数控车床实习课件.ppt

1、数控车床实习,陈 罡,四工位刀架,六工位刀架,主要内容说明,概述 定义及加工范围 特点 工作原理 主要组成部分 编程基础知识1 图解 编程基础知识2 编程基础知识3 编程指令1 编程指令2 编程指令3 例图1 轮廓加工程序,例图2 实例 加工演示片段 编程与加工零件的规范和要求 安全操作规程 数控装置介绍：HNC-21T 软件操作界面 功能键及菜单的操作应用 程序调入主机C1-01 计算机图形仿真演示步骤 数控车床操作步骤,一.概述,1.数控机床的产生和发展 自1952年美国麻省理工学院伺服机构实验室研制出第一台三坐标数控铣床以来，数控技术得到了迅速发展而广泛的应用，使得普通机械逐渐被高效率、

2、高精度的数控机械所代替，形成了巨大的生产力，导致制造业发生了根本性的变化。数控技术已成为现代制造技术的基础 。 随着微电子技术（特别是数字计算机，尤其是微型计算机）的出现与发展，给数控技术提供了强有力的支持，使数控系统由模拟控制系统发展为数字控制系统。目前，数控技术的发展有如下几个方面的趋势： A、高速化与高精度化 B、复合化 C、小型化与开放式结构 D、高柔性化 E、智能化,定义及加工范围,用数字化信号对车床的运动及加工过程进行控制。数控车床是车削加工功能较全的数控机床。它可以把车削、铣削、螺纹加工、钻削等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。 主要用于回转体类零件的加工，能自动完成内

3、（外）圆柱体、圆锥体及母线为各种曲线的旋转体、螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽及钻、扩、铰孔等工作。,特点:（与普通车床区别）,进给传动机构简单：进给传动机构一般为滚珠丝杆副伺服电动机与滚珠丝杆连接或通过同步带连接。数控车床是采用伺服电动机经滚珠丝杠，传到滑板和刀架，实现Z向（纵向）和X向（横向）进给运动。 能加工复杂型面：能多轴联动而实现许多普通机床难以完成的工作。（如球面） 加工精度高、质量稳定：普通数控机床的脉冲量为0.01mm。高精度的机床可达0.001mm。具有位置检测装置。加工零件质量由机床保证。 减轻了操作者的劳动强度：数控车床的动作是由程序控制的，操作者一般只需装卸零件和更换

4、刀具并监视机床的运行。 具有故障诊断的能力：现代CNC系统一般具备软件查找故障的功能。包括查找计算机本身和外围设备的故障。极大的提高检修效率。,工作原理,在数控机床上加工零件时，要事先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数和刀具数据。再通过编程所学的知识和指令编写零件数控加工程序。然后通过MDI方式或DNC方式将数控加工程序送到数控系统，在数控系统控制软件的支持下，经过处理和计算机后，发出相应的指令，通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，从而进行零件的切削加工。,加工图样,工艺处理,数控编程,输入装置,数控系统,机 床,编程知识 及指令,主要组成部分,计算机数控系统主要包括输入/

5、输出设备、数控装置（CNC系统）、伺服系统(a.进给伺服系统 b.主轴伺服系统)、驱动装置和可编程控制器（PLC）等。 机床本体：包括主运动部件、进给运动执行部件（工作台、拖板及其传动部件）和支承部件（床身立柱等），还包括具有冷却、润滑、转位和夹紧等功能的辅助装置。A.采用高性能的主轴部件及进给伺服系统。B.为适应数控机床的自动化加工，机械结构具有动态刚度、阻尼精度及耐磨性。C.采用高效、高精度传动部件。如滚珠丝杆副、直线滚动导轨等。,编程基础知识 1,机床坐标轴：数控机床是以其主轴轴线为Z轴方向，刀具远离工件的方向为Z轴正方向。X坐标的方向是在工件径向上，且平行于横向拖板，刀具离开工件旋轴中

6、心的方向为X轴正方向。 参考点、机床原点、机床坐标系 A.参考点：是机床上的一个固定点，一般设置在X、Z轴正向最大位置。 B.机床原点：它也是一个机床的固定点，车床的机床原点一般定义在主轴旋转中心线与车头端面的交点或参考点上，我们所要实习的这台数控车床的机床原点与参考点重合。 C.机床坐标系：如以机床原点为坐标原点，建立一个Z轴与X 轴的直角坐标系，则此坐标系为机床坐标系。当机床完成回参考点操作时，既建立机床坐标系。 工件原点（编程原点）、工件坐标系 A.工件原点：既程序原点，是人为设定的点。设定的依据是既要符合图样 尺寸的标注习惯，有要便于编程。数控机床上的工件原点一般选择在轴线与工件右端面

