模块四数控车床零件加工-模块四数控车床的加工

返回目录退出返回主页上一页回答问题：1.数控机床工序和工步的要素是什么？(人地点时间工件刀具加工轮廓表面)2.数控刀具的刀位点概念？3.数控加工方法和路线设计原则？(精度空运行时间加工时间加工路线切入切出反向间隙经济)4.数控加工中切削用量有哪些,分别是什么?5.切削速度与主轴转速的有什么关系?6.为什么数控机床开机后要回参考点,为什么对刀?返回目录退出返回主页上一页模块四数控车床加工操作4.1数控车床结构与技术参数4.2数控车床操作返回目录退出返回主页上一页4.1数控车床结构与技术参数4.1.1数控车床结构与技术参数1．数控车床结构数控车床主要由床身、主轴箱、刀架、刀架滑板、尾座、防护罩、液压系统、冷却系统、润滑系统、电气控制系统等组成。电气控制系统中的数控系统能控制伺服电动机驱动刀具作连续的横向和纵向进给运动，以加工出符合要求的各种工件。数控车床的床身结构和导轨有多种形式，大体可分为水平床身、水平床身斜滑板、倾斜床身和立式床身等四类布局形式，如图4-1所示。返回目录退出返回主页上一页(a)(b)(c)(d)图4-1数控车床布局(a)水平床身前置刀架；(b)水平床身斜滑板;(c)倾斜床身;(d)立式床身返回目录退出返回主页上一页一般中小型数控机床多采用倾斜床身或者水平床身斜滑板结构，这两种布局结构具有机床外形美观、占地面积小、宜于排屑、便于冷却液的排流、便于操作者操作与观察、宜于安装上下料机械手、宜于全面实现自动化等优点。图4-2所示为沈阳第一机床厂生产的SSCK20A型数控卧式车床。返回目录退出返回主页上一页图4-2SSCK20A型数控车床返回目录退出返回主页上一页该机床是二坐标连续控制CNC车床，采用BEIJING-FANUC0i数控系统，主轴无级转速范围为45～2400r/min，采用整体铸造床身，内部结构为拱形筋，脊与导轨面垂直，下部包砂铸造，这种结构可大大提高床身的刚性，增加机床的稳定性和抗震性，从而提高机床精度。向后倾斜45°，具有倾斜床身排屑流畅的优点，同时也具有水平床身刀架受切削力较好的优点。该机床采用全封闭防护，操作调整方便、安全；配有湿式链板式排屑器，铁屑能及时排出。床身导轨和滑鞍导轨采用一体的铸造导轨，经精密磨削加工，进一步提高了机床的强度、刚性和精度；滑鞍、滑板导轨摩擦面均粘贴聚四氟乙烯抗磨软带，大大降低了与导轨间的摩擦系数，从而增加了导轨的耐磨性和精度保持性，还可提高刀架的快速移动速度及延长机床的使用寿命。返回目录退出返回主页上一页该机床的X轴滚珠丝杠与伺服电动机用单向弹性膜片联轴器联接，传动无间隙。Z轴滚珠丝杠是伺服电动机通过同步齿形带传动的。为了使编码器发出的脉冲信号与滚珠丝杠同步，采用滚珠丝杠与编码器直接用弹性联轴器联接，这样编码器可直接反馈滚珠丝杠的传动信号，避免齿形带传动造成的误差。该机床适合加工轴类和盘形零件。可加工内外圆柱、圆锥、圆弧和各种螺纹，机床还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、车端面、切槽、倒角等加工；采用液压卡盘、中空卡盘、液压尾架等附件，适合加工中型复杂零件。返回目录退出返回主页上一页2．SSCK20A型数控卧式车床的主要技术参数卡盘直径：210mm床身最大回转直径：450mm最大加工直径：200mm轴类最大加工长度：500mm滑鞍最大纵向行程：660mm滑板最大横向行程：170mm主轴孔径：55mm主轴转速(无级)：单轴主轴箱(交流主驱动)45～2400r/min车刀刀方：20mm×20mm返回目录退出返回主页上一页最小输入当量：纵向(Z轴)0.001mm，横向(X轴)0.001mm(直径上)快移速度：纵向(Z轴)10m/min，横向(X轴)8m/min(直径上)尾座套筒直径：70mm套筒最大行程：80mm顶尖锥孔：莫氏4号主电机功率(AC)：11kW伺服电动机：1.2kW液压站电动机：1.5kW运屑器电动机：0.2kW切削液电动机：0.55kW机床外形尺寸(LBH)：3730mm×1730mm×1710mm机床净重量：5000kg返回目录退出返回主页上一页4.1.2数控车床控制面板SSCK20A型数控卧式车床的控制面板如图4-4所示。