数控加工技能训练实验.docx

数控加工技能训练报告

班级： 机电08-1班
学号： 08024040140
姓名： 张占新
指导老师： 蔡业彬、赵轲

数控技能训练任务书

一、训练目的
1、掌握数控车床、铣床的基本操作；
2、掌握典型零件的数控车削加工工艺和铣削加工工艺；
3、掌握各种加工编程指令，提高综合运用能力；
二、训练仪器与设备：
1、数控车床、数控铣床
2、刀具：（见说明）
3、加工材料：尼龙棒、石蜡。
三、训练内容及要求：
1、工艺分析
（1）技术要求：（附件一）
数控车床编程与加工选两个图形（每组两个）；
数控铣床选一个图形（每组一个）。
（2）加工工艺的确定：包括装夹定位的确定，加工起点、换刀点及工艺路线的确定，加工刀具的确定，切削用量等。
填写加工工艺卡（见附件二）
2、程序的编制
（1）可采用手工编程和自动编程
（2）根据零件图，编写两套工艺，分析其优劣后，择优来编写程序；
3、输入零件加工程序
4、进行程序校验及加工轨迹仿真，修改程序
5、到对刀位，自动加工出成品
四、训练报告：
1、零件加工设备的概述（设备名称、型号、加工能力等）
2、零件加工工艺的制定
3、零件加工过程概述（刀具运行轨迹、加工程序及过程概述等）
4、总结数控车床和数控铣床加工零件的全过程
数控技能训练实验之一
一、训练目的
1、掌握数控车床、铣床的基本操作；
2、掌握典型零件的数控车削加工工艺和铣削加工工艺；
3、掌握各种加工编程指令，提高综合运用能力；
二、实验仪器与设备：
1、数控车床：GSK--980T
2、刀具：外圆车刀、切槽刀、螺纹车刀。
3、加工材料：尼龙棒。
GSK980T车床数控系统简介：
GSK980T车床数控系统（CNC），于1998年退出的普及型数控系统。作为经济型数控系统的升级换代产品，GSK980T具有以下技术特点：采用高级处理器（CPU）和可编程门列（PLD）进行硬件插补，实现高速μｍ级控制；采用四层线路板，集成度高，整机工艺结构合理，可靠性高；液晶（LCD）中文显示、界面友好、操作方便；加减速可调，可配套步进驱动器或伺服驱动器；可变电子齿轮比，应用方便。
技术性能：
1. CPU：80C186XL12
2. 显示器：320240点阵液晶
3. 控制坐标轴：2轴（X、Z）
4. 联动坐标轴：2轴（X、Z）
5. 最小设定单位：X轴：0.0005mm Z轴：0.001mm
6. 最小移动单位：X轴：0.0005mm Z轴：0.001mm
7. 最大行程：
8. 软件行程限位：
9. 最大快速速度：（0.001当量） X轴：4m/min Z:8m/min
10. 每分钟进给速度：1-8000mm/min
11. 插补功能：直线/全圆圆弧插补
12. 用户程序编辑：可存储40KB、63个程序
13. 全屏幕编辑G功能：二十二种G代码，包括十二种固定/复合循环
14. 用户数据保存：程序、参数、刀补、坐标掉电保护
15. 辅助功能：手动/程序控制主轴正转、反转、制动、停止
16. 手动/程序控制冷却、润滑
17. 程序控制夹头
操作方式：编辑、自动、录入、手动、手轮/单步、回机械零点、回程序零点。
其他功能：机床锁住、辅助功能锁住、空运行、单程序段运行、程序锁、参数锁、外接倍率开关（选件）、外接急停/进给保持/循环启动开关（选件）。
外形尺寸：320240136mm 重量：6.0KG（含开关电源）
三、实验内容及要求：
（1）技术要求：按以下零件尺寸加工出工件

图十
（2） 分析其加工方法：
由于根据已知的零件尺寸可知，该工件有顺逆圆弧，有直线，还需要切断零件，所以设计用到三把刀：外圆车刀（一号刀）、切槽刀（二号刀）、螺纹刀（三号刀）
方案：用外圆刀加工外圆，然后用外圆车刀车削出直径20mm长40mm的圆柱，再用螺纹刀加工凹弧线，然后再用三号刀加工长为3mm的外圆，之后用二号刀切断并取下零件。
（3） 填写加工工艺卡

