数控车床1.ppt

工程教育中心,姬宜朋 ,数控车,数控车大纲.doc,绪论,据统计，工业发达国家的机械制造业占整个国家制造业的60%以上,因而先进制造技术与机械制造技术的关系密不可分。一方面，先进制造技术广泛应用于机械制造业中的各个方面，使得先进制造技术的技术理论得以具体应用和实现，并推动机械制造业的迅猛发展;另一方面，机械制造业由于本身生产的需要，出现的各种新工艺、新技术又丰富和发展了先进制造技术的理论，并可以推广到其他制造领域。,TopSolidCamMillTurn.wmv,数控车床基础知识,数字控制（Numerical Control）,简称NC，是用数字化信号对机床的运动极其加工过程进行控制的机床，称为数控机床。,数控机床的基本结构,下图为CK0628S数控车床的基本结构,主轴箱,主轴驱 动电机,编码器,滚珠丝杠,回转卡盘,X轴步进电机,Z轴步进电机,数控装置,机床运动,主运动 进给运动 切削运动,主运动,直接切除工件上的切削层，使之转变为切屑，以形成工件新表面的运动，称为主运动，一般为主轴转速。 （培训部给的定义） 主运动的线速度为切削速度，用Vc来表示。 Vc = D n/1000 （m/min）； 主运动系统：以主电动机到主运动执行部件之间的传动系统（机械的或液压的），称为主运动系统。,进给运动,不断地把切削层投入切削的运动，称为进给运动。 进给运动，即进给速度，也称为进给量，车床一般用Vc表示，单位是mm/r。进给量是主轴每转（r），刀具在进给运动方向上相对工件的位移量。 进给运动系统：从进给轴伺服电动机到该轴执行部件之间的传动系统，称为进给运动系统。,切削运动,主运动和进给运动可以同时进行（如车削、铣削），也可以交替进行（如刨削、插削）。在同时进行的情况下，刀具切削刃上某一点相对于工件的运动称为切削运动 切削运动可用合成速度向量ve来表示。 以外圆车削为例，切削运动的合成速度向量ve等于主运动速度vt与进给速度vc的矢量和 即:ve = vt + vc,数控机床的工作过程,零 件 图,程 序,控 制 计 算 机,伺 服 机 构,机 床 本 体,工 件,数控机床的特点,1、具有高度的柔性 2、加工精度高 3、加工质量稳定、可靠 4、生产率高 5、改善劳动条件 6、利于生产管理现代化,数控机床的原理,数控系统的主要任务之一就是控制执行机构按预定的轨迹运动。一般情况是已知运动轨迹的起点坐标、终点坐标和曲线方程，由数控系统实时地算出各个中间点的坐标。即需要“插入、补上”运动轨迹各个中间点的坐标，通常这个过程就称为“插补”。,CAXA数控车简介,CAXA是北京航天航空大学开发的CAE软件，包括制图、造型和加工几部分。利用CAXA数控车只需绘出零件图就可以自动生成数控加工程序，从而实现CAD/CAM一体化。该软件的基本功能为绘制零件图、自动生成零件表面的加工轨迹和加工程序。下面分别加以讲解。,绘制加工工件图 在CAXA数控车中绘制零件图前必须首先确定要加工的零件所需的毛坯，首先绘制毛坯图。要加工如图所示的零件，首先确定毛坯。,零件中最大尺寸：直径18mm、长度35mm。所以选毛坯尺寸：直径20mm、长度38mm。如图中虚线部分。在CAXA数控车中首先绘制毛坯图.,绘制毛坯图时注意：由于圆柱形工件以中心线对称所以只需要绘出中心线上侧图形，右下侧起点为坐标原点，保证编程原点在毛坯右端面中心处。,毛坯图绘制完成后，在毛坯图内部绘制工件图，同毛坯图相同，只需要绘出中心线以上部分就足够了。如图为零件图。,设计图绘制的是最终我们需要的工件，而实际加工中需要车削掉部分正好为设计图纸和毛坯之间部分，所以在生成加工轨迹前将工件图删掉，留下切削部分如图所示。,加工轨迹生成,生成加工轨迹时一定注意要按加工工艺顺序生成，先粗后精然后切槽再切断。 （1）粗加工：用鼠标点取菜单“加工” “轮廓粗车”， 系统弹出粗车参数表如图,该对话框中需要修改一下内容：加工参数页面中须将切削行距（吃刀量）小于1。,进退刀方式页面中，将进退刀方式全部该成垂直（共四种）。进退刀量页面中，进刀量（进给率）单位该为mm/rev进刀量在0.20.1之间。主轴转速该为500rpm。轮廓刀具页面中刀具号该为2，然后点击修改刀具按钮。