技术报告 数控十字滑台的控制(DOC)

西安文理学院物理与机械电子工程学院机械专业技能拓展训练（设计）

题目数控十字滑台的控制

学生姓名乔旭罗纳德

指导教师韦炜、焦艳梅

设计所在单位西安文理学院

2014年12月

摘要

摘要:本篇文章主要进行西门子的可编程序控制器的十字滑台控制系统的设计。通过对各种控制方法的对比进行选择了用可编程序控制器来控制步进电机，以达到十字滑台的工作效果。主要内容有十字滑台控制系统介绍、十字滑台控制系统硬件选择、梯形图与I/O分配。

关键字：可编程序控制器；步进电机；十字滑台

目录

摘要 (2)

1 十字滑台控制系统介绍 (2)

1.1 系统构成 (2)

1.2 位置传感器 (3)

1.3 电机与驱动装置 (5)

2 十字滑台控制系统硬件选择 (6)

2.1 基本结构 (6)

2.1.1 电源 (6)

2.1.2 中央处理单元(CPU) (6)

2.1.3存储器 (7)

2.1.4 输入输出接口电路 (7)

2.1.5功能模块 (7)

2.2 编辑本段工作原理 (7)

2.2.1 输入输出（I/O）点数的估算 (10)

2.2.2存储器容量的估算 (11)

2.2.3控制功能的选择 (11)

2.2.4可编程逻辑控制器的类型 (14)

2.2.5 PLC输入/输出类型 (14)

2.2.6转换原理 (15)

3 十字滑台运动原理 (17)

3.1 实验原理 (17)

3.2实验设备及仪器 (18)

3.3关于步进电机模块的介绍 (18)

参考文献 (23)

1 十字滑台控制系统介绍

十字滑台是许多数控加工设备和电子加工设备。如：数控车床的纵横进刀装置数控铣床和数控钻床的XY 工作台，激光加工设备工作台，表面贴装设备等。

1.1 系统构成

十字滑台控制系统主要由plc运动控制器，伺服（步进）电机及相关软件等组成。控制计算机可以是普通的PlC机。运动控制器是安装在计算机总线扩充槽内的电机运动控制卡。如图所示为十字滑台机械本体。它由两个直线运动单元组成，每个直线运动单元主要包括：工作台面，滚珠丝杆，导轨，轴承座，基座等部分。通过两个直线运动单元的组合运动，可以使工作台面产生两个自由度 XY 轴方向的平面运动。

图1-1

1.2 位置传感器

系统中常用的位置传感器包括旋转编码器和电位器等。

1．旋转编码器

旋转编码器是一种角位移传感器。它分为光电式、接触式和电磁感应式三种。从输出量上可分为增量编码器和绝对编码器两种。其中光电式编码器是闭环控制系统中最常用的位置传感器。

2．电位器

电位器分为直线型、测量位移和旋转型。旋转型电位器的基本原理是在环状电阻两端加上电压，通过电刷的滑动，可以直接得到与电刷所在角度，位置相对应的电压、电位器的输出电压与阻值无关,所以由于温度变化而导致的阻值变化对输出电压没有影响。

图1-2

电位器输出的检测信号是模拟信号，为了从中提取有用的信息，一般要经过两个处理过程。首先是进行放大运算和变换等前置处理，然后通过 A/D 转换将模拟信号转换成数字信号，输入控制器，完成数字控制。

3．运动控制器

运动控制器作为机电一体化系统的核心控制系统已经历了20多年的发展，正在逐步取代传统封闭型的控制系统，被广大机电一体化系统设计工程师所采用。与此同时与执行装置所配套的伺服驱动系统也在不断地发展。许多系统已经具备

了各种运动控制功能，对于给定的控制对象，必须根据控制目标选用适当的执行与驱动装置，然后根据执行与驱动装置的功能特征选用合适的运动控制器以最大限度地利用控制与驱动装置的功能，降低系统成本。

目前被工业界广泛采用的交流伺服系统，电机驱动通常具有力矩控制，速度控制和位置控制等闭环控制功能，而常用的运动控制器除了具有轨迹规划功能外，也具有位置控制和速度控制等闭环控制功能。

如果采用伺服系统的位置闭环控制，配套选用的控制器则只需具有轨迹规划功能，这样的运动控制器通常价格比较低廉，而且稳定性和可靠性也会比较好。如图所示。如果选用步进电机和驱动系统，该类型控制器也同样适用。这种类型的运动控制器通常叫做位置脉冲型运动控制器。

如果我们想利用伺服驱动的速度闭环来完成系统的位置闭环控制，则需要选用具有位置闭环控制功能的运动控制器。如图所示，这种控制方式通常比第一种控制方式具有更高的精度，但系统的调整比第一种控制方式复杂和困难。在这种控制方式下，运动控制器接受位置反馈信号，进行位置闭环控制，向伺服驱动器输出模拟电压控制信号，伺服驱动装置接受速度控制信号，完成速度闭环控制。目前，这种类型的运动控制器也已非常普遍。

通常这种驱动装置结构简单，成本低。如果伺服驱动装置只具有力矩闭环控制功能，则需选用具有速度闭环和位置闭环控制功能的运动控制器来完成系统

图1-3

的高精度位置和轨迹控制。这种类型的运动控制器结构比较复杂，成本也会比较高，但对于需要多轴运动控制的系统来说，如果采用具有多轴控制能力的运动控制器，总的系统成本可能会比其它两种方式还要低廉一些。因为多个驱动成本的

降低幅度会超过一块运动控制器成本的增加幅度。不过，除了一些能够配套提供控制器和相应驱动器的生产厂家外，这种控制方式比较少被采用。

1.3电机与驱动装置

根据驱动和控制精度的要求，十字滑台控制系统的执行装置可以分别选用交流伺服电机，直流伺服电机，和步进电机。

交流伺服电机具有起动转矩大、体积小、重量轻、转矩和转速容易控制、效率高的优点。但维护困难、使用寿命短、速度受到限制。

直流伺服电机的转速控制采用电压控制方式。因为控制电压与电机转速成正比、高加速度、无电刷维护、环境要求低等优点、但驱动电路复杂、价格高。交流伺服电机的控制分为电压控制和频率控制两种方式。

步进电机不需要传感器、不需要反馈，用于实现开环控制。步进电机可以直接用数字信号进行控制，与plc的接口比较容易。没有电刷、维护方便、寿命长、启动、停止、正转、反转容易控制。步进电机的缺点是能量转换效率低，易失步，输入脉冲而电机不转动等。对步进电机的控制包括单相励磁、双相励磁及单、双相励磁控制。其中，单相励磁精度高，但易失步；双相励磁输出转矩大，转子过冲小为步进电机的常用控制方式。但效率低。单、双相励磁控制方式分辨率高、运转平稳。

三相异步电机控制简单，但没有精确度，可靠性太差，所以不予考虑。

结论：综上所述，本次设计采用步进电机控制系统。

2 十字滑台控制系统硬件选择

2.1 基本结构

可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：

2.1.1 电源

可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此，可编程逻辑控制器的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在

+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去

2.1.2 中央处理单元(CPU)

中央处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

为了进一步提高可编程逻辑控制器的可靠性，近年来对大型可编程逻辑控制器还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，

即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。

2.1.3存储器

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

2.1.4 输入输出接口电路

1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道。

2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。

2.1.5功能模块

如计数、定位等功能模块。

2.2编辑本段工作原理

当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，

即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作

一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

一、输入采样阶段

在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束

后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

二、用户程序执行阶段

在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从

I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。

三、输出刷新阶段

当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出。编辑本段功能特点：

可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点。

1.使用方便，编程简单

采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。

2.功能强，性能价格比高

一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。它与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。PLC可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。

3.硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强

PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC 有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。

硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。

4.可靠性高，抗干扰能力强

传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器，由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。

PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。

5.系统的设计、安装、调试工作量少

PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。

PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法来设计。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，设计梯形图的时间比设计相同

