数控车床编程与操作课件.ppt

,数控车床编程及操作加工,认知数控加工,工程训练目的,工程训练是一门必修的技术基础课，通过工程训练，使大家初步接触机械制造生产实际、学习机械制造工艺知识，增强工程实践能力，提高综合素质，培养创新精神和创新能力，为今后学习及从事与机械工程相关方面的工作奠定较为扎实的基础。,训练要求,了解机械制造的一般过程，熟悉机械零件的常用加工方法及其所用主要设备的工作原理、典型结构、工夹量具的使用以及安全操作技术，了解机械制造工艺知识和一些新工艺、新技术在机械制造中的应用。 对简单零件初步具有选择加工方法和进行工艺分析的能力，在主要工种上应具有独立完成简单零件加工制造的实践能力。 在劳动观点、质量和经济观念、理论联系实际和科学作风以及遵守安全技术操作、热爱劳动、爱护公物、公共卫生等工程技术人员应具有的基本素质方面受到培养和锻炼。,一、安全教育,2.3 数控车床的运动方式,2.4 数控车床分类,2.5 数控车床主要加工对象,二、概述,2.1 数控车床的组成及主要特点,2.2 数控机床的工作原理,三、数控编程基础,4.1 程序的结构与格式,4.2 常用指令,五、作业,四、数控车床编程,一、安全教育,实训时须穿符合安全要求的衣着，女生要戴安全帽，长辫要盘起学生操作机床时，应在指导老师的监督下，实行“一人一机上机操作”制，其他人在旁观看。机床的设定参数不许随意改动，否则可能发生危险或机床损坏。程序输入数控系统后，必须经过程序的试运行（如有模拟功能，先进行模拟加工），试切削阶段。确保程序准确无误，工艺系统各环节无相互干涉（如碰刀）现象，方可正式负荷加工。机床运行时不要把身体靠在机床上。在加工过程中，操作者不能离岗或远离机床。不要把工具和量具放在移动的工件或部件上。注意一定要等机床安全停止运转并清除干净工件和刀具上的切屑和异物后，方可装夹或卸下工件。,数控机床的发展,1948年，美国帕森（ Parsons） 公司在研制加工直升机螺旋桨叶片轮廓用检查样板的机床时，首先提出计算机控制机床的设想，在麻省理工学院（MIT）的协助下，于1952年研制成功了世界上第一台三坐标直线插补且连续控制的立式数控铣床。我国于1958年由清华大学和北京第一机床厂合作研制了我国第一台数控铣床。,数控机床的特点及应用,柔性好 加工精度 高能加工复杂型面 生产效率高 劳动条件好 有利于生产管理 易于建立计算机通信网络,2.1 数控机床的工作原理,数控机床进行加工，首先必须将工件的几何数据和工艺数据等加工信息按规定的代码和格式编制成数控加工程序，并用适当的方法将加工程序输入数控系统。数控系统对输入的加工程序进行数据处理，输出各种信息和指令，控制机床各部分按规定有序地动作。最基本的信息和指令包括：各坐标轴的进给速度、进给方向和进给位移量等。,2.2 数控机床的组成及主要特点,目前数控机床一般都采用计算机数控系统 (计算机数字的控制简称 CNC) 。 数控机床由输入输出装置，数控装置 (CNC) ，伺服驱动及位置检测，辅助控制装置,机床本体等几部分组成。,数控机床的主要特点是输入存储、数控加工、插补运算以及机床各种控制功能都通过程序来实现。,2.3 数控车床的运动方式,数控车床与数控铣床的运动方式,虽然数控车床和数控铣床的运动配置有不同的形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标方向，但编写程序时，均采用假设工件不动，刀具相对移动的原则编写程序。,数控编程的原则,数控铣床：刀具旋转，工件相对移动,数控车床：工件旋转，刀具相对移动,数控车床的分类,按车床主轴位置分类： 卧式数控车床、立式数控车床,按车床刀架数量分类： 单刀架数控车床、双刀架数控车床,按车床功能分类： 经济型数控车床、全功能型数控车床、车削中心,立式数控车床,15,卧式数控车床,刀架数量分类 单刀架数控车床,按刀架数量分类 双刀架数控车床,经济型数控车床,全功能型数控车床,数控车视频1,车削中心,车削中心是以标准型数控车床为主体，配备刀库、自动换刀器、分度装置、铣削动力头和机械手等部件，实现多工序复合加工的车床。在车削中心上，工件在一次装夹后，可以完成回转类零件的车、铣、钻、铰、螺纹加工等多种加工工序的加工。车削中心的功能全面，加工质量和速度都很高，但价格也较贵。Part2_MoriMT_AVI_1024_768（车铣中心）.exe,车削加工中心,车削中心加工视频,常见加工对象,C加工,浙江凯达CAK6136型数控车床的主要技术参数,最大车削直径，mm 360最大车削长度，mm 750最大棒料直径，mm 42主轴通孔直径，mm 54刀架工位数 4主轴电动机功率，kw 7. 