数控车削加工技术概述18462.pptx
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1、 项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术项目四 数控车削加工技术任务一任务一 认识数控车床认识数控车床任务二任务二 加工简单阶梯轴加工简单阶梯轴任务三任务三 加工螺纹轴类零件加工螺纹轴类零件任务四任务四 加工简单套类零件加工简单套类零件任务五任务五 加工复合轴类零件加工复合轴类零件任务六任务六 用户宏程序加工非圆曲线用户宏程序加工非圆曲线拓展实训拓展实训 项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术项目要点:项目要点:1.1.掌握数控车床的种类、加工对象及特点;掌握数控车床的种类、加工对象及特点;2.2.掌握数控车床编程规则、常用符号及指令代码;掌握数控车床编程规则、常用符号及指令代
2、码;3.3.掌握典型零件的加工工艺制定与加工程序编制;掌握典型零件的加工工艺制定与加工程序编制;4.4.掌握掌握FANUC 0iFANUC 0i系统变量应用与宏程序编制方法。系统变量应用与宏程序编制方法。项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术 任务一任务一 认识数控车床认识数控车床一、任务引入一、任务引入二、任务分析二、任务分析三、知识准备三、知识准备四、任务实施四、任务实施五、任务评价五、任务评价 项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术一、任务引入一、任务引入1.任务描述:任务描述:数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床的种数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数
3、控车床的种类很多,主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。本任务重点介类很多,主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。本任务重点介绍数控车床的用途及种类,分析数控车床的特点。绍数控车床的用途及种类,分析数控车床的特点。2.知识目标:知识目标:(1 1)了解数控车床的用途和种类;)了解数控车床的用途和种类;(2 2)掌握数控机床车床的特点。掌握数控机床车床的特点。项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术二、任务分析二、任务分析 本任务学习时先通过观看多媒体图片和现场参观本任务学习时先通过观看多媒体图片和现场参观了解数控机床的用途及分类;掌握数控车床的特点。了解数控机床的用途及分类;掌握数控车床的特
4、点。项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术三、知识准备三、知识准备(一)数控车床的(一)数控车床的主要加工内容主要加工内容 精度要求高的零件精度要求高的零件1.要求高的回转体零件要求高的回转体零件 表面粗糙度好的回转体零件表面粗糙度好的回转体零件 精密、超低表面粗糙度的零件精密、超低表面粗糙度的零件2.表面形状复杂的回转体零件表面形状复杂的回转体零件3.带横向加工的回转体零件带横向加工的回转体零件4.带一些特殊类型螺纹的零件带一些特殊类型螺纹的零件 项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术(二)数控车床的分类(二)数控车床的分类 1.1.按主轴的配置形式分类按主轴的配置形式分类
5、卧式数控车床 立式数控车床2.2.按刀架数量分类按刀架数量分类 单刀架数控车床 双刀架数控车床 项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术 3.按功能分类按功能分类 经济型数控车床经济型数控车床 普通数控车床普通数控车床 车削加工中心车削加工中心 项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术(三)数控车床的特点(三)数控车床的特点 1适应性强适应性强 2适合加工复杂型面的零件适合加工复杂型面的零件 3加工精度高,质量稳定加工精度高,质量稳定 4生产效率高生产效率高 5工序集中,一机多用工序集中,一机多用 6减轻劳动强度,改善劳动条件减轻劳动强度,改善劳动条件 7价格较高且调试和维修较复杂
