數控銑床編程實習報告

數控銑床的編程與操作實訓報告

一、實訓課程：數控銑床的編程與操作

二、實訓地點：XXX車間CNC班

三、實訓時間：2012.08.10-2012.09.24

四、實訓的目的：

1. 了解數控銑床的功能和結構，了解數控銑床常用刀具及常用加工指令。

2. 熟悉數控銑床加工的編程指令，掌握程序格式及編程方法。

3. 通過機床操作實訓，熟練掌握數控銑床基本操作技能。

五、實訓的意義

1. 初步掌握數控銑床編程和操作的基本方法。能夠根據圖紙要求，獨立操作機床，獨立地完成簡單的零件的編程設計和加工操作。

報告內容：

第一部分：數控銑床編程規范

一、目的:

為加強CNC編程人員的工作規范,減少CNC編程誤差返工,避免工件報廢,并盡量縮短制造周期,確保品質要求和工程的排期需求。

二、范圍:

適用于CNC編程人員管理。

三、內容：

（一）編程工作：

1、編程師對其負責模具的整個CNC制造過程中加工質量、加工效率、成本控制、出錯控制負全部責任。

2、進行程式編輯前先考慮幾種加工方式，再選擇簡單、快捷、高效的加工路徑。

3、程式編輯完成后進行較對工作，確認無撞刀、漏加工等問題發生。

4、進行一些精密件的加工，一定要考慮到粗加工的問題，需要精加工的，盡量地粗至要求數目值。

5、精加工過程中注意進刀量與進刀方向，確保在最短的時間內加工出高品質的工件。

6、工件加工中應經常檢查加工進度與加工質量。例如有加工速度太慢，刀路空刀太多等情況發生時應及時修改程序，減少加工工時的浪費。

7、加工中還應現場檢測加工工件有無到數、余量是否太多、工件是否有變形等問題。如遇到大問題，例如加工出錯、彈刀、變形等情況應及時向上級主管呈報，盡早解決問題。

9、工件在加工完成后不可立刻下機，應在機床上檢測加工工件，檢測時選擇幾組數據測量加工精確度，如誤差太大應返工(須呈報上級主管)。

10、在機床上檢測無漏加工和重大尺寸問題后加工工件方可下機做進一步的檢查及確認。

11、定期對刀具及機床配件進行跟蹤檢查，及時更換報廢刀具，確保加工進度與質量不會受刀具的影響。

（二）編程方式和工藝要求：

1、粗加工時必須盡量選用大直徑的R5刀具。

2、根據工件的材料、型狀確定加工方式與加工參數,應特別注意在拐角和變向時刀路的控制，拐角處一定要增加圓弧過渡和減少進給速度。

3、要盡量保持平穩切削，加工深框工件時，程序應根據刀具的長度分段加工，一般情況粗加工余量留0.5~1mm。半精加工時根據工件的型狀、內拐角、凹槽的大小選擇適當的刀具，如選用的刀具落差太大，則應多增加一把中間大小的刀具作局部半精加工；半精加工應保證精加工有均勻的余量，減少提刀次數。一般情況精加工余量留0.1~0.15mm。

4、精加工時根椐工件部位的作用分為（分型面、插穿面、配合面、料位面、避空面）進行加工。

5、加工時盡量減少提刀次數。加工順序如下：

5.1 分型面加工,一定要使用新刀具加工，

5.2 對于較大面積的分型面應先精加工有效部分，其余部分可適當加大加工步距和進給速度；對于較小面積的分型面采用一次加工到位，加工余量為0。

5.3 插穿面加工：應按工藝要求預留裝配余量（一般為0.05~0.1mm）.對于較大面積的插穿面應先加工其有效部分，其余部分可適當加大加工步距和進給速度；對于較小面積的插穿面采用一次加工到位。

