(shù)控加工程序。編程人員只需根據(jù)零件圖樣的要求，使用數(shù)控語(yǔ)言， 由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)值計(jì)算及后置處理，編寫(xiě)出零件加工程序單，加工程序通過(guò)直接通訊的方式送入數(shù)控機(jī)床，指揮機(jī)床工作。自動(dòng)編程使得一些計(jì)算繁瑣，手工編程困難或無(wú)法編出的程序能夠順利地完成。 本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生 采用手工編程。 二、數(shù)控車(chē)床程序編制舉例 圖 21 零件圖 （一）工藝分析 圖中所示為階梯軸零件，其成品最大直徑為 Φ32mm，采用 Ф