功能的继电器系统电路图的时间要少得多。

PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。

6.维修工作量小，维修方便

PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故障。在可编程逻辑控制器系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是可编程逻辑控制器工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。可编程逻辑控制器及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用可编程逻辑控制器应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，可编程逻辑控制器的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定可编程逻辑控制器的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的可编程逻辑控制器和设计相应的控制系统。

2.2.1 输入输出（I/O）点数的估算

I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，

还需根据制造厂商可编程逻辑控制器的产品特点，对输入输出点数进行圆整。

2.2.2存储器容量的估算

存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。

存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。

2.2.3控制功能的选择

该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。

1、运算功能

简单可编程逻辑控制器的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能；普通可编程逻辑控制器的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能；较复杂运算功能有代数运算、数据传送等；大型可编程逻辑控制器中还有模拟量的PID运算和其他高级运算功能。随着开放系统的出现，目前在可编程逻辑控制器中都已具有通信功能，有些产品具有与下位机的通信，有些产品具有与同位机或上位机的通信，有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通信的功能。设计选型时应从实际应用的要求出发，合理选用所需的运算功能。大多数应用场合，只需要逻辑运算和计时计数功能，有些应用需要数据传送和比较，当用于模拟量检测和控制时，才使用代数运算，数值转换和PID运算等。要显示数据时需要译码和编码等运算。

2、控制功能

控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等，应根据控制要求确定。可编程逻辑控制器主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能，提高可编程逻辑控制器的处理速度和节省存储器容量。例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。

3、通信功能

大中型可编程逻辑控制器系统应支持多种现场总线和标准通信协议（如TCP/IP），需要时应能与工厂管理网（TCP/IP）相连接。通信协议应符合ISO/IEEE通信标准，应是开放的通信网络。

可编程逻辑控制器系统的通信接口应包括串行和并行通信接口、RIO通信口、常用DCS接口等；大中型可编程逻辑控制器通信总线（含接口设备和电缆）应1：1冗余配置，通信总线应符合国际标准，通信距离应满足装置实际要求。

可编程逻辑控制器系统的通信网络中，上级的网络通信速率应大于

1Mbps，通信负荷不大于60%。可编程逻辑控制器系统的通信网络主要形式有下列几种形式：

1）PC为主站，多台同型号可编程逻辑控制器为从站，组成简易可编程逻辑控制器网络；

2）1台可编程逻辑控制器为主站，其他同型号可编程逻辑控制器为从站，构成主从式可编程逻辑控制器网络；

3）可编程逻辑控制器网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS 的子网；

4）专用可编程逻辑控制器网络（各厂商的专用可编程逻辑控制器通信网络）。

为减轻CPU通信任务，根据网络组成的实际需要，应选择具有不同通信功能的（如点对点、现场总线、）通信处理器。

4、编程功能

离线编程方式：可编程逻辑控制器和编程器公用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不方便。在线编程方式：CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，在大中型可编程逻辑控制器中常采用。

五种标准化编程语言：顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能模块图（FBD）三种图形化语言和语句表（IL）、结构文本（ST）两种文本语言。选用的编程语言应遵守其标准（IEC6113123），同时，还应支持多种语言编程形式，如C，Basic等，以满足特殊控制场合的控制要求。

5、诊断功能

可编程逻辑控制器的诊断功能包括硬件和软件的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置，软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断，通过软件对可编程逻辑控制器的CPU与外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断是外诊断。

可编程逻辑控制器的诊断功能的强弱，直接影响对操作和维护人员技术能力的要求，并影响平均维修时间。

6、处理速度

可编程逻辑控制器采用扫描方式工作。从实时性要求来看，处理速度应越快越好，如果信号持续时间小于扫描时间，则可编程逻辑控制器将扫描不到该信号，造成信号数据的丢失。

处理速度与用户程序的长度、CPU处理速度、软件质量等有关。目前，可编程逻辑控制器接点的响应快、速度高，每条二进制指令执行时间约

0.2～0.4Ls，因此能适应控制要求高、相应要求快的应用需要。扫描周期（处理器扫描周期）应满足：小型可编程逻辑控制器的扫描时间不大于

0.5ms/K；大中型可编程逻辑控制器的扫描时间不大于0.2ms/K。

2.2.4可编程逻辑控制器的类型

可编程逻辑控制器按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。

整体型可编程逻辑控制器的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型可编程逻辑控制器提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。

2.2.5 PLC输入/输出类型

开关量：

开关量主要指开入量和开出量，是指一个装置所带的辅助点，譬如变压器的温控器所带的继电器的辅助点（变压器超温后变位）、阀门凸轮开关所带的辅助点（阀门开关后变位），接触器所带的辅助点（接触器动作后变位）、热继电器（热继电器动作后变位），这些点一般都传给PLC或综保装置，电源一般是由PLC或综保装置提供的，自己本身不带电源，所以叫无源接点，也叫PLC或综保装置的开入量。

1、数字量

在时间上和数量上都是离散的物理量称为数字量。把表示数字量的信号叫数字信号。把工作在数字信号下的电子电路叫数字电路。

例如：

用电子电路记录从自动生产线上输出的零件数目时，每送出一个零件便给电子电路一个信号，使之记1，而平时没有零件送出时加给电子电路的信号是0，所在为记数。可见，零件数目这个信号无论在时间上还是在数量上都是不连续的，因此他是一个数字信号。最小的数量单位就是1个。

图2-1

2、模拟量

在时间上或数值上都是连续的物理量称为模拟量。把表示模拟量的信号叫模拟信号。把工作在模拟信号下的电子电路叫模拟电路。

例如：

热电偶在工作时输出的电压信号就属于模拟信号，因为在任何情况下被测温度都不可能发生突跳，所以测得的电压信号无论在时间上还是在数量上都是连续的。而且，这个电压信号在连续变化过程中的任何一个取值都是具体的物理意义，即表示一个相应的温度。

2.2.6转换原理

1. 数模转换器是将数字信号转换为模拟信号的系统，一般用低通滤波即可以实现。数字信号先进行解码，即把数字码转换成与之对应的电平，形成阶梯状信号，然后进行低通滤波。

根据信号与系统的理论，数字阶梯状信号可以看作理想冲激采样信号和矩形脉冲信号的卷积，那么由卷积定理，数字信号的频谱就是冲激采样信号的频谱与矩形脉冲频谱（即Sa函数）的乘积。这样，用Sa函数的倒数作为频谱特性补偿，由数字信号便可恢复为采样信号。由采样定理，采样信号的频谱经理想低通滤波便得到原来模拟信号的频谱。

一般实现时，不是直接依据这些原理，因为尖锐的采样信号很难获得，因此，这两次滤波（Sa函数和理想低通）可以合并（级联），并且由于这各系统的滤波特性是物理不可实现的，所以在真实的系统中只能近似完成。

2. 模数转换器是将模拟信号转换成数字信号的系统，是一个滤波、采样保持和编码的过程。

模拟信号经带限滤波，采样保持电路，变为阶梯形状信号，然后通过编码器，使得阶梯状信号中的各个电平变为二进制码。

3 十字滑台运动原理

3.1 实验原理

1．步进电机概述：

步进电机是一种将电脉冲信号转换成机械角位移的机电执行元件。当有脉冲信号输入时，步进电机就一步一步的转动，每个输入脉冲对应电机的一个固定转角，故称为步进电机。步进电机属于同步电机，多数情况用做伺服电机，且控制简单，工作可靠，能够得到较高的精度。它是唯一能够以开环结构用于数控机床的伺服电动机。

步进电机按其励磁相数可分为三相，四相，五相，六相等；按其工作原理可分为反应式、永磁式和混合式三大类。

2.步进电机的基本特点：

1）步进电机受脉冲信号的控制。每输入一个脉冲信号，就变换一磁绕组的通电状态，电机就相应的转动一步，因此，电机的总回转角和输入脉冲个数严格成正比关系，电机的转速则正比于脉冲的输入频率。改变步进电机的定子绕组的通电顺序，可以获得所需要的转向。改变输入脉冲频率，则可得到所需要的转速（但是不能超过极限频率）。

2）当步进电机脉冲输入停止时，只要维持绕组的激励电流不变，电机保持在原固定位置上，因此可获得较高的定位精度，不需要安装机械制动装置而达到精确的制动。

3）误差不长期积累，转角精度高。由于每转过360度后，转子的累积误差为零，转角精度较高。

4）反应时间快。

5）缺点：效率低，没有过载能力。

6）步距角的大小和通电方式、转子齿数、定子励磁绕组的相数关系。

使用滑台时应注意：

滑台不能够运动到两端尽头时应立即停止，否则容易引起步进电机或者是步进电机驱动器烧坏。因为走到尽头时，如果不立即停止，步进电机将有很大负载，根据步进电机负载特性可知，步进电机的负载能力很差，所以容易烧坏。

3.2实验设备及仪器

1.JDY综合试验台一台

2.多功能电源模块一块

3.可编程控制器主机板模块及其扩展模块一块

4.十字滑台一台

5.电脑一台

6.限位开关二台

7.PLC数据传输线一条

8.插接线若干

3.3关于步进电机模块的介绍

一、概述

该驱动器具有工作电压范围宽、效率高，相电流可调的特点，相电流设定从0.5-2A，“说明式”的面板设计使操作使用方便直观。

二、驱动器的使用说明

图3-1

工作报告之数控铣床实验报告

数控铣床实验报告 【篇一：数控铣床实验报告】 数控铣床实训报告 一、实训目的： 1、熟悉数控实训车间安全管理规定； 2、了解数控铣床的基本结构、工作原理及其工作方法，学会正确的操作铣床； 3、熟练掌握系统面板及操作界面的使用； 、 4、掌握数控机床编程方法。 二、实训设备与材料： 铣床：大连xd-40a 刀具：平底铣刀 测量工具：游标卡尺 刀具：平口虎钳 材料：石蜡、木板 绘图工具：autocad绘图软件 ~ 三、实训内容： 1、在实训老师的指导下，了解数控铣床的结构特点，铣床的工作原理及其工作方法。 2、学会编辑并运行程序，最后加工成品。

四、操作步骤： 1、用autocad绘图软件绘出工件模型，并标出各点坐标。 2、对刀，并设定工作坐标系。 3、编写程序，在程序编辑模式下输入程序 4、用计算机仿真，若仿真结果出现错误，则需要再次修改程序，直至结果正确。此时需重新启动数控面板，接着重复步骤2。若仿真结果与所期望的图形一致，则新启动数控面板，接着重复步骤2。 ) 5、切削加工。 6、工件完成后将x、y、z轴复位。接着关闭数控面板电源，再关闭铣床电源。 五、操作注意事项： 1、在对刀过程中xyz轴向一定要清楚，头晕或状态不好时不要去操作操作机床，以免发生意外。在对刀过程中手摇器倍率要调节好，靠近工件的时候一定要把倍率调小，这样可以保证安全和确保更高的对到精确度。 2、操作时要注意刀具有半径补偿，故设计零件时要注意临界值，并注意刀补的方向。 3、铣床操作过程中出现警报时，要及时查找出错原因，切忌不可重启机子解决此问题，否则将出现同样情况。 4、编辑完程序后需要在模拟后保证安全的情况下才能进行加工，在模拟完后要进行加工时务必要先清零，而且要保证回零完全。 六、附录 * 哑铃程序：

数控机床仿真实验报告

数控机床仿真实验报告 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 实验日期：

实验一数控车床操作加工仿真实验 一、实验目的 （1）掌握手工编程的步骤； （2）掌握数控加工仿真系统的操作流程。 二、实验内容 （1）了解数控仿真软件的应用背景； （2）掌握手工编程的步骤； （3）掌握SEMENS 802seT数控加工仿真操作流程。 三、实验设备 （1）图形工作站； （2）南京宇航数控加工仿真软件 四、实验操作步骤 1、实验试件 试件的形状、尺寸如图1-1所示。 2、工序卡片根据零件材料、加工精度、工艺路线、刀具参数表和切削用量等内容，确定加 工工序卡，如表1-2所列。

3程序如下： ZKHX.MPF M3 S1000 T01 D01 Z120. X120. _CNAME="L05" R105=1. R106=1.2 R108=5. R109=7. R110=1.5 R111=0.3 R112=0.1 LCYC95 R105=5. R106=0. LCYC95 G0 X40.Z-35. G05 Z-75. X40. IX=26.53 KZ=-55. G0 G90 X120. Z120. T02 D01 G0 X45.Z-35. G01 X30.F0.2 G0 X100. Z100. T03D01 R100=40 R101=0 R102=40 R103=-30 R104=2 R105=1 R106=0.5 R109=1 R110=5 R111=3 R112=0 R113=3 R114=1 LCYC97 M05 M2 4子程序： L05.SPF G90 G0 X40. Z0. G01 Z-85. X60. Z-105. X100.Z-165. M02 4 数控加工仿真系统中的操作步骤 5 打开操作界面，返回机床坐标原点，选择合适尺寸的工件，选择刀具并添加到相应的刀具号，然后对刀，添加程序，最后开始仿真加工。 6加工窗口

数控铣床加工实验报告

（一）实验目的 1、了解数控铣床组成及其工作原理。 2、了解零件数控加工的手工编程和自动编程方法。 3、掌握用数控铣床加工零件的工艺过程。 （二）实验内容及安排 1）实验前仔细阅读本实验指示书的内容。 2）教师讲解数控铣床的组成及其工作原理，演示数控铣床操作过程。 3）学生进行程序传输和机床操作，完成零件加工。 （三）实验设备 1）数控铣床。 2）由10台计算机组成的局域网。 3）与机床通讯用计算机5台。 （四）数控铣床的组成 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、伺服电机、伺服装置、数控系统等组成。 床身用于支撑和连接机床各部件。主轴箱用于安装主轴。主轴下端的锥孔用于安装铣刀。当主轴箱内的主轴电机驱动主轴旋转时，铣刀能够切削工件。主轴箱还可沿立柱上的导轨在Z向移动，使刀具上升或下降。工作台用于安装工件或夹具。工作台可沿滑鞍上的导轨在X向移动，滑鞍可沿床身上的导轨在Y向移动，从而实现工件在X和Y向的移动。无论是X、Y向，还是Z向的移动都是靠伺服电机驱动滚珠丝杠来实现。伺服装置用于驱动伺服电机。控制器用于输入零件加工程序和控制机床工作状态。控制电源用于向伺服装置和控制器供电。 （五）数控铣床加工说明 1．机床手动操作及手轮操作 （1）手动：选择手动功能键（FANUC系统为功能旋钮“手动”档）（见附图）， 然后按动方向按键+X +Y +Z –X –Y –Z，使机床刀具相对于工作台向坐标轴某一 个方向运动。 （2）手轮：选择手轮（单步）功能键（FANUC系统为功能旋钮“手轮”档）（见 附图），然后选择运动方向，KND系统为X Y Z方向按键，FANUC系统为方向旋钮。 2.回零操作 （1）零前准备：用手轮方式将工作台，尤其是刀轴移动至中间部位。（Z向行 程较小，只有100mm，多加注意） （2）零操作：选择回零按键，（FANUC系统为功能旋钮指向回零）。点动+X+Y+Z 按键（FANUC系统为按住+X +Y +Z按键），等待系统自动回零。 3.程序传输 FANUC系统： ①功能旋钮指向“编辑”功能，点击“PROG”按键； ②依次选择屏幕下方“操作”、“READ”、“EXEC”软键，等待程序输入；

数控数控铣床加工实验报告

数控数控铣床加工实验报告班级机械姓名 学号同组人员 一. 实验目的 1、了解ZXK-35型数控铣床的基本组成与操作。 2、?学习数控车床加工零件编程设计。 3、?掌握机床操作面板的使用。? 4、掌握机床的基本操作，如装夹工件，对刀等。 二. 实验设备 1、ZXK-35型数控铣床一台 2、平面立铣刀一把? 3、铝制四方工件一件 4、台虎钳装夹座一台 三. 实验步骤 1、了解ZXK-35型数控铣床的主要结构布置。

（1） 刀具安装 刀具安装：利用两个开口扳手卡住主轴切口与锁嘴螺母，反向使力，可以将刀具取出；将所需使用的刀具的刀柄套入锁嘴中，留出适当的长度；按照类似上面取出刀具的方法，可以将刀柄夹紧，完成刀具的安装。 （2） 对刀操作 对刀操作：通过刀具试触工件样品两对边边缘，读入相应位置坐标，可以得出相应的X 、Y 轴的对刀零点，Z 轴对刀采用正转的刀具Z 轴下降到触碰到工件的坐标值为Z 轴零点。 载入相应数据到控制面板，完成机床的工件坐标零点设置。 数控面板 装夹 座 主 轴 刀 具 扫屑气 枪 工件

2、数控系统操作面板的熟悉及操作。 （1）机床MDI操作 MDI操作是可以简单输入编程指令，运行机床，试看机床对刀或者检测编程的正确安全性。 （2）主轴转速调节 主轴转速可以通过右边的旋钮调节对应转速。 （3）机床坐标移动的正确操作方法。 可以通过转动手轮或者使用数控面板上X/Y/Z按键。 3、编写零件加工程序 在铣床控制面板中新建一个程序名，将需要加工的零件程序编写到控制面板内。 G17G90G54 T1D1 M03S500F100 G00Z2X0Y0 X-30 Y-25 G01Z-1

数控加工与编程实验报告

数控加工与编程实训报告 学院： 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 一、课程的任务和基本要求 《数控加工与变成实习》是机械设计组织及其自动化专业在专业学习过程中一次重要的实践环节；也是机械类专业必修的专业课之一，对实际应用能力要求很高，该实习目的是通过实践方式使学生进一步掌握和消化数控机床基本内容，了解数控系统组成，深化系统控制原理和方法，通过设计和调试，掌握各种功能的实现方法，为今后从事数控邻域工作打下扎实基础。 二、基本内容和要求 通过实训使了解数控机床的结构与工作原理，掌握数控车床的功能及其操作使用方法，熟悉数控车床对零件加工的基本过程和一些常见的数控加工工艺知识，掌握常用功能代码的作用，掌握简单零件的手工编程方法，掌握工件装夹及对刀方法，加深有关刀具知识和加工工艺知识的理解，提高实践操作加工能力，熟练完成典型零件的自动加工。实训过程中，通过接受有关的安全文明生产知识、劳动纪律及安全生产教育，培养学生良好的职业素质，使学生适应当前工作岗位的能力需求。在学完本课程后应达到下列要求： 1、了解数控车床的工作原理，主要组成结构及其作用。 2、熟悉数控机床对零件加工一些常见的数控加工工艺知识。 3、掌握工件装夹及对刀方法。 4、掌握简单零件加工程序的编制和输入方法。 5、掌握数控车床的操作方法及安全技术，严格遵守安全操作规程。 6、掌握数控机床对零件自动加工的基本过程。 三、数控机床安全操作规程 1、实训前的安全注意事项 1)学生进入实训室学习，必须经过安全文明生产和数控车床操作规程的学习。 2)进入实训场地后，应服从安排，不得擅自启动或操作数控机床。 3)按规定穿戴好劳动保护用品及防护镜，不许穿高跟鞋、拖鞋上岗，不允许戴手套和围巾 操作数控机床，也不允许扎领带。 4)开机前，要检查车床电气控制系统是否正常，润滑系统是否畅通、油质是否良好，各操 作手柄是否正确，工件、夹具及刀具是否已夹持牢固，检查冷却液是否充足，然后开慢 车空转3~5分钟，检查各传动部件是否正常，确认无故障后，才可正常使用。 5)不要在数控机床周围放置障碍物，工作空间应足够大。 6)上机操作前应熟悉数控机床的操作说明书，数控车床的开机、关机顺序，一定要按照机 床说明书的规定操作。

数控仿真编程与加工实训报告

实训报告 学生姓名： 学生学号： 专业班级： 实训地点： 实训时间： 指导老师： 重庆工程职业技术学院

目录 一、实训目的 二、实训要求 三、实训内容 1、数控车床实训一 （1）、实训零件图样 （2）、加工程序及加工图片 2、数控车床实训二 （1）、实训零件图样 （2）、加工程序及加工图片 3、数控铣床实训一 （1）、实训零件图样 （2）、加工程序及加工图片 4、数控铣床实训二 （1）、实训零件图样 （2）、加工程序及加工图片 5、数控加工中心一 （1）、实训零件图样 （2）、加工程序及加工图片 6、数控加工中心二 （1）、实训零件图样 （2）、加工程序及加工图片 四、实习总结与感想

数控仿真编程与加工实训 实训目的 通过实训使学生了解数控车床对零件加工的基本过程和一些常见的工艺知识，掌握数控车床的功能及其操作使用方法，掌握常用功能代码的作用，学会简单零件的手工编程方法，培养良好的职业素质，使学生适应当前工作岗位的能力需求。实训的基本目的在于训练学生的实际操作技能。 其实验的目的是： 1. 熟悉并熟练运用计算机仿真技术，模拟数控车床、铣床完成零件加工的过程； 2. 为实地操作数控机床进行数控加工，积累和打下操作技能训练的基础。 实验要求 1. 熟悉并掌握FANUC 系统仿真软件面板操作过程； 2. 按给定零件图样，编制加工程序，在计算机上运用仿真软件，进行模拟加工； 4. 按实验内容，编写实验报告。 实训内容 1、数控车床一 （1）零件图 （2）毛坯为?60x120mm的棒料，材料为45号钢。 （3）程序：加工过程 O0002; M03 S600 F100; G00 X52 Z5; G73 U16 W0 R16; G73 P10 Q20 U0.5 W0; N10 G00 X0; G01 Z3;

数控机床原理与结构实验报告答案

数控机床原理与结构实验报告答案 篇一：数控机床实验报告 数 实 控验报班级姓名：学号： 机告床书《》 实验一：《宇航数控加工仿真系统》功能熟悉实验二：数控车床编程与仿真操作 1.数控车床由哪几部分组成？ 答：数控车床由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。 数控车床分为立式数控车床和卧式数控车床两种类型。 2.为什么每次启动系统后要进行“回零”操作？ 答：机床断电后,就不知道机床坐标的位置,所以进行回零,进行位置确定每次开机启动数控系统的机械零点和实际的机械零点可能有误差，回零操作是对机械零点的校正。 3.绘出运行程序的仿真轨迹，并标出轨迹各段所对应的程序段号。 答：略 4.简述对刀过程? 答：（1）一般对刀，一般对刀是指在机床上使用相对位

置检测手动对刀。下面以Z向对刀为例说明对刀方法：刀具安装后，先移动刀具手动切削工件右端面，再沿X向退刀，将右端面与加工原点距离N输入数控系统，即完成这把刀具Z向对刀过程。 （2）机外对刀仪对刀，机外对刀的本质是测量出刀具假想刀尖点到刀具台基准之间X及Z方向的距离。利用机外对刀仪可将刀具预先在机床外校对好，以便装上机床后将对刀长度输入相应刀具补偿号即可以使用。 （3）自动对刀，自动对刀是通过刀尖检测系统实现的，刀尖以设定的速度向接触式传感器接近，当刀尖与传感器接触并发出信号，数控系统立即记下该瞬间的坐标值，并自动修正刀具补偿值。 5.G00与G01指令有何不同？答： G00指令表示刀具以机床给定的快速进给速度移动到目标点，又称为点定位指令,G01指令使刀具以设定的进给速度从所在点出发，直线插补至目标点。 6.简述用MDI方式换2号刀的操作过程。答：按下程序建按下MDI建输入一段换刀程序T0101的刀具指令按循环启动 实验三：数控铣床编程与仿真操作 1.数控铣床由哪几部分组成？ 答：（1）、主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统。