6、价格较高且调试和维修较复杂 项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术四、任务实施四、任务实施班 级姓 名课 程 名 称章 节 名 称指 导 教 师参 观 日 期学习目的学习内容学习总结 实训车间参观记录表实训车间参观记录表 项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术五、任务评价五、任务评价 根据学生参观时的纪律表现(根据学生参观时的纪律表现(20%)、记录表的填写()、记录表的填写(60%)及)及安全文明生产(安全文明生产(20%)执行情况)执行情况,通过自评、互评和教师评分等方式,通过自评、互评和教师评分等方式,对完成任务情况进行综合评价。对完成任务情况进行综合评价。项目四项目四
7、数控车削加工技术数控车削加工技术任务二任务二 加工简单阶梯轴加工简单阶梯轴一、任务引入一、任务引入二、任务分析二、任务分析三、知识准备三、知识准备四、任务实施四、任务实施五、任务评价五、任务评价 项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术一、任务引入一、任务引入1.1.任务描述任务描述如图所示的为一简单阶梯轴零件,如图所示的为一简单阶梯轴零件,已知材料为已知材料为45钢,毛坯尺寸为钢,毛坯尺寸为28100mm(零件不需切断)。(零件不需切断)。该零件在该零件在FANUC数控车窗上加请数控车窗上加请确定其编程指令。确定其编程指令。2 2知识目标知识目标(1 1)熟悉数控车床加工的基本工艺方法
8、;)熟悉数控车床加工的基本工艺方法;(2 2)掌握)掌握FANUC 0iFANUC 0i系统数控车床的常用指令的格式及使用方法;系统数控车床的常用指令的格式及使用方法;(3 3)掌握阶梯轴零件的编程与加工方法。)掌握阶梯轴零件的编程与加工方法。项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术二、任务分析二、任务分析 本任务的重点和难点在于正确运用本任务的重点和难点在于正确运用FANUC 0iFANUC 0i系统中关于外圆加工的系统中关于外圆加工的指令格式,通过分析各功能的格式,编制出阶梯轴加工程序。指令格式,通过分析各功能的格式,编制出阶梯轴加工程序。项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技
9、术三、知识准备三、知识准备(一一)数控车床的编程特点数控车床的编程特点1.1.编程坐标系编程坐标系2.2.直径编程和半径编程直径编程和半径编程3.3.小数点编程小数点编程4.4.绝对编程与增量编程绝对编程与增量编程 项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术(二)手工编程中的数学处理(二)手工编程中的数学处理 在数控编程加工的过程中,首先要计算出刀具运动轨迹点的坐标。在数控编程加工的过程中,首先要计算出刀具运动轨迹点的坐标。这种根据零件图样,按照已确定的加工路线和允许的编程误差,计算数这种根据零件图样,按照已确定的加工路线和允许的编程误差,计算数控系统所需输入的数据,称为数控加工的数值计算
10、。控系统所需输入的数据,称为数控加工的数值计算。1.1.节点、基点的概念与计算节点、基点的概念与计算 基点:基点:构成零件轮廓的这些不同几何元素的链接点称为基点。如图构成零件轮廓的这些不同几何元素的链接点称为基点。如图中的中的A A、B B、C C、D D、E E、F F和和G G都是该零件轮廓上的基点,显然,相邻基点都是该零件轮廓上的基点,显然,相邻基点间只能是一个几何元素。间只能是一个几何元素。项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术 节点:节点:当采用不具备非圆曲线插补功能的数控机床加工非圆曲线当采用不具备非圆曲线插补功能的数控机床加工非圆曲线轮廓的零件时,在加工程序的编制工作中,
11、常常需要用直线或圆弧去近轮廓的零件时,在加工程序的编制工作中,常常需要用直线或圆弧去近似代替非圆曲线,称为拟合处理。拟合线段的交点或切点就称为节点。似代替非圆曲线,称为拟合处理。拟合线段的交点或切点就称为节点。如图所示:如图所示:P1P1、P2P2、P3P3、P4P4、P5P5等。等。项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术2 2、数值计算举例、数值计算举例 如图所示,在进行编制程序时,如图所示,在进行编制程序时,R10R10与与R18R18相切,切点坐标未知,相切,切点坐标未知,R1R1与与7373外圆相切,切点坐标未知,需要进行计算得出,否则程序无法外圆相切,切点坐标未知,需要进行计
12、算得出,否则程序无法编制编制。项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术 分析图纸所表达的信息,此零件有半径为分析图纸所表达的信息,此零件有半径为R3R3、R29R29、R45R45三个圆弧光三个圆弧光滑连接而成。对圆弧工件编程时,必须求出以下三个点的坐标值(滑连接而成。对圆弧工件编程时,必须求出以下三个点的坐标值(X X轴轴方向方向Z Z轴方向高一个级别)轴方向高一个级别):圆弧的起始点坐标值圆弧的起始点坐标值;圆弧的结束点圆弧的结束点(目标点目标点)坐标坐标;圆弧中心点的坐标。圆弧中心点的坐标。(添加辅助线,创建数学模型(添加辅助线,创建数学模型如图。计算过程略)如图。计算过程略)项目
13、四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术(三)数控车床制定加工方案的要求(三)数控车床制定加工方案的要求1.1.程序段最少。程序段最少。2.2.进给路线最短。进给路线最短。进给路线对比进给路线对比起刀点和对刀点重合起刀点和对刀点重合起刀点和对刀点分离起刀点和对刀点分离 项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术 削进给路线对比削进给路线对比3.3.灵活选用不同形式的切削路线。灵活选用不同形式的切削路线。项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术(四)(四)FANUC 0iFANUC 0i系统数控车床的编程指令系统数控车床的编程指令1.1.辅助功能辅助功能 辅助功能也称辅助功能也称M
14、M功能,它用于控制零件程序的走向,并用来指定机功能,它用于控制零件程序的走向,并用来指定机床辅助动作及状态。它是由字母床辅助动作及状态。它是由字母M M及其后面的数字组成。及其后面的数字组成。项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术2.其他功能其他功能(1)主轴功能()主轴功能(S功能)功能)主轴功能控制主轴转速,其后的数值表示主轴转速数值,单位为主轴功能控制主轴转速,其后的数值表示主轴转速数值,单位为r/min。(2)刀具功能()刀具功能(T功能)功能)刀具功能也称刀具功能也称T功能,功能,T代码主要用来选择刀具。它也是由地址符代码主要用来选择刀具。它也是由地址符T和后续数字组成。和后
15、续数字组成。例如:例如:T0101表示选择表示选择01号刀并调用号刀并调用01号刀具补偿值。号刀具补偿值。(3)进给功能()进给功能(F功能)功能)进给功能也称进给功能也称F功能,功能,F指令表示坐标轴的进给速度,它的单位取决指令表示坐标轴的进给速度,它的单位取决于于G98或或G99指令。指令。G98表示每分钟进给量,单位为表示每分钟进给量,单位为mm/min。G99表表示每转进给量,单位为示每转进给量,单位为mm/r。项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术3.准备功能准备功能 准备功能又称准备功能又称“G功能功能”或或“G代码代码”,是由地址字,是由地址字G和后面的两位和后面的两位数
16、来表示的,它用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐数来表示的,它用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术(1 1)G50G50指令:设定数控车床编程坐标系指令:设定数控车床编程坐标系 指令格式:指令格式:G50 XG50 XG50 XG50 X Z Z Z Z ;说明:说明:说明:说明:G50 G50 G50 G50表示设定坐标系,表示设定坐标系,表示设定坐标系,表示设定坐标系,X X X X、Z Z Z Z表示原点的位置;表示原点的位置;表示原点的
17、位置;表示原点的位置;应在刀具运动指令之前设定;应在刀具运动指令之前设定;应在刀具运动指令之前设定;应在刀具运动指令之前设定;执行该指令后,刀具并不运动;执行该指令后,刀具并不运动;执行该指令后,刀具并不运动;执行该指令后,刀具并不运动;不允许有其他功能指令,但不允许有其他功能指令,但不允许有其他功能指令,但不允许有其他功能指令,但S S S S指令除外。指令除外。指令除外。指令除外。项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术(2)基本指令()基本指令(G00、G01、G02、G03)快速点定位指令快速点定位指令G00 G00指令是使刀具以点定位控制方式从刀具所在点快速运动到下一个目指令是
18、使刀具以点定位控制方式从刀具所在点快速运动到下一个目标位置。它只是快速定位,而无运动轨迹要求,且无切削加工过程。标位置。它只是快速定位,而无运动轨迹要求,且无切削加工过程。指令格式:指令格式:G00 X(U)_ Z(W)_X(U)、)、Z(W):刀具以各轴的快速进给速度移动时的绝对(增量):刀具以各轴的快速进给速度移动时的绝对(增量)坐标值;坐标值;例:刀尖从例:刀尖从A A点快进到点快进到B B点,用绝对点,用绝对和增量方式写出和增量方式写出G00G00程序。程序。绝对坐标方式:绝对坐标方式:G00 X40 Z58G00 X40 Z58;增量坐标方式:增量坐标方式:G00 U-60 W-28
