数控加工技术实验指导书
山东建筑工程学院机电工程学院
机械工程实验室
2005年4月
实验一数控原理演示实验
一、实验目的：
该实验为演示性实验。通过实验进一步了解数控机床的组成、工作原理、直线及圆弧插补原理、步进电机和交流伺服电机的控制原理。
二、实验仪器设备：
NCD-3型数控原理演示系统；EM-400交流伺服控制系统；J1FCNCⅠ-B型数控车床；XK5032数控铣床。
三、演示内容：
1、基本门电路（与、或、与非）、触发器（D、JK）计数器、寄存器等逻辑单元的功能演示。
2、硬件电路的运算演示，并用可调步长放大器将脉冲当量放大，使模型机描绘出一定步长的插补轨迹，观察插补拟合过程。
3、步进电机的驱动控制，正反转控制及频率特性实验的演示。
4、开放式数控系统的构成，PMAC多轴运动控制卡的工作原理以及运动控制程序演示。
5、数控机床回零原理演示。
6、了解专用数控系统的构成，直线导轨的结构，同步齿形带传动的特点。
四、思考题：
1、要组成一个完整的数控系统，需要哪些硬件电路及设备？
2、步进电机的运行特性与输入脉冲频率有什么关系？
3、交流伺服电机在数控机床中能否采用开环控制模式？
实验二数控车床模拟编程器编程
一、实验目的：
1、使学生对数控车床编程特点、编程方法和加工方式有所了解；
2、根据给定的零件图纸，编出零件加工程序，并进行程序的输入、检查等，最后模拟加工过程。
二、实验设备及仪器：
NIM-9001增强型数控车床编程模拟器
三、实验步骤：
1、认真阅读实验指导书；
2、按指定零件编制程序；
3、输入程序，模拟加工。
四、编程模拟器的使用说明：
1、NIM-9001编程模拟面板
NIM-9001编程模拟面板见图一；
控制键盘主要有功能选择键、编辑键与手动键三大部分组成。各功能下：（1）功能选择键
EDIT：编辑状态选择键
EXT：通讯状态进入键
ZERO：回机床零点功能键。控制拖板沿X、Z两向分别运动至机床零点。
AUTO：自动加工控制功能键。进入此状态，系统控制加工程序的执行。
GRAPH：图形模拟控制功能键。进入此状态，以图形方式仿真加工程序的执行。
F：刀偏量、齿补量设置功能键。进入此状态，系统可设置8把刀的刀偏量，并可任意修改。同时也可设置与修改丝杆间隙补偿量（0~2.55mm）。
M：M功能检索键。屏幕显示全部M功能指令及解释。
G：G功能检索键。屏幕显示全部G功能指令及解释。
（2）编辑键
~9
0数字
.小数点
—负号
EOB 程序段输入
E 数据输入（编辑时为清除当前程序段）
←→↑↓移动光标
CE 清除当前输入数据
DEL 程序段删除
INS 程序段插入
GOTO 程序段检索
EXIT 退出
（3）手动键
TOOL 手动换刀
FWD 主轴正转
REV 主轴反转
OFF 主轴停转
S+ S-主轴升速、降速
F+ F-进给升速、降速
（4）其它
Z + 000.0
NIM—9001 SYSTEM
按屏幕提示按下EDIT键，进入编辑状态，这时可进行加工程序的编辑与修改。屏幕显示见图三。此时按下数字键中“1”或“2”。再按下E键则进入相应的操作。如直接按EXIT键，则退回到主屏幕。
输入程序段时，首先要求键入G、M代码，系统根据此代码自动给出相应的编程格式。例，键入G00后，在屏幕底行（编辑行）出现格式：N003 G00 X Z
光标在X后闪动，请求输入数字。X值输完后，移动光标，输入Z。当一个程序段输入完毕，可按EOB 键将该程序段由编辑行送至屏幕隔离线上方并存入内存。
STATUS SPINDLE RPM
TOOL FEED
ACTL POSITION X
Z
EDIT
1.―ENTER NEW PROGRAM
2.―MODIFY A PROGROM
SELECE:
图三
本段中欲填入的坐标值若与上段程序中相同，则可以省略不输，则表示坐标值不变。
如N005 G01 X10 Z5 F10
N006 G01 X Z50 F
则表示N006段中X值为10，F值处理也相同。增量方式时，若不填数值，则表示该项位移为零。
3、图形模拟加工过程
程序输入完毕后，按EXIT键两次。使屏幕显示功能选择状态。此时再按GRAPH键，屏幕显示：
GRAPH: SPINDLE RPM
TOOL FEED
ACTL POSITION X
Z
BRANK SIZE
INSIDE DIAMETER：
OUTSIDE DIAMETER：
LENGTH：
图四
用数字键输入毛坯内径后按E键，光标转至外径输入行。外径输入完毕后再按E键，光标转至毛坯长度输入行。输入毛坯长度后按E键，屏幕显示卡盘与毛坯，毛坯下方显示刀库。图形模拟开始前，务必先设置刀号，根据加工程序选用的刀具，操作者可用“→”或“←”键将光标移至相应的刀型之下，然后按数字键，给选用刀具对应编号（必须从左向右设定）。所用刀具逐个设定后，再按E键，加工过程动态模拟开始。
图形模拟结束，按EXIT键，屏幕恢复满屏毛坯和刀库。若再次模拟，可重复上述过程。否则再按EXIT键退出毛坯尺寸设置屏，再按EXIT键退至主屏幕。
4、修改程序
系统进入程序修改状态后，光标上移和下移键（↑和↓）可选择要修改的程序段，使之位于屏幕底行。当对某一程序段修改完毕后同样需要用EOB键存入，否则修改无效。
光标左移和右移键（←和→）可移动光标至所需数据处。按下清除键CE，
