数控机床_斯沃仿真实验报告

第一篇：数控机床_斯沃仿真实验报告

机械制造工程系

目 录

实验一： 数控车软件的启动与基本操作 实验二： 数控车削加工对刀方法分析与操作 实验三： 数控车削加多刀车削加工对刀及操作 实验四： 刀具磨损补偿控制原理与方法分析与操作

五、实验心得 13

03

04

09

实验一：数控车软件的启动与基本操作

1)实验目的：了解斯沃数控车削仿真软件的启动与基本操作方法，通过软键的操作，熟悉数控车削加工的基本操作方法。

2)实验设备：斯沃数控车削仿真软件

3)实验内容：通过软件掌握数控车的启动与基本操作，其中包括数控车面板上的各种按键的作用，主要有方式建、机床操作选择键、功能键、补正键、系统参数键、故障资料键及图形显示键、编辑程序键等构成。

4)实验步骤：

1、启动swanc6.3软件，单击运行。

2、按下系统启动键，系统启动。

3、按下急停按钮，消除警报。

4、在标准工具栏中使用各种图标,熟悉各种图标的作用，了解软件图标的用途。

5、进行机床面板上的各种操作，如回零，绝对坐标、相对坐标、综合坐标的

显示操作，手动移动，手摇移动，主轴倍率的调节及MID运行方式等。

6、运用编辑程序键，练习程序的键入。如insert键、alter键、delete键等。（注意：打开保护锁）

7、了解数控机床的四种运行方式：锁住运行、空运行、单段运行、存储器运行。

机床回零的作用：

数控机床在开机之前,通常都要执行回零的操作,归根于机床断电后,就失去了对各坐标位置的记忆,其回零的目的在于让各坐标轴回到机床一固定点上,即机床的零点,也叫机床的参考点(MRP).回参考点操作是数控机床的重要功能之一,该功能是否正常,将直接影响零件的加工质量.数控机床安全规程的作用：

它能提醒我们在操作机床时要注意的东西，而这些东西与我们的人身安全及机床的财产安全密切相关。5)实验小结：

在本次实验中，使用斯沃软件的这种数控仿真形式行进练习，使我对机床的加工过程和机床的操作流程有了更深的理解。在实践中学习到了课本上没有的东西。我相信，通过本次实验，必定会指导我在今后的工作中更加努力的去学习！

实验二：数控车削加工对刀方法分析与操作

1)实验目的：了解数控车加工的三种对刀原理，掌握三种对刀方法与操作。2)实验设备：斯沃数控车削仿真软件

3)实验内容：数控车的对刀有三种方法,即刀具偏置、G50指令及G54~G59指令。

1、刀具偏置的方法是从机械坐标零点看是，通过刀具偏置直接补偿到工件端面和X轴线零点处。使每把刀具与工件零点产生准确值，再把这些值输入到每把刀具对应的刀补号中，以此来确定机床坐标系与工件坐标的正确关系，达到加工之目的。

2、G50是通过其设定了“起刀点”的位置，再把起刀点至机械零点的距离通过对刀移动刀架求的出来，把这一距离之编到程序段中的第一条移动指令中，这样就把机床坐标与工件坐标系联系起来，形成了一个完整的尺寸链关系，从而建立起了一个确定的工件坐标系。

3、G54~G59对刀方法是用MDI功能从CNC G54~G59六个坐标系中任选一个（如：G54），将工件坐标系偏置X值Z值存在其中。加工时只要在G54的工件坐标系即可正确的加工。G54指令的X轴和Z轴的坐标值可用“基准刀”对刀来取得。

4)实验步骤：（1）几何偏置对刀

1、启动机床，回零，装好刀具并设置工件直径为30mm。

2、在编辑的状态，将程序导入机床中。

3、利用软件提供的快速定位将刀具移到加工工件边缘，在刀具补正中的一号刀位中输入X30并测量，Z0并测量。

4、回到程序状态，在自动的状态下，按下循环按钮即可。

（2）G50指令对刀 1、1、启动机床，回零，装好刀具并设置工件直径为30mm。

2、在编辑的状态，将程序导入机床中。

3、利用软件提供的快速定位将刀具移到加工工件边缘，在相对坐标系中键入U30及W0.4、将刀具移动到起刀点。

5、回到程序状态，在自动的状态下，按下循环按钮即可。

（3）G54～G59指令对刀

1、启动机床，回零，装好刀具并设置工件直径为30mm。

2、在编辑的状态，将程序导入机床中。

3、利用软件提供的快速定位将刀具移到加工工件边缘，在工件坐标系设定中，设定G54中X30并测量，Z0并测量。

4、回到程序状态，在自动的状态下，按下循环按钮即可。

5)实验小结：

通过本次上机实验，使我明白了数控车床对刀的三种方法，即刀具偏置、G50指令及G54~G59指令。首先，对刀的过程要细心，要精准。对刀的精准程度决定了加工工件的质量的优劣。其次，编程前，心中要有所要加工零件的刀路，即：该怎样去编程，如何选刀，如何在精准的前提下，进行简单儿又正确的编程。再次，编程看似一个很简单的过程，但是要成功的用它来加工出完美的工件，就必须要求我们要有一颗谨慎的心，粗心大意必定是允许的。最后在积极生产中，安全，作为一个加工的操作人员来说，成天对着机床，安全就很重要！

