实习讲义数控车床.pptx
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1、实习讲义数控车床实习讲义数控车床一、实习目的 1.1.了了解解数数控控车车床床的的工工作作原原理理和和有有关关组组成成部部分分的的作用。作用。2.2.了了解解零零件件加加工工程程序序的的编编制制方方法法。会会使使用用常常用用的的G50G50、G00G00、G01G01、G02G02、G03G03、F F、S S、T T、M M等等编编程指令。程指令。3.3.了了解解数数控控车车床床加加工工零零件件的的工工艺艺过过程程和和操操作作方方法。法。4.4.了解数控车床与普通车床加工的异同点。了解数控车床与普通车床加工的异同点。第1页/共51页二、数控车床加工简介第2页/共51页二、数控车床加工简介数控
2、车床又称为数控车床又称为CNC(Computer Numerical CNC(Computer Numerical Control)Control)车床,即计算机数字控制车床。车床,即计算机数字控制车床。普通车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工。普通车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工。数控车床加工原理:是将编制好的加工程序输入数控车床加工原理:是将编制好的加工程序输入到数控系统中,由数控系统通过控制车床到数控系统中,由数控系统通过控制车床X X、Z Z坐标轴坐标轴的伺服电动机去控制车床进给运动部件的动作顺序、的伺服电动机去控制车床进给运动部件的动作顺序、移动量和进给速度,再配以主轴的转速
3、和转向,便能移动量和进给速度,再配以主轴的转速和转向,便能加工出各种不同形状的轴类和盘套类回转体零件。加工出各种不同形状的轴类和盘套类回转体零件。1 1数控车床原理数控车床原理第3页/共51页二、数控车床加工简介2.2.2.2.数控车床的加工特点:数控车床的加工特点:数控车床的加工特点:数控车床的加工特点:加工精度高加工精度高(能达到能达到0.001mm)0.001mm),稳定性好;,稳定性好;加工生产效率高加工生产效率高(比普通车床效率高比普通车床效率高2 23 3倍,有时可倍,有时可提高几十倍提高几十倍),经济效益好;,经济效益好;自动化程度高,劳动强度低;自动化程度高,劳动强度低;价格昂
4、贵,控制复杂,维修较难。价格昂贵,控制复杂,维修较难。3.3.数控车床的一般应用:数控车床的一般应用:精度较高、批量生产的零件;各种形状复杂的轴类和精度较高、批量生产的零件;各种形状复杂的轴类和盘套类零件。盘套类零件。第4页/共51页三、数控车床加工工艺制定方法在数控车床上加工零件时,应遵循如下工艺原则:在数控车床上加工零件时,应遵循如下工艺原则:1 1选择适合在数控车床上加工的零件。选择适合在数控车床上加工的零件。2 2分析加工零件图样,明确加工内容和技术要求。分析加工零件图样,明确加工内容和技术要求。3 3确定工件坐标系原点位置。确定工件坐标系原点位置。4 4制定加工工艺路线。制定加工工艺
5、路线。5 5选择合理的切削用量。选择合理的切削用量。6 6选择合适的刀具。选择合适的刀具。7 7数据处理。数据处理。8 8编制加工程序,调试加工程序,完成零件加工。编制加工程序,调试加工程序,完成零件加工。应应考考虑虑加加工工起起始始点点位位置置,起起始始点点一一般般也也作作为为加加工工结结束束的的终终点点,起起始始点点应应便便于于检检查查和和装装夹夹工工件件;应应考考虑虑粗粗车车、半半精精车车、精精车车路路线线,尽尽可可能能以以最最少少的的进进给给路路线线完完成成零零件件的的加加工工;应应考考虑虑换换刀刀点点位位置置,换换刀刀点点是是加加工工过过程程中中刀刀架架进进行行自自动动换换刀刀的的位
6、位置置,换换刀刀点点位位置置的的选选择择应应考考虑虑在在换换刀刀过过程程中中不不发发生生干干涉现象,且换刀路线尽可能短。涉现象,且换刀路线尽可能短。加工起始点和换刀点可选同一点。加工起始点和换刀点可选同一点。在本系统中进给速度采用在本系统中进给速度采用F(mm/min)F(mm/min)方式,范围在方式,范围在1 1240000m/min240000m/min以内,精加工采用以内,精加工采用1 150mm/min50mm/min,半精加工采,半精加工采用用505080mm/min80mm/min,粗加工采用,粗加工采用8080100mm/min100mm/min,快速移动采,快速移动采用用10
