数控机床车削加工实验报告

第一篇：数控机床车削加工实验报告

数控机床车削加工实验报告

班

级

姓

名

学

号

同组人员

一.实验目的

1、了解数控车床的编程特点，掌握数控车床车削加工编程步骤。

2、掌握G92设定工件坐标系的方法。

3、熟练掌握车削加工零件的数控程序编制方法。

二.实验设备

1、CK-400Q型数控车床一台；

2、车刀一把；

3、铝棒工件一根；

4、毛刷一把。

三.实验步骤

1、了解CK-400Q型数控车床的主要结构布置。

（1）工件安装

工件安装：利用三爪卡盘钥匙拧开卡盘，送入工件的部分，留出适当的长度，再用钥匙拧紧卡盘，卡住工件，必要时可采用加力杆进行加力拧紧。取出工件，同样也是如此操作，按照上面的方法，可以将工件夹紧，完成工件的安装。（2）刀具安装 刀具安装：数控车床的刀具安装跟普通车床的刀具安装类似，都是利用螺钉将刀具压紧在四方刀架上，卡住数控车床车刀至少要用两个螺钉，并轮流逐个拧紧，拧紧力量要适当。（3）对刀操作

对刀操作：通过刀具试触切削工件样品棒料边缘，读入相应位置坐标，可以得出相应的X、Z轴的对刀零点，载入相应数据到控制面板，完成机床的工件坐标零点设置。

2、数控系统操作面板的熟悉及操作。（1）机床MDI操作

MDI操作是可以简单输入编程指令，运行机床，试看机床对刀或者检测编程的正确安全性。

（2）主轴转速调节

主轴转速可以通过右边的旋钮调节对应转速。（3）机床坐标移动的正确操作方法。

可以通过转动手轮或者使用数控面板上X/Z按键。

3、编写零件加工程序

在车床控制面板中新建一个程序名，将需要加工的零件程序编写到控制面板内。

T0101 M03 S400 G00X38.0Z1.0 G71U1.0R0.5 G71P10Q20U0.4W0.2F0.1 N10G01X0.0 G01Z0.0 G03X28.0Z-14.0R14.0 G01Z-30.0 G01X30.0 Z-51.0 G01X34.0 Z-55.0N20G01X38.0 G00X100.0Z100.0 S450F0.05 G00X38.0Z1.0 G70P10Q20 G00X150.0 G00Z100.0

4、程序检测

可以通过程序自带的模拟仿真软件，检测程序运行的安全性。或者运用单段点动试运行程序，测试刀具与工件或床体是否干涉。

5、执行程序

进行程序检测，确定无误后，将刀具移动到安全位置，即可点击程序运行按钮，运行程序。

6、加工结束后的清理工作

程序结束后，机床停止运动，完成零件加工。零件加工完成后，应将切屑废料打扫倒回垃圾回收处，并使用气枪与毛刷进行机床的清理工作，以备下次机床的使用。

7、实验训练结果 通过以上实验步骤，我们组进项了数控车床的车削操作实验。实验训练的实验样品实物图如下图所示。

车削产品

四.实验总结

通过此次数控车床加工实验操作训练，我初步了解了CK-400Q型数控车床的基本组成与操作，在老师悉心的指导下，我们学会了数控车床的基本操作，还巩固了编程，最关键的是学会了怎样对刀。将课堂学习的数控车床加工零件编程程序与实际数控车床加工操作结合训练，对G指令、M指令、T指令、S指令的含义和基本应用更加熟练，更加清晰的认识了数控车床。对于数控技术这门课程也有了更加清晰的认识。

在训练操作的过程中，我发现细心和耐心对于数控加工很重要，如果稍有不慎，加工工件的时候就会产生撞车，崩刀断刀，工件报废，重则人员受伤。所以实验是对我们的耐心和细心的考验，也是增加我们经验的最重要的时刻。

安全确是第一位。实验教学时老师讲得最多的还是安全操作。这要求我们对每一步都十分的了解，才能做到万无一失。细心并不表示要我们畏首畏尾，机床操作过程中需要我们在安全的前提下，大胆操作，只有反复的多次练习，才能真的学会数控机床的操作。

