数控车床的组成及基本操作 PPT课件

数控车中级培训 数控车介绍与基本操作 一 数控机床概述二 数控车床基本组成与布局三 数控车床控制面板介绍四 基本操作五 数控车床常用刀具 主要内容 一 数控机床概述 1 世界数控系统的发展简史1946年诞生了世界上第一台电子计算机 这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具 六年后 即在1952年 计算机技术应用到了机床上 在美国诞生了第一台数控机床 计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制造业发展的最重大的技术进步 从此 传统机床产生了质的变化 近半个世纪以来 数控机床经历了两个阶段和六代的发展 1 数控 NC 阶段 1952 1970年 1952年第一代 电子管 1959年第二代 晶体管 1965年第三代 小规模集成电路 2 计算机数控 CNC 阶段 1970 现在 1970年第四代一一小型计算机 1974年第五代 微处理器 1990年第六代 基于PC 国外称为PC BASED 数控系统近五十年来经历了两个阶段六代的发展 只是发展到了第五代以后 才从根本上解决了可靠性低 价格极为昂贵 应用很不方便等极为关键的问题 因此 即使在工业发达的国家 数控系统大规模地得到应用和普及 是在七十年代末八十年代初以后的事情 也即数控技术经过了近三十年的发展才走向普及应用的 国外早己改称为计算机数控 即CNC 而我国仍习称数控 NC 所以我们日常讲的 数控 实质上已是指 计算机数控 了 2 我国数控系统的发展史我国从1958年起 由一批科研院所 高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发 由于受到当时国产电子元器件水平低 部门经济等的制约 未能取得较大的发展 在改革开放后 我国数控技术才逐步取得实质性的发展 目前我国的国产数控系统主要为经济型 多采用单片机开发 销量较大的为广州数控 南京华兴数控 成都广泰数控 北京帝特马数控 南京新方达数控 江苏仁和数控等 而我国的高档数控市场的95 仍被国外公司占据 如日本的法拉克 德国的西门子等 二 数控车床的组成与布局1 基本组成 数控车床一般由数控装置 床身 主轴箱 刀架进给系统 尾座 液压系统 冷却系统 润滑系统 排屑器等部分组成 主要由数控介质 机床本体 数控装置及伺服系统组成 如图 2 数控车床的布局数控车床的主轴 尾座等部件相对床身的布局形式与普通车床基本一致 而床身结构和导轨的布局形式则发生了根本变化 这是因为其直接影响数控车床的使用性能及机床的结构和外观所致 另外 数控车床上都设有封闭的防护装置 数控车床的床身结构和导轨有多种形式 主要有水平床身 倾斜床身 水平床身斜滑鞍及立床身等 其布局形式如图所示 a 为平床身 b 为斜床身 c 为平床身斜滑板 d 为立床身立式车床结构布局上的主要特点是主轴竖直布置 一个 A 较大的圆形工作台呈水平布置 供装夹工件用 A 直径B 长度C 角度D 内径 数控车床的结构有机械部分 数控装置 D 驱动系统 辅助装置组成 A 电机B 进给C 主轴D 伺服立式车床用于加工径向尺寸较大 轴向尺寸相对较小 且形状比较 A 的大型和重型零件 如各种盘 轮和壳体类零件 A 复杂B 简单C 单一D 规则CA6140型车床尾座锁紧装置有 C 和位置紧固装置 A 压板锁紧装置B 偏心锁紧装置C 套筒锁紧装置D 螺纹锁紧装置数控车床具有自动 A 功能 根据报警信息可迅速查找机床事故 而普通车床则不具备上述功能 A 报警B 控制C 加工D 定位单柱立式车床加工直径较小 一般不超过 D mm A 700B 1000C 800D 1600单柱立式车床由于工件及工作台的重力由机床 B 或推力轴承承担 大大减小了立柱及主轴轴承的负载 因而能长期保证机床精度 A 主轴B 导轨C 夹具D 附件车床主轴的工作性能有 刚度 热变性 抗震性等A回转精度B硬度C强度D塑性数控车采用 电动机经滑珠杠传带滑板和刀架 以控制刀具实现纵向 Z向 和横向 x向 进给运动 A 交流B 伺服C 异步D 同步数控车床以 轴线方向为Z轴方向 刀具远离工件的方向为Z轴的正方向 A 滑板B 床身C 光杆D 主轴 立式车床在结构布局上的另一个特点是 不仅在立柱上装有 侧 刀架 而且在横梁上还装有立刀架 X 车床主轴的生产类型为单件生产 数控车床结果大为简化 精度和自动化程度大为提高 X 数控车床脱离了普通车床的结果形式 有床身 主轴箱 刀架 冷却 润滑系统等部分组成 X 车床的主运动是车刀的移动 闷车即在车削过程中 背吃刀量较大时造成主轴停转 X 造成主轴间隙过大的原因之一是主轴调整后未锁紧 在切削热的影响下 使主轴轴承松动而造成主轴间隙过大 X 车床的主轴运动是车床的移动 X CA6140车床辅具包括刀架和法兰盘等 X 操作立式车床时 想在低速状态时 应有防护罩 X 车床主轴材料为A2 CA6140型车床尾座位置紧固装置需将尾座固定在床身上 X 车床的主运动是车刀的移动 数控车床在编制加工程序的时候 有直径编程与半径编程法两种方式 控制面板 防静电薄膜标准机床控制面板 NC键盘 包括精简型MDI键盘以及F1 F10十个功能键 显示器 操作台的左上部为7 5寸彩色液晶显示器 分辨率为640X480用于汉字菜单 系统状态 故障报警的显示和加工轨迹的图形仿真 三 数控车床面板介绍 如图 1 软件操作界面 如图 1 图形显示窗口可以根据需要用功能键F9设置窗口的显示内容 2 菜单命令条通过菜单命令条中的功能键F1 F10来完成系统功能的操作 3 运行程序索引自动加工中的程序名和当前程序段行号 4 选定坐标系下的坐标值 坐标系可在机床坐标系 工件坐标系 相对坐标系之间切换 显示值可在指令位置 实际位置 剩余进给 跟踪误差 负载电流 补偿值之间切换 负载电流只对11型伺服有效 5 工件坐标零点 工件坐标系零点在机床坐标系下的坐标 6 倍率修调 主轴修调 当前主轴修调倍率 进给修调 当前进给修调倍率 快速修调 当前快进修调倍率 7 辅助机能自动加工中的M S T代码 8 当前加工程序行当前正在或将要加工的程序段 9 当前加工方式 系统运行状态及当前时间 工作方式 系统工作方式根据机床控制面板上相应按键的状态可在自动运行 单段运行 手动运行 增量运行 回零 急停 复位等之间切换 运行状态 系统工作状态在 运行正常 和 出错 间切换系统时钟 当前系统时间 四 基本操作 1 上电 1 确定NC控制柜门已经关闭 检查机床状态是否正常 2 检查电源电压是否符合要求 接线是否正确 3 急停按钮是否按下 4 打开电器柜侧面的主电源开关 5 按下机床控制面板上的 NC开 NC电源开 按钮 6 检查风扇电机运转是否正常 7 检查面板上的指示灯是否正常接通数控装置电源后HNC 21T自动运行系统软件 此时液晶显示器显示工作方式为 急停 2 复位系统上电进入软件操作界面时 系统的工作方式为 急停 为了控制系统运行 需左旋并拔起操作台右上角的 急停 按钮使系统复位 并接通伺服电源 若系统无报警 则系统复位后 系统的工作方式将变为 手动 或是别的工作方式 3 机床回参考点开机后的首要工作是回机床参考点 1 检查坐标值 保证X Z的坐标值的绝对值均在100以上 若不符合要求 则选择手动操作模式或增量模式下将X