7、01002500mm/min2500mm/min。本机床精加工背吃刀量一般可选择本机床精加工背吃刀量一般可选择0.050.050.4mm0.4mm,粗加工背,粗加工背吃刀量应小于吃刀量应小于2.5mm2.5mm。计算出各直线、圆弧的起止点的计算出各直线、圆弧的起止点的坐标值。坐标值。第5页/共51页四、数控车床坐标系的确定2工件坐标系工件坐标系用用来来确确定定工工件件坐坐标标系系的的基基本本坐坐标标系系。是是机机床床上上固固有有的的坐坐标标系系,并并设设有有固固定定的的坐标原点。坐标原点。1机床坐标系机床坐标系第6页/共51页四、数控车床坐标系的确定2工件坐标系工件坐标系编编程程人人员员在在编
8、编程程时时使使用用的的,以以工工件件图图纸纸上上的的某某一一固固定定点点为为原原点点,所所建建立立的的一一个个新新的的坐标系。坐标系。1机床坐标系机床坐标系一般通过对刀一般通过对刀获得工件坐标获得工件坐标系。系。第7页/共51页3坐标系方向坐标系方向2工件坐标系工件坐标系刀刀具具运运动动的的正正方方向向是是工工件件与刀具距离增大的方向与刀具距离增大的方向 1机床坐标系机床坐标系四、数控车床坐标系的确定第8页/共51页4绝对坐标系与相对坐标系绝对坐标系与相对坐标系3坐标系方向坐标系方向2工件坐标系工件坐标系1机床坐标系机床坐标系各各点点的的坐坐标标均均以以编编程程坐坐标标系系原原点点为为基基准准
9、的的坐坐标标系系。用用X X、Z Z表示。表示。终终点点的的坐坐标标相相对对于于起起点点的的坐标系坐标系。用用U U、W W表示。表示。四、数控车床坐标系的确定第9页/共51页五、数控车床程序格式N*G*X(U)*N*G*X(U)*Z(W)*I*K*(R*)F*S*T*M*Z(W)*I*K*(R*)F*S*T*M*;程序段结束符号程序段结束符号辅助功能辅助功能 尺寸功能尺寸功能 刀具功能刀具功能 主轴功能主轴功能 进给功能进给功能 准备功能准备功能 程序顺序号程序顺序号 第10页/共51页五、数控车床程序格式注意:注意:1.1.在在程程序序段段中中既既有有G G指指令令,又又有有S S、M M
10、、T T指指令令时时,先先执行执行S S、M M、T T指令,后执行指令,后执行G G指令。指令。2.2.程序的每一行必须以程序的每一行必须以“;”结束。结束。3.3.按按绝绝对对坐坐标标编编程程时时,X X为为直直径径值值;按按增增量量坐坐标标编编程程时,时,U U为径向实际位移值的两倍。为径向实际位移值的两倍。4.4.采采用用绝绝对对坐坐标标方方式式编编程程时时,坐坐标标字字用用X X、Z Z表表示示;选用增量坐标时用选用增量坐标时用U U、W W表示,也可两者混用。表示,也可两者混用。第11页/共51页六、常用指令1 1准备功能准备功能(G(G指令功能、指令功能、G G代码代码)准准备备
11、功功能能是是建建立立机机床床或或控控制制系系统统工工作作方方式式的的一一种种命命令。令。模态:模态:在同一组其他的在同一组其他的G G代码被指定前,均有效的代码被指定前,均有效的G G代码。代码。非模态:非模态:仅在被指定的程序段仅在被指定的程序段内内有效的有效的G G代码。代码。第12页/共51页1准备功能(1)(1)设定工件坐标系指令设定工件坐标系指令 G50G50指令格式:指令格式:N-G50 X-Z-N-G50 X-Z-;X X、Z Z为起刀点相对于工件原点的位置。为起刀点相对于工件原点的位置。注:程序中使用该注:程序中使用该指令,应放在程序指令,应放在程序的第一段。的第一段。第13页
12、/共51页(2)(2)快速定位指令快速定位指令 G00G00指令格式:指令格式:N-G00 X(U)-Z(W)-N-G00 X(U)-Z(W)-;X(U)X(U)、Z(W)Z(W)为目标位置的坐标值。为目标位置的坐标值。注:一般为空行程运动注:一般为空行程运动。1准备功能例:例:N50 G00 X100 Z300N50 G00 X100 Z300;第14页/共51页(3)(3)直线插补指令直线插补指令 G01G01指令格式:指令格式:N-G01 X(U)-Z(W)F-N-G01 X(U)-Z(W)F-;X(U)X(U)、Z(W)Z(W)为直线的终点坐标值。为直线的终点坐标值。本本指指令令可可将
13、将刀刀具具按按给给定定速速度度沿沿直直线线移移动动到到所所需需位位置置,一一般般作作为为切切削削加加工工运运动动指指令令,既既可可单单坐坐标标运运动动,也也可可双双坐坐标标同同时时运运动动,在在车车床床上上用用于于加加工外圆、端面、锥面等。工外圆、端面、锥面等。1准备功能第15页/共51页1准备功能例:例:刀具以刀具以100mm/min100mm/min的速的速度度进给进给,从起始点从起始点移动移动到到终点。终点。N50 G01 U25 W-50 F100N50 G01 U25 W-50 F100;(3)(3)直线插补指令直线插补指令 G01G01指令格式:指令格式:N-G01 X(U)-Z(
14、W)F-N-G01 X(U)-Z(W)F-;X(U)X(U)、Z(W)Z(W)为直线的终点坐标值。为直线的终点坐标值。第16页/共51页(4)(4)圆弧插补指令圆弧插补指令 G02G02、G03G03G02G02指定为顺时针圆弧插补。指定为顺时针圆弧插补。G03G03指定为逆时针圆弧插补。指定为逆时针圆弧插补。指令格式:指令格式:N-N-G02/G03 G02/G03 X(U)-X(U)-Z(W)-Z(W)-I-I-K-(R-)K-(R-)F-F-;圆弧终点坐标值圆弧终点坐标值 圆弧中心相对于圆弧起点的坐标值圆弧中心相对于圆弧起点的坐标值 圆弧半径圆弧半径 进给速度进给速度 1准备功能第17页
15、/共51页 圆圆弧弧方方向向的的判判断断:沿沿垂垂直直于于圆圆弧弧所所在在平平面面的的坐坐标标轴轴,从从正正方方向向往往负负方方向向进进行行观观查查,顺顺时时针针方方向向时时为为顺时针圆弧插补;反之为逆时针圆弧插补。顺时针圆弧插补;反之为逆时针圆弧插补。1准备功能第18页/共51页举例:如如圆圆弧弧1所所示示,表表示示加加工工逆逆时时针针圆圆弧弧,刀刀具具以以F50速速度度运动到运动到X20,Z-15位置。位置。如如圆圆弧弧2所所示示,表表示示加加工工顺顺时时针针圆圆弧弧,刀刀具具以以F50速速度度运动到运动到X30,Z12位置。位置。第19页/共51页举例:圆弧圆弧1 1编程如下:编程如下:
16、按绝对坐标编程:按绝对坐标编程:N30 G03 X20 Z-15 R10 F50N30 G03 X20 Z-15 R10 F50;或或 N30 G03 X20 Z-15 I0 K-10 F50N30 G03 X20 Z-15 I0 K-10 F50;按增量坐标编程:按增量坐标编程:N30 G03 U20 W-10 R10 F50N30 G03 U20 W-10 R10 F50;或或 N30 G03 U20 W-10 I0 K-10 F50N30 G03 U20 W-10 I0 K-10 F50;第20页/共51页举例:圆弧圆弧2 2编程如下:编程如下:按绝对坐标编程:按绝对坐标编程:N30 G
17、02 X30 Z12 R12 F50N30 G02 X30 Z12 R12 F50;或或 N30 G02 X30 Z12 I12 K0 F50N30 G02 X30 Z12 I12 K0 F50;按增量坐标编程:按增量坐标编程:N30 G03 U24 W-12 R12 F50N30 G03 U24 W-12 R12 F50;或或 N30 G03 U24 W-12 I12 K0 F50N30 G03 U24 W-12 I12 K0 F50;第21页/共51页六、常用指令2 2辅助功能辅助功能(M(M指令功能、指令功能、M M代码代码)辅助功能是用于指定主轴旋转方向和起动、停辅助功能是用于指定主轴
18、旋转方向和起动、停止,冷却液供给和关闭,刀具更换等功能,属止,冷却液供给和关闭,刀具更换等功能,属“开开关关”性质的指令。性质的指令。与与G G代码相同代码相同M M代码也有模态和非模态两种。代码也有模态和非模态两种。第22页/共51页(1)(1)M02M02:程程序序结结束束指指令令,用用以以返返回回到到本本次次加加工工程程序序的开始程序段并从开始程序段循环执行。的开始程序段并从开始程序段循环执行。(2)M03(2)M03:主轴正转指令,用以启动主轴正转。:主轴正转指令,用以启动主轴正转。(3)M04(3)M04:主轴反转指令;用以启动主轴反转。:主轴反转指令;用以启动主轴反转。(4)M05
19、(4)M05:主轴停止指令。:主轴停止指令。(5)(5)M30M30:程程序序结结束束停停止止指指令令,程程序序结结束束并并返返回回到到本本次加工的开始程序段。次加工的开始程序段。2辅助功能第23页/共51页六、常用指令3 3进给速度指令进给速度指令F F 由由G98G98指定分进给,指定分进给,G99G99指定转进给指定转进给(系统默认系统默认)。进给速度范围进给速度范围为:为:1 1240000mm/min240000mm/min或或0.0010.001500.00mm/r500.00mm/r;若指定分进给,则指令用若指定分进给,则指令用F F及后面的及后面的6 6位数值表示,位数值表示,
20、F F后面的数值为每分钟进给的毫米数,如后面的数值为每分钟进给的毫米数,如F100F100表示每分表示每分钟进给钟进给100mm100mm。第24页/共51页六、常用指令4 4换刀指令换刀指令T T本系统的换刀指令用本系统的换刀指令用T T及后面的及后面的2 2位数表示。位数表示。高位数为刀具号高位数为刀具号(0(04)4),高位数为,高位数为0 0则不换刀;则不换刀;低位数为刀具位置偏置值补偿号低位数为刀具位置偏置值补偿号(0(04)4),低位数为,低位数为0 0表表示取消刀具偏置,没有低位数时则只执行换刀不进行示取消刀具偏置,没有低位数时则只执行换刀不进行刀具偏置。刀具偏置。如如T22T2
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