数控技术与机床实验报告

实 验 报 告 书

课程名称：______________________ 班 级：______________________ 学 号：______________________ 姓 名：______________________

指导教师：

日 期：

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序号 实验一 实验二 实验三 实验四 实验五 实验名称 数控机床结构剖析实验 数控车床编程实验 数控车床操作及加工实验 数控铣床编程实验 数控铣床操作及加工实验

成绩 总评成绩 .

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实验一 数控机床结构剖析实验

一、实验目的

1、学习和掌握数控机床基本组成及其工作原理； 2、了解数控机床的各种功能部件及其作用； 3、了解数控机床控制系统的基本组成和常用控制器； 4、了解数控机床的各种位置检测元件及其作用。 二、实验容及步骤

1、了解数控机床的三大组成部分：机械工作台、电气控制系统、控制软件； 2、了解数控工作台的组成及各种功能部件，各坐标轴及其方向、直线导轨、直线轴承、丝杠等；

3、了解PLC、步进电动机及其驱动系统、变频器、三相异步电动机等的作用； 4、了解数控机床位置检测元件的两大部分：接触式行程开关和非接触式行程开关；

5、数控机床远动控制演示：轴选择、点动控制、自动控制，正反转及回参考点等动作。 三、实验用仪器 1、数控车床1台 2、数控铣床1台 四、实验前的准备 预习实验指导书。 五、实验说明及注意事项

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1、本实验为认识实验，主要由老师向学生现场讲解和演示教学； 2、注意安全。 六、实验报告

1、比较数控车床与数控铣床的异同点。

2、说明交流伺服电动机、步进电动机的应用特点及区别。

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3、数控机床的机械结构包括哪些主要部分？与普通机床相比，它有那些特点？

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实验二 数控车床编程实验

一. 实训目的

1.熟练掌握数控车床操作面板上各个按键的功用及其使用方法。 2.掌握子程序M98、M99、C、R倒角在程序编制中的应用。 3.掌握G02、G03指令与G01、G00指令的应用和编程方法； 4.掌握程序输入及修改方法。

5.熟练掌握程序输入的正确性及检验； 二. 实训设备

1.CK6230数控车床 1台 三. 实训容

1.如图2所示成型面零件，已知毛坯尺寸为Φ40×80，编写数控加工程序并进行图形模拟加工。

图1

2.数控加工程序卡

根据零件的加工工艺分析和所使用的数控车床的编程指令说明，编写加工程序，填写程序卡，见下表：

车削加工程序卡 序号 程序容 程序说明 N010 N020 N030 N040 N050 N060 N070 N080 N090 N100 N110 .

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N120 N130 N140 N150 N160 N170 四. 实训步骤 1.开机

2.编写图2—1加工程序 3.程序输入

4.检验程序及各字符的正确性 5.模拟自动加工运行

6.观察机床的程序运行情况及刀具的运行轨迹。 7.回参考点 五.注意事项 1.编程注意事项

①编程时，注意Z方向的数值正负号。

②认真计算圆弧连接点和各基点的坐标值，确保走刀正确。 2.其他注意事项

①安全第一，必须在老师的指导下，严格按照数控车床安全操作规程，有步骤的进行。

②首次模拟可按控制面板上的“机床锁住”按钮，将机床锁住，看其图形模拟走刀轨迹是否正确，再关闭“机床锁住”进行刀具实际轨迹模拟。

六.实训思考题

1.使用G02/G03指令时，如何判断顺时针/逆时针方向？

2.试用R和I、K指令分别编写程序。

3.说明模态态和非模态之区别。

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实验三 数控车床操作及加工实验

一、实验目的与要求

1、掌握常用指令及编程技巧；

2、通过对零件的加工，了解数控车床的工作原理； 3、了解典型零件的数控车削加工工艺。 二、实验仪器与设备

1、、备置卧式数控车床一台； 2、铝一根，（长100cm，直径28mm）； 3、外圆车刀、公制螺纹刀、切槽刀各一把。 三、实验容及步骤

图2

1、工艺分析 （1）技术要求 （2）加工工艺的确定

1）装夹定位的确定：三爪卡盘加紧定位，工件前端面距卡爪端面100mm；

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2）刀具起刀点及工艺路线的确定：起刀点确定原则是拆卸工件方便、不发生碰撞，空行程不长。

3）加工刀具的确定：外圆车刀、60度螺纹车刀、4mm切断刀。 4）切削用量：主轴转速500r/min，进给速度0.03mm/r。 2、数学计算

假设程序原点，建立工件坐标系，计算各节点坐标值。 3、编写程序 4、输入零件程序

5、进行程序校验及加工轨迹仿真，修改程序。 6、进行对刀操作 7、自动加工 四、实验报告

1、为什么每次启动系统后要进行“回参考点”操作？ 答：

2、试述操作面板上主要按键的功能？

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答：

3、简述零件加工过程的操作步骤 答：

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4、编写图2零件的粗、精加工程序。

实验四 数控铣床编程实验

毛坯为70㎜×70㎜×18㎜板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图3所示的槽，工件材料为45钢。

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图3

1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线 1）以已加工过的底面为定位基准，用通用机用平口虎钳夹紧工件前后两侧面，虎钳固定于铣床工作台上。 2）工步顺序

① 铣刀先走两个圆轨迹，再用左刀具半径补偿加工50㎜×50㎜四角倒圆的正方形。

② 每次切深为2㎜，分二次加工完。 2．选择机床设备

根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。 3．选择刀具

现采用φ10㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。 4．确定切削用量

切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

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5．确定工件坐标系和对刀点

在XOY平面确定以工件中心为工件原点，Z方向以工件上表面为工件原点，建立工件坐标系，如图3所示。

采用手动对刀方法（操作与前面介绍的数控铣床对刀方法相同）把点O作为对刀点。 6．编写程序

考虑到加工图示的槽，深为4㎜，每次切深为2㎜，分二次加工完。为编程方便，同时减少指令条数，可采用子程序。 编写该工件的加工程序：

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实验五 数控铣削操作与加工实验

毛坯为120㎜×60㎜×10㎜板材，5㎜深的外轮廓已粗加工过，周边留2㎜余量，要求加工出如图4所示的外轮廓及φ20㎜的孔。工件材料为铝。

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图4平面轮廓工件

1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线 1）以底面为定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上。 2）工步顺序 ① 钻孔φ20㎜。

② 按O’ABCDEFG线路铣削轮廓。 2．选择机床设备

根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。 3．选择刀具

现采用φ20㎜的钻头，定义为T02,φ5㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。由于普通数控钻铣床没有自动换刀功能，按照零件加工要求，只能手动换刀。 4．确定切削用量

切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

5．确定工件坐标系和对刀点

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在XOY平面确定以o点为工件原点，Z方向以工件下表面为工件原点，建立工件坐标系，如图4所示。采用手动对刀方法把o点作为对刀点。 6．编写程序：

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