數(shù)控車床編程和操作全_第1頁(yè)
數(shù)控車床編程和操作全_第2頁(yè)
數(shù)控車床編程和操作全_第3頁(yè)
數(shù)控車床編程和操作全_第4頁(yè)
數(shù)控車床編程和操作全_第5頁(yè)
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數(shù)控車床編程和操作全2023/4/21第1頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六一、數(shù)控車床的加工對(duì)象及加工特點(diǎn)(1)高難度加工成型面零件、非標(biāo)準(zhǔn)螺距(或?qū)С?、變螺距、等螺距與變螺距或圓柱與圓錐螺旋面之間作平滑過(guò)渡的螺旋零件都可在數(shù)控車床上加工。圖4—1特殊內(nèi)表面零件示例第2頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(2)高精度零件加工零件的精度要求主要指尺寸、形狀、位置和表面等精度要求,其中的表面精度主要指表面粗糙度。復(fù)印機(jī)中的回轉(zhuǎn)鼓、錄像機(jī)上的磁頭及激光打印機(jī)上的多面反射體等超精零件,幾何輪廓精度高達(dá)0.01μm、表面粗糙度數(shù)值達(dá)Ra0.02μm這些高精度的零件均可在特殊精密數(shù)控車床上加工出來(lái)。第3頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(3)淬硬工件的加工

在大型模具加工中,有不少尺寸大且形狀復(fù)雜的零件。這些零件熱處理后的變形量較大,磨削加工有困難,而在數(shù)控車床上可以用陶瓷車刀對(duì)淬硬后的零件進(jìn)行車削加工,以車代磨,提高加工效率。第4頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(4)高效率加工

為了進(jìn)一步提高車削加工的效率,通過(guò)增加車床的控制坐標(biāo)軸,就能在一臺(tái)數(shù)控車床上同時(shí)加工出兩個(gè)多工序的相同或不同的零件。

第5頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六圖4—2六軸控制的數(shù)控車床加工示意圖第6頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六現(xiàn)代數(shù)控車床,必須具備良好的便于操作的優(yōu)點(diǎn)。

數(shù)控車床加工具有如下特點(diǎn):1.節(jié)省調(diào)整時(shí)間(1)快速夾緊卡盤減少了調(diào)整時(shí)間。(2)快速夾緊刀具減少了刀具調(diào)整時(shí)間。(3)刀具補(bǔ)償功能節(jié)省了刀具補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整時(shí)間。(4)工件自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)節(jié)省了測(cè)量時(shí)間并提高加工質(zhì)量。(5)由程序指令或操作盤的指令控制頂尖架的移動(dòng)也節(jié)省了時(shí)間。第7頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六2.操作方便(1)傾斜式床身有利于切屑流動(dòng)和調(diào)整夾緊壓力、頂尖壓力和滑動(dòng)面潤(rùn)滑油的供給,便于操作者操作機(jī)床。(2)寬范圍主軸電機(jī)或內(nèi)裝式主軸電機(jī)省去了齒輪箱。(3)高精度伺服電機(jī)和滾珠絲杠間隙消除裝置使進(jìn)給速度快并有好的準(zhǔn)確性。(4)具有切屑處理器。(5)采用數(shù)控伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)控刀架。第8頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六3.具有程序存儲(chǔ)功能

現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床控制裝置可根據(jù)加工形狀,并把粗加工的加工條件附加在指令中,進(jìn)行內(nèi)部運(yùn)算,自動(dòng)地計(jì)算出切削軌跡。4.采用機(jī)械手和棒料供給裝置既省力又安全,并提高了自動(dòng)化和操作效率。5.加工合理化和工序集約化可完成高速度高精度加工及復(fù)合加工的目的。第9頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六二、數(shù)控車床的主要類型1.?dāng)?shù)控車床的組成及其作用(1)主體機(jī)床主體主要包括床身、主軸箱、床鞍、尾座、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。(2)數(shù)控裝置(CNC裝置)

數(shù)控裝置是數(shù)控車床的控制核心,一般采用專用計(jì)算機(jī)控制,主要由顯示器、鍵盤、輸入和輸出裝置、存儲(chǔ)器以及系統(tǒng)軟件等組成。第10頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(3)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控車床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件,將CNC裝置輸出的運(yùn)動(dòng)指令信息轉(zhuǎn)換成機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng),主要包括主軸驅(qū)動(dòng)、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)及位置控制等。(4)輔助裝置

輔助裝置是指數(shù)控車床的一些配套部件,包括換刀裝置、對(duì)刀儀,液壓、潤(rùn)滑、氣動(dòng)裝置、冷卻系統(tǒng)和排屑裝置等。第11頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六1—電氣箱;2—主軸箱;3—機(jī)床防護(hù)門;4—操作面板;5—回轉(zhuǎn)刀架;6—尾座;7—排屑器;8—冷卻液箱;9一滑板;10—卡盤踏板開關(guān);1l—床身;第12頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六2.?dāng)?shù)控車床的分類

1)按車床主軸位置分類

(1)立式數(shù)控車床

其車床主軸垂直于水平面,并有一個(gè)直徑很大、供裝夾工件用的圓形工作臺(tái)。這類機(jī)床主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對(duì)較小的大型復(fù)雜零件。

第13頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(2)臥式數(shù)控車床

臥式數(shù)控車床又分為數(shù)控水平導(dǎo)軌臥式車床和數(shù)控傾斜導(dǎo)軌臥式車床。傾斜導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)可以使車床具有更大的剛性,并易于排除切屑。第14頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六2)按加工零件的基本類型分類

(1)卡盤式數(shù)控車床這類車床未設(shè)置尾座,適合車削盤類(含短軸類)零件。其夾緊方式多為電動(dòng)或液動(dòng)控制,卡盤結(jié)構(gòu)多具有可調(diào)卡爪或不淬火卡爪(即軟卡爪)。(2)頂尖式數(shù)控車床

這類數(shù)控車床配置有普通尾座或數(shù)控尾座,適合車削較長(zhǎng)的軸類零件及直徑不太大的盤、套類零件。第15頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六3)按數(shù)控系統(tǒng)的功能分類(1)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床(簡(jiǎn)易數(shù)控車床)一般用單板機(jī)、單片機(jī)進(jìn)行開環(huán)控制,具有CRT顯示、程序存儲(chǔ)、程序編輯等功能,加工精度較低,功能較簡(jiǎn)單。機(jī)械部分多為在普通車床基礎(chǔ)上改進(jìn)

(2)全功能型數(shù)控車床較高檔次的數(shù)控車床,具有刀尖圓弧半徑自動(dòng)補(bǔ)償、恒線速、倒角、固定循環(huán)、螺紋切削、圖形顯示、用戶宏程序等功能,加工能力強(qiáng),適宜于加工精度高、形狀復(fù)雜、循環(huán)周期長(zhǎng)、品種多變的單件或中小批量零件的加工。第16頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(3)精密型數(shù)控車床

