数控实习 2.docx
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数控实习 2.docx
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数控实习2
数控加工综合实践周
报
告
书
班级:
109040201
学号:
10904020112
姓名:
黄小梅
指导教师:
王伟
时间:
2012年1月
重庆理工大学
汽车学院实践教学及技能培训中心
2012年12月
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、游标卡尺等其它工具。
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。
(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数控加工仿真软件
数控加工仿真系统是基于虚拟现实的仿真软件。
九十年代初源自美国的虚拟现实技术是一种富有价值的工具,可以提升传统产业层次、挖掘其潜力。
虚拟现实技术在改造传统产业上的价值体现于:
用于产品设计与制造,可以降低成本,避免新产品开发的风险;用于产品演示,可借多媒体效果吸引客户、争取订单;用于培训,可用“虚拟设备”来增加员工的操作熟练程度。
数控加工仿真系统软件是为了满足企业数控加工仿真和教育部门数控技术教学的需要,由上海宇龙软件工程有限公司研制开发。
可以实现对数控铣和数控车加工全过程的仿真,其中包括毛坯定义与夹具,刀具定义与选用,零件基准测量和设置,数控程序输入、编辑和调试,加工仿真以及各种错误加检测功能。
具有仿真效果好,针对性强,宜于普及等特点。
图3数控加工仿真系统
7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
编程格式
说明
G00
快速定位
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
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(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)
8加工编程实例
1)零件分析
图1
2)工件坐标系
建立如图所示的加工坐标系,X轴原点在轴心线上远离工件指向操作人员方向为X轴正方向,Z轴原点在轴的右端面上,远离工件方向为Z轴正方向。
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
采用三爪卡盘定心夹紧定位,纵向定位基准为零件Z0端面,加工起点和换刀点设置在同一点,放在Z轴100mm,X轴100mm处。
(2)相关数据确定
加工零件毛坯直径25mm,需加工零件要求两断面距离25mm,螺纹编程大径11.8mm,加工螺纹前进给5次,分别将将零件加工至24.5、20.5、16.5、12.5、11.8;螺纹退尾长度K=1.5。
(3)制定加工方案及加工路线
加工工艺流程
基本刀具:
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。
加工方案:
用1号基准刀加工外圆、R2凸圆弧和R4凹圆弧,用3号切槽刀切槽,用2号螺纹刀切M12螺纹,再用3号刀切断。
加工流程:
车端面—粗车外圆—半精车外圆—粗车圆弧—精车圆弧、外圆—切槽—车螺纹—切断。
简化的加工工序卡:
数控加工工序卡
零件名称
数控实践练习零件图
零件图号
图1
夹具名称
三爪卡盘
设备名称及型号
数控车床GSK-928
材料名称及牌号
铝
硬度
工序名称
数控综合加工
工序号
1
工序号
工序内容
切削进给
刀具
n
Vc
F
编号
名称
1
车端面
750
300
80
T11
外圆车刀
2
粗加工外圆表面24.5
750
300
120
T11
外圆车刀
3
粗加工外圆表面20.5
750
300
120
T11
外圆车刀
4
粗加工外圆表面16.5
750
300
120
T11
外圆车刀
5
粗加工外圆表面12.5
750
300
80
T11
外圆车刀
6
粗加工圆弧R2和R4
750
300
80
T11
外圆车刀
7
精加工圆弧R2和R4
精加工外圆24
750
300
80
T11
外圆车刀
8
切退刀槽3*9
750
300
40
T33
切槽刀
10
倒角
750
300
80
T11
外圆车刀
11
粗精车螺纹M12
750
80
80
T22
螺纹车刀
12
切断
750
120
80
T33
切槽刀
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,具体如下表2所示。
表2实例加工参考程序
程序号
程序
备注
%12
程序名称
N0000
G00X100Z100
快速定位于工件坐标系X100,Z100处
N0010
T11
换1号车刀
N0020
M03S04
主轴顺时针启动,转速S4
N0030
G00X26Z0
快速定位到点X26,Z0
N0040
G01X0F80
车端面
N0050
G00X24.5Z1
快速定位到点X24.5,Z1
N0060
G01Z-28F100
加工到Z-28
N0070
G00X26Z1
快速定位到点X26,Z1
N0080
X20.5
快速定位到点X20.5
N0090
G01Z-14
加工到Z-14
N0100
G00X22Z1
快速定位到点X22,Z1
N0110
