项目二数控车工的基础知识.ppt

数控车床编程与加工技术 课程方案设计 机械教研组吴绿明 课题1数控车床的组成及加工范围 特点课题2数控车床的标记 分类课题3数控车工的操作规程及规范 一 数控车床组成 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 车床主机数控系统伺服驱动系统辅助装置 课题1 绪论 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 1 数控车床的组成及其作用 1 主体机床主体主要包括床身 主轴箱 床鞍 尾座 进给机构等机械部件 2 数控装置 CNC装置 数控装置是数控车床的控制核心 一般采用专用计算机控制 主要由显示器 键盘 输入和输出装置 存储器以及系统软件等组成 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 3 伺服驱动系统伺服驱动系统是数控车床执行机构的驱动部件 将CNC装置输出的运动指令信息转换成机床移动部件的运动 主要包括主轴驱动 进给驱动及位置控制等 4 辅助装置辅助装置是指数控车床的一些配套部件 包括换刀装置 对刀仪 液压 润滑 气动装置 冷却系统和排屑装置等 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 二 数控车床的加工对象及范围 精度要求高的零件表面粗糙度小的回转体零件轮廓形状复杂的零件带一些特殊类型螺纹的零件超精密 超低表面粗糙度的零件内外圆柱面 圆锥面 成型表面 螺纹和端面等工序的切削加工 并能进行车槽 钻孔 扩孔 铰孔等加工 任务2WJAF063蜗杆毛坯轴的加工 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 加工如图所示工件 蜗杆毛坯轴的加工 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 图3 1数控车床加工典型零件 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 常见加工对象 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 C轴加工 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 超精加工 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 三 数控车床的加工特点 1 高难度加工 成型面零件 非标准螺距 或导程 变螺距 等螺距与变螺距或圆柱与圆锥螺旋面之间作平滑过渡的螺旋零件都可在数控车床上加工 图4 1特殊内表面零件示例 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 2 高精度零件加工零件的精度要求主要指尺寸 形状 位置和表面等精度要求 其中的表面精度主要指表面粗糙度 复印机中的回转鼓 录像机上的磁头及激光打印机上的多面反射体等超精零件 几何轮廓精度高达0 01 m 表面粗糙度数值达Ra0 02 m这些高精度的零件均可在特殊精密数控车床上加工出来 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 3 淬硬工件的加工在大型模具加工中 有不少尺寸大且形状复杂的零件 这些零件热处理后的变形量较大 磨削加工有困难 而在数控车床上可以用陶瓷车刀对淬硬后的零件进行车削加工 以车代磨 提高加工效率 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 4 高效率加工为了进一步提高车削加工的效率 通过增加车床的控制坐标轴 就能在一台数控车床上同时加工出两个多工序的相同或不同的零件 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 图4 2六轴控制的数控车床加工示意图 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 现代数控车床 必须具备良好的便于操作的优点 数控车床加工具有如下特点 1 节省调整时间 1 快速夹紧卡盘减少了调整时间 2 快速夹紧刀具减少了刀具调整时间 3 刀具补偿功能节省了刀具补偿的调整时间 4 工件自动测量系统节省了测量时间并提高加工质量 5 由程序指令或操作盘的指令控制顶尖架的移动也节省了时间 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 2 操作方便 1 倾斜式床身有利于切屑流动和调整夹紧压力 顶尖压力和滑动面润滑油的供给 便于操作者操作机床 2 宽范围主轴电机或内装式主轴电机省去了齿轮箱 3 高精度伺服电机和滚珠丝杠间隙消除装置使进给速度快并有好的准确性 4 具有切屑处理器 5 采用数控伺服电机驱动数控刀架 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 3 具有程序存储功能现代数控机床控制装置可根据加工形状 并把粗加工的加工条件附加在指令中 进行内部运算 自动地计算出切削轨迹 4 采用机械手和棒料供给装置既省力又安全 并提高了自动化和操作效率 5 加工合理化和工序集约化可完成高速度高精度加工及复合加工的目的 课题1数控车床的组成及加工范围 特点 课题2数控车床的标记 分类 一 标记 CK6140 最大车削直径 400mm 机床系代号 卧式车床系 机床组代号 卧式车床组 机床结构代号 数控机床 机床类别代号 车床类 二 数控车床的分类1 按车床主轴位置分类 1 立式数控车床其车床主轴垂直于水平面 并有一个直径很大 供装夹工件用的圆形工作台 这类机床主要用于加工径向尺寸大 轴向尺寸相对较小的大型复杂零件 课题2数控车床的标记 分类 立式数控车床 课题2数控车床的标记 分类 2 卧式数控车床卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床 倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性 并易于排除切屑 课题2数控车床的标记 分类 2 按加工零件的基本类型分类 1 卡盘式数控车床这类车床未设置尾座 适合车削盘类 含短轴类 零件 其夹紧方式多为电动或液动控制 卡盘结构多具有可调卡爪或不淬火卡爪 即软卡爪 2 顶尖式数控车床这类数控车床配置有普通尾座或数控尾座 适合车削较长的轴类零件及直径不太大的盘 套类零件 课题2数控车床的标记 分类 3 按数控系统的功能分类 1 经济型数控车床 简易数控车床 一般用单板机 单片机进行开环控制 具有CRT显示 程序存储 程序编辑等功能 加工精度较低 功能较简单 机械部分多为在普通车床基础上改进 2 全功能型数控车床较高档次的数控车床 具有刀尖圆弧半径自动补偿 恒线速 倒角 固定循环 螺纹切削 图形显示 用户宏程序等功能 加工能力强 适宜于加工精度高 形状复杂 循环周期长 品种多变的单件或中小批量零件的加工 课题2数控车床的标记 分类 3 精密型数控车床采用闭环控制 不但具有全功能型数控车床的全部功能 而且机械系统的动态响应较快 在数控车床基础上增加其他附加坐标轴 适用于精密和超精密加工 课题2数控车床的标记 分类 按功能分类 经济型数控车床 课题2数控车床的标记 分类 按功能分类 普通数控车床 课题2数控车床的标记 分类 按功能分类 车削加工中心 课题2数控车床的标记 分类 4 其他分类方法按数控车床的不同控制方式分 直线控制数控车床 两主轴控制数控车床等 按特殊或专门工艺性能分 螺纹数控车床 活塞数控车床 曲轴数控车床等多种 此外 车削中心也列入这一类 分立式和卧式车削中心两类 按控制方式分 闭环 半闭环 开环 课题2数控车床的标记 分类 三 数控车床的主要技术参数 数控车床的主要技术参数有 机床质量 机床外形尺寸 长x宽x高 允许最大工件回转直径 最大车削直径 最大车削长度 最大棒料尺寸 主轴转速范围 X Z轴行程 X Z轴快速移动速度 定位精度 重复定位精度 刀架行程 刀架转位数 刀架装刀数 刀具装夹尺寸 主轴头型式 主轴电机功率 进给伺服电机功率 尾座行程 卡盘尺寸等 课题2数控车床的标记 分类 中德欧马科TH 15型数控车床的主要技术参数 允许最大工件回转直径 mm 380最大车削直径 mm 320最大车削长度 mm 500最大棒料直径 mm 42主轴通孔直径 mm 54刀架工位数12主轴电动机功率 kw7 5 11X轴电动机功率 kw0 6Z轴电机功率 kw0 6刀架的最大X向行程 mm180刀架的最大Z向行程 mm520主轴转速 r min60 6000最大移动速度 m minX Z向均为20 课题2数控车床的标记 分类 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 160 18TC 160 180TC 0i等 德国的SIEMENS公司的802S 802C 802D 810D 840D 840Di 840C等 美国ACRAMATIC数控系统 西班牙FAGOR数控系统等 课题2数控车床的标记 分类 国内生产的数控车床系统北京机床研究所的1060系列 无锡数控公司的8MC 8TC数控系统 北京凯恩帝数控公司KND 500系列 北京航天数控集团的CASNUC 901 902系列 广州数控设备厂GSK980T系列 大连大森公司的R2F6000型珠峰数控公司的CME988 中华I型 系列 北京航天数控集团的CASNUC 911MC 航天I型 华中数控公司的世纪星21T中科院沈阳计算所LT8520 30 蓝天I型 等 课题2数控车床的标记 分类 一 数控车床安全操作规程及维护保养制度数控车床由专职人员负责管理 未经允许 学生不能任意开动机床 参加实习的学生必须服从指导人员的安排 操作数控机床前 认真阅读机床安全操作规程 严格按照机床操作规程进行 在实习工场内禁止大声喧嬉戏追逐 禁止吸烟 禁止从事一些未经指导人员同意的工作 不得随意触启动各种开关 操作机床时为了安全起见 穿着要合适 进入岗位前必须按规定穿戴好劳动保护用品 进入劳动现场不准穿高跟鞋 拖鞋 短裤 凉鞋 不准戴头巾和围巾 不准赤臂 赤膊 不准敞衣工作 女学员禁止穿裙子 长头发要盘在适当的帽子里 凡是操作机床时 禁止带手套并且不能穿着过于宽松的衣服 课题3数控车床的操作规程 7s 职业规范 使用机床前应按规定对机床进行检查 认真检查电网电压 油泵 润滑 油量是否正常 检查压力 冷却 油管 刀具 工装夹具是否完好 润滑油路是否畅通 油质是否良好 按规定加润滑剂 作好机床的定期保养工作 机床通电启动后 先进行机械回零操作 然后试运转15分钟以上 确认机械 刀具 夹具 工件 数控参数等正确无误后 方能开始正常工作 认真查验程序编制 参数设置 动作排序 刀具干涉 工件装夹 开关保护等环节是否完全无误 以免加工时造成事故 损坏刀具及相关部件 严格按操作流程进行试切对刀 调试完成后要做好程序保护工作 机床加工时 应关好防护拉门 在主轴旋转同时需要进行手动操作时 一定要使自己的身体和衣物远离旋转及运动部件 以免将衣物卷入造成事故 在运行加工前 必须由实验教师检查认可后 方可加工操作或试运行 特别注意工件是否固定牢靠 调节工具是否已经移开 课题3数控车床的操作规程 7s 职业规范 装夹测量工件或装刀操作一定要在机械运动停止状态下进行 并注意和协作人员间的配合 以免出现事故 在手动换刀或自动换刀时 要注意刀具等的安装位置 工件装夹时要夹牢 以免工件飞出造成事故 完成装夹后 要注意将卡盘扳手及其它调整工具取出拿开 以免主轴旋转后甩出造成事故 机床工作时 操作者不能离开车床 当程序出错或机床性能不稳定时 应立即关机 消除故障后方能重新开机操作 开动车床应关闭保护罩 以免发生意外事故 主轴未完全停止前 禁止触摸工刀具或主轴 触摸工刀具或主轴时要注意是否烫手 小心灼伤 在操作范围内 应把刀工量材料等物品放在工作台上 机床上不应放任何杂物 手潮湿时勿触摸任何开关或按钮 手上有油污时禁止操控控制面板 课题3数控车床的操作规程 7s 职业规范 机床与计算机进行通讯时 严禁带电插拔通讯电缆 否则会造成接口损坏 操控控制面板上的各种功能按钮时 一定要辨别清楚并确认无误后 才能进行操控 不要盲目操作 禁止随意改变机床内部设置 机床操作者应能够处理一般性报警故障 若出现严重故障 应立即切断电源 保护现场并立即报告现场指导人员 勿带故障操作和擅自处理 现场指导人员应作好相关记录 在机床实操时 只允许一名学员单独操作 其余非操作的学员应离开工作区 等候轮流上机床实操 实操时 同组学员要注意工作场所的环境 互相关互相提醒 防止发生人员或设备的安