第二篇：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；

第三篇：车削加工教案

车削加工教案

【教学目的及要求】

1．了解车床型号、组成、运动和用途。

2．熟悉车刀、量具和主要附件的基本结构与使用方法。

3．掌握车削加工的基本技能，能加工轴类、盘套类零件。

4．熟悉车工安全操作规程。

【教学课时】7课时

车削加工讲授内容

一般机器制造中车床约占金属切削机床总台数的20%~35%，主要用于加工内外圆柱面、圆锥面、端面、成形回转表面以及内外螺纹面、蜗杆等。

车床种类很多，其中卧式车床是应用最广泛的一种。

一、车床组成

车床上由机床主轴带动工件旋转。由溜板箱上的大拖板及刀架带动刀具作纵横向直线移动。为了改变上述运动的大小，尚有主运动变速箱（主轴箱）和进给运动变速箱（进给箱）。上述各部分都由床身支承。

车床的组成部分有：

1．主轴箱：安装主轴及主轴变速机构； 2．进给箱：安装作进给运动的变速机构；

3．溜板箱：安装作纵横向运动的传动元件并联接拖板及刀架。

4．刀架：安装车刀，使其作纵向、横向（可自动）或斜向（手动）进给运动。5．尾架：安装尾架套筒及顶尖；

6．床身：用来支承上述各部件，并保证其间相对位置。

二、卧式车床型号

车床型号按照国家标准规定，由汉语拼音和阿拉伯数字组成。如： C A 6

机床主参数代号表示最大车削直径的十分之一，即400mm 机床型别代号（卧式车床）机床组别代号（卧式车床）沈阳机床厂作了重大改进 机床类别代号（车床类）

三、车削运动及车削用量

1．车削运动及车削表面 1）车削运动

在车床上，切削运动是由刀具和工件作相对运动而实现的。按其所起的作用，通常可分为以下两种。

（1）主运动。切除工件上多余金属，形成工件新表面必不可少的基本运动。其特征是速度最高，消耗功率最多。车削时工件的旋转为主运动，切削加工时主运动只能有一个。

（2）进给运动。使切削层间断或连续投入切削的一种附加运动。其特征是速度小，消耗功率少。车削时刀具的纵、横向移动为进给运动。切削加工时进给运动可能不只是一个。

2）车削表面

在车削外圆过程中，工件上存在着三个不断变化着的表面。待加工表面、已加工表面和过渡表面。2．车削用量

在车削时，车削用量是切削速度vc、进给量f和背吃刀量ap三个切削要素的总称。它们对加工质量、生产率及加工成本有很大影响。

（1）切削速度vc

车削时的切削速度是指车刀刀刃与工件接触点上主运动的最大线速度(m/s)。

（2）进给量f

车削时，进给量是指工件一转时刀具沿进给方向的位移量，又称走刀量(mm/r)。（3）背吃刀量ap

车削时，背吃刀量是指待加工表面与已加工表面之间的垂直距离，单位为mm。它又称切削深度(mm)。

3．车削用量的选择

车削用量三要素中影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，最小是背吃刀量。所以在粗加工时应优先考虑用大的背吃刀量，其次考虑用大的进给量，最后选定合理的切削速度。半精加工和粗加工时首先要保证加工精度和表面质量，同时要兼顾必要的耐用度和生产效率，一般多选用较小的背吃刀量和进给量，在保证合理刀具耐用度前提下确定合理的切削速度。（1）背吃刀量的选择

背吃刀量ap的选择按零件的加工余量而定，在中等功率车床上，粗加工时可达8～10mm，在保留后续加工余量的前提下，尽可能一次走刀切完。当采用不重磨刀具时，背吃刀量所形成的实际切削刃长度不宜超过总切削刃长度的三分之二。

（2）进给量的选择

粗加工时f的选择按刀杆强度和刚度、刀片强度、机床功率和转矩许可的条件，选一个最大的值；精加工时，则在获得满意的表面粗糙度值的前提下选一个较大值。

（3）切削速度的选择

在ap和f已定的基础上，再按选定的耐用度值确定切削速度（一般查手册决定）。

四、车削时工件的装夹

车床上加工多为轴类零件和盘套类零件，有时也可能在不规则零件上进行外圆、内孔或端面的加工。故零件在车床上有不同的装夹方法。

1．三爪自定心卡盘装夹

这是车床上最通常的一种装夹方法，套盘类工件和正六边形截面工件都适用此法装夹，而且装夹迅速，但定心精度不高，一般为0.05~0.15mm。

2．四爪单动卡盘及花盘装夹

四爪卡盘上的四个爪分别通过转动螺杆而实现单动。它可用来装夹方形、椭圆形或不规则形状工件，根据加工要求利用划线找正把工件调整至所需位置。此法调整费时费工，但夹紧力大。

