数控普专实验课教案.docx
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数控普专实验课教案
实验项目一数控车床基本操作
一实验目的
1.数控车床的安全操作规程
2.数控车床工件坐标系的建立
二实验设备
1.虚拟数控加工仿真系统VNUC4.0
2.FANUC0I-Mate-TC数控系统
3.大连机床厂虚拟数控车床面板
三实验原理
启动虚拟数控加工仿真系统VNUC4.0,可以选择与本单位数控设备参数及外形一致的虚拟数控设备,通过操作虚拟数控设备,熟练掌握数控机床的基本安全操作规程及工件坐标系的建立。
四实验过程
1.教师演示(15分钟),学生观察,试做主要数据记录如下:
(1)机床回零,建立机床坐标系,注意一下机床坐标系下刀具的零点位置。
(2)建立工件坐标系,在工件坐标系下,让刀尖走到0点,比较两种坐标系的不同。
设定毛坯:
¢74×270
试切端面,输入Z0,点击测量,得到刀具的Z向补偿。
试切直径:
输入X72.337,点击测量按钮,得到当前刀具的X向偏置。
2.学生操作练习(45分钟)
五思考反馈(30分钟)
刀具偏置里X、Z坐标数据的意义是什么?
实验项目二数控车床加工编程与仿真
一实验目的
1.外圆车削数控编程指令运用。
2.设计外圆加工走刀路线。
二实验设备
1.虚拟数控加工仿真系统VNUC4.0
2.FANUC0I-Mate-TC数控系统
3.大连机床厂虚拟数控铣床面板
三实验原理
启动虚拟数控加工仿真系统VNUC4.0,可以选择与本单位数控设备参数及外形一致的虚拟数控设备,通过操作虚拟数控设备,数控车削工艺设计和程序编制的合理性,快速提高编程和操作技能。
四实验过程
如图2-1所示零件,材料为45#钢,毛坯直径Φ36棒料,小批量生产,使分析其数控车削加工工艺过程。
图2-1阶梯轴零件图
在数控车削中,该零件加工精度要求较低,所有的几何尺寸公差均为未注公差,装夹定位用毛坯面装夹一次加工完成即可,刀具选择上注意刀具形状与加工表面相应。
刀具的几何形状特征及切削用量参考表2-1。
表2-1数控加工工序卡片
工步号
工步内容
刀具参数
切削用量
刀具号
刀具主偏角
刀尖角
刀尖半径
刀尖半径补偿号
S功能
F功能
切削
深度
5
粗车外圆
T0101
93°
80°
0.2
0
500
0.2mm/rec
2
10
精车外圆
T0101
93°
80°
0.2
0
800
0.05mm/rec
0.2
刀具运行轨迹路线是本项目的重点,应对刀具从程序起始点开始运行的路线绘制出来,设O点为坐标原点,如下图4-3所示为数控车削加工刀具运动轨迹路线图,程序起始点A应远离工件以便工件的装夹和检测,端面切削起点
应前延切入,端面切削终点
应过轴线,
为切出既退出加工状态,切削完成后刀具应返回到外圆加工程序循环起点
,从
至
采用外圆复合循环加工命令完成轮廓的粗车(粗车加工轨迹略),外圆车削循环轮廓描述从点
开始,即前延切入倒角起点,依次按顺序加工阶梯外圆及锥面,即
—
—
—
—
—
—
—
,加工结束后程序自动返回到程序起始点A。
图2-3刀具轨迹路线图加工程序
表2-2FANUC0iMate-TC系统加工程序
FANUC0iMate-TC系统程序
华中世纪星系统程序
注释
%
O0813
T0101
M03S500
G00X38Z0.0
G01X-4.0F0.1
Z2.0
G00X38.0
G71U2R0.5
G71P40Q100U0.2W0.2F0.2
N40G01X12.0F0.05S800
X20.0Z-2.0
Z-17.0
X22.0Z-22.0
Z-32.0
X28.0
X30.0Z-42.0
N100X38.0
G70P40Q100
G00X100.0Z100.0
M05
M30
%
%0813
G95
T0101
M03S500
G00X38Z0.0
G01X-4.0F0.1
Z2.0
G00X38.0
G71U2R0.5P40Q100X0.5Z0.5F0.2
N40G01X12.0F0.05S800
X20.0Z-2.0
Z-17.0
X22.0Z-22.0
Z-32.0
X28.0
X30.0Z-42.0
N100X38.0
Z2.0
G01X12.0F0.05S800
X20.0Z-2.0
Z-17.0
X22.0Z-22.0
Z-32.0
X28.0
X30.0Z-42.0
N100X38.0
G00X100Z100
M05
M30
%
程序开始
调1号刀
主轴正转,转速为500r/min
端面起点
端面终点
切出
回到外圆循环起点
外径粗车循环
粗加工轮廓描述及加工参数
精车
快速定位至换刀点,主轴停转
程序结束并返回到程序头,准备下一个零件的自动加工
五思考反馈(30分钟)
零件图如图2-1所示,根据零件图选择毛坯、制定工艺路线、计算基点坐标,编写加工程序。
图2-1被加工零件尺寸图
参考程序如下:
(FANUC0iT系统)
1)不用循环语句编程
O0001
N20T0101;
N30S500M03;
N40G00X36.0Z5.0;
N50G98G01Z-40.0F100;
N60G00X52.0;
N70Z5.0;
N80X22.0;
N90G01Z-23.0;
N100G00X52.0;
N110Z5.0;
N120X12.0;
N130G01Z-8.0;
N140G00X12.0;
N150Z1.0;
N160X4.0;
N170G01X10.0Z-2.0;
N180Z-10.0;
N190G02X20.0Z-15.0R5.0;
N200G01Z-25.0;
N210G03X34.0Z-32.0R7.0;
N220G01Z-42.0;
N230X40.0Z-52.0;
G00X200.0Z200.0;
T0202;
G00X50.0Z-57.0;
G01X20.0F50;
X-1.0;
G00X200.0;
Z200.0;
M05;
M30;
2)使用循环语句编程
O0002
N20T0101;
N30S500M03;
N40G98G00X52.0Z5.0;
N50G71U1.5R0.5;
N60G71P70Q140U0.5W0.5F100;
N70G00X4.0Z1.0;
N80G01X10.0Z-2.0;
N90Z-10.0;
N100G02X20.0Z-15.0R5.0;
N110G01Z-25.0;
N120G03X34.0Z-32.0R7.0;
N130G01Z-42.0;
N140X40.0Z-52.0;
N150G70P70Q140;
G00X200.0Z200.0;
T0202;
G00X50.0Z-57.0;
G01X20.0F50;
X-1.0;
G00X200.0;
Z200.0;
M05;
M30;
实验项目三数控铣床基本操作
一实验目的
3.数控铣床的安全操作规程
4.数控铣床工件坐标系的建立
二实验设备
4.虚拟数控加工仿真系统VNUC4.0
5.FANUC0I-Mate-MC数控系统
6.虚拟大连机床厂数控铣床面板
三实验原理
启动虚拟数控加工仿真系统VNUC4.0,可以选择与本单位数控设备参数及外形一致的虚拟数控设备,通过操作虚拟数控设备,熟练掌握数控机床的基本安全操作规程及工件坐标系的建立。
四实验过程
3.教师演示(28分钟),学生观察,试做主要数据记录如下:
(1)回零,注意坐标为0点时刀具刀位点的位置
(2)建立工件坐标系,注意这时候运用建立好的工件坐标系也让刀具走到0点,比较两种坐标系刀具的不同位置。
设定毛坯:
200×200×70
刀具直径:
25
Z=-440.775-0.5=-440.770
X1=-536.960
X2=-762.964
Y1=-180.296
Y2=-406.25
1/2(X1+X2)=-649.962
1/2(Y1+Y2)=-293.273
输入验证代码:
MDI方式
M03S500
G54G00X0Z5.0
4.学生操作练习(45分钟)
五思考反馈(30分钟)
工件坐标系G54里输入的值的意义是什么?
实验项目四数控铣床加工编程与仿真
一实验目的
1.掌握立铣刀刀具半径补偿方法。
2.掌握轮廓铣削时刀具的下刀、切入与切出方式。
3.掌握手工编程的指令及编程方法,并能够对给出零件图形进行编程。
4.掌握CNC系统的运行过程,加工出零件图形中指定的零件。
二实验设备
1.虚拟数控加工仿真系统VNUC4.0
2.FANUC0I-Mate-MC数控系统
3.虚拟大连机床厂数控铣床面板
三实验原理
启动虚拟数控加工仿真系统VNUC4.0,可以选择与本单位数控设备参数及外形一致的虚拟数控设备,通过操作虚拟数控设备,熟练掌握数控机床刀具的半径补偿方法,掌握数控轮廓铣削时刀具的下刀、切入、走刀、切出方式,虚拟数控系统运行过程,能仿真验证零件的加工程序。
四实验过程
1.实验原理讲解(28分钟)
刀具半径补偿,是数控系统提供给操作者的一种简化编程功能。
其原理是:
编程时按工件轮廓编制程序,实际加工时,通过给数控系统输入刀具半径,数控系统会自动偏移轮廓一个刀具半径进行加工。
(板书)讲解被加工零件刀具的走刀轨迹。
2.学生编程过程(20分钟)
零件图如图1所示,根据零件图选择毛坯、制定工艺路线、计算基点坐标,编写加工程序。
图1被加工零件尺寸图
(2)工艺分析
零件毛坯是120×120×60的长方体,根据图1零件图纸的尺寸要求,确定零件的加工工艺,确定加工刀具和切削用量。
不考虑凸轮轮廓加工完成后在外侧留下的余量。
(3)数学计算
确定程序原点,建立工件坐标系(以工件上表面的对称中心作为编程坐标系的原点),计算各节点绝对位置坐标值。
起始点坐标取(-50,80),切入线起点坐标取(-50,50),以凸轮与Y轴正向交点(0,50)为切入线终点沿顺时针方向加工;沿顺时针方向的基点坐标依次为(0,50)、(18.856,36.667)、(28.284,10.236)、(28.284,-10.236)、(18.856,-36.667)、(0,-50);切出线终点坐标取(50,50),终止点坐标取(50,80)。
(4)编写加工程序
参考程序如下:
(FANUC0iM系统)
%
O1000
N100G21G54
N102G0G17G40G49G80G90
N106S800M3
N108Z100.
N109X-50Y80
N110Z10.
N112G1Z-10.F150.
N114G41D1Y50.F150.
N116X0.
N118G2X18.856Y36.667R20.
N120G1X28.284Y10.
N122G2Y-10.R30.
N124G1X18.856Y-36.667
N126G2X0.Y-50.R20.
N128Y50.R50.
N130G01X50.
N132G40Y80.
N134G0Z50.
N136M5
N142M30
%
3仿真过程(30分钟)
五思考题
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- 数控 实验 教案