數(shù)控加工教程 第五章課件

1、 第五章車削加工2005年12月1日PROE數(shù)控加工講稿5.1 車削加工基礎(chǔ) 數(shù)控車床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)體零件，它主要由床身、主軸箱、刀架、進(jìn)給系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、數(shù)控柜、操作面板和顯示控制器等組成。在進(jìn)行車削加工時(shí)，首先要根據(jù)零件圖和技術(shù)要求制定出合理的加工工藝方案，然后再根據(jù)工藝方案進(jìn)行編程和加工。在車削加工時(shí)一般遵循以下五方面的內(nèi)容 ：先粗后精 先近后遠(yuǎn) 內(nèi)外交叉 刀具集中基面先行5.1 車削加工基礎(chǔ)在制定路線時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循刀具空行程路線最短和刀具切削路線最短的原則進(jìn)行，同時(shí)應(yīng)考慮刀具的切入和切出路線。數(shù)控車床坐標(biāo)系統(tǒng) ：數(shù)控車床坐標(biāo)統(tǒng)由機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)和工件坐標(biāo)系統(tǒng)組成。數(shù)控車床坐標(biāo)系：其

2、原點(diǎn)在車床主軸端頭（或卡盤(pán)）的中心，沿軸心方向?yàn)閆軸的正方向。X軸在水平面上，與Z軸垂直，正向?yàn)榈都茈x開(kāi)主軸軸線的方向。工件坐標(biāo)系：在編程時(shí)使用的坐標(biāo)系，又稱為編程坐標(biāo)系。其零點(diǎn)就是工件原點(diǎn)。數(shù)控車床編程特點(diǎn) ：在編程過(guò)程中可以采用絕對(duì)值編程，也可以采用增量值編程，還可以結(jié)合二者進(jìn)行混合編程。具備不同形式的固定循環(huán)功能，可以進(jìn)行多次重復(fù)循環(huán)切削。 5.1 車削加工基礎(chǔ)數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)中刀具具有自動(dòng)補(bǔ)償功能，在編程時(shí)無(wú)需更改加工程序。數(shù)控車床的編程有直徑和半徑兩種方法。 數(shù)控車床編程常用指令 ：見(jiàn)表5-1。5.2 車削加工方法設(shè)置加工方式設(shè)置：機(jī)床設(shè)置好后在【加工】菜單中選擇【NC序列】選項(xiàng)，

3、將會(huì)彈出如圖5-1所示的【輔助加工】菜單，此菜單包含了車削加工中的所有加工方式 ?！緟^(qū)域】：用于車削用戶所指定的區(qū)域?！据喞浚褐饕糜谲囅骰剞D(zhuǎn)體零件的外形輪廓。【凹槽】：用于對(duì)回轉(zhuǎn)體零件的凹槽部位進(jìn)行車削。【螺紋】：用于車削內(nèi)螺紋或外螺紋?！究准庸ぁ浚河糜谲囅骷庸た?。 5.3.1 加工方法設(shè)置加工參數(shù)介紹：【CUT_FEED】：用于設(shè)置切削運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給速度?！静介L(zhǎng)深度】：在切割過(guò)程中，每一走刀的遞增深度 ?！綪ROF_STOCK_ALLOW】：粗切削后為精加工切削所留下的坯件量，此值必須小于或等于【允許未加工毛坯】的值?！驹试S未加工毛坯】: 用于設(shè)置未加工毛坯預(yù)留量?！綵_STOCK_ALLO

4、W】：用于設(shè)置Z方向加工毛坯的余留量，從而可以在工件直徑和表面上留下不同的毛坯的余留量?！窘K止過(guò)調(diào)量】：用于設(shè)置刀具切削運(yùn)動(dòng)端點(diǎn)的超程距離?！緬呙桀愋汀浚河糜谠O(shè)置刀具運(yùn)動(dòng)的類型和刀具掃描多步輪廓的方式 。【ROUGH_OPTION】：用于設(shè)置區(qū)域中是否要對(duì)輪廓進(jìn)行車削?！厩懈罘较颉浚河糜谥付ǖ毒哌\(yùn)動(dòng)切割工件的方向。【跨度調(diào)整】：用于調(diào)整步長(zhǎng)深度。【轉(zhuǎn)角_停止_類型】：用于設(shè)置在凸拐角處刀具的走刀方式?！据敵鳇c(diǎn)】：從刀具上選擇一點(diǎn)，作為CL數(shù)據(jù)輸出的控制點(diǎn)。【最小步長(zhǎng)深度】：根據(jù)參考模型，控制如何加工中間零件的直徑?！窘K止步長(zhǎng)深度】：用于設(shè)置步長(zhǎng)深度和終止步長(zhǎng)深度間的插值步距值。【公差】：用于設(shè)

5、置加工模型的公差。 5.3.2 加工實(shí)例本例加工模型和加工結(jié)果如圖5-2所示。新建制造名為“Area_turning”的制造文件，并選用【mmns_mfg_nc】單位制 。打開(kāi)附盤(pán)文件“X：chapter05prt區(qū)域車削 Area_turning.prt”，并將其作為參考模型。 5.3.3 練習(xí)題繼續(xù)用區(qū)域車削加工方法切除圖5-4中的端面剩余材料，加工過(guò)程如圖5-5所示。5.4 輪廓車削 在車削加工中，輪廓加工主要用于車削回轉(zhuǎn)體零件的外形輪廓。在加工中需要通過(guò)【定制】對(duì)話框指定加工零件的外形輪廓，刀具將沿著指定的輪廓一次走刀完成所有輪廓的加工。 5.4.1 加工方法設(shè)置加工參數(shù)介紹【CUT_

6、FEED】：用于設(shè)置切削運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給速度?！驹试S毛坯】: 用于設(shè)置加工毛坯的預(yù)留量?！綵_STOCK_ALLOW】：用于設(shè)置Z方向加工毛坯的余留量，從而可以在工件直徑和表面上留下不同的毛坯的余留量?！厩懈罘较颉浚河糜谥付ǖ毒哌\(yùn)動(dòng)切割工件的方向?！緲?biāo)準(zhǔn)】：車刀切割工件的方向與設(shè)置的方向一致?！痉崔D(zhuǎn)】：車刀切割工件的方向與設(shè)置的方向相反?！維PINDLE_SPEED】：用于設(shè)置機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速，單位為mm/min?！綜OOLANT_OPTION】：用于設(shè)置加工中的切削液或冷卻液的方式?！镜毒叨ㄏ颉浚河糜谠O(shè)置車削刀具相對(duì)于Z軸的方向?！静迦虢恰浚涸O(shè)置刀具切入工件時(shí)的切入角。【拉伸角】：設(shè)置刀具離開(kāi)工件時(shí)

7、的切出角 ?！続PPROACH_DISTANCE】：用于設(shè)置刀具開(kāi)始直線插補(bǔ)時(shí)，刀具離工件的距離?！就说禵距離】：用于設(shè)置退刀安全距離。定制刀具路線5.4.2 加工實(shí)例使用拉伸的方式創(chuàng)建一個(gè)直徑為19mm，長(zhǎng)度為78mm的圓棒，將其作為工件。選擇工作機(jī)床為車床，并其設(shè)置適當(dāng)?shù)牡毒邊?shù)。設(shè)置機(jī)床坐標(biāo)系。選擇加工方式為輪廓，并設(shè)置適當(dāng)?shù)募庸?shù)。定制刀具路徑。演示刀具路徑如圖5-7所示。切除多余材料，保存加工結(jié)果。5.4.3 練習(xí)題用輪廓車削的方法對(duì)圖5-8所示的傳動(dòng)軸進(jìn)行加工 ，加工過(guò)程如圖5-9所示。5.5.1 加工方法設(shè)置加工參數(shù)介紹【CUT_FEED】：用于設(shè)置切削運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給速度。【跨度】

8、：用于設(shè)置兩相鄰切口間的距離?！綪ROF_STOCK_ALLOW】：粗切削后為精加工切削所留下的坯件量，此值必須小于或等于【允許未加工毛坯】的值?！驹试S未加工毛坯】: 用于設(shè)置未加工毛坯余留量?！綵_STOCK_ALLOW】：用于設(shè)置Z方向加工毛坯的余留量，從而可以在工件直徑和表面上留下不同的毛坯的余留量。【掃描類型】：用于指定刀具是從中間向凹槽兩側(cè)切削，還是從一側(cè)向另一側(cè)進(jìn)行切削。【ROUGH_OPTION】：用于設(shè)置區(qū)域中是否要對(duì)輪廓進(jìn)行車削?！厩懈罘较颉浚河糜谥付ǖ毒哌\(yùn)動(dòng)切割工件的方向。 【坡口終止類型】：為凹槽NC序列的輪廓指定中間退刀?！維PINDLE_SPEED】：用于設(shè)置機(jī)床主軸

