数控编程与加工

项目一数控车床的认识与基本操作任务1-1数控车床的认识【任务描述】认真观察一台数控车床后，指出下图1-1中数控车床各部分的名称及功能。1234567【相关知识】一、几个概念1、数字控制1、NCSystem2、数控机床2、NCProgram3、数控系统3、NCMachine4、数控程序4、CNC5、数控加工5、NC6、计算机数控6、FA7、柔性制造系统7、CIMS8、工厂自动化8、FMS9、计算机集成制造系统9、NCMachining【相关知识】二、数控机床发展史1、第一台数控机床的诞生：1952年M.I.T研发的三坐标数控铣床【相关知识】二、数控机床发展史2、数控系统发展阶段第一阶段第二阶段逻辑数控（NC）计算机数控（CNC）第一代电子管时代第四代计算机数字控制CNC第二代晶体管时代第五代基于微处理器的NC第三代小规模集成电路第六代基于PC平台的NC【相关知识】二、数控机床发展史3、我国数控机床的发展1958年，我国第一台数控机床在清华诞生【相关知识】三、数控车床的结构1、输入/输出装置：建立人与机床之间的联系。1）控制介质输入2）手动输入3）直接输入2、数控装置及辅助控制装置数控装置是数控系统的核心，它接收信号，经过处理，控制机床的动作。辅助控制装置是连接数控装置、机床机械和液压部件的控制系统。【相关知识】三、数控车床的结构2、数控装置及辅助控制装置华中世纪星HNC-18i/T【相关知识】三、数控车床的结构3、伺服驱动系统及检测装置伺服系统把来自数控装置的指令变成机床移动部件的运动。包括伺服电动机、驱动控制系统、位置检测及反馈装置。【相关知识】三、数控车床的结构4、机床本体机床的基础结构【相关知识】四、数控机床的主要技术规格1、机床型号2、床身上最大回转直径3、最大加工长度4、主轴转速范围5、刀架刀位数6、机床系统【相关知识】五、数控车削的加工特点及应用特点：1、对加工对象适应性强；2、加工精度高，质量稳定；3、生产效率高；4、劳动条件好；5、有利于生产管理；6、价格昂贵；7、调试、维修较困难。应用：1、形状复杂的零件；2、多品种、中小批量的零件；3、不允许报废的关键性零件【相关知识】五、数控车削的加工特点及应用【课堂练习】完成前面布置的任务，做在同步练习上面序号名称功能1数控装置接收信号，经过处理，控制机床动作2导轨导向和支承3卡盘夹持工件4刀塔安装刀具5尾座安装顶尖、钻头6防护门安全防护7床身支撑数控车床各部件【课堂小结】1、概念2、发展史3、结构功能（重点、难点）4、规格5、特点应用【作业布置】P82、3任务1-2数控车床控制面板的认识【任务描述】认真观察一台数控车床的控制面板，了解各功能按键的作用。指出下图1-6国产数控系统HNC-21T的控制面板各区域功能。123456【相关知识】一、HNC-21T数控系统控制面板【相关知识】一、HNC-21T数控系统控制面板1、加工方式选择键自动、单段、手动、增量、回零2、增量倍率选择键×1=0.001mm×10=0.01mm×100=0.1mm×1000=1mm3、辅助动作手动控制键主轴、冷却液、换刀4、倍率修调键主轴、快速、进给【相关知识】一、HNC-21T数控系统控制面板5、坐标轴移动手动控制键Z正反X正反快移6、自动控制键循环启动进给保持7、其他键空运行超程解除机床锁住【相关知识】二、FANUC-0i数控系统标准控制面板【相关知识】三、SIEMENS数控系统控制面板【课堂练习】完成前面布置的任务，做在同步练习上面。序号名称功能1加工方式选择键用于选择机床的工作方式2辅助动作手动控制键用于主轴控制、冷却液控制及换刀控制3坐标轴移动手动控制键手动控制X、Z轴正反移动和快速移动4增量倍率选择键用于【增量】方式下的倍率选择5倍率修调键用于主轴、快速和进给的修调6自动控制键用于【自动】和【单段】方式下的机床控制7其他键包括空运行、机床锁住、超程解除【课堂小结】熟悉HNC-21T数控系统控制面板【作业布置】P112、3任务1-3数控车床坐标系的建立【任务描述】某数控车床如图所示，请指出该数控车床的坐标系。