数控实验报告
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实验一
1.实验目的
（1）熟悉数控机床的构成及其功能，了解加工及工艺过程。
（2）熟悉并掌握数控机床常用指令及加工程序编制过程。
（3）了解并掌握数控机床控制软件的使用。
2.实验条件
（1）各种数控机床。
（2）计算机及SKY2000数控机床控制仿真软件。
3.实验内容
（1）参观各种数控机床。
（2）了解各种数控机床及控制系统的构成。
（3）观察数控机床加工过程。
（4）根据零件图，选做铣削零件和车削零件各一个。
（5）设计已选中的零件的加工工艺，包括：加工方式、加工刀具、切削用量、编程原点、刀具起始点及换刀点、加工工序、工步及加工路径等。
（6）根据确定的工艺，分别编写铣削零件盒车削零件加工程序。
（7）在计算机上使用SKY2000软件调试通过。
4.报告内容
（1）根据零件图，选做铣削零件和车削零件各一个。
（2）对选定的车削零件盒铣削零件进行加工工艺设计，填写下表。
数控铣削工艺单格式
零件名材料塑料板尺寸80mm×80mm×20mm
装夹方式
编程原点
对刀点
示意图
工步号加工内容刀具号刀具
直径
进给
速度
主轴
转速
备注
1 铣削外轮廓1号8mm 200r/min 600r/min
加工路径示意图
数控车削工艺单格式
零件名材料尼龙棒直径25mm 长度100mm
刀具号及名称1
外圆
端面
车刀
2
成型
车刀
3
割槽刀
4
60°螺
纹刀
装夹方式
编程原点
对刀点
换刀点
示意图
工步号 1
加工示意图加工内容车削端面
刀具号2号
主轴转速600r/min
进给速度200r/min
切削深度0.5mm
工步号 2 加工示意图加工内容车削外轮廓
刀具号2号
主轴转速600r/min
进给速度200r/min
切削深度0.5mm
工步号 3 加工示意图
加工内容切断
刀具号3号
主轴转速315r/min
进给速度10r/min
切削深度12mm
（3）根据设计的加工工艺并按下表填写数控加工程序
数控铣削零件2加工程序
程序段号程序段程序段功能说明N1 G92 X0 Y0 Z50 建立工件坐标系N2 M03 S600
N3 G00 X-50 快速定位N4 Z3
N5 G01 Z-10 F100 铣零件厚度N6 G42 D01 X-20 Y30 F200 建立刀补N7 Y0
N8 G02 X4.58 Y18.89 R20 铣削零件N9 G01 X42.36 Y9.72
N10 G02 X50 Y0 R10
N11 X0 Y50 R50
N12 X-14.86 Y37.06 R15
N13 G01 X-20 Y0
N14 Y30
N15 G40 结束刀补N16 X-50 Y0
N17 G00 Z50 回到起刀点N18 X0 Y0
N19 M05
N20 M02
数控车削零件2加工程序
程序段号程序段程序段功能说明N1 G92 X100 Z100 建立工件坐标系N2 M06 T01
N3 M03 S600
N4 G00 X40 Z65 快速定位
N5 G01 X0 切端面
N6 G00 X100
N7 Z100
N8 M05
N9 M06 T02 换刀
N10 M03 S600
N11 G01 Z65 F200 加工零件
N12 G03 X18.92 Z58.24 R10
N13 X21.38 Z32 R47
N14 G02 X24 Z16.35 R25
N15 G01 Z10 F200
N15 X30 退刀
N16 M05
N17 M06 T03 换刀
N18 M03 S315
N19 G00 X40 Z20
N20 G01 X32 Z7 切槽
N21 G04 延迟
N22 G00 X40 Z20 退刀
N23 X100 回到起刀点N24 Z100
N25 M06 T01
N26 M02
（4）仔细阅读附录A SKY2000型数控系统使用说明。
5.实验方法和步骤
（1）参观各种数控设备，了解数控机床的种类及构成特点
（2）观察数控机床有哪些部分，并了解各自的功能及作用
（3）观察数控机床控制系统由哪些部分组成，并了解各部分的功能及作用（4）观看加工过程，了解加工工艺
（5）启动计算机，运行SKY2000铣床控制软件
（6）参照附录A SKY2000型数控系统使用说明中的“F1自动方式”下的“1自动控制”使用方法，并输入铣床加工程序
（7）将加工程序及学号为文件名存入硬盘并运行加工程序（可分别用单步或连续方式）
（8）观察运行结果，分析是否正确，如有错误，则修改程序，知道正确
（9）退出铣床控制软件，运行SKY2000车床控制软件，重复（6）（7）（8），完成车床加工零件仿真运行
（10）按SKY2000型数控系统使用说明，分别使用数控系统软件各项F功能6.思考题
写出确定加工工艺过程所采用的原则
答：铣削的原则
（1）确定的加工路线应该能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求；
（2）提高生产效率；
（3）减少编程的工作量；
（4）尽量选择组合夹具、通用夹具避免使用专用夹具；
（5）尽量减少装夹次数；
（6）零件定位基础应尽量与设计基准重合，以减少定位误差；
（7）零件的加工部位要外露，避免因夹具影响进给；
（8）对刀点选择在对刀方便、编程简单的地方。
实验二
1.实验目的
（1）了解交流电机的启动原理
（2）了解速度调节器参数的改变对系统动态过程、特别是启动过程的影响 （3）掌握用试探的方法设定交流伺服系统中速度调节器的参数 2.实验设备
（1）计算机专用控制卡 1块 （2）实验电路箱 1只 （3）交流伺服系统专用电源箱 1只 （4）三相异步电机 1只 （5）光电脉冲编码器 1只 （6）计算机 1台 3.实验原理
1）电机启动的要求
（1）足够大的启动转矩M （2）启动电流越小越好 （3）启动平滑 （4）功耗小 启动特性：dt
dn GD M M D
3752=-负载
启动时：负载M M dt dn D >>0 恒速时：负载M M dt
dn D ==0
M D 为电机转矩，由于本实验负载近似为零，只有摩擦转矩，所以，恒速时，M D 接近于零。
2）速度调节器（ST ）的参数设定
速度调节器的参数包括：积分时间常数T n 、比例系数K n 和转矩过载系数K m 。
速度调节器的功能如下图，该调节器为PI （比例积分）调节器，他具有良好的动态品质和较高的稳态精度。
3）T n ，K n 和K m 对系统的影响
T n ，K n 和K m 对系统的影响可以表述如下：
（1）积分时间常数T n 的主要作用是使系统无稳态速度误差，若T n 过大可能妨碍ST 在系统启动过程中进入饱和；
（2）若ST 中只有积分项，则系统不能稳定运行，引入比例项K n 可以增加系统稳定性；
（3）转矩过载系数K m 由速度调节器的饱和值决定。
K m 可以决定系统的启动转矩相对于额定转矩的过载倍数，从而决定启动时间的长短。
5.实验步骤
（1）启动计算机，在DOS 操作系统下运行实验软件c:\lzhl\lzhl.exe ，进入主菜
单。
在主菜单中，选择“速度控制组合”，打开速度控制界面，将光标移到ST 框内，弹出ST参数设置面板，设定ST参数。
（2）将T n设定为0.0016，将K n设定为1.0，K m设定为1.0。
将光标移到字符V CMD内，弹出操作面板，在操作面板中，输入V CMD值为+1000r/min。
（3）在交流伺服系统专用电源箱上，先开控制开关，再开驱动开关。
然后按Q 键启动系统运行，大约5s后按T键，系统停止。
（4）按X键，选择M c，I t，ωr3点波形按住右移光标键，逐点读取波形，记录启动时间T q和启动电流I tq。
在坐标系中会出波形，标出T q、I tq。
其中M c：转矩（ST的输出）；I t：定子电流的转矩分量；ωr：转子的转速。
（5）按下表中T n的各个值，逐一重复（2）~（4）的操作。
积分时间常数T n0.0016 0.0028 结论
启动时间T q0.932s 0.915s
启动电流I tq 1.176A 1.307A
启动转矩M c 2.279 2.484
说明：条件为K n=1.0，K m=1.0。
（6）按下表中K n的各个值，逐一重复（2）~（4）的操作。
比例系数K n 1.0 3.0 结论
启动时间T q0.932s 0.925s
启动电流I tq 1.176A 1.132A
启动转矩M c 2.279 2.510
说明：条件为T n=0.0016，K m=1.0。
（7）按下表中K m的各个值，逐一重复（2）~（4）的操作。
转矩过载系数K m 1.0 3.0 结论启动时间T q0.932s 0.505s
启动电流I tq 1.176A 4.071A
启动转矩M c 2.279 7.787
说明：条件为T n=0.0016，K n=1.0。
（8）在交流伺服系统专用电源箱上，先关闭驱动开关，在关闭控制开关，退出系统。
