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1、數控機床編程與操作[日期：2011-03-09]來源：?作者：數控組李老師[字體：大中小]數控車床編程與操作4.1數控車床簡介4.1.1數控車床概述數控車床作為當今使用最廣泛的數控機床之一，主要用于加工軸類、盤套類等回轉體零件，能夠通過程序控制自動完成內外圓柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切削加工，并進行切槽、鉆、擴、鉸孔等工作，而近年來研制出的數控車削中心和數控車銑中心，使得在一次裝夾中可以完成更多得加工工序，提高了加工質量和生產效率，因此特別適宜復雜形狀的回轉體零件的加工。4.1.2數控車床的組成數控車床由床身、主軸箱、刀架進給系統、冷卻潤滑系統及數控系統組成。與普通車床所不同的
2、是數控車床的進給系統與普通車床有質的區(qū)別，它沒有傳統的走刀箱溜板箱和掛輪架，而是直接用伺服電機或步進電機通過滾珠絲杠驅動溜板和刀具，實現進給運動。數控系統由NC單元及輸入輸出模塊，操作面板組成。1.數控車床的機械構成從機械結構上看，數控車床還沒有脫離普通車床的結構形式，即由床身、主軸箱、刀架進給系統，液壓、冷卻、潤滑系統等部分組成。與普通車床所不同的是數控車床的進給系統與普通車床有質的區(qū)別，它沒有傳統的走刀箱、溜板箱和掛輪架，而是直接用伺服電機通過滾珠絲杠驅動溜板和刀具，實現運動，因而大大簡化了進給系統的結構。由于要實現CNC，因此，數控車床要有CNC裝置電器控制和CRT操作面板。
3、圖4-1所示為數控車床構成的各部分及其名稱。圖4-1?數控車床的構成(1)主軸箱?圖4-2為數控車床主軸箱的構造，主軸伺服電機的旋轉通過皮帶輪送刀主軸箱內的變速齒輪，以此來確定主軸的特定轉速。在主軸箱的前后裝有夾緊卡盤，可將工件裝夾在此。圖4-2?數控車床主軸箱的構造(2)主軸伺服電機?主軸伺服電機有交流和直流。直流伺服電機可靠性高，容易在寬范圍內控制轉矩和速度，因此被廣泛使用，然而，近年來小型、高速度、更可靠的交流伺服電機作為電機控制技術的發(fā)展成果越來越多地被人們利用起來。(3)夾緊裝置?這套裝置通過液壓自動控制卡爪的開/合。(4)往復拖板?在往復拖板上裝有刀架，刀具可以通過拖板
4、實現主軸的方向定位和移動，從而同Z軸伺服電機共同完成長度方向的切削。(5)刀架?此裝置可以固定刀具和索引刀具，使刀具在與主軸垂直方向上定位，并同Z軸伺服電機共同完成截面方向的切削，如圖4-3所示為刀架結構。(6)控制面板?控制面板包括CRT操作面板（執(zhí)行NC數據的輸入/輸出）和機床操作面板（執(zhí)行機床的手動操作）。?圖4-3?刀架結構2.數控系統數控車床的數控系統是由CNC裝置、輸入/輸出設備、可編程控制器（PLC）、主軸驅動裝置和進給驅動裝置以及位置測量系統等幾部分組成,如圖4-4所示。??????????????圖4-4CNC系統構成數控車床通過CNC裝置控制機床主軸轉速、各進給
5、軸的進z給速度以及其他輔助功能。4.1.3數控車床的特點1.傳動鏈短?數控車床刀架的兩個方向運動分別由兩臺伺服電機驅動。伺服電機直接與絲杠聯結帶動刀架運動，伺服電機與絲杠也可以按控制指令無級變速，它與主軸之間無須再用多級齒輪副來進行變速。隨著電機寬調速技術的發(fā)展，目標是取消變速齒輪副，目前還要通過一級齒輪副變幾個轉速范圍。因此，床頭箱內的結構已比傳統車床簡單得多。2.剛性高?與控制系統的高精度控制相匹配，以便適應高精度的加工。3.輕拖動?刀架移動一般采用滾珠絲杠副，為了拖動輕便，數控車床的潤滑都比較充分，大部分采用油霧自動潤滑。為了提高數控車床導軌的耐磨性，一般采用鑲鋼導軌，這樣機
6、床精度保持的時間就比較長，也可延長使用壽命。另外，數控車床還具有加工冷卻充分、防護嚴密等結構特點，自動運轉時都處于全封閉或半封閉狀態(tài)。數控車床一般還配有自動排屑裝置。4.1.4數控車床的分類數控車床品種繁多，按數控系統功能和機械構成可分為簡易數控車床（經濟型數控車床）、多功能數控車床和數控車削中心。(1）簡易數控車床（經濟型數控車床）?是低檔次數控車床，一般是用單板機或單片機進行控制，機械部分是在普通車床的基礎上改進設計的。(2）多功能數控車床?也稱全功能型數控車床，由專門的數控系統控制，具備數控車床的各種結構特點。(3)數控車削中心?在數控車床的基礎上增加其他的附加坐標軸。4.1
7、.5數控車床（CJK6153）的主要技術規(guī)格。床身最大工具回轉直徑：ф530mm?；遄畲蠊ぜ剞D直徑：ф280mm，機床頂尖距1000mm，刀架最大X向行程：260mm，刀架最大Z向行程：1000mm。手動4級變頻調速25~2000轉/分。4.1.6數控車床（CJK6153）的潤滑與冷卻該機床的潤滑分床頭箱的潤格及其它部件的潤滑兩個部分。有齒輪變速的床頭箱均采用油潤滑，由擺線泵進行強迫潤滑，擺線泵吸油時，先通過精制過濾器，再進過磁性濾清器而后送到各潤滑部件或經分油器
