1、数控加工编程与操作实训指导书适用专业：数控技术实训项目 1 数控刀具的加工演示训练实训项目 2 认识数控机床的刀库及其换刀机构的部件（一） 实训目的与要求对照实物了解自动换刀机构的组成及其工作原理，并建立数控刀具在数控机床上使用的感性认识。（二） 实验仪器与设备1. 配置 SIEMENS 或 FANUC 数控系统的数控车床。2. 配置 SIEMENS 或 FANUC 数控系统的数控铣床和加工中心。（三） 相关知识概述1. 数控车床自动转位刀架转位刀架是一种刀具存储装置，可同时安装 4、6、8、12 把刀具，是一种数控车床专用的自动化装置。图 21、图 22、图 23 表示的是三种不同形式的转位
2、刀架，分别可装 4 把刀、6 把刀、8 把刀。转位刀架不但可以存储刀具，而且在切削时要连同刀具一起承受切削力，并在加工过程中要完成刀具交换转位、定位夹紧等动作。通过实际加工演示，认真分析在数控车削加工中转位刀架的转位、定位和夹紧机构的工作原理。图 24 表示的是数控车床的转位式圆盘刀库，它是在数控车床六工位转位刀架的基础上演变来的一种刀库。从这一结构中也可以看出，自动换刀刀架和自动换刀刀库就其刀具的存储功能来讲是一致的。（a ）(b)图 2-1 四刀位转位刀架图 2-2 六刀位转位刀架图 2-3 八刀位转位刀架2. 刀库是加工中心的关键部件之一，它用来存储和运送刀具。它的结构形式很多，主要有链
3、式和盘式两种，如图 25、图 26 所示。盘式刀库存储容量较小（30 把刀以下） ，链式刀库存储量较大。在加工过程中需要换刀时，控制系统选定刀具后，刀库把选定的刀具运行到特定的位置，让机械手取刀具（或由机床的主轴直接取刀） 。有些大型的加工中心还装有特殊的刀具运输装置，可从刀库上取出刀具送到换刀位置。就机械运动来讲，刀库的结构主要由刀具的运送和定位机构组成，运动速度要快，定位要准。由于刀具在刀库中的装夹方法不同，刀库结构也会不同。同时要求各个刀具的刀柄在刀库中的安装位置必须一致，还要求固定可靠和便于新旧刀具的交换（取下和装上） 。3. 机械手（四） 实验内容1. 实训项目 1 数控刀具的加工演
4、示训练（1） 实训项目 1.1 参观实训场所所有的刀具，注意区分普通车床用刀具和数控车床用刀具的区别。（2） 实训项目 1.2 参观加工中心刀库及其刀具，注意区别不同类型刀具所采用的安装刀柄（接柄及如何对刀等） 。（3） 实训项目 1.3 现场演示不同刀具材料切削同一材料工件的加工及同一刀具材料切削不同材料工件的加工；实际了解刀具材料、刀具角度在数控加工中的作用。2. 实训项目 2 认识数控机床的刀库及其换刀机构拆装一个四工位或六工位的转位刀架，了解其内部结构；仔细观察刀具位置与分度定位结构之间的关系。（五） 实训报告1. 写出数控刀具演示的感受。2. 写出数控刀具在加工中的作用。3. 按照上
5、述实训内容的过程顺序写出实训报告。4. 分析应该如何选择数控加工刀具。5. 文字说明转位刀架的结构、原理与工作过程。(六)考核标准班级 小组 姓名 日期考核标准 等级分值序号考核项目 A B C D A B C D12345实训态度操作规范操作能力实训报告能力创新实训认真，积极主动，操作仔细，认真记录操作符合规范，遵守纪律，安全第一，思想集中正确、熟练操作控制面板及机床格式规范、内容完整、真实，结果分析到位，独立按时完成表现突出，报告完整，立意创新，学生认可较好较好较好较好较好一般一般一般一般一般较差较差较差较差较差1020302020816241616612181212481288本实训考核
6、成绩（合计分）实训项目 3 数控车床的基本操作训练（一） 实训的目的与要求1. 了解数控车床的基本操作。2. 学习数控系统的基本操作方法。（二） 实训仪器与设备配置三英21S 数控系统的数控车床。（三） 相关知识概述1. 数控车床的组成2. 配置三英21S 数控系统操作面板及其操作3. 数控机床操作的步骤（1） 电源接通前后的检查（2） 回零操作（3） 主轴的操作1） 主轴的启动与停止2） 主轴的点动（4） 刀架转位的操作（5） 摇手轮进给操作（6） 手动尾座操作（7） 卡盘的夹紧与松开操作（8） 机床急停操作4. 程序的输入、检查与修改（手动数据输入等内容）5. 坐标系的建立与操作（1） 机
7、床坐标系（2） 工件坐标系6. 数控系统软件功能的菜单结构数控车床操作界面中最重要的是菜单命令。参见图CNC SYSTEM SOFTWARE VERSION V1.8* * * * .* *程序管理 程序 X0000.000 Z0000.000程序名表P01:/0179H/0 P40:/0024H/0 P36:/0197H/0 P02:/0148H/0P06:/0164H/0 输入 输出 程序状态 删除 更名 编辑程序P01行 01 列 01 X0000.000 Z0000.000 删字 删行 上页 下页操作 程序 P01 轨迹 XP0000.000 ZP0000.000X 0.000Z 0.
