实验二 数控加工中心基本操作实验
一、实验目的
1. 熟悉 YCM-V116B立式数控铣削加工中心的基本组成； 2. 掌握数控铣削加工中心手动、自动、换刀等基本操作；
3. 掌握数控铣削加工中心零件加工过程中工件装夹、定位、机床参数设置、刀具参数设置等基本操作；
二、实验设备
YCM-V116B 立式加工中心一台； 空压机一台；
SBW-50KVA交流稳压电源一台； 雷尼绍位置测量及扫描系统一套； PC 微机一台。
三、实验原理
1. 数控技术的基本概念
数控技术就是以数字量编程实现机械或其他设备自动化工作的技术。如果一种设备的控制过程是以数字形式来描述的，其工作过程是可编程序的并能在程序控制下自动地进行，那么这种设备就称为数控设备。图5是数控设备的一般工作原理图。
工作（加工，控制）要求 数控程序 数控设备 工作（加工，控制）结果
图 5
2. 数控机床的工作原理
数控机床加工零件时，首先应根据零件图纸编制零件的数控加工程序，将数控程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、启停，进给运动的方向、速度和位移大小，以及其它诸如刀具的选择与交换、工件的夹紧与松开和冷却与润滑的启停等辅助动作，使刀具与工件及其他辅助装置严格地按照数控程序规定的顺序、路线和参数进行工作，从
而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。
四、实验内容
1.YCM-V116B 立式数控铣削加工中心的主要性能
YCM-V116B 型立式加工中心为工作台不升降，具有自动换刀装置的十字滑座型立式加工中心，可以实现纵向、横向和垂直方向三个坐标、直线插补和任意二轴圆弧插补的连续闭环控制运动。其数控系统采用 FANUC-18 系统，位置检测和扫描采用英国雷尼绍位置检测和扫描系统，保证了加工中心的高精度、高性能和高可靠性。 加工中心的主要技术参数为
主轴转速 45-4000rpm(6000rpm)
主轴端孔斜度 BT50 X 轴行程 1100mm
Y 轴行程 600mm Z 轴行程 630mm
工作台尺寸 1200mm/600mm 工作台最大负载 1200kg ATC 刀具数量 24支刀 数控系统 FANUC 0MC 加工中心重量 10120kg 2. 加工中心的组成和传动系统
加工中心主要是由基础部件( 底座、立柱、十字滑台、工作台 )、主轴箱、进给系统、自动换刀装置、液压系统、气动系统等组成。机床本体是数控加工中心的主体部分。来自于数控装置的各种运动和动作指令，都必须由机床本体转换成真实的、准确的机械运动和动作，才能实现数控加工中心的功能，并保证数控加工中心的性能要求。
数控加工中心的机床本体主要由下列部分组成 : (l) 主传动系统 (2) 进给系统 (3) 机床基础件
(4) 实现某些部件的动作和某些辅助功能的装置 (5) 实现工件回转、分度定位的装置和附件 (6) 刀库、刀架和自动换刀装置 (ATC) (7) 自动托盘交换装置 (APC)
(8) 特殊功能装置其中，机床基础件、主传动系统、进给系统以及液压、润滑、冷却等辅助装置是构成数控装置机床的机床本体的基础部件。
3. 数控装置组成
计算机数控 (CNC) 装置是数控系统的核心。数控系统的全部数控功
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能，均在CNC装置控制下完成。CNC装置有以下部分组成：
(l) 存储器
(2) 微处理器 (CPU ) (3) 输入输出接口
(4) 开关量输入输出接口 (5) 位置控制装置
YCM-V116B 型立式加工中心采用 FANUC SERIES-18M 数控系统。
4. 加工中心基本操作实验 1）三座标轴的手动进给； 2）三座标轴的手轮进给； 3）三座标轴的原点复归； 4）零件数控加工演示； 5）换刀过程演示； 6）其它操作演示。
编写下列程序，并输入数控装置，观察指令执行情况。 1) 点位指令
编写程序名为O0001的程序，完成图1中快速定位运动。P点为刀具起点，刀具由P点快速至A点延时5秒后再运动到B点，在B点延时5秒后运动到C点，在C点延时5秒后返回P点。 2) 直线插补指令
编写程序名为O0002的程序，完成图2中直线插补。P点为刀具起点，刀具由P点快速至A沿AB、BC、CA切削，再快速返回P点。图1、图2中单位均为mm。
100 200 300 X 100 200 300 X O O B 100 100 B C 200 200 A A C 300 300 P P Y Y 图1 图 2
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3) 圆弧插补指令
编写程序名为O0003的数控程序，完成图3所示封闭圆轨迹编程，设刀具起点为A点，逆时针圆弧插补，半径为200mm。
R200
图3
4) 辅助功能
编写程序名为O0004的数控程序，使机床主轴正转，延时10秒后停止。 5) 编程实例
按照一给定数控程序，调试无误后，安装工件，实际操作加工，最后测试工件是否符合标准。要求根据数控程序，画出相应的零件加工图形，并标明相应的尺寸。 附页参考程序O0015。
Y O A 五、实验报告
1. 简述YCM-V116B 型立式加工中心的基本组成，并画出该系统的传动系统原理图。
2. 简述自动换刀系统 (ATC )的工作过程。
3. 结合YCM-V116B型立式加工中心，简述计算机数控系统的组成及各部分的功能。
4. 说明机床坐标系和工件坐标系的关系。
5. 按实验内容要求，编写程序，写出程序调试情况。 6. 数控编程的体会。
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附编程实例参考程序:
% O0015;
G90G40G80G49G54; M03S360;
G00X30.Y-29.5F100; M08;
G41G00X12.Y-29.5D01F100; G00Z-17.3F100; G01X-10.Y-29.5F10; G01X-32.Y-29.5F20;
G02X-35.528Y-28.043R5.; G03X-62.105Y-12.669R60.; G03X-112.Y-6.R190.; G01X-142.Y-6.;
G03X-142.Y-33.R13.5; G01X-112.Y-33.;
G02X-65.965Y-39.636R163. ; G02X-52.564Y-47.161R34.4 ; G03X-32.Y-55.1R30.6; G01X-10.Y-55.1 ; G01X5.Y-55.1F10;
G40G00X30.Y-29.5F100; G41G00X10.Y-29.5D02F100; G01Z-17.3F50; G01X-32.Y-29.5;
G02X-35.528Y-28.043R5.; G03X-62.105Y-12.669R60.; G03X-112.Y-6.R190.; G01X-142.Y-6.;
G03X-142.Y-33.R13.5; G01X-112.Y-33.;
G02X-65.965Y-39.636R163.; G02X-52.564Y-47.161R34.4; G03X-32.Y-55.1R30.6; G01X5.Y-55.1; G40; M09;
G00Z300.; G00Y371.; M30; %
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