數(shù)控車床的程序編制-part上海寶山業(yè)余大學(xué)課件

數(shù)控技術(shù)主講教師:石秀麗上海行知學(xué)院上海寶山業(yè)余大學(xué)上海電視大學(xué)寶山分校

——數(shù)控車床編程

Part1數(shù)控車削加工工藝2023/10/8數(shù)控技術(shù)主講教師:石秀麗上海行知學(xué)院——數(shù)控車床編程2021第3章數(shù)控車床的程序編制

數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤(pán)類等回轉(zhuǎn)體零件。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。2023/10/8第3章數(shù)控車床的程序編制數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控第3章數(shù)控車床的程序編制

Part1

數(shù)控車削加工工藝Part2數(shù)控車床基本指令Part3數(shù)控車床循環(huán)指令Part4MTS軟件車削仿真Part5數(shù)控車床基本操作Part6數(shù)控車床綜合加工實(shí)例數(shù)控車精加工請(qǐng)點(diǎn)擊播放2023/10/8第3章數(shù)控車床的程序編制Part1數(shù)控車削加工工藝數(shù)

一、數(shù)控車削的基本特征與加工范圍二、數(shù)控車床的種類及特征三、數(shù)控車削工件的裝夾四、常用車刀的主要類型及刀具材料五、數(shù)控車削的對(duì)刀六、數(shù)控車削的工藝分析Part1數(shù)控車削加工工藝2023/10/8一、數(shù)控車削的基本特征與加工范圍Part1數(shù)控車削加

1）基本特征

數(shù)控車削時(shí)，工件做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具做直線或曲線運(yùn)動(dòng)，刀尖相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，切除一定的工件材料從而形成相應(yīng)的工件表面。其中，工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為切削主運(yùn)動(dòng)，刀具的直線或曲線運(yùn)動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。兩者共同組成切削成形運(yùn)動(dòng)。2）加工范圍數(shù)控車床主要用于軸類和盤(pán)類回轉(zhuǎn)體零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等綜合特點(diǎn)，其加工范圍較普通車削廣，不僅可以進(jìn)行車削還可以銑削。一、數(shù)控車削的基本特征與加工范圍2023/10/8一、數(shù)控車削的基本特征與加工范圍2023/10/73）典型加工類別車外圓車端面鉆孔/鉸孔切槽切斷車內(nèi)孔/鏜孔車型面車螺紋車錐面一、數(shù)控車削的基本特征與加工范圍2023/10/83）典型加工類別車外圓車端面鉆孔/鉸孔4）主要加工對(duì)象精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件高精度的機(jī)床主軸高速電機(jī)主軸一、數(shù)控車削的基本特征與加工范圍2023/10/84）主要加工對(duì)象精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件高精度的機(jī)床主軸高速電

帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件非標(biāo)絲杠一、數(shù)控車削的基本特征與加工范圍2023/10/8帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件非標(biāo)絲杠一、數(shù)控車削的基本特征與加工

表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件其他形狀復(fù)雜的零件一、數(shù)控車削的基本特征與加工范圍2023/10/8表面形狀復(fù)雜其他形狀復(fù)雜的零件一、數(shù)控車削的基本特征與二、數(shù)控車床的種類及特征數(shù)控車床即裝備了數(shù)控系統(tǒng)的車床。數(shù)控車削中心是在普通數(shù)控車床基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種復(fù)合加工機(jī)床。除具有一般二軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控車床的各種車削功能外，車削中心的轉(zhuǎn)塔刀架上有能使刀具旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力刀座，主軸具有按輪廓成形要求連續(xù)不等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)行連續(xù)精確分度的C軸功能，并能與X軸或Z軸聯(lián)動(dòng)；控制軸除X、Z、C軸之外，還可具有Y軸；可進(jìn)行端面和圓周上任意部位的鉆削、銑削和攻螺紋等加工，還可以實(shí)現(xiàn)各種曲面銑削加工。2023/10/8二、數(shù)控車床的種類及特征數(shù)控車床即裝備了數(shù)控系統(tǒng)的車床。數(shù)控1）通用X、Z二軸控制數(shù)控車單刀架二、數(shù)控車床的種類及特征2023/10/81）通用X、Z二軸控制數(shù)控車單刀架二、數(shù)控車床的種類及特征22）X、Y、Z、C四軸控制車削中心

采用四軸三聯(lián)動(dòng)配置，線性軸X/Y/Z及旋轉(zhuǎn)C軸，C軸繞主軸旋轉(zhuǎn)。機(jī)床除具備一般的車削功能外，還具備在零件的端面和外圓面上進(jìn)行銑加工的功能。刀塔二、數(shù)控車床的種類及特征2023/10/82）X、Y、Z、C四軸控制車削中心

采用四軸三聯(lián)動(dòng)配

二、數(shù)控車床的種類及特征外圓面與端面上的再加工2023/10/8二、數(shù)控車床的種類及特征外圓面與端面上的再加工2023/13）X、Y、Z、B、C五軸控制車削中心二、數(shù)控車床的種類及特征2023/10/83）X、Y、Z、B、C五軸控制車削中心二、數(shù)控車床的種類及特4)雙主軸、雙刀塔車削中心二、數(shù)控車床的種類及特征2023/10/84)雙主軸、雙刀塔車削中心二、數(shù)控車床的種類及特征2023/雙主軸、雙刀塔CNC車床結(jié)構(gòu)示意

主軸副主軸副主軸刀塔主軸刀塔二、數(shù)控車床的種類及特征4)雙主軸、雙刀塔車削中心2023/10/8雙主軸、雙刀塔主軸副主軸副主軸刀塔主軸刀塔二、數(shù)控車床的種類Part1本章目錄剛才觀看①加工前半部分二、數(shù)控車床的種類及特征4)雙主軸、雙刀塔車削中心

----工作過(guò)程2023/10/8Part1本章目錄剛才觀看①加工前半部分二、數(shù)控車床的種類②副主軸伸出Part1本章目錄剛才觀看二、數(shù)控車床的種類及特征4)雙主軸、雙刀塔車削中心

----工作過(guò)程2023/10/8②副主軸伸出Part1本章目錄剛才觀看二、數(shù)控車床的種類及③副主軸縮回Part1本章目錄剛才觀看二、數(shù)控車床的種類及特征4)雙主軸、雙刀塔車削中心

----工作過(guò)程2023/10/8③副主軸縮回Part1本章目錄剛才觀看二、數(shù)控車床的種類及④加工另一部分Part1本章目錄剛才觀看二、數(shù)控車床的種類及特征4)雙主軸、雙刀塔車削中心

----工作過(guò)程2023/10/8④加工另一部分Part1本章目錄剛才觀看二、數(shù)控車床的種類5）車銑加工中心對(duì)復(fù)雜零件進(jìn)行高精度的六面完整加工?？梢宰詣?dòng)進(jìn)行從第1主軸到第2主軸的工件交接，自動(dòng)進(jìn)行第2工序的工件背面加工。具有高性能、高精度的車-銑主軸。對(duì)于以前需要通過(guò)多臺(tái)機(jī)床分工序加工的復(fù)雜形狀工件，可一次裝夾進(jìn)行全工序的加工。二、數(shù)控車床的種類及特征2023/10/85）車銑加工中心對(duì)復(fù)雜零件進(jìn)行高精度的六面完整加工?？扇?shù)控車削工件的裝夾

常用裝夾方式三爪自定心卡盤(pán)裝夾心軸裝夾卡盤(pán)和頂尖裝夾專用夾具裝夾2023/10/8三、數(shù)控車削工件的裝夾常三爪自定心心軸裝夾卡盤(pán)和頂尖裝夾專

薄壁零件的裝夾

薄壁零件容易變形，普通三爪卡盤(pán)受力點(diǎn)少，采用開(kāi)縫套筒或扇形軟卡爪，可使工件均勻受力，減小變形。也可以改變夾緊力的作用點(diǎn)，采用軸向夾緊的方式。三、數(shù)控車削工件的裝夾2023/10/8薄薄壁零件容易變形，普通三爪卡盤(pán)受力點(diǎn)少，采用四、常用車刀的主要類型及刀具材料

外圓車刀、車槽、車斷刀內(nèi)圓車刀、鏜刀螺紋車刀2023/10/8四、常用車刀的主要類型及刀具材料外圓車刀、車槽、車

刀具材料：普通刀具材料超硬刀具材料四、常用車刀的主要類型及刀具材料2023/10/8刀具材料：普通刀具材料超硬刀具材料四、常用車刀的主要五、數(shù)控車削的對(duì)刀對(duì)刀是確定工件在機(jī)床上的位置，也即是確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的相互位置關(guān)系。對(duì)刀過(guò)程一般是從各坐標(biāo)方向分別進(jìn)行，它可理解為通過(guò)找正刀具與一個(gè)在工件坐標(biāo)系中有確定位置的點(diǎn)(即對(duì)刀點(diǎn))來(lái)實(shí)現(xiàn)。1）一般對(duì)刀

一般對(duì)刀是指在機(jī)床上使用相對(duì)位置檢測(cè)手動(dòng)對(duì)刀。下面以Z向?qū)Φ稙槔f(shuō)明對(duì)刀方法，見(jiàn)右圖。

刀具安裝后，先移動(dòng)刀具手動(dòng)切削工件右端面，再沿X向退刀，將右端面與加工原點(diǎn)距離N輸入數(shù)控系統(tǒng)，即完成這把刀具Z向?qū)Φ哆^(guò)程。

手動(dòng)對(duì)刀是基本對(duì)刀方法，但它還是沒(méi)跳出傳統(tǒng)車床的“試切--測(cè)量--調(diào)整”的對(duì)刀模式，占用較多的在機(jī)床上時(shí)間。