实验三：数控车削加多刀车削加工对刀及操作

1)实验目的：了解数控车加工多刀对刀的原理与操作方法。了解对多对刀的标准刀与非标准刀的概念，什么场合必须选用标准刀与非标准刀对刀。

2)实验设备：斯沃数控车削仿真软件

3)实验内容：使用G50及G54~G59指令建立工件坐标系时，采用多刀加工时，必须建立一个道具为标准刀，按前面实验那样进行对刀。而其余的刀具为非标准刀，利用刀具几何偏置修正其装刀位置误差。

4)实验步骤：（1）几何偏置对刀

1、第一把刀的对刀方法如上次实验那样。

2、第二把刀如有刀具偏差也同样的对刀。

3、加工即可。（2）G50指令对刀

1、第一把刀的对刀方法如上次实验那样。

2、第二把刀如果有偏差则在刀具几何偏置修正其装刀位置误差。

导入程序

设置相对坐标

将刀具移到起刀点。

2、第二把刀同样对刀（如果有偏差则在刀具几何偏置修正其装刀位置误差，补正方法下述）。

加工后的零件 3、3、对刀完成后，回到程序状态，在自动的状态下，按下循环按钮即可。（3）G54～G59指令对刀

1、对刀过程如上次实验介绍的那样，利用G55将第一刀对刀。

2、第二把刀对刀（如果有偏差则在刀具几何偏置修正其装刀位置误差，补正方法下述）。

3、对刀完成后，回到程序状态，在自动的状态下，按下循环按钮即可。5)实验小结：。

这里所安排的课程非常出色，上机实验也很合理所学很实用，首先从基础开始让我们打下良好的基础，由浅而深，很贴近实际工作需要。老师教课的方法也很出色，不仅把理论知识讲得很彻底，而且结合自己的实战经验，让我们提前对实际加工有所了解，马上即将步入社会，不知道自己能不能胜任工作，有些期待又有些胆怯。但通过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，使我顺利完成了本次试验，让我真的认识到加工一个合格的零件真的很不易，要不断地思考和练习。

实验四：刀具磨损补偿控制原理与方法分析与操作

1)实验目的：了解FANUC 0i Mate-TC数控系统刀具偏置存储器的构成与使用，掌握如何利用磨损补偿进行工件几何尺寸的微调与控制原理与方法。

2)实验设备：斯沃数控车削仿真软件 3)实验内容：

刀具磨损补偿的原因

在实际加工工件时，使用一把刀具一般不能满足工件的加工要求，通常要使用多把刀具进行加工。作为基准刀的1号刀刀尖点有进给轨迹，而其它刀具的刀尖点相对于基准刀刀尖有偏移量（即刀位偏差）。在程序里使用M06指令使刀架转动，实现换刀，T指令则使非基准刀刀尖点从偏离位置移动到基准刀的刀尖点位置（A点）然后再按编程轨迹进给，刀具在加工过程中出现的磨损也要进行位置补偿。

图1.刀具的磨耗和形状补正版面

4)实验步骤：

1、进行常规的机床操作，并键入程序。

2、将第二刀具长度减少10mm，并用第一把刀对刀。

3、在加工的过程中通过刀具的磨损的补正进行调节，如图3。

图3.对刀具进行补正

4、回到程序状态，在自动的状态下，按下循环按钮即可。图4.加工合格零件

图2.为没有补正的时候加工的不合格的零件。

图2.刀具在没有补正的加工

图4.补正后的加工

5)实验小结：

在本次实验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。经过本次试验，让我学到了很多东西，比如：补偿的原则取决于刀尖圆弧中心的动向，它总是与切削表面法向里的半径矢量不重合。因此，补偿的基准点是刀尖中心。通常，刀具长度和刀具半径的补偿是按一个假想的刀刃为基准，因此为测量带来一些困难。而且刀具半径偏置的命令应当在切削进程启动之前完成； 并且能够防止从工件外部起刀带来的过切现象。反之，要在切削进程之后用移动命令来执行偏置的取消过。我相信，这对我以后在工作的必定产生重要的影响！

五、实验心得

经过几次的上机模拟练习让我学到了许多知识，使我有很大收获的。这次实践练习给了我一次全面的、系统的锻炼的机会，巩固了所学的理论知识，增强了我的实际操作能力，我进一步从实践中认识到数控的重要性。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。

这次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自己熟悉操作面板。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！

2010年11月30日

第二篇：数控机床 斯沃仿真实验报告

数控车削仿真实验报告

专业： 机械设计制造及其

班级：

自动化

姓名：

学号：

评分：

指导老师：（签字）

2010年11月

航空制造工程学院机械制造工程系

目 录

实验一： 数控车软件的启动与基本操作 实验二： 数控车削加工对刀方法分析与操作 实验三： 数控车削加多刀车削加工对刀及操作 实验四： 刀具磨损补偿控制原理与方法分析与操作