8、000操作方式 手动 机床状态 主轴 000*1.00 冷却单段 进给 2000*1.00 刀具 单段 DNC 置零 自动 手动 点动 机床零四、实训内容（1）实训 3.1 数控车床操作系统的菜单结构与基本操作步骤的操作练习接通电源启动数控系统利用数控车床的面板功能，进行“手动” 、 “回零” 、 “点动” 、参数设置 X 0000.000 Z 0000.000 刀具 P 参数 保护 补偿轨迹显示 程序 P01 X0000.000 Z0000.000LD1D2 置零N0010X100Y20F300 第一区X0.000Z0.000第四区 8第二区第三区“步进” 、 “单段自动” 、 “连续自动”
9、的操作练习。（3） 实训 3.2 用“MDI”功能控制机床运行（程序指令 G91 X10 Z-10）观察程序轨迹与坐标值的变化。（4） 实训项目 3.3 程序的校验和程序的仿真加工练习。（5） 输入以下程序，进行程序的校验和程序的仿真加工，并进行车削加工。P0001N0010 G00 X30 Z30 N0020 S600 M03 T01N0030 G00 X15 Z1 N0040 G01 Z-13 F100 N0050 G00 X19 Z1.5 N0060 X0 N0070 G03 X17 Z-7 I0 K-8.5 F100N0080 G00 X17 Z0.5 F50 N0090 G00 x0
10、 Z0.5N0100 G03 X15 Z-7 I0 K-7.5 N0105 G00 X15 Z0N0106 X0 N0110 G03 X14 Z-7 I0 K-7 F20N0120 G01 Z-13 F20 N0125 X19N0130 G00 X30 Z30 N0140 M02 (五)实训报告数控机床具有加工精度高、轨迹控制准确以及加工过程中能进行多轴联动等特点。数控车床是数控加工中最常用的数控机床。数控车床主要用于回转类零件的加工，在加工中能够完成圆柱体、圆锥体及零件表面母线为各种曲线的内形、外形的自动控制运行，也能完成螺纹的切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔等加工。实训报告内容：1
11、. 数控车床由哪几部分组成？2. 为什么每次启动数控系统后都要先进行“回零”操作？3. 写出“回零”操作的步骤。4. 写出“步进”的操作的步骤以及“步进”在数控加工中的作用？5. 在执行程序段“G01 Z-13 F20”的过程中，机床的进给速度是多少？6. 绘制出程序的轨迹。(六)考核标准班级 小组 姓名 日期考核标准 等级分值序号考核项目 A B C D A B C D12345实训态度操作规范操作能力实训报告能力创新实训认真，积极主动，操作仔细，认真记录操作符合规范，遵守纪律，安全第一，思想集中正确、熟练操作控制面板及机床格式规范、内容完整、真实，结果分析到位，独立按时完成表现突出，报告完
12、整，立意创新，学生认可较好较好较好较好较好一般一般一般一般一般较差较差较差较差较差1020302020816241616612181212481288本实训考核成绩（合计分）实训项目 4 SIEMENS 数控系统数控铣床的面板操作（一） 实训的目的与要求1. 了解数控铣床的基本操作2. 学习 SIEMENS 数控系统的基本操作方法（二） 实训仪器与设备配置 SIEMENS 数控系统的数控铣床（三） 相关知识1. 数控铣床的组成2. SIEMENS 数控系统铣床的操作（1） SIEMENS 数控系统操作面板及其操作按钮。（2） SIEMENS 数控铣床操作面板及其操作按钮。3. 数控机床操作步骤
13、：（1） 电源接通前后的检查工作（2） 回零操作（3） 主轴的操作a. 主轴的启动与停止b. 主轴的点动（4） 手轮进给操作（5） 机床急停操作4. 程序的输入检查与修改5. 坐标系的建立与操作（1） 机床坐标系（2） 工件坐标系6. 数控系统铣床软件功能的菜单结构数控铣床操作界面中最重要的是菜单命令（四） 实训内容1. 实训项目 4.1 数控铣床操作系统的菜单结构与基本操作步骤的操作练习接通电源，启动数控系统，利用数控铣床的面板功能（自动、单段、手动、快速、步进等） ，进行“自动” 、 “单段” 、 “手动” 、 “快速” 、 “步进”的操作练习。2. 实训项目 4.2 用 MDI 功能控制
14、机床运行（程序指令：G90 G03 X140 Y100 I-60 J0 Z85；）观察程序轨迹与机床坐标的变化。3. 实训项目 4.3 程序的校验和程序的仿真加工练习。输入以下程序，进行程序的校验和程序的仿真加工，并进行铣削加工N0010 G00 Z2 S10 T01 M03;N0020 G01 Z-1 F120;N0030 G01 G91 X20 Y20;N0040 X30 Y10;N0050 X30;N0060 G03 X15 Y15 I0 J15;N0070 G02 X15 Y15 I15 J0;N0080 G01 Y10;N0090 X-5;N0100 G02 X-3- Y0 I15
15、J0;N0110 G01 G90 X20 Y20;N0120 X0 Y0;N0130 G01 Z5;N0140 M02;(五)实训报告数控铣床具有加工精度高、轨迹控制准确以及加工过程中能够进行多轴联动等功能和特点。数控铣床是数控加工中最常用的数控机床。数控铣床主要用来进行外形轮廓的铣削加工、平面或曲面型腔以及三维复杂型面的铣削加工，例如凸轮、模具、叶片、螺旋桨等。数控铣床还具有孔加工能力，能完成钻孔、扩孔、镗孔、铰孔和攻螺纹等加工。实训报告内容：1. 数控铣床由哪几部分组成？2. 为什么在数控铣削加工每次启动数控系统后，都要先进行“回零”操作？3. 写出“回零”操作的顺序步骤。4. 写出“步进
16、”的操作的步骤以及“步进”在数控加工中的作用。在执行程序段“G03 X15 Y15 I0 J15;”过程中，机床的进给速度是多少？5. 绘制出程序运行的轨迹。(六)考核标准班级 小组 姓名 日期考核标准 等级分值序号考核项目 A B C D A B C D12345实训态度操作规范操作能力实训报告能力创新实训认真，积极主动，操作仔细，认真记录操作符合规范，遵守纪律，安全第一，思想集中正确、熟练操作控制面板及机床格式规范、内容完整、真实，结果分析到位，独立按时完成表现突出，报告完整，立意创新，学生认可较好较好较好较好较好一般一般一般一般一般较差较差较差较差较差102030202081624161
17、6612181212481288本实训考核成绩（合计分）实训项目 5 SIEMENS802D 系统加工中心的面板操作（一）实训的目的与要求1.了解加工中心的基本操作2.学习 SIEMENS 数控系统加工中心的基本操作方法（二）实训仪器与设备配置 SIEMENS 数控系统的加工中心（三）相关知识1.加工中心的组成2.SIEMENS 数控系统加工中心的操作（1）SIEMENS 数控系统操作面板及其操作按钮。（2）SIEMENS802D 系统加工中心操作面板的界面由以下两部分组成：1）CRT 显示器2）MDI 键盘功能键（8 键） ；数据输入键（35 键） ；编辑键（3 键） ；光标移动键（2 键）
18、 ；和翻页键（2 键） ；其他键（7 键） 。3.数控机床操作步骤：（6 步）4.程序的输入检查与修改5.坐标系的建立与操作（1）机床坐标系（2）工件坐标系6.菜单命令（四）实训内容1.实训项目 5.1 加工中心操作系统的菜单结构与基本操作步骤的操作练习接通电源，启动数控系统，利用数控铣床的面板功能（自动、单段、手动、快速、步进等） ，进行“自动” 、 “单段” 、 “手动” 、 “快速” 、 “步进”的操作练习。2.实训项目 5.2 用 MDI 功能控制机床运行（程序指令：G91 G01 X56 Y-48 I-60 J0 Z25；）观察程序轨迹与机床坐标的变化。3.实训项目 5.3 加工中心
19、装刀、换刀的演示与操作。4.实训项目 5.4 程序的校验和程序的仿真加工练习。(五)实训报告数控机床具有加工精度高、轨迹控制准确以及加工过程中能够进行多轴联动等功能和特点。加工中心是用于加工复杂零件，并能在加工中进行自动换刀的高效率自动化机床。通过在刀库上安装不同刀具，加工中心可在一次装夹中实现零件的铣削、钻削、镗削、攻螺纹等多工序加工。实训报告内容：1.加工中心由哪几部分组成？2.为什么在数控加工中每次启动数控系统后，都要先进行“回零”操作？3.写出“回零”操作的顺序步骤。4.写出“步进”的操作的步骤以及“步进”在数控加工中的作用。5.写出加工中心换刀的步骤。6.绘制出程序运行的轨迹。(六)
20、考核标准班级 小组 姓名 日期考核标准 等级分值序号考核项目 A B C D A B C D12345实训态度操作规范操作能力实训报告能力创新实训认真，积极主动，操作仔细，认真记录操作符合规范，遵守纪律，安全第一，思想集中正确、熟练操作控制面板及机床格式规范、内容完整、真实，结果分析到位，独立按时完成表现突出，报告完整，立意创新，学生认可较好较好较好较好较好一般一般一般一般一般较差较差较差较差较差1020302020816241616612181212481288本实训考核成绩（合计分）实训项目 6 FANUC 系统加工中心的面板操作（一）实训的目的与要求1.了解加工中心的基本操作2.学习 F
21、ANUC 数控系统加工中心的基本操作方法（二）实训仪器与设备配置 SIEMENS 数控系统的加工中心（三）相关知识1.加工中心的组成2.SIEMENS 数控系统加工中心的操作（1）FANUC 数控系统操作面板及其操作按钮。（2）FANUC 系统加工中心操作面板的界面由以下两部分组成：1）CRT 显示器2）MDI 键盘3.数控机床操作步骤：（6 步）4.程序的输入检查与修改5.坐标系的建立与操作（1）机床坐标系（2）工件坐标系6.菜单命令（四）实训内容1.实训项目 6.1 加工中心操作系统的菜单结构与基本操作步骤的操作练习接通电源，启动数控系统，利用数控铣床的面板功能（自动、单段、手动、快速、步
22、进等） ，进行“自动” 、 “单段” 、 “手动” 、 “快速” 、 “步进”的操作练习。2.实训项目 6.2 用 MDI 功能控制机床运行（程序指令：G91 G01 X56 Y-48 I-60 J0 Z25；）观察程序轨迹与机床坐标的变化。3.实训项目 6.3 加工中心装刀、换刀的演示与操作。4.实训项目 6.4 程序的校验和程序的仿真加工练习。(五)实训报告数控机床具有加工精度高、轨迹控制准确以及加工过程中能够进行多轴联动等功能和特点。加工中心是用于加工复杂零件，并能在加工中进行自动换刀的高效率自动化机床。通过在刀库上安装不同刀具，加工中心可在一次装夹中实现零件的铣削、钻削、镗削、攻螺纹等
23、多工序加工。实训报告内容：1.加工中心由哪几部分组成？2.为什么在数控加工中每次启动数控系统后，都要先进行“回零”操作？3.写出“回零”操作的顺序步骤。4.写出“步进”的操作的步骤以及“步进”在数控加工中的作用。5.写出加工中心换刀的步骤。6.绘制出程序运行的轨迹。(六)考核标准班级 小组 姓名 日期考核标准 等级分值序号考核项目 A B C D A B C D12345实训态度操作规范操作能力实训报告能力创新实训认真，积极主动，操作仔细，认真记录操作符合规范，遵守纪律，安全第一，思想集中正确、熟练操作控制面板及机床格式规范、内容完整、真实，结果分析到位，独立按时完成表现突出，报告完整，立意创新，学生认可较好较好较好较好较好一般一般一般一般一般较差较差较差较差较差1020302020816241616612181212481288本实训考核成绩（合计分）
