数控车床的程序编制-part上海行知学院上海宝山业余大学ppt课件

数控技术,主讲教师:石秀丽,上海行知学院上海宝山业余大学上海电视大学宝山分校,数控车床编程Part1数控车削加工工艺,2020/5/14,第3章数控车床的程序编制,数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。,2020/5/14,第3章数控车床的程序编制,Part1数控车削加工工艺Part2数控车床基本指令Part3数控车床循环指令Part4MTS软件车削仿真Part5数控车床基本操作Part6数控车床综合加工实例,数控车精加工请点击播放,2020/5/14,一、数控车削的基本特征与加工范围二、数控车床的种类及特征三、数控车削工件的装夹四、常用车刀的主要类型及刀具材料五、数控车削的对刀六、数控车削的工艺分析,Part1数控车削加工工艺,2020/5/14,1）基本特征数控车削时，工件做回转运动，刀具做直线或曲线运动，刀尖相对工件运动的同时，切除一定的工件材料从而形成相应的工件表面。其中，工件的回转运动为切削主运动，刀具的直线或曲线运动为进给运动。两者共同组成切削成形运动。2）加工范围数控车床主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等综合特点，其加工范围较普通车削广，不仅可以进行车削还可以铣削。,一、数控车削的基本特征与加工范围,2020/5/14,3）典型加工类别,车外圆,车端面,钻孔/铰孔,切槽,切断,车内孔/镗孔,车型面,车螺纹,车锥面,一、数控车削的基本特征与加工范围,2020/5/14,4）主要加工对象,精度要求高的回转体零件,高精度的机床主轴,高速电机主轴,一、数控车削的基本特征与加工范围,2020/5/14,带特殊螺纹的回转体零件,非标丝杠,一、数控车削的基本特征与加工范围,2020/5/14,表面形状复杂的回转体零件,其他形状复杂的零件,一、数控车削的基本特征与加工范围,2020/5/14,二、数控车床的种类及特征,数控车床即装备了数控系统的车床。数控车削中心是在普通数控车床基础上发展起来的一种复合加工机床。除具有一般二轴联动数控车床的各种车削功能外，车削中心的转塔刀架上有能使刀具旋转的动力刀座，主轴具有按轮廓成形要求连续不等速回转运动和进行连续精确分度的C轴功能，并能与X轴或Z轴联动；控制轴除X、Z、C轴之外，还可具有Y轴；可进行端面和圆周上任意部位的钻削、铣削和攻螺纹等加工，还可以实现各种曲面铣削加工。,2020/5/14,1）通用X、Z二轴控制数控车,单刀架,二、数控车床的种类及特征,2020/5/14,2）X、Y、Z、C四轴控制车削中心采用四轴三联动配置，线性轴X/Y/Z及旋转C轴，C轴绕主轴旋转。机床除具备一般的车削功能外，还具备在零件的端面和外圆面上进行铣加工的功能。,刀塔,二、数控车床的种类及特征,2020/5/14,二、数控车床的种类及特征,外圆面与端面上的再加工,2020/5/14,3）X、Y、Z、B、C五轴控制车削中心,二、数控车床的种类及特征,2020/5/14,4)双主轴、双刀塔车削中心,二、数控车床的种类及特征,2020/5/14,双主轴、双刀塔CNC车床结构示意,二、数控车床的种类及特征,4)双主轴、双刀塔车削中心,2020/5/14,Part1,本章目录,刚才观看,加工前半部分,二、数控车床的种类及特征,4)双主轴、双刀塔车削中心-工作过程,2020/5/14,副主轴伸出,Part1,本章目录,刚才观看,二、数控车床的种类及特征,4)双主轴、双刀塔车削中心-工作过程,2020/5/14,副主轴缩回,Part1,本章目录,刚才观看,二、数控车床的种类及特征,4)双主轴、双刀塔车削中心-工作过程,2020/5/14,加工另一部分,Part1,本章目录,刚才观看,二、数控车床的种类及特征,4)双主轴、双刀塔车削中心-工作过程,2020/5/14,5）车铣加工中心,对复杂零件进行高精度的六面完整加工。可以自动进行从第1主轴到第2主轴的工件交接，自动进行第2工序的工件背面加工。具有高性能、高精度的车-铣主轴。对于以前需要通过多台机床分工序加工的复杂形状工件，可一次装夹进行全工序的加工。,二、数控车床的种类及特征,2020/5/14,三、数控车削工件的装夹,常用装夹方式,三爪自定心卡盘装夹,心轴装夹,卡盘和顶尖装夹,专用夹具装夹,2020/5/14,薄壁零件的装夹,薄壁零件容易变形，普通三爪卡盘受力点少，采用开缝套筒或扇形软卡爪，可使工件均匀受力，减小变形。,也可以改变夹紧力的作用点，采用轴向夹紧的方式。,三、数控车削工件的装夹,2020/5/14,四、常用车刀的主要类型及刀具材料,外圆车刀、车槽、车断刀,内圆车刀、镗刀,螺纹车刀,2020/5/14,刀具材料：普通刀具材料超硬刀具材料,四、常用车刀的主要类型及刀具材料,2020/5/14,五、数控车削的对刀,对刀是确定工件在机床上的位置，也即是确定工件坐标系与机床坐标系的相互位置关系。对刀过程一般是从各坐标方向分别进行，它可理解为通过找正刀具与一个在工件坐标系中有确定位置的点(即对刀点)来实现。,1）一般对刀一般对刀是指在机床上使用相对位置检测手动对刀。下面以Z向对刀为例说明对刀方法，见右图。刀具安装后，先移动刀具手动切削工件右端面，再沿X向退刀，将右端面与加工原点距离N输入数控系统，即完成这把刀具Z向对刀过程。手动对刀是基本对刀方法，但它还是没跳出传统车床的“试切-测量-调整”的对刀模式，占用较多的在机床上时间。,2020/5/14,2）机外对刀仪对刀机外对刀的本质是测量出刀具假想刀尖点到刀具台基准之间X及Z方向的距离。利用机外对刀仪可将刀具预先在机床外校对好，以便装上机床后将对刀长度输入相应刀具补偿号即可以使用，如右上图所示。,机外对刀仪对刀,3）自动对刀自动对刀是通过刀尖检测系统实现的，刀尖以设定的速度向接触式传感器接近，当刀尖与传感器接触并发出信号，数控系统立即记下该瞬间的坐标值，自动对刀过程如右下图所示。,自动对刀,五、数控车削的对刀,2020/5/14,六、数控车削的工艺分析,1）分析零件图样分析零件的几何要素：首先从零件图的分析中,了解工件的外形、结构,工件上须加工的部位,及其形状、尺寸精度、和表面粗糙度；了解各加工部位之间的相对位置和尺寸精度；了解工件材料及其它技术要求。从中找出工件经加工后，必须达到的主要加工尺寸和重要位置尺寸精度。分析了解工件的工艺基准：包括其外形尺寸、在工件上的位置、结构及其他部位的相对关系等。对于复杂工件或较难辨工艺基准的零件图，尚需详细分析有关装配图，了解该零件的装配使用要求，找准工件的工艺基准。了解工件的加工数量：不同的加工数量所采用的工艺方案也不同。（外圆面加工、深孔加工）,2020/5/14,2）研究和制定工艺方案研究制定工艺方案的前提是：熟悉本厂机床设备条件，把加工任务指定给最适宜的工种，尽可能发挥机床的加工特长与使用效率。并按照分析上述零件图所了解的加工要求，合理安排加工顺序。3）走刀路线的确定确定走刀路线的一般原则是：保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。缩短走刀路线，减少进退刀时间和其他辅助时间。选择使工件在加工后变形小的路线方便数值计算，减少编程工作量。,六、数控车削的工艺分析,2020/5/14,车圆锥的加工路线分析数控车床上车外圆锥，假设圆锥大径为D，小径为d，锥长为L，车圆锥的加工路线如下图所示。,按图a中的阶梯切削路线，二刀粗车，最后一刀精车；二刀粗车的终刀距S要作精确的计算。,此种加工路线，粗车时，刀具背吃刀量相同，但精车时，背吃刀量不同；同时刀具切削运动的路线最短。,图a,六、数控车削的工艺分析,2020/5/14,按图b的相似斜线切削路线，也需计算粗车时终刀距S，可由相似三角形计算得出。按此种加工路线，刀具切削运动的距离较短，精车时背吃刀量相同。,图b,按图c的斜线加工路线，只需确定每次背吃刀量ap，而不需计算终刀距，编程方便。但在每次切削中背吃刀量是变化的，且刀具切削运动的路线较长。,图c,六、数控车削的工艺分析,2020/5/14,车圆弧的加工路线分析,下图为车圆弧的同心圆弧切削路线。即用不同的半径圆来车削，最后将所需圆弧加工出来。此方法在确定了每次吃刀量aP后，对90圆弧的起点、终点坐标较易确定，数值计算简单，编程方便，常采用。按图b加工时，空行程时间较长。,六、数控车削的工艺分析,2020/5/14,下图为车圆弧的车锥法切