数控技术-江苏大学工程训练中心.PDFVIP

《数 控 技 术》 实验指导书 袁晓明，黄舒，李品，刘苏，薛青 编 江苏大学工业中心 机制实验室 2009.3 目 录 实验一 数控铣床编程与操作1 实验二 插补原理与伺服控制9 实验一 数控铣床编程与操作 一、实验目的 1．了解数控铣床的组成与结构 2 ．熟悉铣削加工的工艺参数 3 ．掌握数控铣床的程序编辑和基本操作 二、实验要求 1．根据给定零件图纸，进行编程 2 ．模拟加工轨迹，并修改程序，验证所编程序是否正确 3 ．上机操作进行给定零件的加工 三、实验设备 1．刀具轨迹仿真软件（熊族） 2 ．数控铣床（SKYCNC ） 3 ．计算机 四、实验原理 1．数控铣床结构和编程基础 1) 数控铣床的基本组成 主轴箱 数控系统 滑鞍 立柱 工作台 滚珠丝杠 伺服装置 床身 图 1 数控铣床的基本组成 数控铣床的基本组成见图 1，它由床身、立柱、主轴箱、工作台、滑鞍、滚珠丝杠、伺服装 置、数控系统等组成。 整个机床的最右边为系统的控制部分，其由数控系统和伺服装置构成。数控系统用于输入 零件加工程序和控制机床工作状态，而伺服装置用于驱动伺服电机，机床主轴转速可达 24000r/min 。主轴下端的锥孔用于安装铣刀。数控铣床还包含了一些辅助功能的系统和装置，如 液压、润滑、冷却系统及排屑、防护等装置。 2) 机床坐标系和工件坐标系 无论操作数控机床或编程都必须清楚数控机床的坐标系统，一般来说数控系统有两个坐标 系统：机床坐标系、工件坐标系。首先了解数控机床坐标和方向确定的标准： 1 (1) 由于机床结构不同，有些是刀具运动工件静止，有些是刀具固定而工件运动，为了使 编程人员在不需要了解机床的情况下就能根据图纸编程，规定为工件固定而刀具运动，也就是 说无论是工件坐标系还是机床坐标系都遵循刀具相对于工件运动的原则。 (2) 标准坐标系的规定必须明确两个要素，即坐标原点和坐标轴的方向。对于坐标系轴的 方向，使用笛卡尔坐标系，即通常所说的右手定则，如图 2(a) ，拇指为X 轴，食指为 Y 轴，中 指为 Z 轴，指尖指向坐标轴的正方向。 机床原点即机床坐标系的原点，是数控加工时进行坐标计算的基准点，数控加工时，机床 上有许多移动部件，必须给这些移动部件设立一基准点才能定标，这个基准点就是机床原点。 机床原点一般在机床出厂时就已设定，通常在各个坐标轴正向加工的最大极限处，也就是在机 床最大加工范围下的右前角，见图 2(b) ，机床零点是通过机床参考点间接确定的。机床参考点 一般设定在机床最大加工范围的上限平面的左后角。 机床原点是数控加工时坐标计算的基准点，那么，实际机床原点到底在什么位置，编程人 员一般不清楚，即使已经知道，如果要将工件上上的所有尺寸都换算到机床原点上，换算工作 十分繁琐且容易出错。同时可能出现这样一种情况，就是当在工件的不同位置加工同一加工轨 迹时，在机床原点下编程，所编的程序是不一样的，也就是说所编的程序缺乏通用性。在这种 情况下，编程人员很希望在工件上找一个容