X16.5
快速定位到点X16.5
N0120
G01Z-14
加工到Z-14
N0130
G00X17Z1
快速定位到点X17,Z1
N0140
X13Z1
快速定位到点X13Z1
N0150
X8Z0
加工到X8Z0
N0160
G01X12Z-2F80
加工到X12Z-2
N0170
G00X13Z0
快速定位到点X13Z0
N0180
X11.8
快速定位到点X11.8
N0190
G01Z-14F50
加工到Z-14
N0200
G00X20Z-14
快速定位到点X20Z-14
N0210
G02X24Z-16R2
加工R2圆弧
N0220
G00Z24Z-14
快速定位到点Z24Z-14
N0230
G00X12Z-14
快速定位到点X10,Z1
N0240
G02X16Z-16R2F40
精加工R2圆弧
N0250
G03X24Z-20R4
加工R4圆弧
N0260
G01X24Z-28
加工到X24Z-28
N0270
G00X100Z100
快速定位到点X100Z100
N0280
T33
换切槽刀
N0290
G00X24.5Z-11
快速定位到点X24.5Z-11
N0300
G01X9F40
加工到X9
N0310
G00X100
快速定位到X100
N0330
Z100
快速定位到Z100
N0340
T22
换螺纹刀
N0350
G00X12Z2
快速定位到点X12Z2
N0360
G92X12Z-12P1.5K1.5
螺纹切削终点坐标X12,Z-12
N0370
X11.7
切到X11.7
N0380
X11.4
切到X11.4
N0390
X10.2
切到X10.2
N0400
X11
切到X11
N0410
X10.6
切到X10.6
N0420
X10.2
切到X10.2
N0430
X10
切到X10
N0440
X9.8
切到X9.8
N0450
X9.7
切到X9.7
N0460
X9.7
切到X9.7
N0470
G00X100Z100
快速定位到X100Z100
N0480
切到X10.6
N0490
X10.2
切到X10.2
N0500
X10
切到X10
N0510
X9.8
切到X9.8
N0520
X9.7
切到X9.7
N0530
X9.7
切到X9.7
N0540
T33
换切断刀
N0550
G00X20.5Z-25
快速定位到X20.5,Z-25
N0560
G01X0F40
加工到X0
N0570
G00X100
快速定位到X100
N0580
Z100
快速定位到Z100
N0590
M05
关主轴
N0600
M02
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,装夹工件。
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.
9体会总结
随着计算机技术的发展,数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域,尤其是机械制造业中,由于数控化加工可以让机械加工行业提高质量,高精度,高成品率,高效率方向发展,最重要的一点是还可以利用现有的普通车床,对其进行数控化改造,这样可以降低成本,提高效益。
近年来,我国世界制造业加工中心地位逐步形成,数控机床的使用、维修、维护人员在全国各工业城市都非常紧缺,再加上数控加工人员从业面非常广,我们机电一体化专业里也开设了数控技术这门课程,为了提高我们的就业能力,进一步提高我们的数控技术水平,让我们更清楚更明白更真实地学习数控技术,第十五到十七周,我们在学校进的组织下分别进行了为期一周的数控实习,经过4天的学习我对数控有了进一步的了解,学习到了不少数控知识和技术。
还没开始实习的时候,我就在网上搜索相关知识,了解到数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。
数控技术也叫计算机数控技术,目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。
这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。
由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成.
在实习过程中,老师耐心地给我们讲解数控软件上面每个指令的使用,在老师的指导下,我们很快就上手了,我们也积极认真地对待,认真完成每一次老师布置下来的任务。
时光总是匆匆,很快一个星期就这样过去了。
大四了,我们就要步入社会,面临就业了,就业单位不会像老师那样点点滴滴细致入微地把要做的工作告诉我们,更多的是需要我们自己去观察、学习、总结。
不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。
随着科学的迅猛发展,新技术的广泛应用,会有很多领域是我们未曾接触过的,只有敢于去尝试才能有所突破,有所创新。
两的数控实习带给我们的,不全是我们所接触到的那些操作技能,也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的几种能力,更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去感悟,去反思,勤时自勉,有所收获,使这次实习达到了他的真正目的。
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