数控车床实习报告.doc

数控车床实习报告一、 前言 机床是人类进行生产劳动的重要工具，也是社会生产力发展水平的重要标志。 普通机床经历了近两百年的历史。随着电子技术、计算机技术及自动化，精密机械与测量等技术的发展与综合应用，生产了机电一体化的新型机床-数控机床。 数控机床一经使用就显示出了它独特的优越性和强大的生命力，使原来不能解决的许多问题，都找到了科学的解决途径。 数控车床是数字程序控制车床的简称，它集合了通用性好的万能型车床，加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用最大、覆盖面最广的一种数控机床，也是一种通过数字信息，控制机床按给定的运动轨迹，进行自动加工的机电一体化的加工装备，经过半个世纪的发展，数控机床已经成为现代制造业的重要标志之一，在我国制造业中，数控机床的应用也越来越广泛，是一个企业综合实力的体现。二、 实习目的 提高学生的自己动手能力，让理论与实践相结合起来，不是纯粹的纸上谈兵而是真正的动手操作能力。并将理论知识用到实践当中去。生产实习是我们在完成本专业基础课和专业课的学习之后，综合运用知识的重要的实践性教学环节，是机电专业必修的实践课程，在实践教学体系中占有重要地位。通过毕业实习使自己在实践中验证、巩固和深化已学的专业理论知识，通过知识的运用加深对相关课程理论与方法的理解与掌握。加强对企业及其管理业务的了解，将学到的知识与实际相结合，运用已学的专业理论知识对实习单位的各项业务进行初步分析，善于观察和分析对比，找到其合理和不足之处。灵活运用所学专业知识，在实践中发现并提炼问题，提出解决问题的思路和方法，提高分析问题及解决问题的能力三、 实习要求 1、通过数控加工工艺规程的设计，使学生熟练掌握数控加工工艺要求及加工工艺的设计。 2、通过对数控车床的操作，提高一般轴类零件工艺分析及程序编制的能力，掌握数控车床的操作过程及常用测量工具的使用。 3、了解数控车工技术方面的知识，为了专业课的学习奠定必要的基础。 4、了解数控车床的用途，型号，规格。主要成分及其作用。 5、了解数控机床的使用方法及其所用刀具，掌握刀具的安装方法。 6、培养操作各类机床和使用工量具的能力。 7、进行一次工程技术人员必备的思想作风训练。四、 实习单位介绍 山东科技大学泰山科技学院实验楼五、 实习安排：为期两个星期，我们三个班轮流进行车床实际操作和数控仿真系统的操作。六、 数控机床结构：数控机床一般由输入、输出装置、数控装置、可编程控制器、伺服系统、检测反馈装置和机床主机等组成。1、输入输出装置输入装置可将不同加工信息传递于计算机。在数控机床产生的初期，输入装置为穿孔纸带，现已趋于淘汰；目前，使用键盘、磁盘等，大大方便了信息输入工作。输出指输出内部工作参数（含机床正常、理想工作状态下的原始参数，故障诊断参数等），一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存，待工作一段时间后，再将输出与原始资料作比较、对照，可帮助判断机床工作是否维持正常。2、 数控装置数控装置是数控机床的核心与主导，完成所有加工数据的处理、计算工作，最终实现数控机床各功能的指挥工作。它包含微计算机的电路，各种接口电路、CRT显示器等硬件及相应的软件。3、可编程控制器即PLC，它对主轴单元实现控制，将程序中的转速指令进行处理而控制主轴转速；管理刀库，进行自动刀具交换、选刀方式、刀具累计使用次数、刀具剩余寿命及刀具刃磨次数等管理；控制主轴正反转和停止、准停、切削液开关、卡盘夹紧松开、机械手取送刀等动作；还对机床外部开关（行程开关、压力开关、温控开关等）进行控制；对输出信号（刀库、机械手、回转工作台等）进行控制。4、检测反馈装置由检测元件和相应的电路组成，主要是检测速度和位移，并将信息反馈于数控装置，实现闭环控制以保证数控机床加工精度。5、机床主机数控机床的主体，包括床身、主轴、进给传动机构等机械部件。七、实习中指令详细介绍： 1. F功能 F功能指令用于控制切削进给量。在程序中，有两种使用方法。(1)每转进给量 编程格式 G95 F F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r。如：G95 F0.2 表示进给量为0.2 mm/r。(2)每分钟进给量编程格式G94 FF后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为 mm/min。如：G94 F100 表示进给量为100mm/min。2. S功能S功能指令用于控制主轴转速。编程格式 SS后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。在具有恒线速功能的机床上，S功能指令还有如下作用。(1)最高转速限制设定加工坐标系编程格式 G50 SS后面的数字表示的是最高转速：r/min。如：G50 S3000 表示最高转速限制为3000r/min。