华中数控综合试验台实验指导书
华中数控综合试验台实验指导书
随着计算机技术的不断进步和应用，数控机床已经成为现代制造业生产加工的重要工具，涵盖了机械、电气、软件以及自动化等众多领域的知识。为了提高学生的实践能力，培养数控机床操作和编程技术人才，华中科技大学实验室建造了数控综合试验台，并编写了《华中数控综合试验台实验指导书》。
华中数控综合试验台实验指导书是华中科技大学人文与传媒学院出版的指导书。本书主要介绍了华中数控综合试验台的操作及编程方法，对于提高学生的操作技能起到了重要的作用。下面我们简要介绍一下该指导书的内容：
第一章绪论第一章主要介绍了数控综合试验台实验的意义、目的、基本要求、实验过程、注意事项和评分标准等内容。针对实验的目的和要求，指导书提出学生应该以掌握数控机床基本操作、了解加工工艺和程序编写技术、掌握机床保养和维护技术等方面为主要目标。
第二章单行程序加工实验第二章主要介绍了数控机床的
单行程序加工实验操作流程、加工参数以及程序编写方法等。指导书要求学生根据数控机床的型号和加工要求，编写单行程序，完成预编程数控加工。
第三章自动换刀程序加工实验第三章主要介绍了数控机
床的自动换刀程序加工实验操作流程、加工参数以及程序编写
方法等。指导书要求学生掌握数控机床的自动换刀技术，了解数控机床刀具的选用、更换和调整等技术，完成自动换刀加工实验。
第四章面铣、钻孔程序加工实验第四章主要介绍了数控机床的面铣和钻孔程序加工实验操作流程、加工参数以及程序编写方法等。指导书要求学生掌握数控机床铣削和钻削技术，了解数控机床的铣孔、镗孔和插孔等技术，完成面铣、钻孔程序加工实验。
第五章手动编程实验第五章主要介绍了手动编程实验操作流程、实验要求以及编程方法等。指导书要求学生使用加工技术、工艺图和典型工件相结合的方法，手动编写程序并完成加工，体验手动编程的程序工艺过程。
第六章系统管理实验第六章主要介绍了数控系统的管理操作流程、密码设置和数据传输等。指导书要求学生掌握数控系统的管理和维护技术，包括加工计划管理、数据传输和程序备份等，提高数控机床的使用效率。
总结：《华中数控综合试验台实验指导书》全面详细地介绍了数控机床的实验操作和编程技术，其中每个实验都包含实验操作流程、加工参数和程序编写方法等内容，使学生在掌握数控机床基本操作的同时，提高编程和管理技术。该指导书的出版，为华中科技大学加强实践教学提供了重要的帮助。
数控加工技术实验 指 导 书 中南林业科技大学 机电学院数控加工实验室二○一一年九月
实验二：数控车床加工实验 一、实验目的 1.熟悉数控车床加工的工作原理和加工特点； 2.练习数控车床一般的操作步骤和基本编程； 3.熟悉数控车床对刀步骤、工件坐标系的建立； 4.了解数控车床的加工过程； 二、实验原理 数控车床又称为CNC（Computer Numerical Control）车床，即计算机数字控制车床，其基本原理如图1所示。普通车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工，而数控车床是按照预先编制好的零件数控加工程序自动地对工件进行加工，由数控系统通过控制车床X、Z坐标轴的伺服电动机去控制车床进给运动部件的动作顺序、移动量和进给速度，再配以各种辅助动作，便能加工出各种不同形状的轴类和盘套类回转体零件。 数控车床的特点是加工精度高，产品质量稳定性好；生产效率高；自动化程度高，劳动强度低；控制复杂，维护成本高。数控车床一般应用于精度较高、大批量生产的零件。 三、实验设备 1. CK6140S数控车床； 2.机床专用工具、卡尺等测量工具一套； 3.零件毛坯。
四、注意事项 1.操作者应先仔细阅读“数控车床操作规程”和“数控车床操作说明”，并按其要求认真熟悉车床操作。 2.必须先编写好程序，然后再上机操作。 3.程序模拟加工完毕后，应请指导人员检查。 4.操作过程中，仔细阅读“数控车床操作规程”和“数控车床操作说明”，并按其要求认真熟悉车床操作。 五、实验内容 1.实验前必须认真预习并编制好指定零件的加工程序； 2.输入编写好的零件加工程序； 3.模拟运行程序，观察仿真加工过程并确保程序无误； 4.装卡毛坯，建立工件坐标系； 5.启动机床，完成零件加工； 6.检验零件的尺寸精度等。 六、实验步骤 （一）零件的工艺分析 1.分析被加工零件图样，明确加工内容和技术要求。在数控机床上加工零件时，考虑的主要因素概括起来有三点：零件技术要求能否保证，对提高生产率是否有利，经济上是否合算。 2.确定工件坐标系。工件坐标系的选择原则是既方便编程，又方便在机床上进行建立。 3.选择合理的加工参数。在加工过程中，应根据刀具和零件精度要求选择合理的主轴转速、进给速度和切削深度。在本次实验中，加工参数已经注明。 4.制定工艺路线。首先应确定起刀点位置，起刀点应便于检查和装夹工件；其次确定粗、精车路线，在保证零件尺寸精度和表面光洁度以及加工参数要求的前提下，尽可能以最少的路线完成零件的加工，以提高效率；最后确定换刀点位置，换刀点是加工过程中刀架进行自动换刀的位置，换刀点位置的选择应考虑在换刀过程中不发生干涉现象。 5.合理选择刀具。根据加工零件的形状和精度要求，选择合适的刀具进行加工。 （二）零件的程序编制 本次实验采用FANUC控制系统，要求所采用指令应符合该系统格式，并且正
