成绩：
数控机床与编程实验报告
课程数控机床与编程
专业机械设计制造及其自动化
学号2500100408
姓名何益群
指导教师曾文健
机械与电子信息工程学部
2013年11月21日
一、实验目的
1、熟悉数控机床的典型结构组成和工作原理。

掌握手工编程的步骤；
2、掌握数控加工仿真系统的操作流程。

二、实验内容
1、观看机械零件的数控加工生产现场；
2、演示手工编程的操作步骤；
3、演示FANUC系统的数控加工操作流程。

三、实验设备
在工厂员工的带领下，我们观看的数控设备有：
华中数控系统的数控车床；
30系统的数控铣床；
FUNAC系统的数控床；
华中数控的镗床：
沈阳机床厂的数控加工中心；
各种普通的车床、铣床，龙门刨床。

四、数控工艺分析
1、零件工艺分析
（1）零件图上尺寸数据的给出，应符合程序编制方便的原则。

1）、零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。

2）、构成零件轮廓的几何元素的条件应充分，便于在手工编程时计算基点或节点坐标。

（2）零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。

1)、零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。

这样可以减少刀具规格和换刀次数，使编程方便，生产效益提高。

2)、内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。

零件工艺性的好坏与被加工轮廓的高低、转接圆弧半径的大小等有关。

3)、零件铣削底平面时，槽底圆角半径r不应过大。

4)、应采用统一的基准定位。

在数控加工中，若没有统一基准定位，会因工件的重新安装而导致加工后的两个面上轮廓位置及尺寸不协调现象。

因此要避免上述问题的产生，保
证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。

2、加工方法的选择与加工方案的确定
（1）、加工方法的选择
加工方法的选择原则是：同时保证加工精度和表面粗糙度的要求。

此外，还应考虑生产率和经济性的要求，以及现有生产设备等实际情况。

（2）、确定加工方案的原则
零件上精度要求较高的表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。

对于这些表面，要根据质量要求、机床情况和毛坯条件来确定最终的加工方案。

3、工艺与工步的划分
（1）、工序的划分
1）、以零件的装夹定位方式划分工序
由于每个零件结构形状不同，各个表面的技术要求也不同，所以在加工中，其定位方式就各有差异。

一般加工零件外形时，以内形定位；在加工零件内形时以外形定位。

可根据定位方式的不同来划分工序。

2）、按粗、精工序划分加工
根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，可按粗、精加工分开的原则来进行划分工序，即先进行粗加工，再进行精加工。

此时可以使用不同的机床或不同的刀具进行加工。

通常在一次安装中，不允许将零件的某一部分表面加工完毕后，再加工零件的其它表面。

为了减少换刀次数，缩短空行程运行时间，减少不必要的定位误差，可以按照使用相同刀具来集中加工工序的方法来进行零件的加工工序划分。

尽可能使用同一把刀具加工出能加工到的所有部位，然后再更换另一把刀具加工零件的其它部位。

（2）、工步的划分
工步的划分主要从加工精度和生产效率两方面来考虑。

在一个工序内往往需要采用不同的切削刀具和切削用量对不同的表面进行加工。

为了便于分析和描述复杂的零件，在工序内又细分为工步。

工步划分的原则是：
1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗加工后精加工分开进行。

2）对于既有铣削平面又有镗孔加工表面的零件，可按先铣削平面后镗孔进行加工。

因
为按此方法划分工步，可以提提高孔的加工精度。

3）按使用刀具来划分工步。

某些机床工作台的回转时间比换刀时间短，可以采用按使用刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工效率。

3、零件的安装与夹具的选择
（1）、定位安装的基本原则
1）、力求设计基准、工艺基准和编程计算基准统一。

2）、尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。

3）、避免采用占机人工调整加工方案，以便能充分发挥出数控机床的效能。

（2）、选择夹具的基本原则
数控加工的特点对夹具提出了两点要求：一是要保证夹具的坐标方向要与机床的坐标方向相对固定不变；二是要协调零件的和机床坐标系的尺寸关系。

除此之外，还应该考虑以下几点：
1）、当零件加工批量不大时，应该尽量采用组合夹具、可调式夹具或其它通用夹具，以缩短生产准备时间，节省生产费用。

2）、在成批生产时才考虑使用专用夹具。

3）、零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短数控机床的停顿时间。

4）、夹具上各零部件应该以不妨碍机床对零件各表面的加工。

夹具要敞开，其定位夹紧机构的元件不能影响加工中的走刀运行。

4、刀具的选择与切削用量的确定
（1）、刀具的选择
数控加工的刀具材料，要求采用新型优质材料，一般原则是尽可能选用硬质合金；精密加工时，还可选择性能更好更耐磨的陶瓷、立方氮化硼和金刚石刀具，并应优选刀具参数。

（2）、切削用量的确定
合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应该考虑加工成本。

半精加工和精加工时，一般应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率和经济性和加工成本。

1）、确定切削深度t（mm）。

在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，应以最少的进给次数切除待加工余量，最好一
次切除待加工余量，以提高生产效率。

2）、确定切削速度V（m/min）。

加大切削速度，也能提高生产效率。

但提高生产效率的最有效措施还是应尽可能采用大的切削深度t。

3）、确定进给速度f（mm/min或mm/r）。

进给速度是数控机床切削用量中的重要参数。

主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具与零件的材料性质来选取。

当加工精度和表面粗糙度要求高时，进给速度f应该选择得小些。

最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能决定，并与数控系统脉冲当量的大小有关。

4、对刀点和换刀点的确定
选择对刀点的原则是：
（1）选择的对刀点便与数学处理和简化程序编制；
（2）对刀点在机床上容易校准；
（3）加工过程中便于检查；
（4）引起的加工误差小。

5、工艺加工路线的确定
确定工艺加工路线的原则是：
（1）保证零件的加工精度和表面粗糙度；
（2）方便数值计算，减少编程工作量；
（3）缩短加工运行路线，减少空运行行程。

在确定工艺加工路线时，还要考虑零件的加工余量和机床、刀具的刚度，需要确定是一次走刀，还是多次走刀来完成切削加工，并确定在数控铣削加工中是采用逆铣加工还是顺铣加工等。

五、实验步骤
1、根据图纸编写工艺路线和程序单；
2、把编好的程序输入计算机中；
3、数控机床开机；并且X轴、Y轴、Z轴关闭；在计算机上进行模拟仿真确定无误；
4、安装毛坯零件；
5、将编写的程序存入软盘；
6、数控机床对刀，输入刀补，导入程序；
7、关闭机床床舱，运行程序。

六、实验小结
本次实验是建立在理论课数控机床与编程上的，是一次接触生产一线的实习。

本次实验，我们去了武汉高科机械设备制造有限公司，切身体验生产，将书本上所学的理论知识与生活结合起来，是一次注重实际操作的课程。

在做实验的途中，遇到了很多问题，例如做计算机仿真的时候，没有切实际的把编程的内容输入到仿真铣床上。

这样就使自己辛苦编出来的程序不能仿真出按要求的效果出来。

这点足以说明自己理论课学的还是挺好的，但实际操作却很是缺乏经验。

虽然实验时间有限，但能在生产中接触数控机床，也真正的体验一下操作的乐趣。

转眼大学即将宣布结束，在大学的最后时光里，我没有浪费时光，依然学到的有用的东西。

所以，对自己即将步入社会还是蛮期待的。

感谢曾文建老师对我的教导，让我学到了很多书本上学不到的东西。

最后用一句话激励自己：机会只垂青有准备的人。

设计未来是徒劳的，做事情只能水到渠成。