第六章数控车床的编程

第六章数控车床的编程§6-1数控车床概述数控车床作为当今使用最广泛的数控机床之一，主要用于加工轴类、盘套类等回转体零件，能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并进行切槽、钻、扩、铰孔等工作，而近年来研制出的数控车削中心和数控车铣中心，使得在一次装夹中可以完成更多的加工工序，提高了加工质量和生产效率，因此特别适宜复杂形状的回转类零件的加工。一、数控车床的基本构成1．数控车床的机械构成从机械结构上看，数控车床还没有脱离普通车床的结构形式，即由床身、主轴箱、刀架进给系统、液压、冷却、润滑系统等部分组成。与普通车床所不同的是数控车床的进给系统与普通车床有质的区别，它没有传统的走刀箱、溜板箱和挂轮架，而是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀具，实现进给运动，因而大大简化了进给系统的结构。数控车床还有CNC装置电器控制和CRT操作面板。2．数控车床的特点（1）传动链短（2）刚性高（3）轻拖动为了提高数控车床导轨的耐磨性，一般采用镶钢导轨，这样机床精度保持的时间就比较长，也可延长使用寿命。另外，数控车床还具有加工冷却充分、防护严密等结构特点，自动运转时都处于全封闭或半封闭状态。数控车床一般还配有自动排屑装置。3．数控系统数控车床的数控系统是由CNC装置、输入输出设备、可编程控制器（PLC）、主轴驱动装置和进给驱动装置以及位置测量系统等几部分组成。程序输入设备CNC装置可编程控制器主轴控制单元主轴电机机床速度控制单元进给电机位置检测器二、数控车床的周边机器和装置在进行高效生产的过程中，基于数控加工机床的自动生产系统正在受到人们的重视，推进数控车床的自动化、无人化的各种各样的周边机器和装置正在开发过程中，（1）刀具调整仪测量刀具刀尖位置的装置，如：光学测量仪、电子测量仪。（2）自动测量工件装置根据测量头接触加工件时的当前位置，算出加工件的尺寸，自动补正程序的形状误差量的装置。（3）排屑器将切屑从机床中排出的装置称为排屑器。（4）棒材供料器长棒材自动定长供料装置称为棒材供料器。加工完成以后自动将工件切断，接着按工件长度自动推出棒料。（5）自动送料装置是和棒材供料器一起自动为相同的工件加工供料的装置。这种装置将材料送入，按一定长度切断以后输出。（6）自动换刀装置（ATC）自动换刀装置（AutoToolChanger，简称ATC）利用机器人等装置完成部件的重复加工，或者长时间运转中交换备用刀具等，需要的刀具个数多于刀架上的刀具个数时，ATC刀盘上的刀具，通过自动换刀臂进行自动交换。（7）自动断电装置在设定的时间内结束加工，由自动断电装置完成，自动断电装置，应用于夜间无人化加工的情况。（8）主轴定向使主轴在一定角度的位置上固定的机能称作主轴定向。（9）程控尾座将用NC指令控制尾座顶尖心轴移动的装置称为程控尾座。此装置用于使用机器人进行自动装卸工件的场合。（l0）自动卡盘交换装置（AJC）自动交换三爪卡盘卡爪的装置（AutoJawChanger，简称AJC）。（11）机器人作为工件自动装卸的装置，机器人已被利用起来。三、数控车床的分类数控车床品种繁多，按数控系统的功能和机械构成可分为简易数控车床（经济型数控车床）、多功能数控车床和数控车削中心。四、数控车床的加工特点现代数控车床，必须具备良好的便于操作的优点。数控车床加工具有如下特点：1、节省调整时间（1）快速夹紧卡盘减少了调整时间。（2）快速夹紧刀具减少了刀具调整时间。（3）刀具补偿功能节省了刀具补偿的调整时间。（4）工件自动测量系统节省了测量时间并提高加工质量。（5）由程序指令或操作盘的指令控制顶尖架的移动也节省了时间。2．操作方便（1）倾斜式床身有利于切屑流动和调整夹紧压力、顶尖压力和滑动面润滑油的供给，便于操作者操作机床。（2）宽范围主轴电机或内装式主轴电机省去了齿轮箱。（3）高精度伺服电机和滚珠丝杠间隙消除装置使进给速度快并有好的准确性。（4）具有切屑处理器。（5）采用数控伺服电机驱动数控刀架。3．具有程序存储功能现代数控机床控制装置可根据加工形状，并把粗加工的加工条件附加在指令中，进行内部运算，自动地计算出切削轨迹。4、采用机械手和棒料供给装置既省力又安全，并提高了自动化和操作效率5、加工合理化和工序集约化的数控车床可完成高速度高精度加工及复合加工的目的