5/11X轴电动机功率，kw 0.6 Z轴电机功率，kw0.6刀架的最大X向行程，mm 180刀架的最大Z向行程，mm 520允许最大工件回转直径，mm 380主轴转速，r/min402000最大移动速度，m/min X、Z向均为5,四、常见的数控车床控制系统,常用的数控车床系统有：日本的FANUC公司的0T、3T、5T、6T、10T、11T、0TC、0TD、0TE、7CT、16018TC、160180TC、0i等，德国的SIEMENS公司的802S、802C、802D、810D、840D、840Di、840C等，,国内生产的数控车床系统北京机床研究所的1060系列，北京凯恩帝数控公司KND-500系列，广州数控设备厂GSK980T系列，大连大森公司的R2F6000型 华中数控公司的世纪星21T,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）成型车刀*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,一、数控机床的坐标系,1、坐标轴及运动方向的规定 笛卡儿坐标系（右手坐标系）坐标正向规定：一般取远离工件的方向（也即工件尺寸增大的方向）为正。 2、坐标轴的确定：先确定Z轴（为提供切削功率的轴，一般与主轴平行），再确定X轴，然后根据迪卡尔坐标系（右手坐标系）确定Y轴,数控机床的坐标系,机床原点、工件原点、参考点,工件原点,a 刀架后置式,说明：由于车削加工是围绕主轴中心前后对称的，因此无论是前置还是后置式的，X 轴指向前后对编程来说并无多大差别。为适应笛卡尔坐标习惯，编程绘图时按后置式的方式进行表示,b 刀架前置式,进刀和退刀方式,进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。 切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。,退刀时，沿轮廓延长线工进退出至工件附近，再快速退刀。一般先退X轴，后退Z轴。,直径编程方式,在车削加工的数控程序中，X 轴的坐标值取为零件图样上的直径值的编程方式。与设计、标注一致、减少换算。,如图所示：图中A点的坐标值为（30，80），B点的坐标值为（40,60）。,一般默认直径方式。,X,Z,五、绝对编程与增量编程,数控编程通常都是按照组成图形的线段或圆弧的端点的坐标来进行的。绝对编程：指令轮廓终点相对于工件原点绝对坐标值的编程方式。 增量编程：指令轮廓终点相对于轮廓起点坐标增量的编程方式。,程序的结构,、程序号：xxxx （四位数字）、程序段格式：EOB,顺序号,准备功能,尺寸功能,进给速度,主轴转速,刀具指令,辅助功能,结束符,F：进给速度指令,用于指定加工时刀具的进给速度。 单位：(程序用G98指令时） 或每转（程序用G99指令时）。 F: 外圆：0.10.2(mm/r ) 切断：0.050.1(mm/r) 园弧：0.050.1(mm/r),S：主轴转速指令：,用于指定加工时主轴的转速。单位：mm。 S: 切断：200以下粗加工：300500精加工：900以上,T：刀具指令,T功能指令用于选择加工所用刀具。 编程格式 T T后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。但也有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。 例：T0303 表示选用03号刀及03号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。T0300 表示取消刀具补偿。,辅助功能M代码,辅助功能字由M地址符及随后的两位数字组成，所以也称为M功能或M指令。它用来指令数控机床的辅助动作及其状态。 常用的M功能有： M00： 程序暂停，可用NC启动命令（CYCLE START）使 程序继续运行* M01：计划暂停，与M00作用相似，但M01可以用机床“任选停止按钮”选择是否有效* M03：主轴顺时针旋转* M04：主轴逆时针旋转* M05：主轴停止* M06：换刀 M08：冷却液开* M09：冷却液关* M30：程序停止，程序复位到起始位置。,设定工件坐标系,编程格式 G50 X Z 式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置，G50使用方法与G92类似。 例：如图所示设置加工坐标的程序段如下：G50 X128.7 Z375.1,说明,1、一旦执行G50指令建立坐标系，后续的绝对值指令坐标位置都是此工件坐标系中的坐标值。2、G50指令必须跟坐标地址字，须单独一个程序段指定。且一般写在程序开始。3、执行此指令刀具并不会产生机械位移，只建立一个工件坐标系.4、执行此指令之前必须保证刀位点与程序起点（或对刀点）符合。5、该指令为非模态指令。,准备功能G代码指令,准备功能由G代码及后接2位数字表示。 准备功能G代码是建立机床或控制数控系统工作方式的一种命令。分别用各组号表示。 1、模态代码：也称继效代码，一经指定一直有效 直到后面程序段出现同组代码取代它。 如：G00、G01是同组的模态G代码（01组） G01 X_* Z_* （G01有效） G00 Z_* （G00有效） 2、非模态代码：只在被指定的程序段有效。如G04、G50是非模态代码 （00组）,快速定位G00,G00指令命令机床以最快速度运动到下一个目标位置，运动过程中有加速和减速，该指令对运动轨迹没有要求。 其指令格式： G00 X(U)_ Z(W)_ 因为X轴和Z轴的进给速率不同，因此机床执行快速运动指令时两轴的合成运动轨迹不一定是直线，因此在使用G00指令时，一定要注意避免刀具和工件及夹具发生碰撞。 如所示的定位指令如下： G50 X200.0 Z263.0 G00 X40.0 Z212.0 或G00 U-160.0 W-51.0,直线插补指令G01,格式：G01 X_ Z_ F_*（模态）说明： 1）执行该指令时，刀具以坐标轴联动的方式，从当前位置插补 加工至目标点。移动路线为一直线。2）该指令为模态指令。其它说明与“G00”相同。编程举例： 如图所示，命令刀具从点A直线插补至点C， 1）绝对编程 N20G01X40 Z-30* 刀具由点A直线插补至点B N30X60 Z-48* 刀具由点B直线插补至点C2）相对编程 N20G01 W-30* 刀具由点A直线插补至点B N30U20 W-18* 刀具由点B直线插补至点C,6、G02顺圆插补、G03逆圆插补格式：G02/G03 X_Z_I_K_(R_)F_说明： 1) G02为顺圆插补*G03为逆圆插补，用以在指定平面内按设定的进给速度沿圆弧轨迹切削*2) 圆弧顺时针（或逆时针）旋转的判别方式为：利用右手定则为工作坐标系加上Y轴，沿Y轴正向往负向看去，顺时针方向用G02，反之用G03，如下图：,图2 G02/G03插补方向,3）I、K分别为平行于X、Z的轴，用来表示圆心的坐标，因为I，K后面数值为圆弧起点到圆心矢量的分量（圆心坐标起点坐标），故始终为增量值。4) 当已知圆弧终点坐标和半径，可以选取半径编程的方式插补圆弧，R为圆弧半径，当圆心角小于180度时R为正*大于180度时R为负。,图 3 G02/G03 参数说明,例1： 如图所示，加工圆弧AB、BC，加工路线为CBA， 采用圆心和终点（I、K）的方式编程。,1)绝对编程N20G03 X120 Z70 R40*加工BC N30G02 X88 Z38 R20 *加工AB,2) 相对编程 N10G00 X40 Z110* N20G03 U80 W-40 I0 K-40 F200*（R40）N30G02 U-32 W-32 I0 K-20*（R20）,编程注意事项,1、X值指定问题：（1）直径编程：X轴坐标值就是图纸上给出的 直径值。（2）半径编程：X轴坐标值就是离开零件中心 大小的距离。2、数控系统问题：浙江凯达数控系统,数控编程的内容和步骤,1.审图2.制定工艺方案3.编制程序4.校验程序5.装夹工件6.加工7.检验,综合应用 （ 看 左下 图 ）,程序结束,M30 *,N120,点,G00 Z100 M05 *,N110,点,G00 X 100*,N100,点,G02 X27 Z-30 R2.5 *,N90,点,G01 Z-27.5 *,N80,点,G03 X22 Z-11 R2.5 *,N70,O点 点,G01 X17 Z-8.5 *,N60,点 O点,G01 X0 F120 *,N50,点 点,G00 X29 Z0 *,N40,选 1 号车刀第 1 组刀偏值,T0101,N30,主轴顺转： 1000 r /min,N20,设定F值： mm / min,G00 X100 Z100 F100,N10,设置程序号,O1235*,( 材料：尼龙棒2760 ）（ 用绝对值方式编程，一刀车 。),车刀,编程练习 (用绝对值方式编程),(材料尺寸 : 26 500 ),O1237*N10 G00X100 Z100*N20 M03 S600 N25T0101 *N30 G00 X27 Z0 *N40 G01 X0 F100 *N50 X16 *N60 X20 Z-2 *N70 Z-20 *N80 G03 X25 Z-22.5 R2.5 *N90 G01 Z - 48 *N100 G00 X100 Z100 *N110 T0202 *N120 G00 X29 Z-49 *N130 G01 X0 F50 *N140 X300 F300 *N150 G00 X100 Z100*N160 M05*N170 M30 *%,提问与解答环节Questions And Answers,谢谢聆听 学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折,Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal,