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1、现代加工实验技术课程实验指导书广西大学机械工程学院编制2005.10目 录目 录1实验一 基于CAPP的犁刀变速齿轮箱体工艺规程设计3一、目的与要求3二、实验准备3三、上机步骤3基于CAPP的犁刀变速齿轮箱体工艺规程设计实验报告11实验二 典型刀具选用、测量、性能评价13一、目的与要求13二、实验装备13三、车刀量角仪的结构与使用方法13四、实验内容与步骤15车刀角度的测量实验报告17实验三 典型夹具组合与应用19一、目的与要求19二、组合夹具组装原理与实验方法步骤19三、实际使用并作性能评估20实验四 步进电机的驱动控制21一实验目的和要求21二基本原理和方法21三实验步骤23四实验报告要求
2、24实验五 典型零件的数控编程及虚拟加工仿真25一、实验目的与要求25二、实验设备简介25三、实验内容及步骤25四、完成实验报告27实验六 实际加工零件28一、实验目的与要求28二、实验设备简介28三、实验内容及步骤29实验七 切削力的测定及经验公式的建立31一、目的与要求31二、测量原理与实验方法31三、实验数据的处理与经验公式的建立35切削力的测定及经验公式的建立实验报告38实验八 切削过程中振动信号的测定42一、目的与要求42二、测量原理与实验方法42三、实验数据的处理44切削过程振动信号的测定实验报告45实验九 加工过程误差的统计分析48一实验目的和要求48二基本原理和方法48三实验步
3、骤51实验十 丝杠运动误差的数据补偿55一实验目的和要求55二基本原理和方法55三实验步骤55四实验报告要求56实验十一 评价加工工艺的合理性57一、目的与要求57二、评价零件加工质量的实验方法57三、综合评价零件加工工艺对保证加工质量的合理性结论57实验一 基于CAPP的犁刀变速齿轮箱体工艺规程设计一、目的与要求1、了解机械加工工艺规程的制定方法，熟悉编制加工工艺的一般流程。2、掌握开目CAPP系统编制工艺过程卡、工序卡、绘制零件加工工序图的方法。3、通过实例的学习，能够熟练使用开目CAPP系统进行零件的工艺规程设计，上交实验报告及零件的工艺规程设计文件各一份。二、实验准备1、复习教材有关机
4、械加工工艺规程制定方法及编制加工工艺一般流程等内容。2、根据犁刀变速齿轮箱体零件图，设计其工艺规程，参考有关手册，计算相关数据及编制工艺路线。表1-1是已经编制好的工艺路线。表1-1 犁刀变速齿轮箱体加工工艺路线工序号工 序 内 容简要说明102030405060708090100110120130140150铸造时效涂底漆粗铣 N 面钻扩铰孔至, 孔口倒角 1 45 , 钻孔粗铣 R 面及 Q 面铣凸台面粗镗孔, 孔口倒角 1 45 精铣 N 面精铰孔 至（工艺要求）精铣 R 面及 Q 面精铰孔钻孔, 扩铰球形孔, 钻4 - M6螺纹底孔, 孔口倒角1 45 , 攻螺纹4 -M6 - 6H锪
5、平面 钻8 -M12螺纹底孔, 孔口倒角 1 45 , 钻铰孔 , 孔口倒角1 45 攻螺纹 8-M12-6H检验入库消除内应力防止生锈先加工基准面留精扩铰余量先加工面后加工孔粗加工结束精加工开始提高工艺基准精度先加工面后加工孔次要表面在后面加工工序分散，平衡节拍其他如零件材料、零件尺寸、工艺设备、工步内容及切削用量等数据可参考示例文件。三、上机步骤1、调入需设计工艺规程的零件图及过程卡进入开目CAPP运行模块，进入开目CAPP运行界面。点文件打开，按文件类型及存放的路径找到该图，双击该图文件名后，弹出图1。例：F:开目CAPP应用实例目录下双击 犁刀变速齿轮箱体.dwg 文件；在对话框中选择
6、：工艺规程设计，点“确认”；在对话框中双击“机加工工艺”，调出“机加工工艺过程卡片”，最后如图2所示。图1 打开所需零件图图2 出现机械加工工艺过程卡片通过按钮“”和“”，我们得到图3所示界面，从中我们可以看到我们导入的图形文件。这里显示的是已经在开目CAPP里重新调整了线型颜色后所得的图形。图3 机械加工工序卡片第0页内容通过界面左边工具栏内“”中“”、“”将所有的图形选中（也可以只选中相应的线），然后点编辑调整颜色，就可以将所选中的图形改为黑色。值得注意的是，AutoCAD图形经转换后得到的图和原图不可能完全一样，会出现某些尺寸标注无法识别的现象，需要用户在开目CAPP中进行手动修改。比如
7、在AutoCAD中标注的形位公差，用户必须利用开目CAPP中的形位公差工具进行重标注。此外，AutoCAD中用“%C”来表示直径“”，同样要在开目CAPP手动修改。2、编写过程卡确定了工艺路线后，我们就可以进行工艺过程卡的编辑。如果零件图是直接利用开目CAPP提供的绘图模块绘制，表格也是利用开目表格定义模块所定义的，那所绘零件的有关信息如产品名称、型号，零件名称等已进入过程卡。但如果是直接导入*.dwg文件，则信息不会自动与过程卡关联，须手动添加。1.填写表头区：点击“”、“”，进入过程卡编辑界面，将光标放在表头区需填写的格内，单击左键，左边库文件栏出现对应的库内容，双击所需项，该内容自动填入
8、过程卡，无对应库的自行输入内容，其操作界面如图4所示。2.填写表中区：点过程卡表中区，光标自动进入第一列的第一格，顺序向右填写，作了库对应的左边库文件自动打开，可在其中选择所需项，双击即可自动添加，如图5所示。3.申请工序卡：将光标放在需作工序卡的工序行内点工序操作申请工序卡，该行的首格变红，表示已为该道工序申请到一张工序卡，如图6所示。图4 填写过程卡表头区图5 填写过程卡表中区图6 申请工序卡工艺过程设计完毕，还可点编辑对已完成的内容进行插入、删除等操作。全部完成后点文件保存，在对话框中输入文件名，再点返回。3、编写工序卡 点击工具栏中“”，切换至工序卡的“0”页，即需编制工艺的零件图。1
9、绘制工序图 点“”进入绘图界面，可用画、尺、组、剖四类工具绘制工序草图，再从图库夹具符号库调取夹具符号。2从零件图中提取轮廓图点“组”中“”外轮廓，作框将所需图形选中，将光标放在基准点处，按“G”键，切换到第一张工序卡。按Alt（）将黄色图缩（放）到所需大小，再用转动键（T：逆时针转15；D：逆时针转90；F：转180）、移动键或鼠标移动到工序卡中合适位置，单击左键，图形生成。再按G键切换到第2、3张工序卡，也可点工具栏右边的下拉按钮，选取所需工序卡号。最后点右键菜单中的重选，光标上的黄色图消失。若用组没有找到外轮廓线，说明没有图形的交点表信息，在“画”工具的界面下按Alt+S重建即可。3从零
10、件图中提取加工面用“组”中合适的选择方式，选中所需加工面（图素），点右键菜单中的拷贝，将光标放在基准点处单击左键。按G键，翻到所需工序卡，选中的图素以黄色线重叠在已有的轮廓图上，单击左键，询问尺寸是否复制，点“是”或“否”，即生成。点右键菜单中的重选界面恢复原状。如复制了尺寸，应在“尺”状态下调整尺寸位置。最终得到如图7所示的工序草图。图7 绘制工序草4填写工序卡内容单击“”切换到表格填写界面，方法与过程卡表中区的填写相同。进入工序编辑界面，将光标放在需填写的格内，单击左键，左边库文件栏出现对应的库内容，双击所需项，该内容自动填入过程卡，无对应库的自行输入内容。单击“”，在对话框中可选取粗糙度
11、、形位公差基准、形位公差等特殊符号。点“”在对话框中可选取特殊字符，标准符号等。点“”可查询工艺参数表，表中列有各种机床的参数及切削用量，供选用。4、浏览工艺文件完成了整个工艺规程设计后，可以利用开目CAPP系统提供的工艺文件浏览器浏览整体效果。犁刀变速齿轮箱体的工艺过程卡及工序卡的浏览效果如图8。图8 使用工艺浏览器浏览5、输出工艺文件在开目CAPP里直接集成了工艺文件的打印输出功能。能够对工艺表格预览，能够以各种比例在各种幅面的打印机或绘图仪上输出，可以有选择地输出工艺卡片或拼图输出。在操作系统的支持下，能够使用各种Windows兼容的打印机和绘图仪。犁刀变速齿轮箱体的工艺过程卡及工序卡的
