《数控车床编程与加工》实训教案.docx
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1、课题 1 数控车床根本程序指令及应用学时 2 、 教学目的和要求1、了解数控车床的安全操作规程2、把握数控车床根本程序指令3、把握数控车床简洁轴类零件程序的编制二、 重点难点1、数控车床的安全操作标准2、数控车床根本指令的根本应用3、数控车床简洁轴类零件精加工程序的编制三、 授课内容一数控车床安全操作规程1. 开机前应对数控车床进展全面细致的检查,包括操作面板、导轨面、卡爪、尾座、刀架、刀具等,确认无误前方可操作。2. 数控车床通电后,检查各开关、按钮和按键是否正常、灵敏、机床有无特别现象。3. 程序输入后,应认真核对代码、地址、数值、正负号、小数点及语法是否正确。4. 正确测量和计算工件坐标
2、系,并对所得结果进展检查。5. 输入工件坐标系,并对坐标、坐标值、正负号、小数点进展认真核对。6. 未装工件前,空运行一次程序,看程序能否顺当进展,刀具和夹具安装是否合理,有无超程现象。7. 试切时快速倍率开关必需打到较低挡位。8. 试切进刀时,在刀具运行至工件 3050 处,必需在进给保持下,验证 Z轴和 X 轴坐标剩余值与加工程序是否全都。9. 试切和加工中,刃磨刀具和更换刀具后,要重测量刀具位置并修改刀补值和刀补号。10. 程序修改后,要对修改局部认真核对。11. 必需在确认工件夹紧后才能启动机床,严禁工件转动时测量、触摸工件。12. 操作中消灭工件跳动、打抖、特别声音、夹具松动等特别状
3、况时必需停车处理。13 紧急停车后,应重进展机床“回零”操作,才能再次运行程序。二数控车床坐标系数控机床的加工是由程序把握完成的,所以坐标系确实定与使用格外重要。依据 ISO841 标准,数控机床坐标系用右手笛卡儿坐标系作为标准确定。数控车床平行于主轴方向即纵向为 Z 轴,垂直于主轴方向即横向为 X 轴,刀具远离工件方向为正向。 如图 1-1 所示数控车床有三个坐标系即机械坐标系、编程坐标系和工件坐标系。机械坐标系的原点是生产厂家在制造机床时的固定坐标系原点,也称机械零点。它是在机床装配、调试时已经确定下来的,是机床加工的基准点。在使用中机械坐标系是由参考点来确定的,机床系统启动后,进展返回参
4、考点操作,机械坐标系就建立了。坐标系一经建立,只要不切断电源,坐标系就不会变化。编程坐标系是编程序时使用的坐标系,一般把我们把 Z 轴与工件轴线重合,X 轴放在工件端面上。工件坐标系是机床进展加工时使用的坐标系,它应当与编程坐标系全都。能否让编程坐标系与工坐标系全都,使操作的关键。图 1-1三数控车床加工工艺制定方法在数控车床上加工零件时,应当遵循如下原则: 1 选择适合在数控车床上加工的零件。 2 分析被加工零件图样,明确加工内容和技术要求。 3 确定工件坐标系原点位置。原点位置一般选择在工件右端面和主轴回转中心交点 P ,也可以设在主轴回转中心与工件左端面交点 O 上,如图 1-2 所示。
5、图 1-2编程原点 4 制定加工工艺路径,应当考虑加工起始点位置,起始点一般也作为加工完毕的位置,起市点应便于检查和装夹工件;应当考虑粗车、半精车、精车路线, 在保证零件加工精度和外表粗糙度的前提下,尽可能以最少的进给路线完成零件的加工,缩短单件的加工时间;应考虑换刀点的位置,换刀点是加工过程中刀架进展自动换刀的位置,换刀点位置的选择应考虑在换刀过程中不发生干预现象, 且换刀路线尽可能短,加工起始点和换刀点可选同一点或者不选同点。 5 选择切削参数。在加工过程中,应依据零件精度要求选择合理的主轴转速、进给速度、和切削深度。 6 合理选择刀具。依据加工的零件外形和外表精度要求,选择适宜的刀具进展