数控加工工艺卡
零件名称
编程人员与操作者
材料
夹具
设备
名称
设备
型号

学号40、44、45
尼龙棒
三爪
卡盘
数控
车床

序号
程序名称
加工
内容
刀具
名称
（mm）
切削深度（留余量）
进给速度（s/
min）
主轴转速（s/
min）
加工起点、换刀点（mm）
加工
时间
加工
方式
1
O0002
车圆弧R10和半R20圆弧圆柱，
外圆
车刀
0
100
400
起点：工件右端；换刀点X100
Z100
1min5s
粗精循环车削
2
O0002
加工R15和R10的圆弧
螺纹刀
0
30
500
起点
X22 Z-10
换刀点X100
Z100
2min
车圆弧
3
O0002
加工直径18，长3的圆柱
外圆刀
0
50
500
起点 X22 Z-33换刀点X100
Z100
1min30s
车外圆
4
O0002
切断工件
切槽刀
0
30
300
切断起点X25
Z-40
换刀点都为X100
Z100
2min
切断
装夹示意图：

1、 装夹工件方式
三爪卡盘夹紧工件
2、 X、Y原点位置
X原点位置在最左边
3、 Z原点位置
在工件中心线Z坐标原点位置

（4）对刀，采用相对法对刀：
1、对1号刀（外圆车刀）
[程序]-录入方式-T0100-按输入-按[循环启动]。
对Z轴：[手动]-车Z轴端面，X轴方向退出-[录入]-G50-输入Z0-按[输入]-按[循环启动]。
对X轴：[手动]-车外圆，Z轴方向退出，测量外径-[录入]-G50-[输入]-X外径值-[输入]-按[循环启动]
2、 对2号刀
[程序]-录入方式-T0200-按输入-按[循环启动]。
对Z轴：[手动]-刀尖碰Z轴端面，即碰即停，-[刀补]-[录入]-光标移到102处-输入Z0按[输入]键。
对x轴：[手动]方式-刀尖碰到X轴外圆面，碰到即停-[刀补]-[录入]-光标移到102处-输入X轴外值，按[输入]键。
3、 对3号刀的过程与2号刀相同，只是把光标移到103处。
4、 检查对刀是否正确；
[程序]-[录入]-T0202按[输入]键-再按[循环启动]键-输入X30，Z0-按[输入]键-再按[循环启动]键。看刀具所处的位置是否与输入值相符。
注意：
1在对2、3号刀时，输入刀补值要加小数点，如测量X外径是28，输入时要输入X28.0，否则对刀无效。
2对螺纹刀时，先对X轴，再将Z轴退出，向X轴进一丝。再对Z轴，这样对比较准确。
3对刀后不能使用手动换刀键，否则对刀失效，刀补被清除。

四、 程序的编制：
（1） 采用手工编程
（2） 根据零件图尺寸，按如下要求编写程序：
1） 采用基本G代码（G00，G01，G02，G03）和绝对坐标方式编写数控车削程序。
2） 采用复合循环G代码（G70，G70等）和绝对坐标方式编程数控车削程序。
3） 程序如下：

O0002
G0 G98 X100 Z100 M03 S400
T0101
G0 X22 Z2
G71 U1 R0.5
G71 P10 Q20 U1 W0 F100
N10 G0 X0
G01 Z0 F30 S150
G03 X20 Z-10 R10
N20 G1 X20 Z-40
G70 P10 Q20 F50
G0 X100 Z100
T0303
G0 X22 Z-10
G3 X14 Z-19 R15
G2 X18 Z-13 R10
G0 X25
G0 X100 Z100
T0101
G0 X25 Z-332
G1 X18 Z-33 S150
X100 Z100
G01 X0 F30
G00 X100 Z100
T0100
M30

T0202
G0 X25 Z--40

总结与心得体会
数控机床技能训练让我们把所学理论知识运用到实际生产上，这是一次难得的机会。首先理论和实际有一定的差距，我和大多数同学都犯了眼高手低的错误，想到了却做不不出来。例如，对刀这一环节，书上已给出详细的对刀操作过程，但还是错漏百出，不是没有带刀补就是对刀误差过大，以至于零件加工出来不合格。再者是程序编制错误较多，考虑不够细致，幸好在梁老师的耐心指导下一一改正过来，最终完成的了任务。

数控技能训练实验之二
一、训练目的
1、掌握数控车床、铣床的基本操作；
2、掌握典型零件的数控车削加工工艺和铣削加工工艺；
3、掌握各种加工编程指令，提高综合运用能力；
二、实验仪器与设备：
1、数控车床：GSK--980T
2、刀具：外圆车刀、切槽刀、螺纹车刀。
3、加工材料：尼龙棒。
GSK980T车床数控系统简介：
GSK980T车床数控系统（CNC），于1998年退出的普及型数控系统。作为经济型数控系统的升级换代产品，GSK980T具有以下技术特点：采用高级处理器（CPU）和可编程门列（PLD）进行硬件插补，实现高速μｍ级控制；采用四层线路板，集成度高，整机工艺结构合理，可靠性高；液晶（LCD）中文显示、界面友好、操作方便；加减速可调，可配套步进驱动器或伺服驱动器；可变电子齿轮比，应用方便。
技术性能：
18. CPU：80C186XL12
19. 显示器：320240点阵液晶
20. 控制坐标轴：2轴（X、Z）
21. 联动坐标轴：2轴（X、Z）
22. 最小设定单位：X轴：0.0005mm Z轴：0.001mm
23. 最小移动单位：X轴：0.0005mm Z轴：0.001mm
24. 最大行程：
25. 软件行程限位：
26. 最大快速速度：（0.001当量） X轴：4m/min Z:8m/min
27. 每分钟进给速度：1-8000mm/min
28. 插补功能：直线/全圆圆弧插补
29. 用户程序编辑：可存储40KB、63个程序
30. 全屏幕编辑G功能：二十二种G代码，包括十二种固定/复合循环
31. 用户数据保存：程序、参数、刀补、坐标掉电保护
32. 辅助功能：手动/程序控制主轴正转、反转、制动、停止
33. 手动/程序控制冷却、润滑
34. 程序控制夹头
操作方式：编辑、自动、录入、手动、手轮/单步、回机械零点、回程序零点。
其他功能：机床锁住、辅助功能锁住、空运行、单程序段运行、程序锁、参数锁、外接倍率开关（选件）、外接急停/进给保持/循环启动开关（选件）。
外形尺寸：320240136mm 重量：6.0KG（含开关电源）
三、实验内容及要求：
（1）技术要求：按以下零件尺寸加工出工件

图十三
一、 分析其加工方法：
由于根据已知的零件尺寸可知，该工件有顺逆圆弧，有直线，而且有一段槽，所以设计用到三把刀：外圆车刀（一号刀）、切槽刀（二号刀）、螺纹刀（三号刀）
方案一：用切槽刀加工槽，然后用外圆车刀加工阶梯轮廓，再用螺纹刀加工凹弧线，最后切槽刀切出零件。
方案二：用外圆车刀先加工出阶梯形状，再用螺纹刀加工出凹弧线，最后再用切槽刀切槽，之后又继续用切槽刀切断并取下零件。
方案二比方案一好，因先加工槽后，棒料强度锐减，不利于外圆车刀加工阶梯状，易使棒料变形。另一方面，方案二没有方案一换刀次数多。所以取方案二。 （5）填写工艺卡

数控加工工艺卡
零件名称
编程人员与操作者
材料
夹具
设备
名称
设备
型号

学号40、44、45
尼龙棒
三爪
卡盘
数控
车床

序号
程序名称
加工
内容
刀具
名称
（mm）
切削深度（留余量）
进给速度（s/
min）
主轴转速（s/
min）
加工起点、换刀点（mm）
加工
时间
加工
方式
1
O0013
车圆柱
外圆
车刀
0
100
400
起点：工件右端；换刀点X100
Z100
1min5s
粗精循环车削
2
O0013
切槽
切槽刀
0
50
200
起点
X25 Z-19.5
换刀点X100
Z100
2min
切槽
3
O0013
车螺纹
螺纹刀
0
1.5
300
起点 X15 Z-2换刀点X100
Z100
1min30s
车圆弧
4
O0013
切断
切槽刀
0
15
300
切断起点
X26 Z-60.5换刀点都为X100
Z100
2min
切槽
装夹示意图：
1、 装夹工件方式
三爪卡盘夹紧工件
2、 X、Y原点位置
X原点位置在最左边
3、 Z原点位置
在工件中心线Z坐标原点位置

（4）对刀，采用相对法对刀：
1、对1号刀（外圆车刀）
[程序]-录入方式-T0100-按输入-按[循环启动]。
对Z轴：[手动]-车Z轴端面，X轴方向退出-[录入]-G50-输入Z0-按[输入]-按[循环启动]。
对X轴：[手动]-车外圆，Z轴方向退出，测量外径-[录入]-G50-[输入]-X外径值-[输入]-按[循环启动]
5、 对2号刀
[程序]-录入方式-T0200-按输入-按[循环启动]。
对Z轴：[手动]-刀尖碰Z轴端面，即碰即停，-[刀补]-[录入]-光标移到102处-输入Z0按[输入]键。
对x轴：[手动]方式-刀尖碰到X轴外圆面，碰到即停-[刀补]-[录入]-光标移到102处-输入X轴外值，按[输入]键。
6、 对3号刀的过程与2号刀相同，只是把光标移到103处。
7、 检查对刀是否正确；
[程序]-[录入]-T0202按[输入]键-再按[循环启动]键-输入X30，Z0-按[输入]键-再按[循环启动]键。看刀具所处的位置是否与输入值相符。
注意：
1在对2、3号刀时，输入刀补值要加小数点，如测量X外径是28，输入时要输入X28.0，否则对刀无效。
2对螺纹刀时，先对X轴，再将Z轴退出，向X轴进一丝。再对Z轴，这样对比较准确。
3对刀后不能使用手动换刀键，否则对刀失效，刀补被清除。

五、 程序的编制：
（3） 采用手工编程
（4） 根据零件图尺寸，按如下要求编写程序：
4） 采用基本G代码（G00，G01，G02，G03）和绝对坐标方式编写数控车削程序。
5） 采用复合循环G代码（G70，G70等）和绝对坐标方式编程数控车削程序。
6） 程序如下：

O0013
G0 G98X100 Z100 M03 S400
T0101
G0 X26 Z2
G71 U1 R0.5
G71 P10 Q20 U0.5 W0.1 F100
N10 G0 X10
G1 Z0
X14 Z-2
X-20
G03 X20 Z-23 R3
G01 Z-32
G03 X24 Z-37 R5
N20 G01 Z-60
G0 X100 Z100
T0202
S200
G0 X25 Z-19.5
G75 R2
G75 X11 Z-20 P100 Q500 F50
G0 X100 Z100
T0303
M03 S300
G0 X15 Z2
G92 X13.9 Z-17 F1.5
X13
X12.5
X12
X11.5
G0 X100 Z100
T0202
G0 X26 Z-60.5
G1 X0 F20
G0 X100 Z100
T0101
M30

总结与心得体会
数控机床技能训练让我们把所学理论知识运用到实际生产上，这是一次难得的机会。首先理论和实际有一定的差距，我和大多数同学都犯了眼高手低的错误，想到了却做不不出来。例如，对刀这一环节，书上已给出详细的对刀操作过程，但还是错漏百出，不是没有带刀补就是对刀误差过大，以至于零件加工出来不合格。再者是程序编制错误较多，考虑不够细致，幸好在梁老师的耐心指导下一一改正过来，最终完成的了任务。

数控技能训练之三（铣床）
二、 实验目的
1、掌握数控铣床的基本操作；
2、掌握典型零件的数控铣削加工工艺；
3、掌握各种加工编程指令，提高综合运用能力；
二、实验仪器与设备：
1、数控车床、数控铣床
2、刀具：铣刀：四刃平刀Ø2、4、5、6、8、10、12、14、16 ，麻花钻Ø5、10
3、加工材料：石蜡
三、 实验内容几要求：
图六
分析其加工方法：
由于根据已给的零件尺寸可知，该工件为凸台形状，四周有四根圆柱，加工工件材料为石蜡，所以设计用到两把刀：Ø5的麻花钻、Ø8的四刃平刀。

方案一：
用Ø5的麻花钻定位孔，用Ø8的四刃平刀三维挖槽命令加工，选择参数，然后计算自动计算出刀路。
方案二：
用Ø5的麻花钻定位孔，用Ø8的四刃平刀，分多个工序加工，首先铣平面，然后外形铣削、挖槽再用外形铣削加工出零件，然后自动计算出刀路。
方案二比方案三好，因为方案二分多个工序，加工时易于检查错误，及时修正；方案二易于修改个别参数，方便灵活。所以取方案二。

四、工艺卡
数控加工工艺卡
零件名称
编程人员与操作者
材料
夹具
设备
名称
设备
型号

学号40、44、45
石蜡
三爪
卡盘
数控
铣床
XK712A
序号
程序名
加工
内容
刀具名称（mm）
切削
深度
进给速度（mm/min）
主轴转速（s/min）
加工起点、换刀点（mm）
加工时间
加工
方式
1
P01
铣端面
Ø16的四刃平刀
-5
200
600
起点：
X0 Z0
2min
铣平面
2
P02
挖凸轮形轮廓内余料
Ø5的四刃平刀
-5
150
600
起点：X-16.761 Y18.549
2min
30s
挖槽
3
P03
挖方形
内余料
Ø5的四刃平刀
-12
150
600
起点：
X-15 Y10
2min
挖槽
4
P04
定位孔
Ø8的四刃平刀
-12
150
600
起点：X-32Y32
1min
30s
外形
铣削
5
P05
铣工件外轮廓
Ø8的四刃平刀
-22
300
600
起点：
X40 Y-45
1min
外形
铣削