7、，左端面或卡爪的前端面的交点上。 B.工件坐标系：如果以工件原点为坐标原点，建立一个Z轴与X轴的直角坐标系，则此坐标系为工件坐标系。数控车床上工件坐标系的Z轴一般与主轴轴线重合。,图解,编知3,参考点,机床原点,编程基础知识2,绝对编程与增量编程 A.绝对编程指令：G90 绝对值编程是数据的变化始终是0点位置来计算的。 B.增量编程指令：G91 增量值编程是以上一个点的终点坐标来作为我下一点的起点坐标来进行数据变化的，也就是A点到B点的移动量。,16,30,18,40,A,B,0,x,y,A:G90 X18Y16 G91 X18Y16 B:G90 X40Y30 G91 X22Y14,编程基础知

8、识3,直径编程和半径编程 数据车床加工的是回转体零件，采用直径值编程时称为直径编程，采用半径值编程时，称为半径编程。我们所要实习的数控车床出厂时缺省值为直径编程，如需用半径编程，要改变系统中相关参数。 文件名、程序名 文件名格式：OXXXX（地址O后面须有四位数字或字母） 程序名格式：%XXXX（%后面必须有四位数字） 编程格式： N(程序行号)_G(准备功能)_X(坐标数值)_Z(坐标数值)_R(圆弧功能)_F(进给功能)_S(主轴功能)_T(刀具功能)_M(辅助功能),编程指令1,一. G指令：G00 G99 G00:快速定位 格式G00X Z G80:内/外径车削单一固定循环 G01:直

9、线插补 格式G01X Z F G82:螺纹车削单一固定循环 G02:顺圆插补 格式G02X Z R(凹) G90:绝对值编程 G03:逆圆插补 格式G03X Z R（凸） G92:工件坐标系设定 G71:内/外径车削复合循环 格式G71 U R P Q X Z F 如何区分圆弧插补顺、逆方向指令，主要看我们设X轴时，是向上或向下位置，如果零件图纸为顺时针圆弧，X坐标轴向上，那么此圆弧就为G02，零件图纸为逆时针圆弧，X坐标轴向上，则为G03。反之，如果X轴向下，图纸为顺时针圆弧，那么就定为G03，图纸为逆圆弧，则用G02。,编程指令2,螺纹车削单一固定循环指令G82 因为螺纹车削加工为成型车削

10、，其切削量较大，一般要求分数次进给，例如加工M301.5、长度为40mm的圆柱螺纹，首先确定该螺纹大径尺寸为30，牙深0.974(半径值)四次背吃刀量（直径值）分别为a1=0.8,a2=0.6,a3=0.4,a4=0.16。用G90编程，工件原点设置在工件右端面，编制程序如下：,G82X29.2Z-41.5F1.5 G82X28.6Z-41.5F1.5 G82X28.2Z-41.5F1.5 G82X28.04Z-41.5F1.5,编程指令3,二.M指令：主要用于机床加工操作时的工艺性指令,M00 M99 M03：主轴正转 M02：主程序结束 M05：主轴停止 M30：主程序结束并返回起始行 三

11、.F指令：表示进给速度,一般取值在F100 F800之间。 四.T指令：主要用于系统对各种刀具的选择，它是由T和其后的四位数字表示，例如:调用一号刀应写成T0101 。前两位数字为选择的刀具号，后两位为选择的刀具补偿号，每一刀具在加工完成后必须取消其刀具补偿，既把后两位数字设为“00”。 五.S指令：表示主轴转速。,例图1,轮廓,轮廓加工,%2004,N10 G92X200Z100 (设定工件坐标系),N20 T0101 (调用一号外圆刀),N30 M03 (主轴正转),N40 G90G00X11Z0 (绝对值编程,快速定位到X11Z0),N50 G01X15Z-2F200 (倒角),N60

12、G01X15Z-10 (加工长度为10,15的外径),N70 G03X20Z-12.5R2.5 (加工半径为2.5的逆圆弧),N80 G01X20Z-20,N90 G01X25Z-30 (加工锥体),N100 G01X25Z-35,N110 G02X25Z-45R10 (加工半径为10的顺圆弧),N120 G01X25Z-50,N130 G00X200Z100 (快速定位到起刀点),N150 M05 (主轴停止),N160 M02 (程序结束),15,2,2,+X,+Z,N140 T01,例图2,实际,16,2,2,2,2,+X,+Z,实际加工程序（毛坯：30） %2004 N10 G92X2