采用閉環(huán)控制,不但具有全功能型數(shù)控車床的全部功能,而且機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)較快,在數(shù)控車床基礎(chǔ)上增加其他附加坐標(biāo)軸。適用于精密和超精密加工。第17頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六4)其他分類方法按數(shù)控車床的不同控制方式分:直線控制數(shù)控車床、兩主軸控制數(shù)控車床等;按特殊或?qū)iT工藝性能分:螺紋數(shù)控車床、活塞數(shù)控車床、曲軸數(shù)控車床等多種。此外,車削中心也列入這一類,分立式和臥式車削中心兩類。第18頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六三、數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)有:機(jī)床質(zhì)量,機(jī)床外形尺寸(長(zhǎng)x寬x高),允許最大工件回轉(zhuǎn)直徑,最大車削直徑,最大車削長(zhǎng)度,最大棒料尺寸,主軸轉(zhuǎn)速范圍,X、Z軸行程,X、Z軸快速移動(dòng)速度,定位精度,重復(fù)定位精度,刀架行程,刀架轉(zhuǎn)位數(shù),刀架裝刀數(shù),刀具裝夾尺寸,主軸頭型式,主軸電機(jī)功率,進(jìn)給伺服電機(jī)功率,尾座行程,卡盤尺寸等。第19頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六中德歐馬科TH-15型數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù):允許最大工件回轉(zhuǎn)直徑,mm ф380最大車削直徑,mm ф320最大車削長(zhǎng)度,mm ф500最大棒料直徑,mm ф42主軸通孔直徑,mm ф54刀架工位數(shù) 12主軸電動(dòng)機(jī)功率,kw 7.5/11X軸電動(dòng)機(jī)功率,kw 0.6Z軸電機(jī)功率,kw 0.6刀架的最大X向行程,mm 180刀架的最大Z向行程,mm 520主軸轉(zhuǎn)速,r/min 60—6000最大移動(dòng)速度,m/min X、Z向均為20第20頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六四、常見的數(shù)控車床控制系統(tǒng)常用的數(shù)控車床系統(tǒng)有:日本的FANUC公司的0T、3T、5T、6T、10T、11T、0TC、0TD、0TE、7CT、160/18TC、160/180TC、0i等,德國(guó)的SIEMENS公司的802S、802C、802D、810D、840D、840Di、840C等,美國(guó)ACRAMATIC數(shù)控系統(tǒng)、西班牙FAGOR數(shù)控系統(tǒng)等。第21頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控車床系統(tǒng)北京機(jī)床研究所的1060系列,無(wú)錫數(shù)控公司的8MC/8TC數(shù)控系統(tǒng),北京凱恩帝數(shù)控公司KND-500系列,北京航天數(shù)控集團(tuán)的CASNUC—901、902系列,廣州數(shù)控設(shè)備廠GSK980T系列,大連大森公司的R2F6000型珠峰數(shù)控公司的CME988(中華I型)系列,北京航天數(shù)控集團(tuán)的CASNUC-911MC(航天I型),華中數(shù)控公司的世紀(jì)星21T中科院沈陽(yáng)計(jì)算所LT8520/30(藍(lán)天I型)等。第22頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六第二節(jié)數(shù)控車床加工工藝分析一、數(shù)控車床加工刀具及其選擇二、數(shù)控車削加工的切削用量選擇三、數(shù)控車削加工的裝夾與定位四、數(shù)控車削加工中的裝刀與對(duì)刀第23頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六一、數(shù)控車床加工刀具及其選擇1.常用車刀的種類和用途

a.尖形車刀——直線形切削刃為特征的車刀,這類車刀的刀尖(同時(shí)也為其刀位點(diǎn))b.圓弧形車刀——刀位點(diǎn)不在圓弧上,而在該圓弧的圓心上c.成型車刀——樣板車刀,其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。圖4-4圓弧形車刀第24頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六1)切斷刀;2)90°左偏刀;3)90°右偏刀;4)彎頭車刀;5)直頭車刀;6)成型車刀;7)寬刃精車刀8)外螺紋車刀;9)端面車刀;10)內(nèi)螺紋車刀;11)內(nèi)槽車刀;12)通孔車刀;13)盲孔車刀圖4-5常用車刀的種類、形狀和用途第25頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六2.機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀的選用

數(shù)控車削加工時(shí),為了減少換刀時(shí)間和方便對(duì)刀,盡量采用機(jī)夾車刀和機(jī)夾刀片,便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)化。數(shù)控車床常用的機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式車刀結(jié)構(gòu)型式如圖4-6所示。圖機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式車刀結(jié)構(gòu)型式第26頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(1)刀片材質(zhì)的選擇

常見刀片材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石等,其中應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀片。選擇刀片材質(zhì)主要依據(jù)被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量要求、切削載荷的大小以及切削過(guò)程有無(wú)沖擊和振動(dòng)等。

第27頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(2)刀片尺寸的選擇

刀片尺寸的大小取決于必要的有效切削刃長(zhǎng)度L。有效切削刃長(zhǎng)度與背吃刀量aP和車刀的主偏角kr有關(guān),使用時(shí)可查閱有關(guān)刀具手冊(cè)選取。圖切削刃長(zhǎng)度、背吃刀量與主偏角關(guān)系第28頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(3)刀片形狀的選擇刀片形狀主要依據(jù)被加工工件的表面形狀、切削方法、刀具壽命和刀片的轉(zhuǎn)位次數(shù)等因素選擇。a-T型;b-F型;c-W型;d-S型;e-P型;f-D型;g-R型;h-C型第29頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六表被加工表面與適用的刀片形狀第30頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六二、數(shù)控車削加工的切削用量選擇1.切削用量的選用原則(1)背吃刀量αp的確定背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來(lái)決定,在剛度允許的條件下,應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量,這樣可以減少走刀次數(shù),提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量,可留少許精加工余量,一般為0.2~0.5mm。第31頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(2)切削速度v的確定

切削速度是指切削時(shí),車刀切削刃上某一點(diǎn)相對(duì)待加工表面在主運(yùn)動(dòng)方向上的瞬時(shí)速度(m/min),又稱為線速度。與普通車削加工時(shí)一樣,根據(jù)零件上被加工部位的直徑,并按零件和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來(lái)確定。主要根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。第32頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(3)進(jìn)給量f的確定

進(jìn)給量是指工件旋轉(zhuǎn)一周,車刀沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離,單位為mm/r,它與背吃刀量αp有著較密切的關(guān)系。表4—1為一些資料上切削用量推薦數(shù)據(jù),供使用時(shí)參考。第33頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六表4—1切削用量推薦數(shù)據(jù)第34頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六2.選擇切削用量時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題(1)切削用量選擇的一般原則是:粗車時(shí),宜選擇大的背吃刀量αp,較大的進(jìn)給量f,較低的切削速度v,以提高生產(chǎn)率。半精車或精車時(shí),應(yīng)選用較小(但不能太小)的背吃刀量αp和進(jìn)給量f,較高的切削速度v,以保證零件加工精度和表面粗糙度。第35頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(2)主軸轉(zhuǎn)速

由于交流變頻調(diào)速數(shù)控車床低速輸出力矩小,因而切削速度不能太低。主軸轉(zhuǎn)速n可用下式計(jì)算:n=1000v/πd第36頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(3)車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速

a.螺紋加工程序段中指令的螺距值b.刀具在其位移過(guò)程的始/終,都將受到伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)升/降頻率和數(shù)控裝置插補(bǔ)運(yùn)算速度的約束.c.車削螺紋必須通過(guò)主軸的同步運(yùn)行功能而實(shí)現(xiàn),即車削螺紋需要有主軸脈沖發(fā)生器(編碼器)。當(dāng)其主軸轉(zhuǎn)速選擇過(guò)高、編碼器的質(zhì)量不穩(wěn)定時(shí),會(huì)導(dǎo)致工件螺紋產(chǎn)生亂紋(俗稱“爛牙”)。第37頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六車床數(shù)控系統(tǒng)推薦車螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)速如下:式中P——被加工螺紋螺距,mm;

k——保險(xiǎn)系數(shù),一般為80。第38頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六三、數(shù)控車削加工的裝夾與定位1.?dāng)?shù)控車床的定位及裝夾要求

在數(shù)控車床上加工零件,應(yīng)按工序集中的原則劃分工序,在一次裝夾下盡可能完成大部分甚至全部表面的加工。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀不同,通常選擇外圓、端面或端面、內(nèi)孔裝夾,并力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程基準(zhǔn)統(tǒng)一,以減少定位誤差,提高加工精度。要充分發(fā)揮數(shù)控車床的加工效能,工件的裝夾必須快速,定位必須準(zhǔn)確。

