数控车床学习资料19849.pptx

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1、课课 程程 内内 容容11机电5班张书明115308229课课 程程 内内 容容数控车床简介1数控加工工艺2数控编程基础3数控加工实例41.数数 控控 车车 床床 简简 介介v认识数控车床认识数控车床 数控车床简称CNC车床，即计算机数字控制机床。车床的运动由计算机数字控制系统控制，包括主轴的启动、停止、转速和刀架的运动控制等。v数控车床用途数控车床用途加工零件类型：轴类、盘套类、形状复杂的 回转体件和螺纹等。应用场合：精度要求较高，中、小批量生产1.数数 控控 车车 床床 简简 介介v数控车床数控车床 型号型号CAK6136V的含义：C：类别为车床类。A：结构性代号（沈阳一机）K：数控。6：

2、组别普通。1：型别卧式。36：最大回转直径360mm。V：重大改进顺序号本次实训使用的都是CAK6136V车床，其数控系统采用的是广州数控GSK980TA1.数数 控控 车车 床床 简简 介介v常用数控系统和机床厂商常用数控系统和机床厂商我中心目前用于的实训的数控车床有10台1.数数 控控 车车 床床 简简 介介v数控车床组成及原理数控车床组成及原理数控车床一般由输入输出设备、CNC装置、伺服单元、驱动装置、可编程控制器 PLC 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置等组成。电 气 回 路辅 助 装 置PLC主轴伺服单元操 作 面 板主轴驱动装置进给驱动装置测量反馈装置进给伺服单元输入/

3、输出设 备计算机数 控装 置机床本体数控系统1.数数 控控 车车 床床 简简 介介v数控车削的特点数控车削的特点数控车削数控车削特点特点适应性强适应性强精度高精度高质量稳定质量稳定生产效率高生产效率高实现负责运动实现负责运动经济效益好经济效益好利于管理现代化利于管理现代化 适应性即所谓的柔性，是指数控机床随生产对象变化而变化的适应能力。在数适应性即所谓的柔性，是指数控机床随生产对象变化而变化的适应能力。在数控机床上改变加工零件时，只需重新编制程序，输入新的程序后就能实现对新的零件控机床上改变加工零件时，只需重新编制程序，输入新的程序后就能实现对新的零件的加工；而不需改变机械部分和控制部分的硬件

4、，且生产过程是自动完成的。这就为的加工；而不需改变机械部分和控制部分的硬件，且生产过程是自动完成的。这就为复杂结构零件的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的方便。适应性强是数复杂结构零件的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的方便。适应性强是数控机床最突出的优点，也是数控机床得以生产和迅速发展的主要原因。控机床最突出的优点，也是数控机床得以生产和迅速发展的主要原因。1.数数 控控 车车 床床 简简 介介v数控车削的特点数控车削的特点数控车削数控车削特点特点适应性强适应性强精度高精度高质量稳定质量稳定生产效率高生产效率高实现负责运动实现负责运动经济效益好经济效益好利于管理现代化利于管理

5、现代化 数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的，一般情况下工作过程不需要人数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的，一般情况下工作过程不需要人工干预，消除了操作者人为产生的误差。在设计制造数控机床时，采取了许多措施，工干预，消除了操作者人为产生的误差。在设计制造数控机床时，采取了许多措施，使数控机床的机械部分达到了较高的精度和刚度。数控机床工作台的移动当量普遍使数控机床的机械部分达到了较高的精度和刚度。数控机床工作台的移动当量普遍达到了达到了0.010.0001mm，而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数，而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿，高档数控机床

6、采用光栅尺进行工作台移动的闭环控制。数控机床控装置进行补偿，高档数控机床采用光栅尺进行工作台移动的闭环控制。数控机床的加工精度由过去的的加工精度由过去的0.01 mm提高到提高到0.005mm甚至更高。甚至更高。1.数数 控控 车车 床床 简简 介介v数控车削的特点数控车削的特点数控车削数控车削特点特点适应性强适应性强精度高精度高质量稳定质量稳定生产效率高生产效率高实现负责运动实现负责运动经济效益好经济效益好利于管理现代化利于管理现代化 数控机床的传动系统与机床结构都具有很高的刚度和热稳定性。通过补数控机床的传动系统与机床结构都具有很高的刚度和热稳定性。通过补偿技术，数控机床可获得比本身精度更