13、00Z100 (设定工件坐标系) N20 T0101 (调用一号外圆刀) N30 M03 (主轴正转) N40 G90G00X40Z2 (快速定位X40Z2) N50 G71U1R0.7P60Q120X0.5Z0.1F200 (循环加工N60至N120行毛坯外径) N60 G01X12Z0 N70 G01X16Z-2 (倒角) N80 G01X16Z-30(加工16,L30) N90 G01X24Z-40 (加工锥体) N100 G01X24Z-50 N110 G02X24Z-62R10 (加工R10) N120 G01X24Z-70,实例程序,N130 G00X200Z100 (回起刀点)

14、N140 T0100 (取消一号刀刀补) N150 T0202 (调用二号切槽刀) N160 G00X40Z-30 N170 G01X12F100 (切槽512) N180 G01X40F300 (退刀) N190 G00X40Z-75 N200 G01X0Z-75F100 N210 G01X40F300 N220 G00X200Z100 (回起刀点) N230 T0200 N240 M05 (主轴停止) N250 M02 (程序结束),加工演示片段,实际,编程与加工零件的规范和要求,外径在2028mm之间，长度在2070mm之间。 要求所设计零件应具有台阶、圆弧、倒角、锥度、螺纹等加工面。

15、要求所设计零件应合理、实用。,安全操作规程,开始实习之前，必须穿好工作服，扣好衣领、袖口。头发长的同学戴好安全帽。不准戴手套工作。 未经指导教师允许和安排，禁止动用机床设备。 机床在工作状态下，严禁变换主轴转速并牢记机床上的警告和 注意标识内容。 开机或关机时，应保证工作方式处于急停状态。 卡盘板手使用完后要及时取下。加工之前要关上防护罩。 加工时不要用手触摸卡盘、工件和刀具。不得用手拿铁屑。 要加工零件的程序必须要校验和图形仿真。 自动加工时，不准离开机床。 不准随意修改或删除机床参数个内部程序。 如遇到紧急情况，应按下面板上的红色蘑菇头急停按钮。 如按急停或出现任何不妥情况应立即报告指导老

16、师，不得擅自处理，以免损坏设备。 实习结束后应切断电源，打扫场地卫生和清洁机床设备并盖防尘罩。,数控装置介绍：HNC-21T,显示器：7.5寸彩色液晶显示器 NC键盘：包括精简型MDI键盘和F1至F10十个功能键 机床控制面板：按键位于操作台的下部，“急停”按钮位于操作台的右上角 MPG手持单元：用于手摇方式增量进给坐标轴,液晶显示器,MDI键盘,“急停”按钮,功能键,机床控制面板,7.辅助机能：显示自动加工中的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：根据控制面板上相应按键的状态可在自动、单段、手动、增量、回零、急

17、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”之间切换 系统时钟：当前系统时间 机床坐标、剩余进给 机床坐标：刀具当前位置在机床坐标系下的坐标 剩余进给：当前程序段的终点与实际位置之差 直径/半径编程模式 直径编程：系统默认 半径编程：改变系统参数可切换,软件操作界面,1. 图形显示窗口：用F9键设置窗口的显示内容 2.菜单命令条：通过F1F10来完成系统功能的操作 3.运行程序索引：显示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

18、切换 5.工件坐标系零点：工件坐标系零点在机床坐标系下的坐标 6.主轴修调：主轴电机采用双速电机时不能修调 快速修调、进给修调：可修调进给传动机构的进给速度,功能键及菜单的操作应用,用功能键F10区分扩展菜单、主菜单。 建立文件名步骤: 扩展菜单 F1(程序) F2(编辑程序) F3 (新建程序) 调用文件名步骤: 扩展菜单 F1(程序) F1(选择程序) 电子盘程序 修改程序步骤: 扩展菜单 F1(程序) F2(编辑程序),程序调入主机C1-01,1.桌面 编辑程序保存 仿真演示 桌面 2.桌面 3.桌面,双击,Alt+X,双击,双击,双击,双击,双击,右键单击复制,返回,双击,桌面,双击,双击,双击,右键单击粘贴,计算机图形仿真演示操作,注意：以下操作需在图形显示窗口为“Z,X轴平面图形”时才能进行,可通过F9键转换。 1.回零 Alt+Shift NumLock键两次 2.调用程序 扩展菜单 F1(程序) F1(选择程序) 3.刀偏表设置：（扩展菜单 F4 F1） 刀偏号，#0001和#0002， 试切直径及试切长度均设为零值。 4.