数控加工编程实验报告20120423修改

数控加工编程实验报告20120423修改

数控加工编程实验报告

班级：机制092班姓名：糜旺学号： 20091064

（一）课程简介

《数控加工编程》以FANUC系统为例，介绍了各类常用数控机床的加工程序编制方法。全书共分七章，第一章为数控编程基础知识，第二章为数控加工工艺处理，第三章为数控车床加工编程，第四章为数控铣床加工编程，第五章为加工中心的加工编程，第六章为线切割机床加工编程，第七章为自动编程系统概述。

车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。

铣床是指主要用铣刀在工件上加工各种

表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动，工件(和)铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。

加工中心第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置，从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。工件在加工中心上经一次装夹后，能对两个以上的表面完成多种工序的加工，并且有多种换刀或选刀功能，从而使生产效率大大提高。加工中心按其加工工序分为镗铣和车削两大类，按控制轴数可分为三轴、四轴和五轴加工中心。

线切割机床利用移动的金属丝做移动电

极，并在金属丝与工件间通以脉冲电流，利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切割加工的。

自动编程它是利用计算机专用软件来编制数控加工程序。编程人员只需根据零件图样的要求，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。自动编程使得一些计算繁琐、手工编程困难或无法编出的程序能够顺利地完成。实现自动编程的CAM软件常用的有UG，PROE，MASTERCAM，Powermill等，可以实现多轴联动的自动编程并进行仿真模拟．

（二）主要设备

数控机床一般由输入/输出设备、CNC装置、伺服单元、驱动装置（或执行机构）可编

程控制器及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成，如下图所示为数控机床的组成框图。其中除机床本体以外的部分统称为CNC系统。

1.各组成部分的作用：

输入/输出装置输入装置的作用是将载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控装置内，一般为键盘。输入装置为显示器，其作用是为数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息，如正在编辑的程序、坐标值、报警信号等。因此，输入/输出装置是机床数控系统和打操作人员进行信息交流、人机对话必须具备和必要的交互设备。

数控装置是计算机数控系统的核心，接收的是输入装置送来的脉冲信号；经数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制机床的各个部分，使其进行规定的、有序的动作。这些控制信号中最基本的信号是经插补运算决定各坐标轴的进给速度、方向和位移指令，还有如主轴的变速、换向和启停信号，刀具的指令信号，冷却液、润滑油启停，工件和机床部件的松开、夹紧、分度工作台转位等辅助指令信号等。它主要包括微处理器（CPU）、存储器、局部总线、外围逻辑电路以及与CNC系统其它组成部分联系的接。

伺服单元接收来自数控装置的速度和位移微弱指令放大成控制驱动装置的大功率信号。它是数控装置与机床本体的联系环节。有开环系统、半闭环系统和闭环系统之分，

驱动装置把经过放大的指令信号变为机械运动驱动机床工作台，加工出符合要求的零件。与伺服单元相对应，驱动装置有步进电动机、交流伺服电动机等。伺服单元和驱动装置可合称为

伺服驱动系统，它是机床工作的动力装置，是数控机床的重要组成部分，从某种意义上说，数控机床的功能主要取决于数控装置，而数控机床的性能主要取决于伺服驱动系统。

可编程控制器通过CNC和PLC的谐调配合来共同完成数控机床的控制，其中CNC主要完成与数字运算和管理等有关的功能如零件程序的编辑、插补运算、译码、位置伺服等。PLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作而没有轨迹上的具体要求，它主要接收CNC的控制代码M、S、T 等顺序动作信息，对顺序动作信息进行译码转化成对应的控制信号，控制辅助单元完成相应的开关动作如工作的装夹、刀具的更换、冷却液的开关等一些辅助动作。它还可接收机床面板的指令，一方面直接控制机床的动作，另一方面将一部分指令送往数控装置用于加工过程的控制。数控机床上的PLC一般分为两类。一类是将CNC和PLC综合起来即内装型PLC；另一类为独立型PLC。

机床本体数控机床的机械部件，包括主运动

部件、进给运动部件和支承部件，是数控系统的执行对象。

2.工作原理

用代码化的数字信息将刀具移动的轨迹的信息记录在程序介质上，然后送入数控系统，以过译码、运算控制机床的刀具与工件的相对运动，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件的一类机床即为数控机床。

3.特点:

数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点：

●加工精度高，具有稳定的加工质量；

●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；

●加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；

●机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的

加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；

●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；

●对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高

4.加工语言

分为ATL语言和NC语言。

ATL语言由CAM软件产生，用来描述刀具运行轨迹的一种说明性语言，并且可在CAM软件里逐行进行加工仿真模拟。

NC语言由后置处理器产生，是实际输入机床的加工语言。NC程序也可以直接在数控机床上编写。主要有G代码（加工代码），M代码（辅助功能），T代码（刀具），S,F（主轴转速和切屑速度）等。

5.分类

●按工艺用途分类