数控加工操作实训报告完整版

数控加工操作实训报告 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

数 控 加 工 操 作 实 训 报 告 班级： 13数控大专 学号： 姓名：胡泷 指导教师：赵兴科 实习单位：经贸学院数控车间 数控加工操作实训报告 学号：姓名：胡泷 一、引言（小四宋体加粗）

数控技术专业是一种集机、电、液、光、计算机、自动控制技术为一体的知识密集型技术,它是制造业实现现代化、柔性化、集成化生产的基础,同时也是提高产品质量,提高生产率必不可少的物质手段。 日本、美国、德国等工业发达国家采用数控技术所获取经济效益大致为：操作人员减少50％,成本降低60％,机床利用率达60％--80％,机床台数减少50％,生产面积减少40％。世界制造业由于数控技术的广泛应用,普通机械逐渐被高效率、高精度的数控设备所替代。数控技术在机械制造业的广泛应用,已成为国民经济发展的强大动力。 加入世贸组织后,随着经济的快速发展,中国正逐步成为“世界制造中心”,数控化率已成为衡量一个国家或企业制造技术水平和经济实力的重要指标之一（数控化率：设备拥有量中数控设备所占的比例）。目前我国机床的数控化率仅为％,而日本高达30％,美国超过了40％。在发达国家数控机床已经普遍大量使用,而我国数控技术应用推广同发达国家相比差距很大。我国数年内将增加40-50万台数控机床,相应需要60-80万数控专业技术人才。 二、实习的基本情况 1、实习的意义 为了提高对机械制造技术的认识，加深机械制造在工业各领域应用的感性认识，开阔视野，了解相关设备及技术资料，熟悉典型零件的加工工艺。对先进的数控技术进行进一步的实习，把学习的理论知识和实践相结合使自己更好的吸收并灵活的应用到工作中。 2、实训的内容 1、数控车床：我们的第一个工种就是数控车床的操作。就是通过编程来控制车床进行加工。通过数控车床的操作及编程，我深深

数控机床仿真模拟加工实验报告

数控机床仿真模拟加工实验报告 实验目的 1、熟悉典型数控加工仿真软件——宇龙数控加工仿真软件的特点及其应用； 2、通过软件系统仿真操作和编程模拟加工，进一步熟悉实际数控机床操作，提高编写和调试数控加工程序的能力。 3、了解如何应用数控加工仿真软件进行加工过程预测，以及验证数控加工程序的可靠性、防止干涉和碰撞的发生。 实验基本原理 宇龙数控加工仿真软件是模拟实际数控机床加工环境及其工作状态的计算机仿真加工系统；应用该软件，可以基于虚拟现实技术，模拟实际的数控机床操作和数控加工全过程。本实验在熟悉软件的用户界面及使用方法的基础上，针对典型零件进行机床仿真操作运行和零件数控编程模拟加工，从而预测加工过程，验证数控加工程序的可靠性、防止干涉和碰撞的发生。 实验内容及过程 本实验通过指导老师讲解和自己的实际操作练习，分两个阶段完成实验任务；具体如下： 一、初步熟悉数控加工仿真软件的用户界面及基本使用方法： 通过实际练习，了解应用宇龙数控加工仿真软件系统进行仿真加工操作的基本方法，包括： 如何选择机床类型； 如何定义毛坯、使用夹具、放置零件； 如何选择刀具； FANUC 0i 数控系统的键盘操作方法； 汉川机床厂XH715D加工中心仿真操作方法等。 二、针对汉川机床厂XH715D数控加工中心，应用宇龙数控加工仿真软件对凸轮零件进行机床仿真操作运行和数控编程模拟加工： 凸轮零件图如下所示：

机床仿真操作运行和数控编程模拟加工过程如下： 1、机床开启 启动数控铣系统前必须仔细检查以下各项：1.所有开关应处于非工作的安全位置；2.机床的润滑系统及冷却系统应处于良好的工作状态；3.检查工作台区域有无搁放其他杂物，确保运转畅通。之后打开数控机床的电器总开关，启动数控车床。 2、机床回参考点 启动数控铣系统后，首先应手动操作使机床回参考点。将工作方式旋钮置于“手动”，按下“回参考点”按键，健内指示灯亮之后，按“+X”健及“+Z”键，刀架移动回到机床参考点 3、设置毛坯，并使用夹具放置毛坯 通过三爪卡盘将工件夹紧。 4、选择刀具并安装

数控机床仿真加工实训报告样本

设计课程: 机电一体化实训 学院: 职业技术学院 专业: 机电一体化技术 年级: 级 学生姓名: 贞丰有你 学号: 0226 3月15日

目录 数控综合实训 .................... 错误!未定义书签。第1章数控车床仿真加工实例...... 错误!未定义书签。 第1节数控车床仿真加工零件图.. 错误!未定义书签。 第2节零件加工工艺分析........ 错误!未定义书签。 1.2.1 设定工件坐标系......... 错误!未定义书签。 1.2.2刀具选择 ............... 错误!未定义书签。 第3节编写数控加工程序........ 错误!未定义书签。 第4节数控仿真软件的安装运行.. 错误!未定义书签。 第5节数控仿真加工过程........ 错误!未定义书签。 1.5.1 机床回零............... 错误!未定义书签。 1.5.2 安装零件............... 错误!未定义书签。 1.5.3 装刀具................. 错误!未定义书签。 1.5.4 对刀和设定刀补......... 错误!未定义书签。 1.5.6 输入NC程序............ 错误!未定义书签。 1.5.7 检查运行轨迹........... 错误!未定义书签。 1.5.8 仿真自动加工........... 错误!未定义书签。第2章数控铣床仿真加工.......... 错误!未定义书签。

第1节数控铣床仿真加工零件图.. 错误!未定义书签。 第2节数控铣床加工程序........ 错误!未定义书签。 第3节零件加工工艺分析........ 错误!未定义书签。 2.3.1 设定工件坐标系......... 错误!未定义书签。 2.3.2刀具选择 ............... 错误!未定义书签。 第4节数控铣床仿真加工........ 错误!未定义书签。 2.4.1 FANUC 0iM数控铣床操作面板错误!未定义书 签。 2.4.2 铣床回零、工件装夹、刀具选择错误!未定 义书签。 2.4.3 数控铣床对刀方法....... 错误!未定义书签。 2.4.4 仿真加工............... 错误!未定义书签。总结.......................... 错误!未定义书签。

数控加工仿真实训

第六章华中世纪星21M数控铣床 6.1数控系统面板介绍 图6-1 华中世纪星数控系统面板 6.1.1 MDI键盘说明 名称功能说明 地址和数字键按下这些键可以输入字母，数字或者其它字符。

切换键 输入键 替换键 删除键 翻页键 光标移动键有四种不同的光标移动键。 ：用于将光标向右或者向前移动。 ：用于将光标向左或者往回移动。 ：用于将光标向下或者向前移动。 ：用于将光标向上或者往回移动。 6.1.2 菜单命令条说明 数控系统屏幕的下方就是菜单命令条。 图6-2 菜单命令条 由于每个功能包括不同的操作，在主菜单条上选择一个功能项后，菜单条会显示该功能下的子菜单。例如，按下主菜单条中的“自动加工”后，就进入自动加工下面的子菜单条，如图6-3所示。 图6-3 自动加工子菜单 每个子菜单条的最后一项都是“返回”项，按该键就能返回上一级菜单。 6.1.3 快捷键说明

