数控车床毕业实习报告.doc

目目 录录 一 实习目的及意义 1 二 实习地点 时间 实习对象 1 三 实习内容 1 1 认识 FANUC 数控车床 CKA6136 1 2 了解数控车床的操作面板 2 2 1 面板按钮说明 3 2 2 车床准 5 2 3 对刀 6 2 4 手动操作 10 2 5 自动加工方式 11 3 数控机床安全操作规程 12 3 1 安全操作基本注意事项 12 3 2 工作过程中的安全注意事项 12 3 3 工作完成后的注意事项 13 4 对 G 代码和 M 代码的理解 13 5 了解数控车削加工工艺 14 5 1 数控车削加工的主要对象 14 5 2 数控车削加工工艺的主要内容 17 5 3 数控车削加工的主要内容 18 5 4 数控车削加工工艺的基本特点 20 6 练习加工简单零件 21 四 实习中发现的问题及解决方法 23 1 车削外圆的常见问题及解决方法 23 2 车削螺纹时常见故障及解决方法 27 五 实习体会 30 1 一 实习目的及意义一 实习目的及意义 毕业实习是我们在完成本专业基础课和专业课的学习之后 综合运用知识的重要实践环节 通过实习 使学生在学完数控技 术等相关理论课程的同时 熟练操作数控机床 熟练数控机床的 日常维护及加工中常见的故障的判断和处理 进一步掌握数控程 序的编程的方法 以便能够系统 完整的掌握数控技术 更快更 好的适应机械专业的发展和需要 二 二 实习地点 时间 实习对象实习地点 时间 实习对象 实习地点 华北科技学院数控车实验室 实习时间 2011 年 3 月 1 日 2011 年 4 月 1 日 实习对象 数控车床加工训练 三 实习内容三 实习内容 在一个月的实习过程中 我们在李老师 王老师的带领下 在数控车实验室进行了有关数控车削各方面知识的研究与探讨 老师针对 CKA6136 车床的结构以及车削的加工工艺给我们做了 详细的讲解 这不仅拓展了我们的专业知识 同时也增强了我们 分析问题的能力 让我们受益匪浅 毕业实习的主要内容包括以 下几个方面 1 认识认识 FANUC 数控车床数控车床 CKA6136 本机床采用卧式车床布局 数控系统控制横 X 纵 Z 两坐标移动 对各种轴类及盘类零件可自动完成内外圆柱面 圆 锥面 端面 切槽 倒角等工序的切削加工 并能车削公制及英 制直螺纹 端面螺纹及锥螺纹 本机床可采用多种数控系统 配 置相应的交流伺服电机作为驱动部件 以脉冲编码器为检测元件 构成半闭环 CNC 系统 床头箱有三种形式可供选择 一种采用 手动床头加上双速电机 可实现 12 档变速 另一种为手动两档 床头箱加上变频电机 第三种为单主轴床头箱 可配变频电机或 伺服主轴电机 实现全无级变速 转速高 适合小型零件的精加 工 提高生产效率 刀架为立式四工位电动刀架和排刀两种形式 如果采用排刀 形式 则需要根据用户工件设计刀夹 节省换刀时间 卡盘为手 动卡盘及液压卡盘两种 尾架也有手动和液压两种 可根据需要 选用床鞍及滑板导轨 采用集中润滑器对滚珠丝杠及导轨结合面 2 进行强制润滑 使进给系统的刚度 摩擦阻尼系数等静动态特性 处于最佳状态 使移动部件能够得到精确微量的移动 有利于提 高机床的定位精度及导轨的使用寿命 对手动床头箱来说 机床 主轴制动是由安装在电机轴端上的刹车装置来实现的 当自动循 环结束后 电机轴端上的制动器磁铁带电产生磁力与刹车盘吸合 实现制动 当制动完成后 制动器松开 主轴可回复运转 本机 床采用整体防护结构 可有效防止切屑及冷却液的飞溅 保证了 操作者的安全 2 了解数控车床的操作面板了解数控车床的操作面板 要想学会操作车床 首先要学会如何使用车床上面的操作面 板如图 2 1 在实习这段时间里 李老师和王老师针对车床的操 作面板给我们进行了详细的讲解 让我们对操作机床有了一定的 了解 操作面板的有关内容如下 图图 2 1 FANUCFANUC 0I0I MATEMATE 大连机床厂车床面板操作大连机床厂车床面板操作 3 2 12 1 面板按钮说明面板按钮说明 按钮名称功能说明 系统启动 启动控制系统 系统停止 关闭控制系统 循环启动 白色按钮 程序运行开始 系统处 于 自动运行 或 MDI 位置时按下有 效 其余模式下使用无 效 循环暂停 红色按钮 程序运行暂停 在程序 运行过程中 按下此按 钮运行暂停 按 循环 启动 恢复运行 复位 系统超程释放 快速按钮 在手动状态下 此按钮 被按下后 系统进入手 动快速状态 手动进给按钮 该按钮用于在手动状态 下控制主轴的进给 进给倍率 调节主轴运行时的进给 速度倍率 手摇快速倍率旋钮 手轮点动模式下按下此 旋钮后 通过选择倍数 来调节手轮步长 X1 X10 X100 分别 代表移动量为 4 0 001mm 0 01mm 0 1mm 手轮 将光标移至此旋钮上后 通过点击鼠标的左键或 右键来转动手轮 编辑 旋钮被打在此状态后 系统进入程序编辑状态 用于直接通过操作面板 输入数控程序和编辑程 序 自动 旋钮被打在此状态后 系统进入自动加工模式 MDI 旋钮被打在此状态后 系统进入 MDI 模式 手动输入并执行指令 手摇 旋钮被打在此状态后 系统进入手摇状态 点 击手轮将实现手轮连续 进给 点击 X 或 Z 轴 进给按钮将实现手动点 动进给 工作方式 JOG 旋钮被打在此状态后 系统手动连续进给状态 回原点模式旋钮 加工前按此按钮进行回 零 手轮轴选择旋钮 手轮模式下 将光标移 至此旋钮上后 通过点 击鼠标的左键或右键来 选择进给轴 5 空运行 此按旋钮被按下后 机 床进入空运行状态 单段 此按旋钮按下后 运行 程序时每次执行一条数 控指令 跳步 此按旋钮按下后 数控 程序中的注释符号 有效 机床锁定 此按旋钮按下后 数控 程序中的注释符号 有效 锁定机床 控制主轴 这些按钮可以控制机床 主轴的正转 反转以及 停止 急停按钮 机床运行中遇到故障时 按下急停按钮 确保安 全 2 22 2 车床准备车床准备 2 2 1 激活车床激活车床 点击 系统启动 按钮 此时车床电机和伺服控制的指示灯 变亮 检查 急停 按钮是否松开至状态 若未松开 点 6 击 急停 按钮 将其松开 2 2 2 车床回参考点车床回参考点 检查操作面板上回原点模式选择旋钮是否被按下 若按下则 已进入回原点模式 否则将其转入回原点模式 在回原点模式下 先将 X 轴回原点 点击操作面板上的 X 轴 正方向 按钮 此时 X 轴将回原点 X 轴回原点灯变亮 CRT 上的 X 坐标变为 600 00 同样 再点击 Z 轴正方向 按钮 Z 轴将回原点 Z 轴回原点灯变亮 此时 CRT 界面如图 2 2 所示 图图 2 2 2 32 3 对刀对刀 数控程序一般按工件坐标系编程 对刀的过程就是建立工件 坐标系与机床坐标系之间关系的过程 下面具体说明车床对刀的 方法 其中将工件右端面中心点设为工件坐标系原点 将工件上 其它点设为工件坐标系原点的方法与对刀方法类似 7 2 3 1 试切法设置试切法设置 G54 G59 测量工件原点 直接输入工件坐标系 G54 G59 1 切削外径 将控制面板上的模式选择旋钮指向 JOG 机床 进入手动操作模式 点击控制面板上的 使机床在 X 轴 方向移动 同样使机床在 Z 轴方向移动 通过手动方式将 机床移到如图 2 3 所示的大致位置 图图 2 3 操作机床 使主轴转动起来 再点击 Z 轴方向选择 按钮 或者 用所选刀具来试切工件外圆 如图 2 4 所示 然后按按钮 X 方向保持不动 刀具退出 2 测量切削位置的直径 使主轴停止转动 点击菜单 测量 坐 标测量 如图 2 7 所示 点击试切外圆时所切线段 选中的线段 由红色变为黄色 记下下面对话框中对应的 X 的值 3 按下控制箱键盘上的 键 4 把光标定位在需要设定的坐标系上 5 光标移到 X 6 输入直径值 8 7 按菜单软键 测量 通过软键 操作 进入此菜单 8 切削端面 使主轴转动 将刀具移至如图 2 5 的位置 点击 控制面板上的按钮 切削工件端面 如图 2 6 所示 然后 按按钮 Z 方向保持不动 刀具退出 9 使主轴停止转动 10 把光标定位在需要设定的坐标系上 11 在 MDI 键盘面板上按下需要设定的轴 Z 键 12 输入工件坐标系原点的距离 注意距离有正负号 13 按菜单软键 测量 自动计算出坐标值填入 图图 2 4图图 2 5 图图 2 6 9 图图 2 7 图图 2 8 2 3 2 测量 输入刀具偏移量测量 输入刀具偏移量 使用这个方法对刀 在程序中直接使用机床坐标系原点作为 工件坐标系原点 用所选刀具试切工件外圆 操作机床使主轴停 止转动 点击菜单 测量 坐标测量 得到试切后的工件直径 记为 保持 X 轴方向不动 刀具退出 点击 MDI 键盘上的 键 进入形状补偿参数设定界面 将光标移到相应的位置 输入 X 按菜单软键 测量 如图 2 9 输入 试切工件端面 读出端面在工件坐标系中 Z 的坐标值 记为 此处以工件端 面中心点为工件坐标系原点 则 为 0 保持 Z 轴方向不动 刀具退出 进入形状补偿参数设定界面 将光标移到相应的位置 输入 Z 按 测量 软键 如图 2 9 输入到指定区域 这样就 完成了第一把刀的对刀过程 其他刀具可以用靠近法对刀 也可 以用试切法对刀 10 图图 2 10 2 42 4 手动操作手动操作 2 4 1 手动手动 连续方式连续方式 将控制面板上的模式选择旋钮指向 JOG 机床进入手动 模式 分别点击 键 控制机床的移 动方向 操作机床 控制主轴的转动和停止 注 刀具切削零件时 主轴需转动 加工过程中刀具与零件发生 非正常碰撞后 非正常碰撞包括车刀的刀柄与零件发生碰撞 铣 刀与夹具发生碰撞等 系统弹出警告对话框 同时主轴自动停 止转动 按下复位键后 调整到适当位置 继续加工时需再次使 主轴重新转动 2 4 2 手动脉冲方式手动脉冲方式 在手摇或在对刀 需精确调节机床时 可用手动脉冲方式调 节机床 将控制面板上的模式选择旋钮指向 手摇 机床进入 手动脉冲模式 鼠标对准 轴选择 旋钮 点击左键或右 键 选择坐标轴 鼠标对准 手轮进给速度 旋钮 点击左键或右键 选择合适的脉冲当量 鼠标 对准手轮 点击左键或右键 精确控制机床的移动 图图 2 9 11 2 52 5 自动加工方式自动加工方式 2 5 1 自动自动 连续方式连续方式 1 自动加工流程 自动加工流程 检查机床是否回零 若未回零 先将机床回零 导入数控程 序或自行编写一段程序 将控制面板上的模式选择旋钮指向 自 动 系统进入自动运行模式 点击操作面板上的 循环启动 按钮 程序开始执行 2 中断运行 中断运行 数控程序在运行过程中可根据需要暂停 急停和重新运行 数控程序在运行时 按 进给保持 按钮 程序停止执行 再点 击 循环启动 按钮 程序从暂停位置开始执行 数控程序在运 行时 按下 急停 按钮 数控程序中断运行 继续运行 时 先将急停按钮松开 再按 循环启动 按钮 余下的数控程 序从中断行开始作为一个独立的程序执行 2 5 2 自动自动 单段方式单段方式 检查机床是否机床回零 若未回零 先将机床回零 再导入 数控程序或自行编写一段程序 将控制面板上的模式选择旋钮指 向 自动 系统进入自动运行模式 点击操作面板上的 单段 旋钮 点击操作面板上的 循环启动 按钮 程序开始执行 注 自动 单段方式执行每一行程序均需点击一次 循环启动 按钮 注 点击 跳选 旋钮 则程序运行时跳过符号 有效 该 行成为注释行 不执行 可以通过 进给倍率 旋钮来调节主轴移动的速度 按键可将程序重置 2 5 3 检查运行轨迹检查运行轨迹 NC 程序导入后 可检查运行轨迹 将控制面板上的模式选择旋 钮指向 自动 系统进入自动运行模式 点击 MDI 键盘上的 12 按钮 点击数字 字母键 输入 Ox x 为所需要检查运行 轨迹的数控程序号 按开始搜索 找到后 程序显示在 CRT 界面上 点击按钮 进入检查运行轨迹模式 点击操 作面板上的 执行 按钮 即可观察数控程序的运行轨迹 此时 也可通过 视图 菜单中的动态旋转 动态放缩 动态平移等方 式对三维运行轨迹进行全方位的动态观察 3 数控机床安全操作规程数控机床安全操作规程 3 1 安全操作基本注意事项安全操作基本注意事项 1 工作时穿好工作服 女生操作机床必须戴好帽子 袖 口衣服穿戴整齐 不允许戴手套操作机床 2 一台机床只能一个人操作 3 未经指导老师同意不得私自开机 4 请勿更改 CNC 系统参数或进行任何参数设定 5 使用的刀具应与机床允许的规格相符 有严重破损的 刀具要及时更换 6 加工前要认真检查机床是否符合要求 认真检查刀具 是否锁紧及工件固定是否牢靠 要空运行核对程序并检查刀 具设定是否正确 3 2 工作过程中的安全注意事项工作过程中的安全注意事项 1 安装好工件时 务必把卡盘扳手取下 防止意外发生 2 调整刀具时所用的工具不要遗忘在机床内 3 刀具安装好后应进行一 二次试切削 4 不能接触旋转中的主轴或刀具 测量工件 清理机器或 设备时 请先将机器停止运转 5 机床运转中 操作者不得离开岗位 机床发现异常现象 立即停车 6 加工中发生问题时 请按重置键 RESET 使系统复位 7 加工过程中 如出现异常危急情况 一定按下 急停 按钮 以确保人身和设备的安全 8 手动换刀时 刀架距离工件要有足够的转位距离 避免发 生碰撞 13 9 机床开动前 必须关好机床防护门 3 3 工作完成后的注意事项工作完成后的注意事项 1 清除切屑 擦拭机床 使机床与环境保持清洁状态 2 依次关掉机床操作面板上的电源和总电源 3 每天都要打扫数控车实验室 保持实验室干净整齐 4 对对 G 代码和代码和 M 代码的理解代码的理解 G 功能字 FANUC 系统SIEMENS 系统 G00 快速移动点定位快速移动点定位 G01 直线插补直线插补 G02 顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补 G03 逆时针圆弧插补逆时针圆弧插补 G04 暂停暂停 G05 通过中间点圆弧插 补 G17 XY 平面选择XY 平面选择 G18 ZX 平面选择ZX 平面选择 G19 YZ 平面选择YZ 平面选择 G32 螺纹切削 G33 恒螺距螺纹切削 G40 刀具补偿注销刀具补偿注销 G41 刀具补偿 左刀具补偿 左 G42 刀具补偿 右刀具补偿 右 G43 刀具长度补偿 正 G44 刀具长度补偿 负 G49 刀具长度补偿注 销 G50 主轴最高转速限 制 G54 G 59 加工坐标系设定零点偏置 G65 用户宏指令 G70 精加工循环英制 G71 外圆粗切循环米制 G72 端面粗切循环 G73 封闭切削循环 G74 深孔钻循环 G75 外径切槽循环 14 G76 复合螺纹切削循 环 G80 撤销固定循环撤销固定循环 G81 定点钻孔循环固定循环 G90 绝对值编程绝对尺寸 G91 增量值编程增量尺寸 G92 螺纹切削循环主轴转速极限 G94 每分钟进给量直线进给率 G95 每转进给量旋转进给率 G96 恒线速控制恒线速度 G97 恒线速取消注销 G96 G98 返回起始平面 G99 返回 R 平面 5 了解数控车削加工工艺了解数控车削加工工艺 5 1 数控车削加工的主要对象数控车削加工的主要对象 数控车削是数控加工中用得最多的加工方法之一 它可以进 行内外圆柱面 圆锥面 成形面 螺纹和端面等的切削加工 由 于数控车床具有加工精度高 具有直线和圆弧插补功能以及在加 工过程中能自动变速等特点 因此其加工范围比普通车床广泛得 M 功能字 含 义 M00 程序停止 M01 计划停止 M02 程序停止 M03 主轴顺时针旋 转 M04 主轴逆时针旋 转 M05 主轴旋转停止 M06 换刀 M07 2 号冷却液开 M08 1 号冷却液开 M09 冷却液关 M30 程序停止并返回 开始处 M98 调用子程序 M99 返回子程序 15 多 凡是能在数控车床上装夹的回转体零件都能在数控车床上加 工 与普通车床相比 数控车床比较适合车削具有以下要求和特 点的回转体零件 1 1 精度要求高的回转体零件 精度要求高的回转体零件 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 由于数控车床刚性好 制造 和对刀精度高 并能方便 精确地进行人工补偿和自动补偿 所 以能加工尺寸精度要求较高的回转体零件 有些场合能达到以车 代磨的效果 另外 由于数控车床的运动是通过高精度插补运算 和伺服驱动来实现 所以它能加工直线度 圆度 圆柱度等形状 精度要求高的零件 由于数控车床一次装夹能完成加工的内容较 多 所以它能有效提高零件的位置精度 并且加工质量稳定 数 控车床具有恒线速度切削功能 所以它不仅能加工出表面粗糙 度小而均匀的零件 而且还适合车削各部位表面粗糙度要求不 同的零件 一般数控车床的加工精度可达 0 001 mm 表面粗 糙度 Ra 可达 0 16 m 精密数控车床可达 0 02 m 2 2 表面粗糙度值小的回转体零件 表面粗糙度值小的回转体零件 数控车床具有恒线速切削功能 能加工出表面粗糙度值小而 均匀的零件 困为在材质 精车余量和刀具已定的情况下 表面 粗糙度取决于进给量和切削速度 切削速度变化 致使车削后的 表面粗糙度不一致 使用数控车床的恒线切削功能 就可选用最 佳线速度来切削锥面 球面和端面等 使车削后的表面粗糙度值 即小又一致 3 3 表面轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件 表面轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件 由于数控车床具有直线和圆弧插补功能 部分数控车床还 16 有某些非圆弧曲线插补功 能 所以它可以车削由任意直线和 各类平面曲线组成的形状复杂的回转体零件 包括通过拟合计 算处理后的 不能用方程式描述的列表曲线 如图 5 1 所示的 壳体零件封闭内腔的成型面 在普通车床上不仅难以加工 并且难以检测 采用数控车床加工时 其车刀刀尖运动轨迹由 加工程序控制 可以方便地解决加工问题 图 5 1 成型内腔零件示意图 4 4 带带特特殊殊螺螺纹纹的的回回转转体体零零件件 数控车床具有加工各类螺纹的功能 包括任何等导程的直 锥和端面螺纹 增导程 减导程以及要求等导程与变导程之间平 滑过渡的螺纹 通常在主轴箱内安装有脉冲编码器 主轴的运动 通过同步带 1 1 地传到脉冲编码器 采用伺服电动机驱动主轴 旋转 当主轴旋转时 脉冲编码器便发出检测脉冲信号给数控系 统 使主轴电动机的旋转与刀架的切削进给保持同步关系 即实 现加工螺纹时主轴转一转 刀架 Z 向移动工件一个导程的运动 关系 而且车削出来的螺纹精度高 表面粗糙度值小 5 超精密 超低表面粗糙度的零件 超精密 超低表面粗糙度的零件 超精密车削零件的材质以前主要是金属 现在已经扩大到塑 17 料和陶瓷 磁盘 录像机磁头 激光打印机的多面反射体 复印 机的回转鼓 照相机等光学设备的透镜等零件的机械模具 以及 隐形眼镜等 均要求超高精度和超低表面粗糙度值 这些零件也 适合在高精度 高性能的数控车床上加工 超精密加工的轮廓精 度可达到 0 01 m 表面粗糙度值可达 Ra0 02 m 6 6 淬淬硬硬工工件件的的加加工工 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 因此 可以 用陶瓷车刀在数控车床上对淬硬后的零件进行车削加工 以车 代磨 提高加工效率 5 2 数控车削加工工艺的主要内容数控车削加工工艺的主要内容 数控车削加工工艺主要包括以下几个方面 1 选择适合在数控车床上进行加工的零件 并确定加工的工 序内容 2 分析被加工零件的加工部位形状 明确加工内容与加工技 术要求 在此基础上确定零件的加工方案 制定零件数控加工的 工艺路线 如划分工序 安排加工顺序 处理与普通加工工序的 衔接等 3 计数控加工工序 如选择零件的定位基准 装夹方案的确 定 工步的划分 刀具选择和确定切削用量等 4 数控加工中运行轨迹各节点的计算 5 调整数控加工程序 如对刀点和换刀点的选择 加工路线 的确定 刀具的补偿等 6 合理分配数控加工中的容差 加工过程中或加工后实际尺 18 寸和原图纸尺寸允许一定范围内的偏差 7 处理数控车床上的部分工艺指令 5 3 数控车削加工的主要内容数控车削加工的主要内容 根据数控车床的工艺特点 数控车削 加工主要有以下加工内容 1 1 车削外圆 车削外圆 车削外圆是最常见 最基本的车削方法 工件外圆一般由 圆柱面 圆锥面 圆弧面及回 转槽等基本面组成 图5 2所示 为使用各种不同的车刀车削中小型零件外圆 包括车外回转槽 的方法 其中右偏刀主要用于从左向右进给 车削右边有直角 轴肩的外圆以及左偏刀无法车削的外圆 如图 5 2 c 所示 a b c d e 图 5 2 车削外圆示意图 a 45 车刀车削外圆 b 90 正偏刀车削外圆 c 反偏刀 车削外圆 d 加工工件内部的外圆柱面 e 加工外沟槽 锥面车削 可以分别视为内圆 外圆切削的一种特殊形式 锥面可分为内锥面和外锥面 在普通车床上加工锥面的方法有 小滑板转位法 尾座偏移法 靠模法和宽刀法等 而在数控车 床上车削圆锥 则完全和车削其他外圆一样 不必像普通车床 那么麻烦 车削圆弧面时 则更能显示数控车床的优越性 2 2 车削内孔 车削内孔 19 车削内孔是指用车削方法扩大工件的孔或加工空心工件的 内表面 是常用的车削加工方法之一 常见的车孔方法如图 5 3所示 在车削盲孔和台阶孔时 车刀要先纵向进给 当 车到 孔的根部时再横向进给车端面或台阶端面 如图 5 3 b c 所示 a b c d 图 5 3 车削内孔示意图 a 车削通孔 b 车削盲孔 c 车削台阶孔 d 车削内沟槽 3 3 车削端面 车削端面 车削端面包括台阶端面的车削 常见的方法如图 5 4所示 图5 4 a 是使用45 偏刀车削端面 可采用较大背吃刀量 切 削顺利 表面光洁 而且大 小端面均可车削 图5 4 b 是使 用90 左偏刀从外向工件中心进给车削端面 适用于加工尺寸 较小的端面或一般的台阶端面 图5 4 c 是使用90 左偏刀从 工件中心向外进给车削端面 适用于加工工件中心带孔的端面或 一般的台阶端面 图5 4 d 是使用右偏刀车削端面 刀头强度 较高 适宜车削较大端面 尤其是铸件 锻件的大端面 20 a b c d 图 5 4 车削端面示意图 a 45 车刀车削端面 b 左偏刀车削端面 由外向中心进刀 c 左偏刀车削外圆 由中心向外进刀 d 右偏刀车削端面 4 4 车削螺纹 车削螺纹 车削螺纹是数控车床的特点之一 在普通车床上一般只能 加工少量的等螺距螺纹 而在数控车床上 只要通过调整螺纹 加工程序 指出螺纹终点坐标值及螺纹导程 即可车削各种不同 螺距的圆柱螺纹 锥螺纹或端面螺纹等 螺纹的车削可以通过单 刀切削的方式进行 也可进行循环切削 5 4数控车削加工工艺的基本特点数控车削加工工艺的基本特点 数控车削加工工艺与普通车床加工工艺基本相同 在设计数 控加工工艺时 首先要遵循普通车床加工工艺的基本原则与方法 同时还需考虑数控加工本身的特点和零件编程的要求 数控车削 加工工艺的特点如下 1 工艺内容具体明确 数控车削加工前 许多具体的工艺问题 如加工过程中工序 与工步的划分 各工序的加工内容 刀具的几何形状 走刀路线 切削用量以及加工顺序等 在进行数控工艺设计时必须认真考虑 做出正确的选择并写入数控加工程序 21 2 工艺设计准确严密 数控车削加工按照事先编制好的加工程序自动进行加工 不 能像普通车削那样加工 可以根据加工过程出现的问题 由操作 者灵活地进行调整 因此 在进行数控加工工艺设计时 必须全 面仔细考虑加工过程中每一个细节 在对零件图样进行数学处理 计算和编程时 都要做到准确无误 以便使加工能顺利进行 在 实际工作中 一个小的错误都可能酿成重大事故 3 加工工序相对集中 工件在一次装夹中可以完成多个表面的加工 可保证被加工 表面之间的位置精度 减少了加工设备 缩短了生产周期 有助 于提高劳动生产率 6 练习加工简单零件练习加工简单零件 1 数控车削加工的零件图如 数控车削加工的零件图如 6 1 图图 6 1 22 2 加工程序 加工程序 A 车外圆的程序如下 车外圆的程序如下 O0001 T0101 M03S800F0 1 G54G00X35 0 Z5 0 G73U12 0W0R10 G73P10Q20U0 5W0 2F0 5 N10G01X0 0 Z0 0 G03X10 0Z 5 0R5 0 G01X14 0 X15 8Z 6 0 Z 24 0 X18 0 X20 0Z 25 0 Z 29 0 G02X20 0Z 44 0R10 0 G01X24 0Z 54 0 Z 60 05 N20G00X35 0 G70P10Q20S1000F0 1 G00X50 0 Z200 0 M30 B 切槽的程序如下 切槽的程序如下 O0002 T0202 M03S400F0 1 G55G00X35 0 Z2 0 G01X25 0 Z 24 0 X10 0 23 X18 0 Z 18 0 X14 0Z 19 0 X25 0 G00Z200 0 M30 C 车螺纹的程序如下 车螺纹的程序如下 O0003 T0303 M03S500F0 1 G56G00X18 0Z5 0 G76P080060Q150R0 1 G76X13 4Z 22 0R0P1300Q180F2 G00X50 0 Z200 0 M30 3 模拟轨迹 图 模拟轨迹 图 6 2 及加工后的零件图 图 及加工后的零件图 图 6 3 四 实习中遇到的问题及解决方法四 实习中遇到的问题及解决方法 1 车削外圆的常见问题及解决方法车削外圆的常见问题及解决方法 在机械制造业中 在卧式数控车床 如 CKA6136 上车削外圆 是最基本 最普通的一种加工形式 无论是手动操作或自动进给 方法 必须严格保持加工零件与车刀之间的运动关系 主轴每转一 转 刀具应均匀移动给一个进给量 主轴带着工件一起转动 主轴 图图 6 2 走刀轨迹模拟图走刀轨迹模拟图图图 6 3 加工后的零件示意图加工后的零件示意图 24 的运动经挂轮传递给进给箱 经过进给箱变速后 主要为获得所需 的进给量 传递给光杠 并由光杠和溜板箱中齿轮装置传递给齿条 带动大拖板作给予一定进给量的均匀直线运动 使刀架上的刀具 与加工工件作相对匀速切削运动 使加工零件获得一定的尺寸公 差要求 型位公差要求和表面粗糙度的要求 在实际操作中 由于 各种原因可能使主轴到刀具之间 刀具与加工工件表面切削状态 等环节出现问题 引起车削外圆发生故障 影响产品的质量 影响正 常的生产 1 出现波纹 出现波纹 工件表面有时出现波纹 主要是由于振动引起的 在车削中出 现振动有以下几种原因 A 工件空心或伸出太长 解决方法 安装工件要牢固 加工空心零件不能伸出过长 车刀 要刃磨锋利 这样可避免工件表面出现波纹 B 刀架松动 解决方法 检查刀架是否锁紧 检查清除刀架底接触面的铁屑 增强刀架的锁紧力 C 车刀伸出过长或刀刃已用钝 解决方法 车刀伸出长度不宜过长 刀刃用钝 要将刀具刃磨 出合理角度 刃磨好车刀的前角 后角 主偏角 副偏角 刃倾 角 前角 增大前角可以减少切削变形和切削力 使切削轻快 提 高加工精度和降低表面粗糙度 工件材料的强度 硬度高 前角 应选小一些 工件材料的强度硬度低前角应大一些 一般硬质合 金刀具前角为 15 20 为宜 后角 要求切削刃强固 应取较小的后角 精加工时应取较大 的后角 例如 加工 45 钢粗车时取后角 5 7 精车时取 6 8 主偏角和副偏角主偏角和副偏角 25 1 影响切削加工残留面积高度 从这一点看 减小主偏角和 副偏角 可以降低表面粗糙度 特别是副偏角对加工表面粗糙度的 影响更大 2 主偏角和副偏角决定了刀尖角 故直接影响刀尖强度和散 热体积 3 影响三个切削分力的大小和比例关系 增大主偏角可以 减小主切削力 同时 可使径向力减小 轴向力增大 4 主偏角影响断屑效果和排屑方向 增大主偏角能使切屑 变窄面厚 容易折断 主偏角选择原则主偏角选择原则 1 工艺系统刚性好时 减小主偏角可提高刀具耐用度 刚性不 足 如车细长轴 时 应取较大的主偏角 甚至主偏角等于 90 以减 小径向力 减小振动 2 加工很硬的材料 如冷硬铸铁和淬火钢时 为了减少单位切 削刃上的负荷 改善刀头散热条件提高刀具耐用度 应取较小的主 偏角 3 需要从中间切入的 以及仿形加工的车刀 应增大主偏角和 副偏角 有时 由于工件形状的限制 例如车阶梯轴 则需用主偏角 90 的偏刀 4 单件小批生产 希望一 二把刀具加工出工件上所有的表 面 则选取通用较好的 45 车刀或 90 偏刀 副偏角的选择原则副偏角的选择原则 1 副偏角变化的幅度一般不太大 在不引起振动的情况下 可 选取较小的数值 对于外圆车刀可取副偏角 6 10 2 精加工车刀的副偏角应取得更小一些 必要时 可磨出一 段副偏角等于 0 的修光刃 修光刃的长度应略大于进给量 1 2 1 5 倍 3 加工高强度高硬度材料或断续切削时 应取较小的副偏角 4 6 以提高刀尖强度 26 刃倾角的选择原则刃倾角的选择原则 1 加工一般钢料和灰铸铁 粗车时取刃倾角 0 5 精车时 取刃倾角 0 5 有冲击负荷时取刃倾角 5 15 冲击性特别大 的 甚至取刃倾角 30 45 2 车削淬火钢 可取刃倾角 5 12 车削铜 铝时 可取刃 倾角 5 10 3 当工艺系统刚性不足时 尽量不用负值刃倾角 以免径向力 过大面产生振动 4 微量精车外圆和精车内孔时 采用大刃倾角 45 75 2 车削工件时大时小车削工件时大时小 车削工件时大时小的原因 A 工件装夹松动 B 车刀磨损 车刀用钝 刀刃上出现缺口 C 车削长轴时 顶尖松紧不适 顶尖磨损 跟刀架 中心架的支 撑爪磨损或松紧调整不当 解决方法 停车检查工件的装夹是否牢固 车具磨损 用钝 必 须卸下车刀 重新在砂轮上刃磨或更换新刀 顶尖调整松紧 顶尖磨 损更新 跟刀架中心架支撑爪的松紧要调整适宜 注意润滑和冷却 减少磨损 3 出现表面拉毛表面粗糙度低劣出现表面拉毛表面粗糙度低劣 车削外圆时出现表面拉毛表面粗糙度低劣现象 产生的原因如 下 A 车削时 切削用量配合使用不当 工件转速 背吃刀量 进给 量 B 车具刀刃在不合理的车削过程中产生切削力过大发热 强 度 硬度发生变化 车刀产生损坏或不锋利 在不当的切削用量 下车削零件尤其在精车时 通常为最后一刀 工件表面粗糙留有明 显刀痕 达不到表面粗糙度的要求 C 表面出现拉毛现象 主要原因 刀刃不锋利 排屑不畅 铁 27 屑排出成丝状或带状 缠绕工件表面 造成工件表面被带状铁屑严 重拉毛影响零件的质量 4 车削外圆小结车削外圆小结 总之 车削外圆时产生的故障形式多种多样 既有设备原因也 有工件材质问题 刀具问题 以及操作者等原因 在排除故障时要具 体情况具体分析 通过各种分析和诊断找出具体影响因素 采取 有效的解决方法 最主要的归纳以下几点 A 认真 负责 保养调整机床 使机床达到一定的完好状态 精 度 B 正确理解切削基本原理 合理掌握运用切削用量 C 工件的装夹牢固 采用辅助手段使工件切削时减少工件的 几何变形 D 正确的使用各种牌号刀具 刃磨合理角度的刀具 使刀具在 切削过程中 排屑流畅 E 注意正确使用冷却液和润滑液 延长刀具使用寿命 提高生 产率 2 车削螺纹时常见故障及解决方法车削螺纹时常见故障及解决方法 螺纹是在圆柱工件表面上 沿着螺旋线所形成的 具有相同 剖面的连续凸起和沟槽 在机械制造业中 带螺纹的零件应用得 十分广泛 用车削的方法加工螺纹 是目前常用的加工方法 在 卧式车床 如 CKA6136 上能车削米制 英寸制 模数和径节制 四种标准螺纹 无论车削哪一种螺纹 车床主轴与刀具之间必须 保持 严格的运动关系 即主轴每转一转 即工件转一转 刀具 应均匀地移动一个 工件的 导程的距离 它们的运动关系是这样 保证的 主轴带着工件一起转动 主轴的运动经挂轮传到进给箱 由进给箱经变速后 主要是为了获得各种螺距 再传给丝杠 由丝 杠和溜板箱上的开合螺母配合带动刀架作直线移动 这样工件的 转