五、实验心得 1

303

04

09

实验一：数控车软件的启动与基本操作

1)实验目的：了解斯沃数控车削仿真软件的启动与基本操作方法，通过软键的操作，熟悉数控车削加工的基本操作方法。

2)实验设备：斯沃数控车削仿真软件

3)实验内容：通过软件掌握数控车的启动与基本操作，其中包括数控车面板上的各种按键的作用，主要有方式建、机床操作选择键、功能键、补正键、系统参数键、故障资料键及图形显示键、编辑程序键等构成。

4)实验步骤：

1、启动swanc6.3软件，单击运行。

2、按下系统启动键，系统启动。

3、按下急停按钮，消除警报。

4、在标准工具栏中使用各种图标,熟悉各种图标的作用，了解软件图标的用途。

5、进行机床面板上的各种操作，如回零，绝对坐标、相对坐标、综合坐标的显示操作，手动移动，手摇移动，主轴倍率的调节及MID运行方式等。

6、运用编辑程序键，练习程序的键入。如insert键、alter键、delete键等。（注意：打开保护锁）

7、了解数控机床的四种运行方式：锁住运行、空运行、单段运行、存储器运行。

机床回零的作用：

数控机床在开机之前,通常都要执行回零的操作,归根于机床断电后,就失去了对各坐标位置的记忆,其回零的目的在于让各坐标轴回到机床一固定点上,即机床的零点,也叫机床的参考点(MRP).回参考点操作是数控机床的重要功能之一,该功能是否正常,将直接影响零件的加工质量.数控机床安全规程的作用：

它能提醒我们在操作机床时要注意的东西，而这些东西与我们的人身安全及机床的财产安全密切相关。5)实验小结：

在本次实验中，使用斯沃软件的这种数控仿真形式行进练习，使我对机床的加工过程和机床的操作流程有了更深的理解。在实践中学习到了课本上没有的东西。我相信，通过本次实验，必定会指导我在今后的工作中更加努力的去学习！

实验二：数控车削加工对刀方法分析与操作

1)实验目的：了解数控车加工的三种对刀原理，掌握三种对刀方法与操作。2)实验设备：斯沃数控车削仿真软件

3)实验内容：数控车的对刀有三种方法,即刀具偏置、G50指令及G54~G59指令。

1、刀具偏置的方法是从机械坐标零点看是，通过刀具偏置直接补偿到工件端面和X轴线零点处。使每把刀具与工件零点产生准确值，再把这些值输入到每把刀具对应的刀补号中，以此来确定机床坐标系与工件坐标的正确关系，达到加工之目的。

2、G50是通过其设定了“起刀点”的位置，再把起刀点至机械零点的距离通过对刀移动刀架求的出来，把这一距离之编到程序段中的第一条移动指令中，这样就把机床坐标与工件坐标系联系起来，形成了一个完整的尺寸链关系，从而建立起了一个确定的工件坐标系。

3、G54~G59对刀方法是用MDI功能从CNC G54~G59六个坐标系中任选一个（如：G54），将工件坐标系偏置X值Z值存在其中。加工时只要在G54的工件坐标系即可正确的加工。G54指令的X轴和Z轴的坐标值可用“基准刀”对刀来取得。4)实验步骤：（1）几何偏置对刀

1、启动机床，回零，装好刀具并设置工件直径为30mm。

2、在编辑的状态，将程序导入机床中。

3、利用软件提供的快速定位将刀具移到加工工件边缘，在刀具补正中的一号刀位中输入X30并测量，Z0并测量。

4、回到程序状态，在自动的状态下，按下循环按钮即可。

（2）G50指令对刀 1、1、启动机床，回零，装好刀具并设置工件直径为30mm。

2、在编辑的状态，将程序导入机床中。

3、利用软件提供的快速定位将刀具移到加工工件边缘，在相对坐标系中键入U30及W0.4、将刀具移动到起刀点。

5、回到程序状态，在自动的状态下，按下循环按钮即可。

（3）G54～G59指令对刀

1、启动机床，回零，装好刀具并设置工件直径为30mm。

2、在编辑的状态，将程序导入机床中。

3、利用软件提供的快速定位将刀具移到加工工件边缘，在工件坐标系设定中，设定G54中X30并测量，Z0并测量。

4、回到程序状态，在自动的状态下，按下循环按钮即可。

5)实验小结：

通过本次上机实验，使我明白了数控车床对刀的三种方法，即刀具偏置、G50指令及G54~G59指令。首先，对刀的过程要细心，要精准。对刀的精准程度决定了加工工件的质量的优劣。其次，编程前，心中要有所要加工零件的刀路，即：该怎样去

编程，如何选刀，如何在精准的前提下，进行简单儿又正确的编程。再次，编程看似一个很简单的过程，但是要成功的用它来加工出完美的工件，就必须要求我们要有一颗谨慎的心，粗心大意必定是允许的。最后在积极生产中，安全，作为一个加工的操作人员来说，成天对着机床，安全就很重要！