数控加工实训指导书 （车床部分） 实训一：华中世纪星数控车床模拟编程与操作 一、实训目的和要求 了解华中世纪星型数控车床模拟软件的使用方法和操作过程；掌握华中世纪星型数控车床常用 GM 指令的格式、功能和编程方法；掌握数控车床加工路线的安排和加工参数的选择；提高数控车床加工程序编写的能力。 在进行实验前，详细阅读并理解“ 华中世纪星型数控车床模拟编程”软件的使用方法和操作过程，上机实验时能正确使用和操作软件。 具体分析所给定的被加工零件和参考程序，能自己编写出加工程序，并上机调试通过。 自己设计一个比较复杂的被加工零件，确定加工路线和加工工艺参数，编写出加工程序并上机调试通过。 认真完成本实验所规定的内容，实验过后全面完成实验所规定的实验报告 二、数控车床模拟编程软件使用说明 数控机床模拟编程软件，是为了解决数控机床编程教学而开发的通用微型计算机软件，在微型机算机上通过软件模拟数控机床的编程、操作及加工过程。 三、实训内容： （一）基本操作： 1 、复位 系统上电进入软件操作界面时，系统的工作方式为“急停”，使控制系统运行需左旋并拔起操作台右上角的“急停”按钮，使系统复位并接通伺服电源系统。系统默认进入回参考点方式，软件操作界面的工作方式变为回零。 2 、机床回零 检查操作面板上回零指示灯是否亮，若指示灯亮，则已进入回零模式；若指示灯不亮，则按下 按钮，使指示灯变亮，转入回零模式。
在回零模式下，按下控制面板上的按钮，此时 X 轴将回零， CRT 上的 X 坐标变为“ 0.000 ”。 同样，再按下，可以将 Z 轴回零。此时 CRT 界面如图 1 所示。 图 1 回零后的 CRT 界面 3 、设置工件坐标系原点（对刀） 数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间的关系的过程。数控车床常见的是将工件端面中心点设为工件坐标系原点。 （ 1 ）试切法 试切法对刀是用所选的刀具试切零件的外圆和端面，经过测量和计算得到零件端面中心点的坐标值。 装好刀具后，按下操作面板中按钮，切换到手动状态，按下，按钮，使刀具移动到可切削零件的大致位置。 按下操作面板上或按钮，控制零件的转动，按下按钮，用所选刀具试切工件外圆，记下此时 X 的坐标 , 记为 X1 ，如图 2 所示； 按下按钮，将刀具退至如图 3 的位置，按下操作面板上的，使主轴停止转动，测量试切外圆的直径，记为 X2 ； X 的坐标值减去“测量”中读取的 X 的值，即 X1-X2 ，记为 X ； 按下按钮试切工件端面，记下此时 Z 的坐标，记为 Z 。如图 4 所示； （ X ， Z ）即为工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。
机床电气实习总结 机床电气实习总结 数控机床电气控制实验指导书 实习班级：08级数控1,2，3，4，5，设备1班 实习目的：通过本周电气实习，使学生掌握数控机床各控制部件的作用。实习内容： 1．数控系统原理（组成）：主要介绍华中HNC-21T系统的基本组成 及控制原理。 2．数控系统连线：对照电气原理图对华中实验台电气部分进行全 面的拆，接线操作。ACBDACABDBAB3．数控系统调试方法及注意事项：对重新组装的实验台进行电气调试。4．数控机床简单操作。 扩展阅读：机床电气控制实习报告 机床电气控制实习报告 姓名：班级 系别：学号：指导老师：完成日期： 实习一：CM6132型车床 过程： 1.弄懂CM6132型车床电气控制线路的工作原理。 2.床电气控制线路接线步骤是：先接主电路，后接控制电路，再信号电路和照明电路。尽量接完一个回路后另个回路，切勿心急乱套，一步一步，确保连接正确。 3.线路连接完后，要认真做全面的检查。从两方面检查：一
是根据机床电气控制原理图的主电路控制电路顺序，观察导线是否连接或错漏接。二是用万用表检查关联的电器元件是否接通。 4.检查后，请老师来指导操作（通电）和问答。在此之前，自己要懂得如何从头到尾操作机床的工作。而且说出其工作顺序与原理。 5.CM6132型车床电气控制实物图 实习总结： 通过自己亲手接线，同组的同学合作，老师的指点，学会普通机床电气控制线路的安装，明白机床的工作原理，各种电器元件的结构原理和功能。如：交流接触器的自动通断，欠压失压和自锁，连锁的作用。热继电器的过载保护和整定值的调定：范围为电机的额定电流的1.1~1.2倍。桥式整流跬堆直流输出正负极的判别。中间继电器的增加触点数量，中间继电器的触头只能通过小电流。所以，它只能用于控制电路中。行程开关的远程自动控制和限位作用。还有熔断器，控制变压器，多路开关，组合开关等等。心得与体会： 这是一次学以致用的最好考验，我们也非常珍惜这次机会，很认真地完成实习。深刻地体会到成功的喜悦的失败的无奈。不管怎样，我们都很努力地追求达到完美，把这次实习当作以后到社会工作的岗位上，把本分的事情做好，就是社会奉献者的一份子。实习成功与否，对我们以后做事习惯和找工作有很大影响。因为实习中不仅考验我们对专业知识的熟练掌握和个人做事能力，而考验我们的团体合作精神，这些在社会生存是非常必须的。无论各种实习，我们都认真对待，对我们养成好习惯非常重要，对我们生活与学习有很大帮助。 CM6132型车床电气控制原理图如下：
实验一华中数控铣床基本结构与操作 一、实验目的 1、了解该机床的坐标系统； 2、了解该机床的功能及结构； 3、了解机床控制面板各键和按纽的功能及用途； 4、掌握主轴手动换档的操作步骤； 5、熟练掌握开机、关机的操作步骤； 6、熟练掌握回零、手动、手轮方式的操作； 二、实验要求 1、本实验先由指导教师讲解机床的结构功能及坐标系统； 2、由指导教师演示开机、关机及控制面板上的各键功能和作用； 3、由指导教师演示运动方式中的所有功能项目； 4、在机床运动过程中，不要随意触摸机床上的各个限位开关； 5、未经指导教师允许，不要随意按动任何按钮和开关。 三、工作原理 数控铣床的工作原理 根据零件形状、尺寸、精度和表面粗糙度等技术要求制定加工工艺，选择加工参数。通过手工编程或利用CAM软件自动编程，将编好的加工程序输入到控制器。控制器对加工程序处理后，向伺服装置传送指令。伺服装置向伺服电机发出控制信号。主轴电机使刀具旋转，X、Y和Z向的伺服电机控制刀具和工件按一定的轨迹相对运动，从而实现工件的切削。 四、实验内容 1、机床开机步骤 1）把机床钥匙插入电箱门锁内，打开门锁，将门锁的把柄顺时针向上转动到“ON”处，此时机床电源启动； 2）打开急停开关； 2、手动方式操作 1）在NC初始画面中，选择数字键“2”，NC进入“手动方式” 2）选择29号轴向选择开关，X轴或Z轴； 3）按下14号按钮机床的溜板就可向X轴或Z轴的正向移动，屏幕的坐标也随着变化； 4）释放按钮后，机床的溜板停止移动； 5）按下15号按钮机床的溜板就可向X轴或Z轴的负向移动，屏幕的坐标也随着变化； 6）释放按钮后，机床的溜板停止移动； 7）在手动方式进给中，进给的速度可由8号倍率衰减开关进行修调； 8）按“方式”键，退出该方式，回到NC初始画面。 3、手轮方式操作 1）在NC初始画面中，选择数字键“3”，NC进入“手轮方式”，如图所示； 手轮方式示意图
华中数控综合试验台实验指导书 华中数控综合试验台实验指导书 随着计算机技术的不断进步和应用，数控机床已经成为现代制造业生产加工的重要工具，涵盖了机械、电气、软件以及自动化等众多领域的知识。为了提高学生的实践能力，培养数控机床操作和编程技术人才，华中科技大学实验室建造了数控综合试验台，并编写了《华中数控综合试验台实验指导书》。 华中数控综合试验台实验指导书是华中科技大学人文与传媒学院出版的指导书。本书主要介绍了华中数控综合试验台的操作及编程方法，对于提高学生的操作技能起到了重要的作用。下面我们简要介绍一下该指导书的内容： 第一章绪论第一章主要介绍了数控综合试验台实验的意义、目的、基本要求、实验过程、注意事项和评分标准等内容。针对实验的目的和要求，指导书提出学生应该以掌握数控机床基本操作、了解加工工艺和程序编写技术、掌握机床保养和维护技术等方面为主要目标。 第二章单行程序加工实验第二章主要介绍了数控机床的 单行程序加工实验操作流程、加工参数以及程序编写方法等。指导书要求学生根据数控机床的型号和加工要求，编写单行程序，完成预编程数控加工。 第三章自动换刀程序加工实验第三章主要介绍了数控机 床的自动换刀程序加工实验操作流程、加工参数以及程序编写
方法等。指导书要求学生掌握数控机床的自动换刀技术，了解数控机床刀具的选用、更换和调整等技术，完成自动换刀加工实验。 第四章面铣、钻孔程序加工实验第四章主要介绍了数控机床的面铣和钻孔程序加工实验操作流程、加工参数以及程序编写方法等。指导书要求学生掌握数控机床铣削和钻削技术，了解数控机床的铣孔、镗孔和插孔等技术，完成面铣、钻孔程序加工实验。 第五章手动编程实验第五章主要介绍了手动编程实验操作流程、实验要求以及编程方法等。指导书要求学生使用加工技术、工艺图和典型工件相结合的方法，手动编写程序并完成加工，体验手动编程的程序工艺过程。 第六章系统管理实验第六章主要介绍了数控系统的管理操作流程、密码设置和数据传输等。指导书要求学生掌握数控系统的管理和维护技术，包括加工计划管理、数据传输和程序备份等，提高数控机床的使用效率。 总结：《华中数控综合试验台实验指导书》全面详细地介绍了数控机床的实验操作和编程技术，其中每个实验都包含实验操作流程、加工参数和程序编写方法等内容，使学生在掌握数控机床基本操作的同时，提高编程和管理技术。该指导书的出版，为华中科技大学加强实践教学提供了重要的帮助。
数控机床与编程实验指导书 魏斯亮编 华东交大理工学院机电分院机电教研室2013年8月21日
目录 实验一数控机床的工作原理与典型机械结构 (3) 实验二数控系统的原理与组成 (12) 实验三数控代码编程 (18) 实验四复杂零件的数控编程与加工 (28) 实验五网络数控 (38) 2
实验一数控机床的工作原理与典型机械结构 一、相关知识 1．数控机床的工作原理 凡是以数字形式进行信息控制的机床称为数字控制机床，简称数控机床。数控机床用代码化的数字信息将刀具移动轨迹的信息记录在程序介质上，然后送入数控系统，经过译码、运算，控制机床的刀具与工件的相对运动，从而加工出形状、尺寸、精度符合要求的所需零件。 2．数控机床的组成 数控机床一般由输入／输出设备、 CNC装置、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器 ( PLC ) 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。图0—1是数控机床的组成框图，其中除机床本体之外的部分统称为CNC系统。 机床本体即数控机床的机械部件，包括主运动部件、进给运动执行部件(工作台、拖板及其传动部件)和支承部件(床身立柱等)，还包括具有冷却、润滑、转位和夹紧等功能的辅助装置。加工中心类的数控机床还有存放刀具的刀库、交换刀具的机械手等部件。 3
3. 数控机床机械结构的特殊要求 数控机床的机床本体，在初期阶段大多使用的是普通机床的机械结构，仅仅是在自动变速装置、刀架或工作台自动转位装置和手柄等方面作了某些改变。但实践证明，由于数控机床需要高速度、高精度、大切削用量和连续加工，所以对其机械部件在精度、刚度、抗震性等方面提出了更高的要求。例如，有些数控机床的进给速度高达24 M／min，可以在大切削用Array量下连续加工，同时还要求极 高的精度，可以实现微小进给 量，例如0.001mm到0.0001mm 条件下不允许发生低速爬行。 因此，近年来在设计数控机床 时采用了许多特殊的机械结 构和机械新技术，采用了许多 新的加强刚性、减小热变形、 提高精度等等措施，下面对某 些部分作一简要介绍。 4. 数控机床采用的几种典型机械结构的特点 (1)滚珠丝杠螺母副 如图1—3所示，滚珠丝杠螺母副由滚珠、丝杠、回珠器、螺母等组成。图1—3(a)中，采用插管在螺母外实现滚珠列的循环，称为外循环式；图1—3(b)中，回珠器在螺母内实现滚珠列的循环，称为内循环式。前者使用滚珠较多，效率低。目前多采用内循环式滚珠丝杠螺母副。 滚珠丝杠螺母副与普通丝杠螺母副的区别是：通过循环钢球将滑动摩擦改变为滚动摩擦，使静、动态摩擦系数之间的差值减小，从而改善进给传动系统的动态特性，减少了摩擦损失，提高了传动效率和精度。但在螺母、钢球和丝杠之间需要施加预紧 力，以消除反向传动时可能存在的间隙，提高传动刚度。 4
数控机床故障诊断与维护 实验指导书 连云港职业技术学院机电工程学院数控机床故障诊断与维护课程小组
目录 实验一数控机床组成认知（2学时） (1) 实验二SIMENS802C数控机床的基本操作（2学时） (3) 实验三数控机床的考机验收（4学时） (5) 实验四数控机床的常规检查与定期检查（2学时） (7) 实验五数控系统的数据内外部存储和初始化实验（4学时） (9) 实验六数控系统参数查找与修改方法（2学时） (11) 实验七数控机床限位调整与设置（2学时） (13) 实验八数控机床反向间隙补偿（4学时） (15) 实验九数控机床电路认知（2学时） (17) 实验十FAPT LADDER Ⅲ使用（4学时） (19) 实验十一FANUC0i mate数控系统PMC实验（一） (21) 实验十一FANUC0i mate数控系统PMC实验（二） (23) 实验十二数控系统PLC参数实验（4学时） (25) 实验十三数控机床导轨开机润滑实现（2学时） (27) 实验十四变频调速实验（2学时） (29) 实验十五数控系统控制伺服电机实验（2学时） (31) 实验十六数控机床回零故障分析（2学时） (34)
实验一数控机床组成认知（2学时） 一、实验预习 数控机床的组成与各部分功用。 二、实验目的 1、认识数控机床的各部分结构 2、熟悉数控机床的主轴变速方式 3、熟悉数控机床的进给传动路线 4、认识数控机床的检测元件 三、实验器材 1、综合实验模拟平台 2、数控机床 四、实验内容 1、认知数控机床结构 2、认知数控系统 3、认知主运动与进给传动路线 4、认知检测反馈环节 五、实验步骤 1、现场观察数控机床的主要组成部分，并作基本原理框图 2、观察数控机床的数控系统，查阅相关资料，说明其性能。 通过检查发现该实验台的主轴系统、进给系统、自动换刀系统、电气装置、安全装置、润滑装置、冷却系统以及各风扇等工作是否正常。等均能正常运行，
《数控加工技术》 实 验 指 导 书 机械与电子工程学院 2021年3月
实验一数控车床大体操作 一．实验目的 一、了解数控车床的组成、结构、特点与运用； 二、把握数控加工的工作原理； 3、把握数控车床的大体操作步骤； 4、熟练把握数控机床操作面板上各个按键的功用及其利用方式。 二．预习要点 （一）数控机床组成 （二）数控机床的要紧功能 （三）数控机床加工原理 （四）数控机床的分类 （五）数控机床坐标系规定 三．实验项目 一、数控机床操作平安技术 二、数控机床的组成、结构和工作原理 3、数控机床的操作面板与操纵面板 4、数控机床的大体操作 （1）数控机床的启动和停止：启动、停止、暂停、急停 （2）数控机床的手动操作：手动操作回参考点、手动持续进给、增量进给、手轮进给（3）数控机床的程序和治理：加工程序的新建、输入、保留、修改 四．实验设备及仪器 1、广州数控系统 2、毛坯：45号钢 五．实验内容及操作步骤 一、对照数控机床熟悉机床的各个组成部份： （1）熟悉并熟悉数控系统的各个部份，包括数控主机的操纵面板、显示器、键盘等。 （2）熟悉并熟悉机床本体的各个部份，包括床身、导轨、步进电机、丝杆、主轴、刀架、操纵开关等。 （3）熟悉并把握整个数控机床的启动和停止。 二、熟悉数控面板，练习大体操作： （1）熟悉数控机床的操纵面板，了解操纵面板中各个功能键的作用，和与相关按键菜单中一些功能彼此结合的运用。 （2）别离进入各级子菜单，对各级子菜单的作用进行熟悉，重点把握“机床回零、文
件编辑、参数设定、坐标设定、手动运行、轨迹显示”等大体操作，熟练把握数控系统各个功能键的作用。 六．注意事项 （1）实训时四人一起利用一台机床时，应连番操作，严格注意彼其间的和谐一致； （2）禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位； （3）禁止加工进程中进行测量操作，更不能用棉丝擦拭工件、也不能打扫机床； （4）各坐标轴手动回零(机床参考点)，假设某轴在回零前已在零位，必需先将该轴移动离零点有效距离后，再进行手动回零点； （5）刃磨和改换刀具时应停机进行，必然要从头对刀并修改好刀补值和刀补号； （6）程序输入后要检查无误方可保留，并在未装工件以前空运行校验，确认无误后，方可开始加工； （7）机床运转中，操作者不得离开职位，机床发觉异样现象当即停车； （8）在加工进程中，不许诺打开机床防护门； （9）严格遵守职位责任制，机床由专人专组利用，严禁串岗操作。 七．实验报告 1、实训目的 二、实验内容 3、操作步骤(面板介绍)
目录 第一章数控车床综合实训系统简介 (2) 第二章实训项目 (4) 项目一数控车床的硬件连接与电气控制 (5) 项目二数控系统的基本操作 (10) 项目三数控系统基本参数的设置 (17) 项目四输入输出信号的应用 (25) 项目五伺服驱动单元的调试与应用 (29) 项目六主轴变频器的调试与应用 (34) 项目七电动刀架的控制原理与连接 (39) 项目八数控系统的通讯与数据备份 (41) 项目九PMC编程及应用 (45) 项目十故障诊断与排除 (54) 项目十一编程操作与加工 (60)
第一章数控车床综合实训系统简介 “THWLSF-1型数控车床综合实训系统”是根据教育部“振兴21世纪职业教育课程改革和教材建设规划”的要求而研发的职业教育的实训教学产品。本产品是以学生能力的培养为主线，在验证基本理论的基础下，力求做到教学与实践相结合。学员通过在本实训系统上的学习，能较快速的适应工业生产中的实际操作。 整套实训考核系统由数控实训台和数控车床组成。其中控制部分将一台数控车床所有的电气部分展开，采用模块化设计，由数控系统、电气模块、伺服驱动模块、主轴控制模块、输入输出模块、换刀控制模块等组成。同时还设计有人机操作单元，以便于学生进行电气故障的排除操作；执行部件为数控车床，由X、Z轴伺服电机、主轴变频电机、四工位电动刀架、冷却电机等组成。整套实训考核系统既有数控车床的电气控制内容，又有数控车床的实际加工操作。各部分功能如下： 1）数控系统采用日本FANUC公司的FANUC 0i Mate TC车床系统，它是整套实训考核系统的核心。数控系统根据外部各种反馈信号，并经过系统软件或者逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种控制信号和指令，以控制车床的部分在运行中所规定的、有序的动作。 2）电气模块主要对数控车床的各驱动电源进行分配、保护和控制，由空气开关、交流接触器、继电器，保险丝等组成。其布局如图1所示： 图1 强电柜布局 A、空气开关：控制各驱动部分的工作电源，从左到右分别控制变频器（QF1）、驱动器（QF2）、冷却电机（QF3）、电动刀架（QF4）、CNC（QF5）。 B、保险丝：对电路起电源保护作用，从左往右分别为U相、V相和W相。 C、交流接触器：用于各驱动部分电源的接通，从左往右分别用于变频器电源（KM1）、冷却电机电源（KM3）、刀架正转（KM4）、刀架反转（KM5）。 D、继电器：用于系统启停控制和驱动交流接触器，从左往右依次用于变频器、冷却电机、刀架正转、刀架反转。 E、接线端子：将电气模块的输入输出导线进行分配，以便于对电气模块进行维修。 3）伺服驱动模块采用FANUC公司的SVM20型独立型驱动器，伺服驱动器接收来自数控系统的速度和位移指令，经信号变换和放大后驱动β系列伺服电机，使X、Z轴按数控系统所要求进行运动。 4）主轴控制模块采用三菱S540E系列变频器，变频器接收来自数控系统的0~10V电压信
数控实验指导书 天津大学自动化学院 二〇〇四年八月
目录 实验一数控系统的通讯及其初始化 (1) 实验二逐点比较法插补实验 (5) 实验三数字积分（DDA）插补实验 (8) 数控课程设计指导书 (13) 一、设计思想： (13) 二、设计任务： (13) 三、设计步骤： (14) （一）：系统硬件的熟悉 (14) （二）：系统硬件的联接与测试 (16) 2.1交流伺服电机驱动器参数初始化 (16) 2.2运动控制卡的初始化及运行测试 (20) 2.3运动控制器的控制模式 (23) （三）：控制软件的设计 (25) 3.1控制软件的功能要求和技术指标 (25) 3.2 控制软件的模块划分 (27) 3.3 各个模块的接口和调度关系 (27) （四）：控制软件的编制 (28) 4.1 指令队列模块的实现 (29) 4.2代码管理模块的实现 (30) 4.3 仿真与监视模块功能的实现 (34) 4.4 运行模块功能的实现 (38) 4.5 通用控制工具模块功能的实现 (43) （五）：整个系统的连调 (43) （六）：编写加工代码加工一个零件 (45) 6.1 G代码的标准格式 (45) 6.2 一个加工文件示例 (46) 附： (47)
实验一数控系统的通讯及其初始化 实验目的: 1、了解NC嵌入PC式数控系统的硬件组成、连线、驱动器参数初始化。 2、掌握使用PANATEAM软件观察电机的运行状态。 实验设备： PC机一台 GT-400-SV运动控制卡一块 GXY-1010伺服平台一套 VC软件开发平台 OVW2-06-2MD型光电编码器一个 PANATERM通信控制软件 实验原理： 1、系统基本结构及工作原理 图1 运动控制器半闭环控制示意图 该数控系统的硬件组成如图1，由PC机、运动控制卡（核心是DSP数字信号处理器）、电控箱（内有接口板、伺服驱动器以及一些简单的驱动电路）、X/Y 工作台、交流伺服电机、光电编码器组成。GT-400-SV是高性能的运动控制器，其核心是ADSP2181数字信号处理器，有标准的PCI总线，以及RS232串行通讯，并且提供函数库实现复杂的控制功能。GXY-1010伺服平台采用松下MSMA022A1C型电机，角度传感器为11线2500P/r增量式编码器，直接安装在电机转子上，与配套的伺服驱动器MSDA023A1A构成闭环控制。 PC机主要是完成插补运算并将得到的各轴的理论位置值乘以相应的系数转换为各轴所应转过的角度值传给运动控制卡，PC机通过PCI总线与运动控制卡
《数控技术》实验指导书 合肥学院机械工程系 2008.12.
