数控车床学习资料.ppt

数控车教案,教师：韦绍杰 单位：教学实践部,金工实习,实 训 目 的 及 要 求,了解数控车床的工作原理、主要组成部分及其作用。了解数控车床加工零件的工艺过程。掌握零件加工程序的编制和输入方法。掌握数控车床的操作方法。熟悉并严格遵守安全操作规程。,实 训 目 的 及 要 求,设计一个零件图（图纸轮廓尺寸标注清晰明确、规范），单击查看样图。根据设计的零件图编写数控加工G代码输入G代码到数控机床的数控系统里对编写的G代码进行图形模拟或者利用仿真软件模拟刀轨编写实训报告（单击请看报告样例）,实 训 样 图,设计图纸,教 学 安 排,课 程 内 容,1.数 控 车 床 简 介,认识数控车床 数控车床简称CNC车床，即计算机数字控制机床。车床的运动由计算机数字控制系统控制，包括主轴的启动、停止、转速和刀架的运动控制等。数控车床用途加工零件类型：轴类、盘套类、形状复杂的 回转体件和螺纹等。应用场合：精度要求较高，中、小批量生产,1,2,1.数 控 车 床 简 介,数控车床 型号CAK6136V的含义：,C：类别为车床类。A：结构性代号（沈阳一机）K：数控。6：组别普通。1：型别卧式。36：最大回转直径360mm。V：重大改进顺序号,本次实训使用的都是CAK6136V车床，其数控系统采用的是广州数控GSK980TA,3,1.数 控 车 床 简 介,常用数控系统和机床厂商,我中心目前用于的实训的数控车床有10台,4,1.数 控 车 床 简 介,数控车床组成及原理,5,数控车床一般由输入输出设备、CNC装置、伺服单元、驱动装置、可编程控制器 PLC 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置等组成。,数控系统,1.数 控 车 床 简 介,数控车削的特点,6,利于管理现代化,适应性即所谓的柔性，是指数控机床随生产对象变化而变化的适应能力。在数控机床上改变加工零件时，只需重新编制程序，输入新的程序后就能实现对新的零件的加工；而不需改变机械部分和控制部分的硬件，且生产过程是自动完成的。这就为复杂结构零件的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的方便。适应性强是数控机床最突出的优点，也是数控机床得以生产和迅速发展的主要原因。,1.数 控 车 床 简 介,数控车削的特点,6,利于管理现代化,数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的，一般情况下工作过程不需要人工干预，消除了操作者人为产生的误差。在设计制造数控机床时，采取了许多措施，使数控机床的机械部分达到了较高的精度和刚度。数控机床工作台的移动当量普遍达到了0.010.0001mm，而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿，高档数控机床采用光栅尺进行工作台移动的闭环控制。数控机床的加工精度由过去的0.01 mm提高到0.005mm甚至更高。,1.数 控 车 床 简 介,数控车削的特点,6,利于管理现代化,数控机床的传动系统与机床结构都具有很高的刚度和热稳定性。通过补偿技术，数控机床可获得比本身精度更高的加工精度。尤其提高了同一批零件生产的一致性，产品合格率高，加工质量稳定。,1.数 控 车 床 简 介,数控车削的特点,6,利于管理现代化,零件加工所需的时间包括机动时间和辅助时间。数控机床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大，可选用最有利的切削用量；结构刚性好，允许进行大切削用量的强力切削，这就提高切削效率；移动部件空行程运动速度快，工件装夹时间短，刀具可自动更换，辅助时间比一般机床大为减少。更换被加工零件时几乎不需重新调整机床，节省了零件安装调整时间。加工质量稳定，一般只作首件检验和工序间关键尺寸的抽样检验，节省了停机检验时间。在加工中心上加工时，一台机床实现了多道工序的连续加工，生产效率的提高更为显著。,1.数 控 车 床 简 介,数控车削的特点,6,利于管理现代化,普通机床难以实现或无法实现轨迹为三次以上的曲线或曲面的运动，如螺旋桨、汽轮机叶片之类的空间曲面；而数控机床则可实现几乎是任意轨迹的运动和加工任何形状的空间曲面，适应于复杂异形零件的加工。,1.数 控 车 床 简 介,数控车削的特点,6,利于管理现代化,数控机床虽然设备昂贵，加工时分摊到每个零件上的设备折旧费较高。但在单件、小批量生产的情况下，使用数控机床加工可节省划线工时，减少调整、加工和检验时间，节省直接生产费用。数控机床加工零件一般不需制作专用夹具，节省了工艺装备费用。数控机床加工精度稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。此外，数控机床可实现一机多用，节省厂房面积和建厂投资。因此使用数控机床可获得良好的经济效益。,1.数 控 车 床 简 介,数控车削的特点,6,利于管理现代化,数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，特别是在数控机床上使用计算机控制，为计算机辅助设计、制造以及管理一体化奠定了基础。