9、的轉(zhuǎn)速，單位為mm/min?！綜OOLANT_OPTION】：用于設(shè)置加工中的切削液或冷卻液的方式。【間隙_距離】：用于設(shè)置刀具高出工件曲面的距離。 5.5.1 加工方法設(shè)置【輸出點(diǎn)】：從刀具上選擇一點(diǎn)，作為CL數(shù)據(jù)輸出的控制點(diǎn)。也就是刀具切割工件的點(diǎn)。 【公差】：用于設(shè)置加工模型的公差?！緜?cè)壁偏距】：在凹槽車削中控制輪廓通路的中間退刀點(diǎn)?！旧羁准庸ど疃取浚簽榘疾圮囅鞯拿恳煌吩O(shè)置遞增深度。 【深_槽_選項(xiàng)】：用于設(shè)置深凹槽的加工方式?！纠炀嚯x】：用于設(shè)置拉出移動(dòng)的長(zhǎng)度?！救说睹嫔疃取浚河糜谠O(shè)定凹槽破斷循環(huán)的全部回縮距離。 【退刀距離】：用于設(shè)置刀具的退刀距離。 定制走刀路線：在凹槽加工中

10、，車削輪廓一般通過(guò)草繪方式來(lái)定制，刀具會(huì)根據(jù)所定制的凹槽輪廓，通過(guò)垂直于Z軸的方向進(jìn)行加工，兩相鄰切口間的距離通過(guò)【跨度】參數(shù)來(lái)決定。 5.5.2 加工實(shí)例本例加工模型和加工結(jié)果如圖5-10所示。新建制造名為“Groove_turning”的制造文件，并選用【mmns_mfg_nc】單位制 。打開(kāi)附盤(pán)文件“X：chapter05prt凹槽車削 Groove_turning.prt”，并將其作為參考模型。5.5.2 加工實(shí)例打開(kāi)附盤(pán)文件“X：chapter05prt凹槽車削 Groove_workpiece.prt”，將其作為工件，并與參考模型裝配在一起作為制造模型。選擇工作機(jī)床為車床，并設(shè)置機(jī)

11、床坐標(biāo)系。選擇加工方式為凹槽，設(shè)置適當(dāng)?shù)牡毒邊?shù)。設(shè)置適當(dāng)?shù)募庸?shù)。用草繪的方式定制刀具路徑。演示刀具路徑并進(jìn)行加工仿真，如圖5-11所示。切除多余材料，保存加工結(jié)果。5.5.3 練習(xí)題繼續(xù)用凹槽加工的方法切除工件中的另一個(gè)槽，加工過(guò)程如圖5-12所示。5.6 螺紋車削螺紋車削可以用于加工內(nèi)螺紋和外螺紋，也可以用于加工盲螺紋和貫通螺紋。在加工時(shí)，如果是內(nèi)螺紋，則需要通過(guò)草繪或者選取的方式定義螺紋的內(nèi)徑輪廓；如果是外螺紋，需要定義螺紋的外徑輪廓。此NC序列不從屏幕上的工件切除任何材料，但是它會(huì)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)牡毒哕壽E。加工時(shí)如果螺紋牙型深度較深，螺距較大時(shí)，可分?jǐn)?shù)次進(jìn)給，每次進(jìn)給背吃刀量用螺紋深度減

12、精加工背吃刀量所得的差按遞減規(guī)律分配。 5.6.1 加工方法設(shè)置加工方式設(shè)置：在【輔助加工】菜單中選擇【加工】、】【螺紋】和【完成】選項(xiàng)，將會(huì)彈出如圖5-13所示的【螺紋類型】菜單。在該菜單中的【均勻】、【Acme類型】、【Buttress類型】、【一般】四個(gè)選項(xiàng)用于選擇加工螺紋類型；【外側(cè)】、【內(nèi)部】、【表面】三個(gè)選項(xiàng)用于選擇加工螺紋的方向；【ISO】、【AI宏】?jī)蓚€(gè)選項(xiàng)用于選擇后期處理后生成NC代碼的類型。在加工參數(shù)設(shè)置完成后將會(huì)彈出如圖5-14所示的【車削加工輪廓】菜單，用于定義加工螺紋的輪廓。如果是外螺紋，需要定義螺紋的大徑輪廓；如果是內(nèi)螺紋，需要定義螺紋的小徑輪廓。 5.6.2 加工實(shí)例本例加工模型和加工過(guò)程如圖5-15所示。新建制造名為“Thread_turning”的制造文件，并選用【mmns_mfg_nc】單位制 。打開(kāi)附盤(pán)文件“X：chapter05prt螺紋車削 Thread_turni