Z的机械坐标值移动到符合要求为止以避免回参考点时产生超程 2 在 回参考点 模式下 选中 X 键 将X轴回参考点 回参考点完成后 对应的指示灯将会亮起来 同理将Z轴回参考点 3 机床返回各轴的参考点后停止移动 同时各轴的机床坐标系自动建立4 手轮操作用手遥脉冲发生器可以进行机床微进给 1 将选择波段开关置于X或Z档 2 选择增量方式 3 选择首要倍率 X1 X10 X100 4 旋转手轮 机床将沿所选轴移动5 主轴的转动在手动方式下 可以使用机床操作面板上的按键操作 如图 如图 在自动方式下 通过以下指令进行主轴的控制M03主轴正传M04主轴反转M05主轴停止 6 刀架的转动在手动方式下换刀 在机床操作面板上选择 刀位选择 刀位转换 键控制 在自动方式下换刀 用TXXXX指令进行 0101 0404 换刀 如图 7 关机 1 确保机床上的所有可移动部件均处于停止状态 并停在一个安全的位置 2 按下控制面板上的急停按钮断开伺服电源 3 按下机床控制面板上的 NC关 按钮 4 切断电器柜侧面的主电源开关 五 数控车常用刀具 1 数控车床常用刀具在数控车床上使用的刀具有外圆车刀 钻头 镗刀 切断刀 螺纹加工刀具等 其中以外圆车刀 镗刀 钻头最为常用 常用刀具 切削时切削刃会受到很大的压力和冲击力 因此刀具必须具备足够的 B A 硬度B 强度和韧性C 工艺性D 耐磨性数控车床使用的车刀 镗刀 切断刀 螺纹加工刀具均有焊接式和机夹式之分 除经济型数控车床外 目前已广泛使用机夹式车刀 它主要由刀体 刀 片和刀片压紧系统三部分组成 如图所示 其中刀片普遍使用硬质合金涂层刀片 2 可转位车刀刀片的结构种类 1 杠杆式 2 上压式 3 楔块式 4 螺纹偏心式 5 杠销式 3 刀具选择在实际生产中 数控车刀主要根据数控车床回转刀架的刀具安装尺寸 工件材料 加工类型 加工要求及加工条件从刀具样本中查表确定 其步骤大致如下 1 确定工件材料和加工类型 外圆 孔或螺纹 2 根据粗 精加工要求和加工条件确定刀片的牌号和几何槽形 3 根据刀架尺寸 刀片类型和尺寸选择刀杆 加工蜗杆的刀具主要有 B 车刀 90 车刀 切槽刀 内孔车刀 麻花钻 蜗杆刀等 A 锉B 45 C 刮D 15 加工飞轮刀具有 立式车床用的外圆车刀 B 车刀 切槽刀 内孔车刀等 A 圆弧B 端面C 弯头D 钻头车削矩形螺纹的刀具有 45 车刀 90 车刀 B 矩形螺纹车刀 内孔车刀 麻花钻 中心钻等 A 铣B 切槽C 圆弧D 锉精车时 为了减少 C 与工件的摩擦 保持刃口锋利 应选择较大的后角 A 基面B 前刀面C 后刀面D 主截面主偏角影响刀尖部分的强度与 B 条件 影响切削力的大小 A 加工B 散热C 刀具参数D 几何对刀面对刃磨要求是表面 D 粗燥度小 A 凸起B 光洁C 精度高D 平整 4 刀具安装如前选择好合适的刀片和刀杆后 首先将刀片安装在刀杆上 再将刀杆依次安装到回转刀架上 之后通过刀具干涉图和加工行程图检查刀具安装尺寸 5 注意事项在刀具安装过程中应注意以下问题 1 安装前保证刀杆及刀片定位面清洁 无损伤 2 将刀杆安装在刀架上 保证刀杆方向正确 3 安装刀具时需注意使刀尖等高于主轴的回转中心 通过切削刃选定点并同时在 垂直于基面和切削平面的平面是 C A 基面B 切削平面C 正交平面D 辅助平面麻花钻的两个螺旋槽表面就是 C A 主后刀面B 副后刀面C 前刀面D 切削平面刀具的 B 要符合要求 以保证良好的切削性能 A 几何特性B 几何角度C 几何参数D 尺寸 谢谢 结束 返回 数控装置 主轴箱 a 为平床身 返回 返回 返回 返回 内孔刀 下图 杠杆式 返回 螺纹偏心式 返回 楔块式 返回 上压式 返回 增量方式 选择X或Z档