,2.数 控 加 工 工 艺,图纸分析（1）选择毛坯42mm，45钢材。（2）加工内容：端面、外圆、倒角、锥面、切槽、切断。（3）确定工件坐标系：选择工件右端面（4）装夹工件，车右端面，对刀，确定工件坐标系（5）换到点：X100.Z100.；（此距离不能太小，防止换刀过程中刀具碰到工件）,1,2.数 控 加 工 工 艺,工艺处理（1）工步和走刀处理:粗车工件外轮廓（除槽以外）精加工外轮廓切槽、切断（2）切削用量：T0101：外圆粗车刀，主轴转速600，进给0.15mmT0202：外圆精车刀，主轴转速1000，进给0.05mmT0303：切断刀，主轴转速300，进给0.05mm编程G代码,一定要遵守先粗车后精车原则,2,3,粗车刀精车刀,切断刀,3.数 控 编 程 基 础,程序段格式,1,ISO代码是国际标准化组织（International standardization Organization）制定的数控国际标准化代码，它已被广泛应用来编写各种数控机床加工的程序。,N_ G_ X_ Z（或U_ W_）F_ S_ T_ M_；,3.数 控 编 程 基 础,O0001;/程序名（编号）N001 G99 M03 T0101;/分进给，主轴正转，换01号车刀N002 G00 X20.Z1.;/快速移动到点（20，0）N003 G01 Z-10 F0.05;/直线插补到点（20，-10）N004 G00 X30/快速移动到点（30，-10）N005 Z50;/快速移动到点（30，50）N006 M03 M30;/主轴停止，程序结束,单击视频演示,程序及走刀示例,起刀点,停刀点,3.数 控 编 程 基 础,坐标系定义,2,数控车床使用X轴和Z轴组成直角坐标系，X轴与机床主轴垂直，Z轴与主轴轴线方向平行，车刀接近工件方向为负方向，离开工件方向为正方向。根据刀坐和机床主轴位置关系划分，数控车床有前刀坐和后刀坐之分，相同的编程指令在前刀坐和后刀坐中的运动轨迹是不一样的,后刀坐,前刀坐,3.数 控 编 程 基 础,绝对坐标编程和相对坐标编程,3,插补A到B,绝对编程：G01 X200.Z50.;相对编程：G01 U100.W-50.;混合编程：G01 X200.W-50.;或者 G01 U100.Z50.;,3.数 控 编 程 基 础,直径编程和半径编程,4,直径编程：X方向的数值按照直径值输入。半径编程：X方向的数值按照半径值输入。,起刀点,停刀点,O0001;N001 G99 M03 T0101;N002 G00 X20.Z1.;N003 G01 Z-10 F0.05;N004 G00 X30；N005 Z50;N006 M03 M30;%,3.数 控 编 程 基 础,程序一般结构,5,O0001;N001 G99 M03 T0101;/N002 G00 X20.Z1.;N003 G01 Z-10 F0.05;N004 G00 X30；N005 Z50;N006 M03 M30;%,指令字,程序名,程序段选跳符,程序段号,程序结束符,程序段结束符,程序段,数控程序,3.数 控 编 程 基 础,常用MSTF指令,6,3.数 控 编 程 基 础,常用G指令,7,3.数 控 编 程 基 础,G00 快速移动（定位）,格式：G00 X(U)_ Z(W)_;功能：快速移动到指定点（初态指令）。,3.数 控 编 程 基 础,G00 快速移动（定位）,格式：G00 X(U)_ Z(W)_;功能：快速移动到指定点（初态指令）。,刀具从A点快速移动到B点：绝对编程：G00 X20.Z0.;相对编程：G00 U-22.W-18.;混合编程：G00 X20.W-18.;,启动刀具移动,3.数 控 编 程 基 础,G01 直线插补,格式：G01 X(U)_ Z(W)_ F_;功能：按F给定的进给速度直线移动到指定点（模态指令）。,3.数 控 编 程 基 础,G01 直线插补,格式：G01 X(U)_ Z(W)_ F_;功能：按F给定的进给速度直线移动到指定点（模态指令）。,刀具从起点点直线插补到终点：绝对编程：G01 X60.Z0.F0.05;相对编程：G01 U20.W-20.F0.05;混合编程：G01 X60.W-20.F0.05;,启动刀具移动,3.数 控 编 程 基 础,G02、G03 圆弧插补,格式：G02 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_;或者 G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;功能：按F给定的进给速度按照逆时针（前刀坐）插补到指定点（模态指令）。说明：G02跟G02正好相反，格式相同。I：圆心与圆弧起点X轴坐标差值（-9999.9999999.999mm）。K：圆心与圆弧起点Y轴坐标差值（-9999.9999999.999mm）。R：圆弧半径（09999.999mm）,3.数 控 编 程 基 础,G02、G03 圆弧插补,G02逆时针编程,G03顺时针编程,3.