6、加工。 7 编制加工程序,调试加工程序,完成零件加工。四数控加工程序的构成在数控车床上加工零件,首先要编制程序,然后用该程序把握机床的运动。数控指令的集合称为程序。在程序中依据机床的实际运动挨次书写这些指令。一个完整的数控加工程序由程序开头局部、假设干程序段、程序完毕局部组成。一个程序段由程序段号和假设干个“字”组成,一个“字”由地址符和数字组成。下面是一个完整的数控加工程序,该程序由程序号开头,以 M30 完毕。程序说明O1234程序开头N10 T0101 G95 M3 S500程序段 1N20 G0 X100 Z100程序段 2N30 G0 X26 Z0程序段 3N40 G1 X0.0 F
7、0.1程序段 4N50 Z1程序段 5N60 G0 X100程序段 6N70 Z100程序段 7N80 M30程序完毕(1) 程序号零件程序的起始局部一般由程序起始符号%或 O后跟14 位数字组成, 如:%123,O1234 等。(2) 程序段的格式和组成程序段的格式可分为地址格式、分割地址格式、固定程序段格式和可变程序段格式等。其中以可变程序段格式应用最为广泛,所谓可变程序段格式就是程序段的长短是可变的。例如:N10G01X40.0 Z-30.0F200;程序段号功能字坐标字进给速度功能字程序段完毕3“字”一个“字”的组成如下所示:Z-30.0地址符符号正、负号数据字数字程序段号加上假设干程
8、序字就可组成一个程序段。在程序段中表示地址的英文字母可分为地址和非尺寸地址两种。表示尺寸地址的英文字母有 X、Y、Z、U、V、W、P、Q、I、J、K、A、B、C、DERH 共 18 个字母。表示非尺寸地址有N、G、F、S、T、M、L、O 等 8 个字母。五模态指令与非模态指令的区分(1) 模态指令:称续效指令,一经程序段中指定,便始终有效,直到后面消灭同组另一指令或被其他指令取消时才有效。编写程序时,与上段一样的模态指令可以省略不写。不同组模态指令编在同一程序段内,不影响其续效。(2) 非模态指令:称非续效指令,其功能仅在消灭的程序段有效。六常用 M 指令M 指令是把握数控机床“开、关”功能的
9、指令,主要用于完成加工操作时的关心动作。M 指令有模态还非模态之分,常用 M 指令的功能及应用如下:(1) 程序停顿指令:M00功能:执行完包含 M00 的程序段后,机床停顿自动运行,此时全部存在的模态信息保持不变,用循环启动使自动运行重开头。(2) 选择停顿指令:M01功能:与M00 类似,执行完包含M01 的程序段后,机床停顿自动运行,只是当机床机床操作面板上的选择停开关压下时,这个代码才有效。(3) 主轴正转、反转、停顿指令:M03、M04、M05功能:M03、M04 可使主轴正、反转,与同段程序其他指令一起开头执行。M05 指令可使主轴在该程序段其他指令执行完成后停顿转动。格式:M03
10、 SM04 S M05(4) 冷却液开、关指令:M08、M09功能:M08 表示开启冷却液,M09 表示关闭冷却液。(5) 程序完毕 指令:M02 或 M30功能:该指令表示主程序完毕,同时机床停顿自动运行。CNC 装置复位。M30 还可使把握返回到程序的开头,故程序完毕使用 M30 比 M02 便利些。说明:该指令必需编在最终一个程序段中。七主轴功能、进给功能和刀具功能(1) 主轴功能 S主轴转速功能表示机床主轴的转速大小,由 S 和后面的假设干数字组成。格式:M03 S600 主轴以 600r/min 的速度正转。(2) 进给功能 F进给功能表示刀具中心运动时的进给速度,由 F 和其后的假