第39頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六數(shù)控車床對(duì)工件的裝夾要求:首先應(yīng)具有可靠的夾緊力,以防止工件在加工過(guò)程中松動(dòng);其次應(yīng)具有較高的定位精度,并多采用氣動(dòng)或液壓夾具,以便于迅速和方便地裝、拆工件。第40頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六第41頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六2.常用的夾具型式及定位方法(1)圓柱心軸定位夾具

加工套類零件時(shí),常用工件的孔在圓柱心軸上定位,如圖4-6a)、b)所示。(2)小錐度心軸定位夾具

將圓柱心軸改成錐度很小的錐體(C=1/1000—1/5000)時(shí),就成了小錐度心軸。工件在小錐度心軸定位,消除了徑向間隙,提高了心軸的定心精度。定位時(shí),工件楔緊在心軸上,靠楔緊產(chǎn)生的摩擦力帶動(dòng)工件,不需要再夾緊,且定心精度高;缺點(diǎn)是工件在軸向不能定位。這種方法適用于有較高精度定位孔的工件精加工。第42頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(3)圓錐心軸定位夾具

當(dāng)工件的內(nèi)孔為錐孔時(shí),可用與工件內(nèi)孔錐度相同的錐度心軸定位。為了便于卸下工件,可在芯軸大端配上一個(gè)旋出工件的螺母。如圖4-6c)、d)所示。(4)螺紋心軸定位夾具

當(dāng)工件內(nèi)孔是螺孔時(shí),可用螺紋心軸定位夾具。如圖4-6e)、f)所示。(5)撥齒頂尖夾具用于軸類工件車削的夾具。車削時(shí),工件由主軸上通過(guò)變徑套而安裝的撥齒帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),撥齒頂尖的結(jié)構(gòu)如圖4—7所示。第43頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六1一殼體;2一頂尖;3一止退環(huán);4一螺釘;5—撥齒套;圖4—7撥齒頂尖第44頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(6)可調(diào)卡爪式卡盤夾具適用于在沒(méi)有尾座的卡盤式數(shù)控車床上圖4—8可調(diào)卡爪式卡盤1—卡爪;2—基體卡座;3—差動(dòng)螺桿;4—拉桿;第45頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六四、數(shù)控車削加工中的裝刀與對(duì)刀裝刀與對(duì)刀是數(shù)控機(jī)床加工中極其重要并十分棘手的一項(xiàng)工藝準(zhǔn)備工作。對(duì)刀的好與差,將直接影響到加工程序的編制及零件的尺寸精度。通過(guò)對(duì)刀或刀具預(yù)調(diào),還可同時(shí)測(cè)定其各號(hào)刀的刀位偏差,有利于設(shè)定刀具補(bǔ)償量。第46頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(1)車刀的安裝

圖4-9是車刀安裝角度示意圖正確地安裝車刀,是保證加工質(zhì)量,減小刀具磨損,提高刀具使用壽命的重要步驟(a)“–”的傾斜角度(增大刀具切削力)(b)“+”的傾斜角度(減小刀具切削力)

圖4-9車刀的傾斜角度第47頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(2)刀位點(diǎn)刀位點(diǎn)是指在加工程序編制中,用以表示刀具特征的點(diǎn),也是對(duì)刀和加工的基準(zhǔn)點(diǎn)。第48頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(3)對(duì)刀

在加工程序執(zhí)行前,調(diào)整每把刀的刀位點(diǎn),使其盡量重合于某一理想基準(zhǔn)點(diǎn),這一過(guò)程稱為對(duì)刀。理想基準(zhǔn)點(diǎn)可以設(shè)在基準(zhǔn)刀的刀尖上,也可以設(shè)定在對(duì)刀儀的定位中心(如光學(xué)對(duì)刀鏡內(nèi)的十字刻線交點(diǎn))上。對(duì)刀一般分為手動(dòng)對(duì)刀和自動(dòng)對(duì)刀兩大類。目前,絕大多數(shù)的數(shù)控機(jī)床(特別是車床)采用手動(dòng)對(duì)刀,其基本方法有定位對(duì)刀法、光學(xué)對(duì)刀法和試切對(duì)刀法。第49頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六A.定位對(duì)刀法

定位對(duì)刀法的實(shí)質(zhì)是按接觸式設(shè)定基準(zhǔn)重合原理而進(jìn)行的一種粗定位對(duì)刀方法,其定位基準(zhǔn)由預(yù)設(shè)的對(duì)刀基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)體現(xiàn)。對(duì)刀時(shí),只要將各號(hào)刀的刀位點(diǎn)調(diào)整至對(duì)刀基準(zhǔn)點(diǎn)重合即可。該方法簡(jiǎn)便易行,因而得到較廣泛的應(yīng)用,但其對(duì)刀精度受到操作者技術(shù)熟練程度的影響,一般情況下其精度都不高,還須在加工或試切中修正。第50頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六B.光學(xué)對(duì)刀法

這是一種按非接觸式設(shè)定基準(zhǔn)重合原理而進(jìn)行的對(duì)刀方法,其定位基準(zhǔn)通常由光學(xué)顯微鏡(或投影放大鏡)上的十字基準(zhǔn)刻線交點(diǎn)來(lái)體現(xiàn)。這種對(duì)刀方法比定位對(duì)刀法的對(duì)刀精度高,并且不會(huì)損壞刀尖,是一種推廣采用的方法。第51頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六C.試切對(duì)刀法

在前幾種手動(dòng)對(duì)刀方法中,均因可能受到手動(dòng)和目測(cè)等多種誤差的影響,對(duì)刀精度十分有限,實(shí)際加工中往往通過(guò)試切對(duì)刀,以得到更加準(zhǔn)確和可靠的結(jié)果。數(shù)控車床常用的試切對(duì)刀方法如圖4—11所示。第52頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六圖4-11車刀對(duì)刀點(diǎn)示意圖a)93o車刀X方向;b)93o車刀Z方向;c)兩把刀X方向?qū)Φ?;d)兩把刀Z方向?qū)Φ兜?3頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(4)對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)位置的確定

對(duì)刀點(diǎn)是數(shù)控車床加工時(shí)刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)既是程序的起點(diǎn),也是程序的終點(diǎn)。

選擇對(duì)刀點(diǎn)的一般原則是:(1)盡量使加工程序的編制工作簡(jiǎn)單、方便;(2)便于用常規(guī)量具在車床上進(jìn)行測(cè)量;(3)便于工件的裝夾;(4)對(duì)刀誤差較小或可能引起加工的誤差最小。第54頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六換刀點(diǎn)是指在編制數(shù)控車床多刀加工的加工程序時(shí),相對(duì)于機(jī)床固定原點(diǎn)而設(shè)置的一個(gè)自動(dòng)換刀或換工作臺(tái)的位置。換刀的位置可設(shè)定在程序原點(diǎn)、機(jī)床固定原點(diǎn)或浮動(dòng)原點(diǎn)上,其具體的位置應(yīng)根據(jù)工序內(nèi)容而定。為了防止在換(轉(zhuǎn))刀時(shí)碰撞到被加工零件、夾具或尾座而發(fā)生事故,除特殊情況外,其換刀點(diǎn)都設(shè)置在被加工零件的外面,并留有一定的安全區(qū)。第55頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六第三節(jié)數(shù)控車床加工的編程一、數(shù)控車床編程的特點(diǎn)

二、車床數(shù)控系統(tǒng)功能三、數(shù)控車床程序編制四、補(bǔ)償功能第56頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六一、數(shù)控車床編程的特點(diǎn)(1)數(shù)控車削加工的內(nèi)容

(a)端面切削(b)外軸肩切削

第57頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(1)數(shù)控車削加工的內(nèi)容

(c)錐面切削(d)圓弧面切削

(e)車退刀槽(f)切斷第58頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(1)數(shù)控車削加工的內(nèi)容(g)鏜孔(h)鏜內(nèi)錐孔(c)鉆孔(d)車銷內(nèi)、外螺紋第59頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(2)數(shù)控車削加工的編程特點(diǎn)