实验三：数控车削加多刀车削加工对刀及操作

1)实验目的：了解数控车加工多刀对刀的原理与操作方法。了解对多对刀的标准刀与非标准刀的概念，什么场合必须选用标准刀与非标准刀对刀。

2)实验设备：斯沃数控车削仿真软件

3)实验内容：使用G50及G54~G59指令建立工件坐标系时，采用多刀加工时，必须建立一个道具为标准刀，按前面实验那样进行对刀。而其余的刀具为非标准刀，利用刀具几何偏置修正其装刀位置误差。

4)实验步骤：（1）几何偏置对刀

1、第一把刀的对刀方法如上次实验那样。

2、第二把刀如有刀具偏差也同样的对刀。

3、加工即可。（2）G50指令对刀

1、第一把刀的对刀方法如上次实验那样。

2、第二把刀如果有偏差则在刀具几何偏置修正其装刀位置误差。

导入程序

设置相对坐标

将刀具移到起刀点。

2、第二把刀同样对刀（如果有偏差则在刀具几何偏置修正其装刀位置误差，补正方法下述）。

加工后的零件 3、3、对刀完成后，回到程序状态，在自动的状态下，按下循环按钮即可。（3）G54～G59指令对刀

1、对刀过程如上次实验介绍的那样，利用G55将第一刀对刀。

2、第二把刀对刀（如果有偏差则在刀具几何偏置修正其装刀位置误差，补正方法下述）。

3、对刀完成后，回到程序状态，在自动的状态下，按下循环按钮即可。5)实验小结：。

这里所安排的课程非常出色，上机实验也很合理所学很实用，首先从基础开始让我们打下良好的基础，由浅而深，很贴近实际工作需要。老师教课的方法也很出色，不仅把理论知识讲得很彻底，而且结合自己的实战经验，让我们提前对实际加工有所了解，马上即将步入社会，不知道自己能不能胜任工作，有些期待又有些胆怯。但通过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，使我顺利完成了本次试验，让我真的认识到加工一个合格的零件真的很不易，要不断地思考和练习。

实验四：刀具磨损补偿控制原理与方法分析与操作

1)实验目的：了解FANUC 0i Mate-TC数控系统刀具偏置存储器的构成与使用，掌握如何利用磨损补偿进行工件几何尺寸的微调与控制原理与方法。

2)实验设备：斯沃数控车削仿真软件 3)实验内容：

刀具磨损补偿的原因

在实际加工工件时，使用一把刀具一般不能满足工件的加工要求，通常要使用多把刀具进行加工。作为基准刀的1号刀刀尖点有进给轨迹，而其它刀具的刀尖点相对于基准刀刀尖有偏移量（即刀位偏差）。在程序里使用M06指令使刀架转动，实现换刀，T指令则使非基准刀刀尖点从偏离位置移动到基准刀的刀尖点位置（A点）然后再按编程轨迹进给，刀具在加工过程中出现的磨损也要进行位置补偿。

图1.刀具的磨耗和形状补正版面

4)实验步骤：

1、进行常规的机床操作，并键入程序。

2、将第二刀具长度减少10mm，并用第一把刀对刀。

3、在加工的过程中通过刀具的磨损的补正进行调节，如图3。

图3.对刀具进行补正

4、回到程序状态，在自动的状态下，按下循环按钮即可。图4.加工合格零件

图2.为没有补正的时候加工的不合格的零件。

图2.刀具在没有补正的加工

图4.补正后的加工

5)实验小结：

在本次实验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。经过本次试验，让我学到了很多东西，比如：补偿的原则取决于刀尖圆弧中心的动向，它总是与切削表面法向里的半径矢量不重合。因此，补偿的基准点是刀尖中心。通常，刀具长度和刀具半径的补偿是按一个假想的刀刃为基准，因此为测量带来一些困难。而且刀具半径偏置的命令应当在切削进程启动之前完成； 并且能够防止从工件外部起刀带来的过切现象。反之，要在切削进程之后用移动命令来执行偏置的取消过。我相信，这对我以后在工作的必定产生重要的影响！

五、实验心得

经过几次的上机模拟练习让我学到了许多知识，使我有很大收获的。这次实践练习给了我一次全面的、系统的锻炼的机会，巩固了所学的理论知识，增强了我的实际操作能力，我进一步从实践中认识到数控的重要性。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。

这次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自己熟悉操作面板。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！

2010年11月30日

第三篇：数控机床仿真模拟加工实验报告

数控机床仿真模拟加工实验报告

实验目的

1、熟悉典型数控加工仿真软件——宇龙数控加工仿真软件的特点及其应用；

2、通过软件系统仿真操作和编程模拟加工，进一步熟悉实际数控机床操作，提高编写和调试数控加工程序的能力。

3、了解如何应用数控加工仿真软件进行加工过程预测，以及验证数控加工程序的可靠性、防止干涉和碰撞的发生。

实验基本原理

宇龙数控加工仿真软件是模拟实际数控机床加工环境及其工作状态的计算机仿真加工系统；应用该软件，可以基于虚拟现实技术，模拟实际的数控机床操作和数控加工全过程。本实验在熟悉软件的用户界面及使用方法的基础上，针对典型零件进行机床仿真操作运行和零件数控编程模拟加工，从而预测加工过程，验证数控加工程序的可靠性、防止干涉和碰撞的发生。