19、.5G00 U-60 W-28.5;项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术直线插补直线插补直线插补直线插补G01G01G01G01格式:格式:格式:格式:G01 XG01 XG01 XG01 X(U U U U)Z Z Z Z(W W W W)F F F F;说说说说明明明明:1 1 1 1)G01G01G01G01指指指指令令令令使使使使刀刀刀刀具具具具以以以以F F F F指指指指定定定定的的的的进进进进给给给给速速速速度度度度直直直直线线线线移移移移动动动动到到到到目目目目标标标标点点点点,一一一一般般般般作作作作为为为为切切切切削削削削加加加加工工工工运运运运动动动动指指指指令
20、令令令,既既既既可可可可以以以以单单单单坐坐坐坐标标标标移移移移动动动动,又又又又可可可可以以以以两两两两坐坐坐坐标标标标同同同同时时时时插插插插补补补补运运运运动。动。动。动。X X X X(U U U U)、)、)、)、Z Z Z Z(W W W W)为目标点坐标。)为目标点坐标。)为目标点坐标。)为目标点坐标。(2 2 2 2)程程程程序序序序中中中中只只只只有有有有一一一一个个个个坐坐坐坐标标标标值值值值X X X X或或或或Z Z Z Z时时时时,刀刀刀刀具具具具将将将将沿沿沿沿该该该该坐坐坐坐标标标标方方方方向向向向移移移移动动动动;有有有有两两两两个坐标值个坐标值个坐标值个坐标值
21、X X X X和和和和Z Z Z Z时,刀具将按所给的终点直线插补运动。时,刀具将按所给的终点直线插补运动。时,刀具将按所给的终点直线插补运动。时,刀具将按所给的终点直线插补运动。例:如图刀具从例:如图刀具从P P0 0PP1 1PP2 2PP3 3PP0 0点运动(图中点运动(图中为为G00G00方式;方式;为为G01G01方式)。方式)。G00 X50 Z2G00 X50 Z2;(P P0 0PP1 1)G01 Z-40 F0.1G01 Z-40 F0.1;(;(P P1 1PP2 2)X80 Z-60X80 Z-60;(P P2 2PP3 3)G00X200Z100G00X200Z100
22、;(P P3 3PP0 0)项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术 G02/03 G02/03 顺逆时针圆弧插补顺逆时针圆弧插补格式:格式:G02/03 X_ Z_ R_(I_ K_G02/03 X_ Z_ R_(I_ K_)或或 G02/03 U_ W_ R_(I_ K_)G02/03 U_ W_ R_(I_ K_)其中:其中:X X,Z(U,W)Z(U,W)为圆弧终点坐标;为圆弧终点坐标;R R圆弧半径;圆弧半径;I I圆心相对于圆弧起点的径向增量坐标值圆心相对于圆弧起点的径向增量坐标值;K K圆心相对于圆弧起点的轴向增量坐标值。圆心相对于圆弧起点的轴向增量坐标值。项目四项目四 数
23、控车削加工技术数控车削加工技术例例(R R)指令:)指令:G02 X50.0 ZG02 X50.0 Z10.0 R27 F0.110.0 R27 F0.1;或或G02 U30.0 WG02 U30.0 W10.0 R27 F0.110.0 R27 F0.1;(I I,K K)指令:)指令:G02 X50.0 ZG02 X50.0 Z10.0 I20.0 K17.0 F0.110.0 I20.0 K17.0 F0.1;或或G02 U30.0 WG02 U30.0 W10.0 I20.0 K17.0 F0.110.0 I20.0 K17.0 F0.1;项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术
24、(3 3)车削简单阶梯轴常用指令)车削简单阶梯轴常用指令内外圆切削循环指令:内外圆切削循环指令:G90G90指令格式:指令格式:G90 X(U)_Z(W)_R G90 X(U)_Z(W)_R F_F_;X,Z X,Z:切削终点的绝对坐标值;:切削终点的绝对坐标值;U,W U,W:切削终点的增量坐标值;:切削终点的增量坐标值;F F:进给速度。:进给速度。R:R:切削始点与圆锥面切削终点切削始点与圆锥面切削终点的半径差。的半径差。注:当为圆柱面时注:当为圆柱面时R R为零,可省略。为零,可省略。项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术例:应用圆柱面切削循环功能加工下图所示零件。例:应用圆柱
25、面切削循环功能加工下图所示零件。O0001O0001;G50 X200 Z200 T0101 G50 X200 Z200 T0101;M03 S1000M03 S1000;G00 X55 Z2 M08G00 X55 Z2 M08;G90 X45 Z-25 F0.2G90 X45 Z-25 F0.2;X40X40;X35X35;G00 X200 Z200 T0101G00 X200 Z200 T0101;M30M30;项目四项目四 数控车削加工技术数控车削加工技术四、任务实施四、任务实施(一)任务工艺分析(一)任务工艺分析1 1零件图分析零件图分析 图示零件由阶梯状的圆柱面组成,零件的尺寸精度要
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