①在一個(gè)程序段中,可以采用絕對(duì)值編程或增量值編程,也可以采用混合編程。②被加工零件的徑向尺寸在圖樣上和測(cè)量時(shí),一般用直徑值表示。所以采用直徑尺寸編程更為方便。③由于車削加工常用棒料或鍛料作為毛坯,加工余量較大,為簡(jiǎn)化編程,數(shù)控裝置常具備不同形式的固定循環(huán),可進(jìn)行多次重復(fù)循環(huán)切削。第60頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六④編程時(shí),認(rèn)為車刀刀尖是一個(gè)點(diǎn),而實(shí)際上為了提高刀具壽命和工件表面質(zhì)量,車刀刀尖常磨成一個(gè)半徑不大的圓弧,為提高工件的加工精度,編制圓頭刀程序時(shí),需要對(duì)刀具半徑進(jìn)行補(bǔ)償。大多數(shù)數(shù)控車床都具有刀具半徑自動(dòng)補(bǔ)償功能(G41、G42),這類數(shù)控車床可直接按工件輪廓尺寸編程。第61頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六二、車床數(shù)控系統(tǒng)功能數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心。數(shù)控機(jī)床根據(jù)功能和性能要求,配置不同的數(shù)控系統(tǒng)。系統(tǒng)不同,其指令代碼也有差別,因此,編程時(shí)應(yīng)按所使用數(shù)控系統(tǒng)代碼的編程規(guī)則進(jìn)行編程。數(shù)控車床常用的功能指令有準(zhǔn)備功能G、輔助功能M、刀具功能T、主軸轉(zhuǎn)速功能S和進(jìn)給功能F。第62頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六三、數(shù)控車床程序編制(一)設(shè)定工件坐標(biāo)系和工件原點(diǎn)數(shù)控車床坐標(biāo)系統(tǒng)分為機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系(編程坐標(biāo)系)。無(wú)哪種坐標(biāo)系統(tǒng)都規(guī)定與車床主軸軸線平行的方向?yàn)閆軸,且規(guī)定從卡盤中心至尾座頂尖中心的方向?yàn)檎较?。在水平面?nèi)與主軸軸線垂直的方向?yàn)閄軸,且規(guī)定刀具遠(yuǎn)離主軸旋轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)檎较颉5?3頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六①機(jī)床坐標(biāo)系圖4-12機(jī)床坐標(biāo)系以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)建立起來(lái)的X、Z軸直角坐標(biāo)系,稱為機(jī)床坐標(biāo)系。車床的機(jī)床原點(diǎn)為主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤后端面之交點(diǎn)。機(jī)床坐標(biāo)系是制造和調(diào)整機(jī)床的基礎(chǔ),也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ),一般不允許隨意變動(dòng)。如圖4-12所示。第64頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六②參考點(diǎn)

參考點(diǎn)是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)。該點(diǎn)是刀具退離到一個(gè)固定不變的極限點(diǎn)(圖4-12中點(diǎn)O′即為參考點(diǎn)),其位置由機(jī)械擋塊或行程開關(guān)來(lái)確定。圖4-12機(jī)床坐標(biāo)系第65頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六③工件坐標(biāo)系(編程坐標(biāo)系)

數(shù)控編程時(shí)應(yīng)該首先確定工件坐標(biāo)系和工件原點(diǎn)。零件在設(shè)計(jì)中有設(shè)計(jì)基準(zhǔn),在加工過(guò)程中有工藝基準(zhǔn),同時(shí)應(yīng)盡量將工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一,該基準(zhǔn)點(diǎn)通常稱為工件原點(diǎn)。以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立起來(lái)的X、Z軸直角坐標(biāo)系,稱為工件坐標(biāo)系。圖4-13工件坐標(biāo)系在車床上工件原點(diǎn)可以選擇在工件的左或右端面上,即工件坐標(biāo)系是將參考坐標(biāo)系通過(guò)對(duì)刀平移得到的。如圖4-13所示。第66頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六數(shù)控編程時(shí)應(yīng)該首先確定工件坐標(biāo)系和工件原點(diǎn),建立工件坐標(biāo)系的指令為:G50X

Z

;要建立如圖4—13所示工件坐標(biāo)系,將坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在工件的右端面上,刀具起點(diǎn)相對(duì)工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值為(a,b),則執(zhí)行程序G50XaZb;后系統(tǒng)內(nèi)部即記憶了(a,b),并顯示在顯示器上,這相當(dāng)于在系統(tǒng)內(nèi)部建立了一個(gè)以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系XpOpZp。第67頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(二)基本功能及其指令的編程1、尺寸系統(tǒng)(1)工件坐標(biāo)系設(shè)定指令①編程格式:

G50X()Z()②注意事項(xiàng):有些數(shù)控機(jī)床用G92指令建立工件坐標(biāo)系,如華中數(shù)控HNC-21T系統(tǒng);有的數(shù)控系統(tǒng)則直接采用零點(diǎn)偏置指令(G54~G57)建立工件坐標(biāo)系,如SIMENS802S/C系統(tǒng)。第68頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六1、尺寸系統(tǒng)

例4-1、建立如圖所示零件的工件坐標(biāo)系。

G50X150.Z20.;第69頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(2)絕對(duì)和增量尺寸編程(G90/G91)注意:有些數(shù)控?cái)?shù)控系統(tǒng)沒(méi)有絕對(duì)和增量尺寸指令,當(dāng)采用絕尺寸編程時(shí),尺寸字用X、Y、Z表示;采用增量尺寸編程時(shí),尺寸字用U、V、W表示。數(shù)控車床采用X、Z和U、W分別表示絕對(duì)和增量尺寸。第70頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(3)公制尺寸/英制尺寸指令公制與英制單位的換算關(guān)系為:1mm≈0.0394in.1in.=25.4mm注意:①數(shù)控系統(tǒng)不同,公制/英制尺寸指令不同。FANUC系統(tǒng)采用G21/G20代碼;SIEMENS和FAGOR系統(tǒng)采用G71/G70代碼。②使用公制/英制轉(zhuǎn)換時(shí),必須在程序開頭獨(dú)立的程序段中指定上述G代碼,然后才能輸入坐標(biāo)尺寸。第71頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(4)半徑/直徑數(shù)據(jù)尺寸SIEMENS802S/C數(shù)控系統(tǒng),G22和G23指令定義為半徑/直徑數(shù)據(jù)尺寸編程。在數(shù)控車床中,可把X軸方向的終點(diǎn)坐標(biāo)作為半徑數(shù)據(jù)尺寸,也可作為直徑數(shù)據(jù)尺寸,通常把X軸的位置數(shù)據(jù)用直徑數(shù)據(jù)編程更為方便。

注意:華中數(shù)控的世紀(jì)星HNC-21/22T系統(tǒng)的直徑/半徑編程采用G36/G37代碼。第72頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六2、常用的輔助功能M00——程序停止實(shí)際上是一個(gè)暫停指令。當(dāng)執(zhí)行有M00指令的程序段后,主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)、進(jìn)給、切削液都將停止。它與單程序段停止相同,模態(tài)信息全部被保存,以便進(jìn)行某一手動(dòng)操作,如換刀、測(cè)量工件的尺寸等。重新啟動(dòng)機(jī)床后,繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。第73頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六M01——選擇停止與M00的功能基本相似,只有在按下“選擇停止”后,M01才有效,否則機(jī)床繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段;按“啟動(dòng)”鍵,繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。M02——程序結(jié)束該指令編在程序的最后一條,表示執(zhí)行完程序內(nèi)所有指令后,主軸停止、進(jìn)給停止、切削液關(guān)閉,機(jī)床處于復(fù)位狀態(tài)。第74頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六M03——主軸正轉(zhuǎn)。用于主軸順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)M04——主軸反轉(zhuǎn)。用于主軸逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)M05——主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)M07——冷卻液開,用于切削液1開M08——冷卻液開,用于切削液2開M09——冷卻液關(guān),用于切削液關(guān)M30——程序結(jié)束