它由系统操作面板(CRT/MDI操作面板)和机床操作面板(也称为用户操作面板)组成。图中上方是系统操作面板，下方是机床操作面板。另外，在控制面板的左侧面还有一个手摇控制面板，如图4-5所示。面板上的功能开关和按键均有特定的含义。对于系统操作面板来说，只要采用的是BEIJING-FANUC0iMate-TB数控系统，则面板都是相同的；但对于机床操作面板而言，由于生产厂家的不同而有所不同。返回目录退出返回主页上一页图4-4SSCK20A型数控车床操作面板程序编辑系统操作机床操作功能区域显示输出软键控制安全保护倍率修调返回目录退出返回主页上一页1．机床操作面板SSCK20A型数控卧式车床的机床操作面板如图4-6所示。图4-6SSCK20A型数控车床机床操作面板返回目录退出返回主页上一页1)急停按钮【急停】按钮为图4-6左上角的第一个按钮。机床在运行过程中，当将要出现碰撞或者程序有错误等紧急情况下，应立即压下【急停】按钮，这时机床紧急停止，进给和主轴旋转也立刻紧急刹车。当消除故障以后，顺时针旋转急停按钮进行复位，机床可继续操作。2)程序保护开关紧靠着【急停】按钮的右方为【程序保护】开关，它是一钥匙开关，用以防止破坏内存程序。当该开关在“1”位置时，内存程序将受到保护，即不能进行程序编辑；在“0”位置时，内存程序不受到保护。3)进给倍率修调开关【急停】按钮正下方为【进给倍率修调】开关，用此开关可以改变在自动方式下运行的程序中刀架的进给速度，修调率为0%120%。手动方式下该开关直接指示刀架的进给速度。4)主轴倍率修调开关【进给倍率修调】开关右方为【主轴倍率修调】开关，用此开关可以改变主轴的转速。可以改变程序中给定的S代码速度，使之按照50%～120%的倍率变化。返回目录退出返回主页上一页自动编辑手动输入DNC单段跳步选择停示教程序再启动机床锁住空运行进给保持循环启动回零点动步进手摇X1X10X100X1000F025%50%100%冷却卡盘顶尖润滑转塔点动运屑器正转运屑器停运屑器反转＋X准备－Z快移＋Z－X主轴空挡主轴正转主轴停主轴反转主轴点动图4-7相关按钮名称返回目录退出返回主页上一页2．系统操作面板系统操作面板如图4-4上方所示，主要包括三部分：CRT显示器、软键和MDI键盘。返回目录退出返回主页上一页4.2数控车床操作4.2.1启动与回参考点1．启动将数控车床电气柜总开关转到ON位置，机床将进入等待状态，报警提示1003外部报警(未准备)，按下机床操作面板上的【准备】键，机床启动完成。返回目录退出返回主页上一页2．回参考点机床打开以后首先必须进行回参考点的操作，因为机床在断电后就失去了对各坐标位置的记忆，所以在接通电源后，必须让各坐标值回参考点。其具体操作步骤如下：(1)在机床操作面板上按下【回零】键。(2)按下快速移动倍率开关(在【25%】、【50%】、【100%】三个按钮中任选一个)。返回目录退出返回主页上一页(3)首先，使X轴回参考点。按下【＋X】按钮，使滑板沿X轴正向移向参考点，在移动过程中，操作者应按住【＋X】按钮，直到回零参考点指示灯闪亮，再松开按钮，X轴已返回参考点。(4)再使Z轴回参考点。按下【＋Z】按钮，使滑板沿Z轴正向移向参考点，在移动过程中，操作者应按住【＋Z】按钮，直到回零参考点指示灯闪亮，再松开按钮，Z轴返回参考点。注意：若开机后机床已经在参考点位置，应该先按下【点动】按钮，用移动按钮【－X】和【－Z】先使刀架移开参考点约100mm左右，然后再回零。返回目录退出返回主页上一页4.2.2对刀与建立工件坐标系对刀与建立工件坐标系采用试切法。其具体操作步骤如下：(1)在执行完回零操作后，按下机床操作面板上的【手动输入】键。(2)按下系统操作面板上的【PROG】键，使显示屏幕画面出现MDI。(3)输入M03S600。(4)按下系统操作面板上的【EOB】键。(5)按下【INSERT】键。(6)按下【循环启动】键。(7)按下【点动】按钮。返回目录退出返回主页上一页(8)按下【转塔转位】按钮，找基准刀。(9)依次按下【－X】和【－Z】按钮，使刀盘接近工件。(10)按下【手摇】按钮。(11)将手摇操作面板上的轴选开关打在X位置。(12)在【X1】、【X10】、【X100】、【X1000】四个按钮中选定其中一个，并将所选按钮按下(注意：尽量不选【X1000】按钮)。(13)按下【主轴正转】按钮，旋转手轮，沿－X向进刀，在端面车一刀。返回目录退出返回主页上一页(14)沿X向退刀，使刀具离开工件，Z向尺寸不动。(15)按下【主轴停】按钮。(16)按下系统操作面板上的【W】键。(17)按下【起源】软键，使相对坐标W清零。(18)按下【OFFSETSETTING】键。(19)按下软键【坐标系】。(20)选择G54～G59其中之一，此处选择G54，用光标移动键将光标移动至Z位置。(21)输入Z0。返回目录退出返回主页上一页(22)按下软键【测量】。(23)将手摇操作面板上的轴选开关打在Z位置。(24)按下【主轴正转】按钮，旋转手轮，沿－Z向进刀，在外圆试切一刀。(25)沿Z向退刀，使刀具离开工件，X向尺寸不动。(26)按下【主轴停】按钮，测量外圆尺寸。(27)按下系统操作面板上的【U】键。(28)按下【起源】软键，使相对坐标U清零。(29)按下【OFFSETSETTING】键。返回目录退出返回主页上一页(30)按下软键【坐标系】。(31)输入X和所测量外圆尺寸。(32)点击软件”测量”。此时，坐标系G54设定完成，工件坐标系坐标原点就处于零件右端面中心处，在程序中直接调用G54，所有编程尺寸就是该坐标系下的尺寸。如果刀盘上还安装有其他刀具，则针对每一把刀具都用上述方法试切，然后按下【OFFSETSETTING】键，再按下【形状】软键，调出刀具位置偏置画面，分别将其U、W值送入所对应的补偿号中，对刀结束。返回目录退出返回主页上一页4.2.3自动运行1．存储器运行程序预先存在存储器中，当在自动状态下选定了一个程序并按下机床操作面板上的【循环启动】按钮时，开始自动运行，而且循环启动灯(LED)点亮。在自动运行期间当按下机床操作面板上的【进给保持】按钮时，自动运行暂停。再按一次【循环启动】按钮，自动运行恢复。按下MDI面板上的【RESET】键，自动运行结束并进入复位状态。返回目录退出返回主页上一页存储器运行过程如下：(1)按【编辑】键。(2)按【PROG】键显示程序画面。(3)按地址键【O】。(4)用数字键输入程序号。(5)按【OSRH】软键。(6)按【自动】键。(7)按机床操作面板上的【循环启动】按钮，启动机床进入自动运行状态，而且循环启动灯(LED)点亮。(8)按下机床操作面板上的【进给保持】按钮，自动运行暂停。若按下MDI面板上的【RESET】键，自动运行结束并进入复位状态，循环启动灯灭。返回目录退出返回主页上一页2．MDI运行MDI运行用于简单的测试操作，运行过程如下：(1)按机床操作面板上的【手动输入】按钮。(2)按系统操作面板上的【PROG】键，选择程序画面。(3)编制要执行的程序，并在最后一个程序段中指定M99或者M30。(4)用系统操作面板上的光标移位键将光标移动到程序头。(5)按下【循环启动】按钮，自动运行开始。(6)自动运行结束，返回到程序的开头。(7)按下【RESET】键，自动运行结束并返回到复位状态。返回目录退出返回主页上一页4.2.4简单零件加工举例例4-1图4-9所示是零件的图样，毛坯为50mm×100mm棒料，材料为45钢，需要车削外圆和端面。1．确定工艺方案采用三爪自定心卡盘夹持50外圆，一次装夹完成粗、精加工。图4-9简单零件车削实例504560100OZX返回目录退出返回主页上一页2．加工工序(1)粗车端面及45外圆，留0.5mm精车余量；(2)精车45外圆到尺寸。3．刀具零件的粗、精加