数 控 编 程 基 础,G02、G03 圆弧插补,刀具从起点点逆时针插补到终点：利用圆弧半径：G02 X60.Z-30.R20.F0.05;G02 U20.W-20.R20.F0.05;利用圆弧圆心：G02 X60.Z-30.I40.K0.F0.05;G02 U20.W-20.I40.K0.F0.05;,3.数 控 编 程 基 础,G04 暂停指令,格式：G04 P_;或者 G04 X_;或者 G04 U_;功能：各轴运动停止一定时间（非模态指令）。P：单位为毫秒X：单位为秒U：单位为秒,3.数 控 编 程 基 础,G90 轴向切削固定循环,格式：G90 X(U)_ Z(W)_ F_;或者 G90 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;功能：实现圆柱或者圆锥表面切削，（模态指令）。R：切削起点和切削终点X轴坐标值之差（半径值）；,启动刀具移动,启动刀具移动,3.数 控 编 程 基 础,G90 轴向切削固定循环,O0001;M03 s500 G99;G00 X125.Z2.M08;G90 X120.Z-110.F0.05;CDX60.Z-30.;ABG00 X125.Z-30.;G90 X120.Z-80.R-30.F0.05;BCM09;G00 X100.Z100.;M05 M30;,3.数 控 编 程 基 础,G94 径向切削固定循环,格式：G94 X(U)_ Z(W)_ F_;或者 G94 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;功能：实现端面或者锥度端面切削，（模态指令）。R：切削起点和切削终点Z轴坐标值之差；,启动刀具移动,启动刀具移动,O0001;M03 s500 G99;G00 X125.Z2.M08;G94 X120.Z-110.F0.05;DCG00 X120.Z0.;G94 X60.Z-30.R-30.F0.05;CBAM09;G00 X100.Z100.;M05 M30;,3.数 控 编 程 基 础,G94 径向切削固定循环,3.数 控 编 程 基 础,G92 螺纹切削固定循环,格式：G92 X(U)_ Z(W)_ F_;（公制直螺纹切削循环）G92 X(U)_ Z(W)_ I_;（英制直螺纹切削循环）G92 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;（公制锥螺纹切削循环）G92 X(U)_ Z(W)_ R_ I_;（英制锥螺纹切削循环）,3.数 控 编 程 基 础,G92 螺纹切削固定循环,G00 X62.Z2.;G92 X58.5.Z-22.F3;X57.5.Z-22.；X55.5.Z-22.；X56.Z-22.；,3.数 控 编 程 基 础,G71 轴向粗车多重循环,格式：G71 U(d)R(e)F_;G71 P(ns)Q(nf)U(u)W(w);N(ns)；N(nf)；,给定粗车的加工参数：U：进刀量R：退刀量F：切削速度。,P：精车轨迹的第一个程序段号Q：精车轨迹的最后一个程序段号U：X方向的精车余量W：Z方向的精车余量,定义精车轨迹的若干程序段，执行G71时，这些轨迹仅仅用于计算粗车的轨迹，实际上并未执行,显示精车轮廓,显示精车余量,精车,粗车,3.数 控 编 程 基 础,G71 轴向粗车多重循环,60,40,20,20,20,20,G00 X62.Z2.;G71 U1 R0.5 F0.01;G71 P1 Q2 U0.5 W0.3;N1 G00 X20.;G01 Z-20.;X40.W-20.;W-20.N2 X60.;,3.数 控 编 程 基 础,G70 精加工循环,格式：G71/G72/G73 N(ns)；N(nf)；G70 P(ns)Q(nf);,粗加工路线程序群。,数控编程综合实例(1),棒料毛坯,O0001；T0101 S600 M03 G99；;G00 X45.Z2.M08；G94 X-1.Z0.5 F0.1；Z0.；G71 U1.R0.5 F0.15；G71 P1 Q2 U0.5 W0.2；N1 G00 X0；G01 Z0 F0.05；G03 X20.z-10.R10.；G01 W-6.；X 26.；G03 X30.W-2.R2.；G01 W-28.；X40.W-10.；N2 Z-79.5；G00 X100.Z100.M05；T0202 S1000 M03；,G00 X45.Z2.；G70 P1 Q2；G00 X100.Z100.M05；T0303 S400 M03；G00 X42.Z-36.；G01 X26.F0.05；G00 X30.;W-2.;G01 X26.W2.;G00 X30.;W2.;G03 X26.W-2.R2.;G00 X42.；Z-79.5；G01 X0.F0.05；G00 X100.M09；G00 Z100.M05；M30;%,数控编程综合实例,作 业 一 布 置,根据所讲的综合实例，自己参考设计一个零件图，然后编写加工程序，要求如下：1.零件设计中要包含有锥面、圆弧、槽、倒角2.零件图标注清晰，并编写程序3.把程序输入到数控系统进行校验4.校验正确后找指导老师领取作业纸，把自己设计的零件图和加工程序抄到作业纸上并上交，不上交者本工种实训成绩记为0分。,作 业 二 布 置(机械类学生做),编写程序加工如下零件：,Thank You!,