目录 实验一数控铣削编程加工实验 (1) 一、实验预习要求 (1) 二、实验指导 (2) 附一：数控铣床（配FANUC Series 0i Mate-MC数控系统）操作规程 (4) 附二：数控铣床（配FANUC Series 0i Mate-MC数控系统）的基本操作 (4) 实验二数控车削编程加工实验 (6) 一、实验预习要求 (6) 二、实验指导 (7) 附一：数控车床（配FANUC Series 0i Mate-TC数控系统）操作规程 (9) 附二：数控车床（配FANUC Series 0i Mate-TC数控系统）的基本操作 (9) 实验三二维插补原理及实现实验 (11) 一、实验预习要求 (11) 二、实验指导 (12)
实验一数控铣削编程加工实验 一、实验预习要求 1、每个同学在进行数控铣削编程加工实验之前，需要认真预习实验指导书，牢固树立安全操作意识；在实验过程中，应有端正的实验态度，积极主动地学习，善于发现问题，不断提高思考能力和动手能力。 2、请思考下列问题并写出实验预习报告： （1）数控铣削加工操作的基本步骤应该怎样？ （2）数控铣床坐标系如何确定的；什么是数控铣床参考点；什么是刀具半径补偿；什么是工件坐标系？ （3）在对工件进行轮廓切削加工之前，如果需要首先将工件上表面铣削平整，应该采用什么刀具，怎样编程？ （4）试按要求编写图示实验零件的数控加工程序。
二、实验指导 1、实验目的 （1）了解数控铣床的基本结构、工作原理； （2）了解数控铣削加工的工艺特征； （3）了解数控铣削加工所用铣刀的特征及其用途； （4）熟悉数控铣床的基本操作； （5）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； 2、实验仪器设备 （1）数控铣床（配FANUC Series 0i Mate-MC数控系统）。 （2）游标卡尺 3、实验要求 数控铣削加工是实际生产中最常用和最主要的数控加工方法之一，它的特点是能同时控制多个坐标轴运动，使多个坐标方向的运动之间保持预先确定的关系，从而把工件加工成某一特定形状的零件。 数控铣床除了能铣削普通铣床所能铣削的各种零件表面外、槽腔，还能铣削普通铣床不能铣削的，需多坐标联动的各种平面轮廓、立体轮廓和曲面零件。 本实验以图示的典型零件为例，要求用150mm×80mm×40mm的铝板或塑料板进行加工，经过粗铣、精铣等多次走刀，最后得到图示轮廓形状和尺寸的零件。编程时，要求以工件上表面A点为编程原点建立工件坐标系。 在自动运行数控程序加工零件之前，首先应熟悉数铣车床的基本组成和各部件的功能；了解操作面板及相关按键的功能；并完成以下数控铣床的基本操作：（1）数控铣床开机操作、回机床参考点操作、 （2）手动连续进给（JOG进给）操作、 （3）进给倍率调整操作、 （4）手轮进给操作、 （5）MDI（手动数据输入）运行、 （6）主轴转动、转速倍率调整操作 （7）程序编辑修改操作；
数控车床编程与操作实训报告书 班级 学号 姓名 广东科学技术职业学院机电学院
实训一数控车床认识及基本操作实训 一. 实训目的：了解数控车床掌握基本操作 二. 实训内容：用数控车床车一零件 三. 实训设备：数控车床 四. 实训思考题 1.简述数控车床的安全操作规程. 答：1、学生必须在教师指导下进行数控机床操作。 2、禁止多人同时操作，强调机床单人操作。 3、学生必须在操作步骤完全清楚时进行操作，遇到问题立即向教师询问，禁止在不知道规程的情况下进行尝试性操作。 4、操作中如机床出现异常，必须立即向指导教师报告。 5、手动原点回归时，注意机床各轴位置要距离原点－100mm以上。 6、手工操作前，应先按下手动按钮后再进行操作。 7、学生编完程序或将程序输入机床后，要通过指导教师检查无误后方可进行试运行。 8、学生进行机床试运行及自动加工时必须在指导教师监督下进行。 9、程序运行注意事项： （1）刀具要距离工件200mm以上。 （2）光标要放在主程序头。 （3）检查机床各功能按键的位置是否正确 （4）启动程序时一定要一只手按开始按钮，另一只手按停止按钮，程序在运行当中手不能离开停止按钮，如有紧急情况立即按下停止按钮。 10、机床在运行当中要将防护门关闭以免铁屑、润滑油飞出伤人。 11、在程序中有暂停测量工件尺寸时，要待机床完全停止、主轴停转后方可进行测量。此时 千万注意不要触及开始按钮，以免发生人身事故。 12、关机时，要等主轴停转3分钟后方可关机。 2.机床回零的主要作用是什么？ 答：正确地在机床工作时建立机床坐标系
3.机床的开启、运行、停止有那些注意事项？ 答：首先安全第一，关机前要先按急停按钮再切断系统电源开关、最后切断电源开关，开机时顺序相反，开机后刀架要进行回零，主轴要低速热运转几分钟才能进行正常加工，如果停机时间过长要多运转一会，而且刀架也要空运行几下再加工。一般中途停机超过半小时也要进行回零操作。按循环启动按钮前为了安全起见要思索几秒钟，数控机床装夹刀具和工件时不能用蛮力冲击力野蛮操作。工件一定要装夹牢固才能启动主轴。机床正常运转前应该注意产品装夹是否牢固可靠，刀具是否有干涉，运行时手时刻放在复位键或紧急停止键的位置。发现刀具或机床有异常时不要犹豫，立即按下复位或急停。一个零件加工完成时对于精度高的零件应检查产品的尺寸是否符合要求，表面粗糙度等是否达到图纸要求 五.实训报告要求： 实训报告实际上就是实训的总结。对所学的知识、所接触的机床、所操作的内容加以归纳、总结、提高。 1.实训目的 2.实训设备 3.实训内容 4.分析总结在数控车床上进行启动、停止、手动操作、回参考点的步骤。
创新与选作实验一华中数控综合实验台认识 实验方案设计2学时，实验方案实施2学时。 一、实验设计参考目标 1．了解数控系统的特点、基本组成和应用。 2．了解数控系统常用部件的原理及作用。 3．熟悉数控系统综合实验台； 4．了解数控系统综合实验台的连接和基本操作。 二、实验设计参考原理 图1-1是华中数控综合实验台外观图，该试验台由数控装置、变频调速主轴及三相异步电动机、交流伺服单元及交流伺服电动机、步进电动机驱动器及步进电动机、测量装置、十字工作台组成。 1．华中数控综合实验台组成 图1-2是华中数控综合实验台组成框图，图中除电源接口外，其它接口均可选用。 1）数控装置 HNC-21TF数控装置内置嵌入式工业PC机，配置7.7”彩色液晶屏和通用工程面板，集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口，内嵌式PLC于一体，可自由选配各种类型的脉冲接口、模拟接口的交流伺服单元或步进电动机驱动器。 HNC-21TF数控装置与其它单元的连接见图1-3。HNC-21TF数控装置各接口见图1-4。HNC-21TF数控装置软驱单元接口见图1-5，软驱单元提供3.5”软盘驱动器、RS232接口、PC键盘接口、以太网接口（该接口需要通过转接线才能与数控装置连接使用）。 2）变频调速主轴单元 变频主轴采用西门子MICROMASTER 440系列的SE6440-2UD21-5AA0变频
变频器采用矢量控制，三相交流380V电源，功率范围（恒转矩）1.5KW，输入电流（恒转矩）3.9A，最大输出电流（恒转矩）4.0A，两个模拟量输入0～10V，0～20mA或－10～10V，0～20mA。电机采用普通三相异步电机，功率0.55KW，转速1390r/m。 3）交流伺服驱动单元
控车床编程与操作 实训指导书 班级 ______ 学号 ______ 姓名
实训一数控车床程序编辑及基本操作实验 一. 实训目的 1. 了解数控车削的安全操作规程 2. 掌握数控车床的基本操作及步骤 3. 对操作者的有关要求 4. 掌握数控车削加工中的基本操作技能 5. 培养良好的职业道德 二. 实训内容 1. 安全技术(课堂讲述) 2. 数控车床的操作面板与控制面板(现场演示) 3. 数控车床的基本操作 ① 数控车床的启动和停止：启动和停止的过程 ② 数控车床的手动操作：手动操作回参考点、手动连续进给、增量进给、手轮进给 ③ 数控车床的 MDI 运行：MDI 的运行步骤 ④ 数控车床的程序和管理 ⑤ 加工程序的输入练习 三. 实训设备 CK6230数控车床 14台 四. 实训步骤 1.开机、关机、急停、复位、回机床参考点、超程解除操作步骤 ⑴机床的启动 ! ■£此蚣伸中H 诚同讨艘回四机退出彰坡片上 -nr , snr ■ —r-i rn (5)超程解除步骤 5明F?解圈步一锥 注「号&＞向；：■?问障Hi 他.出m 任险 1 " CD ': :CN ENTER I 左旋 ' --- 松开 (2)关机操作步骤 (3)回零(ZERO) KJit f 找b 顿 建 (4)急停、复位 fs?wi ：r 暗除乌:E J ； 。或"ir 时按下 牺曲企捋 左版a n 画破上 M(2习 G3 戒
"■r 诺访黄度 FMT 用 /rzftnu (2)增量进给 3.程序编辑 (1)编辑新程序 2.手动操作步骤 (1)点动操作 (4)手动换刀 fiooC^ iuifif iu I N 性何皿I ： r―如 [牺第动按轴/ k xZ J 日is 觥中 按手持上危能祯也 坐金迭野、持上俺4徭于抻土 J * 注：EIH 旷手幼选/“摧上，没有标 志 (6)对刀操作(现场演示) 式切工仲SJ3L 黝最工::. 1HUL 瓣到『件瘦 菌：: £辅坐自邕 ⑶愚；俱排北律欢世 2 ：: 戴此不就 : ： 选择片KL 坐标液段并 关 :^WT ； ^qn-hH^a ； :件 N 荒.fliftirtxtt ：* :罅Al UU MHr ： 0时帆 ；U : n\G92XaZ&： 用》中的X 、E{S;— (3)手摇进给 (5)手动数据输入 MDI 操作 辅岫能处 显示所选刀号 崎人指令段，如：， G01X21Z34 F400 一' 兢; CMTE R ENTER ENTW : C'IT L R : ..J :川下促制力m ： [7==x|: :用下醴理动＞ —由亮租"」炬"¥ * l 用叫明n SOS' ■ ■■ ■ )■ (■・■■，・ ・aiiBi ，- 1 ；F 轮刃 J i*.7J L _____ J :UL ■B •―亲■*■ * ):ii 桦u 定蕃: 1： &信S!指令： J G5J-G5S e M « v ■ v v ■■ r v
长春工程学院机电学院 实践教学指导书 工程名称：数控加工综合实训 适用专业：机械设计制造及其自动化 机电学院机电教研室 9
一、综合实训的目的与任务 数控加工综合实训主要是为了提高机械类学生的综合实践能力和创新设计能力而设置的，通过该实训环节，使学生能够运用前期所有知识，根据机电学院机械工程训练中心设备情况，在教师的指导下，针对不同种类的中等复杂的零件，制定合理的加工工艺，并利用相应的设备实现完整的加工过程。学生通过本实践环节后应到达以下目的： ．能熟练使用一种现代数控加工设备加工中等复杂程度的零件； 2．能综合运用机床、刀具、工艺，夹具的有关知识来正确编制零件的数控加工工艺，并能借CAD/CAM软件编制数控加工程序； 3．学会计算机与数控机床的联机方法并能正确地进行数控加工程序的传送； 4．能独立进行数控机床的加工操作，并解决加工过程中遇到的实际问题。 任务：利用数控车床，数控铣床、加工中心、数控线切割机床、数控电火花机床等数控设备完成不同类型零件的加工及检测过程。 二、综合实训的内容与要求： ．加深对先修课程的认识和理解，提高对现场工程师、数控工艺员等工作岗位的感性认识； 2．在实训环节中，能够完成控车床，数控铣床、加工中心、数控线切割机床、数控电火花机床等机床的操作； 3．能够编制完成对数控车床，数控铣床、加工中心、数控线切割机床、数控电火花机床等机床数控加工工艺规程的编制； 4．合理选择刀、夹、量具，确定加工余量和切削用量； 5．编制数控加工程序，包括二维轮廓和规则外表的手工编程和三维自由曲面的计算机辅助编程； 6．填写有关数控加工工艺文件（数控加工工序卡片、数控加工刀具卡片）；
第Ⅰ部分实验指导书 数控机床安全操作规程： 在使用过程中要严格遵守操作规程，机床的操作规程一般如下： 1.操作者必须熟悉机床的性能、结构、传动原理以及控制，严禁超性能使用。 2.进入实验室前,所有人员不准拖鞋(最好是穿带绝缘介质的工装鞋),是长头发的同学要戴上防护帽。 3.工作前，应按规定对机床进行检查，查明电气控制是否正常，各开关、手柄位置是否在规定位置上，润滑油路是否畅通，油质是否良好，并按规定加润滑剂。 4.开机时应先注意液压和气压系统的调整，检查总系统的工作压力必须在额定范围，溢流阀、顺序阀、减压阀等调整压力正确。 5.开机时应低速运行3—5min，查看各部分运转是否正常。 6.加工工件前，必须进行加工模拟或试运行，严格检查调整加工原点、刀具参数、加工参数、运动轨迹。并且要将工件清理干净，特别注意工件是否固定牢，调节工具是否已经移开。 7.工作中发生不正常现象或故障时，应立即停机，及时报告指导老师进行检修。 8.工作完毕后，应及时清扫机床，并将机床恢复到原始状态，各开关、手柄放于非工作位置上，切断电源，认真执行好交接制度。 9.必须严格按照操作步骤操作机床，未经操作者同意，决不允许其他人员私自开动机床。 10.按动按键时用力适度，不得用力拍打键盘、按键和显示屏。 11.禁止敲打中心架、顶尖、刀架、导轨、主轴等部件。
一、加工中心操作实验指导书 加工中心是集机、电、液一体化的高科技设备；是一种自动化程度高、结构复杂、功能全面的先进加工设备。加工中心的综合加工能力较强，具有加工精度高、加工灵活、通用性强、生产率高、质量稳定等优点。在生产中有着至关重要的地位。加工中心的操作者要做到文明生产，严格遵守如下加工中心的安全操作规程： 1.未经培训者严禁开机；开机前认真检查电网电压、气源气压、润滑油和冷却油的油位是否正常，不正常时严禁开机。 2.机床启动后，先检查电气柜冷却风扇和主轴系统是否正常工作，不正常时应立即关机，及时报告老师进行检修。 3.开机后先进行机床Z轴回零后再进行XY轴回零和刀库回零操作，回零过程中注意机床各轴的相对位置，避免回零过程中发生碰撞。 4.手动操作机床时，操作者事先必须设定确认好手动进给倍率、快速进给倍率，操作过程中时刻注意观察主轴所处位置及面板按键所对应的机床轴的运动方向，避免主轴及主轴上的刀具与夹具、工件之间发生干涉或碰撞。 5.认真仔细检查程序编制、参数设置、动作顺序、刀具干涉、工件装夹、开关保护等环节是否正确无误，并进行程序校验。调试完程序后作好保存，不允许运行未经校验和内容不明的程序。 6.在手动进行工件装夹和换刀时，要将机床处于锁住状态，其他无关人员禁止操作数控系统面板；工件及刀具装夹要牢固，完成装夹后要立即拿开调整工具，并放回指定位置，以免加工时发生意外。严禁在开门的情况下执行自动换刀动作、运行机床加工工件，避免刀具、工件、切屑甩出伤及操作者。 7.机床运转中，操作者不得离开岗位；当出现报警、发生异常声音和夹具松动等异常情况时必须立即停车保护现场，及时上报，做好记录，并进行相应处理。 8.关机前保证刀库在原始位置，XYZ轴停在居中位置；依次关掉机床操作面板上的电源和总电源，并认真填写好工作日志
华中数控综合实验台实验指导书 数控机床电气控制 实验指导书 张冉 唐山工业职业技术学院 实验一数控综合实验台的部件认识实验 一实验目的 1 了解数控机床的加工过程控制原理 2 认识数控综合实验台部件组成掌握各部分的主要作用 3 理解数控机床电气控制系统的组成以及控制原理 二实验内容 认识HED-21S数控综合实验台的数控装置伺服系统电动刀架低压电器以及其他组成部件 三仪器设备 HED-21S数控综合实验台一台 四实验步骤 1 认识实验台的数控装置 型号世纪星HNC-21TF车床数控装置武汉华中数控股份有限公司 操作面板显示区NC键盘区机床控制面板区 作用数控机床的大脑发出控制信号 华中世纪星HNC-21数控装置的接口定义 XSl 电源接口XS2 外接PC 键盘接XS3 以太网接口XS4 软驱接口XS5
RS232 接口XS6 扩展I ／0 板接口XS8 手持单元接口XS9 主轴控制接口 XSIO XS11输入开关量接口XS20 XS21输出开关量接口XS30〜XS33模拟 式脉冲式含步进式进给轴控制接口XS40〜XS43串行式HSV —11型 伺服轴控制接口 若使用软驱单元则XS2 XS3 XS4 XS5 为软驱单元的转接口 2 认识数控机床的输入输出装置 作为HNC-21数控装置XS1OXS11XS2OXS2接口的转接单元 实验台输入输出装置采用 HC5301-8输入接线端子板含有20位开关量输入端子 HC5301-F继电器板输出板16位开关量输出端子和急停两位与超程两位端子继电器板上集成了八个单刀单开继电器和两个双刀双开继电器其中8 路开关量信号输出用于控制八个单刀单开继电器剩下8 路开关量输出通过接线端子引出可用来控制器其它电器 3 伺服系统 主轴伺服系统055KW三相交流异步电机日立SJ100-007HFE变频器半闭环控制 X轴伺服系统深圳雷塞M535步进驱动器雷塞57HS13四相混合式步进电机开环控制 Z轴伺服系统三洋SANY0Q交流伺服驱动器MSMA022A1伺服电动机半闭环控制闭环控制 4 数控机床上的低压电器 自动开关QF4个 接触器 2 个