所有参数修改好后再点击确认。 注意：各种加工参数是相互影响的，在生成轨迹前必须先确认各需要修改的参数是否正确.,确认后，左下角会有操作提示：拾取被加工工件表面轮廓。拾取被加工工件轮廓时必须用单个拾取，拾取方式选择方法：点一下空格键，在鼠标处弹出拾取方式如图1-7所示。被加工工件表面轮廓结束后点一下鼠标右键，左下角提示拾取定义的毛坯轮廓。拾取毛坯轮廓时必须用链拾取方式。所有拾取过程必须从原点开始依次拾取。拾取结束后点右键输入进退刀点，进退刀点必须在毛坯右上方，和毛坯有一定距离。,输入进退刀点后，系统自动生产粗车加工轨迹，如图所示。粗车结束.,（2）精加工：用鼠标点取菜单“加工” “轮廓精车”， 系统弹出精车参数表。该对话框中只需将进退刀量页面中进刀量（进给率）修改为0.050.01之间即可。其它操作同粗车基本相同，只是不需要拾取定义的毛坯轮廓。,（3）切槽：用鼠标点取菜单“加工” “切槽”， 系统弹出粗车参数表如图。该对话框中需要修改以下内容：加工参数页面中须将加工工艺类型改为粗加工精加工，选上刀具只能下切选项，粗加工参数中延迟时间改为0，平移步距改为2.52.9。 进退刀量页面中，进刀量（进给率）单位该为mm/rev进刀量在0.050.01之间。,主轴转速该为300rpm。轮廓刀具页面中刀具号该为3，刀具宽度为2.5，刀刃宽度为3，刀尖半径为0.1，然后点击修改刀具按钮。所有参数修改好后再点击确认。其它操作同精车基本相同，注意拾取被加工工件表面轮廓时必须拾取组成槽的所有线条。,生成G代码,生产G代码前，必须将后置设置中选取x表示直径。选取方法：菜单“加工” “后置设置”弹出后置设置对话框，在对话框最后一行选取x表示直径。 在“加工”菜单中选取“生成G代码”功能项，则弹出一个需要用户输入文件名的对话框，要求用户填写或选择程序文件名。,输入并确认文件名后，系统提示拾取刀具轨迹。拾取轨迹时如果轨迹按加工顺序生成一次拾取即可，如果几个轨迹没有按顺序生成，必须按照加工顺序拾取加工轨迹.,由于轨迹拾取时很难辨认粗车和精车轨迹，建议生成轨迹时按顺序完成，拾取的轨迹变为红色的虚线。点鼠标右键结束拾取，系统即生成数控程序。要求存到计算机中，以便调用。,数控车床零件加工工艺制定方法,在数控车床上加工零件时，应遵循如下工艺原则： (1) 分析被加工零件图样，明确加工内容和技术要求。 (2) 确定工件坐标系原点位置。,原点位置一般选择原则，以方便程序编写和方便加工为准，一般情况X坐标轴在工件旋转中心，Z坐标轴在工件右端面上 ,如图,数控车床工件坐标系示意图,(3) 制定加工工艺路线。 首先应确定刀具加工起始点位置，起始点一般也作为加工结束的终点，起始点应便于检查和装夹工件；,其次确定粗车、精车路线，在保证零件加工精度和表面粗糙度的前提下，尽可能以最短的加工路线完成零件的加工，以缩短工件的加工时间；,最后确定换刀点位置，换刀点是加工过程中刀架进行自动换刀的位置，换刀点位置的选择应考虑在换刀过程中不发生干涉现象，且换刀路线尽可能短，它可以和加工起始点重合，亦可不重合。,(4) 选择合理的切削用量。 在加工过程中，应根据零件精度要求选择合理的主轴转速、进给速度和背吃刀量。进给率用指令F给出,单位mm/r，进给率给定要根据加工零件、刀具的材质和机床的性能来确定.,对我们实习用的两台小经济型数控车床来说其范围在01mm/r以内，具体选择原则如下： 精加工：F0.050.1mm/r， 半精加工：F0.10.2mm/r, 粗加工：F0.20.5mm/r， 本机床精加工时的背吃刀量一般可选择0.050.2mm，粗加工时的背吃刀量应小于1mm。,(5) 选择合适的刀具。 根据加工的零件形状和表面精度要求，选择合适的刀具进行加工。 (6) 采用宇龙仿真软件进行模拟：软件启动后，机床必须回原点然后才能进行模拟操作；在模拟软件中输入程序，然后对刀并进行模拟加工。,(7) 模拟成功后经指导老师允许方可上机加工，首先将模拟软件中程序输入到机床中，并进行必要修改（如刀号要和机床上刀架上刀号相对应）。 (8) 装夹毛坯，按照仿真软件的操作过程进行操作机床。,(9) 在机床机械锁定的情况下，再进行一次程序检测。 (10) 运行程序，开始加工。,有问题吗？,