2023/10/8五、數(shù)控車削的對(duì)刀對(duì)刀是確定工件在機(jī)床上的位置，也

2）機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀

機(jī)外對(duì)刀的本質(zhì)是測(cè)量出刀具假想刀尖點(diǎn)到刀具臺(tái)基準(zhǔn)之間X及Z方向的距離。利用機(jī)外對(duì)刀儀可將刀具預(yù)先在機(jī)床外校對(duì)好，以便裝上機(jī)床后將對(duì)刀長(zhǎng)度輸入相應(yīng)刀具補(bǔ)償號(hào)即可以使用，如右上圖所示。

機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀

3）自動(dòng)對(duì)刀

自動(dòng)對(duì)刀是通過(guò)刀尖檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，刀尖以設(shè)定的速度向接觸式傳感器接近，當(dāng)?shù)都馀c傳感器接觸并發(fā)出信號(hào)，數(shù)控系統(tǒng)立即記下該瞬間的坐標(biāo)值，自動(dòng)對(duì)刀過(guò)程如右下圖所示。自動(dòng)對(duì)刀

五、數(shù)控車削的對(duì)刀2023/10/82）機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀

機(jī)外對(duì)刀的本質(zhì)是測(cè)量出刀具假想刀六、數(shù)控車削的工藝分析1）分析零件圖樣分析零件的幾何要素：首先從零件圖的分析中,了解工件的外形、結(jié)構(gòu),工件上須加工的部位,及其形狀、尺寸精度、和表面粗糙度；了解各加工部位之間的相對(duì)位置和尺寸精度；了解工件材料及其它技術(shù)要求。從中找出工件經(jīng)加工后，必須達(dá)到的主要加工尺寸和重要位置尺寸精度。分析了解工件的工藝基準(zhǔn)：包括其外形尺寸、在工件上的位置、結(jié)構(gòu)及其他部位的相對(duì)關(guān)系等。對(duì)于復(fù)雜工件或較難辨工藝基準(zhǔn)的零件圖，尚需詳細(xì)分析有關(guān)裝配圖，了解該零件的裝配使用要求，找準(zhǔn)工件的工藝基準(zhǔn)。了解工件的加工數(shù)量：不同的加工數(shù)量所采用的工藝方案也不同。（外圓面加工、深孔加工）2023/10/8六、數(shù)控車削的工藝分析1）分析零件圖樣2023/10/7

2）研究和制定工藝方案研究制定工藝方案的前提是：熟悉本廠機(jī)床設(shè)備條件，把加工任務(wù)指定給最適宜的工種，盡可能發(fā)揮機(jī)床的加工特長(zhǎng)與使用效率。并按照分析上述零件圖所了解的加工要求，合理安排加工順序。3）走刀路線的確定確定走刀路線的一般原則是：保證零件的加工精度和表面粗糙度要求?？s短走刀路線，減少進(jìn)退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)間。選擇使工件在加工后變形小的路線方便數(shù)值計(jì)算，減少編程工作量。六、數(shù)控車削的工藝分析2023/10/82）研究和制定工藝方案六、數(shù)控車削的工藝分析2023/10

①車圓錐的加工路線分析數(shù)控車床上車外圓錐，假設(shè)圓錐大徑為D，小徑為d，錐長(zhǎng)為L(zhǎng)，車圓錐的加工路線如下圖所示。

按圖a中的階梯切削路線，二刀粗車，最后一刀精車；二刀粗車的終刀距S要作精確的計(jì)算。此種加工路線，粗車時(shí)，刀具背吃刀量相同，但精車時(shí)，背吃刀量不同；同時(shí)刀具切削運(yùn)動(dòng)的路線最短。圖a六、數(shù)控車削的工藝分析2023/10/8①車圓錐的加工路線分析按圖a中的階梯切削路線，二刀粗車，最

按圖b的相似斜線切削路線，也需計(jì)算粗車時(shí)終刀距S，可由相似三角形計(jì)算得出。按此種加工路線，刀具切削運(yùn)動(dòng)的距離較短，精車時(shí)背吃刀量相同。圖b按圖c的斜線加工路線，只需確定每次背吃刀量ap，而不需計(jì)算終刀距，編程方便。但在每次切削中背吃刀量是變化的，且刀具切削運(yùn)動(dòng)的路線較長(zhǎng)。圖c六、數(shù)控車削的工藝分析2023/10/8按圖b的相似斜線切削路線，也需計(jì)算粗車時(shí)終刀距S②車圓弧的加工路線分析下圖為車圓弧的同心圓弧切削路線。即用不同的半徑圓來(lái)車削，最后將所需圓弧加工出來(lái)。此方法在確定了每次吃刀量aP后，對(duì)90°圓弧的起點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo)較易確定，數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，編程方便，常采用。按圖b加工時(shí)，空行程時(shí)間較長(zhǎng)。六、數(shù)控車削的工藝分析2023/10/8②車圓弧的加工路線分析下圖為車圓弧的同心圓弧切削路線。即用不

下圖為車圓弧的車錐法切削路線。即先車一個(gè)圓錐，再車圓弧。但要注意，車錐時(shí)的起點(diǎn)和終點(diǎn)的確定，若確定不好，則可