图6-4 快捷键 这些是快捷键，这些键的作用和菜单命令条是一样的。 在菜单命令条及弹出菜单中，每一个功能项的按键上都标注了F1、F2等字样，表明要执行该项操作也可以通过按下相应的快捷键来执行。 6.1.4 机床操作键说明 表6-2 机床操作键说明 名称功能说明 急停键用于锁住机床。按下急停键时，机床立即停止运动。 急停键抬起后，该键下方有阴影，见下图a；急停键按下时， 该键下方没有阴影，见下图b。 （a）（b） 循环启动/保持在自动和MDI运行方式下，用来启动和暂停程序。 方式选择键用来选择系统的运行方式。 ：按下该键，进入自动运行方式。 ：按下该键，进入单段运行方式。 ：按下该键，进入手动连续进给运行方式。 ：按下该键，进入增量运行方式。 ：按下该键，进入返回机床参考点运行方式。 方式选择键互锁，当按下其中一个时（该键左上方的指示灯 亮），其余各键失效（指示灯灭）。 进给轴和方向选择开关在手动连续进给、增量进给和返回机床参考点运行方式下， 用来选择机床欲移动的轴和方向。 其中的为快进开关。当按下该健后，该键左上方的指

数控技术综合实训要求及

数控技术综合实训要求 及 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

数控技术（机电方向）专科综合实训要求 具体实训报告写法要求参照黑体字部分 第一部分说明 一、课程性质、目的和任务课程性质、 数控技术专业《综合实训》是中央广播电视大学数控技术专业的必修实践课程。该课程具有综合性与实践性相结合的特点，通过实训使学生能够综合应用数控加工工艺、编程、数控机床操作等方面的相关知识与技能，解决生产中的实际问题，进一步培养学生独立分析问题和解决问题的能力，提高学生的综合素质。 二、课程的教学基本要求 通过本课程的教学，要达到以下基本要求。 1、进行工艺分析的能力 能够根据图纸的几何特征和技术要求，运用数控加工工艺知识，选择加工方法、装夹定位方式、合理地选择加工所用的刀具及几何参数，划分加工工序和工步，安排加工路线，确定切削参数。在此基础上，能够完成中等复杂零件数控加工工艺文件的编制。 2、编制数控加工程序的能力

能够根据图纸的技术要求和数控机床规定的指令格式与编程方法，正确地编制中等复杂典型零件的加工程序，并能够应用 CAD/CAM 自动编程软件编制较复杂零件的加工程序。 3、工件加工与精度检验能力 掌握一种典型数控机床的基本操作方法，能够独立地进行机床的基本操作，按零件图纸的技术要求，在规定的时间内，完成中等复杂零件的数控加工和精度检验。 4、综合能力 能够针对生产实际，综合应用本专业的相关知识与技能，参与生产实践，并能够在师傅的指导下，进行实际生产中的加工操作。 三、与相关课程的衔接、配合、分工与相关课程的衔接、配合、 《综合实训》是数控技术专业的最重要的实践环节。《工程制图》《机械制造基础》以、、《数控机床》、《数控加工工艺》、《数控编程技术》等课程为理论基础；以《金工实习》、《CAD/CAM 自动编程实训》、《数控加工操作实训》为实训基础。以数控加工生产实践为核心。 四、课程教学要求的层次 通过本实训环节的教学要达到 2 个层次的基本要求。

数控加工技术实验报告(机制)

计算机控制加工工程实验指导书 邵明辉编 徐州师范大学机电工程学院

目录 实验一数控车削编程与加工 (2) 实验二、数控铣削编程与加工 (4) 实验三、数控加工中心编程与工 (6)

实验一数控车床编程 一、实验目的 1.熟悉SIEMENS数控机床NC操作面板、机床控制面板各主要按键名称及功能； 2.了解数控车床的基本操作方法，刀具参数及工件坐标系参数设置的具体含义。 3.熟悉数控车床基本编程指令，重点掌握直线插补、圆弧插补、纵向毛坯切削循环LCYC95等指令的合理使用。 二、实验设备和工具 1．SIEMENS数控车床或宇航数控仿真 2．钢板尺150mm 3．游标卡尺150mm 4. 外圆车刀、割刀 5．棒料22X300mm （铝材） 三、实验内容 1、数控机床NC操作面板、机床控制面板主要按键名称及功能； 2、数控车床的基本操作方法，及对刀方法。 3、编程 编制图示零件的数控车削加工程序，毛坯为Φ22mm棒料，T1刀为外圆刀，T2刀为割刀（刀宽3mm）。

四、实验步骤 1．确定加工工艺 加工刀具 切削用量 走刀路线 2．编制数控加工程序 确定工件坐标系 计算坐标尺寸 编制程序 3．调试程序及（模拟）加工 机床通电，启动数控系统； 机床回机械原点； 安装刀具与工件毛坯； 对刀； 输入加工程序； 首件试切削；

检验零件加工精度，根据需要调整机床参数及修改加工程序，使之符合零件加工要求。 五、数控加工程序：（参考）

二、数控铣床铣削加工实验 一、实验目的： 1、了解数控铣床的基本操作。 2、了解数控铣刀的特征及其用途。 3、了解数控铣削加工的工艺特征。 4、学习数控系统的基本操作方法。 5、通过具体实例练习轮廓简单铣削指令，重点掌握刀具半径补偿指令在具体程序中的应用。 二、实验设备 1、配FANUC Oi铣床数控系统的XK714立式数控铣床一台。 2、量具、夹具等辅助工具。 三、实验内容 1、了解数控机床的组成及功能; 2、接通电源，启动系统，进行手动“回零”、“点动”、“步进”操作; 3、用MDI功能控制机床运行（程序指令：G91 X Y Z ），观察程序轨迹及机床坐标变化; 4、在数控铣床系统中输入程序，进行程序校验和加工。 四、实验步骤 1、图样分析（见图1） 2.工艺路线设定 1）走刀路线设定 2）进、退刀点设定

数控加工技术实训报告

数控加工技术实训报告 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

数控加工技术实训报告 班级：机械1111 学号： 姓名：倪浩然 专业：机械设计制造及其自动化 指导老师：殷振 时间过得真快，为期15天的数控加工技术实训就结束了。在老师个耐心讲解和鼓励下，我从总体上达到了实习预期的目标和要求。这次总实习给了我一次全面的、系统的实践锻炼的机会，巩固了所学的理论知识，增强了我的实际操作能力。在这次实训中，我从中懂得理论与实际的结合的重要性。也让我学到了很多书本之外的知识，让我受益匪浅。 实训的第一天我怀着激动的心情来到了实验楼。第一天我们的任务就是对数控机床进行熟悉。一共有四台机床：华中数控机床、北一数控铣床、沈一数控车床、沈一加工中心。经过老师的讲解和指导书的介绍我们初步了解：数控机床的类型、基本结构及工作原理；加工特点和应用；数控系统的的基本操作；还有就是对数控机床的外观和结构建立感性认识。老师向我们介绍了数控车床的操作面板上主要按钮的功能，还向我们演示了加工程序的输入、编辑、初步认识数控车床加工程序。同时还现场动手演示了“回零”、“点动”、“步进”等操作……下面我就数控机床的数控机床的组成、特点及分类进行详细的说明： 1、数控机床的组成：现代数控机床都是CNC机床，一般由数控系统和机床本体组成，主要有如下几部分组成。

