數(shù)控車削加工基礎(chǔ)

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1、數(shù)控車削加工基礎(chǔ)1.1學(xué)習(xí)目標(biāo)通過本課題學(xué)習(xí)，掌握數(shù)控車床的基本結(jié)構(gòu)及其各軸移動方向?qū)?yīng)的坐標(biāo)軸；理解坐標(biāo)系的確立原則，并結(jié)合加工前的對刀動作掌握機(jī)床上幾種坐標(biāo)系的聯(lián)系與區(qū)別；掌握數(shù)控車床編程指令的基本格式；1.2知識點(diǎn)本課題主要講解以下知識點(diǎn)：1、機(jī)床結(jié)構(gòu)及其對應(yīng)坐標(biāo)軸；2、坐標(biāo)系的確立原則；3、機(jī)床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系、加工坐標(biāo)系的聯(lián)系與區(qū)別；4、對刀的方法與原理；5、數(shù)控車床編程格式的確定。1.3學(xué)習(xí)內(nèi)容1.3.1機(jī)床結(jié)構(gòu)及其坐標(biāo)軸如圖1.1示，操作機(jī)床面板，了解各坐標(biāo)軸位置規(guī)定并弄清楚正、負(fù)方向等。（可拓展講

2、解其他類型結(jié)構(gòu)）附記機(jī)床操作安全規(guī)程。圖1.1數(shù)控車床1.3.2坐標(biāo)系的確立原則1．刀具相對于靜止工件而運(yùn)動的原則這一原則使編程人員能在不知道是刀具移近工件還是工件移近刀具的情況下，就可依據(jù)零件圖樣，確定機(jī)床的加工過程。附記機(jī)床操作安全規(guī)程。2．標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)（機(jī)床坐標(biāo)）系的規(guī)定在數(shù)控機(jī)床上，機(jī)床的動作是由數(shù)控裝置來控制的，為了確定機(jī)床上的成形運(yùn)動和輔助運(yùn)動，必須先確定機(jī)床上運(yùn)動的方向和運(yùn)動的距離，這就需要一個坐標(biāo)系才能實現(xiàn)，這個坐標(biāo)系就稱為機(jī)床坐標(biāo)系。標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)床坐標(biāo)系是一個右手笛卡爾直角坐標(biāo)系，圖1.2中規(guī)定了X軸為大

3、拇指指向，Y軸為食指指向，Z軸為中指指向。這個坐標(biāo)系的各個坐標(biāo)軸與機(jī)床的主要導(dǎo)軌相平行，它與安裝在機(jī)床上的主要直線導(dǎo)軌找正的工件相關(guān)。3．運(yùn)動的方向數(shù)控機(jī)床的某一部件運(yùn)動的正方向，是增大工件和刀具之間距離的方向。圖1.2坐標(biāo)系根據(jù)實際情況，結(jié)合具體機(jī)床，依次確定Z、X、Y軸1.3.3三點(diǎn)聯(lián)系與區(qū)別1.機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)是指在機(jī)床上設(shè)置的一個固定的點(diǎn)，即機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。它在機(jī)床裝配、調(diào)試時就已確定下來了，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。在數(shù)控車床上，一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點(diǎn)處，如圖1.3（a）中O1即為

4、機(jī)床原點(diǎn)。圖1.3機(jī)床原點(diǎn)2.編程原點(diǎn)指根據(jù)加工零件圖樣選定的編制零件程序的原點(diǎn)，即編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)。如上圖（b）中所示的O2點(diǎn)。編程原點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，并考慮到編程的方便性，編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用數(shù)控機(jī)床相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致。3.加工原點(diǎn)也稱程序原點(diǎn)。是指零件被裝卡好后，相應(yīng)的編程原點(diǎn)在機(jī)床原點(diǎn)坐標(biāo)系中的位置。1.3.4對刀設(shè)若有圖1.4所示加工零件、程序，需要在加工前的完成對刀動作（移動刀具到起刀點(diǎn)位置）。其加工程序如表1.1圖1.4加工零件表1.1程序表程序說明%1G92X

5、50Z100M03S300G00X45Z－1G01X0F80G00X50Z100M05.M30建立工件坐標(biāo)系主軸正轉(zhuǎn)快速到達(dá)切削起點(diǎn)，進(jìn)行端面切削快速返回起刀點(diǎn)，主軸停程序結(jié)束對刀方法多種多樣，建議初學(xué)者先理解掌握一般對刀法。為使結(jié)果更為精確，可反復(fù)進(jìn)行“試切—測量—調(diào)整”幾個階段。如圖1.5，其對刀操作過程如下：1.回參考點(diǎn)進(jìn)行回參考點(diǎn)操作，通過刀具返回機(jī)床零點(diǎn)消除刀具運(yùn)行中插補(bǔ)累積誤差。圖1.5對刀2.試切削用手動方式操做機(jī)床，先切削工件外圓表面保持刀具在X方向位置不變退刀，記錄此時X軸坐標(biāo)值Xt，并測量試切后

6、的工件外圓直徑為d；然后切削工件的右端面，保持刀具在Z方向位置不變退刀，記錄此時Z軸坐標(biāo)值Zt。3.計算編程原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值設(shè)若工件長度為L，則編程原點(diǎn)為：Xo=Xt－d，Zo=Zt－L；若編程原點(diǎn)選在右端面，則此處L取0。4.計算刀具機(jī)床坐標(biāo)系中的起點(diǎn)位置若刀具起點(diǎn)位置設(shè)為A（60，100），則刀具起點(diǎn)坐標(biāo)位置為Xa=Xo＋60，Za=Zo＋100。5.建立工件坐標(biāo)系移動刀具到起點(diǎn)位置，執(zhí)行G92指令，則系統(tǒng)建立了新的工件坐標(biāo)系。若加工坐標(biāo)系采用指令G54系列來選擇，則只需計算出3步驟中的（Xo，Zo）

7、輸入相應(yīng)坐標(biāo)系設(shè)置中即可；但依然顯得陳舊而麻煩，現(xiàn)在常用的T方式對刀法（即將步驟2中測量直徑d和工件長度L輸入到指定的刀具偏置號中，然后在程序中調(diào)用相應(yīng)偏置號，如T0101就意味著使用1號刀1號偏置來建立工件坐標(biāo)系），十分簡單明了。1.3.5程序結(jié)構(gòu)與格式1.程序結(jié)構(gòu)一個零件程序是一組被傳送到數(shù)控裝置中去的指令和數(shù)據(jù)，這個零件程序是由遵循一定結(jié)構(gòu)、句法和格式規(guī)則的若干個程序段組成的，而每個程序段是由若干個指令組成的，其結(jié)構(gòu)如下：O1012N10G54G90G00Z50N20M03S800N30G00X-50Y0N4

8、0Z3。。。。。。N110M30一般由開始符（單列一段）程序名（單列一段）程序主體和程序結(jié)束指令（一般單列一段）組成。程序的最后還有一個程序結(jié)束符。程序開始符與程序結(jié)束符是同一個字符：在ISO代碼中是％，在EIA代碼中是ER。程序結(jié)束指令可用M02（程序結(jié)束）或M30（程序結(jié)束返回）。在使用中，執(zhí)行M02指令結(jié)束程序時，自動運(yùn)行結(jié)束后光標(biāo)停在程序結(jié)束處；而執(zhí)