1、任務(wù)一數(shù)控車床的基礎(chǔ)知識 【知識目標(biāo)】1)了解數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)。 2)了解數(shù)控車床的型號標(biāo)記、種類及組成。4)了解數(shù)控車床的加工范圍 。3)了解數(shù)控車床的加工特點。數(shù)控車床又稱為CNC車床,是利用計算機(jī)數(shù)字控制(Computer Numerical Control,CNC)的車床。操作時,將編好的加工程序輸入到機(jī)床專用的計算機(jī)中,再由計算機(jī)控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的伺服電動 機(jī)去控制車床各部件運動的先后順序、速度和移動量,并與選定的主軸轉(zhuǎn)速相配合,車削出形狀不同的工件。數(shù)控車床的加工過程如圖1-1所示。圖1-1數(shù)控車床的加工過程圖1-2所示為典型數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)組成,包括主軸傳動機(jī)構(gòu)、進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu)

2、、刀架、床身、輔助裝置(刀具自動交換機(jī)構(gòu)、潤滑與切削液裝置、排屑、過載限位)等部分。圖1-2典型數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)組成數(shù)控車床采用與臥式車床相類似的型號表示方法,由字母及一組數(shù)字組成。例如,數(shù)控車床CKA6140各代號含義:數(shù)控車床按不同方式分有不同的種類。現(xiàn)按所配置的數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控車床功能、車床主軸配置形式、控制方式分別介紹。 1.按數(shù)控系統(tǒng)分類目前工廠常用數(shù)控系統(tǒng)有FANUC(發(fā)那科)數(shù)控系統(tǒng)、SIEMENS(西門子)數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)、三菱數(shù)控系統(tǒng)、飛陽數(shù)控系統(tǒng)等。每一種數(shù)控系統(tǒng)又有多種型號。 2.按數(shù)控車床功能分類按數(shù)控車床的功能分類,可分為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床、普通數(shù)

3、控車床和車削加工中心三大類。(1)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床是采用步進(jìn)電動機(jī)和單片機(jī)對普通車床的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行改造后形成的簡易型數(shù)控車床,成本較低,但自動化程度和功能都比較差,切削加工精度也不高,適用于要求不高的回轉(zhuǎn)類零件的切削加工。(2)普通數(shù)控車床根據(jù)切削加工要求在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行專門設(shè)計并配備通用數(shù)控系統(tǒng)而形成的數(shù)控車床,數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng),自動化程度和加工精度也比較高,適用于一般回轉(zhuǎn)類零件的切削加工。這種數(shù)控車床可同時控制兩個坐標(biāo)軸,即X軸和Z軸。(3)切削加工中心在普通數(shù)控車床的基礎(chǔ)上,增加了C軸和動力頭,更高級的數(shù)控車床帶有刀庫,可控制X、Z和C三個坐標(biāo)軸,聯(lián)動控制軸可以是X和Z、X和C或Z

4、和C。由于增加了C軸和動力頭,這種數(shù)控車床的加工功能大大增強(qiáng),除可以進(jìn)行一般切削外,還可以進(jìn)行徑向和軸向車削、曲面車削、中心線不在零件回轉(zhuǎn)中心的孔和徑向孔的鉆削等加工。3.按車床主軸配置形式分類按車床主軸配置形式分類,有立式數(shù)控車床和臥式數(shù)控車床兩種。(1)立式數(shù)控車床立式數(shù)控車床簡稱為數(shù)控立車,其車床主軸軸線垂直于水平面,一個直徑很大的圓形工作臺,用來裝夾工件。這類機(jī)床主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對較小的大型復(fù)雜零件,如圖1-3所示。圖1-3立式數(shù)控車床 (2)臥式數(shù)控車床臥式數(shù)控車床主軸軸線處于水平位置,生產(chǎn)中使用較多,常用于加工徑向尺寸較小的軸類、盤類、套類復(fù)雜零件。它的導(dǎo)軌有水平

5、導(dǎo)軌式和傾斜導(dǎo)軌式兩種。水平導(dǎo)軌式結(jié)構(gòu)用于普通數(shù)控車床、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床。水平導(dǎo)軌式數(shù)控車床的外形如圖1-4所示。傾斜導(dǎo)軌式結(jié)構(gòu)可以使車床具有更大的剛性,并易于排除切屑,用于檔次較高的數(shù)控車床及數(shù)控車削中心。傾斜導(dǎo)軌式數(shù)控車床的外形如圖1-5所示。 圖1-4水平導(dǎo)軌式數(shù)控車床的外形 圖1-5傾斜導(dǎo)軌式數(shù)控車床的外形4.按控制方式分類 按控制方式分類,數(shù)控車床可分為開環(huán)控制系統(tǒng)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床。(1)開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床是指不帶反饋裝置的數(shù)控車床。進(jìn)給伺服系統(tǒng)采用步進(jìn)電動機(jī),數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個指令脈沖,經(jīng)驅(qū)動電路功率放大后,驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)一個角度

6、,然后經(jīng)過減速齒輪和絲杠螺母機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)換為刀架的直線移動。系統(tǒng)信息流是單向的。圖1-6所示為開環(huán)控制系統(tǒng)框圖。開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床不具有反饋裝置,對移動部件實際位移量的測量不能與原指令值進(jìn)行比較,也不能進(jìn)行誤差校正,因此系統(tǒng)精度低。但因其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、技術(shù)容易掌握,故在中、小型控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床中得到應(yīng)用,尤其適用于舊機(jī)床改造的簡易數(shù)控車床。(2)半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床在伺服機(jī)構(gòu)中裝有角度位移檢測裝置,通過檢測伺服機(jī)構(gòu)的滾珠絲杠轉(zhuǎn)角間接測量移動部件的位移,然后反饋到數(shù)控裝置中,與輸入原指令位移值進(jìn)行比較,用比較后的差值進(jìn)行控制,以彌補移動部件位移,直至差值消

7、除為止。由于絲杠螺母機(jī)構(gòu)不包括在閉環(huán)之內(nèi),所以絲杠螺母機(jī)構(gòu)的誤差仍然會影響移動部件的位移精度。圖1-7所示為半閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。 圖1-6開環(huán)控制系統(tǒng)框圖 圖1-7半閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖 半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床采用伺服電動機(jī),結(jié)構(gòu)簡單,工作穩(wěn)定,使用維修方便,應(yīng)用廣泛。 圖1-8閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖 數(shù)控車床在位移部件位置上直接裝有直線位移檢測裝置,將檢測到的實際位移反饋到數(shù)控裝置中,與輸入的原指令位移值進(jìn)行比較,用比較后的差值控制移動部件作補充位移,直至差值消除為止,達(dá)到精度要求。圖1-8所示為閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。(3)閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床閉環(huán)控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床加工精度高(一般可達(dá)0

8、.01mm,最高可達(dá)0.001mm),但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維修困難,成本高。用于加工精度要求很高的場合。除此之外,數(shù)控車床還可按刀架數(shù)量分為單刀架數(shù)控車床和雙刀架數(shù)控車床;按加工零件基本類型分為卡盤式夾緊數(shù)控車床和頂尖式夾緊數(shù)控車床;按控制軸數(shù)可分為兩軸控制的數(shù)控車床、四軸控制的數(shù)控車床等。數(shù)控車床與臥式車床一樣,主要用于軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件的加工,如完成各種內(nèi)圓柱面、外圓柱面、圓錐面、圓柱螺紋、圓錐螺紋、切槽、鉆擴(kuò)孔、鉸孔等工序的加工;還可以完成臥式車床上不能完成的圓弧、非圓曲面構(gòu)成的回轉(zhuǎn)面、非標(biāo)準(zhǔn)螺紋、變螺距螺紋等表面加工。數(shù)控車床特別適合于復(fù)雜形狀的零件或中、小批量零件的加工?！举Y料鏈接】全功

9、能型數(shù)控車床:目前市場上還有全功能型數(shù)控車床說法,它屬于普通數(shù)控車床中功能配置較完善的一種數(shù)控車床,一般采用閉環(huán)或半閉環(huán)控制系統(tǒng),傾斜導(dǎo)軌式,配置有伺服刀塔或液壓刀塔;采用液壓卡盤自動夾緊工件;主軸電動機(jī)為變頻電動機(jī),有的配置有液壓變速機(jī)構(gòu),有的配置有液壓尾座等?！局R目標(biāo)】1)掌握數(shù)控車床加工工藝的路線。2)掌握工件的定位與裝夾方式。3)掌握刀具材料知識并合理的選用刀具。4)掌握數(shù)控車床切削用量的選擇。任務(wù)二數(shù)控車削的基礎(chǔ)知識【技能目標(biāo)】1)數(shù)控車床裝夾工件的方式。2)合理選用刀具材料和切削用量。3)確定工件的加工路線。在數(shù)控加工中,刀具(嚴(yán)格說是刀位點)相對于工件的運動軌跡和方向稱為加工路

10、線,即刀具從對刀點開始運動起,直至加工結(jié)束所經(jīng)過的路徑,包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削的空行程。加工路線的確定首先必須保持被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量,其次考慮數(shù)值計算簡單、走刀路線盡量短、效率較高等。(1)車圓錐的加工路線分析在車床上車外圓錐時,可以分為車正錐和車倒錐兩種情況,而每一種情況又有兩種加工路線。圖1-9所示為車正錐的兩種加工路線。按圖1-9a車正錐時,需要計算終刀距S。假設(shè)圓錐大徑為D,小徑為d,錐長為L,背吃刀量為ap, 則由相似三角形可得 則S=ap2L/(D-d),按此種加工路線,刀具切削運動的距離較短。 圖1-10所示為車倒錐的兩種加工路線,分別與圖1-9相

11、對應(yīng),其車倒錐原理與正錐相同。圖1-9車正錐的兩種加工路線 圖1-10車倒錐的兩種加工路線(2)車圓弧的加工路線分析應(yīng)用G02(或G03)指令車圓弧,若用一刀就把圓弧加工出來,這樣背吃刀量太大,容易損壞刀具。所以,實際切削時,需要多刀加工,先將大部分余量切除,最后車得所需圓弧。圖1-11所示為車圓弧的車圓法切削路線,即用不同半徑的圓來車削,最后將所需圓弧加工出來。此方法在確定了每次背吃刀量后,對90圓弧的起點、終點坐標(biāo)較易確定。圖1-11a所示的走刀路線較短,但圖1-11b所示的加工空行程的時間較長。此方法數(shù)值計算簡單,編程方便,常被采用,可適合于加工較復(fù)雜的圓弧。圖1-12所示為車圓弧的車錐

12、法切削路線,即先車一個圓錐,再車圓弧。但要注意車錐時起點和終點的確定。若選取不當(dāng),則可能損壞圓弧表面,也可能將余量留得過大。確定方法是連接OB交圓弧于D,過D點作圓弧的切線AC。由幾何關(guān)系得 此為車錐時的最大切削余量,即車錐時,加工路線不能超過AC線。由BD與ABC的關(guān)系,可得 這樣可以確定車錐時的起點和終點。當(dāng)R不太大時,可取AB=CB=0.5R。此法數(shù)值計算較繁,但其刀具切削加工路線較短。 圖1-11車圓弧的車圓法切削路線 圖1-12車圓弧的車錐法切削路線(3)輪廓粗車加工路線分析切削進(jìn)給路線最短,可有效提高生產(chǎn)效率,降低刀具損耗。安排最短切削進(jìn)給路線時,應(yīng)同時兼顧工件的剛性和加工工藝性等

13、要求,不要顧此失彼。圖1-13所示為三種不同的輪廓粗車切削進(jìn)給路線,其中圖1-13a所示為利用數(shù)控系統(tǒng)具有的封閉式復(fù)合循環(huán)功能控制車刀沿著工件輪廓線進(jìn)行進(jìn)給的路線;圖1-13b所示為三角形循環(huán)進(jìn)給路線;圖1-13c所示為矩形循環(huán)進(jìn)給路線,其路線總長最短,因此在同等切削條件下的切削時間最短,刀具損耗最少。圖1-13三種不同輪廓粗車切削進(jìn)給路線(4)車螺紋時的軸向進(jìn)給距離分析在數(shù)控車床上車螺紋時,沿螺距方向的Z向進(jìn)給量和車床主軸的旋轉(zhuǎn)保持嚴(yán)格的速比關(guān)系,因圖1-14車螺紋時的引入距離和超越距離此應(yīng)避免在進(jìn)給機(jī)構(gòu)加速或減速的過程中切削,為此要有引入距離1和超越距離2,如圖1-14所示。1和2的數(shù)值與

14、車床拖動系統(tǒng)的動態(tài)特性、螺紋的螺距和精度有關(guān)。一般1為25mm,對大螺距和高精度的螺紋取大值,2為12mm。這樣在切削螺紋時,能保證在升速后使刀具接觸工件,刀具離開工件后再降速。 (1)先粗后精按照粗車半精車精車的順序進(jìn)行,逐步提高加工精度。粗車將在較短的時間內(nèi)將工件表面上的大部分加工余量(圖1-15中的雙點畫線內(nèi)所示部分)切掉,一方面提高金屬切除率,另一方面滿足精車的余量均勻性要求。若粗車后所留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時,則要安排半精車,以此為精車作準(zhǔn)備。精車要保證加工精度,按圖樣尺寸一刀切出零件輪廓。(2)先近后遠(yuǎn)在一般情況下,離對刀點近的部位先加工,離對刀點遠(yuǎn)的部位后加工,以便縮

15、短刀具移動距離,減少空行程時間。對于車削而言,先近后遠(yuǎn)還有利于保持坯件或半成品的剛度,改善其切削條件。例如,加工如圖1-16所示零件時,若第一刀的背吃刀量未超限,則應(yīng)該按34mm36mm38mm的次序先近后遠(yuǎn)地安排車削順序。 圖1-15先粗后精 圖1-16先近后遠(yuǎn)(3)內(nèi)外交叉對既有內(nèi)表面(內(nèi)型腔),又有外表面需加工的零件,安排加工順序時,應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)外表面粗加工,后進(jìn)行內(nèi)外表面精加工。切不可將零件上一部分表面(外表面或內(nèi)表面)加工完畢后,再加工其他表面(內(nèi)表面或外表面)。(4)基面先行原則用作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來,因為定位基準(zhǔn)的表面越精確,裝夾誤差就越小。例如,軸類零件加工時,總是先加工

16、中心孔,再以中心孔為精基準(zhǔn)加工外圓表面和端面。數(shù)控車床主要用于加工工件的內(nèi)外圓柱面、圓錐面、回轉(zhuǎn)成形面、螺紋及端平面等,這些表面都是繞機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸心而形成的。 根據(jù)這一加工特點和夾具在車床上安裝的位置,將車床夾具分為兩種基本類型:一類是安裝在車床主軸上的夾具,這類夾具和車床主軸相連接并帶動工件一起隨主軸旋轉(zhuǎn),除了各種卡盤(自定心卡盤、單動卡盤)、頂尖等通用夾具或其他機(jī)床附件外,往往根據(jù)加工的需要設(shè)計出各種心軸或其他專用夾具;另一類是安裝在滑板或床身上的夾具,對于某些形狀不規(guī)則和尺寸較大的工件,常把夾具安裝在車床滑板上,刀具則安裝在車床主軸上作旋轉(zhuǎn)運動,夾具作進(jìn)給運動。下面介紹除自定心卡盤、

17、單動卡盤以外的其他數(shù)控車床的裝夾方法以及復(fù)雜畸形、精密工件的裝夾。1.數(shù)控車床常用的裝夾數(shù)控車床上除自定心卡盤、單動卡盤以外,一般工件常用的裝夾方法如圖1-17所示。 圖1-17一般工件常用的裝夾方法2.復(fù)雜畸形、精密工件的裝夾車削過程主要是加工有回轉(zhuǎn)表面的、比較規(guī)則的工件。但也經(jīng)常遇到一些外形復(fù)雜、不規(guī)則的異形工件。例如,圖1-18所示的對開軸承座、十字孔工件、雙孔連桿、環(huán)首螺栓、偏心工件、齒輪油泵體等。這些工件均不宜用自定心卡盤、單動卡盤裝夾。(1)花盤、角鐵和常用附件對于一些外形復(fù)雜、不規(guī)則的異形工件,必須使用花盤、角鐵或裝夾在專用夾具上加工。1)花盤(圖1-19)。其材料為鑄鐵,用螺紋

18、或定位孔形式直接裝夾在車床主軸上。它的工作平面與主軸軸線垂直,平面度誤差小,表面粗糙度Ra1.6m。平面上開有長短不等的T形槽(或通槽),用于安裝螺栓緊固工件和其他附件。為了適應(yīng)大小工件的要求,花盤也有各種規(guī)格,常用的有250mm、300mm、420mm等。2)角鐵(圖1-20a)。又稱為彎板,是鑄鐵材料。它有兩個相互垂直的平面,表面粗糙度Ra1.6m,并有較高的垂直度精度。3)V形塊(圖1-20b)。V形塊的工作表面是V形面,一般做成90或120,它的兩個面之間都有較高的幾何精度,主要用作工件以圓弧面為基準(zhǔn)的定位。4)平墊鐵(圖1-20c)。它裝在花盤或角鐵上,作為工件定位的基準(zhǔn)平面或?qū)蚱?/p>

19、面。5)平衡鐵(圖1-20d)。其材料一般是鋼或鑄鐵,有時為了減小體積,也可用鉛制作。 圖1-18復(fù)雜工件的種類a)對開軸承座b)十字孔工件c)雙孔連桿d)環(huán)首螺栓e)偏心工件f)齒輪油泵體 圖1-19用百分表檢查花盤平面 圖-20角鐵和常用附件在花盤上加工.(2)在花盤上裝夾工件加工表面與主要定位基準(zhǔn)面要求互相垂直的復(fù)雜工件(圖1-21),可以裝夾 圖1-21雙孔連桿1)檢查花盤精度(圖1-19)。用百分表檢查花盤平面的平面度誤差和車床主軸的垂直度誤差的方法為:用手轉(zhuǎn)動花盤,百分表在花盤邊緣的跳動量要求在0.02mm以內(nèi)。 圖1-22在花盤上裝夾連桿1連桿2圓形壓板 3壓板4V形塊 5花盤檢

20、查平面度誤差是將百分表裝在刀架上,移動中溜板,觀察花盤表面凸凹情況,在半徑全長上公差為0.02mm,但只允許盤面中間凹。如果達(dá)不到要求,可先把花盤卸下,清除主軸與花盤裝配接觸面上的臟物和毛刺,再裝上檢查。 2)在花盤上裝夾工件。雙孔連桿及其在花盤上的裝夾分別如圖1-21和圖1-22所示。 先按劃線找正連桿第一孔,并用V形塊靠緊圓弧面,作為第二件工件定位基準(zhǔn),緊固板螺釘,然后用手轉(zhuǎn)動花盤,如果轉(zhuǎn)動不碰, 圖1-23用定位圓柱找正中心1定位柱2螺母3心軸 表明平衡恰當(dāng),即可車孔。在裝夾和加工中要注意:花盤本身的幾何公差要求比工件要求高1倍以上,才能保證工件的幾何公差要求;工件的裝夾基準(zhǔn)面一定要進(jìn)行

21、精加工,保證與花盤平面貼平。墊壓板的墊塊面要平行,高度要合適,最好只墊一塊;壓板壓工件的受力點,要選實處壓,不要壓在空當(dāng)處,壓點牢靠、對稱、壓緊力一致,以防工件變形或工件松動發(fā)生事故;工件壓緊后,要進(jìn)行靜平衡,根據(jù)具體情況增減平衡鐵。車床上靜平衡就是將主軸箱轉(zhuǎn)速手柄放在空擋位置用手轉(zhuǎn)動花盤,如果花盤能在任何位置上停下,就說明已平衡,否則就要重新調(diào)整平衡鐵的位置或增減平衡鐵的重量。進(jìn)行靜平衡很重要,是保證加工質(zhì)量和安全操作的重要環(huán)節(jié);加工時切削用量不能選擇過大,特別是主軸轉(zhuǎn)速,當(dāng)其值過高時,會因離心力過大,使工件松動造成事故。加工雙孔連桿第二孔時,可用如圖1-23所示的方法裝夾工件。先在花盤上安

22、裝一個定位柱,它的直徑與第一孔具有較小間隙配合。再調(diào)整好定位柱中心到主軸中心的距離M,使其重合雙孔連桿的兩孔中心距L。裝夾上工件,便可加工第二孔。3)在角鐵上裝夾工件。例如,圖1-18a所示的對開軸承座,當(dāng)工件的主要定位基準(zhǔn)面與加工表面平行時,可在花盤上加角鐵來加工(圖1-24)。這種加工方法,也是代替臥鏜的方法。裝夾和找正的步驟如下。 找正角鐵精度。在復(fù)雜的裝夾工作中,找正每一個基準(zhǔn)面的精度是必不可少的。找正對開軸承座,首先找正花盤的平面,達(dá)到要求后,再把角鐵裝在花盤合適的位置上,將百分表裝在刀架上,搖動床鞍,檢查角鐵平面與主軸軸線的平行度。 這個平面的平行度誤差要小于工件同一加工位置平行度

23、誤差的1/2。如果不平行,可把角鐵卸下,清除角鐵平面臟物和毛刺,再裝上去測量。若仍不平行,也可在角鐵和花盤的結(jié)合面中間墊薄墊塊進(jìn)行調(diào)整。 裝夾和找正。先用壓板初步壓緊,再用劃針盤找正軸承座中心線(圖1-25)。找正軸承座中心時,應(yīng)該先根據(jù)劃好的十字線找正軸承座的中心高。找正方法是水平移動劃針來調(diào)整劃針高度,使針尖通過工件水平中心線;然后把花盤旋轉(zhuǎn)180,再用劃針輕劃水平線,如果兩線不重合,可把劃針調(diào)整在兩條線中間,把工件水平線向劃針高度調(diào)整。再用以上方法直至找正好為止。找正垂直中心線的方法類似,十字線調(diào)整好后,再用劃針找正兩側(cè)素線。最后復(fù)查,緊固工件。裝上平衡塊,用手轉(zhuǎn)動花盤,觀察有什么地方碰

24、撞,如果花盤平衡,旋轉(zhuǎn)不碰,即可進(jìn)行車削。 圖1-24用百分表檢查角鐵平面與主軸軸線的平行度1花盤2百分表3角鐵 圖1-25在角鐵上裝夾和找正軸承座1平衡鐵2軸承座3角鐵4劃針盤5壓板1.常用車刀的種類及其選擇數(shù)控車削常用車刀一般分尖形車刀、圓弧形車刀和成形車刀三類。(1)尖形車刀尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖(同時也為其刀位點)由直線形的主、副切削刃構(gòu)成,如90內(nèi)、外圓車刀,左、右端面車刀,切斷(車槽)車刀,以及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。用這類車刀加工零件時,其零件的輪廓形狀主要由一個獨立的刀尖或一條直線形主切削刃位移后得到,它與另兩類車刀加工時所得到零件輪廓形

25、狀的原理是截然不同的。 圖1-26圓弧形車刀尖形車刀幾何參數(shù)(主要是幾何角度)的選擇方法與普通車削時基本相同,但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(如加工路線、加工干涉等)進(jìn)行全面的考慮,并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。(2)圓弧形車刀圓弧形車刀是以一圓度誤差或線輪廓誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀(圖1-26)。該車刀圓弧刃上每一點都是圓弧形車刀的刀尖,因此,刀位點不在圓弧上,而在該圓弧的圓心上。當(dāng)某些尖形車刀或成形車刀(如螺紋車刀)的刀尖具有一定的圓弧形狀時,也可作為這類車刀使用。圓弧形車刀可用于車削內(nèi)、外表面,特別適合于車削各種光滑連接(凹形)的成形面。選擇車刀圓弧半徑時應(yīng)考慮兩點:一是車刀切削刃的圓弧半徑

26、應(yīng)小于或等于零件凹形輪廓面的最小曲率半徑,以免發(fā)生加工干涉;二是該半徑不宜選擇太小,否則不但制造困難,還會因刀具強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力差而導(dǎo)致車刀損壞。(3)成形車刀成形車刀俗稱樣板車刀,其加工零件的輪廓形狀完全由車刀切削刃的形狀和尺寸決定。在數(shù)控車削加工中,常見的成形車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形槽車刀和螺紋車刀等。在數(shù)控加工中,應(yīng)盡量少用或不用成形車刀,當(dāng)確有必要選用時,則應(yīng)在工藝準(zhǔn)備文件或加工程序單上進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1-27所示為常用車刀的種類、形狀和用途。 圖1-27常用車刀的種類、形狀和用途1切斷刀290左偏刀390右偏刀4彎頭車刀5直頭車刀6成形車刀7寬刃精車刀8外螺紋車刀9端面車刀

27、10內(nèi)螺紋車刀11內(nèi)槽車刀12通孔車刀13不通孔車刀2.機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式車刀的選用目前,數(shù)控機(jī)床上大多使用系列化、標(biāo)準(zhǔn)化刀具,可轉(zhuǎn)位機(jī)夾外圓車刀、端面車刀等的刀柄和刀頭都有國家標(biāo)準(zhǔn)及系列化型號。對所選擇的刀具,在使用前都需對刀具尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的測量以獲得精確資料,并由操作者將這些數(shù)據(jù)輸入數(shù)控系統(tǒng),經(jīng)程序調(diào)用而完成加工過程,從而加工出合格的工件。為了減少換刀時間和方便對刀,便于實現(xiàn)機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)化,數(shù)控車削加工時,應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾刀片。數(shù)控車床常用的機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式車刀結(jié)構(gòu)形式如圖1-28所示。(1)刀片材質(zhì)的選擇常見刀片材料有高速工具鋼、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

28、得最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀片。選擇刀片材質(zhì)的主要依據(jù)有被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量要求、切削載荷的大小,以及切削過程有無沖擊和振動等。(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度L。有效切削刃長度與背吃刀量aP和車刀的主偏角r有關(guān)(圖1-29),使用時可查閱有關(guān)刀具手冊選取。 圖1-28機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式車刀結(jié)構(gòu)形式1刀體2刀片3刀墊4螺釘固定部分 圖1-29刀片的幾何尺寸(3)刀片形狀的選擇選擇刀片形狀的主要依據(jù)是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。被加工面形狀及其適用的刀片形狀可參考表1-3選取,表中刀片的型號組成見國家標(biāo)準(zhǔn)切削刀具

29、用可轉(zhuǎn)位刀片型號表示規(guī)則GB/T 20762007。常見可轉(zhuǎn)位式車刀刀片形狀及角度如圖1-30所示。特別需要注意的是,加工凹形輪廓表面時,若主、副偏角選得太小,會導(dǎo)致加工時刀具主后刀面、副后刀面與工件發(fā)生干涉,因此,必要時需作圖檢驗。 圖1-30常見可轉(zhuǎn)位式車刀刀片形狀及角度a)T型b)F型c)W型d)S型e)P型f)D型 g)R型h)C型數(shù)控編程時,編程者必須確定每道工序的切削用量,并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對于不同的加工方法,需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度,充分發(fā)揮刀具的切削性能,保證合理的刀具壽命;并

30、充分發(fā)揮機(jī)床的性能,最大限度地提高生產(chǎn)率、降低成本。(1)主軸轉(zhuǎn)速n的確定車削加工主軸轉(zhuǎn)速n應(yīng)根據(jù)允許的切削速度vc和工件直徑d來選擇,按式vc=dn/1000來計算。切削速度vc的單位為m/min,由刀具壽命決定,計算時可參考切削用量手冊選取。數(shù)控車床加工螺紋時,因其傳動鏈的改變,原則上其轉(zhuǎn)速只要能保證主軸每轉(zhuǎn)一周時,刀具沿主進(jìn)給軸(多為Z軸)方向位移一個螺距即可,不應(yīng)受到限制。但數(shù)控車螺紋時,會受到以下幾方面的影響。1)螺紋加工程序段中指令的螺距值,相當(dāng)于以進(jìn)給量f(mm/r)表示的進(jìn)給速度F,如果將機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速選擇過高,則其換算后的進(jìn)給速度(mm/min)必定較多的超過正常值。2)刀具

31、在其位移過程的始/終,都將受到伺服驅(qū)動系統(tǒng)升/降頻率和數(shù)控裝置插補運動速度的約束,由于升/降頻率特性滿足不了加工需要等原因,則可能因主進(jìn)給運動產(chǎn)生出的“超前”和“滯后”而導(dǎo)致部分螺牙的螺距不符合要求。3)車削螺紋必須通過主軸的同步運行功能而實現(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)速選擇過高時,通過編碼器發(fā)出的定位脈沖(即主軸每轉(zhuǎn)一周時發(fā)出的一個基準(zhǔn)脈沖信號)將可能因“過沖”(特別是當(dāng)編碼器的質(zhì)量不穩(wěn)定時)而導(dǎo)致工件螺紋產(chǎn)生亂紋(俗稱“亂牙”)。鑒于上述原因,不同的數(shù)控系統(tǒng)車螺紋時推薦使用不同的主軸轉(zhuǎn)速范圍。大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)推薦車螺紋時主軸轉(zhuǎn)速n為 式中P被加工螺

32、紋螺距,單位為mm;k保險系數(shù),一般為80。(2)進(jìn)給速度vf的確定進(jìn)給速度vf是數(shù)控車床切削用量中的重要參數(shù),其大小直接影響表面粗糙度值和車削效率,主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取,最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。表1-4給出了硬質(zhì)合金外圓刀切削速度的參考值。確定進(jìn)給速度的原則如下。1)當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時,為提高生產(chǎn)效率,可選擇較高的進(jìn)給速度,一般在100200mm/min范圍內(nèi)選取。2)在切斷、加工深孔或用高速工具鋼刀具加工時,宜選擇較低的進(jìn)給速度,一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。3)當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求較高時,進(jìn)給速度

33、應(yīng)選小些,一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。4)刀具空行程,特別是遠(yuǎn)距離“回零”時,可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。5)計算進(jìn)給速度時,可查閱切削用量手冊選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f,然后按式vf=nf計算進(jìn)給速度。(3)背吃刀量ap的確定背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來確定。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。為了保證加工面的表面粗糙度,可留少許精加工余量,一般為0.20.5mm。 注意:按照上述方法確定的切削用量進(jìn)行加工時,工件表面的加工質(zhì)量未必十分理想。切削用量的具體數(shù)值還應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗用模擬方法確

34、定,使主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng),以形成最佳切削用量。任務(wù)三數(shù)控車床的面板操作【知識目標(biāo)】1)掌握HNC-21T(華中)系統(tǒng)數(shù)控車床面板功能。2)掌握FANUC Series 0i-T系統(tǒng)數(shù)控車床面板功能。 3)掌握GSK980TD廣數(shù)系統(tǒng)數(shù)控車床面板功能。4)掌握數(shù)控車床安全操作規(guī)程。5)熟悉數(shù)控車床日常維護(hù)及保養(yǎng)。【技能目標(biāo)】1)數(shù)控車床開機(jī)、關(guān)機(jī)、回參考點。2)程序的輸入、仿真校驗。3)DMI手動輸入、試切對刀的方法?！鞠嚓P(guān)知識】HNC-21T(華中)系統(tǒng)數(shù)控車床面板(圖1-31)及其按鍵功能(表1-5)圖1-31HNC-21T(華中)系統(tǒng)數(shù)控車床面板表1-5HNC-21

35、T(華中)系統(tǒng)數(shù)控車床面板按鍵功能表1-5HNC-21T(華中)系統(tǒng)數(shù)控車床面板按鍵功能表1-5HNC-21T(華中)系統(tǒng)數(shù)控車床面板按鍵功能表1-5HNC-21T(華中)系統(tǒng)數(shù)控車床面板按鍵功能表1-5HNC-21T(華中)系統(tǒng)數(shù)控車床面板按鍵功能表1-5HNC-21T(華中)系統(tǒng)數(shù)控車床面板按鍵功能表1-5HNC-21T(華中)系統(tǒng)數(shù)控車床面板按鍵功能表1-5HNC-21T(華中)系統(tǒng)數(shù)控車床面板按鍵功能表1-5HNC-21T(華中)系統(tǒng)數(shù)控車床面板按鍵功能圖1-32FANUC Series 0i -T系統(tǒng)CRT/MDI數(shù)控車床面板2. FANUC Series 0i-T系統(tǒng)機(jī)床操作面板F

36、ANUC Series 0i-T系統(tǒng)機(jī)床操作面板如圖1-33所示,主要用于控制機(jī)床的運動和選擇機(jī)床運行狀態(tài),由模式選擇旋鈕、數(shù)控程序運行控制開關(guān)等多個部分組成。 圖1-33FANUC Series 0i-T系統(tǒng)機(jī)床操作面板1.GSK980TD廣數(shù)系統(tǒng)數(shù)控車床面板(圖1-34) 圖1-34GSK980TD廣數(shù)系統(tǒng)數(shù)控車床面板 GSK980TD廣數(shù)系統(tǒng)機(jī)床操作面板如圖1-35所示,主要用于控制機(jī)床的運動和選擇機(jī)床運行狀態(tài),由模式選擇旋鈕、數(shù)控程序運行控制開關(guān)等多個部分組成。各按鍵功能見表1-9。2.GSK980TD廣數(shù)系統(tǒng)機(jī)床操作面板 圖1-35GSK980TD廣數(shù)系統(tǒng)機(jī)床操作面板為了正確、合理地

37、使用數(shù)控車床,保證機(jī)床正常運轉(zhuǎn),必須制訂比較完善的數(shù)控車床安全操作規(guī)程,通常包括以下內(nèi)容。1.安全操作基本注意事項1)工作時需穿好工作服、安全鞋,戴好工作帽及防護(hù)鏡。注意:不允許戴手套操作機(jī)床。2)注意不要移動或損壞安裝在機(jī)床上的警告標(biāo)牌。3)注意不要在機(jī)床周圍放置障礙物,工作空間應(yīng)足夠大。4)某一項工作如需要倆人或多人共同完成時,應(yīng)注意相互間的協(xié)調(diào)一致。5)不允許采用壓縮空氣清洗機(jī)床、電氣柜及NC單元。2.工作前的準(zhǔn)備工作1)機(jī)床開始工作前要有預(yù)熱,認(rèn)真檢查潤滑系統(tǒng)工作是否正常,如機(jī)床長時間未開動,可先采用手動方式向各部分供油潤滑。2)使用的刀具應(yīng)與機(jī)床允許的規(guī)格相符,有嚴(yán)重破損的刀具要及時

38、更換。3)不要把調(diào)整刀具時所用工具遺忘在機(jī)床內(nèi)。4)檢查大尺寸軸類零件的中心孔是否合適,中心孔如太小,工作中易發(fā)生危險。5)刀具安裝好后應(yīng)進(jìn)行一、二次試刀。6)檢查卡盤夾緊工作的狀態(tài)。7)機(jī)床開動前,必須關(guān)好機(jī)床防護(hù)門。1)禁止用手接觸刀尖和鐵屑,鐵屑必須用鐵鉤子或毛刷來清理。2)禁止用手或其他任何方式接觸正在旋轉(zhuǎn)的主軸、工作或其他運動部位。3)禁止加工過程中測量工件、改變速度,更不能用棉絲擦拭工件,也不能清掃機(jī)床。3.工作過程中的安全注意事項4)車床運轉(zhuǎn)中,操作者不得離開崗位,若機(jī)床發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象則立即停止加工。5)經(jīng)常檢查軸承溫度,溫度過高時應(yīng)找有關(guān)人員進(jìn)行檢查。6)在加工過程中,不允許打開

39、機(jī)床防護(hù)門。7)嚴(yán)格遵守崗位責(zé)任制,機(jī)床由專人使用,他人使用需經(jīng)本人同意。8)工件伸出車床100mm以外時,需在伸出位置設(shè)防護(hù)物。4.工作完成后的注意事項1)清除切屑、擦拭機(jī)床,使機(jī)床與環(huán)境保持清潔狀態(tài)。2)注意檢查或更換嚴(yán)重磨損或已壞的機(jī)床導(dǎo)軌上的油察板。3)檢查潤滑油、冷卻液的狀態(tài),及時添加或更換。4)依次關(guān)閉機(jī)床操作面板上的電源和總電源。為了充分發(fā)揮數(shù)控車床的作用,減少故障發(fā)生頻率,延長機(jī)床的平均無故障時間。數(shù)控機(jī)床的編程、操作和維修者必須經(jīng)過專門的技術(shù)培訓(xùn),要有機(jī)械加工工藝、液壓、測量、自動控制等方面的知識,這樣才能全面了解和掌握數(shù)控機(jī)床,才能做好數(shù)控機(jī)床的維護(hù)和保養(yǎng)工作。1.數(shù)控車床

40、日常維護(hù)保養(yǎng)的內(nèi)容和要求數(shù)控車床操作者要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和機(jī)床日常維護(hù)和保養(yǎng)制度,嚴(yán)格按機(jī)床和系統(tǒng)說明書的要求正確、合理地操作機(jī)床,盡量避免因操作不當(dāng)影響機(jī)床使用。2.數(shù)控系統(tǒng)日常維護(hù)及保養(yǎng)數(shù)控系統(tǒng)使用一定時間以后,某些元器件或機(jī)械部件會老化、損壞。為延長元器件的壽命和零部件的磨損周期,應(yīng)在以下幾方面注意維護(hù)。(1)盡量少開數(shù)控柜和強(qiáng)電柜的門車間空氣中一般都含有油霧、水蒸氣和灰塵,它們一旦落在數(shù)控裝置內(nèi)的電路板或電子元器件上,容易引起元器件間的絕緣電阻下降,并導(dǎo)致元器件的損壞。(2)定時清理數(shù)控裝置的散熱通風(fēng)系統(tǒng)散熱通風(fēng)口過濾網(wǎng)上灰塵積聚過多,會引起數(shù)控裝置內(nèi)溫度過高(一般不允許超過55C),

41、致使數(shù)控系統(tǒng)工作不穩(wěn)定,甚至發(fā)生過熱報警。(3)經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控裝置電網(wǎng)電壓數(shù)控裝置允許電網(wǎng)電壓在額定值的10%范圍內(nèi)波動。如果超過此范圍就會造成數(shù)控系統(tǒng)不能正常工作,甚至引起數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)某些元器件損壞。為此,需要經(jīng)常監(jiān)測數(shù)控裝置的電網(wǎng)電壓。電網(wǎng)電壓波動較大時,應(yīng)加裝電源穩(wěn)壓器?！炯寄苡?xùn)練】1.機(jī)床開機(jī)1)檢查機(jī)床狀態(tài)是否正常。2)檢查電源電壓是否符合要求,接線是否正確。3)按下急停按鈕。4)機(jī)床上電。5)數(shù)控上電。6)檢查風(fēng)扇電動機(jī)運轉(zhuǎn)是否正常。7)檢查面板上的指示燈是否正常。接通數(shù)控裝置電源后,機(jī)床自動運行系統(tǒng)軟件。此時,液晶顯示器顯示系統(tǒng)上電,屏幕(軟件操作界面)工作方式為“急停”。系統(tǒng)上電進(jìn)

42、入軟件操作界面時,系統(tǒng)的工作方式為“急?！?為控制系統(tǒng)運行需左旋并拔起操作臺的“急?！卑粹o使系統(tǒng)復(fù)位,并接通伺服電源。2.機(jī)床關(guān)機(jī)1)按下控制面板上的“急停”按鈕,斷開伺服電源。2)斷開數(shù)控電源。3)斷開機(jī)床電源。3.回參考點控制機(jī)床運動的前提是建立機(jī)床坐標(biāo)系,為此系統(tǒng)接通電源復(fù)位后,首先應(yīng)進(jìn)行機(jī)床各軸回參考點,具體操作方法:1)如果系統(tǒng)顯示的當(dāng)前工作方式不是回零方式,按一下控制面板上面的“回零”按鍵,確保系統(tǒng)處于“回零”方式。2)根據(jù)X軸機(jī)床參數(shù)“回參考點方向”,按一下“+X”(“回參考點方向”為“+”)或“-X”(“回參考點方向”為“-”)按鍵,X 軸回到參考點后,“+X”或“-X”按鍵內(nèi)

43、的指示燈亮。3)用同樣的方法使用“+Z”、“-Z”按鍵,使Z 軸回參考點。所有軸回參考點后,即建立了機(jī)床坐標(biāo)系。注意:1)在每次電源接通后必須先完成各軸的返回參考點操作,然后再進(jìn)入其他運行方式以確保各軸坐標(biāo)的正確性。2)同時按下X 、Z軸向選擇按鍵可使X 、Z軸同時返回參考點。3)在回參考點前應(yīng)確?；亓爿S位于參考點的“回參考點方向”相反側(cè)(如X 軸的回參考點方向為負(fù),則回參考點前應(yīng)保證X 軸當(dāng)前位置在參考點的正向側(cè)),否則應(yīng)手動移動該軸直到滿足此條件。4)在回參考點過程中,若出現(xiàn)超程需按住控制面板上的“超程解除”按鍵,向相反方向手動移動該軸使其退出超程狀態(tài)。1. 華中數(shù)控HNC-21T程序的輸

44、入、仿真校驗(1)編輯程序在程序功能子菜單下按“F2”鍵,將彈出編輯程序菜單。當(dāng)選擇一個零件程序后,系統(tǒng)會給出圖,在此界面下可以編輯當(dāng)前程序。 (2)新建程序在指定磁盤或目錄下建立一個新文件,但新文件不能和已存在的文件同名。在程序功能子菜單下,按“F3”鍵將進(jìn)入“新建程序”菜單,系統(tǒng)提示“輸入新建文件名”,光標(biāo)在“輸入新建文件名”欄閃爍,輸入文件名后,按“Enter”鍵確認(rèn)后,就可編輯新建文件了。 (3)保存程序在編輯狀態(tài)下或在程序功能子菜單下按“F4”鍵,系統(tǒng)給出提示文件:保存的文件名。按“Enter”鍵,將以提示的文件名保存當(dāng)前程序文件。如將提示文件名改為其他名字后,系統(tǒng)可將當(dāng)前編輯程序另

45、存為其他文件,另存文件的前提是更改新文件不能和已存在文件同名。如果存盤操作不成功,系統(tǒng)則會給出提示信息,此時該程序文件是可讀文件,不能更改保存,只能改為其他名字后保存。(4)校驗程序校驗程序用于對調(diào)入加工緩沖區(qū)的程序文件進(jìn)行校驗,并提示可能的錯誤。以前未在機(jī)床上運行的新程序在調(diào)入后最好先進(jìn)行校驗,正確無誤后再啟動機(jī)床自動運行。 校驗程序的操作步驟:1)調(diào)入要校驗的加工程序。2)按機(jī)床控制面板上的自動或單段按鍵進(jìn)入程序運行方式 。3)在程序菜單下按“F5”鍵,此時軟件操作界面的工作方式顯示改為校驗運行 。4)按機(jī)床控制面板上的循環(huán)啟動按鍵程序校驗開始。5)若程序正確校驗完后光標(biāo)將返回到程序頭,且

46、軟件操作界面的工作方式顯示改回為自動或單段,若程序有錯,命令行將提示程序的哪一行有錯。 注意:1)校驗運行時機(jī)床不動作。2)為確保加工程序正確無誤需選擇不同的圖形顯示方式來觀察校驗運行的結(jié)果。 2. FANUC Series 0i-T程序的輸入、仿真校驗(1)編輯程序1)在操作面板模式選擇中,選擇編輯方式。 2)按下編輯面板的“PROG”功能鍵,顯示程序界面。 3)使用字母和數(shù)字鍵,輸入程序號。4)按下編輯面板的“INSERT”插入鍵。 5)這時程序界面顯示新建立的程序名,此時可以輸入程序內(nèi)容。注意:由于緩沖區(qū)大小有限,不要一次在緩沖區(qū)輸入太多字符,而單節(jié)用“;”換行;如果順序號已開啟,那么程

47、序會自動插入順序號。6)在輸入到一行程序的結(jié)尾時,先按“EOB”鍵生成“;”,然后再按插入鍵。這樣程序會自動換行,光標(biāo)出現(xiàn)在下一行的開頭。7)程序編輯好后,在操作面板上的模式選擇中選擇自動模式,按循環(huán)啟動鍵即可。8)在完成程序新建后可按“INPUT”鍵進(jìn)行保存。(2) 校驗程序NC程序?qū)牒?可檢查運行軌跡。將操作面板切換到AUTO模式上,單擊控制面板中“圖形參數(shù)設(shè)置頁面”命令,轉(zhuǎn)入檢查運行軌跡模式;再按下操作面板上的循環(huán)啟動鍵,即可觀察數(shù)控程序的運行軌跡,此時也可通過“視圖”菜單中的動態(tài)旋轉(zhuǎn)、動態(tài)放縮、動態(tài)平移等方式對三維運行軌跡進(jìn)行全方位的動態(tài)觀察。注意:檢查運行軌跡時,暫停運行、停止運行

48、、單段執(zhí)行等同樣有效。3.廣數(shù)GSK980TD程序的輸入、仿真校驗(1)編輯程序舉例:編寫O 0001號程序,即編輯程序O0001換行(或)(不能與已有程序重名)。(2)校驗程序先把刀補清零,否則圖形坐標(biāo)不正確。還要注意應(yīng)在對刀前進(jìn)行程序刀尖軌跡空運行,如果在對刀后進(jìn)行,則刀X向和Z向坐標(biāo)會發(fā)生改變。步驟:編輯程序復(fù)位(或光標(biāo)移到程序第一段)自動設(shè)置設(shè)置機(jī)床鎖輔助鎖空運行快速翻頁(找到“S:開始作圖、T:停止作圖”界面,如果原來已有圖,就按 R 把原來的圖清除)S(開始作圖)運行。1.華中數(shù)控HNC-21T DMI手動輸入、試切對刀的方法(1)手動輸入數(shù)據(jù)(MDI)在主操作界面下按“F3”鍵進(jìn)

49、入MDI功能子菜單命令行與菜單條的顯示。進(jìn)入MDI菜單后,命令行的底色變成了白色,并且有光標(biāo)在閃爍。這時可以從NC鍵盤輸入并執(zhí)行一個G代碼指令段,即“MDI運行”。注意:自動運行過程中,不能進(jìn)入MDI運行方式,可在進(jìn)給保持后進(jìn)入。MDI輸入的最小單位是一個有效指令字。因此,輸入一個MDI運行指令段可以有下述兩種方法。1)一次輸入,即一次輸入多個指令字的信息。2)多次輸入,即每次輸入一個指令字信息。例如:要輸入“G00 X100 Z100”MDI運行指令段,可以直接輸入“G00 X100 Z100”并按“En-ter”鍵,顯示窗口內(nèi)關(guān)鍵字G、X、Z的值將分別變?yōu)?0、100、100。在輸入命令時

50、,可以在命令行看見輸入的內(nèi)容,在按“Enter”鍵之前,發(fā)現(xiàn)輸入錯誤,可用“BS”、“”、“”鍵進(jìn)行編輯;按“Enter”鍵后,系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)輸入錯誤,會提示相應(yīng)的錯誤信息,此時可按“F2”鍵將輸入的數(shù)據(jù)清除。MDI指令段輸入后,按下操作面板上的循環(huán)啟動鍵,系統(tǒng)即開始運行所輸入的MDI 指令。如果輸入的 MDI 指令信息不完整或存在語法錯誤,系統(tǒng)會提示相應(yīng)的錯誤信息,此時不能運行MDI 指令。(2)試切對刀的方法刀具偏置補償數(shù)據(jù)的設(shè)置有兩種方法,一種是手工填寫,另一種是采用試切法,由系統(tǒng)自動生成。推薦采用試切法來設(shè)置刀具偏置補償數(shù)據(jù)。試切法指的是通過試切,由試切直徑和試切長度來計算刀具偏置值的方法。

51、HNC-21T系統(tǒng)為每一把刀具獨立建立自己的補償偏置值,該值將會反映到工件坐標(biāo)系上(注意:絕對刀偏法時不存在標(biāo)準(zhǔn)刀具)。絕對刀偏法對刀的具體步驟: 1)用光標(biāo)鍵將藍(lán)色亮條移動到要設(shè)置刀具的行。2)用刀具試切工件的外徑,然后沿Z軸方向退刀(注意:在此過程中不要移動X軸)。3)測量試切后的工件外徑,將它手工填入“試切直徑”一欄中,X偏置即可設(shè)置完成。4)用刀具試切工件的端面,然后沿X軸方向退刀。5)計算試切工件端面到該刀具要建立的工件坐標(biāo)系零點位置的有向距離,將其填入到“試切長度”一欄中。這把刀的Z偏置即可設(shè)置完成。如果要設(shè)置其他的刀具,重復(fù)以上步驟即可。注意: 1)對刀前機(jī)床必須先回機(jī)械零點。2

52、)試切工件端面到該刀具要建立的工件坐標(biāo)系零點位置的有向距離,也就是試切工件端面在要建立的工件坐標(biāo)系中的Z 軸坐標(biāo)值。3)設(shè)置的工件坐標(biāo)系X軸零點偏置=機(jī)床坐標(biāo)系X坐標(biāo)-試切直徑,因此,試切工件外徑后不得移動X軸。4)設(shè)置的工件坐標(biāo)系Z軸零點偏置=機(jī)床坐標(biāo)系Z坐標(biāo)-試切長度,因此,試切工件端面后,不得移動Z軸。2.FANUC-Series 0i-T系統(tǒng)DMI手動輸入、試切對刀的方法(1)DMI手動輸入1)將操作面板中運行方式切換到MDI上,進(jìn)行MDI操作。2)在MDI鍵盤上按程序編輯鍵,進(jìn)入編輯頁面。3)輸入數(shù)據(jù)指令。在輸入鍵盤上單擊數(shù)字/字母鍵,第一次單擊為字母輸出,其后單擊均為數(shù)字輸出。字符

53、顯示在輸入域中,可以作取消、插入、刪除等修改操作。4)按刪除鍵,刪除輸入域中的數(shù)據(jù)。5)按鍵盤上輸入鍵,將輸入域中的內(nèi)容輸入到指定位置。6)按復(fù)位鍵,已輸入的MDI程序被清空。7)輸入完整數(shù)據(jù)指令后,按運行控制鍵循環(huán)啟動運行程序。運行結(jié)束后顯示器界面上的數(shù)據(jù)被清空。注意:可重復(fù)輸入多個指令字,若重復(fù)輸入同一指令字,后輸入的數(shù)據(jù)將覆蓋前輸入的數(shù)據(jù),重復(fù)輸入M指令也會覆蓋以前的輸入。(2)試切對刀的方法試切對刀是用所選的刀具試切零件的外圓和端面,經(jīng)過測量和計算得到零件端面中心點的坐標(biāo)值。1)按參數(shù)鍵,出現(xiàn)參數(shù)顯示窗口。2)按“補正”軟鍵,出現(xiàn)刀具補償窗口。3)光標(biāo)移至該刀具號的X軸數(shù)據(jù)處。4)按“

54、操作”軟鍵,出現(xiàn)刀具補償操作顯示窗口。5)輸入刀具在工件坐標(biāo)系中X坐標(biāo)值(在試切過程中停床測量的直徑尺寸,假設(shè)為X26.5mm),按“測量”軟鍵,完成X軸對刀(注意:在試切外圓過程中不要移動X 軸)。6)接著將光標(biāo)移至該刀具號的X軸數(shù)據(jù)處。7)按“操作”軟鍵,出現(xiàn)刀具補償操作顯示窗口。8)輸入刀具在工件坐標(biāo)系中Z坐標(biāo)值(假設(shè)Z軸為0.0mm),按“測量”軟鍵,完成Z軸對刀;(注意:在試切端面過程中不要移動Z軸)如果要設(shè)置其余的刀具,就重復(fù)以上步驟。3.廣數(shù)GSK980TD系統(tǒng)DMI手動輸入、試切對刀的方法(1) DMI手動輸入1)將操作面板中運行方式切換到“錄入方式”上,進(jìn)行MDI操作。2)在

55、MDI鍵盤上按“程序”鍵,進(jìn)入程序顯示頁面。3)在MDI鍵盤上按“翻頁”鍵,找到“程序段值”界面。例如:要輸入“G00 X100 Z100”MDI運行指令段。4)在MDI鍵盤上輸入“G00”,接著輸入“X100”,再輸入“Z100”。5)輸入完整數(shù)據(jù)指令后,按“運行控制”鍵循環(huán)啟動運行程序。運行結(jié)束后顯示器界面上的數(shù)據(jù)被清空。(2)試切對刀的方法1)對刀前刀補應(yīng)清零:錄入刀補(光標(biāo)移到所需刀號)X輸入;Z輸入。2)對1號外圓車刀(基準(zhǔn)刀 T0100):手輪正轉(zhuǎn)。Z向:用手輪使刀具X軸方向輕碰零件端面(約0.5mm),再X軸方向退刀錄入程序翻頁(找到“程序段值”界面)G50輸入Z0輸入運行(此時

56、輸入的數(shù)據(jù)自動消失)。X向:用手輪使刀具Z軸方向輕碰零件外圓 ,再Z軸方向退刀,停止測量外圓直徑錄入程序翻頁(找到“程序段值”界面)G50輸入X26.5(假如外圓測量值是26.5mm)輸入運行(此時輸入的數(shù)據(jù)自動消失)。3)對2號刀(非基準(zhǔn)刀T0200):手輪正轉(zhuǎn)。Z向:用手輪使刀具Z軸方向輕碰零件端面,再X軸方向退刀刀補(光標(biāo)移到2號刀)Z0輸入。X向:用手輪使刀具Z軸方向輕碰零件外圓 ,再Z軸方向退刀,停止,測量外圓直徑刀補(光標(biāo)移到2號刀)X26.5(假如外圓測量值是26.5mm)輸入。注意:非基準(zhǔn)刀具的對刀方式與對2號刀的方式一致?！局R目標(biāo)】1)掌握程序格式與相關(guān)編程知識。2)掌握輔

57、助功能M代碼。3)掌握F、S、T功能。4)掌握準(zhǔn)備功能G代碼。任務(wù)四數(shù)控車床的編程指令5)編程示例(華中系統(tǒng)、FANUC系統(tǒng)、廣數(shù)系統(tǒng))【相關(guān)知識】1.數(shù)控編程中的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及代碼無論哪一種數(shù)控機(jī)床的加工,都必須把代表各種不同功能的指令代碼以程序的形式輸入到數(shù)控裝置,由數(shù)控裝置進(jìn)行運算和處理,發(fā)出脈沖信號去控制數(shù)控機(jī)床的各個運動部件的動作,完成零件的切削加工。為了滿足設(shè)計、制造、維修和普及的需要,在輸入代碼、坐標(biāo)系統(tǒng)、加工指令、輔助功能及程序格式等方面,國際上已經(jīng)形成了兩種通用的標(biāo)準(zhǔn),即ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)標(biāo)準(zhǔn)和EIA(電子工業(yè)學(xué)會)標(biāo)準(zhǔn)。我國以ISO的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為主,根據(jù)我國的實際情況修改了

58、相應(yīng)的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn),但是由于各個數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)廠家所采用的標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一,其所用的代碼、指令及其含義不完全相同,因此,在編程時按所用數(shù)控系統(tǒng)(或設(shè)備)編程手冊中的規(guī)定進(jìn)行。數(shù)控加工程序是一組被傳送到數(shù)控系統(tǒng)中的指令和數(shù)據(jù)。一個零件的程序由循環(huán)一定結(jié)構(gòu)、句法和格式規(guī)則的若干個程序段組成,而每個程序段由若干個指令字組成,一個指令字由地址符和數(shù)字組成,不同的指令字符及其后續(xù)數(shù)值共同確定了每個指令字的含義。如G00表示快速插補,M03表示主軸正轉(zhuǎn)。表1-11給出了常用地址符的功能及意義。(1)程序段號N它也稱為順序號,地址符是N,后續(xù)數(shù)字一般為24位。程序段號可以用在主程序、子程序和宏程序中,如N0010。數(shù)

59、控裝置讀取某段的程序時,該程序段號由屏幕顯示,以便操作者了解和檢查程序段的執(zhí)行情況。(2)準(zhǔn)備功能字G準(zhǔn)備功能字的地址符是G,所以又稱為G功能或G指令。準(zhǔn)備功能指令是指定數(shù)控機(jī)床或系統(tǒng)工作方式的一種命令。用來規(guī)定刀具和工件相對運動軌跡、機(jī)床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補償、坐標(biāo)偏置等多種加工操作。它的后續(xù)數(shù)字由標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為0099的兩位數(shù)。注意,不同型號的數(shù)控機(jī)床所使用的G代碼并非完全相同,應(yīng)根據(jù)所使用機(jī)床規(guī)定的G代碼,來編寫加工程序。表1-11常用地址符的功能及意義(3)輔助功能字M輔助功能字由地址符M和后續(xù)的兩位數(shù)字組成,用來控制程序的走向和指定數(shù)控機(jī)床輔助裝置的接通和斷開,表示機(jī)床各種輔助動作及

60、其狀態(tài),如主軸的旋轉(zhuǎn)方向、啟動和停止,切削液的開和關(guān),工件或刀具夾緊和松開,刀具更換等功能。(4)尺寸功能字它由坐標(biāo)地址符(X、Y、Z等)和其后帶正、負(fù)號的數(shù)字組成,用于給定坐標(biāo)軸的移動方向和位移量。例如“X-20”,表示X軸負(fù)方向20mm。(5)主軸功能字S它由地址符S和其后的數(shù)字組成,所以又稱為S功能或S指令,用于指定主軸的轉(zhuǎn)速,其單位是r/min。(6)進(jìn)給功能字F它由地址符F和其后的數(shù)字組成,所以又稱為F功能或F指令,用于指定刀具相對工件的進(jìn)給速度。它的后續(xù)數(shù)字多為直接采用速度值(09999)的四位數(shù)。(7)刀具功能字T它由地址符T和其后的數(shù)字組成,所以又稱為T功能或T指令,用于指定加