数控机床仿真加工实训报告

设计课程：机电一体化实训学 院：职业技术学院专 业： 机电一体化技术年 级：2011级学生姓名：贞丰有你学 号：02262014年3月15日数控综合实训第1章数控车床仿真加工实例 第1节数控车床仿真加工零件图 第2节零件加工工艺分析设定工件坐标系刀具选择第3节编写数控加工程序第4节数控仿真软件的安装运行 第5节数控仿真加工过程机床回零安装零件装刀具对刀和设定刀补输入NC程序检查运行轨迹仿真自动加工第2章数控铳床仿真加工 第1节数控铣床仿真加工零件图 第2节数控铣床加工程序第3节零件加工工艺分析设定工件坐标系刀具选择第4节数控铣床仿真加工FANUC OiM数控铣床操作面板 铣床回零、工件装夹、刀具选择 数控铣床对刀方法仿真加工总结数控综合实训开学第三周，通过前两周的实地实体观察学习， 我们初步了解了 数控机床、立式加工中心、数控十字工作台和六自由度机械手的结构、 组成、运动控制及其作用。本周老师带领我们来到计算机机房，学习用数控机床仿真软件来 仿真加工零件产品。说到数控机床仿真软件，我们应该知道计算机数控仿真是应用计 算机技术对数控加工操作过程进行模拟仿真的一门新技术。该技术面向实际生产过程的机床仿真操作， 加工过程三维动态的逼真再现，能 使每一个学生，对数控加工建立感性认识，可以反复动手进行数控加 工操作，有效解决了因数控设备昂贵和有一定危险性， 很难做到每位 学生“一人一机”的问题，在培养全面熟练掌握数控加工技术的实用 型技能人才方面发挥显着作用。我们知道数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程；计算走刀轨迹，得出刀位数据； 编写数控加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试切。数控编程 有手工编程和自动编程两种方法。 总之，它是从零件图纸到获得数控 加工程序的全过程。为了让我们能更好的掌握数控编程的方法，本次仿真实训对于我 们本专业来说就更为重要了。因为经过本次实训我们可以了解和掌握 一些数控仿真软件的使用方法，对于即将踏入社会的我们来说，目前 我们学习和了解最多的就是数控机床，我们毕业后如果接触到与数控 机床相关的工作时，懂一些数控机床的操作就显得非常重要和有必要 了！第1章数控车床仿真加工实例第1节数控车床仿真加工零件图如图所示的零件，毛坯为42X200mm勺45号钢材料，其中圆柱面不加工图第2节零件加工工艺分析设定工件坐标系按基准重合原则，将工作坐标系的原点设定在零件右端面与回转 轴线的交点上，对刀时根据程序选择零件右端面端点对刀。根据零件图的加工要求和编程情况， 需要加工零件的端面、圆柱 面、圆锥面、圆弧面、倒角，共需用两把刀具。1号刀，外圆车刀，刀体参数：刀杆长度160mm刀杆宽度25mm; 刀片类型：选刀片斜度为35,刀片边长20mm刀片厚度3mm2号刀，外圆精车刀，刀体参数：刀杆长度 160mm刀片类型：选 刀片斜度为35或55,刀片边长12mm刀片厚度3mm第3节编写数控加工程序仿真加工零件（图）的数控加工编程程序如下:程序注释O0226程序名N1 T0101选择01号外圆车刀和01号刀补N2 M03 S1000主轴正转，转速设定为1000r/mi nN3 G00刀具快速疋位至对刀上方位置N4 G01刀具快速疋位至切削位置N5车削右端面倒角N6车20mm端面，长26mmN7车第二个倒角N8车24mm端面，长22mmN9车削长度为35mml的斜面N10X方向退刀至40mm的位置N11Z方向前进20mmN12X方向进给到35mm的位置N13向z方向车削5mmN14X方向退刀至40mm的位置N15Z方向前进20mm到达128mm处N16 G70 P3 Q15 F50精加工N3到N15步骤N17 G00快速退刀到换到位置（回零）N18 M05主轴停N19 T0202换02号外圆精车刀和02号刀补N20 M03 S1200主轴正转，转速设定为1200r/mi nN21 G00快速定位到凹圆切削位置N22 G02顺时针车削R为5mm的凹圆N23X方向退刀至30mm的位置N24Z方向前进55mm到达103mm处N25 G03逆时针车削R为18mm的凸圆N26 G01X方向退刀至40mm的位置N27 G00快速退刀到换到位置（回零）N28 M05主轴停N29 M30程序结束第4节数控仿真软件的安装运行本次我选用的是南京宇航数控仿真系统版本中的”FANUQiT “车床模块来介绍具体操作过程。在网上下载好“南京宇航数控仿真系统”版本软件的压缩包后， 解压压缩包，在解压包文件夹中点应用程序“”后出现如图的界面， 选择“ FANUC 0iT车床，即可进入如图所示的 FANUC-0iT系统标准 的操作界面。图系统选择界面图版本信息图FANUC-0iT标准面板第5节数控仿真加工过程机床回零REF点击紧急停止按钮开关使其松开，机床将出现“请回机床参考；单击凶点”提示，回零按钮型指示灯亮，CRT上显示按钮，此时操作面板上X轴的回零指示灯亮FR, X轴将自动回零，同 时CRT上的X坐标变到零；同样操作可使机床Z轴回零。此时CRT和 操作面板上的指示灯如图所示。图 回零提示及回零后面板的显示安装零件点击菜单栏“工件操作/工件大小”或点左边竖着的快捷栏知I- 工件大小设置-工件大小，在“设置毛坯尺寸”对话框（如图）中， 改写零件尺寸高和直径，单击按确定按钮。为了节省材料可以使用工件长度短一点（128mn以上）的工件进 行加工，操作方法是：点击桌面左边竖着的快捷栏的最后两个 向前山 和向后翌来控制零件移动的方向和尺寸大小，使零件伸出128mn以上 防止碰刀（本次仿真假设的毛坯长度是 200mm勺，不用调节）。图毛坯尺寸设置与显示装刀具点击菜单栏“机床操作/刀具库”或页面最左边竖栏的刀具管理 快捷按钮 ，在“刀具库管理”选择刀具时双击所需刀具进入设置 对话框（如图所示），设置好后点击确定退出，装好刀具后，机床如 图所示。注：根据毛坯直径和加工的程序，外圆车刀的刀片边长必须 大于等于13mm不然会碰刀。图修改刀具对话框图刀具添加成功后的对话框对刀和设定刀补对刀：点击菜单栏的“机床操作/对刀”或者点左边快捷栏的对刀 按钮，选择右端点为对刀点，如图所示。按钮两次会出现如图所设定刀补：点击菜单栏的“工件测量/测量进入”得到所车外圆直 径D二，刀尖点所在Z坐标为0,如图所示；在MDI键盘上点击参数输 入按钮f I两次，点CRT屏幕上的软键按钮，如图和图；测量好 01号刀后，点击“工件测示对话框，用方向键把光标移动到 01刀具X位置，输入；单击CRT 屏幕上的软键 幕上的软键 量/测量退出”从刀具中选择把02号刀转到加工位（图），然后用01号刀具对刀方法完成02号外圆精车刀的对刀。对刀完成后 CRT屏幕图测量刀补图图如图所示。图对刀输入NC程序方法一：先打开程序保护锁，然后点击编辑按钮画,程序按钮H， 再写00226点击插入按钮二，然后写入程序内容，记得每写一步后 面都要输入分号，这样才会生产一个个步骤。方法二：程序用导入的方法，使用记事本或写字板等编辑软件输 入完成后，点击“另存为”选择保存格式为所有格式，然后把文件名 改为。也可以先保存成txt格式，再重命名为NC格式的。文档保存好以后，回到仿真操作面板，打开程序保护锁，点击操 作面板上的编辑按钮目，使其指示灯亮；单击MDI键盘的程序按钮虽， 在MDI键盘上输入程序名称 00226单击编辑栏的插入 卫按钮，然 后点菜单栏上的“文件/打开”出现一个查找对话框，对话框的“文 件类型”选择“ NC代码文件”，找到保存好的程序所在的文件夹，找 到，点击以后对话框左边会出现程序的内容，点打开后即可输入预先 编辑好的数控程序，如图所示，此时 CRT界面如图所示。图图检查运行轨迹点菜单栏下方编辑快捷栏的，查看对刀好以后的走到轨迹，看走到轨迹是否合理正确，会不会出现碰刀情况，其运行轨迹如图所 示。仿真自动加工首先选择菜单栏的“机床操作/舱门”关闭舱门或者点击页面最 左边竖栏的舱门开关关闭舱门，点击操作面板中自动运行按钮匕卜， 再点击操作面板中循环启动按钮1,机床就开始自动加工，加工过程 中和加工完成的工件的如图所示。测量数据如图所示。图图第2章数控铣床仿真加工第1节数控铣床仿真加工零件图图第2节数控铣床加工程序程序注释00226程序名T01选择01号刀G54建立工件坐标系M03 S1000主轴正转，转速设定为1000r/mi nG00刀具快速疋位至铳台的中心位置G01 F100刀具向Z轴方向的铳削深度为 5mmG00刀具快速退刀到铳台中心上方位置M05主轴停T02换02号刀具M03 S1000主轴正转，转速设定为1000r/mi nG01 F100刀具向Z轴方向的铳削深度为 25mmG00刀具快速退刀至铳台中心上方位置M05主轴停T03换03号刀具M03 S1200主轴正转，转速设定为1000r/mi nG00刀具快速疋位至铳台的中心位置，深度5mmG90G03绝对值编程整圆加工程序，铳削深度5mmG00快速定位至深度为 5mnr的铳台中心位置G01 F100刀具向Z轴方向的铳削深度为 25mm 快速退刀到换到位置（回零）M05主轴停M30程序结束第3节零件加工工艺分析设定工件坐标系针对加工中心的特点，将对刀原点设置在毛坯的左前端面。