5.4 配合面：應按工藝要求加工至圖紙尺寸.一般情況為零對零加工，余量為0。

5.5 料位面：一般情況為零對零加工余量為0。

5.6 避空面：編程時應把步距、進給、轉速加大，提高加工效率。

6、相關標準規定：

6.1 前、后模內模料基準單邊取數，底面為零；

6.2原身模胚單邊取數，PL面是平面時，平面取數；PL面不是平面時，底面取數。

6.3行位兩邊分中，行位底碰單邊。

6.4前、后模內模料打印有模具編號的角落即基準角。

6.5工件加工擺放方向，原則上X方向為長尺寸，Y方向為短尺寸。

6.6使用“等高外形”、“最佳等高”方式精加工時，加工方向盡量采勸順銑”；使用飛刀把精銑時，必須采勸順銑” 。

第二部分：數控銑床編程的基本流程

一、數控編程的概念

數控機床加工零件，先對零件進行工藝分析，制定工藝規程，同時要將工藝參數、幾何圖形數據等，按規定的信息格式記錄在控制介質上，將此控制介質上的信息輸入到數控機床的數控裝置，由數控裝置控制機床完成零件的全部加工。我們將從零件圖樣到制作數控機床的控制介質并校核的全部過程稱為數控加工的程序編制，簡稱數控編程。

二、數控編程的基本操作流程

一般來講，數控編程過程的主要內容包括：分析零件圖樣、工藝處理、數值計算、編寫加工程序單、制作控制介質、程序校驗和首件試加工。數控自動編程的具體操作流程如下：

1．分析零件圖

首先要分析零件的材料、形狀、尺寸、精度、批量、毛坯形狀和熱處理要求等，以便確定該零件是否適合在數控機床上加工，或適合在哪種數控機床上加工。同時要明確加工的內容和要求。

2．零件的幾何建模或CAD模型導入

分析了零件圖以后，在masterCAM Mill中繪制零件圖，或者直接導入CAD幾何模型。

3、制定加工工藝

在分析零件圖的基礎上，進行工藝分析，確定零件的加工方法（如采用的工夾具、裝夾定位方法等）、加工路線（如對刀點、換刀點、進給路線）及切削用量（如主軸轉速、進給速度和背吃刀量等）等工藝參數。數控加工工藝分析與處理是數控編程的前提和依據，而數控編程就是將數控加工工藝內容程序化。制定數控加工工藝時，要合理地選擇加工方案，確定加工順序、加工路線、裝夾方式、刀具及切削參數等；同時還要考慮所用數控機床的指令功能，充分發揮機床的效能；盡量縮短加工路線，正確地選擇對刀點、換刀點，減少換刀次數，并使數值計算方便；合理選取起刀點、切入點和切入方式，保證切入過程平穩；避免刀具與非加工面的干涉，保證加工過程安全可靠等。

4、數值計算

零件圖的幾何尺寸、確定的工藝路線及設定的坐標系，計算零件粗、精加工運動的軌跡，得到刀位數據。對于形狀比較簡單的零件（如由直線和圓弧組成的零件）的輪廓加工，要計算出幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點或切點的坐標值，如果數控裝置無刀具補償功能，還要計算刀具中心的運動軌跡坐標值。對于形狀比較復雜的零件（如由非圓曲線、曲面組成的零件），需要用直線段或圓弧段逼近，根據加工精度的要求計算出節點坐標值，這種數值計算一般要用計算機來完成。

5．編寫加工程序單

根據加工路線、切削用量、刀具號碼、刀具補償量、機床輔助動作及刀具運動軌跡，按照數控系統使用的指令代碼和程序段的格式編寫零件加工的程序單，并校核上述兩個步驟的內容，糾正其中的錯誤。

6．制作控制介質

將編制好的程序單上的內容記錄在控制介質上，作為數控裝置的輸入信息。通過程序的手工輸入或通信傳輸送入數控系統。

7．程序校驗與首件試切

程序單和制備好的控制介質，必須經過校驗和試切才能正式使用。校驗的方法是直接將控制介質上的內容輸入到數控系統中，讓機床空運轉，以檢查機床的運動軌跡是否正確。在有CRT圖形顯示的數控機床上，用模擬刀具與工件切削過程的方法進行檢驗更為方便，但這些方法只能檢驗運動是否正確，不能檢驗被加工零件的加工精度。因此，要進行零件的首件試切。當發現有加工誤差時，分析誤差產生的原因，找出問題所在，加以修正，直至達到零件圖紙的要求。

三、數控編程的方法

數控編程一般分為手工編程和自動編程兩種。

1．手工編程

手工編程就是從分析零件圖樣、確定加工工藝過程、數值計算、編寫零件加工程序單、制作控制介質到程序校驗都是人工完成。它要求編程人員不僅要熟悉數控指令及編程規則，而且還要具備數控加工工藝知識和數值計算能力。對于加工形狀簡單、計算量孝程序段數不多的零件，采用手工編程較容易，而且經濟、及時。因此，在點位加工或直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應用。對于形狀復雜的零件，特別是具有非圓曲線、列表曲線及曲面組成的零件，用手工編程就有一定困難，出錯的概率增大，有時甚至無法編出程序，必須用自動編程的方法編制程序。

2．自動編程

自動編程是利用計算機專用軟件來編制數控加工程序。編程人員只需根據零件圖樣的要求，使用數控語言，由計算機自動地進行數值計算及后置處理，編寫出零件加工程序單，加工程序通過直接通信的方式送入數控機床，指揮機床工作。自動編程使得一些計算繁瑣、手工編程困難或無法編出的程序能夠順利地完成。 

第三部分：數控銑床操作規程

一、安全操作基本事項

1 、進入車間要正確著裝。要穿好工作服，戴好安全帽，大袖口要扎緊，襯衫要

系入褲內。女的要將頭發塞入帽內。不得穿涼鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴圍巾進入車間。注意：不允許戴手套操作機床；

2 、不要移動或損壞安裝在機床上的警告標牌；

3 、不要在機床周圍放置障礙物，工作空間應足夠大；

4 、一般不允許2人同時操作機床。某一項工作如需要2人或多人共同完成時，應注意相互間的協調一致；5 、實習人員應在指定的機床和計算機上進行實習。未經允許，不得擅自操作或違章操作，不得在其它機床設備、工具或電器開關等均不得亂動。

二、工作前的檢查

1 、操作前必須熟悉數控銑床的結構組成及工作原理，掌握各操作按鈕、指示燈功能及操作程序。在弄懂整個操作過程前，不要進行機床的操作和調節。 

2 、嚴禁私自打開數控系統控制柜進行觀看和觸摸。

3 、開機前的檢查工作要到位，要檢查機床電氣控制系統是否正常，潤滑系統是否暢通、油質是否良好，并按規定要求加足潤滑油，檢查各操作手柄是否正確，檢查氣壓壓力是否大于0.4MPa，檢查主軸水冷機水位是否在最低位以上（紅線以上），檢查圖紙、工件、夾具及刀具等是否已準備齊全，檢查冷卻液是否充足，然后開慢車空轉 3 ～ 5 分鐘，檢查主軸及各傳動部件是否正常，確認無故障后，填寫機床危險源表單，才可以正常使用。

4 、加工零件前，認真核對加工程序，必須檢查工件原點、刀具數據是否正常，驗證刀具的刀位點是否與工件坐標原點重合。檢查各項參數，并進行刀具軌跡仿真運行無誤后，方可加工零件。

三、工作中的安全事項

1 、嚴格按照機床操作手冊正確操作機床。嚴格按照順序開啟機床，依次開啟主軸水冷機電源、機床總電源、電腦操作系統（操作面板上的綠色系統啟動按鈕），再右旋彈出急停按鈕，然后打開氣閥。開機后，首先要進行機械回零操作。

2 、加工零件時，必須關上防護門，不準把頭、手抻入防護門內，加工過程中不允許打開防護門。

3 、工件裝夾時注意不能損壞工件。工具要輕拿輕放，搬運工件要避免工件表面刮傷、碰傷；裝夾時要檢查夾具是否會妨礙刀具運動。

4 、加工過程中，操作者不得擅自離開機床，應高度集中，觀察機床的運行狀態。若發生不正常現象或事故時，應立即終止程序運行，切斷電源并及時報告指導老師，不得進行其它操作。

5 、裝卸刀的操作規范：因生產需要需要更換刀具的時候，其手動在主軸上裝卸刀柄的方法如下： ①確認刀具和刀柄的重量不超過機床規定的許用最大重量；清潔刀柄錐面和主軸錐孔；②左手握住刀柄，將刀柄的鍵槽對準主軸端面鍵垂直伸入到主軸內，不可傾斜；③右手按下換刀按鈕，壓縮空氣從主軸內吹出以清潔主軸和刀柄，按住此按鈕，直到刀柄錐面與主軸錐孔完全貼合后，松開按鈕，刀柄即被自動夾緊，確認夾緊后方可松手；④刀柄裝上后，用手轉動主軸檢查刀柄是否正確裝夾；⑤卸刀柄時，先用左手握住刀柄，再用右手在操作面板按換刀按鈕，否則刀具從主軸內掉下，可能會損壞刀具、工件和夾具，取下刀柄。

6 、對刀問題的操作規范：對刀分為XY平面的對刀和Z方向的對刀。其操作步驟為：①手動方式將刀具移到工件原點附近位置，再手輪方式調整移動，使刀具圓周刃口接觸工件的左或右側面（YZ平面），此時確定刀具在機床坐系中的x坐標值，手搖使刀具離開工件左或右側面。 用同樣的方法調整移動刀具圓周刃口接觸工件的前或后側面，記下此時的y坐標值，最后讓刀具離開工件的前或后側面，進行z軸對刀。 根據刀具的實際尺寸和位置，將刀具半徑補償值和刀具長度補償值輸入到與程序對應的存儲位置。

7 、嚴禁觸摸顯示屏。嚴禁在機床上堆放任何工、夾、刃、量具、工件和其它雜物，尤其是在導軌內。

8 、機床控制微機上，除進行程序操作和傳輸及程序拷貝外，不允許做其它操作； 

9 、禁止用手接觸刀尖和碎屑，碎屑必須要用鐵鉤子或毛刷來清理。禁止用手或其它任何方式接觸正在旋轉的主軸、工件或其它運動部位；

10 、禁止加工過程中測量工件、手動變速，更不能用棉絲擦拭工件、也不能清掃機床；

11 、禁止進行嘗試性操作；

12 、使用手輪或快速移動方式移動各軸位置時，一定要看清機床 X 、 Y 、 Z 軸各方向“＋、－”號標牌后再移動。移動時先慢轉手輪觀察機床移動方向無誤后方可加快移動速度；

13 、在程序運行中須暫停測量工件尺寸時，要待機床完全停止、主軸停轉后方可進行測量，以免發生人身事故；

14 、機床若數天不使用，則每隔一天應對 NC 及 CRT 部分通電 2-3 小時。

15 、關機時，要等主軸停轉 3 分鐘后方可關機。機床應按照順序依次關閉：關閉電腦操作系統（HMI系統→關閉操作系統→按下系統關閉按鈕關閉顯示屏）→釋放氣體→關閉空氣閥→關閉機床總電源→關閉主軸水冷機電源。

四、工作后的注意事項

l 、清除碎屑，清理機床。將機床主軸移動到指定位置或零點位置。

2 、檢查潤滑油、冷卻液的狀態，必要時及時添加或更換。

3 、打掃現場，填寫設備使用記錄，做好工作交接手續。

第四部分：數控銑床的基本操作流程：

一、加工前的準備

1、接到零件加工指令后，接收零件圖紙和原料，并檢查來料。

2、準備所需工具：扳手、夾具、刀具、量具、卷尺、卡尺、銼刀、刮刀等。

3、根據圖紙標準和客戶的要求，確定合理的加工工藝。

4、根據待加工件尺寸和加工工藝選擇合適的刀具、量具。

二、設備的檢查

1、檢查氣壓壓力是否大于0.4MPa。

2、檢查主軸水冷機水位是否在最低位以上（紅線以上）。

3、檢查冷卻油箱油位是否在最低位以上。

三、開機

1、開機順序：開啟主軸水冷機電源→開啟機床總電源→開啟電腦操作系統（操作面板上的綠色系統啟動按鈕）→右旋彈出急停按鈕→打開氣閥。

2、開機后第一步：機械回零。具體操作：操作面板K2復位按鈕→HMI手動方式→F4回原點→操作面板程序啟動按鈕。機床機械回零的目的是建立機床坐標系。

3、機床回到原點后，慢速運行機床10分鐘，觀察機床運行是否正常。

4、檢查機床并確定運行無誤后，填寫機床崗位危險源檢查表。

四、工件裝夾

1、根據待加工件準備合適的裝夾。裝夾需滿足以下要求：①工具輕拿輕放，搬運工件要避免工件表面刮傷、碰傷。②裝夾時要清楚加工程序走刀路線，夾具不能太高，考慮走刀避免撞到夾具。