7、高的加工精度。尤其提高了同一批零偿技术，数控机床可获得比本身精度更高的加工精度。尤其提高了同一批零件生产的一致性，产品合格率高，加工质量稳定。件生产的一致性，产品合格率高，加工质量稳定。1.数数 控控 车车 床床 简简 介介v数控车削的特点数控车削的特点数控车削数控车削特点特点适应性强适应性强精度高精度高质量稳定质量稳定生产效率高生产效率高实现负杂运动实现负杂运动经济效益好经济效益好利于管理现代化利于管理现代化 零件加工所需的时间包括机动时间和辅助时间。数控机床主轴的转速和进给量的零件加工所需的时间包括机动时间和辅助时间。数控机床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大，可选用最有利的切削用量

8、；结构刚性好，允许进行大切削用变化范围比普通机床大，可选用最有利的切削用量；结构刚性好，允许进行大切削用量的强力切削，这就提高切削效率；移动部件空行程运动速度快，工件装夹时间短，量的强力切削，这就提高切削效率；移动部件空行程运动速度快，工件装夹时间短，刀具可自动更换，辅助时间比一般机床大为减少。刀具可自动更换，辅助时间比一般机床大为减少。更换被加工零件时几乎不需重新调整机床，节省了零件安装调整时间。加工质量更换被加工零件时几乎不需重新调整机床，节省了零件安装调整时间。加工质量稳定，一般只作首件检验和工序间关键尺寸的抽样检验，节省了停机检验时间。在加稳定，一般只作首件检验和工序间关键尺寸的抽样检

9、验，节省了停机检验时间。在加工中心上加工时，一台机床实现了多道工序的连续加工，生产效率的提高更为显著。工中心上加工时，一台机床实现了多道工序的连续加工，生产效率的提高更为显著。1.数数 控控 车车 床床 简简 介介v数控车削的特点数控车削的特点数控车削数控车削特点特点适应性强适应性强精度高精度高质量稳定质量稳定生产效率高生产效率高实现负杂运动实现负杂运动经济效益好经济效益好利于管理现代化利于管理现代化普通机床难以实现或无法实现轨迹为三次以上的曲线或曲面的运动，如螺旋桨、普通机床难以实现或无法实现轨迹为三次以上的曲线或曲面的运动，如螺旋桨、汽轮机叶片之类的空间曲面；而数控机床则可实现几乎是任意轨

10、迹的运动和加工汽轮机叶片之类的空间曲面；而数控机床则可实现几乎是任意轨迹的运动和加工任何形状的空间曲面，适应于复杂异形零件的加工。任何形状的空间曲面，适应于复杂异形零件的加工。1.数数 控控 车车 床床 简简 介介v数控车削的特点数控车削的特点数控车削数控车削特点特点适应性强适应性强精度高精度高质量稳定质量稳定生产效率高生产效率高实现负责运动实现负责运动经济效益好经济效益好利于管理现代化利于管理现代化 数控机床虽然设备昂贵，加工时分摊到每个零件上的设备折旧费较高。但在单数控机床虽然设备昂贵，加工时分摊到每个零件上的设备折旧费较高。但在单件、小批量生产的情况下，使用数控机床加工可节省划线工时，减

11、少调整、加工和件、小批量生产的情况下，使用数控机床加工可节省划线工时，减少调整、加工和检验时间，节省直接生产费用。检验时间，节省直接生产费用。数控机床加工零件一般不需制作专用夹具，节省了工艺装备费用。数控机床加数控机床加工零件一般不需制作专用夹具，节省了工艺装备费用。数控机床加工精度稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。工精度稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。此外，数控机床可实现一机多用，节省厂房面积和建厂投资。因此使用数控机此外，数控机床可实现一机多用，节省厂房面积和建厂投资。因此使用数控机床可获得良好的经济效益。床可获得良好的经济效益。1.数数 控控 车车 床床 简简 介介v数

12、控车削的特点数控车削的特点数控车削数控车削特点特点适应性强适应性强精度高精度高质量稳定质量稳定生产效率高生产效率高实现负责运动实现负责运动经济效益好经济效益好利于管理现代化利于管理现代化 数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，特别是在数控机床数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，特别是在数控机床上使用计算机控制，为计算机辅助设计、制造以及管理一体化奠定了基础。上使用计算机控制，为计算机辅助设计、制造以及管理一体化奠定了基础。2.2.数数 控控 加加 工工 工工 艺艺v图纸分析图纸分析（1）选择毛坯）选择毛坯42mm，45钢材。钢材。（2）加工内容加工内容：端面、外圆、倒角、：端