花盘装夹是利用螺钉、压板、角铁等把工件夹紧在所需的位置上，适用于工件不规则情况。3．顶尖装夹

为了减少工件变形和振动可用双顶尖装夹工件。

常用跟刀架或中心架作辅助支承，以增加工件的刚性。跟刀架跟着刀架移动，用于光轴外圆加工。

当加工细长阶梯轴时，则使用中心架。中心架固定在床身导轨上，不随刀架移动。4．心轴装夹

心轴主要用于带孔盘、套类零件的装夹。以保证孔和外圆的同轴度及端面和孔的垂直度。当工件长径比小时，应采用螺母压紧的心轴。

当工件长度大于孔径时，可采用带有锥度（1：1000~1：5000）的心轴，靠配合面的摩擦力传递运动，故此法切削用量不能太大。

五、车刀的种类

金属切削中，车刀是最简单的刀具，是单刃刀具的一种。为了适应不同车削要求，车刀有多种类型： 1．直头外圆车刀；

2．弯头车刀； 3．偏刀；

4．槽刀或切断刀； 5．镗孔刀； 6．螺纹车刀； 7．成形车刀

六、车削加工

1．外圆车削

外圆车削主要用尖刀、弯头刀和偏刀进行，依车外圆的加工精度和表面粗糙度要求不同，分粗车、半精车和精车。

粗车是尽快从工件上切去大部分加工余量，对尺寸精度和表面粗糙度无严格要求，一般精度为IT12~IT11，表面粗糙度Ra值为50~12.5μm。

半精车作为精车和磨削前的预加工，精度一般为IT10~IT9，表面粗糙度Ra值为6.3~3.2μm。精车是获得所要的尺寸精度和表面粗糙度，精度一般为IT8~IT7，Ra值为1.6μm。2．端面车削

车端面时刀具作横向进给，愈向中心车削速度愈小，当刀尖达到工件中心时，车削速度为零，故切削条件比车外圆要差。

车刀安装时，刀尖严格对准工件旋转中心，否则工件中心凸台难以切除；并尽量从中心向外走刀，必要时锁住大拖板。

3．外圆台阶车削

外圆柱面零件有轴类与盘类两大类。前者一般直径较小，后者一般直径较大。当零件长径比较大时，可分别采用双顶尖、跟刀架和中心架装夹加工。

车削高度大于5mm的台阶轴时，外圆应分层切除，再对台阶面进行精车。

盘类零件一般有孔，且内孔、外圆、端面都有形位精度要求，加工方法大多采用一次装夹下加工，俗称—刀落。要求较高时可先加工好孔，再用心轴装夹车削有关外圆与端面。

4．内孔车削

常用的内孔车削为钻孔和镗孔。在实体材料上进行孔加工时，先要钻孔，钻孔时刀具为麻花钻，装在尾架套筒内由手动进给。

在已有孔（钻孔、铸孔、铰孔）的工件上如需对孔作进一步扩径加工称镗孔，镗孔有加工通孔、盲孔、内环形槽三种情况。

粗车孔精度可达IT11~IT10，表面粗糙度Ra值为12.5~6.3μm；半精车孔精度为IT10~IT9，Ra值为6.3~3.2μm；精车孔精度为IT8~IT7，表面粗糙度Ra值为1.6~0.8μm.对孔径小于10mm的孔，在车床上一般采用钻孔后直接铰孔。5．锥体车削

锥体有配合紧密、传递扭矩大、定心准确、同轴度高、拆装方便等优点，故锥体使用广泛。锥面是车床上除内外圆柱面之外最常加工的表面之一。

最常用的锥体车削方法有以下几种。

（1）转动小刀架法。此法调整方便，由于小刀架（上滑板）行程较短，只能加工短锥面且为手动进给，故车削时进给量不均匀、表面质量较差，但锥角大小不受限制，因此获得广泛使用。

（2）偏移尾架法。一般用于车削小锥度的长锥面。

（3）靠模法。利用此方法加工时，车床上要安装靠模附件，同时横向进给丝杠与螺母要脱开，小刀架要转过90度以作吃刀调节之用。它的优点是可在自动进给条件下车削锥面，且一批工件能获得稳定一致的合格锥度，但目前已逐渐为数控车床所代替。

