课题一-数控车床基础知识

课题一数控车床基础知识学习目标：１、了解数控车床型号标记、种类２、了解数控车床组成３、了解数控车床加工特点４、了解数控车床加工范围重点：了解数控车床型号标记、种类课题一数控车床基础知识课题一数控车床基础知识数控车床概述数控车床的型号代码数控车床的种类数控车床的组成数控车床的加工特点数控车床的加工范围课题一数控车床基础知识一、数控车床概述:1、数控车床概念：数控是数字控制（NumericalControl,NC）的简称，是用数字化信号进行自动控制的技术，一般把用这种技术实现的数控车床成为NC车床。用计算机数字化信号控制的机床。计算机数控系统（ComputerNumericalControl）简称CNC系统。2、数控车床上零件加工过程：课题一数控车床基础知识手工编程自动编程课题一数控车床基础知识零件图数控程序数控装置伺服驱动装置辅助控制装置机床加工课题一数控车床基础知识卧式车床系落地及卧式车床组床身上最大工件回转直径1/10车床CKA6150数控改型二、数控车型号代码的含义：课题一数控车床基础知识卧式车床系落地及卧式车床组数控经济型床身上最大工件回转直径1/10车床CJK6140A改型三、数控车床的种类数控车床按不同方式分有不同的种类。现按所配置的数控系统、数控车床功能、主轴配置形式、控制方式等。FANUC(法那克)数控系统SIEMENS（西门子）数控系统华中数控系统广州数控系统三菱数控系统课题一数控车床基础知识按数控系统分类经济型数控车床:要求不高的回转类零件车削加工普通数控车床：一般回转类零件车削加工车削加工中心：C轴和铣削动力刀头课题一数控车床基础知识按数控车床的功能按车床主轴形式分类:①立式数控车床:主轴处于垂直位置,有一个直径很大的圆形工作台。课题一数控车床基础知识②卧式数控车床：主轴轴线处于水平位置，常用于加工径向尺寸较小的轴类、盘类、套类复杂零件。它的导轨有水平导轨和倾斜导轨。课题一数控车床基础知识按控制方式分类:①开环控制系统的数控车床：不带反馈装置采用步进电机脉冲指令单向②半闭环控制系统数控车床：角位移检测装置③闭环控制系统数控车床：直线位置检测装置、精度高、一般可达到0.01mm，最高可达0.001mm）课题一数控车床基础知识课题一数控车床基础知识四、数控车床组成数控车床的组成：车床主体：主轴箱、床身、导轨、刀架、尾座、进给机构等。控制部分：数控系统的控制核心驱动部分：主轴电动机和进给伺服电动机辅助部分：配套部件包括液压装置、气动装置、冷却系统、润滑系统、自动清屑器等课题一数控车床基础知识五、数控车床加工特点：能加工复杂型面具有高度柔性加工精度高、质量稳定自动化程度高、工人劳动强度低生产效率高经济效益高有利于生产管理的现代化六、数控车床的加工范围：特别适合复杂形状的零件或中、小批量零件加工课题一数控车床基础知识思考与练习1、数控车床由哪几个部分组成？2、目前工厂中常用的数控系统有哪些？3、数控车床加工特点有哪些？课题一数控车床基础知识课题二数控编程的基础知识学习目标：１、了解数控编程组成２、了解数控编程的代码含义３、了解数控车床编程代码应用重点：了解数控编程的代码含义课题二数控编程基础知识零件图手工编程数控装置自动编程伺服机构数控车床加工数控车削的加工过程:课题二数控编程基础知识以一下阶梯轴编程为例：数控车床的坐标系:（右手笛卡儿坐标系）方向：车刀远离零件的方向为正方向即+，接近零件的方向为负方向即-Z轴——主轴，平行于主轴轴线的坐标轴X轴——平行于工件的装夹平面（工作台），一般取水平位置。据右手直角坐标系的规定，确定了X和Z坐标轴的方向，自然能确定Y轴的方向。1）车床坐标系2）立式铣床坐标系3）加工中心坐标系车床坐标系282020年6月9日立铣床坐标系292020年6月9日立式数控铣床302020年6月9日固定立柱立式加工中心312020年6月9日数控机床的两种坐标系1.机床坐标系也称机械原点、参考点或零点。例子：车床加工中心数控车床坐标系的原点2.工件坐标系（编程坐标系）数控车削工件坐标系的原点数控铣削工件坐标系的原点322020年6月9日O0001;N10G40G97G99;N20T0101;N30M03S800;N40G00X100.0Z100.0;N50G00X45.0Z2.0;N60G01X43.0F0.2;N70Z-20.0;N80X44.0;N90Z2.0;N100X40.0;N110Z-20.0;N120G00X100.0;N130Z100.0;N140M30;课题二数控编程基础知识程序的结构与格式：程序号程序的结构：程序内容程序结束程序号：程序的最前端由地址码和1~9999范围内任意数字组成，在FANUC系统中一般地址码为字母O，其他系统用P或%等。程序内容：由若干个程序段组成，每个程序段由若干程序字组成。每个字又由地址码和若干个数字组成。程序结束：一般由辅助代码M02（程序结束）和M30(程序结束，返回参考点)等来表示。课题二数控编程基础知识程序段格式：程序段字号、数据字和程序结束符号组成。格式如下：N_G_X_Z_F_S_T_M_LF程序段内各字说明：N：程序段号字，一般不连续排列，以5或10间隔G：准备功能字，控制数控机床进行操作的指令，用地址符G和两位数字表示。X、Z（U、W）等：尺寸字由地址码、+-符号及绝对值或增量值构成，地址码有X、Z、U、W、R、I、K等。F：进给功能字，表示刀具中心运动时的进给量，由地址码F和后面若干位数字构成，其单位是mm/min或r/min。不同的程序段，可根据需要改变进给量。课题二数控编程基础知识1minS:主轴转速功能字S主轴转速功能由字母S和其后面的若干位数字组成。转速的单位为r/mln。不同的程序段，可根据需要改变转速。T:刀具功能字T刀具功能由字母T和其后面的若干位数字组成。刀具功能数字是指定的刀具号，数字的位数由所用的系统决定。在FANUC系统中由T和四位数字组成，前两位表示刀具号，后两位表示刀具补偿号。M:数控机床辅助功能字M辅助功能也叫M功能或M代码，它用来指令数控机床辅助装置的接通和断开（即开关动作），如表示主轴的旋转方向、启动、停止、切削液的开关等功能。数控机床辅助功能由字母M和其后面的两位数字组成，共100种(MOO-M99)。数控机床各种机床的M代码的规定不同，因此必须根据说明书的规定进行编程。课题二数控编程基础知识课题二数控编程基础知识课题二数控编程基础知识数控切削用量的选择数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。数控车削加工中的切削用量或或对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量，并应编入程序单内。背吃刀量ap进给速度F主轴转速n切削速度v进给量f切削用量的选择原则数控车削切削用量：切削速度Vc(或主轴转速n)、切削深度ap和进给量f合理选择原则是：粗加工时，以提高劳动生产率为主，选用较大的切削量；半精加工和精加工时，选用较小的切削量，保证工件的加工质量。课题二数控编程基础知识1、进给量f或进给速度F的确定进给量是指工件旋转一周，车刀沿进给方向移动的距离，单位为mm∕r,它与背吃刀量有着密切的关系。进给速度主要是指在单位时间里，刀具沿进给方向移动的距离（单位为mm∕min）,有些数控车床规定可选用以进给量（单位为mm∕r）表示的进给速度。（1）确定进给速度的原则①工件的加工质量能得到保证时，为提高生产率可选择较高的进给速度。②切断、车削深孔或精车时，选择较低的进给速度。③刀具空行程尽量选用高的进给速度。④进给速度应与主轴转速和切削深度相适应。⑵进给速度Vf的计算Vf=nf式中：n—车床主轴的转速，单位r/min;f—刀具的进给量，单位mm/r。粗加工时，选用尽可能大的f值。精加工时，当表面粗糙度要求较高时，应选用较小的f值。课题二数控编程基础知识2、主轴转速n或切削速度Vc的确定普通车削时的主轴转速n=1000v/(3.14*d)d--零件直径，mmn--主轴转速，r/minv--切削速度，m/min车螺纹时的主轴转速n≦1200/P-KP---零件的螺距，mmK---保险系数，一般取80n--主轴转速，r/min数控车床加工螺纹时，引起传动链的改变，原则上其转速只要能保证每转一周时，刀具沿主进给轴方向位移一个螺距即可。切削时，车刀切削刃上某一点像对待加工面在主运动方向上的瞬时速度Vc，单位为m∕min，又称为线速度3、背吃刀量（切削深度）ap的确定背吃刀量是零件上已加工表面与待加工表面之间的垂直距离。在工艺系统刚性和机床功率允许的条件下，尽可能选取较大的切削深度，以减少进给次数。留有精加工余量，一般为0.1～0.5mm。计算公式：ap=粗加工时，尽可能选择较大的背吃刀量，以减少走刀次数，提高生产率。精加工时，通常选用较小的背吃刀量，以保证加工精度及表面粗糙度值2mwdd课题二数控编程基础知识已加工表面待加工表面过渡表面已加工表面待加工表面过渡表面课题二数控编程基础知识程序编制的主要内容与步骤：分析零件图，确定零件加工工艺过程数值计算编定零件加工程序单输入程序程序校验否是首件试切作业：1、对既要加工内表面，又要加工外表面的零件，在制定其加工路线时需要遵循（）原则。2、对既要粗加工，又要精加工的零件，在制定其加工路线时需要遵循（）原则。3、M代码控制机床各种（）辅助功能M04代码表示（）4、数控机床程序中，F100表示（）5、加工程序段的结束部分常用（）表示6、选择粗加工切削用量时，首先应选择尽可能大的（），以减少走刀次数。7、数控系统中CNC的中文含义是（）。8、数控机床开机时，一般要进行回参考点操作，其目的是()。9、数控车床中的G41／G42是对（）进行补偿。10、用于指令动作方式的准备功能的指令代码是()11、数控机床的F功能常用()单位。12、用于机床开关指令的辅助功能的指令代码是()。13、切削的三要素有（）、（）和()。14、机床坐标系判定方法采用（）坐标系。增大工件和刀具距离的方向是()。15、数控系统的核心是（）16、在数控机床坐标系中平行机床主轴的直线运动为（）17、辅助功能中表示无条件程序暂停的指令是()18、程序的结构包括_____、______、________。课题三数控车削刀具外圆刀端面刀钻头内孔刀切槽刀切断刀成形刀螺纹刀数控车削常用刀具常用车刀车削了解车刀车刀的类型：1、按加工表面来分：焊接式外圆车刀机架式外圆车刀切断/槽刀螺纹车刀2、按车刀的结构分：整体式：用整体高速钢制造，刃口可磨得较锋利焊接式：焊接硬质合金或高速钢刀片，结构紧凑，使用灵活机夹式：避免了焊接产生的应力、裂纹等缺陷，刀杆利用率高。刀片可集中刃磨获得所需参数。使用灵活可转位式：避免了焊接刀的缺点，刀片可快换转位。生产率高。断屑稳定。可使用涂层刀片。3．焊接式车刀（1）刀片A1(型式)08(长度8mm)AL(左切)选择刀片考虑长度=bD(1.6～2)车槽车刀刃宽≤工件槽宽切断刀宽B=0.6√d（2）刀槽：开口槽，半封闭槽（常用）车刀型式及尺寸选择（3）车刀型式：直头：3，4，5，7，简单易制造弯头：1，2，6，既可车外圆，又可车端面尺寸确定：L=6XB内孔车刀：截面为圆，长度〉孔深1、焊接式车刀数控车常用刀具1—切断刀2—90°左偏刀3—90°右偏刀4—弯头车刀5—直头车刀6—成形车刀7—宽刃精车刀8—外螺纹车刀9—端面车刀10—内螺纹车刀11—内槽车刀12—通孔车刀13—盲孔车刀4．机夹式车刀（1）刨刀应用较多，还可用于车槽车刀，螺纹车刀（2）夹紧方式d（螺钉，压板）；b.e（自锁）；c.f（弹性元件夹紧）（3）重磨A、磨后面，不磨前面a.eB、磨前面，不磨后面，d.f,力装刀片车刀的组成车刀刀头（刀体）担负切削工作，又称为车刀的切削部分。由若干个刀面和刀刃组成。刀柄（