一、目的与要求
通过实训，使学生在学完数控技术等相关理论课程的同时，熟练操作数控机床，熟练数控机床的日常维护及常见的故障的判断和处理，进一步掌握数控程序的编程的方法，以便能够系统、完整的掌握数控技术，更快更好的适应机械专业的发展和需要。
1、了解数控铣床的基本结构和加工特点
2、熟悉操作面板及功能键的使用
3、通过零件的加工实践，熟练掌握数控铣床的操作方法
4、掌握洗削过程中，数控加工工艺过程处理
5、能够独立用手工编程并对零件进行加工
二、任务说明
按图纸要求，完成零件的数控铣床加工
毛坯为80mm×80mm×30mm 材料为塑料
三、实训设备
铣床：斯沃数控仿真软件、西门子802D
刀具：平底铣刀
夹具：平口虎钳
量具：游标卡尺
材料：塑料块
四、实训内容简述
1、熟练掌握西门子的操作面板
2、熟练掌握西门子的对刀
3、熟练掌握西门子铣床的常用指令编程
4、用西门子数控铣床对简单零件加工
五、数控实训报告内容
1、数控机床的重要性及其特点
数控铣床是综合应用计算机、自动化、自动检测及精密机械等高新技术的产物。它的出现以及所带来的巨大效益，引起世界各国科技界和工业界的普遍重视随着科学技术的迅猛发展，数控机床已是衡量一个国家机械制造工业水平的重要标志。
数控铣床有如下特点：
1、加工精度高，具有稳定的加工质量；
2、可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；
3、加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；
4、数控铣床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通铣床的3~5倍）；
5、铣床自动化程度高，可以减轻劳动强度；
6、对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。
2、数控铣床的组成
（1）、主机，他是数控铣床的主题，包括铣床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。
（2）、数控装置，是数控铣床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、数控柜等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
（3）、驱动装置，他是数控铣床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线的加工。
（4）、辅助装置，指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。
（5）、编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。
3、回零的概念？为什么每次启动系统都要进行或急停后必须进行“回零”操作？ 因为在每次启动或急停时机床坐标都会发生改变，回零的作用就是让机床坐标和工件坐标建立联系。因此如果不回零操作坐标系就会发生错误很可能发生撞刀事件甚至能够危机人的生命安全。
4、数控铣床上的刀具补偿有哪些？
G41—左偏刀具半径补偿
G42—右偏刀具半径补偿
G40—取消刀具半径补偿
G43—刀具长度正补偿
G44—刀具长度负补偿
G49—取消长度补偿
5、画图表示钻孔固定循环分解过程
其中，Q为每次进给深度，K为每次退刀距离。Z、K、Q移动量为零时，该指令不执行。
该固定循环主要用于径深比小的孔（如Φ5，深 70）的加工，每段切削进给完毕后Z轴抬起的动作起到了断屑的作用。
6、针对毛坯零件，分析工艺并编程
（1）工艺分析
尺寸精度与粗糙度无要求。选择80mm×80mm×30mm的毛坯
这个工件由圆台、凸台和孔组成
（2）确定装夹方案
使用平口虎钳装夹加紧
（3）确定加工顺序
建立刀具半径补偿粗铣轮廓
改变刀具半径补偿精铣轮廓
孔的加工采用钻中心孔方案
（4）刀具选择
直径为12mm的平底铣刀、直径为8mm的中心钻
(5)切削用量的选择
主轴转速1200r/min 进给速度200mm/min 背吃刀量0.5mm
(6)程序及数控加工工序
程序
LC.MPF
G54X0Y0Z502100
M03S1200
G41G00X0Y-30D01
G01Z-7F200
G02X0Y-30J30F200
G01Z-14
G02X0Y-30J30
G00Z50
G00X-21.5Y-21.5
G01Y21.5
X21.5
Y-21.5
X-21.5
G40X-40
G00Z100
M06T2D2
G43G00X0Y0Z50H2
1 编程方法和新趋势
数控车主要加工轴类零件，从这几年的题型来看，主要涉及外圆、槽、梯形螺纹、孔、锥配合、异型螺纹、断面槽等。对编程的要求越来越高，加工的件数越来越多。那么如何通过编程方法来提高加工效率和质量呢?首先，统筹安排加工顺序。竞赛类图纸，不只是要求做出工件，而是通过竞赛，达到训练学生认真、细致、严谨、科学的加工方法和技巧。而且这两年还出现组合加工：即某些件必须和已经加工好的件组合到一起才好装夹，这也是在加工前必须考虑到的，否则当发现时已经晚了。其次，留好合适的加工余量。各类刀具的性能不同，对加工表面的影响也不一样。想在竞赛中获得好的名次，表面粗糙度必须达到要求。这个时候就要看平时训练中有没有总结，找到最佳的值。下面在刀具中还会谈到。再次，宏程序的运用。在椭圆、抛物线、正余弦函数、异性螺纹等这些特殊的形状加工中，大部分都需要用到宏程序。当然，宏程序对数学的要求较高，对职业类学生来说是个难题。他们大部分都没有好的数学基础，在遇到这类问题是都很头疼。其实可以让学生套用固定的格式，只要了解其中的几个变量时什么意思，遇到具体问题是相应的替换就可以了。比如椭圆，一般图中会告诉你长、短半轴。在设定变量时通常是以Z轴为变量#1，那么X方向#2=bSQRT[1-#1#1/a/a]，其中a代表Z方向，b代表X方向。下次遇到类似的情况，不管长、短半轴和谁对应，都可以套用这个公式。最后，软件编程趋势。现在自动化加工已经越来越普及。各类软件(CAXA、mastCAM、UG等)都是既能画图又能生成程序自动加工，去年开始已经有很多学校在使用这些软件参加比赛。这也需要学校加强对老师和学生的培训，为以后尽快适应企业的需求打好基础。
2 如何选择合适的切削量
竞赛时，必须尽可能在规定时间内完成整套零件的加工。除科学合理的编程外，必须充分考虑切削量的选取。切削用量的选择原则是：粗加工时以提高生产率为主，同时兼顾经济性和加工成本的考虑;半精加工和精加工时，应同时兼顾切削效率和加工成本的前提下，保证零件的加工质量。值得注意的是，切削用量(主轴转速、切削深度及进给量)是一个有机的整体，只有三者相互适应，达到最合理的匹配值，才能获得最佳的切削用量。其实在竞赛中，很少能像企业那样分粗加工、半精加工、精加工，因为时间有限。很多时候能保证用粗、精加工刀就很不错了。因此，首先要选择好的刀具。现在各学校为了在竞赛中获得好的名次，都不惜花钱购买好的刀具。但是刀具市场很复杂，好坏很难分辨。这就需要相关的专业知识和能力。最好能有机会试用一下，通过实际切削来判别刀具的优劣，结合刀具参数设置切削量。其次，机床性能的影响。好的刀具只是第一步。如果机床性能不高，再好的刀也很难发挥出全部的优势。所以需要平时训练中加强对各类车床性能的了解，知道机床的功率和机床的刚性如何、加工最大转速是多少而不会引起共振。再次，常规参数设置参考：1)确定背吃刀量ap(mm)。背吃刀量的大小主要依据机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚度来决定，在系统刚度允许的情况下，为保证以最少的进给次数去除毛坯的加工余量，根据被加工零件的余量确定分层切削深度，选择较大的背吃刀量。2)确定主轴转速n(r/min)。主轴转速n主要根据刀具允许的切削速度VC(m/min)确定：
n=1000VC/π·d
其中：VC——切削速度;d——零件的直径(mm)。
实际竞赛中，没有时间来计算，只能依靠平时训练的经验来设定。3)进给量的选择。在使用机夹刀时，刀片都会有相应的推荐值。在保证刀具不损坏的前提下，选择尽可能大的进给量。
3 加工精度控制
在竞赛中，相同条件下，需要看谁的加工精度高才能获得高分。因此加工精度直接决定了竞赛的结果。那么怎样控制加工精度呢?第一，严格控制对刀的精度。做过数控车的都知道，对刀是加工前的第一步，也是关键的一步。如果对刀的误差大，在后面使用补偿时会很麻烦。所以一定要认真做好对刀，确保有个好的开始。第二，正确使用量具。使用千分尺测量，一定要准确测量直径，保证尺和工件垂直。在加工前需要校验尺的精度，不能因为尺本身的误差影响工件的精度。测量孔时，一定要很细心，稍微的失误都会导致尺寸偏差加大。有条件的可以使用高精度的量具。如果在竞赛中发现工件因为尺寸问题不能配合时，必须牺牲一个，确保工件能正常装配，否则会影响配合分。
4 竞赛中一些常见问题的处理
由于竞赛时间的限制，很多选手会出现各类问题，处理不当，导致成绩不理想。那么对一些常见问题如何解决?1)机床报警。如果在你之前有人使用过此车床，但是你在加工时却总不能正常运转。那你可以考虑到是否有被修改参数的可能。毕竟这是竞赛，有些人会故意设置一些小动作，以此来影响别人的成绩。虽然现在已经明文规定不允许这样，但是还有人为之。那你最好想办法解决。你可以向主考报告，千万不要自己修改，到时候说不清的。
2)如果加工时刀具不按照正确方向走，可能是有人运行了小程序，让你不能正常加工。遇到这种情况直接关机，重新启动，问题即可解决。
3)切断异响或难切。一方面可能是切断刀装夹过长产生振动。或者是工件太长，会向后让刀。只要用顶尖顶住工件，就可正常切断了。还有可能是因为刀尖和工件中心差太大，也会出现难切断，需要重新装刀。
4)机床本身误差大，导致工件精度不达标。遇到这种情况只能要求换机床。如果实在没有换的，那你自认倒霉。不是没有办法的，可以尽可能减小误差。最好不用循环程序一次加工很多部分，可以分小段加工。最好一个台阶一个台阶加工，每次的误差可以调控。这样就能避免一次加工多个尺寸公差不合格的问题。这个方法很多人都在使用。