13、面、外圆、倒角、锥面、切槽、切断。锥面、切槽、切断。（3）确定）确定工件坐标系工件坐标系：选择工件右端面：选择工件右端面（4）装夹工件，车右端面，对刀，确定工件坐标系）装夹工件，车右端面，对刀，确定工件坐标系（5）换到点：）换到点：X100.Z100.；（此距离不能太小，防止换刀过程中刀；（此距离不能太小，防止换刀过程中刀具碰到工件）具碰到工件）2.2.数数 控控 加加 工工 工工 艺艺v工艺处理工艺处理（1）工步工步和和走刀走刀处理处理:粗车工件外轮廓（除槽以外）粗车工件外轮廓（除槽以外）精加工外轮廓精加工外轮廓切槽、切断切槽、切断（2）切削用量切削用量：T0101：外圆粗车刀，主轴转速：外

14、圆粗车刀，主轴转速600，进给，进给0.15mmT0202：外圆精车刀，主轴转速：外圆精车刀，主轴转速1000，进给，进给0.05mmT0303：切断刀，主轴转速：切断刀，主轴转速300，进给，进给0.05mmv编程编程G代码代码一定要遵守先粗车后精车原则粗粗车车刀刀精精车车刀刀切断刀切断刀3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础v程序段格式程序段格式ISO代码代码是国际标准化组织（是国际标准化组织（International standardization Organization）制定的数控国际标准化代码，它已被广泛应用来编写各种）制定的数控国际标准化代码，它已被广泛应用来编写各种数控机

15、床加工的程序。数控机床加工的程序。N_ G_ X_ Z（或（或U_ W_）F_ S_ T_ M_；3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础O0001;/程序名（编号）程序名（编号）N001 G99 M03 T0101;/分进给，主轴正转，换分进给，主轴正转，换01号车刀号车刀N002 G00 X20.Z1.;/快速移动到点（快速移动到点（20，0）N003 G01 Z-10 F0.05;/直线插补到点（直线插补到点（20，-10）N004 G00 X30/快速移动到点（快速移动到点（30，-10）N005 Z50;/快速移动到点（快速移动到点（30，50）N006 M03 M30;/主轴停止

16、，程序结束主轴停止，程序结束 单击视频演示起刀点起刀点停刀点停刀点3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础v坐标系定义坐标系定义 数控车床使用数控车床使用X轴轴和和Z轴轴组成直角坐标系，组成直角坐标系，X轴与机床主轴垂直，轴与机床主轴垂直，Z轴与轴与主轴轴线方向平行，车刀接近工件方向为主轴轴线方向平行，车刀接近工件方向为负方向负方向，离开工件方向为，离开工件方向为正方向正方向。根据刀坐和机床主轴位置关系划分，数控车床有根据刀坐和机床主轴位置关系划分，数控车床有前刀坐前刀坐和和后刀坐后刀坐之分，之分，相同的编程指令在前刀坐和后刀坐中的运动轨迹是不一样的相同的编程指令在前刀坐和后刀坐中的运动轨迹

17、是不一样的刀坐类型后刀坐后刀坐前刀坐前刀坐3混合编程一个坐标轴采用绝对编程，一个坐标轴采用相对编程3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础v绝对坐标编程和相对坐标编程绝对坐标编程和相对坐标编程1绝对编程 刀具轨迹终点坐标用绝对坐标表示（指令字X和Z）2相对编程刀具轨迹终点坐标用相对坐标表示（指令字U和W），相对坐标为负值表示沿坐标轴负方向，相对坐标为正值表示沿坐标轴正方向插插补补A到到B10020050100OAB绝对编程：绝对编程：G01 X200.Z50.;相对编程：相对编程：G01 U100.W-50.;混合编程：混合编程：G01 X200.W-50.;或者或者 G01 U100.Z5

18、0.;3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础v直径编程和半径编程直径编程和半径编程直径编程：X方向的数值按照直径值输入。半径编程：X方向的数值按照半径值输入。起刀点起刀点停刀点停刀点O0001;N001 G99 M03 T0101;N002 G00 X20.Z1.;N003 G01 Z-10 F0.05;N004 G00 X30；N005 Z50;N006 M03 M30;%3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础v程序一般结构程序一般结构O0001;O0001;N001 G99 M03 T0101;N001 G99 M03 T0101;/N002 G00 X20.Z1.;/N002 G