1、 装夹工件方式
台虎钳正现平放装夹
2、 X、Y原点装置
工件中点
3、 Z原点装置
工件上表面

五、 零件加工过程概述
4、 定位：夹装工件，设定工件坐标系。
5、 加工起点：以工件中心位置为原点进行合理顺序的铣削。
6、 工艺路线：
1）铣上平面，保证上平面平整光滑
2）定位孔
3）铣出方形外轮廓
4）铣内圆轮廓
5）铣掉圆内余料
6）铣星形内轮廓
7）铣掉星形轮廓内余料
8）孔的成型
加工刀具：铣平面时用Ø8的四刃平刀，定位孔时用Ø5的麻花钻，第三步到第八步都用Ø8的四刃平刀。
算出图形坐标值，用手工编程，各工序程序如下：

定位孔工序：
P01
G00 G54 G00 X0 Y0 S600 M3
Z20
T03
G01 X-3 Y-5 F300

Z-5
G01 X-3 Y90 F200
X-16
Y-10
X-29
Y90
X-42
Y-10
X-55
Y90
X-68
Y-10

P02
G90 G54 G0 X0 Y0 S600 M3
Z30
T01
G01 G41 X-16.761 Y18.549
Z-5
X-28.125 Y5.830
G03 X-28.125 Y-5.830 R10
G01 X-16.761 Y-18.549 F800
G03 X0 Y-25 R25 F150
G01 X0 Y-20 F200
G03 X0 Y-20 I0 J20 F150
G01 X0 Y-15 F200
G03 X0 Y-15 I0 J15 F150
G01 X0 Y-15 F200
G03 X0 Y-10 I0 J10 F150
G01 X0 Y-5 F200
G03 X0 Y-5 I0 J5 F50
G01 G40 X0 Y0
Z20
M30

X-81
Y90
X-93
Y-10
G01 Z30 F200
M30

P03 （铣中间类似方形及内余料）
G90 G54 G0 X0 Y0 S600 M3
Z20
T01
G01 G41 X-15 Y10 F150
Z-12
X-15 Y-10
G03 X-10 Y-15 R5 F150
G01 X10 Y-15 F200
G03 X15 Y-10 R5 F150
G01 X15 Y10 F200
G03 X10 Y15 R5 F150
G01 X-10 Y15 F200
G03 X-15 Y-10 R5 F150
G01 X-15 Y0 F200
G03 X-15 Y0 I15 J0 F150
G01 X-10 Y0 F200
G03 X-10 Y0 I10 J0 F150
G01 X-5 Y0 F200
G03 X-5 Y0 I5 J0 F150
G01 X0 Y0 F200
G01 G40 Z20
M30

P04 （钻四孔）
G90 G54 G00 X0 Y0 S600 M3
Z20
T02
G01 X-32 Y32 F300
G01 Z-12 F150
G01 Z20 F150
G01 X-32 Y-32 F300
G01 Z-12 F150
G01 Z20 F150
G01 X32 Y-32 F300
G01 Z-12 F150
G01 Z20 F150
G01 X32 Y32 F300
G01 Z-12 F150
G01 Z20 F150
G00 X0 Y0 F300
M30

P05 （铣80×80周框）
G90 G54 G0 X0 Y0 S600 M3
Z20
T02
G01 G42 X40 Y-45 F300
Y40
X-40
Y-40
X50
G01 G40 Z20
M30
M30

六、 总结与心得体会：
数控铣床技能训练，我是用手工编来完成实验的。学会了用CAD来画图测量尺寸不用计算，也是我多年来第一次真正的用自己的能力来跟团体合作完成，期间也走了不小的弯路。实验室里的铣床跟上课时讲的有很大的不同，编程代码出错，在调用子程序的时候也出现了错误。幸亏有冯老师的指导，找出错误代码，老师测试用子程序在机床上难以运行，帮我换用了增量法编程，使我懂得了从不同的思路来思考一样能完成工序。总之这次铣床实验算是合格完成了。让我懂得了合作的重要性，也缺不了一位好老师的指导。