第75頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六使用M30時(shí),除表示執(zhí)行M02的內(nèi)容之外,還返回到程序的第一條語(yǔ)句,準(zhǔn)備下一個(gè)工件的加工。M98——子程序調(diào)用,用于調(diào)用子程序;M99——子程序返回,用于子程序結(jié)束及返回。第76頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(三)插補(bǔ)指令的編程1、快速線性移動(dòng)指令G00

(1)編程格式G00X(U)

Z(W)_;

式中:X、Z為刀具移動(dòng)的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。(2)注意事項(xiàng)①使用G00指令時(shí),刀具的實(shí)際運(yùn)動(dòng)路線并不一定是直線,而是一條折線。因此,要注意刀具是否與工件和夾具發(fā)生干涉。對(duì)不適合聯(lián)動(dòng)的場(chǎng)合,每軸可單動(dòng)。第77頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六1、快速線性移動(dòng)指令G00第78頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六執(zhí)行該段程序時(shí),刀具首先以快速進(jìn)給速度運(yùn)動(dòng)到(60,60)后在運(yùn)動(dòng)到(60,100)。第79頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例4-2:A→B→CG50X80.0Z222.0;G00X40.0Z162.0;(或U-40.0W—60.0);A→D→CG50X80.0Z222.0;G00Z162.0(或W—60.0);X40.0(或U-40.0);第80頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六2、帶進(jìn)給率的線性插補(bǔ)指令G01

G01X(U)

Z(W)

F_;說(shuō)明①G01指令后的坐標(biāo)值取絕對(duì)值編程還是取增量值編程由G90/G91決定。②F指令也是模態(tài)指令,F(xiàn)的單位由直線進(jìn)給率或旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率指令確定。第81頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例3:下圖為典型車削加工的直線插補(bǔ)實(shí)例。第82頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六3、圓弧插補(bǔ)指令G02/G03

(1)G02/G03的編程格式①用I、K指定圓心位置:

G02X(U)

Z(W)

I

K

F_;G03X(U)

Z(W)

I

K

F_;②用圓弧半徑R指定圓心位置:

G02X(U)

Z(W)

R

F_;G03X(U)

Z(W)

R

F_;第83頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(2)說(shuō)明①采用絕對(duì)值編程時(shí),圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)為圓弧終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值,用X、Z表示;當(dāng)采用增量值編程時(shí),圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)為圓弧終點(diǎn)相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的增量值。②數(shù)控車床的圓心坐標(biāo)為I、K,表示圓弧起點(diǎn)到圓弧中心所作矢量分別在X、Z坐標(biāo)軸方向上的分矢量(矢量方向指向圓心)。圖中分別給出了在絕對(duì)坐標(biāo)系中,順弧與逆弧加工時(shí)的圓心坐標(biāo)I、K的關(guān)系。第84頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六刀具起點(diǎn)刀具終點(diǎn)圓弧圓心順圓刀具起點(diǎn)刀具終點(diǎn)圓弧圓心逆圓第85頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六③當(dāng)用半徑指定圓心位置時(shí),由于在同一半徑R的情況下,從圓弧的起點(diǎn)到終點(diǎn)有兩個(gè)圓弧的可能性,為區(qū)別二者,規(guī)定圓心角α≤180時(shí),用“+R”表示,如圖中的圓弧1;α>180時(shí),用“-R”表示,如圖中的圓弧2。④用半徑R指定圓心位置時(shí),不能描述整圓。第86頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例4:刀具加工軌跡如圖所示,圓弧為順時(shí)針?lè)较?,圖中采用英制尺寸,絕對(duì)坐標(biāo)編程時(shí)的加工程序程序如下。第87頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六程序如下G90G70G17G0IX3.0Y0.25F10.0;G02X4.125Y-3.9486I0J-2.25;第88頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例5:刀具加工軌跡如圖所示,圓弧為逆時(shí)針?lè)较?,圖中采用英制尺寸,絕對(duì)坐標(biāo)編程時(shí)的加工程序程序如下。G90G70G17G01X3.875Y-2.0F10.0;G03X3.757Y-1.5625I-0.8750J0;第89頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六4、暫停指令G04(1)編程格式G04X(P)

(2)說(shuō)明地址碼X或P為暫停時(shí)間。其中:X后面可用帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù),單位為s,如G04X5.表示前面的程序執(zhí)行完后,要經(jīng)過(guò)5s的暫停,下面的程序段才執(zhí)行;地址P后面不允許用小數(shù)點(diǎn),單位為ms。如G04P1000表示暫停ls。第90頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例6:圖為利用暫停G04進(jìn)行切槽加工的實(shí)例。對(duì)槽的外圓柱面粗糙度有要求,編寫加工程序如下?!璑060G00X1.6;快速到①N070G01X0.75F0.05;以進(jìn)給速度切削到②N080G04X0.24;暫停0.24sN090G00X1.6;快速到①…第91頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六5、刀具補(bǔ)償指令及其編程(1)不具備刀具半徑補(bǔ)償功能時(shí)的編程S圓頭刀假想刀尖圓頭刀加工錐面第92頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六圖圓頭刀加工凸凹圓

第93頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六圖刀心軌跡編程第94頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(2)具備刀具半徑補(bǔ)償功能時(shí)的刀具半徑補(bǔ)償①刀具半徑補(bǔ)償指令(G41、G42、G40)圖刀具半徑補(bǔ)償

第95頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六圖刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⑴c取消第96頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六刀具半徑補(bǔ)償可通過(guò)從鍵盤輸入刀具參數(shù),并在程序中采用刀具半徑補(bǔ)償指令實(shí)現(xiàn)。參數(shù)包括刀尖半徑、車刀形狀、刀尖圓弧位置,這些都與工件的形狀有關(guān),必須將參數(shù)輸入刀據(jù)庫(kù)。格式:G41G00G42X(U)

Z(W)

;G40 G01第97頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六G41為左偏刀具半徑補(bǔ)償指令,即沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看,刀具位于工件的左側(cè);G42為右偏刀具半徑補(bǔ)償指令,即沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看,刀具位于工件的右側(cè);G40為半徑補(bǔ)償偏置取消指令,即使用G41、G42后必須用G40去取消偏置量,使刀具中心軌跡與編程軌跡重合。第98頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六第99頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六編程時(shí)按假想刀尖軌跡編程(即工件的輪廓與假想刀尖P重合),而車削時(shí)實(shí)際起作用的切削刃是圓弧切點(diǎn)A、B,這樣就會(huì)引起加工表面的形狀誤差。圖4—26刀具半徑與假想刀尖第100頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六圓頭車刀車圓錐面及圓柱面圓頭車刀車弧面(虛線為實(shí)際加工軌跡)第101頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六圖假想刀尖的位置OFFSET01O0005N0040NO.XZRT01025.036002.006000.400102024.052003.500000.800203015.036004.082001.000004010.030–002.006000.602405002.030002.400000.350306012.450000.220001.008507004.000000.506000.3006ACTUALPOSITION(RELATIVE)U22.400W10.000WLSK第102頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六a)沒(méi)有半徑補(bǔ)償b)增加半徑補(bǔ)償?shù)能壽E如圖所示未采用刀具半徑補(bǔ)償指令時(shí),刀具以假想刀尖軌跡運(yùn)動(dòng),圓錐面產(chǎn)生誤差δ。采用刀具半徑補(bǔ)償指令后,系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算刀心軌跡,使刀具按刀尖圓弧中心軌跡運(yùn)動(dòng),無(wú)表面形狀誤差。第103頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例7:車削如上圖所示零件,采用刀具補(bǔ)償指令編程。程序如下:……N040G00X20.0Z20.0;快進(jìn)至Ao點(diǎn)N050G41G01X20.0Z0F20;刀具左補(bǔ)償,AO—A1N060Z-20.0;車φ20外圓,A1—A2N070X70.0Z-55.0;車錐面,A2—A4N080G40G01X80.0Z—55.0;退刀并取消刀補(bǔ),A4—A5……第104頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(四)螺紋車削指令(G32/G92)1、簡(jiǎn)單螺紋車削指令—G32G32指令能夠切削圓柱螺紋、圓錐螺紋、端面螺紋(渦形螺紋),實(shí)現(xiàn)刀具直線移動(dòng),并使刀具的移動(dòng)和主軸旋轉(zhuǎn)保持同步,即主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),刀具移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程。螺距螺距螺距牙深螺紋大徑螺紋小徑第105頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(1)格式FANUC

G32X(U)

Z(W)

F

;F采用旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率,表示螺距。第106頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(2)幾點(diǎn)注意事項(xiàng)①進(jìn)行橫螺紋加工時(shí),其進(jìn)給速度F的單位采用旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率,即mm/r(或inches/r);②為避免在加減速過(guò)程中進(jìn)行螺紋切削,要設(shè)引入距離1和超越距離2,δ1—切入空刀行程量,一般為(3~5)F(導(dǎo)程);δ2—切出空刀行程量,一般取0.5δ1。第107頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六圖螺紋進(jìn)刀切削方法①P1表示單邊切削,每次切削量相等;②P2表示雙邊切削,每次切削量相等;③P3表示單邊切削,每次背吃刀量相等;④P4表示雙邊切削,每次背吃刀量相等。切削量相等是指每次循環(huán)切削面積相等,保證螺紋車刀在車削過(guò)程中受力均勻。第108頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例8:如圖所示,螺紋導(dǎo)程=2mm,車削螺紋前工件直徑為φ48,分兩次走刀,第一次切深為0.8mm(單邊),第二次切深為0.3mm,采用相對(duì)值編程加工程序如下:第109頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六……N030G00U-11.6;N040G32W-59.0F2.0;N050G00U11.6;N060G00W59.0;N070G00U-12.2;N080G32W-59.0F2.0;N090G00U12.2;N100G00W59.0;……第110頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例:圖為圓柱螺紋編程實(shí)例,螺紋外徑已加工完成,牙型深度1.3mm,分5次進(jìn)給,吃刀量(直徑值)分別為0.9mm、0.6mm、0.4mm、0.4mm和0.1mm,采用絕對(duì)編程,加工程序如下。第111頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六N01G54N02G00X58.0Z71.0N04X47.1N06G32Z12.0F2.0N08G00X58.0N10Z71.0N12X46.5N14G32Z12.0F2.0N16G00X58.0N18Z71.0N20X46.1N22G32Z12.0F2.0N24G00X58.0N26Z71.0N28X45.1N30G32Z12.0F2.0N32G00X58.0N34Z71.0N36X45.6N38G32Z12.0F2.0第112頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例9:已知錐螺紋導(dǎo)程=2mm,分兩次走刀,第一次切深=0.8mm,第二次切深為0.3mm,采用絕對(duì)值編程,加工程序如下:……N030G00X12.4Z76.0;N040G32X41.4Z27.0F2.0;N050G00X50.0;N060G00Z76.0;N070G00X11.8;N080G32X40.8Z27.0F2.0;N090G00X50.0;N100G00Z76.0;……圖4—17圓錐螺紋加工實(shí)例第113頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(五)固定循環(huán)與子程序第114頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六固定循環(huán)與子程序?qū)?shù)控車床而言,非一刀加工完成的輪廓表面、加工余量較大的表面,采用循環(huán)編程,可以縮短程序段的長(zhǎng)度,減少程序所占內(nèi)存。各類數(shù)控系統(tǒng)復(fù)合循環(huán)的形式和使用方法(主要是編程方法)相差甚大。

FANUC0i-TA車削數(shù)控系統(tǒng)分為簡(jiǎn)單固定循環(huán)、復(fù)合固定循環(huán)兩類。第115頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六1、簡(jiǎn)單固定循環(huán)

(1)、外圓、內(nèi)孔車削循環(huán)(G90)直線切削(圓柱面)固定循環(huán):

G90X(U)

Z(W)

F_;

錐形切削固定循環(huán):

G90X(U)

Z(W)

R

F_;圖4—19外圓、內(nèi)孔車削循環(huán)圖4—20圓錐面車削循環(huán)第116頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六外圓柱面加工時(shí):(X,Z)為終點(diǎn)C坐標(biāo),(U,W)為終點(diǎn)C相對(duì)于起點(diǎn)A坐標(biāo)值的增量。圖中:R表示快速進(jìn)給,F(xiàn)為按指定速度進(jìn)給。單程序段加工時(shí),按一次循環(huán)啟動(dòng)鍵可完成1—2—3—4的軌跡操作。外圓錐面加工時(shí):圖中:R的意義為圓錐體大小端的差值,X(U),Z(W)的意義同前。用增量坐標(biāo)編程時(shí)要注意R的符號(hào),確定方法是錐面起點(diǎn)B坐標(biāo)大于終點(diǎn)C坐標(biāo)時(shí)R為正,反之為負(fù)。第117頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例10:

G90X40.0Z20.0F50.0;A→B→C→D→AX30.0;A→E→F→D→AX20.0;A→G→H→D→AG90X40.0Z20.0R-5.0F50.0;A→B→C→D→AX30.0;A→E→F→D→AX20.0;A→G→H→D→A第118頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例11:G50X150.0Z200.0M08;G00X94.0Z10.0T0101M03Z2.0;循環(huán)起點(diǎn)G90X80.0Z-49.8F0.25;循環(huán)①X70.0;循環(huán)②X60.4;循環(huán)③G00X150.0Z200.0T0000;取消G90M01;第119頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(2)端面車削固定循環(huán)(G94)直端面車削固定循環(huán)

G94X(U)

Z(W)

F_;

錐端面切削固定循環(huán)

G94X(U)

Z(W)

K(或R)

F_

;第120頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例12:G00X84.0Z2.0;循環(huán)起點(diǎn)G94X30.4Z-5.0F0.2;循環(huán)①Z-10.0;循環(huán)②Z-14.8;循環(huán)③G00X150.0Z200.0;取消G94第121頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(3)螺紋車削循環(huán)G92圓柱螺紋的編程格式為:

G92X(U)

Z(W)

F_

;

錐螺紋的編程格式為:

G92X(U)

Z(W)