（4）宽刀法。宽刀法要求切削刃与工件轴线的夹角等于a/2，切削刃必须磨直，工件加工锥面必须很短，否则容易引起振动而破坏工件的表面粗糙度。此法既适于车短锥面，也可车短锥孔。

6．螺纹车削

螺纹种类很多，按牙形分有三角形螺纹、梯形螺纹和方牙螺纹等。按标准分有公制螺纹和英制螺纹两种，公制螺纹中三角螺纹的牙形角为60度，用螺距或导程来表示其主要规格。各种螺纹都有左旋、右旋、单线、多线之分，其中以公制三角螺纹应用最广，称普通螺纹。

（1）螺纹车刀及其安装。螺纹牙形角要靠螺纹车刀的正确形状来保证，因此三角螺纹车刀刀尖及刀刃的交角应为60度，而且粗车时车刀的前角0应等于0°，刀具用样板安装，应保证刀尖分角线与工件轴线垂直。

（2）车床运动调整。

为了得到正确的螺距P，应保证工件转一转时，刀具准确地纵向移动一个螺距，即

n丝P丝nP

通常在具体操作时可按车床进给箱表牌上表示的数值按欲加工工件螺距值，调整相应的进给调整手柄即可满足要求。

（3）螺纹车削注意事项。由于螺纹的牙形是经过多次走刀形成的，一般每次走刀都是采用一侧刀刃进行切削的（称斜进刀法），故这种方法适用于较大螺纹的粗加工。有时为了保证螺纹两侧都同样光洁，可采用左右切削法，采用此法加工时可利用小刀架先作左或右的少量进给。

在车削加工件的螺距P与车床丝杠螺距P丝不是整数倍时，为了保证每次走刀时刀尖都正确落在前次车削好的螺纹槽内，不能在车削过程中提起开合螺母，而应采用反车退刀的方法。

车削螺纹时严格禁止以手触摸工件和以棉纱揩擦转动的螺纹。

7．车槽与切断

车槽可分外圆上的槽，内孔中的槽和端面上的槽。车宽5mm以下的槽，可以将主切削刃磨成与槽等宽，一次进给即可车出。若槽较宽，可用多次横车，最后一次精车槽底来完成。一根轴上有多个槽时，若各槽宽相同，用一把车槽刀即可完成，效率较高。

切断刀的形状与车槽刀类似，但是，当切断工件的直径较大时，切断刀刀头较长，切屑容易 堵塞在槽中而使刀头折断，故把切断刀的头高度加大。切断刀的主切削刃必须调整到与机床旋转中心等高，较高或较低都会使切至靠近工件中心部分时形成小凸台，易使刀头损坏。切断时进给必须均匀。当接近切断时需放慢进给速度，否则易使刀头折断。

8．车成形表面

手柄或圆球等零件上的曲线回转表面叫成形表面。（1）双向车削法

先用普通尖刀按成形表面的大致形状粗车许多台阶，然后用两手分别操纵作纵向和横向同时进给，用圆弧车刀车去台阶峰部并使之基本成形，用样板检验后需再经过多次车削修整和检验，形状合格后还需用砂纸和纱皮适当打磨修光。此法适用于单件小批生产，虽操作技术要求高，但不需要特殊的设备和刀具。

（2）成形刀法

成形刀的刀刃形状与成形表面的形状一致，只需用一次横向进给即可车出成形表面，也可先用尖刀按成形表面的大致轮廓粗车出许多台阶，然后再用成形刀精车成形。此法生产效率较高，但刀具刃磨困难，车削时容易振动，故只适用于在批量较大的生产中，车削刚性好、长度短且形状简单的成形面。

（3）靠模法

它与用靠模法车锥面类似，只要将模尺改为成形面靠模尺即可。此法操作简单、生产效率高，但需要制造专用靠模，故只适用于在大批大量生产中车削长度较大、形状较简单的成形面。

9．滚花

工具和零件的手握部分，为了美观和加大摩擦力，常在表面上滚压出花纹。滚花是在车床上用滚花刀挤压工件，使工件表面产生塑性变形而成花纹。滚花时，工件低速旋转，滚花刀径向挤压后，再作纵向进给。为避免研坏滚刀和防止细屑滞塞在滚花刀内而产生乱纹，应充分供给冷却润滑液。

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：数控机床实验报告简答题

1.数控车床由哪几部分组成？

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？

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.简述对刀过程? 数控车削加工中，应首先确定零件的加工原点，以建立准确的加工坐标系，同时考虑刀具的不同尺寸对加工的影响。这些都需要通过对刀来解决。