2、工件裝夾完后，工件坐標系即已確定。

五、對刀

1、先確定工件坐標原點。

2、確定工件坐標原點后，以一號刀（標準刀）開始對刀。對刀步驟：①手動方式將機床主軸移到工件原點附近位置。②手輪方式將主軸刀具搖到工件原點，依次對X軸、Y軸、Z軸進行對刀。對刀操作：對刀確認→“X﹢、Y﹢、Z﹣”→對刀確認結束。

3、一號刀對刀結束，將主軸抬至安全位置。

4、對工件坐標系進行刀具半徑補償，即在原來的基礎上或加或減刀具半徑值。CNC 1機床是在數據中修改工件坐標系，有些機床是對刀操作后進行零位偏置：正向偏置或負向偏置。

5、手動編程驗證刀具的刀位點是否與工件坐標原點重合。（對刀的目的就是確定刀具的刀位點在工件坐標系中的位置）。

6、從一號刀開始，依次執行自動對刀程序，對加工所需的所有刀具依次換刀和對刀。

六、編程

1、采用根據圖像自動編程的方式。根據圖紙要求，用masterCAM軟件數控Mill模塊繪圖。

2、繪圖完后，根據加工工藝確定走刀路徑。選擇刀具，設置刀具參數；設置外形銑削（鉆孔、面銑、挖槽等）參數。

3、對每個工序進行刀具路徑模擬，確認刀具路徑無誤后，重新計算，執行后處理，存儲為加工程序xx-x.nc。

七、加工操作

1、調取程序xx-x.nc，進行加工。首件加工時，將進給速率旋鈕調到“0”位，按下程序啟動按鈕，再逐漸加大進給速率。當刀具接近零件時注意控制進給速率，安全無誤后，加工至完畢。

2、加工完后，將工件、夾具上的碎屑清理干凈，松開夾具，將零件放到指定位置，去尖角毛刺。

八、質量檢測

1、使用合理的量具對產品進行全面細致的檢測。如檢測出不合格產品，應立即停止后續加工，及時向班長和質檢員反饋情況，待查明問題后再后續加工。

九、關機

1、將機床主軸移到零點位置或指定位置。

2、關機順序：關閉電腦操作系統（HMI系統→關閉操作系統→按下系統關閉按鈕關閉顯示屏）→釋放氣體→關閉空氣閥→關閉機床總電源→關閉主軸水冷機電源。

3、整理工具，各就各位；按照8S要求進行場地清掃。

第五部分：數控實訓心得

在XXX車間CNC班學習已有一個半月，在這段時間內將數控銑床編程與操作學習的一點心得總結如下：

首先要注重細節。改變觀念，從點滴小事做起，把細節做好，最好的辦法就是對每件小事進行訓練，形成習慣。還有，就這數控銑床操作而言，從開始就要養成好的習慣，規范操作，嚴謹細致。要時刻有安全意識和質量意識，這一點往往比單純的技術學習更重要。另外，數控學習重在積累。學習過程中要把平時遇到的問題、失誤和學習內容記下來，馬上解決，平時實際加工獲得的實踐經驗是數控技術的一個很重要的方面，這是書面教材上無法學習到的。更重要的是，作為工藝人員和操作人員，都要認真分析零件圖紙，嚴格按照圖紙標準和客戶要求來加工零件。不要犯一些主觀上的錯誤。比如去尖角毛刺，比如是單面開孔還是開通孔，等等。當然，作為工藝員應對刀具、加工材料、工藝知識加深學習，會工藝分析，制定合理的工藝方案。

報告人：XXX

報告時間：2012.09.25

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