【相关知识】一、坐标系的确定原则1、采用右手直角笛卡尔坐标系基本坐标轴：X、Y、Z右手直角定则旋转轴：A、B、C右手螺旋定则【相关知识】一、坐标系的确定原则2、刀具相对于静止工件运动的原则不论机床在加工过程中是工件静止、刀具运动，还是工件运动、刀具静止，在确定坐标系时，一律假定是刀具运动、工件静止，即刀具相对于静止的工件运动。【相关知识】一、坐标系的确定原则3、增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴的正方向即刀具远离工件的方向为坐标轴的正方向【相关知识】二、坐标轴的判定方法Z轴：与主轴的轴线平行的坐标轴，刀具远离工件的方向为Z轴的正方向。X轴：平行于工件的装夹面，刀具远离工件的方向为X轴的正方向。Y轴：垂直于X、Z轴，根据右手直角笛卡尔坐标系判定。【相关知识】三、数控车床的机床坐标系和工件坐标系1、机床坐标系、机床零点及机床参考点机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点称为机床零点或机床原点。在机床经过设计、制造和调整后，这个零点被确定下来，它是固定的点。机床参考点（测量起点）是为了确定机床零点，机床启动时，通常要进行回参考点操作，以建立机床坐标系。该点可以与机床零点重合，也可以不重合。【相关知识】三、数控车床的机床坐标系和工件坐标系1、机床坐标系、机床零点及机床参考点【相关知识】三、数控车床的机床坐标系和工件坐标系2、工件坐标系编程人员在编程时所设定的坐标系，又称编程坐标系。一般设在工件左端面或者右端面与主轴轴线的交点处。【课堂练习】某数控车床如图所示，请指出该数控车床的坐标系。+Z+X【拓展练习】判断下图立式铣床的坐标轴及方向+Z+X+Y【拓展练习】根据下图所示的XZ坐标判断+Y坐标方向+Y+Y【课堂小结】1、坐标系的确定原则2、坐标轴的判定（重点、难点）3、机床坐标系和工件坐标系【作业布置】P152、3练习册P4任务1-4数控车床的手动操作【上机任务】课题：数控车床的手动操作。目的：熟悉华中HNC-21T操作面板，掌握机床基本操作步骤：任务1-5数控车床的对刀【任务描述】设工件毛坯为φ60×100的棒料，工件右端面中心为工件零点，请用试切法完成01号刀位上外圆车刀的对刀操作。【相关知识】一、对刀对刀又称为刀偏设置，是数控加工中主要的操作方法和重要技能。对刀的精确决定了零件加工的精度，对刀的效率影响数控加工效率。1、为什么要对刀（对刀目的）：2、怎样对刀（对刀方法）：通过对刀来确定工件原点在机床坐标系中的位置试切对刀、对刀仪对刀【相关知识】二、试切对刀法操作步骤：1、对Z轴1）在手动或手轮方式下平端面；2）将刀具沿X反向退刀，Z方向不动，主轴停止；3）在“刀偏表”，移动光标至#0001的“试切长度”处，输入数字“0”，回车【相关知识】二、试切对刀法操作步骤：2、对X轴1）在手动或手轮方式下试切工件外圆；2)将刀具沿Z反方向退刀，X方向不动，主轴停止；3）用游标卡尺测量外圆直径4）在“刀偏表”中，移动光标至#0001的“试切直径”处，输入测量值，回车【相关知识】三、刀偏值的修改不论哪一种对刀方法都存在一定的对刀误差。当试车后发现工件的尺寸不符合图纸要求时，或者当加工零件时，刀具因磨损而产生偏差时，只需要在“刀偏表”中的“X磨损”和“Z磨损”，根据工件的实测直径进行刀偏值的修改即可调整，不需要修改程序。不修改程序的前提下控制尺寸精度【相关知识】四、假想刀尖各种刀尖方位有不同的编号，分别是0~9，如图1-23所示。在设置刀补时，按F4再按F2进入“刀补表”，在“刀尖方位”项中填写对应的刀具刀尖编号即可。如外圆右偏刀的刀尖方位编号为3【课堂练习】1、如果设定的工件坐标系零点在右端面中心左侧10mm，那么在试车右端面后，输入系统的“试切长度”项应该是多少？10【课堂练习】2、在01号外圆刀进行对刀时，试车外圆测得的试车直径为53.24mm，此时数控机床显示的机床实际的X坐标为-183.68mm，请问01号外圆刀的X偏置值是多少？将对应的尺寸数值填写在下图所示的对刀示意图中。-236.92【课堂小结】1、对刀原理和对刀方法（难点）2、试切法对刀（重点）3、刀偏值的修改4、假想刀尖【作业布置】P231练习册P5【上机任务】课题：数控车床的对刀目的：掌握数控车床试切法对刀原理及操作步骤：