数控工艺与编程车项目一课件.ppt

1、学习情境一：建立工件坐标系,一、情境描述,图1-1 卡盘、工件、刀具位置关系图,数控车床上加工工件，必须要知道工件的形状、尺寸，因此需要建立工件坐标系来对工件进行数控编程。另外，还要知道工件在机床中的位置，因此要确定工件坐标系和机床坐标系之间的关系，这样才能正确加工零件，这种关系通过对刀操作来确立。,二、理论学习,1. 数控车床坐标系的确定原则 刀具相对于静止工件运动； X、Y、Z坐标轴由右手笛卡尔直角坐标系决定，见图所示。, 坐标轴的确定：Z轴是平行于主轴轴线的坐标轴；X轴在与 Z轴垂直的平面内，即平行于工件的装夹平面。 增大刀具与工件距离的方向为各坐标轴的正方向，图1.3所示为数控车床的坐

2、标系,2. 数控车床加工中的几个坐标系, 机床坐标系 机床坐标系是机床上固有的坐标系，机床坐标系的原点也称为机床原点或机床零点，是一个固定的点。 机床坐标系是为了确定机床的运动方向和移动距离的，数控车床的机床原点一般设在卡盘前端面或卡盘后端面的中心，如图所示。, 工件坐标系 工件坐标系是编程人员在编程时使用的。编程人员以工件图纸上的某一固定点为原点而建立的坐标系称为工件坐标系，也称为编程坐标系，如图所示。 局部坐标系 在工件坐标系中编程时，在工件坐标系内设有子坐标系，这样比较有利于编程，这个子坐标系称为局部坐标系,3. 数控车床对刀,刀位点 它代表刀具的基准点，一般是刀具上的一点。 常用刀具的

3、刀位点规定：立铣刀、端铣刀的刀位点是刀具轴线与刀具底面的交点；球头铣刀刀位点为球心；镗刀、车刀刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心；钻头是钻尖或钻头底面中心。,对刀点和对刀 用来确定刀具与工件的相对位置关系的点，是确定工件坐标系与机床坐标系的相互位置关系的点。零件加工前需要进行对刀操作，对刀的目的就是将刀具的刀位点置于对刀点上，以确定工件坐标系原点在机床坐标系中的位置。只有通过对刀在机床坐标系中建立合适的工件坐标系，才能实现零件的正确加工。,换刀点 是指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。数控车床上当确定了工件坐标系后，换刀点可以是某一固定点， 也可以是相对工件原点任意的一点。 换刀点应设在工件或夹具

4、的外部，以刀架转位时不碰工件及其它部位为准。,换刀路线,根据刀具加工工件部位的不同，退刀路线的确定方式也不同。 斜线退刀方式 斜线退刀方式路线最短，适用于加工外圆表面的偏刀退刀， 径轴向退刀方式 刀具先径向垂直退刀，到达指定位置后再轴向退刀，切槽采用此种 退刀方式。, 轴径向退刀方式 该退刀方式的顺序与径轴向退刀方式相反，。镗孔采用此种退刀方式。 另外，还可用G00指令编制退刀路线，应考虑安全和退刀路线最短的原则。,三、数控仿真和实操加工,(一)数控仿真软件的学习,FANUC 0I车床标准面板,（二）安全生产与机床的维护、保养,1. 机床加工前注意事项 （1）机床通电后，检查各开关、按钮和键是

5、否正常、灵活，机床有无异常现象。 （2）检查电压、油压、气压是否正常，有手动润滑的部位先要进行手动润滑。 （3）各坐标轴手动回零（机床原点）。若某轴在回零点位置前已处在零点位置，必须先将该轴移开原点一段距离，再进行手动回零点。 (4）在进行工作台回转交换时，台面上、护罩上、导轨上不得有异物。 (5）为了使机床达到热平衡状态，必须使机床空运转15min以上。 （6）NC程序输入完毕后，应认真校对，确保无误，其中包括代码、指令、地址、数值、正负号、小数点及语法的查对。 （7）按工艺规程安装、校准好夹具。 （8）正确测量和计算工作坐标系，并对所得结果进行验证和验算。 （9）将工件零点输入到偏置页面，

6、并对坐标、坐标值、正负号及小数点进行认真核对。 （10）未装工件前，程序要进行空运行，看程序能否顺利执行，刀具长度选取和夹具安装是否合理，有无超程现象。 （11）刀具补偿值（刀长、半径）输入偏置页面后，要对刀具补偿号、补偿值、正负号、小数点进行认真核对。 （12）装夹工件时，注意螺钉压板是否妨碍刀具运动，检查零件毛坯和尺寸是否有超常现象。 （13）检查各刀头的安装方向及刀具旋转方向是否符合程序要求。 (14）查看各刀杆前后部位的形状和尺寸是否符合加工工艺要求，是否碰撞工件与夹具。 （15）镗刀头尾部露出刀杆直径部分，必须小于刀尖露出刀杆直径部分。,2. 加工中注意事项 （1）无论是首次上机床加

7、工的零件，还是周期性重复上机床加工的零件，都必须按照图样工艺、程序和刀具调整卡，进行逐把刀逐段程序的试切。 （2）单段试切时，快速倍率开关必须置于较低档。 （3）每把刀首次使用时，必须先验证它的实际长度与所给补偿值是否相等。 （4）在程序运行中，要重点观察数控系统上的几种显示： 坐标显示。可了解目前刀具运动点在机床坐标系及工作坐标系中的位置，了解这一程序段的运动量，还剩余多少运动量等。 寄存器和缓冲寄存器显示。可看出正在执行程序各状态指令和下一程序段的内容。 主程序和子程序。可了解正在执行程序段的具体内容。 （5）试切进刀时，在刀具运行至工件表面3050mm处，必须在进给保持下，验证Z轴剩余坐

8、标值和X，Y轴坐标值与图样是否一致。 （6）对一些有试刀要求的刀具，采用“渐进”的方法。如镗孔，可先试镗一小段长度，检验合格后，再镗刀整个长度。使用刀具半径补偿功能的刀具数据，可由小到大，边试切边修改。 （7）试切和加工中，刃磨刀具和更换刀具辅具后，一定要重新测量刀长并修改好刀补值和刀补号。 （8）程序检测时应注意光标所指位置是否合理、准确，并观察刀具与机床运动方向坐标是否正确。 （9）程序修改后，对修改部分一定要仔细计算和认真核对。 （10）手轮进给和手动连续进给操作时，必须检查各种倍率开关所选择的位置是否正确，确认正负方向，认准按键，然后再进行操作。 （11）禁止用手或其它方式接触正在旋转

9、的主轴、工件或其他运动部位。 （12）禁止在加工过程中测量工件、变速，更不能用棉丝擦拭工件，也不能清扫机床。 （13）在加工过程中，不允许打开机床防护门。 （14）在必须修改机床参数时，请确保对参数的功能有深入全面的了解。不正确的参数设置可能引起机床的误动作，从而引起工件或机床本身的损坏，甚至伤及操作者。,3. 零件加工完毕后应注意的事项 （1）全批零件加工完毕后，为便于下一次加工，应该对刀具号、刀补值，使程序、零点偏置、调整卡及工具中的刀具号、刀补值完全一致后存档。 （2）从机床刀库中卸下刀具，按调整卡和程序，清理编号入库。 （3）卸下夹具，某些夹具应记录安装位置及方位，并做出记录，存档。

10、（4）清扫保养机床。 （5）将各坐标轴停在导轨中间位置，绝对不要压在超程开关接触点上。,4机床的维护、保养 数控机床及机、电、液等技术于一身，因此数控机床维护人员不仅要有机械结构、机械加工工艺以及液压、气动方面的知识，还要具备计算机、自动控制机测量技术等方面的知识。数控机床的维护保养工作有： （1）操作人员在每次操作机床前必须确认主轴润滑油与导轨润滑油符合要求、气压正常。 （2）防止灰尘进入数控装置内。根据周围温度环境状况，定期检查清扫数控柜。电器柜内电路板和元器件上有灰尘时应及时清扫。 （3）每天检查数控装置上的每个风扇工作情况是否正常，定期清理风扇过滤网上积聚的灰尘，保证过滤通风道无堵塞现

11、象。 （4）定期检查电器部件，检查继电器、插头及电缆的触点是否出现接触不良、断线、短路等故障。 （5）经常监视数控系统的电网电压。数控系统允许的电网电压范围在额定值的85%110%。对于电网质量比较恶劣的地区，应配置数控系统的交流稳压装置。 （6）定期进行机床水平和机械精度检查并校正，进行丝杆反向间隙补偿、各坐标定位精度定点补偿，机床回参考点位置校正，并适时对各坐标轴进行超程限位检验。 （7）机床闲置时，经常给数控系统通电，在机床驱动锁住的情况下使其空运行。在空气湿度大的季节应每天通电，以保证电子元器件的性能稳定可靠。,五、任务扩展,利用T指令进行多把车刀的对刀操作，最终建立相同的工件坐标系。 1. 第一把刀具对刀 用第一把车刀试切端面，测得刀尖到工件端面的长度L1(因为试切端面，L1=0)；再试切外径，测得工件的外径为；然后将L1 和存入刀补中与第一把车刀T01 对应的行内。 2. 其它刀具对刀 第一把刀具建立好工件坐标系后，其它刀具的对刀操作和第一把刀具