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。

手动对刀是基本对刀方法，但它还是没跳出传统车床的“试切--测量--调整”的对刀模式，占用较多的在机床上时间。此方法较为落后。

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，如图3.12所示。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。

4、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。自动对刀过程如图3.13所示.5，简述用MDI方式换2号刀的操作过程、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

就可以了

进入MDI程序，输入一个程序段，比如T0100，然后循环启动

1.数控铣床由哪几部分组成？数控铣床一般由以下几部分组成：

（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都要进行回零操作

1.加工中心由哪几部分组成？ 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。

基础部件和自动换刀系统数控装置伺服系统测量装置

2.为什么每次启动系统后都要进行回零操作

3、典型零件的编程及仿真加工？

1,数控机床与普通机床在性能上有什么不同？

一、数控机床与普通机床的区别

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、加工稳定可靠实现计算机控制，排除人为误差，零件的加工一致性好，质量稳定可靠。

4、高柔性

加工对象改变时，一般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性，可大大节省生产准备时间。在数控机床的基础上，可以组成具有更高柔性的自动化制造系统—FMS。

5、高生产率

数控机床本身的精度高、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，对某些复杂零件的加工，生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。

6、劳动条件好

机床自动化程度高，操作人员劳动强度大大降低，工作环境较好。

7、有利于管理现代化

采用数控机床有利于向计算机控制与管理生产方面发展，为实现生产过程自动化创造了条件。

8、投资大，使用费用高

9、生产准备工作复杂 由于整个加工过程采用程序控制，数控加工的前期准备工作较为复杂，包含工艺确定、程序编制等。

10、维修困难

数控机床是典型的机电一体化产品，技术含量高，对维修人员的技术要求很高。

2.数控机床为了保证达到高性能在结构上采取了哪些措施？ 高刚度低惯量

3.与普通车床比较，数控车床在机构上有哪些特点》

数控车床与普通车床的加工对象结构及工艺有着很大的相似之处，但由于数控系统的也存在,也有着很大的区别.与普通车床相比，数控车床具有以下特点：

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？

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（电动机的反转时间是系统参数设定的，不能过长不能太短，太短刀架不能锁紧，太长电动机容易烧坏……）5.数控车床日常使用维护项目

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。

一、数控机床主要的日常维护与保养工作的内容：

1、选择合适的使用环境

2、应为数控车床配备数控系统编程、操作和维修的专门人员：

3、长期不用数控车床的维护与保养：

4、数控系统中硬件控制部分的维护与保养：

5、机床机械部分的维护与保养：

6、机床主轴电机的维护与保养：

7、机床进给伺服电机的维护与保养：

1.与普通铣床比较，数控铣床在机构上有哪些特点

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，常用刀具的类型，刀具安装拆卸等

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。

使用刀具时，首先应确定数控铣床要求配备的刀柄及拉钉的标准和尺寸（这一点很重要，一般规格不同无法安装），根据加工工艺选择刀柄、拉钉和刀具，并将它们装配好，然后装夹在数控铣床的主轴上。

一、手动换刀过程

手动在主轴上装卸刀柄的方法如下：

1、确认刀具和刀柄的重量不超过机床规定的许用最大重量；

2、清洁刀柄锥面和主轴锥孔；

3、左手握住刀柄，将刀柄的键槽对准主轴端面键垂直伸入到主轴内，不可倾斜；

4、右手按下换刀按钮，压缩空气从主轴内吹出以清洁主轴和刀柄，按住此按钮，直到刀柄锥面与主轴锥孔完全贴合后，松开按钮，刀柄即被自动夹紧，确认夹紧后方可松手；

5、刀柄装上后，用手转动主轴检查刀柄是否正确装夹；

6、卸刀柄时，先用左手握住刀柄，再用右手按换刀按钮（否则刀具从主轴内掉下，可能会损坏刀具、工件和夹具等），取下刀柄。

二、注意事项

在手动换刀过程中应注意以下问题：

1、应选择有足够刚度的刀具及刀柄，同时在装配刀具时保持合理的悬伸长度，以避免刀具在加工过程中产生变形；

2、卸刀柄时，必须要有足够的动作空间，刀柄不能与工作台上的工件、夹具发生干涉；

3、换刀过程中严禁主轴运转。

数控铣床日常使用维护项目

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。

8.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．

3.1.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

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

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

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。、每三年更换主轴轴承，轴向轴承的润滑油脂。