(2)恒线速控制 编程格式 G96 S S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。 如：G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min。(3)恒线速取消 编程格式 G97 S S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速，如S未指定，将保留G96的最终值。如：G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴转速3000 r/min。3. T功能T功能指令用于选择加工所用刀具。编程格式 TT后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。但也有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。例：T0303 表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。T0300 表示取消刀具补偿。4. M功能M00： 程序暂停，可用NC启动命令（CYCLE START）使程序继续运行；M01：计划暂停，与M00作用相似，但M01可以用机床“任选停止按钮”选择是否有效；M03：主轴顺时针旋转；M04：主轴逆时针旋转；M05：主轴旋转停止；M08：冷却液开；M09：冷却液关；M30：程序停止，程序复位到起始位置。5. 加工坐标系设置G50编程格式 G50 X Z式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。G50使用方法与G92类似。在数控车床编程时，所有X坐标值均使用直径值，如图所示。如：按图设置加工坐标的程序段如下：G50 X128.7 Z375.16. 快速定位指令G00G00指令命令机床以最快速度运动到下一个目标位置，运动过程中有加速和减速，该指令对运动轨迹没有要求。其指令格式：G00 X(U)_ Z(W)_；当用绝对值编程时，X、Z后面的数值是目标位置在工件坐标系的坐标。当用相对值编程时，U、W后面的数值则是现在点与目标点之间的距离与方向。如图所示的定位指令如下：G50 X200.0 Z263.0; 设定工件坐标系G00 X40.0 Z212.0； 绝对值指令编程AC或G00 U-160.0 W-51.0； 相对值指令编程AC因为X轴和Z轴的进给速率不同，因此机床执行快速运动指令时两轴的合成运动轨迹不一定是直线，因此在使用G00指令时，一定要注意避免刀具和工件及夹具发生碰撞。如果忽略这一点，就容易发生碰撞，而快速运动状态下的碰撞就更加危险7. 直线插补指令G01G01指令命令机床刀具以一定的进给速度从当前所在位置沿直线移动到指令给出的目标位置。指令格式：G01 X(U)_Z(W)_F ；其中F是切削进给率或进给速度，单位为mm/r或mm/min，取决于该指令前面程序段的设置。使用G01指令时可以采用绝对坐标编程，也可采用相对坐标编程。当采用绝对坐编程时，数控系统在接受G01指令后，刀具将移至坐标值为X、Z的点上；当采用相对坐编程时，刀具移至距当前点的距离为U、W值的点上。如图所示的直线运动指令如下：G01 X40.0 Z20. F0.2; 绝对值指令编程G01 U20.0 W-25.9 F0.2; 相对值指令编程8. 圆弧插补指令G02、G03圆弧插补指令命令刀具在指定平面内按给定的F进给速度作圆弧插补运动，用于加工圆弧轮廓。圆弧插补命令分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03两种。其指令格式如下： 顺时针圆弧插补的指令格式：G02 X(U)_Z(W)_I_K_F_； G02 X(U)_Z(W)_R_ F_；逆时针圆弧插补的指令格式：G03 X(U)_Z(W)_ I_K_F_； G03 X(U)_Z(W)_R_ F_；使用圆弧插补指令，可以用绝对坐标编程，也可以用相对坐标编程。绝对坐标编程时，X、Z是圆弧终点坐标值；增量编程时，U、W是终点相对始点的距离。圆心位置的指定可以用R，也可以用I、K，R为圆弧半径值；I、K为圆心在X轴和Z轴上相对于圆弧起点的坐标增量; F为沿圆弧切线方向的进给率或进给速度。当用半径R来指定圆心位置时，由于在同一半径R的情况下，从圆弧的起点到终点有两种圆弧的可能性，大于180°和小于180°两个圆弧。为区分起见，特规定圆心角180°时，用“+R”表示；>180°时，用“-R”。注意：R编程只适于非整圆的圆弧插补的情况，不适于整圆加工。例如，图3-13中所示的圆弧从起点到终点为顺时针方向，其走刀指令可编写如下：G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3； 绝对坐标，直径编程，切削进给率0.3mm/rG02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3； 相对坐标，直径编程，切削进给率0.3mm/rG02 X 50. 0 Z30.0 R25.0 F0.3； 绝对坐标，直径编程，切削进给率0.3mm/rG02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3； 相对坐标，直径编程，切削进给率0.3mm/r9. 暂停指令G04G04指令用于暂停进给，其指令格式是：G04 P_或G04 X(U)_ 暂停时间的长短可以通过地址X(U)或P来指定。其中P后面的数字为整数，单位是ms；X(U)后面的数字为带小数点的数，单位为s。有些机床，X(U)后面的数字表示刀具或工件空转的圈数。 该指令可以使刀具作短时间的无进给光整加工，在车槽、钻镗孔时使用，也可用于拐角轨迹控制。例如，在车削环槽时，若进给结束立即退刀，其环槽外形为螺旋面，用暂停指令G04可以使工件空转几秒钟，即能将环形槽外形光整圆，例如欲空转2.5s时其程序段为： G04 X2.5或G04 U2.5或G04 P2500； G04为非模态指令，只在本程序段中才有效。10. 英制和米制输入指令G20、G21G20表示英制输入，G21表示米制输入。G20和G21是两个可以互相取代的代码。机床出厂前一般设定为G21状态，机床的各项参数均以米制单位设定，所以数控车床一般适用于米制尺寸工件加工，如果一个程序开始用G20指令，则表示程序中相关的一些数据均为英制(单位为英寸)；如果程序用G21指令，则表示程序中相关的一些数据均为米制(单位为mm)。在一个程序内，不能同时使用G20或G21指令，且必须在坐标系确定前指定。G20或G21指令断电前后一致，即停电前使用G20或G21指令，在下次后仍有效，除非重新设定。11. 进给速度量纲控制指令G98、G99在数控车削中有两种切削进给模式设置方法，即进给率(每转进给模式)和进给速度(每分钟进给模式)。（1）进给率，单位为mm/r，其指令为：G99； 进给率转换指令G01X_Z_F_； F的单位为mm/r(2)进给速度，单位为mm/min，其指令为： G98； 进给速度转换指令G01X_Z_F_； F的单位为mm/min G98和G99都是模态指令，一旦指定就一直有效，直到指定另一方式为止。车削CNC系统缺省的进给模式是进给率，即每转进给模式，只有在用动力刀具铣削时才采用每分钟进给模式。12. 参考点返回指令G27、G28、G30参考点是CNC机床上的固定点，可以利用参考点返回指令将刀架移动到该点。可以设置最多四个参考点，各参考点的位置利用参数事先设置。接通电源后必须先进行第一参考点返回，否则不能进行其它操作。参考点返回有两种方法：(1)手动参考点返回。(2)自动参考点返回。该功能是用于接通电源已进行手动参考点返回后，在程序中需要返回参考点进行换刀时使用的自动参考点返回功能。自动参考点返回时需要用到如下指令：（1）返回参考点检查G27G27用于检验X轴与Z轴是否正确返回参考点。指令格式为：G27 X(U)_ Z(W)_ X(U)、Z(W)为参考点的坐标。执行G27指令的前提是机床通电后必须手动返回一次参考点。执行该指令时，各轴按指令中给定的坐标值快速定位，且系统内部检查检验参考点的行程开关信号。如果定位结束后检测到开关信号发令正确，则参考点的指示灯亮，说明滑板正确回到了参考点位置；如果检测到的信号不正确，系统报警，说明程序中指令的参考点坐标值不对或机床定位误差过大。（2）参考点返回指令G28、G30 G28 X(U) _ Z(W) _； 第一参考点返回，其中X(U)、Z(W)为参考点返回时的中间点，X、Z为绝对坐标，U、W为相对坐标。参考点返回过程如图3-14所示。 G30 P2 X(U)_ Z(W)_； 第二参考点返回，P2可省略 G30 P3 X(U)_ Z (W)_； 第三参考点返回 G30 P4 X(U)_ Z(W)_； 第四参考点返回 第二、第三和第四参考点返回中的X(U)、Z (W)的含义与G28中的相同。刀具返回参考点的过程，刀具从当前位置经过中间点(190，50)返回参考点，其指令为：G30 X190 Z50；G30 U100 W30。八.实习内容8.1仿真系统实习1.FANUC 0i系统对刀过程（1）简单的返回参考点过程。(2)对刀过程上图表示z方向的对刀，保持Z方向不动。（端面车刀）上图表示x方向的对刀，注意在测量x方向的直径时要停止主轴转动，并且X方向保持不动。（端面车刀）注意途中的程序框，先按MDI在编辑在程序框中输入TO2O2换二号刀进行对刀。上图表示二号刀的对刀过程。（螺纹车刀）上图为三号刀的对刀过程。（断面车刀）（3）重要程序G90,G92，G71，G70，G03，G02,还有到达参考点的执行过程。其中运行程序都在程序框图中显示。 1）到达参考点程序: O1027; GOO G4O G01 G54; G28; T0101; MO4 S1200; G00 XO; Z20; G01 Z0 F10; M30;2） G90命令的执行 程序：O0123; G00 G40 G21 G54; G28; T0101; MO4 S1200 F28; G00 X102 Z2; G90 X96 Z-80; X96 Z-80 R-5; M30; 3)G90，G70，G71，的联合应用：程序：O0123; G00 G21 G40 G54; G28; T0101; M04 S1200 F50; G00 X102 Z2; G90 X96 Z-80; X94 Z-60; G00 X102 Z2; T0202; G00 X95 ZZ; G92 X93.1 Z-40 F1; X92.5; X91.9; X91.5; G00 X102 Z2; T0101; G00 X102 Z2; G71 U0.5 R2; G71 P01 Q02 U1 W1 F50; N01 GOO XO; GO1 Z0 F50; G03 X47 Z-23 R23 F50; N02 X95 ; G70 P01 Q02; G00 X102 Z2; G28; M30;4)G71,G70,G92命令的联合运用程序;O0126; G00 G21 G40 G54; G28; T0101; M04 S1200 F20; G00 X102 Z2; G71 U0.5 R2; G71 P10 Q20 U1 W1 F20; N01 G00 X0 Z2; G01 Z2 F20; G03 X100 Z-50 R50 F20; N02 G01 X102 F20; G70 P10 Q20; G28; T0202; G00 X102 Z2; G92 X99.1 Z-80 F1; X98.5; X97.9; X97.5; M30;5） G92，G90命令的联合运用程序:O1026; G00 G21 G40 G54;T0101 M04 S1200;G00 X102 Z2;G90 X96 Z-80 F50;X94 Z-60;G28;T0202;G00 X96 Z2;G92 X95 Z-40 F1;X94.1;X93.5;X92.9;X92.5;M30;6) G03或G02 命令的应用程序；O0456； G00 G21 G54 G40 G98; G28; T0101; M04 S800 F50; G00 X10 Z2; G03 X30 Z-10 R10; G28; M30;（4）应用仿真系统车削上图为我车削的两个零件图，我下面用第一个图为例进行说明，是如何进行车削的。上面为G90 命令的执行车削出三个阶梯轴上图为G92命令的执行主要是对最后一阶车削出螺纹。上图为进行G70，G71命令的执行车削出圆弧。最后利用G90命令车削出斜坡。 上图零件运行程序如下； O1993; G00 G21 G40 G54 G98; G28; M03 S800 F50; G00 X55 Z2; G90 X40 Z-50; X32 Z-30; X20 Z-15; GOO X54 Z2; G28; T0101; G00 X42 Z4; G92 X39.1 Z-45 F2; X38.5; X37.9; X37.5; G00 X54 Z2; G28;T0303; G00 X22 Z2; G71 U0.5 R2; G71 P10 Q20 U1 W1 F50; NIO G00 X0; G01 Z0 F50; G03 X20 Z-10 R10 F50; N20 G01 X22; G70 P10 Q20; G00 X34 Z2; G90 X32 Z-30 R-4; G28; M30;（5） 按照（4）中仿真程序，以PVC塑料棒为原料加工完成零件（6） 九、实习总结 时光总是短暂的，为期两周的实习也就这样结束了，作为21世纪的大学生，我们要做到理论与实践的结合，而这次的实习机会也给了我一次学与致用的机会了，内心很有成就感，也真切的体会到真理必须要用实践去检验的，不亲自去动手实验一下，是不知道很多东西是书本上没有的，只有在实践中才能体会到的，纸上谈兵只会让人走入误区，实践才是真正的老师，它带给我的不仅仅是经验，它更我明白什么叫工作精神和严谨认真的工作作风，在以后的学习生涯中我更应该真人学习，将来成为一个出色的专业人才。是的，课本上学的知识都是最基本的知识，不管现实情况怎样变化，抓住了最基本的就可以以不变应万变。如今有不少学生实习时都觉得课堂上学的知识用不上，出现挫折感，可我觉得，要是没有书本知识作铺垫，又哪应付瞬息万变的社会呢？经过这次实习，虽然时间很短，可我学到的却是我一个学期在学校难以了解的。就比如何与同事们相处，相信人际关系是现今不少大学生刚踏出社会遇到的一大难题，于是在实习时我便有意观察前辈们是如何和同事以及上级相处的，而自己也尽量虚心求教。要搞好人际关系并不仅仅限于本部门，还要跟别的部门例如市场部的同事相处好，那工作起来的效率才高，人们所说的“和气生财”在我们的日常工作中也是不无道理的。所以学会认真的观察，认真的对待才能有能力去面对未来的艰难挑战。个人也认为这次的实习教会了我最重要的是要学会细心的对待每件事，不能马虎，不然只会让事情变得更加糟糕，所以我们要做的是以严谨的态度去对待任何事情，才能做好每件事。才能做到最好，才能让自己在面对未来的挑战有一战之力。