19、00 X20.Z1.;N003 G01 Z-10 F0.05;N003 G01 Z-10 F0.05;N004 G00 X30 N004 G00 X30；N005 Z50;N005 Z50;N006 M03 M30;N006 M03 M30;%指令字程序名程序段选跳符程序段号程序结束符程序段结束符程序段数控程序3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础v常用常用MSTF指令指令3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础v常用常用G指令指令3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G00G00 快速移动（定位）快速移动（定位）v格式：格式：G00 X(U)_ Z(W)_;v功能：快速移动到指定点

20、（初态指令）。功能：快速移动到指定点（初态指令）。BACC点为点为A点快速点快速移动到移动到B点的点的中间点中间点Z轴轴X轴轴OXWU/2BA3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G00G00 快速移动（定位）快速移动（定位）v格式：格式：G00 X(U)_ Z(W)_;v功能：快速移动到指定点（初态指令）。功能：快速移动到指定点（初态指令）。刀具从刀具从A点快速移动到点快速移动到B点：点：绝对编程：绝对编程：G00 X20.Z0.;相对编程：相对编程：G00 U-22.W-18.;混合编程：混合编程：G00 X20.W-18.;编程示例编程示例Z轴轴X轴轴O201811BA启动刀具移动3

21、.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G01G01 直线插补直线插补v格式：格式：G01 X(U)_ Z(W)_ F_;v功能：按功能：按F给定的进给速度直线移动到指定点（模态指令）。给定的进给速度直线移动到指定点（模态指令）。Z轴轴X轴轴OXWU/2起点起点终点终点刀具从起点到终刀具从起点到终点的直线插补点的直线插补3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G01G01 直线插补直线插补v格式：格式：G01 X(U)_ Z(W)_ F_;v功能：按功能：按F给定的进给速度直线移动到指定点（模态指令）。给定的进给速度直线移动到指定点（模态指令）。刀具从刀具从起点起点点点直线插补直线插补到到终

22、点终点：绝对编程：绝对编程：G01 X60.Z0.F0.05;相对编程：相对编程：G01 U20.W-20.F0.05;混合编程：混合编程：G01 X60.W-20.F0.05;Z轴轴X轴轴O602010起点起点终点终点启动刀具移动3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G02G02、G03G03 圆弧插补圆弧插补v格式：格式：G02 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_;或者或者 G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;v功能：按功能：按F给定的进给速度按照逆时针（前刀坐）插补到指定点（模态给定的进给速度按照逆时针（前刀坐）插补到指定点（模态指令）。指令）。v说明：说明：G02跟跟

23、G02正好相反，格式相同。正好相反，格式相同。I：圆心与圆弧起点：圆心与圆弧起点X轴坐标差值轴坐标差值（-9999.9999999.999mm）。K：圆心与圆弧起点圆心与圆弧起点Y轴坐标差值（轴坐标差值（-9999.9999999.999mm）。R：圆弧半径（：圆弧半径（09999.999mm）3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G02G02、G03G03 圆弧插补圆弧插补前刀坐编程前刀坐编程G02逆时针编程逆时针编程G03顺时针编程顺时针编程Z轴轴X轴轴OXZU/2起点起点终点终点WZ轴轴X轴轴OXZU/2终点终点起点起点W3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G02G02、G03

24、G03 圆弧插补圆弧插补前刀坐编程前刀坐编程刀具从刀具从起点起点点逆时针点逆时针插补插补到到终点终点：利用圆弧利用圆弧半径半径：G02 X60.Z-30.R20.F0.05;G02 U20.W-20.R20.F0.05;利用圆弧利用圆弧圆心圆心：G02 X60.Z-30.I40.K0.F0.05;G02 U20.W-20.I40.K0.F0.05;Z轴轴X轴轴O603020起点起点终点终点R203.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G04 G04 暂停指令暂停指令v格式：格式：G04 P_;或者或者 G04 X_;或者或者 G04 U_;v功能：各轴运动停止一定时间（非模态指令）。功能：各

25、轴运动停止一定时间（非模态指令）。P：单位为：单位为毫秒毫秒X：单位为秒：单位为秒U：单位为秒：单位为秒3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G90 G90 轴向切削固定循环轴向切削固定循环v格式：格式：G90 X(U)_ Z(W)_ F_;或者或者 G90 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;v功能：实现圆柱或者圆锥表面切削，（模态指令）。功能：实现圆柱或者圆锥表面切削，（模态指令）。R：切削起点和切削终点：切削起点和切削终点X轴坐标值之差（半径值）；轴坐标值之差（半径值）；快速移动快速移动 切削进给切削进给A:起点（终点）起点（终点）B：切削起点：切削起点C：切削终点：切削终点Z轴轴X