实验内容及过程

本实验通过指导老师讲解和自己的实际操作练习，分两个阶段完成实验任务；具体如下：

一、初步熟悉数控加工仿真软件的用户界面及基本使用方法：

通过实际练习，了解应用宇龙数控加工仿真软件系统进行仿真加工操作的基本方法，包括：

如何选择机床类型；

如何定义毛坯、使用夹具、放置零件； 如何选择刀具；

FANUC 0i 数控系统的键盘操作方法；

汉川机床厂XH715D加工中心仿真操作方法等。

二、针对汉川机床厂XH715D数控加工中心，应用宇龙数控加工仿真软件对凸轮零件进行机床仿真操作运行和数控编程模拟加工：

凸轮零件图如下所示：

机床仿真操作运行和数控编程模拟加工过程如下：

1、机床开启

启动数控铣系统前必须仔细检查以下各项：1.所有开关应处于非工作的安全位置；2.机床的润滑系统及冷却系统应处于良好的工作状态；3.检查工作台区域有无搁放其他杂物，确保运转畅通。之后打开数控机床的电器总开关，启动数控车床。

2、机床回参考点

启动数控铣系统后，首先应手动操作使机床回参考点。将工作方式旋钮置于“手动”，按下“回参考点”按键，健内指示灯亮之后，按“+X”健及“+Z”键，刀架移动回到机床参考点

3、设置毛坯，并使用夹具放置毛坯

通过三爪卡盘将工件夹紧。

4、选择刀具并安装

直径￠10号的立铣刀，为编程方便，并考虑刀具半径对刀具中心轨迹的影响。

5、输入数控加工程序

00001 N10 G50 X-479.999 Y-385.002

Z-286.445 N20 S630 M03;N30 G01 Z-6.0 MO3 S500 F500;N40 X20.0 Y30.0;N50 G17 G02 X20.0 Y-30.0 R30.0;N60 G01 X-20.0 Y-30.0;N70 G02 X-20.0 Y30.0 R30.0;N80 G00 X-60.5 Y30.0;N90 M30;

6、进行对刀操作：

X方向，先手动让车刀接近毛坯X正向，然后手摇方式是刀具渐渐逼近毛坯直至刚碰上，记录此时坐标。退刀，让车刀移至X轴负方向，重复上叙操作，记录X负坐标。Y方向，同上。

Z方向，用手动使车刀接近毛坯上表面，然后用手摇方式使其缓慢下降，直至碰到毛坯，记录此时坐标。

7、自动加工运行操作及结果；

将工作方式旋钮置于“自动”，并从存储器中选择要运行的程序，按“循环启动”键，程序自动运行。在机床自动运行时，可按“进给暂停”按钮临时中止运行：刀具进给速度可以通过进给倍率旋钮来调整。若先按下“机床锁住”键，再按“循环启动”键，则机床不运动，但数控装置的显示器上能显示刀具位置的变化；这样可进行程序的模拟运行和检查。

8、刀具补偿参数的设置及修改；

设置刀具补偿半径为

，通过数控机床控制面板手工输入，可直接按工件轮廓的坐标数据编程以加工出合格的工件。

9、再次自动加工运行操作及结果

按程序设定轨迹空运行一次

实验心得体会与建议

通过数控机床仿真模拟加工实验，了解了数控机床的基本结构、工作原理；了解了数控铣削加工的工艺特征；了解了数控铣削加工所用铣刀的特征及其用途；熟悉了数控机床的基本操作；熟悉数控铣床的指令系统和手工编程方法，掌握基本的G代码和M代码的使用；

第四篇：数控机床实验报告

数

实

控

验 报

班级

姓名：

学号：

机 告

床书 《

》

实验一：《宇航数控加工仿真系统》功能熟悉

实验二：数控车床编程与仿真操作

1.数控车床由哪几部分组成？

答：数控车床由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。

数控车床分为立式数控车床和卧式数控车床两种类型。

2.为什么每次启动系统后要进行“回零”操作？

答：机床断电后,就不知道机床坐标的位置,所以进行回零,进行位置确定每次开机启动数控系统的机械零点和实际的机械零点可能有误差，回零操作是对机械零点的校正。3.绘出运行程序的仿真轨迹，并标出轨迹各段所对应的程序段号。答：略

4.简述对刀过程? 答：（1）一般对刀，一般对刀是指在机床上使用相对位置检测手动对刀。下面以Z向对刀为例说明对刀方法：刀具安装后，先移动刀具手动切削工件右端面，再沿X向退刀，将右端面与加工原点距离N输入数控系统，即完成这把刀具Z向对刀过程。

（2）机外对刀仪对刀，机外对刀的本质是测量出刀具假想刀尖点到刀具台基准之间X及Z方向的距离。利用机外对刀仪可将刀具预先在机床外校对好，以便装上机床后将对刀长度输入相应刀具补偿号即可以使用。

（3）自动对刀，自动对刀是通过刀尖检测系统实现的，刀尖以设定的速度向接触式传感器接近，当刀尖与传感器接触并发出信号，数控系统立即记下该瞬间的坐标值，并自动修正刀具补偿值。

5.G00与G01指令有何不同？

答： G00指令表示刀具以机床给定的快速进给速度移动到目标点，又称为点定位指令,G01指令使刀具以设定的进给速度从所在点出发，直线插补至目标点。

6.简述用MDI方式换2号刀的操作过程。

答：按下程序建

按下MDI建

输入一段换刀程序T0101的刀具指令

按循环启动

实验三：数控铣床编程与仿真操作

1.数控铣床由哪几部分组成？

答：（1）、主轴箱

包括主轴箱体和主轴传动系统。

（2）、进给伺服系统

由进给电动机和进给执行机构组成。（3）、控制系统

是数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床

进行加工。

（4）、辅助装置

如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。（5）、机床基础件

指底座、立柱、横梁等，是整个机床的基础和框架。（6）、工作台

2.为什么每次启动系统后要进行回零操作？

答：机床断电后,就不知道机床坐标的位置,所以进行回零,进行位置确定每次开机启动数控系统的机械零点和实际的机械零点可能有误差，回零操作是对机械零点的校正。

3.“超程”是什么意思？出现超程后应如何处理？为什么加工前要进行程序校验或空运行？ 答：超程就是机床各个轴向的限位开关。绝大多数机床都设置有“超程解除”触点，一旦出现“硬限位”报警，在确认限位被压和后，使该触点闭合并在手动方式下向相反方向移出限位位置。也有一些机床没有设置按钮，此时应在相应的点上采取短接措施，即强制满足条件，然后将机床移出限位位置。看看程序有没有编错,如果错的话可能会撞刀,这是很危险的，会带来很大的损失。所以加工前要进行程序校验或空运行。

4绘出运行程序的仿真轨迹，并标出轨迹各段所对应的程序段号。答：略

实验四：加工中心编程与仿真操作

1.加工中心由哪几部分组成？

答：加工中心具有数控系统、检测装置、驱动装置、机床传动链、伺服电动机五大要素，带有刀库和自动换刀装置，它将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合在一起，功能强大，近几年又出现了许多车削加工中心，几乎可完成回转体零件的所有加工工序。2.为什么每次启动系统后要进行回零操作？

答：机床断电后,就不知道机床坐标的位置,所以进行回零,进行位置确定每次开机启动数控系统的机械零点和实际的机械零点可能有误差，回零操作是对机械零点的校正。

3.典型零件的编程及仿真加工。

答： 略

4.绘出运行程序的仿真轨迹，并标出轨迹各段所对应的程序段号.答：略

实验五：数控车床结构与传动认识实验

1.数控机床与普通机床在性能上有什么不同？

答：数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。它是一种高效能自动或半自动机床，与普通机床相比，具有以下明显特点：（1）、适合于复杂异形零件的加工：数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工，因此在宇航、造船、模具等加工业中得到广泛应用（2）、加工精度高（3）、加工稳定可靠（4）、高柔性（5）、高生产率（6）、劳动条件好（7）、有利于管理现代化（8）、投资大，使用费用高（9）、生产准备工作复杂（10）、维修困难

2.数控机床为了保证达到高性能在结构上采用了那些特点？

答：高刚度低惯量。

3.与普通车床比较，数控机床在结构上有那些特点？

答：（1）、采用了全封闭或半封闭防护装置数控车床采用封闭防护装置可防止切屑或切削液飞出，给操作者带来意外伤害。（2）、采用自动排屑装置数控车床大都采用斜床身结构布局，排屑方便，便于采用自动排屑机。（3）、主轴转速高，工件装夹安全可靠。数控车床大都采用了液压卡盘，夹紧力调整方便可靠，同时也降低了操作工人的劳动强度。（4）、可自动换刀数控车床都采用了自动回转刀架，在加工过程中可自动换刀，连续完成多道工序的加工。（5）、主、进给传动分离数控车床的主传动与进给传动采用了各自独立的伺服电机，使传动链变得简单、可靠，同时，各电机既可单独运动，也可实现多轴联动。

4.分析数控车床刀架换刀的工作原理。

答：四方刀架：（1）松开：刀架电动机与刀架内一蜗杆相连，刀架电动机转动时与蜗杆配套的涡轮转动，此涡轮与一条丝杠为一体的（称为“涡轮丝杠”）当丝杠转动时会上升（与丝杠旋合的螺母与刀架是一体的，当松开时刀架不动作，所以丝杠会上升），丝杠上升后使位于丝杠上端的压板上升即松开刀架；（2）换刀：刀架松开后，丝杠继续转动刀架在摩擦力的作用下与丝杠一起转动即换刀；（3）定位:在刀架的每一个刀位上有一个用永磁铁做的感应器，当转到系统所需的刀位时，磁感应器发出信号，刀架电动机开始反转：（4）锁紧：刀架是用类似于棘轮的机构装的只能沿一个方向旋转，当丝杠反转时刀架不能动作，丝杠就带着压板向下运动将刀架锁紧，换刀完成。

5.数控车床日常使用维护项目。

答：数控车床具有机、电、液集于一身的，技术密集和知识密集的特点，是一种自动化程度高、结构复杂且又昂贵的先进加工设备。为了充分发挥其效益，减少故障的发生，必须做好日常维护工作，所以要求数控车床维护人员不仅要有机械、加工工艺以及液压气动方面的知识，也要具备电子计算机、自动控制、驱动及测量技术等知识，这样才能全面了解、掌握数控车床，及时搞好维护工作。

实验六：数控铣床结构与传动认识实验

1.与普通铣床相比较，数控铣床在结构上有那些特点？

答：数控铣床引是在一般铣床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区别.数控铣床是在普通铣床上集成了数字控制系统，可以在程序代码的控制下较精确地进行铣削加工的机床。如图所示，数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成：主轴箱，包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。进给伺服系统由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。控制系统 数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。机床基础件通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架

2..分析数控铣床刀具（包括刀柄结构，常用刀具类型，刀具安装拆卸等）。

答：通用的主轴都是莫氏锥孔，锥孔定心好、有自锁功能、装拆刀具方便等特点，常用刀柄锥度截面直径大小为BT40、BT50的等等

（1）盘铣刀 一般采用在盘状刀体上机夹刀片或刀头组成，常用于端铣较大的平面。

（2）端铣刀 端铣刀是数控铣加工中最常用的一种铣刀，广泛用于加工平面类零件。端铣刀除用其端刃铣削外，也常用其侧刃铣削，有时端刃、侧刃同时进行铣削，端铣刀也可称为圆柱铣刀。（3）成型铣刀 成型铣刀一般都是为特定的工件或加工内容专门设计制造的，适用于加工平面类零件的特定形状（如角度面、凹槽面等），也适用于特形孔或台。（4）球头铣刀。适用于加工空间曲面零件，有时也用于平面类零件较大的转接凹圆弧的补加工。（5）鼓形铣刀。主要用于对变斜角类零件的变斜角面的近似加工。除上述几种类型的铣刀外，数控铣床也可使用各种通用铣刀

3.数控铣床日常使用维护项目。

答：（1）.每天做好各导轨面的清洁润滑，有自动润滑系统的机床要定期检查、清洗自动润滑系统，检查油量，及时添加润滑油，检查油泵是否定时启动打油及停止。（2）.每天检查主轴箱自动润滑系统工作是否正常，定期更换主轴箱润滑油。（3）注意检查电器柜中冷却风扇是否工作正常，风道过滤网有无堵塞，清洗沾附的尘土。（4）.注意检查冷却系统，检查液面高度，及时添加油或水，油、水脏时要更换清洗。（5).注意检查主轴驱动皮带，调整松紧程度。(6).注意检查导轨镶条松紧程度，调节间隙。(7).注意检查机床液压系统油箱油泵(8).有无异常噪声，工作油面高度是否合适，压力表指示是否正常，管路及各接头有无泄露。注意检查导轨、机床防护罩是否齐全有效。(9).注意检查各运动部件的机械精度，减少形状和位置偏差。(10).每天下班做好机床清扫卫生，清扫铁屑，擦静导轨部位的冷却液，防止导轨生锈．

实验七：加工中心结构与传动认识实验

1.VMC750E加工中心的刀具库是何类型？FV-800A加工中心的刀库是何类型？简述这两种加工中心换到过程。分析刀具在交换时掉刀的原因是什么？

答：机械手转位不准或换刀位置飘移。

2.分析主轴夹刀机构的工作原理

答：在主轴内有松卡刀装置，结构从主轴前端到末端分别是拉抓，拉刀杆，一组叠簧，背帽，油缸。其中拉刀杆，一组叠簧，背帽组合在一起。抓刀时，油缸不工作，靠背帽施加在叠簧上的力拉紧刀具；松刀时，油缸工作推动拉刀杆向前运动，推动拉抓，拉抓从主轴孔前端向前运动松开！

3.加工中心日常使用维护项数控加工中心日常维护与保养。

答：为了保证机床正常使用，长期保持机床的原始精度，应对机床进行全方面的定期检查和维护保养，具体制度如下：

一、日常维护与保养（1）、每次开机前，检查机床输入电压，应为380±10%。（2）、压缩空气压力必须为0.6Mpa，随时检查是否有漏气现象。（3）、随时检查X、Y、Z轴导轨面，如有铁屑等颗粒附着在上面，应及时清除；如导轨有伤痕，应用油石磨平。（4）、每次安装刀具前，必须检查拉钉是否牢固地安装在刀柄上。（5）、每次开机前，要检查导轨及滚珠丝杠润滑情况，导轨及滚珠丝杠必须得到充分润滑后方可运行机床。如果机床长时间没有运行，应启动自动润滑泵按钮数次，使润滑油循环，渗出导轨和滚珠丝杠。（6）、机床开机后，应首先进行返回机床参考点操作，然后再低速运行10-20分钟。检查是否有不正常的声音、振动现象。（7）、每次机床运行结束后，必须全面清洁机床，特别要保持导轨操作面板清洁。此外要在主轴锥孔和刀具锥柄上涂上机械油以防生锈，但再次开机应擦去主轴锥孔和刀具锥柄上的机械油。

二、定期维护（1）、每周检查集中润滑站油箱油位。应高于一半，如油位不达标，应及时补充规定牌号的润滑油至油箱容量的80%。（2）、每周检查主轴齿轮油位，应恒定为观察窗的一半。（3）、每周检查冷却箱液位，应达到冷却箱的容量的3/4以上。（4）、每月清洗冷却液过滤网一次。（5）、每半年检查X、Y、Z轴导轨面的刮油片，如有损坏，应立即更换。（6）、每半年更换冷却液一次。（7）、每半年清洗集中润滑站过滤器一次。（8）、每半年调整X、Y、Z轴导轨镶条斜楔一次。（9）、每三年更换主轴箱齿轮油一次。（10）、每三年更换主轴轴承，轴向轴承的润滑油脂。

第五篇：仿真实验报告

仿真软件实验

实验名称：基于电渗流的微通道门进样的数值模拟

实验日期：2013.9.4一、实验目的1、对建模及仿真技术初步了解

2、学习并掌握Comsol Multiphysics的使用方法

3、了解电渗进样原理并进行数值模拟

4、运用Comsol Multiphysics建立多场耦合模型，加深对多耦合场的认识

二、实验设备

实验室计算机，Comsol Multiphysics 3.5a软件。

三、实验步骤

1、建立多物理场操作平台

打开软件，模型导航窗口，“新增”菜单栏，点击“多物理场”，依次新增：“微机电系统模块/微流/斯 托 克 斯 流（mmglf）”

“ACDC模块/静态，电/传导介质DC（emdc）”

“微 机 电 系 统 模 块/微流/电动流（chekf）”

2、建立求解域

工作界面绘制矩形，参数设置：宽度6e-5，高度3e-6，中心（0,0）。复制该矩形，旋转90°。两矩形取联集，消除内部边界。5和9两端点取圆角，半径1e-6。求解域建立完毕。

3、网格划分

菜单栏，网格，自由网格参数，通常网格尺寸，最大单元尺寸：4e-7。

4、设置求解域参数

求解域模式中，斯托克斯流和传导介质物理场下参数无需改动，电动流物理场下，D各向同性，扩散系数1e-8，迁移率2e-11，x速度u，y速度v，势

能V。

5、设置边界条件

mmglf—入口1和7边界“进口/层流流进/0.00005”

出口5和12边界“出口/压力，粘滞应力/0”；

emdc—入口1和7边界“电位能/10V”

出口5和12边界“接地”

其余边界“电绝缘”；

chekf—入口1“浓度/1”，7“浓度/0”

出口5和12“通量/向内通量-nmflux_c_chekf”

其余边界“绝缘/对称”。

6、样品预置

（1）求解器参数默认为稳态求解器，不用修改。

（2）求解器管理器设置求解模式：初始值/初始值表达式，点变量值不可解和线

性化/从初始值使用设定。

（3）首先求解流体，对斯托克斯流求解，观察求解结果，用速度场表示。

（4）再求解电场，改变求解模式，点变量值不可解和线性化/当前解，对传导介

质DC求解，观察求解结果，用电位能表示。

（5）再求解电动流，不改变求解模式，观察求解结果，用电动流浓度表示。

7、样品上样

（1）改变emdc进口，边界7电位能由10改为3。对传导介质DC求解，结果用

电位能表示。

（2）改变chekf进口，7边界改为“通量/向内通量-nmflux_c_chekf”

；求解域

中x速度和y速度改为0去除载流作用；求解器设置改为瞬态求解器，时间改为“0:0.00001:0.00001”。求解模式全部使用当前解，对电动流求解，结果用浓度表示。

再求两次解，完成上样。

8、分离样品

（1）改变chefk进口，7边界“浓度/0”，1边界“浓度/-nmflux_c_chekf”。

（2）改变cmdc进口，7边界“电位能/10”，1边界“电位能/3”。

（3）重新求解电场。求解模式为初始值表达式和当前解，对传到介质DC求解，结果用电位能表示。

（4）样品分离求解。求解模式全部为当前解，对电动流求解，结果用浓度表示。

四、实验结果

五、讨论

在本次试验中，每一步操作都必须严格正确，而且参数的把握也一定要

到位，只有对每一步的设置做到精确无误，才能保证最后的实验结果。我在样品上样时一直未能获得良好的上样结果，发现对瞬态求解器的时间比例进行修改，可以获得良好上样结果，同时，在样品分离改变chefk左进口浓度时发现修改数值导致结果错误，遂未修改浓度，得到了正确结果。因此，一定要在实验时对参数正确设置。

通过对仿真实验课程的学习，及本次试验，我体会到仿真技术对于实验的帮助非常巨大，使得实验室进行的许多实验可以通过计算机模拟直接完成，节省了资源消耗，并极大地提高了实验效率。本课程的学习也让我了解到了仿真及建模技术的要领。我也基本掌握了Comsol Multiphysics

这款软件，我相信在今后我会将我对本课程的学习运用到实际中。