R

F_;圖4—18螺紋切削循環(huán)b)a)第122頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六G92指令即為螺紋切削循環(huán)指令,該指令完成工件圓柱螺紋和錐螺紋的切削固定循環(huán)。為簡(jiǎn)單螺紋循環(huán)??梢酝瓿扇鐖D4—18所示1—2—3—4的螺紋加工過(guò)程。指令中,要給定螺紋切削的終點(diǎn)坐標(biāo),還要給出螺紋的導(dǎo)程F值。其中R表示了螺紋的錐度,其值為錐螺紋大、小徑的半徑差。第123頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例13=例7、8:……N30G92U-11.6W-59.0F2.0;N31G92U-12.2W-59.0F2.0;……第124頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例14=例9……N30G92X41.4Z27.0R-14.5F2.0;N30G92X40.8Z27.0R-14.5F2.0;……圖4—17圓錐螺紋加工實(shí)例第125頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六執(zhí)行螺紋切削時(shí)需要注意以下事項(xiàng):(1)螺紋切削中進(jìn)給速度倍率無(wú)效,進(jìn)給速度被限制在100%。(2)螺紋切削中不能停止進(jìn)給,一旦停止進(jìn)給切深便急劇增加,很危險(xiǎn)。因此在螺紋切削中進(jìn)給暫停鍵無(wú)效。(3)在螺紋切削程序段后的第一個(gè)非螺紋切削程序段期間,按進(jìn)給暫停鍵或持續(xù)按該鍵時(shí),刀具在非螺紋切削程序段停止。(4)如果用單程序段進(jìn)行螺紋切削,則在執(zhí)行第一個(gè)非螺紋切削的程序段后停止刀具。第126頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六(5)在切端面螺紋和錐螺紋時(shí),也可進(jìn)行恒線速控制,但由于改變轉(zhuǎn)速,將難以保證正確的螺紋導(dǎo)程。因此,切螺紋時(shí),指定G97不使用恒線速控制。(6)在螺紋切削前的移動(dòng)指令程序段可指定倒角,但不能是圓角R。(7)在螺紋切削程序段中,不能指定倒角和圓角R。(8)在螺紋切削中主軸倍率有效,但在切螺紋中如果改變了倍率,就會(huì)因升降速的影響等因素而不能切出正確的螺紋。第127頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例4-15:加工如圖所示帶錐面的零件,利用端面車削固定循環(huán)指令,編寫粗加工程序。…G94X15.0Z33.48R-3.48F50.0;A→B→C→D→AZ31.48;A→E→F→D→AZ28.78;A→G→H→D→A…第128頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六2、復(fù)合固定循環(huán)表FANUC0i-TA車削系統(tǒng)的多重固定循環(huán)一覽表G代碼編程格式用途G71G71P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)D(Δd)F

S

T

外圓粗車循環(huán)G72G72P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)D(Δd)F

S

T

端面粗車循環(huán)G73G73P(ns)Q(nf)I(Δi)K(Δk)U(Δu)W(Δw)D(Δd)F

S

T

固定形狀粗車循環(huán)G70G70P(ns)Q(nf)精車循環(huán)第129頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六表車削固定循環(huán)中地址碼的定義地址含義ns循環(huán)程序段中第一個(gè)程序段的順序號(hào)nf循環(huán)程序段中最后一個(gè)程序段的順序號(hào)Δi粗車時(shí),徑向切除的余量(半徑值)Δk粗車時(shí),軸向切除的余量Δu徑向(X軸方向)的精車余量(直徑值)Δw軸向(Z軸方向)的精車余量Δd每次吃刀深度(在外徑和端面粗車循環(huán));或粗車循環(huán)次數(shù)(在固定形狀粗車循環(huán))第130頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六①外徑粗車固定循環(huán)G71

適用于圓柱毛坯料粗車外圓和圓筒毛坯料粗車內(nèi)徑。編程格式為(以直徑編程):G71P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)D(Δd)F

S

T_;該指令將工件切削到精加工之前的尺寸,精加工前的工件形狀及粗加工的刀具路徑由系統(tǒng)根據(jù)精加工尺寸自動(dòng)設(shè)定。

在含有G71指令的程序段內(nèi),要指定精加工工件時(shí)程序段的順序號(hào)、精加工留量、粗加工的每次切深以及F、S和T功能等第131頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六②端面粗車固定循環(huán)G72

G72適用于圓柱毛坯端面方向粗車,圖示為從外徑方向往軸心方向車削端面時(shí)的走刀路徑。編程格式為(以直徑編程):G72P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)D(Δd)F

S

T_;其功能與G71基本相同,不同之處是刀具路徑按徑向方向循環(huán),其刀具循環(huán)路徑如圖第132頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六第133頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六③固定形狀粗車循環(huán)G73(輪廓粗車、圖形重復(fù)車削循環(huán)指令

適用于毛坯輪廓形狀與零件輪廓形狀基本接近時(shí)的粗車,例如,一般鍛件或鑄件的粗車,這種循環(huán)方式的走刀路線如圖所示。編程格式為:G73P(ns)Q(nf)I(Δi)K(Δk)U(Δu)W(Δw)D(Δd)F

S

T_;第134頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六④精加工循環(huán)指令(G70)用于執(zhí)行G71,G72,G73粗加工循環(huán)指令后的精加工循環(huán)。在G70指令程序段內(nèi)要給出精加工第一個(gè)程序段的序號(hào)和精加工最后一個(gè)程序段序號(hào)。格式:G70PnsQnf;

第135頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六使用循環(huán)指令時(shí)注意事項(xiàng):(1)G71、G72、G73中F、S、T僅在粗車循環(huán)程序中有效,而對(duì)于G70無(wú)效,ns、nf程序段中指定的F、S、T則對(duì)精加工循環(huán)G70有效。(2)在ns、nf程序段之間不能有相同的序號(hào)。(3)粗車之后刀具將返回循環(huán)起點(diǎn),再進(jìn)行精加工。(4)在ns、nf程序段之間不能調(diào)用子程序。(5)G70循環(huán)一結(jié)束,刀具快速返回到起始點(diǎn),并開始執(zhí)行G70循環(huán)的下一個(gè)程序段。第136頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例16:用G70、G71指令編程N(yùn)12G50…;N13G00…T0101M03;N14G71P15Q18U2.0W2.0D4.0F0.25;粗加工循環(huán)N15G00X30.0F0.15;N16G01Z-10.0;N17X40.0Z-30.0;N18X62.0;N19G00…;N20M01;…N51G96S150…T0300;N52G50…;N53G00…T0303M03;N54G70P15Q18;精加工循環(huán)N55G00…;N56M01;…第137頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例17:試用G70,G71指令編程N(yùn)010G50X200.0Z220.0;設(shè)定坐標(biāo)系N020G00X160.0Z180.0M03M08S800T0101;主軸正轉(zhuǎn)、換刀、快進(jìn)到點(diǎn)(160,180)N030G71P040Q100U4.0W2.0D7.0F40S500;粗車循環(huán),從程序段N040到N100,N040G00X40.0S800;

(粗車切深為7mm,轉(zhuǎn)速500r/min,

N050G01W-40.0F20;進(jìn)給速度為40mm/min)N060X60.0W-30.0;N070W-20.0;N080X100.0W-10.0;N090W-20.0;N100X140.0W-20.0;N110G70P040Q100;精車循環(huán),從程序段N040到N100,N120G00X200.0Z220.0M09;

(精車切深為2mm,轉(zhuǎn)速800r/min,N130T0100M05;進(jìn)給速度為20mm/min)N140M30;程序結(jié)束第138頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六第139頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六3、其他數(shù)控系統(tǒng)的固定循環(huán)SIEMENS——參數(shù)化形式;FAGOR——G代碼差別甚遠(yuǎn);HNC21/22T——類似FANUC。第140頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六第四節(jié)數(shù)控車床編程實(shí)例例1編寫圖示零件的精加工程序編制如圖所示零件精加工程序,其中外圓ф85mm不加工,三把車刀分別用于車外圓、切槽和車螺紋,刀具布置及安裝尺寸見圖。對(duì)刀時(shí),用對(duì)刀顯微鏡以T01號(hào)刀為準(zhǔn)進(jìn)行,螺紋車刀的刀尖相對(duì)T01號(hào)刀尖在Z向偏置10mm。加工程序見表。第141頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六程序說(shuō)明O0010N010G50X200.0Z350.0T0101;N020S630M03;N030G00X41.8Z292.0M08;N040G01X48.34Z289.0F80;N050Z230.0;N060X50.0;N070X62.0W一60.0;N080Z155.0;N090X78.0;N100X80.0W一1.0;N110W一19.0;N120G02W一60.0I63.25K一30.0;N130G01Z65.0;N140X90.0;N150G00X200.0Z350.0T0100M09;N160T0202;N170S315;程序代號(hào)建立工件坐標(biāo)系,選1號(hào)刀主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速630r/min快進(jìn)至點(diǎn)(41.8,292),切削液開工進(jìn),倒角,進(jìn)給速度80mm/min精車螺紋大徑ф48.34mm退刀精車錐面精車ф62mm外圓X向退刀倒角精車ф80mm外圓精車順圓弧精車ф80mm外圓X向退刀返回?fù)Q刀點(diǎn),取消刀具補(bǔ)償,切削液關(guān)換2號(hào)刀,并進(jìn)行刀具補(bǔ)償調(diào)整轉(zhuǎn)速為315r/min第142頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六程序說(shuō)明N180G00X51.0Z230.0M08;N190G01X45.0F50;N200G04U3.0;N210G00X51.0;N220X200.0Z350.0T0200M09;N230T0303;N240S200;N250G00X60.0Z296.0M08;N260G92X47.54Z231.5F1.5;N270X46.94;N280X46.54;N290X46.38;N300G00X200.0Z350.0T0300M09;N310M05;N320M30;快進(jìn)至點(diǎn)(51,230),切削液開車ф45mm槽,進(jìn)給速度50mm/min暫停進(jìn)給3sX向退刀返回?fù)Q刀點(diǎn),取消刀具補(bǔ)償,切削液關(guān)換3號(hào)刀,并進(jìn)行刀具補(bǔ)償轉(zhuǎn)速調(diào)整為200r/min快進(jìn)至螺紋切削循環(huán)起點(diǎn),切削液開螺紋切削循環(huán),螺距1.5mm返回起刀點(diǎn),取消刀具補(bǔ)償,切削液關(guān)主軸停止程序結(jié)束第143頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六例2:一缸蓋零件簡(jiǎn)圖,該零件用數(shù)控車床加工,加工程序見表。第144頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六程序說(shuō)明00011N010G50X400.0Z400.0T0101;N020S300M03;N030G00X118.0Z141.5;N040G01X82.0F60;N050G00X103.0;N060G01X110.5Z135.0F50;N070Z48.0F60;N080G00X400.0Z400.0T0100;N090T0303;N100G00X89.5Z180.0;N110Z145.0;N120G01Z61.5F60;N130X79.5;N140Z一5.0;N150G00X75.0;N160Z180.0;N170G00X400.0Z400.0T0300;N180T0505;程序代號(hào)建立工件坐標(biāo)系,換1號(hào)刀,并進(jìn)行刀具補(bǔ)償主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速300r/min快進(jìn)點(diǎn)(118,141.5)粗車端面,進(jìn)給速度60mm/min快退粗車短錐面,進(jìn)給速度50mm/min粗車фl1Omm外圓返回?fù)Q刀點(diǎn),取消刀具補(bǔ)償換3號(hào)刀,并進(jìn)行刀具補(bǔ)償快進(jìn)至點(diǎn)(89.5,180)Z向快進(jìn)粗車ф90mm內(nèi)孔,進(jìn)給速度60mm/min粗車內(nèi)孔階梯面粗車ф80mm孔X向快退Z向快退返回?fù)Q刀點(diǎn),取消刀具補(bǔ)償換5號(hào)刀,并進(jìn)行刀具補(bǔ)償?shù)?45頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六N190S600;N200G00X85.0Z145.0;N210G01Z141.0F200;N220X102.0F100;N230U8.0W一6.93;N240G01Z48.0F50;N250G00X112.0;N260X400.0Z400.0T0500;N270T0707;N280S200;N290G00X85.0Z180.0;N300Z131.0M08;N310G0lX93.8F50;N320G00X85.0;N330Z180.0;N340X400.0Z400.0T0700M09;N350T0909;N360S600;轉(zhuǎn)速調(diào)整為600r/min快進(jìn)至點(diǎn)(85,145)Z向工進(jìn)至Z=141mm,進(jìn)給速度200mm/min精車端面精車短錐面精車ф110mm外圓X向快退返回?fù)Q刀點(diǎn),取消刀具補(bǔ)償換7號(hào)刀,并進(jìn)行刀具補(bǔ)償轉(zhuǎn)速調(diào)整為200r/min快進(jìn)至點(diǎn)(85,180)快進(jìn)至(85,131),切削液開車ф93.8mm槽X向快退Z向快退返回?fù)Q刀點(diǎn),取消刀具補(bǔ)償,切削液關(guān)換9號(hào)刀,并進(jìn)刀具補(bǔ)償轉(zhuǎn)速調(diào)整為600r/min第146頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六N370G00X94.0Z180.0;N380Z142.0;N390G01X90.0Z140.0;N400Z61.0;N410X80.2;N420Z—5.0;N430G00X75.0;N440Z180.0;N450X400.0Z400.0T0900;N460T1111;N470S240;N480G00X115.0Z71.0;N490G01X105.0F30M08;N500G04U3.0;N510X115.0;N520G00X400.0Z400.0T1100M09;N530M05;N540M30;

快進(jìn)至點(diǎn)(94,180)Z向快進(jìn)內(nèi)孔倒角精車ф90mm內(nèi)孔精車內(nèi)孔階梯面精車ф80mm內(nèi)孔X向快退Z向快退返回?fù)Q刀點(diǎn),取消刀具補(bǔ)償換11號(hào)刀,并進(jìn)行刀具補(bǔ)償轉(zhuǎn)速調(diào)整為240r/min快進(jìn)至(115,71)開切削液,車4.1mm槽暫停進(jìn)給3sX向退刀返回起刀點(diǎn)取消刀具補(bǔ)償并關(guān)閉切削液主軸停止程序結(jié)束

第147頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六第五節(jié)數(shù)控車床的操作方法和

安全規(guī)程一、數(shù)控車床的控制面板二、數(shù)控車床的操作三、數(shù)控車床加工安全規(guī)程及日常保養(yǎng)第148頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六一、數(shù)控車床的控制面板顯視器

地址數(shù)字鍵編輯鍵幫助鍵復(fù)位鍵翻頁(yè)鍵

主功能鍵軟鍵

圖CRT/MDI面板第149頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六名稱用途POS當(dāng)前位置的顯示PROGRAM程序顯示屏OFFSETSETTING偏置量設(shè)置GRAPH圖形模擬復(fù)位鍵RESET解除報(bào)警,終止當(dāng)前一切操作,CNC復(fù)位地址/數(shù)字鍵字母、數(shù)字等文字的輸入輸入鍵INPUT用于參數(shù)、偏置等的輸入。還用于IO設(shè)備的輸入開始,MDI方式指令數(shù)據(jù)的輸入取消鍵CAN刪除輸入到緩沖存儲(chǔ)器中的文字或符號(hào)修改鍵ALTER修改輸入到緩沖存儲(chǔ)器中的文字或符號(hào)PAGE向前、向后翻CRT畫面,用于選擇不同的屏幕頁(yè)面,軟鍵可根據(jù)用途提供給軟鍵各種功能。軟鍵能提供的功能在CRT畫面的最下方顯示。左端的軟鍵:在軟鍵輸入各種功能時(shí)返回最初狀態(tài)右端的軟鍵:用于本畫面未顯示完的功能第150頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六操作面板第151頁(yè),共192頁(yè),2023年,2月20日,星期六名稱用途循環(huán)啟動(dòng)自動(dòng)加工進(jìn)給暫停自動(dòng)加工暫停,直到按循環(huán)啟動(dòng)鍵后再繼續(xù)進(jìn)給方式選擇選擇操作方式快速進(jìn)給刀具快速進(jìn)給步進(jìn)進(jìn)給步進(jìn)進(jìn)給單程序段自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使加工程序逐段執(zhí)行跳過(guò)任選程序段跳過(guò)程序的任選程序段空運(yùn)轉(zhuǎn)自動(dòng)和MDI狀態(tài)下不裝工件,機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn),以檢查程序返回參考點(diǎn)返回機(jī)床參考點(diǎn)快速進(jìn)給倍率選擇快速

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