26、轴轴OXACDBZ轴轴X轴轴OACDB启动刀具移动启动刀具移动3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G90 G90 轴向切削固定循环轴向切削固定循环Z轴轴X轴轴O601203030110ABCDO0001;M03 s500 G99;G00 X125.Z2.M08;G90 X120.Z-110.F0.05;CDX60.Z-30.;ABG00 X125.Z-30.;G90 X120.Z-80.R-30.F0.05;BCM09;G00 X100.Z100.;M05 M30;3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G94 G94 径向切削固定循环径向切削固定循环v格式：格式：G94 X(U)_

27、Z(W)_ F_;或者或者 G94 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;v功能：实现端面或者锥度端面切削，功能：实现端面或者锥度端面切削，（模态指令）。（模态指令）。R：切削起点和切削：切削起点和切削终点终点Z轴坐标值之差；轴坐标值之差；ABZ轴轴X轴轴OXCD启动刀具移动DZ轴轴X轴轴OACB启动刀具移动O0001;M03 s500 G99;G00 X125.Z2.M08;G94 X120.Z-110.F0.05;DCG00 X120.Z0.;G94 X60.Z-30.R-30.F0.05;CBAM09;G00 X100.Z100.;M05 M30;3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础

28、G94 G94 径向切削固定循环径向切削固定循环Z轴轴X轴轴O601203030110ABCD3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G92 G92 螺纹切削固定循环螺纹切削固定循环v格式：格式：G92 X(U)_ Z(W)_ F_;（公制直螺纹切削循环）（公制直螺纹切削循环）G92 X(U)_ Z(W)_ I_;（英制直螺纹切削循环）（英制直螺纹切削循环）G92 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;（公制锥螺纹切削循环）（公制锥螺纹切削循环）G92 X(U)_ Z(W)_ R_ I_;（英制锥螺纹切削循环）（英制锥螺纹切削循环）3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G92 G92 螺纹

29、切削固定循环螺纹切削固定循环Z轴轴X轴轴OM60X320G00 X62.Z2.;G92 X58.5.Z-22.F3;X57.5.Z-22.；X55.5.Z-22.；X56.Z-22.；3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G71 G71 轴向粗车多重循环轴向粗车多重循环v格式：格式：G71 U(d)R(e)F_;G71 P(ns)Q(nf)U(u)W(w);N(ns)；N(nf)；给定粗车的加工参数：U：进刀量R：退刀量F：切削速度。P：精车轨迹的第一个程序段号Q：精车轨迹的最后一个程序段号U：X方向的精车余量W：Z方向的精车余量定义精车轨迹的若干程序段，执行G71时，这些轨迹仅仅用于计算

30、粗车的轨迹，实际上并未执行显示精车轮廓显示精车余量精车粗车3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G71 G71 轴向粗车多重循环轴向粗车多重循环604020202020G00 X62.Z2.;G71 U1 R0.5 F0.01;G71 P1 Q2 U0.5 W0.3;N1 G00 X20.;G01 Z-20.;X40.W-20.;W-20.N2 X60.;3.3.数数 控控 编编 程程 基基 础础G70 G70 精加工循环精加工循环v格式：格式：G71/G72/G73 N(ns)；N(nf)；G70 P(ns)Q(nf);粗加工路线程序群。数控编程综合实例数控编程综合实例(1)(1)切断刀

31、宽度+0.5mm棒料毛坯棒料毛坯O0001；T0101 S600 M03 G99；;G00 X45.Z2.M08；G94 X-1.Z0.5 F0.1；Z0.；G71 U1.R0.5 F0.15；G71 P1 Q2 U0.5 W0.2；N1 G00 X0；G01 Z0 F0.05；G03 X20.z-10.R10.；G01 W-6.；X 26.；G03 X30.W-2.R2.；G01 W-28.；X40.W-10.；N2 Z-79.5；G00 X100.Z100.M05；T0202 S1000 M03；G00 X45.Z2.；G70 P1 Q2；G00 X100.Z100.M05；T0303 S

32、400 M03；G00 X42.Z-36.；G01 X26.F0.05；G00 X30.;W-2.;G01 X26.W2.;G00 X30.;W2.;G03 X26.W-2.R2.;G00 X42.；Z-79.5；G01 X0.F0.05；G00 X100.M09；G00 Z100.M05；M30;%数控编程综合实例数控编程综合实例谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH