第一章、数控车床加工加工基础.ppt

1 数控车床概述加工工艺文件的填写数控车床坐标系的确定FANUC与SIEMENS系统操作面板及功能代码 2 课题一 数控车床概述 3 键盘 磁盘机等是数控车床的典型输入设备 它将来自数控装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号 驱动装置把经放大的指令信号转变为机械运动 输入输出设备 伺服单元 驱动装置 测量装置 它把车床工作台的实际位移转变成电信号反馈给数控装置 课题一 数控车床概述 4 课题一 数控车床概述 5 课题一 数控车床概述 6 工艺卡片概念 工艺分析及处理是加工程序编制工作中较为复杂而又非常重要的环节之一 课题二加工工艺文件的填写 7 工艺卡片内容 1 根据零件图样和各项技术要求 对加工零件进行工艺分析 2 选择定位基准 3 制定零件加工的工艺路线 4 选择各工序所适用的车床 5 选择各工序的刀具 夹具 量具及其他辅助工具 6 确定各工序加工余量 对工艺要求较复杂的零件应绘制工序简图 7 确定切削用量 8 估算时间定额和填写工艺文件 9 对工艺文件进行校对 审批 课题二加工工艺文件的填写 8 数控加工工艺处理的原则和步骤 一般原则 课题二加工工艺文件的填写 一般步骤 1 因地制宜 2 总结经验 3 灵活运用 4 考虑周全 1 图样分析 2 工艺分析 3 工艺准备 4 工艺设计 9 课题三数控车床坐标系的确定 数控机床的坐标轴与运动方向数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系 如图所示 X Y Z直线进给坐标系按右手定则规定 而围绕X Y Z轴旋转的圆周进给坐标轴A B C则按右手螺旋定则判定 机床各坐标轴及其正方向的确定原则是 1 先确定Z轴 以平行于机床主轴的刀具运动坐标为Z轴 若有多根主轴 则可选垂直于工件装夹面的主轴为主要主轴 Z坐标则平行于该主轴轴线 若没有主轴 则规定垂直于工件装夹表面的坐标轴为Z轴 Z轴正方向是使刀具远离工件的方向 如立式铣床 主轴箱的上 下或主轴本身的上 下即可定为Z轴 且是向上为正 若主轴不能上下动作 则工作台的上 下便为Z轴 此时工作台向下运动的方向定为正向 10 课题三数控车床坐标系的确定 11 课题三数控车床坐标系的确定 2 再确定X轴 X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面 在工件旋转的机床 如车床 外圆磨床 上 X轴的运动方向是径向的 与横向导轨平行 刀具离开工件旋转中心的方向是正方向 对于刀具旋转的机床 若Z轴为水平 如卧式铣床 镗床 则沿刀具主轴后端向工件方向看 右手平伸出方向为X轴正向 若Z轴为垂直 如立式铣 镗床 钻床 则从刀具主轴向床身立柱方向看 右手平伸出方向为X轴正向 12 课题三数控车床坐标系的确定 3 最后确定Y轴 在确定了X Z轴的正方向后 即可按右手定则定出Y轴正方向 如图是机床坐标系示例 数控机床坐标系示例 a 卧式车床 b 立式铣床 13 课题三数控车床坐标系的确定 上述坐标轴正方向 均是假定工件不动 刀具相对于工件作进给运动而确定的方向 即刀具运动坐标系 但在实际机床加工时 有很多都是刀具相对不动 而工件相对于刀具移动实现进给运动的情况 此时 应在各轴字母后加上 表示工件运动坐标系 按相对运动关系 工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反 即有 X X Y Y Z Z A A B B C C 14 课题三数控车床坐标系的确定 事实上 不管是刀具运动还是工件运动 在进行编程计算时 一律都是假定工件不动 按刀具相对运动的坐标来编程 机床操作面板上的轴移动按钮所对应的正负运动方向 也应该是和编程用的刀具运动坐标方向相一致 比如 对立式数控铣床而言 按 X轴移动钮或执行程序中 X移动指令 应该是达到假想工件不动 而刀具相对工件往右 X 移动的效果 但由于在X Y平面方向 刀具实际上是不移动的 所以相对于站立不动的人来说 真正产生的动作却是工作台带动工件在往左移动 即 X 运动方向 若按 Z轴移动钮 对工作台不能升降的机床来说 应该就是刀具主轴向上回升 而对工作台能升降而刀具主轴不能上下调节的机床来说 则应该是工作台带动工件向下移动 即刀具相对于工件向上提升 15 课题三数控车床坐标系的确定 此外 如果在基本的直角坐标轴X Y Z之外 还有其他轴线平行于X Y Z 则附加的直角坐标系指定为U V W和P Q R 如图所示 a 卧式镗铣床 b 六轴加工中心 16 课题三数控车床坐标系的确定 机床原点 参考点和工件原点机床原点就是机床坐标系的原点 它是机床上的一个固定的点 由制造厂家确定 机床坐标系是通过回参考点操作来确立的 参考点是确立机床坐标系的参照点 数控车床的机床原点多定在主轴前端面的中心 数控铣床的机床原点多定在进给行程范围的正极限点处 但也有的设置在机床工作台中心 使用前可查阅机床用户手册 17 课题三数控车床坐标系的确定 参考点 或机床原点 是用于对机床工作台 或滑板 与刀具相对运动的测量系统进行定标与控制的点 一般都是设定在各轴正向行程极限点的位置上 该位置是在每个轴上用挡块和限位开关精确地预先调整好的 它相对于机床原点的坐标是一个已知数 一个固定值 每次开机启动后 或当机床因意外断电 紧急制动等原因停机而重新启动时 都应该先让各轴返回参考点 进行一次位置校准 以消除上次运动所带来的位置误差 18 课题三数控车床坐标系的确定 在对零件图形进行编程计算时 必须要建立用于编程的坐标系 其坐标原点即为程序原点 而要把程序应用到机床上 程序原点应该放在工件毛坯的什么位置 其在机床坐标系中的坐标是多少 这些都必须让机床的数控系统知道 这一操作就是对刀 编程坐标系在机床上就表现为工件坐标系 坐标原点就称之为工件原点 工件原点一般按如下原则选取 1 工件原点应选在工件图样的尺寸基准上 这样可以直接用图纸标注的尺寸 作为编程点的坐标值 减少数据换算的工作量 2 能使工件方便地装夹 测量和检验 3 尽量选在尺寸精度 光洁度比较高的工件表面上 这样可以提高工件的加工精度和同一批零件的一致性 4 对于有对称几何形状的零件 工件原点最好选在对称中心点上 19 课题三数控车床坐标系的确定 车床的工件原点一般设在主轴中心线上 多定在工件的左端面或右端面 铣床的工件原点 一般设在工件外轮廓的某一个角上或工件对称中心处 进刀深度方向上的零点 大多取在工件表面 如图1 17所示 对于形状较复杂的工件 有时为编程方便可根据需要通过相应的程序指令随时改变新的工件坐标原点 对于在一个工作台上装夹加工多个工件的情况 在机床功能允许的条件下 可分别设定编程原点独立地编程 再通过工件原点预置的方法在机床上分别设定各自的工件坐标系 对于编程和操作加工采取分开管理机制的生产单位 编程人员只需要将其编程坐标系和程序原点填写在相应的工艺卡片上即可 而操作加工人员则应根据工件装夹情况适当调整程序上建立工件坐标系的程序指令 或采用原点预置的方法调整修改原点预置值 以保证程序原点与工件原点的一致性 20 课题三数控车床坐标系的确定 21 基本概念 数控车床数控系统操作面板 22 键符定义 数控车床数控系统操作面板 23 数控车床数控系统操作面板 坐标切换窗口 上档键 程序切换窗口 退格键 对刀 刀补参数 输入键 信息窗口 替换键 复位键 删除键 分隔符 换行键 插入键 主轴速度倍率开关 进给速度倍率开关 手轮进给旋钮 X Z轴正负方向键 24 数控车床数控系统操作面板 FANUC功能指令 25 数控车床数控系统操作面板 26 数控车床数控系统操作面板 FANUC0系统准备功能 27 数控车床数控系统操作面板 FANUC0系统准备功能 28 数控车床数控系统操作面板 辅助功能 29 数控车床数控系统操作面板 SINUMERIK802D键符定义 功能指令表 30 数控车床数控系统操作面板 31 数控车床数控系统操作面板 32 数控车床数控系统操作面板 33 数控车床数控系统操作面板 34 数控车床数控系统操作面板 35 数控车床数控系统操作面板 36 数控车床数控系统操作面板 37 数控车床数控系统操作面板