数控车床加工工艺与编程模块一.ppt

模块一数控车削加工基础,任务1认识数控车床,任务目标,了解数控车床的基本组成了解数控车床的结构特点和加工特点,任务引入,数控车床作为当今使用最广泛的数控机床之一，主要用于加工轴类、盘套类等回转体零件，通过程序控制能够自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧、螺纹等的切削加工，也可进行切槽、钻孔、扩孔和铰孔等工作。如图1-1-1所示的复杂轴类零件就是实际生产中数控车床上经常加工的零件。与普通车床相比，数控车床的加工精度高，生产效率高，并且适合加工形状复杂的回转体零件，所以，近年来已经成为零件加工领域必不可少的加工设备。为了更好地使用和操作数控车床，我们必须了解数控车床的基本组成部件及其构成关系，熟悉数控车床加工零件的特点，了解数控车床的分类。,任务引入,一、数控车床的基本组成,车床本体【主要包括床身、主轴、溜板、刀架等】数控系统【主要包括显示器、控制面板等】辅助装置【液压系统、冷却和润滑系统、排屑装置】,数控车床的冷却系统,数控车床的润滑系统,全功能数控车床的排屑装置,二、数控车床的分类,卧式数控车床,立式数控车床,二、数控车床的分类,三、数控车床的结构特点,1.采用了高性能的无级变速主轴伺服传动系统，人大简化了机械传动结构。2.大墩采用犷精度和刚度等都较好的传动元件，如滚珠丝杠、贴塑导轨等。3.采用多刀架、自动换刀装置和自动排屑装置等，减轻了操作者的劳动强度并提高了生产效率。4.大人减小了车床的热变形，可以保证车床加工过程中的精度稳定，获得可靠的加工质量。,四、数控车床的加工特点,1.适应能力强，适用于多品种、小批量零件的加工2.加工精度高。加工质量稳定3.能够加工复杂型面4.加上效率高5.减轻操作工人的劳动强度,五、数控车床的主要加工对象,1.精度要求较高的回转体零件2.表面粗糙度俏小的回转体零件3.轮廓形状复杂的零件4.带有特殊螺纹的回转体零件,模块一数控车削加工基础,任务2数控车床的基本操作,任务目标,掌握FANUC0i系统数控车床操作面板各按健、旋钮的名称及功用能够规范操作数控车床,任务引入,数控机床的操作是数控加上技术的重要环节。数控车床的操作是通过系统控制向板和机床操作面板来完成的。不同类型的数控车床，由十配置的数控系统不同，面板功能和布局也各不相同。因此，应根据具体设备，仔细阅读编程与操作说明书现以CK6140型数控车床上的FANUC0i数控系统为例，要求学生掌握如下基本操作方法:手动方式操作、手轮方式操作、MDI方式操作、回零操作、急停操作等，井掌握数控车床的安全操作规程。,一、数控车床操作部分的组成,二、系统控制面板,FANUCOi系统控制面板功能介绍,FANUCOi系统控制面板功能介绍,FANUCOi系统控制面板功能介绍,三、机床操作面板,机床操作面板功能介绍,机床操作面板功能介绍,机床操作面板功能介绍,任务实施,坚持安全文明生产是保障生产工人和设备的安全，防止工伤和设备事故发生的基本要求，也是工厂科学管理的一项重要手段。每位操作者都应该养成安全文明操作车床的良好习惯,在操作数控车床之前，必须详细认真地阅读有关操作说明一仔.充分了解和掌握所用车床的特性及各项操作与编程规定。开机前，要仔细检查数控车床电源是否止常，润滑油是否充足甲油路是否畅通。数控车床通电后，检查各开关、旋钮和按键是否正常、灵活。加工过程中，一定要关好防护门工作完毕后，必须做好数控车床及周边场所的清洁整理工作。,数控车床的六种工作状态,数控车床的卜作状态，可以根据使用的需要，选择其中的一种，按下对应的按键，其相应的指示灯点亮表示该功能被选中。,一、自动操作方式AUTO,1.选择要执行的程序。2.按下键，选择自动操作力一式。3.按下循环启动键，按键灯亮.自动加上循环开始。4.程序执行完毕，循环启动指示灯灭，加工循环结束。,二、编辑操作EDIT,编辑方式是用来输入、修改、删除、查询和调用加上程序的一种上作方式,三、手动数据输入方式MDI,手动数据输入方式用来在系统键盘上输人一段程序，然后按下循环启动键来执行该段程序。其操作方式如下:1.按一下手动数据输入键，选择手动数据输人操作方式2.按下程序键液晶屏幕左上角显示“MDI”字样。3.输人要运行的程序段4.按下循环启动键按键灯亮，数控车床开始自动运行该程序段,四、手动返回参考点ZRN,对于使用相对编码器的数控车床，只要数控系统断电重新启动后，就必须执行返回参考点操作。如果断电重新启动后没有返回参考点，则参考点指示灯不停地闪烁。提醒操作者进行该项操作。其操作方式如下;1.通过手动或手轮操作方式将溜板移到减速挡块之前。2.按下手动返回参考点键，选择手动返回参考点操作方式3.依次按下键和键，使X轴回到参考点，冉按下键和键，使Z轴回到参考点.4.各轴都返回参考点后，对应的原点指示灯和变亮。在手动返回参考点过程中，为了保证车床及月具的安全，一般按先回X轴后回Z轴的顺序进行。,五、手动操作方式JOG,手动操作方式是通过x,z轴力一向移动按钮，实现两轴各自的移动，并通过进给倍率开关选择移动的速度。而且还可以同时按下快速移动键快速，实现快速连续移动。其操作方式如下:1.按下手动键，选择手动操作方式2.根据移动需要按下键或键，选择移动轴3.根据移动需要按下键或键，溜板将沿着已选定的轴向“十”方向或“一”方向移动。,六、手摇轮进给方式HANDLE,操作者可以转动手摇轮使溜板进行前后左右的移动，手摇轮进给方式适合于:近距离对刀操作，其操作方式如下:1.按下手摇轮进给键,选择手摇轮操作方式。手摇脉冲倍率开关有X1、X10、X100三个位置，分别表示脉冲当量为0.001mm,0.01mm和0.1mm，根据移动量要求任选其一，这样就可以确定手摇轮每刻度的当量值。2.根据移动需要顺时针或逆时针摇动手摇轮，顺时针方向摇动时为正方向脉冲，逆时针方向摇动时为负力一向脉冲。,七、急停操作,在车床操作过程中，如果出现紧急情况，应立即按隐停按钮.，车床的全部动作停止，该按钮同时自锁，井在屏幕上出现“EMG”字样，车床报警指示灯点亮、.当险情或故障排除后，沿箭头指示方向旋转一定角度，急停按钮自动弹起,在车床操作过程中，可能由于某种原因会使车床的溜板在某方向的移动位置超出没定的安全区域，数控系统会发出报警并停止溜板的移动。此时应按着超程释放按键并沿着超程的相反方向移动溜板.直至释放被压住的限位开关，解除急停状态。,八、车床超程释放操作,九、主轴倍率修调操作,为了达到最佳的切削效果，可以利用主轴倍率修调旋钮来调整给定的主轴转速。调整后的实际主轴转速为程序给定S值与倍率修调旋钮所指数值的百分数之积井可以通过显示屏观察到。其调整范围为50%120%。,十、进给倍率修调操作,为:达到最佳的切削效果，可以利用进给倍率修调旋钮来调整给定的进给速度调整后的实际进给速度为程序给定F值与倍率修调旋钮所指数植的百分数之积，并可以通过显不屏观察到其调整范围为0120%,十一、车床锁住的操作,为f模拟刀具运动轨迹，通常要进行车床锁住操作、按下车床锁住键，此时该键指小幻壳，车床锁们状态有效厂.要解除车床锁住状态，只要再一次按下车床锁住键即可解除。,十二、数控车床的开机与关机,1.数控车床的开机(I)检查数拎车床的外观是否正常，如前后门是否关好。(2)接通车床电源电气总开关。(3)按下数控系统控制面板上的“ON”电源按钮。(4)旋起急停按钮2.数控车床的关机(1按下急停按钮。(2)按下数控系统控制面板上的“OFF”电源按钮、关掉系统电源.(3)关掉车床总电源开关。注:为厂避免数控车床在开关机过程中，由于电流的瞬间变化而冲击数控系统外部设备，请严格按照以上操作顺序进行开关机,十三、数控车床的安全操作规程,1.盈.操作者必须熟悉所使用车床的性能、结构，严禁超性能使用:.2.开机前应检查数控车床各部分是否完整、正常，数控车床的安全防护装置是否可靠。3.操作者必须严格按照操作步骤操作数控车床，未经操作者同意，其他人员不得私自开动。4.佩戴防护眼镜并穿好工作服，严禁戴子套或饰品操作数控车床。5.吃过有副作用的药物后不要操作数控车床6.遇到紧急情况。应立即按下急停按钮7.数控车床发生故障时，应立即停车检查，及时排除故障8.严禁任意修改或删除数控车床参数:.9.操作者离开数控车床、变换速度、更换刀具、测址尺寸、调整工件时，都应停车。10.工作完毕后，做好数控一车床清扫工作。保持清洁，使数控车床各部位处于原始状态，并切断电源。,模块一数控车削加工基础,任务3程序的编制、输入与编辑,任务目标,掌握数控程序的结构与格式掌握部分数拉代码的基本含义掌握数控程序的输入与编辑方法,任务引入,如图所示为阶梯轴的零件图.其毛坏直径为45mm。本任务要求编制该零件的加工程序，并将其输入到数控系统中。,任务分析,编制加工程序是操作数控车床的必备能力。数控程序有特定的格式，是由具有不同含义的指令和代码组成的(.要完成本任务零件程序的编制、输入与编辑，必须掌握编程的基础知识.,相关知识,本任务重点讲解,一、数控程序的结构,数控程序,一、数控程序的结构,1.程序号程序号是由字母O和四位数字(不能全为0)组成，应单独占一行。在书写时，其数字前面的零可以省略不写，如O0058可写成O582.程序内容程序内容是整个加工程序的核心，由若干程序段组成，程序段又由一个或多个程序字组成。3.程序结束程序结束部分由程序结束指令构成，必须写在程序的最后，表示加上程序的结束.为了保证最后程序段的正常执行，通常要求单独占用一行。,二、程序指令字,一个程序指令字由地f:符(指令字符)和带符号或不带符号的数字组成。,表1-3-1指令字符一览表,二、程序指令字,三、程序的输入与编辑,1.新程序的建立(1)按下编辑方式键，选择编辑操作方式:(2)按卜程序键。(3)输人地址符O，输入程序号(如02008)，按下插入键，即可完成新程序号“O2008”的输入。在建立新程序时，新程序的程序号必须是存储器中没有的程序号,三、程序的输入与编辑,2.程序的调用(1)按下方式键，选择编辑操作方式。(2)按下程序键。(3)输入欲调用的程序号如O1997)，按下向下移动键，即可完成程序“O1997的调用在调用新程序时，调用的程序号必须是存储器中已有的程序号。,三、程序的输入与编辑,3.程序的删除(1)按下编辑方式键，选择编辑操作方式(2)按下程序键(3)输入欲删除的程序号(O0097)，按下删除键，即可完成单个程序O0097的删除。,三、程序的输入与编辑,4.程序字的删除(1)按下编辑方式键匹，选择编辑操作方式。(2)按卜一程序键。(3)使用光标移动键，将光标移动到欲删除的字(如X25.0)，按下删除键。即可完成程序字“X25.0”的删除。,三、程序的输入与编辑,5.程序字的插入(1)按下编辑方式键，选择编辑操作方式。(2)按一下程序键。(3)使用光标移动键，将光标移动到欲插人程序字的位置，输人欲插入的程序字(如X55.0)，按下插入键，即可完成程序字“X55.0”的插入。,三、程序的输入与编辑,6.程序字的替换(1)按下编辑方式键，选择编辑操作方式。(2)按下程序键。(3)使用光标移动键，将光标移动到欲替换的程序字(如Z55.0),输入要替换的程序字如Z5.0)，按下替换键，即可完成程序字“Z5.0”的替换。,模块一数控车削加工基础,任务4建立工件坐标系,任务目标,了解数控车床的机床坐标系统和工件坐标系能够合理确定工件坐标系,任务引入,在数控车床上加工如图所示的零件，并保证其加工精度，即保证工件和车刀之间具有准确的相对运动位置。要想在编程时控制工件和车刀的运动，需要掌握常用的两个坐标系即机床坐标系和工件坐标系、本任务要求确定工件的坐标系并完成对刀操作。,任务分析,要利用数控车床加一上该零件，就必须编制正确的加工程序，同时还要确定用户所选的坐标系及其坐标系原点的位置。,一、机床坐标系,在数控车床上加工零件，机床的动作是由数控系统发出的指令来控制的。为了确定机床运动部件的运动方向和移动距离，就要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就是机床坐标系。,1.坐标系及运动力一向的规定,标准的机床坐标系采用右手笛卡儿直角坐标系,标准中规定，直线进给坐标轴用X,Y,Z表示，称基本坐标轴。X,Y,Z坐标轴的相互关系用右手笛卡儿定则确定。图中大拇指指向x轴的正方向，食指指向Y轴的正方向，中指指向z轴的正方向。围绕X,Y,Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A,B,C表示，根据右手螺旋定则，如图1-4-2、图1-4-3所示，以大拇指指向+X,+Y,+Z方向，则其余四指指向圆周进给运动的+A,+B,+C方向。,2.机床坐标轴的确定坐标系,Z轴的方向是由传递切削力的主轴确定的，标准规定:平行于机床主轴的刀具运动坐标轴为Z轴，并且取刀具远离工件的方向为Z轴正方向。,平行于导轨面,且垂直一于Z轴的坐标轴为X轴。,在确定X、Z轴的正方向后，可以按右手笛卡儿直角坐标系确定Y轴的正力一向.,2.机床坐标轴的确定坐标系,3.机床原点,机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点，它是机床上设置的一个固定点:在机床设计、制造和调整后，这个原点就被确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点，一般不允许用户进行更改。对于安装相对编码器的数控机床，数控装置通电时并不知道机床原点.为了正确地建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点(测量起点)，机床启动时，首先要进行手动回参考点操作，以建_立机床坐标系。机床原点实际上是通过返回机床参考点来确定的,机床原点,4.机床参考点,机床参考点是机床上的一个特殊位置点，通常位十机床溜板正向移动的极限点