1）CNC装置：计算机数控装置（即CNC装置）是CNC系统的核心，有微处理器（CPU）、存储器、各I/O接口及外围逻辑电路等构成。 2）数控面板：数控面板是数控系统的控制面板，主要有显示器和键盘组成。通过键盘和显示器实现系统管理和对数控程序及有关数据进行输入和编辑修改。3）可编程逻辑控制器PLC：PLC是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置，用于完成数控机床的各种逻辑运算和顺序控制。例如：主轴的启停、刀具的更换、冷却液的开关等辅助动作。 4）机床操作面板：一般数控机床均布置一个机床操作面板，用于在手动方式下对机床进行一些必要的操作，以及在自动方式下对机床的运行进行必要的干预。上面布置各种所需的按钮和开关。 5）伺服系统：伺服系统分为进给伺服系统和主轴伺服系统。进给伺服系统主要有进给伺服系统单元和伺服惊电机组成，用于完成刀架和工作台的各项运动；主轴伺服系统用于数控机床的主轴驱动，一般由恒转调速和恒功率调速。为满足某些加工要求，还要求主轴和进给驱动能同步控制。 6）机床本体：机床本体的设计与制造，首先应满足数控加工的需求，具有刚度大、精度高、能适应自动运行等特点，由于一般均采用无级调速技术，使得机床进给运动和主传动的变速机构被大大简化甚至取消，未满足高精度的传动要求，还采用滚珠丝杆、滚动导轨等高精度传动件。未提高生产率和满足自动加工的要求，还采用自动刀架及能自动更换工件的自动夹具等。 2、数控机床的特点：由于数控机床是计算机自动控制同精密机床两者之间的相互结合，使得它具有高效率、高精度、高柔性等特点。

数控加工综合实训研究报告

数控加工综合实训研究报告

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

实训报告 专业: 数控技术 姓名: 滕海岩 学号: 1122001402926 指导教师: 尤非老师 实习时间：十月十五号

吉林广播电视大学通化分校综合实训成绩鉴定表 姓名性别出生 年月 民族汉 照片 专业班级学号 家庭 住址 邮编电话 身份证号码实习 时间 自年月日 至年月日 实习单位名称负责 人 电话 实习项目负责 人 电话 实习单 位地址 邮编 实习 工作 主要 内容学生签名： 年月日 实习 单位 鉴定 意见 （盖章） 年月日 系部 综合 评定 意见（盖章） 年月日

一．课程实践环节的基本情况 1、实训目的： 通过学习数控车床实操，使我对数控中级的掌握从当初的朦胧不懂到如今的熟悉并会操作机床，加工零件。生产实习是我们数控专业学习的一个重要环节，是将课堂上学到的理论知识与实际相结合的一个很好的机会，对强化我们所学到的知识和检测所学知识的掌握程度有很好的帮助。这次实习对我来说，是一次提高、一次借鉴、一次实践，对我以后的工作有很大的帮助，我深感收获巨大。 2.实训工种 数控车床 3.使用的设备 CK6128数控机床，外形图片(如图1-1): 图1-1

（1）CK6128数控机床概况 ①、型号：CK6128数控机床 ②、应用范围： 能够自动完成各种材料（特别是有色金属和不锈钢）的中小型精密复杂零件车削加工，即可以车内外圆、端面、切槽、任意锥面、曲面、公英制圆柱、圆锥螺纹等。本款机床广泛适用于电器、仪表、家电、水暖洁具、煤气管件、紧固件、汽车配件等行业高精度小型零部件的大批量加工制造。 ③、可编程控制器（PLC）： 可编程控制器的作用是对数控机床进行辅助控制，即把计算机送来的辅助控制指令，经可编程控制器处理和辅助接口电路转换成强电信号，用来控制数控机床的顺序动作、定时计数，主轴电机的启动、停止，主轴转速调整，冷却泵启停以及转位换刀等动作。可编程控制器本身可以接受实时控制信息，与数控装置共同完成对数控机床的控制。 ④、进给伺服驱动系统： 进给伺服驱动系统由伺服控制电路、功率放大电路和伺服电动机组成。进给伺服系统的性能，是决定数控机床加工精度和生产效率的主要因素之一，伺服驱动的作用，是把来自数控装置的位置控制移动指令转变成机床工作部件的运动，使工作台按规定轨迹移动或精确定位，加工出符合图样要求的工件。因为进给伺服驱动系统是数控装置和机床本体之间的联系环节，所以它必须把数控装置送来的微弱指令信号，放大成能驱动伺服电动机的大功率信号。本系统采用的伺服电动机有交流伺服电动机。伺服驱动是脉冲式驱动方式。 如果把数控装置比做人的大脑，那么进给伺服驱动系统就是人的四肢。⑤、性能特点： CK6128数控车床，使用广州、华兴、发那科数控系统，实现汉字提示全屏幕编辑，主轴采用高精度滚动轴承支承，主轴动采用变频调速器，实现无级调速功能及恒线速切削功能，床身采用超音频淬火工艺，步进（或伺服）电机驱动X 轴和Z轴滚珠丝杠，实现进给运动，机床功率大，刚性好，精密储备量大，寿命长，自动化程度高。

数控数控铣床加工实验报告完整版

数控数控铣床加工实验 报告 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

数控数控铣床加工实验报告班级机械姓名 学号同组人员 一. 实验目的 1、了解ZXK-35型数控铣床的基本组成与操作。 2、?学习数控车床加工零件编程设计。 3、?掌握机床操作面板的使用。? 4、掌握机床的基本操作，如装夹工件，对刀等。 二. 实验设备 1、ZXK-35型数控铣床一台 2、平面立铣刀一把? 3、铝制四方工件一件 4、台虎钳装夹座一台 三. 实验步骤 1、了解ZXK-35型数控铣床的主要结构布置。 （1）刀具安装 数控面 板 装夹座 主轴 刀具 扫屑气 枪 工件

刀具安装：利用两个开口扳手卡住主轴切口与锁嘴螺母，反向使力，可以将刀具取出；将所需使用的刀具的刀柄套入锁嘴中，留出适当的长度；按照类似上面取出刀具的方法，可以将刀柄夹紧，完成刀具的安装。 （2）对刀操作 对刀操作：通过刀具试触工件样品两对边边缘，读入相应位置坐标，可以得出相应的X、Y轴的对刀零点，Z轴对刀采用正转的刀具Z轴下降到触碰到工件的坐标值为Z轴零点。 载入相应数据到控制面板，完成机床的工件坐标零点设置。 2、数控系统操作面板的熟悉及操作。 （1）机床MDI操作 MDI操作是可以简单输入编程指令，运行机床，试看机床对刀或者检测编程的正确安全性。 （2）主轴转速调节 主轴转速可以通过右边的旋钮调节对应转速。 （3）机床坐标移动的正确操作方法。 可以通过转动手轮或者使用数控面板上X/Y/Z按键。 3、编写零件加工程序 在铣床控制面板中新建一个程序名，将需要加工的零件程序编写到控制面板内。 G17G90G54 T1D1 M03S500F100 G00Z2X0Y0 X-30 Y-25 G01Z-1 Y0 X30 G00Z20 M05 M30 4、程序检测 将Z轴抬刀到一定安全高度，试运行程序，确保程序安全性。或者可以通过程序自带的模拟仿真软件，检测程序安全性。 5、执行程序 将刀具移动到安全位置，即可点击程序运行按钮，运行程序。 6、加工结束后的清理工作 程序结束后，机床停止运动，完成零件加工。零件加工完成后，应将切屑废料打扫倒回垃圾回收处，并使用气枪与毛刷进行机床的清理工作，以备下次机床的使用。 7、实验训练结果 通过以上实验步骤，我们组进项了铣刻加工实验。实验操作的实验样品如下图所示。 铣刻加工过程铣刻加工结果

数控加工技术实验报告

实验二实验名称FANUC数控车床仿真软件操作 实验日期2014年 5 月 5日 实验地点15#301 实验的目的与要求1.了解数控车床的结构组成及工作原理 2.掌握FANUC系统数控车床的编程方法 3.学会使用数控车床仿真软件设计并加工一个零件 所用的仪 器设备 FANUC系统数控模拟车床 实验过程与分析试根据图1-1的尺寸，编写其数控加工程序。 1）工艺分析： 刀具：01——外缘刀 02——槽刀 03——螺纹刀

实 验 过 程 与 分 析 1)轨迹计算： T0101：M —1—2—3—4—5—6—7—8—9—10—11—M T0202：M —13—14—13—M T0303：M —15—16—17—M 各点坐标如下所示： M （56，10）、1（48，2）、2（18，2）、3（16，-2）、4（16，-8）、5（20，-8）、6（24，-10）、7（24，-33）、8（27，-33）、9（38，-67）、10（38，-71）、11（48，-77）、12（56，-76）、13（56，-33）、14（19，-33）、15（23.85，10）、16（22.05，-32）、17（56，-32）、O1（-3，-53） 2）编程： O0001 N10 G54; N20 M06 T0101; N30 M03 S1000; N40 G00 X56. Z10.;M N50 G00 X48. Z2.;1 N51 G71 U2. R1.; N52 G71 P60 Q150 U1. W0. F0.3; N60 G00 X8. Z2.;2 N70 G01 X0. Z0.;3

数控编程仿真实验报告

目录 一、实验目的------------------------------------------3 二、实验要求------------------------------------------3 三、数控车床实验一------------------------------------3 （1）、实验内容 （2）、实验零件图样 （3）、车削加工程序 （4）、FANUC 0i系统仿真软件面板操作过程 四、数控车床实验二------------------------------------6 （1）、实验内容 （2）、实验零件图样 （3）、车削加工程序 （4）、FANUC 0i系统仿真软件面板操作过程 五、数控铣床实验一------------------------------------10 （1）、实验内容 （2）、实验零件图样 （3）、铣削加工程序 （4）、FANUC 0i系统仿真软件面板操作过程 六、数控铣床实验二------------------------------------14 （1）、实验内容 （2）、实验零件图样 （3）、铣削加工程序 （4）、FANUC 0i系统仿真软件面板操作过程

一、实验目的 “数控机床加工程序编制”（简称数控编程）课程，是机械和机电等各类专业本、专科教学计划中开设的一门应用性和实践性很强的专业课程。学好本课程，不仅要掌握数控编程的基本理论知识和编程方法，更重要的是要通过一定的实践教学，在实践教学中运用所掌握的机械加工工艺知识、数控编程的理论知识、数控编程的方法编制零件加工程序，并完成对零件的数控加工。采用仿真软件在计算机上进行模拟加工，是完成这一实践教学的有效手段。因此，在各专业本、专科“数控编程”课程的教学计划中均设有“仿真实验”这一实践教学环节。其实验的目的是： 1. 熟悉并学会运用计算机仿真技术，模拟数控车床、数控铣床完成零件加工的全过程； 2. 为后续的“数控编程实训”，实地操作数控机床进行数控加工，积累和打下操作技能训练的基础。 二、实验要求 1. 熟悉并掌握FANUC 0i系统仿真软件面板操作过程； 2. 按给定车削零件图样，编制加工程序，在计算机上运用仿真软件，进行模拟加工； 3. 按给定铣削零件图样，编制加工程序，在计算机上运用仿真软件，进行模拟加工； 4. 按实验内容，编写实验报告。 三、数控车床实验一 （1）、实验内容 如图A所示，毛坯直径为φ45mm，起刀点在图示编程坐标系的P 点，试运用G71，G70指令编制图示轴类零件车削加工程序。 给定切削条件是：粗车时切深为2mm，退刀量为1mm，精车余量X 方向为0.6mm（直径值），Z方向为0.3mm，主轴转速为S 600 r /min，进给速度为F 0.15 mm/ r； 精车时主轴转速为S800 r /min ,进给速度为F 0.1 mm / r。[注：φ45外圆不加工]

数控机床与编程实验报告

成绩： 数控机床与编程实验报告 课程数控机床与编程 专业机械设计制造及其自动化 学号2500100425 姓名龚尚庆 指导教师曾文健 机械与电子信息工程学部 2013年11 月23 日

一、实验目的 1、熟悉数控机床的典型结构组成和工作原理。掌握手工编程的步骤； 2、掌握数控加工仿真系统的操作流程。 二、实验内容 1、观看机械零件的数控加工生产现场； 2、演示手工编程的操作步骤； 3、演示FANUC系统的数控加工操作流程。 三、实验设备 1、华中数控系统的数控车床； 2、30系统的数控铣床； 3、FUNAC系统的数控床； 4、华中数控的镗床： 5、沈阳机床厂的数控加工中心； 6、各种普通的车床、铣床，龙门刨床 四、数控工艺分析 1、零件工艺分析 （1）零件图上尺寸数据的给出，应符合程序编制方便的原则。 1）、零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。 2）、构成零件轮廓的几何元素的条件应充分， 便于在手工编程时计算基点或节点坐标。 （2）零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。 1)、零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具规格和换 刀次数，使编程方便，生产效益提高。 2)、内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。零件

工艺 性的好坏与被加工轮廓的高低、转接圆弧半径的大小等有关。 3)、零件铣削底平面时，槽底圆角半径r不应过大。 4)、应采用统一的基准定位。在数控加工中，若没有统一基准定位，会因工件的重新安装而导致加工后的两个面上轮廓位置及尺寸不协调现象。 因此要避免上述问题的产生， 保证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。

数控机床车削加工实验报告精选版

数控机床车削加工实验 报告 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

数控机床车削加工实验报告 班级姓名 学号同组人员 一. 实验目的 1、了解数控车床的编程特点，掌握数控车床车削加工编程步骤。 2、 3、掌握G92设定工件坐标系的方法。 4、 5、熟练掌握车削加工零件的数控程序编制方法。 二. 实验设备 1、CK-400Q型数控车床一台； 2、车刀一把； 3、铝棒工件一根； 4、毛刷一把。 三. 实验步骤 1、了解CK-400Q型数控车床的主要结构布置。 （1）工件安装 工件安装：利用三爪卡盘钥匙拧开卡盘，送入工件的部分，留出适当的长度，再用钥匙拧紧卡盘，卡住工件，必要时可采用加力杆进行加力拧紧。取出工件，同样也是如此操作，按照上面的方法，可以将工件夹紧，完成工件的安装。 （2）刀具安装 刀具安装：数控车床的刀具安装跟普通车床的刀具安装类似，都是利用螺钉将刀具压紧在四方刀架上，卡住数控车床车刀至少要用两个螺钉，并轮流逐个拧紧，拧紧力量要适当。 （3）对刀操作 对刀操作：通过刀具试触切削工件样品棒料边缘，读入相应位置坐标，可以得出相应的X、Z轴的对刀零点，载入相应数据到控制面板，完成机床的工件坐标零点设置。 2、数控系统操作面板的熟悉及操作。 3、 （1）机床MDI操作 MDI操作是可以简单输入编程指令，运行机床，试看机床对刀或者检测编程的正确安全性。

（2）主轴转速调节 主轴转速可以通过右边的旋钮调节对应转速。 （3）机床坐标移动的正确操作方法。 可以通过转动手轮或者使用数控面板上X/Z按键。 3、编写零件加工程序 在车床控制面板中新建一个程序名，将需要加工的零件程序编写到控制面板内。 T0101 M03 S400 G00X38.0Z1.0 G71U1.0R0.5 N10G01X0.0 G01Z0.0 G03X28.0Z-14.0R14.0 G01Z-30.0 G01X30.0 Z-51.0 G01X34.0 Z-55.0N20G01X38.0 G00X100.0Z100.0 S450F0.05 G00X38.0Z1.0 G70P10Q20 G00X150.0 G00Z100.0 4、程序检测 可以通过程序自带的模拟仿真软件，检测程序运行的安全性。或者运用单段点动试运行程序，测试刀具与工件或床体是否干涉。 5、执行程序 进行程序检测，确定无误后，将刀具移动到安全位置，即可点击程序运行按钮，运行程序。 6、加工结束后的清理工作 程序结束后，机床停止运动，完成零件加工。零件加工完成后，应将切屑废料打扫倒回垃圾回收处，并使用气枪与毛刷进行机床的清理工作，以备下次机床的使用。 7、实验训练结果 8、 通过以上实验步骤，我们组进项了数控车床的车削操作实验。实验训练的实验样品实物图如下图所示。