刀具选择1号刀，方肩铣刀或面铣刀，参数：直径100mm刀杆长度100mm;2号刀，钻头刀，参数：直径 8mm刀杆长度100mm3号刀，镗刀，参数：直径 8mm刀杆长度100mm（如图）图方肩铳刀钻头刀镗刀第4节数控铣床仿真加工数控铣床的仿真加工与数控车床的仿真加工面板和操作过程基 本一样，只是在对刀时有所区别，因此相同的操作过程参照第一章的 相关内容。FANUC OiM数控铣床操作面板在解压包文件夹中点应用程序“”，选择“ FANUC OiM,即可进 入如图所示的FANUC-OiM的操作界面。铣床回零、工件装夹、刀具选择回零：铣床在按了急停按钮后的回零过程中多了一个 丫轴的回零。工件装夹：点击菜单栏“工件操作/工件大小、原点”或左侧快 捷栏按钮 回设置工件尺寸是长150mn宽145mm高100mm如图所示； “工件操作/工件装夹”选择喜欢的装夹方式，如图所示。图图刀具选择：根据第二章第三节的“”修改和添加刀具，确认后的 对话框如图所示。注：刀具的选择与设置是根据所编写的程序来决定 的，参数设置错误会导致加工的工件尺寸不合！图数控铣床对刀方法该数控铣床仿真系统没有自动对刀的快捷键， 可用基准芯棒来手 动对刀。手动对刀之前先选择基准芯棒，通过点击菜单栏“机床操作 /基准芯棒选择”或左侧快捷工件设置快捷键选择“基准芯棒选择”， 参数：基准芯棒 H=100mm D=20mm塞尺h=1mn如图所示。图 左边为选择界面右边为选择以后的实物图包括基准芯棒和塞尺本次的对刀选择毛坯左前端来对刀，通过以下的调节方式来手动 移动X轴、丫轴和Z轴的机床坐标：方法一：连续移动丄。这种方法用于较长距离的台面移动。位置;。（1）点击面板上的手动进给方式 U，置模式旋钮在（2） 选择各轴：;卜I灯亮，按加* 1减_按钮来使各轴运动 方法二：点动圭I,这种方法用在对基准操作中的微量调整。（1）置模式旋钮在手动脉冲方式“inc”位置匮:选择步进量TTT昌（2）选择各轴订J S按加减按钮来使各轴运动，每按一次加 减，会进给设置的步进量的值，松开后停止。OfTOTSETTIIMS,选择屏幕下方的“坐标系”出现图的对刀：如图，用上面的方法一移动当基准芯棒到达毛坯左前端的 位置时，左下角出现“塞尺检查：过紧或过松”时用方法二来调节， 使左下角的塞尺检查显示的是“合适”这样就可以停止调节，双击操 作面板上的参数输入按钮,便可得到X轴的坐标值；用相同的方法找到 丫轴界面后，通过计算得到基准芯棒的半径为 10mm塞尺厚1mm我们要 向左边移动，于是找到 G54工件坐标系的X轴，输入X，点击屏幕 下方的测量 的对刀点，输入Y，得到丫轴的坐标值，如图。对于 Z轴的对刀是 在毛坯上表面来对刀，当塞尺检查显示合格以后，输入即可得到Z轴 的坐标值，如图。完成后卸下测量芯棒。对刀完成后的数值如图所示。注：对刀的数据可能会有一些小误 差，可根据仿真加工后所测量的偏差值进行修改。图X轴的对刀图 操作面板图Y轴的对刀图Z轴的对刀图对刀完成后操作面板的数据对刀好以后便是输入程序（参照第一章相关内容），然后点显示 刀轨查看刀轨是否会碰刀，如下图。图仿真加工总结在本次实训中我发现作为一名即将走向工作岗位的大学毕业生, 应当养成一种认真严谨的态度。经过本次的上机模拟练习让我学到了许多数控相关的知识， 让我 有很大收获的。这次实践练习给了我一次全面的、 系统的锻炼的机会， 巩固了我们这两年多以来所学的关于数控方面的理论知识， 增强了我 的实际操作能力， 使我进一步从实践中认识到了数控的重要性。 同时， 使我认识到在工作中光有理论知识是不够的， 还要能把理论运用到实 践中去才行。正如俗话说的：实践是检验真理的唯一标准。这次实训把理论知识运用到实际操作中， 既是对实际操作能力的 培训，又是对理论知识的复习巩固和延伸。 首先要完全理解数控车床 安全操作规程，然后通过电脑让我们熟悉操作面板。 在老师的教导下， 我们掌握了数控车床的开机与关机； 回零的操作以及什么情况下必须 回零操作；手动方式主轴正转；编制程序以及如何输入程序；如何对 刀和换刀操作， 以及使用刀具补偿命令编制程序， 尤其是系统在编制 程序中使用的G代码等。经过反复的练习，我们基本熟练掌握了这些 实际操作必备的技能。 ?最后，衷心感谢老师的悉心指导和帮助！