12、打印预览效果如图9、图10所示。图9 工艺过程卡打印预览图10 工序卡打印预览基于CAPP的犁刀变速齿轮箱体工艺规程设计实验报告专业班级： 姓名： 学号： 成绩： 指导教师： （一） 实验目的（二） 实验环境（软件、硬件及条件）（三）实验过程（四）实验结果（附文件）（五）实验心得思考题1、如果要在本次实验中，在工序60前增加一道工序，则应如何实现？2、在上机实验中发现什么问题，你是如何解决的？实验二 典型刀具选用、测量、性能评价一、目的与要求1、刀具切削部分的角度测量；2、典型刀具的结构组成、各部分的作用；3、典型刀具的选用、性能评价。二、实验装备仪器：车刀量角仪、万能量角器。测量用车刀：45
13、弯头车刀、75偏刀、90偏刀、切断刀。三、车刀量角仪的结构与使用方法车刀量角仪的结构类型有许多种，其构造、使用方法略有不同。我们选择两种有代表性的介绍如下：（一）万能量角器万能量角器是一种通用的角度测量工具，如图5-1所示。直角尺8或直尺12根据需要，用定位螺钉5或11、卡块6或9、制动螺钉7或10装在尺座4上，松开制动螺钉7或10，直角尺8或直尺12可以在卡块6或9内平行移动，当将直角尺8或直尺12调整到适当的位置时，再用制动螺钉7或10将其锁紧。测量角度时，松开制动头3，尺体1连同基尺13可以沿尺座4上的半圆形滑轨转动，把基尺13与构成被测角度的面或线紧密贴合（或相平行、或相垂直），然后将
14、制动头3锁紧，从游标尺2的刻度线上，便可以读出所要测量的角度数值。测量车刀标注角度的方法以外圆车刀为例，说明用万能量角器和车刀量角台测量车刀标注角度的方法。1用万能量角器测量车刀标注角度（1）主偏角Kr的偏量将万能量角器装成如图5-2所示的样子，使车刀的左侧面（主切削刃一侧）紧密地贴合在直尺（或换成直角尺）的尺面上，让基尺和主切削刃在基面上的投影相平行，则游标尺零线所指示的角度数值，就是主偏角Kr的数值。（2）副偏角Kr的测量测完主偏角Kr之后，保持车刀和直尺的相对位置，让基尺和副切削刃在表面上的投影相平行，则游标尺零线所指示的角度数值。就是副偏角的数值（见图5-3）。（3）刃倾角0的测量将万
15、能量角器装成如图5-4所示的样子，把车刀底面紧密地贴合在直尺面上，调整车刀的位置，使基尺处在切削平面（P）内，并和主切削刃紧密贴合，则游标尺零线所指示的角度数值，就是刀倾角0的数值。（4）前角0的测量将万能量角器装成如图5-5所示的样子，把车刀底面紧密地贴合在直尺尺面上，调整车刀的位置，使基尺处在正交平面（Po）内，并通过主切削刃上的选定点，和前刀面紧密贴合，则游标尺零线所指示的角度数值，就是正交平面前角o的数值。（5）后角o的测量将万能量角器线成如图5-6所示的样子，把车刀底面紧密地贴合在直角尺（或换成直尺）的尺面上，调整车刀的位置，使基尺处在正交平面（Po）内，并通过主切削刃上的选定点，和
16、后刀面紧密贴合，则游标尺零线所指示的角度，就是正交平面后角。的数值。用万能量角器测量车刀的标注角度，其角度数值的精确度可以达到分，但由于基尺，直角尺和直尺的尺面较窄，定位不准，再加上是用眼睛观察来判断尺面是否在基面，切削平面和正交平面内，因此可能造成较大的测量误差。（二）回转工作台式车刀量角仪（图57）量角仪由底座1、平台3、立柱7和大小扇形盘6、11、大小指针5、10等零件组成。图57 回转工作台式车刀量角仪 图58 测量主偏角与切削刃斜角1底座 2基线板 3平台 4活动尺 5、10大小指针 6、11扇形盘 7立柱8螺母 9松紧螺母底座1呈圆盘形，平台3可绕底座中心转动，底座外缘左、右各向有
17、刻度100。当基线板2对准圆盘刻线0时，活动尺4侧边与指针5下端的测量板平面垂直。测量板5上有三个测量刃口A、B、C，其所在平面即为测量车刀角度时的测量平面。当小指针10、大指针5均指向0时，刃口A与平台平面平行，B、C与平台平面垂直。测量车刀主偏角时，先将车刀放在平台上并紧靠活动尺。然后转动平台，使主切削刃与测量板平面贴合，则板2上的基线指出的刻线即为r角值，如图5-8所示。同理测副偏角时，除应使副切削刃与测量板平面贴合外，其他方法与测主偏角类似。若转动螺母8调节扇形盘高度，并转动指针5，使刃口A与主切削刃吻合，如图58所示，此时平台顶面即为车刀标注坐标系基面。测量板与切削刃贴合又垂直于平台
18、顶面，相当于主切削平面。因此指针转动角度就是切削平面中度量的切削刃与基面间夹角s。同理，刃口A与副切削刃吻合，可测出副刃斜角s。图59 测量前角如图59所示，若转动平台，使车刀正交平面方位平行于测量板平面。此时调整测量板高度与转角，当刃口A与正交平面中前面吻合时，指针转动角度即为前角o 。调整测量板，使刃口C与正交平面中后面吻合，指针转动角度即为后角o 。同理，若转动平台，使测量板5分别处于平行于假定工作平面Pf方位、背平面Pp方位，副切削刃正交平面P。等方位时，刃口A与前面吻合，可测得前角f、p、o。刃口C与后面吻合时，可测得后角n。用车刀量角仪测量法平面前后角时，先松动螺母9，依刃倾角的正
19、或负方向、逆或顺时针转动大刻度盘，使测量板处于垂直于主切削刃方位即法平面方位，然后再锁紧螺母9，转动的刃倾角通过小指针在小扇形盘的刻度上指示。再使刃口A与前面吻合，便可测得法前角n，使刃口C与后刀面吻合可测得法后角n。四、实验内容与步骤实验前应熟悉车刀量角仪结构与使用方法。找到各刻度盘的零位以及各活动部件调整锁紧元件。欲测量某一车刀角度时，首先应规定一个假定走刀方向，即先要辩明车刀的主、副切削刃，前、后刀面，以确定需要测量角度的位置。然后将车刀放在转盘上，左或右测面靠在转盘上的一个垂直面。测量角度的顺序通常宜先测偏角，再测刃倾角，继而测前、后角。这样调整方便，也可提高工作效率。即测量次序为：主
20、切削刃：rso0。副切削刃：rsoo。实验过程中要爱护仪器。防止车刀与刻度盘、测量片刃口碰撞。实验完成后应将量角仪复位，并擦干净。具体实验要求与步骤如下：1、测量75、90外圆车刀、45弯头车刀及切断刀主副切削刃正交平面参考系中的基本角度。记录所测得角度值，注意刃倾角的正负方向。2、测45弯头车刀或75尖头外圆车刀背平面和假定工作平面参考系中的前、后角及副切削刃正交平面前角。记录所测得的角度值，并用测得正交平面参考系角度值与换算的、进行校验。3、测量大刃倾角车刀正交平面前角、主偏角及法平面前角。记录所测得角度值，并与用公式换算出的数值进行校验。4、整理实验报告。车刀角度的测量实验报告专业班级：
21、 姓名： 学号： 成绩： 指导教师： 编写实验报告书的要求与方法实验报告内容应包括：记录所测车刀的名称，记录测得角度的数值，画出所测车刀简图，正确标注正交平面、法平面、背平面和假定工作平面参考系的角度并进行刀具角度换算校验。实验报告的格式要求：测得的角度值用列表形式表达，表下附角度换算校验公式及。车刀简图应大致以1：1比例绘制，图线应符合投影响关系，并将所测角度值标注在图中。最后分析测量、计算结果，回答思考问题。（一） 实验用量具仪和工具（二） 实验数据记录车刀编号车刀名称刀杆尺寸BH(mmmm)前角。后角。主偏角Kr副偏角Kr刃倾角。副后角。正交平面参考系的基本角度（单位：度）（三）绘制车刀
22、标注角度图（四）实验思考题与结果分析（1）法剖面的前角和正交剖面的前角数值相等吗？（2）正交剖面的前角、背平面的前角和假定工作平面的前角在测量时有何区别？（3）切断刀的主、副切削刃和主、副偏角有何特点？（4）分析实验产生的误差及其原因。（5）如何正确选用刀具？对所选用刀具进行性能评价。实验三 典型夹具组合与应用一、目的与要求1、了解组合夹具的结构特点及应用范围。2、了解夹具定位原理和夹紧基本准则。3、掌握组合夹具组装原理与方法步骤。二、组合夹具组装原理与实验方法步骤1、组合夹具组装原理：组合夹具是在夹具零部件标准化、通用化、条列化的基础上起来的一种新型的工艺装备。它是由一整套预先制造好的各种不
23、同形状、不同规格尺寸、具有互换性和高耐磨性的标准元件与合件组装而成的积木式夹具。利用这些元件，根据被加工工件的工艺要求，在较短的时间内就可以组装成满足各种工件的车、铣、刨、磨、钻、镗、装配、检验等各种类型的夹具。在工件加工完毕之后，夹具又可以方便地拆成单个元件保存，待下次组装新的夹具时使用。生产实践表面，组合夹具最造于产品变化较大的定品种，单件，中小批量生产及新产品试制法。使用组合夹具，对于提高经济效益、促进工业发展和生产技术进步有着积极的作用。2、组合夹具组装实验方法步骤：（1）组装实验方法：组装实验工作就是把分散的组合夹具元件及合件，按照实验给定的工件的加工工序的技术要求，根据夹具定位原理
24、和夹紧基本准则进行分析确定夹具的定位和夹紧方案，并按一定的步骤组装成加工用的夹具。组装实验过程同设计制造专用夹具的过程相似。差别在于制造专用夹具要先有设计图底，而组装组合夹具实验只要实验人员学生头脑里设想夹具结构，马上就可以用现成的组合夹具元件把它组装出来。（2）组装实验步骤：熟悉技术资料：组装前，必须熟悉工件的图底资料，了解工件的加工技术要求及其形状、尺寸、材料和其他技术条件。熟悉工件的加工工艺和改用的机床、刀具片。在熟悉资料时，对照工件实物，以便于弄清工件的形状，能正确选择定位、夹紧及工件的装卸方法等。确定组装方案：在熟悉资料的同时，就可心按工件定位原理和夹紧基本准则，逐步确定出工件的定位
25、面及其夹昆部位，并选择出所需要的基础件、支承件、定位件、夹紧件等。同时，要考虑保证尺寸精度和夹具刚性的措施，初步设想出夹具的结构形成。试装：试装就是按照设想的夹具结构摆出一个“样子”。这时，各元件之间暂先不坚固，以便于对有些主要元件的精度进行测量和挑选。试装的目的是全面检查夹具的结构方案是否合理，从而对初步设想的组装方案进行修改和补充，确保组装后的夹具正确合理，避免正式组装时造成大的返工。连接、调整和固定：经试装肯定了夹具的结构方案后，即可进行连接和调整工作。首先擦净元件，装上定位键，然后以由下至上，由内到外的顺序把夹具上各元件用螺钉和螺母连接起来。在连接的同时，要进行有关尺寸的调整。调整的要
26、点是正确地选择测量基准面，合理使用量具，准确地测定各元件向的相关尺寸。夹具上的尺寸公差一般取工件图上相应尺寸公差的。调整好的夹具元件应及时紧固。组合夹具的尺寸调整十分重要，调整的精度直接影响工件的加工精度，所占的实验工作量也较大。检查：夹具元件全部坚固后，要仔细而全面地进行检查，检查内容除包括试装中的内容外，还要检查零星元件是否配齐（如铅套等）。以上是组装实验工作的全部过程。这一过程在组装各种不同夹具时，有时几个步骤可同时进行。三、实际使用并作性能评估1、组装的组合夹具能否保证工件该道工序的加工精度，使加工质量稳定。2、组装的组合夹具是否结构简单、紧凑，轻巧灵活、且有较大的刚度实验四 步进电机
27、的驱动控制一实验目的和要求通过本实验掌握运用系统平台提供的底层控制函数进行步进电机的驱动控制方法。1）熟悉系统平台提供的底层控制函数；2）了解和学习使用底层控制函数编程对试验平台进行操作，控制驱动电机和补偿电机单独和同时的前进、后退和停止，电机速度的设定以及电机转动步数的设定。二基本原理和方法试验平台提供了底层控制函数动态链接库Lowlevel.dll，Lowlevel.lib，用户只需要按照对动态链接库函数的使用方法就可实现对步进电机的驱动控制。1步进电机驱动控制功能函数系统平台方向定义：为了更好的实现对步进电机的驱动控制，必须对试验平台规定一个统一的方向。试验平台对驱动电机和补偿电机的正向
28、定义为：当驱动电机或补偿电机分别单独运动时，其产生的效果是使滑动工作台远离驱动电机模块(驱动电机模块固定在底板上)。功能函数中用到的参数定义: AT2 驱动电机； AT3 补偿电机。 1) 函数：void motor_a_plus_func(unsigned char AT_num)功能：驱动电机或者补偿电机反向连续运转。参数：unsigned char AT_num:AT2或AT3。2) 函数：void motor_a_step_func(unsigned char AT_num,int step)功能：驱动电机或者补偿电机反向运转step步，每步走0.9度。参数：unsigned char
29、 AT_num:AT2或AT3。 int step: 驱动电机或者补偿电机反向运转的步数，范围：12553) 函数：void motor_plus_func(unsigned char AT_num)功能：驱动电机或者补偿电机正向连续运转。参数：unsigned char AT_num:AT2或AT3。4) 函数：void motor_speed_func(unsigned char AT_num,float speed)功能：设定驱动电机或者补偿电机运转速度。参数：unsigned char AT_num:AT2或AT3。 float speed: 给驱动电机或者补偿电机发送的脉冲数/秒，范
30、围：1325005) 函数： void motor_step_func(unsigned char AT_num,int step)功能：驱动电机或者补偿电机正向运转step步，每步走0.9度。参数：unsigned char AT_num:AT2或AT3。 int step: 驱动电机或者补偿电机正向运转的步数，范围：12556) 函数： void motor_stop_func(unsigned char AT_num)功能：驱动电机或者补偿电机停止运转。参数：unsigned char AT_num:AT2或AT3。7) 函数：void rotate_back_x_sec(int x_s
31、ec)功能：驱动电机反向旋转x_sec圈。参数：int x_sec：圈数。8) 函数：void rotate_fore_x_sec(int x_sec)功能：驱动电机正向旋转 x_sec圈。参数：int x_sec：圈数。2动态链接库的使用动态链接库是指由用户自己开发的，可以被最终用户（包括用户本人和其他使用该模块的人）使用的具有某一特定功能的函数和类的集合。动态链接库的主体文件包括两个：*.dll和*.lib文件，其中dll文件包括函数或者类的实现内容等信息；lib文件包含了调用的函数在动态链接库中的位置等引用信息。一般情况下，上述两个文件需要放在使用动态链接库的应用程序能够知道的约定地方，
32、这样，应用程序才能通知编译器和连接器找到正确的资源。一般情况下，dll文件放在应用程序的执行文件所在目录下，lib文件则放在与应用程序的源码在同一个目录中。试验平台所提供的底层控制函数动态链接库Lowlevel是一个常规型动态链接库，链接dll到可执行程序有两种方式：隐式链接和显示链接。以下只介绍隐式链接方法，显示链接方法可参考有关资料。隐式链接时，使用动态链接库的可执行程序链接dll到导入库（.lib文件）中，当加载使用dll的可执行程序时，操作系统为了隐式链接dll，可执行程序需要从dll提供者获取以下内容： 包含导出函数（或C+类）声明的头文件(.h文件)； 导入库(.lib文件)； 实
33、际的dll（dll文件）。可执行程序的每个使用导出函数的源文件中还需要用#include语句包含含有导出函数（或C+类）声明的头文件（.h）。建立可执行程序时，必须与导入库文件链接。如果是在Visual C+集成环境下，可选择Project-Add to Project-Files. 菜单，在弹出的文件对话框中选择*.lib 文件，将 *.lib文件添加到工程中。三实验步骤1构建本实验的测控试验平台。按照表0-1选择相应的功能模块重组本实验的测控试验平台，重构后的实验平台与图0-9中误差补偿实验平台比较，缺少尾顶尖模块，其余重构形状相同。2在Win98或Win2000桌面上(或开始菜单的“程序
34、”内),打开KSPT图标，进入试验平台主服务台。主服务台的工具栏中有十一个按钮分别代表十一个实验模块。选择“电机驱动”按钮进入实验一“步进电机的驱动控制”用户界面，也可从下拉菜单“选择实验”中选择进入实验界面。实验一实验界面如图1-1所示。3实验一工具条中列出了各个子实验项目内容： 前进、后退：控制步进电机的前进和后退； 快、慢：控制步进电机速度的快慢； 转动步数：控制步进电机转动步数； 退出：退出应用程序。 图1-1 步进电机驱动控制实验用户界面点击每一项子实验，均可弹出一应用工具条，工具条各项功能如下： 要求：指出本实验的目的与要求； 函数：指出本实验中需要用到的关键底层函数； 解释：是对
35、所用底层函数的参数与功能的说明；调用：指出如何在用户所编程序中调用这些底层函数。4编程下面以vc6.0开发环境为例，具体示例编程步骤如下：1) 假定用户准备创建一个名为test的工程文件，利用Visual C+6.0提供的开发环境创建一个工程，工程文件名test，创建方式可选择win32控制台或MFC方式。将系统提供的动态链接库文件Lowlevel.dll 、Lowlevel.lib 及对动态链接库函数声明的头文件 exp.h文件拷到工程exp1的目录里面。2) 在使用动态链接库的工程exp1中，选择 Project-Add to Project-Files. 菜单，在弹出的文件对话框中选择
36、Lowlevel.lib 及 exp.h 文件，将 Lowlevel.lib、exp.h 文件添加到工程中。3) 在 exp1.cpp 文件头部用 #include 语句添加系统提供的对动态链接库函数声明的头文件 exp.h。 #include exp.h 4) 如果exp1 工程文件是用 win32 Console Application 开发的，则必须在exp1.cpp 的第一句语句中添加： #include 如果是用 MFC AppWizardexe创建的，则不必添加该语句。5) 用户在 exp1.cpp 文件中按照 C+ 语言语法规则编程，调用步进电机的驱动控制函数。6) 在主菜单中选
37、择 Build-Set Active Configuration. 中选中 Win32 Release,，对工程进行编译链接，底层控制函数必须在Release版本下方能执行。7) 将系统提供的 winio 目录下的动态链接库文件 winio.dll, winio.vxd and winio.sys拷贝到工程 exp1 的 Release 目录下。8) 将系统提供的 SystemTime 目录下的动态链接库文件 winmm.dll, winmm.lib 文件拷贝到工程 exp1 的 Release 目录下。9) 调试、运行工程文件exp1。四实验报告要求打印关键程序源代码，如果是采用win32控
38、制台方式，则打印main()函数所在源程序，如果是采用MFC方式，则打印包含调用底层控制函数所在的源程序。实验五 典型零件的数控编程及虚拟加工仿真一、实验目的与要求1 了解CIMATRON NC编程思路。2 学会如何进行零件加工工艺的分析，如何选择加工工序等。3 掌握CIMATRON NC编程方法。4 掌握CIMATRON NC编程仿真方法。二、实验设备简介Cimatron E 6.0 软件，60台电脑硬件要求：Cimatron E软件的正常运行对计算机系统有一定要求，硬件的最低配置为Pentium IV 17GHz，内存512MB，显示卡必须支持OpenGL 3D(64MB)，可用硬盘空间1
39、GB，三键鼠标。三、实验内容及步骤1、输入模型Cimatron E 的文件格式是专用的ELT文件，如果是通过其他软件的造型所获得的数据文件，则需要进行转换。操作：在主菜单中选择“文件”“输入”“从文件”命令，系统即可打开Import（数据输入）对话框。2、调入模型 是将一个完成的CAD零件模型调入到CAM加工环境，然后进行程序编制。操作：单击屏幕左侧编程向导栏中的“调入模型”图标提示：加载文档后，需要指定模型的放置位置和旋转角度。3、定义刀具即定义一些加工中心必须使用到的刀具。操作：单击“创建刀具”图标弹出“刀具与卡头”对话框，定义所需刀具。提示：可以忽略刀具设定，事后一边编制程序，一边定义或
40、新增刀具4、新建刀路轨迹 新建刀路轨迹用于建立一个新的刀路轨迹。一个刀路轨迹可以包含一个或多个加工工步程序，也就是说刀路轨迹其实相当于一个加工程序文件夹。操作：单击“创建刀路”图标弹出“创建刀路轨迹”对话框，定义刀路。5、创建零件零件是加工中用来表示理想情况下的最终产品，它将在后面的检验中被用来进行零件的实际加工结果和理想状态的比较。操作：单击“创建零件”图标弹出“零件”对话框，建立零件。提示：零件并非一定要建立，当有建立零件时，可以进行快速验证与分析切削预留量。一般情况下可能都不需要创建零件。6、创建毛坯毛坯是用来作为路径切削仿真的参考毛坯。操作：单击“创建毛坯”图标弹出“初始毛坯”对话框，
41、定义毛坯。7、创建程序 创建程序是CAM的核心操作内容，生成加工程序以及对加工程序各种参数的设置都在这一步骤内完成。 操作：单击“创建程序”图标“编程向导栏”变为“程序向导栏”引导用户进行程序的编制。该过程包括：（1）选择工艺是指选择加工的刀轨形式。“工艺”对话框包括主选项有： A、体积铣 体积铣：一般可以称挖槽加工或口袋加工，它可以移除封闭轮廓内的材料，也可以通过轮廓与轮廓之间的嵌套关系，去除要加工的部分，通常作为粗加工。 B、曲面铣 曲面铣是一种精加工的加工方式，它生成的刀具路径仅在加工零件表面。其加工对象是曲面，可以由轮廓限制加工范围C、局部精细加工局部精细加工也称清角加工，沿着零件曲面
42、的凹角和凹谷生成刀路轨迹。这种加工方法能查找零件全面刀具路径中刀具没有到达的加工区域。（2）、选择刀具（前面已介绍） 注意：创建刀具后，一定要先单击“应用”按钮，再进行下一步操作。（3）、选择加工对象 常见的加工对象包括边界、零件曲面、检查曲面等（4）、设置刀路参数 刀路参数用于设置生成的刀具路径的各种细节参数，包括切削加工后的表面质量、加工效率、刀具寿命、程序的安全性等。不同的加工方式其刀路参数表的选项将有所不同。（5）、设置机床参数设置机床的主轴转速、进给率等各项参数。（6）、保存程序 完成机床参数设置后，即完成了一个程序生成的所有参数的设置，可以退出向导。退出向导有两种方式：（1）保存并
43、关闭 （2）保存并计算8、执行程序单击编程向导栏的“执行程序”图标在“执行程序”对话框中选择需要执行的程序或整个刀路轨迹。9、仿真模拟单击“仿真模拟”图标弹出“模拟检验”对话框单击“确定”进入“Cimatron Simulator” 窗口开始模拟。10、 后置处理单击“后置处理”图标弹出“后置处理”对话框单击“确定”注意：目标文件存放位置后置处理完成后，系统产生一个程序文件*.demo（用记事本打开）四、完成实验报告提交一份不少于6000字数的实验报告并附该报告电子版；实验报告应包含以下几方面内容：1、 用PRO/E造型好的零件图。2、 零件加工工艺的分析及加工工序的选择。3、 CIMATRON 加工编程过程图。4、 CIMATRON 加工仿真图。5、 CIMATRON 后置处理文件（*.demo）6、 实验过程发现的技术问题、所作的研究分析及对策。实验体会（收获等）。实验六 实际加工零件一、实验目的与要求1了解实验中采用的刀具的类型、规格及选用原则，掌握对所用刀具进行编号、刀具长度补偿的方法。2 得如何确定切削参数及其选择的原则。3 了解下刀方式、刀具进给运动方式、退刀方式等。4 弄清G、M、S、T、F代码的含义。5 了解机床坐标系、工件坐标系和相对坐标系的定义及其相互关系，懂得如何确定