11、设干数字组成。数字的单位取决于数控系统所承受的进给速度的指定方式。1. 每分钟进给量格式:G94F-说明:G94 为数控车床的初始状态。2. 每转进给量格式:G95F-使用下式可以实现每转进给量和每分钟进给量的转化。Fm=FrSFm 为每分钟的进给量Fr 为每转的进给量S 为主轴转速(3) 刀具功能刀具功能用于指定刀具和刀具参数,由 T 和其后的四位数字组成。格式:TXXXX说明:前两位不表示刀具序号,后面两位表示刀具补偿号。刀具的序号要与刀架上的刀位号相对应。刀具序号和刀具补偿号不必一样,但为了便利通常他们全都。取消刀具补偿的 T 指令格式为:T0000 。八根本 G 功能代码1.快速定位
12、G00G0 0 指令使刀具快速移动到指定的位置。指令格式:G00 X U ZW ;其中X U ZW 为指定的坐标值。快速定位指令的实例:图1-320Z 轴BX 轴图 1-3 快速定位直径编程:快速从 A 点移动到 B 点。确定编程:G00 X20 Z0;相对编程:G00 U 60 W 40;3040A注 1:G00 时各轴单独以各自设定的速度快速移动到终点,互不影响。任何一轴到位自动停顿运行,另一轴连续移动直到指令位置。注 2:G00 各轴快速移动的速度由参数设定,用 F 指定的进给速度无效。注 3:G00 是模态指令,下一段指令也是 G00 时,可省略不写。G00 可编写成G0 。G0 与
13、G00 等效。2. 直线插补 G01G01 是使刀具以指令的进给速度沿直线移动到目标点。1).指令格式为:G01 X(U) Z(W) F ;其中:X 、Z 表示目标点确定值坐标;U 、W 表示目标点相对前一点的增量坐标, F 表示进给量,假设在前面已经指定,可以省略。通常,在车削端面、沟槽等与 x 轴平行的加工时,只需单独指定X(或 U)坐标; 在车外圆、内孔等与Z 轴平行的加工时,只需单独指定Z(或 W) 值。图 1-4为同时指令两轴移动车削锥面的状况,用 G01 编程为:图 1-4确定坐标编程方式:G01 X80.0 Z-80.0F0.25 增量坐标编程方式:G01 U20.0 W-80.
14、0F0.25 说明:G01 指令后的坐标值取确定值编程还是取增量值编程,由尺寸字地址打算,有的数控车床由数控系统当时的状态(G90、G91)打算。进给速度由 F 指令打算F 指令也是模态指令,它可以用 GOO 指令取消。假设在 G01 程序段之前的程序段没有 F 指令,而现在的 G01 程序段中也没有 F 指令,则机床不运动。因此,G01 程序中必需含有 F 指令。九编程实例如图 1-5 所示,编写其精加工程序。%1234图 1-5N1 M03 S500 G95 T0101选择转速,选择刀具N2 G00 X18 Z1定位至倒角延长线N3 G01 X26 Z-3 F0.15倒 345角N4 Z-
15、48车26 外圆N5 X60 Z-58车削第一段锥N6 X80 Z-73车削其次段锥N7 G00 X100 Z100退刀至换刀点N8 M30程序完毕,并回起点四、小结本课题是数控车床编程的重要环节,必需了解数控车床的编程特点,把握F、S、T 功能,娴熟把握直线移动指令的应用,能够编制简洁的轴类零件精加工程序。课题 2 数控车床编程训练 、 教学目的和要求1. 了解数控车床的安全操作规程2. 把握数控车床的根本操作及步骤3. 把握数控车削中的根本操作技能4. 培育良好的职业道德二、 重点难点1. 数控车床的安全操作规程2. 数控车床程序的存储与传递3. 程序的模拟运行三、 实训内容1. 数控车床
16、安全操作规程2. 数控车床的操作面板与把握面板3. 数控车床的根本操作 数控车床的启动和停顿;启动和停顿的过程学时 4 数控车床的手动操作:手动操作回参考点、手动连续进给、增量进给、手轮进给 数控车床的 MDI 运行;MDI 的运行步骤 数控车床的程序和治理 简洁轴类零件精加工程序的编制四、 实训设备CK6230数控车床14 台五、 实训步骤实训步骤见数控车床编程与操作实训指导书六、 小结本课题对数控车床 CK6230 操 作的有关根本学问、基 本操作方法和步骤, 做了具体的阐述, 这是数控车床加工的一项主要内容。要求学生把握数控车床的启动和停顿、 程序的治理与编辑、 学会在MDI 方式下的程
17、序运行,并能娴熟的进展手动操作,为后续的加工打下根底。课题 3 数控车床根本程序指令及应用学时 2 、 教学目的和要求1. 把握圆弧插补指令 G02、G03 方向的判别2. 把握圆弧插补指令 G02、G03 的用法3. 把握 C、R 倒角指令的用法4. 把握子程序 M98、M99 的用途及用法二、 重点难点1. 圆弧插补指令 G02、G03 的应用2. C、R 倒角指令的应用3. 子程序 M98、M99 的用途及用法三、 授课内容 一 圆弧插补指令 G02 、G03指令格式:G02/G03X(U)Z(W)IKF; G02/G03X(U)Z(W)RF;1. 圆弧顺逆的推断圆弧插补指令分为顺时针圆
18、弧插补指令 G02 和逆时针圆弧插补指令 G03。圆弧插补的顺逆可按图 2-1 给出的方向推断:沿圆弧所在平面(如 XZ 平面)的垂直坐标轴的负方向(Y)看去,顺时针方向为 G02,逆时针方向为 G03。数控车床是两坐标的机床,只有 X 轴和 Z 轴,按右手定则的方法将 Y 轴也加上去来考虑。观看者让 Y 轴的正向指向自己(即沿 Y 轴的负方向看去),站在这样的位置上就可正确推断 X-Z 平面上圆弧的顺逆时针了。2. 说明:图 2-1 圆弧顺逆的推断承受确定值编程时,圆弧终点坐标为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值, 用 X、Z 表示。当承受增量值编程时;圆弧终点坐标为圆弧终点相对于圆弧起点的增量
19、值,用 U、W 表示。圆心坐标 I、K 为圆弧起点到圆弧中心所作矢量分别在 X、Z 坐标轴方向上的分矢量(矢量方向指向圆心)。本系统 I、K 为增量值,并带有“”号,当分矢量的方向与坐标轴的方向不全都时取“”号。当用半径只指定圆心位置时,由于在同一半径只的状况下,从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性,为区分二者,规定圆心角180时,用“R” 表示。假设圆弧圆心角180时,用“R”表示。用半径只指定圆心位置时,不能描述整圆。图 2-2G02 应用实例图 2-3 G03 应用实例如图 2-2 所示 G02 应用实例:用 I、K 表示圆心位置,确定值编程: N03 G00 X20.O Z2.O;N0
20、4 G01 Z-30.0 F80;N05 G02 X40.0 Z-40.0 IO.O KO F60;用 I、K 表示圆心位置,增量值编程: N03 G00 U-80.O W-98.0;N04 G01 UO W-32.0 F80;N05 G02 U20.O W-10.0 I0.0 K0 F60;用 R 表示圆心位置N04 G01 Z-30.O F80;N05 G02 X40.0 Z-40.O R10 F60,如图 2-3 所示 G03 应用实例:用 I、K 表示圆心位置,承受确定值编程。N04N05 N06G00G01 G03X28.0 Z2.O;Z-40.0 F80;K40.O Z-46.0
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