西门子 数控车床操作与编程的技巧
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数控车床的基本操作和编程数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。
数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。
通过数控加工程序的运行,可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工,并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。
车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序,提高加工精度和生产效率,特别适合于复杂形状回转类零件的加工。
一、SIMENS 802Sbaseline数控系统(车床系统)简明操作SIMENS 802Sbaseline数控系统是在802S基础上开发的经济型数控系统,可以控制2到3个步进电机轴和一个伺服主轴或变频主轴,连接步进驱动。
步进电机的控制信号是脉冲信号、方向信号和使能信号,电机每转给出1000个脉冲,步距角为0.36°。
1、操作面板SIMENS 802Sbaseline数控系统具有集成式操作面板,分为三大区域:LCD显示区、NC键盘区和机床控制面板区。
2、数控键盘区数控键盘区按键功能3、机床控制面板区各按键功能说明:1.POK绿灯:电源上电,灯亮表示电源正常供电。
2.ERR红灯:系统故障。
3.DIA黄灯:显示不同的诊断状态。
4.急停开关5.K1~K12键(带LED):用户自定义键,用户可以编写PLC程序进行键的定义。
6.用户定义键:不带LED灯。
运行方式键:7.增量选择键:在JOG方式下,按此键可以进行增量方式的选择。
8.点动方式键:按此键切换到手动方式。
9.参考点方式键:在此方式下运行回参考点。
10.自动方式键:按此键切换到自动方式,按加工程序自动执行。
11.单段方式键:自动方式下复位后,按此键设定单段方式,程序按单段执行。
12.MDA方式键:此方式下,手动编写程序,然后自动执行。
主轴键:13.主轴正转键:按此键,主轴正方向旋转。
14.主轴停止键:按此键,主轴停止转动。
15.主轴反转键:按此键,主轴反方向旋转。
点动键:16.X轴点动正向键:手动方式下按此键,X轴在正方向点动。
SINUMERIKSINUMERIK 808D, SINUMERIK 808D ADVANCED编程和操作手册(手动机床(MM+),车削)用户手册法律资讯警告提示系统为了您的人身安全以及避免财产损失,必须注意本手册中的提示。
人身安全的提示用一个警告三角表示,仅与财产损失有关的提示不带警告三角。
警告提示根据危险等级由高到低如下表示。
危险表示如果不采取相应的小心措施,将会导致死亡或者严重的人身伤害。
警告表示如果不采取相应的小心措施,可能导致死亡或者严重的人身伤害。
小心表示如果不采取相应的小心措施,可能导致轻微的人身伤害。
注意表示如果不采取相应的小心措施,可能导致财产损失。
当出现多个危险等级的情况下,每次总是使用最高等级的警告提示。
如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身伤害的警告三角,则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。
合格的专业人员本文件所属的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作。
其操作必须遵照各自附带的文件说明,特别是其中的安全及警告提示。
由于具备相关培训及经验,合格人员可以察觉本产品/系统的风险,并避免可能的危险。
按规定使用Siemens 产品请注意下列说明:警告Siemens 产品只允许用于目录和相关技术文件中规定的使用情况。
如果要使用其他公司的产品和组件,必须得到 Siemens 推荐和允许。
正确的运输、储存、组装、装配、安装、调试、操作和维护是产品安全、正常运行的前提。
必须保证允许的环境条件。
必须注意相关文件中的提示。
© Siemens AG 2017. 保留所有权利编程和操作手册(手动机床(MM+),车削) 前言适用产品该手册适用于以下数控系统: 数控系统软件版本 SINUMERIK 808D ADVANCED T (车削)SINUMERIK 808D ADVANCED M (铣削)V4.7.4:PPU161.3/PPU160.2,带主轴/进给伺服系统 SINUMERIK 808D (车削)SINUMERIK 808D (铣削)V4.7.4:PPU141.2,带进给伺服系统 文档组成与目标读者 最终用户文档目标读者 编程和操作手册(车削)车床的编程人员和操作人员 编程和操作手册(铣削)铣床的编程人员和操作人员 编程和操作手册(ISO 车削/铣削)车床/铣床的编程人员和操作人员 编程和操作手册(手动机床(MM+),车削)车床的编程人员和操作人员 诊断手册机械和电气设计人员,调试工程师,机床操作人员和维修服务人员 制造商/维修文档目标读者 调试手册安装人员,调试工程师和维修服务人员 功能手册机械和电气设计人员,技术专家 参数手册机械和电气设计人员,技术专家 维修手册机械和电气设计人员、技术专家、调试工程师以及服务和维护人员 自述文件第三方软件 - 许可条件和版权说明我的文档管理器(MDM )如何在西门子文档内容的基础上创建自定义文档,请访问以下链接:/mdm标准功能范畴本手册仅描述了标准功能范畴。
西门子数控车床程序编辑教程LCYC95 :毛坯切削循环功能用此循环可以在坐标轴平行方向加工由子程序编程的轮廓,可以进行纵向和横向加工,也可以进行内外轮廓的加工.调用循环之前,必须在所调用的程序中已经激活刀具补偿参数.调用LCYC95前提条件直径编程G23指令必须有效.系统中必须已经装入文件SGUD.DEF.程序嵌套中至多可以从第三级程序界面中调用此循环〔两级嵌套〕.参数1 / 18说明R105加工方式参数用参数R105确定以下加工方式:在纵向加工时进刀总是在横向坐标轴方向进行,在横向加工时进刀则在纵向坐标轴方向.如果该2 / 18参数编程了其它值,则循环中断并给出报警:61002"加工方式错误编程〞R106精加工余量参数.通过参数R106可以编程一个精加工余量.如果没有编程精加工余量,则一直进行粗加工,直至最终轮廓.R108切入深度参数.在参数R108之下设定粗加工最大可能的进刀深度,但当前粗加工中所用的进刀深度则由循环自动计算出来.R109粗加工切入角.粗加工时的尖刀按照参数R109下编程的角度进行.R110粗加工时退刀量参数 .坐标轴平行方向的每次粗加工之后均须从轮廓退刀,然后用G0返回刀起始点.在此,由参数R110确定退刀量的大小.R111粗加工进给率参数.加工方式为精加工该参数无效.R112精加工进给率参数.加工方式为粗加工时该参数无效.轮廓定义在一个子程序中编程待加工的工件轮廓,循环通过变量_CNAME名下的子程序名调用子程序.轮廓由直线或圆弧组成,并可以插入圆角和倒角.编程的圆弧段最大可以为四分之一圆.轮廓中不允许含根切.若轮廓中包含根切,则循环停止运行并发出报警: G1605"轮廓定义出错〞轮廓的编程方向必须与精加工时所选择的加工方向相一致.3 / 18轮廓编程举例T1D1N10 G1 Z100 X40 ;起始点N20 Z85 ;P1N30 X54 ;P2N40 Z77 X70 ;P3N50 Z67 ;P4N60 G2 Z62 X80 CR=5 ;P54 / 18N70 G1 Z62 X96 ;P6N80 G3 Z50 X120 CR=12 ;P7N90 G01 Z35 ;P8M17对于加工方式为"端面、外部轮廓加工〞的轮廓必须按照从P8〔35,120〕到P0〔100,40〕的方向编程.时序过程循环开始之前的位置:位置任意,但须保证从该位置回轮廓起始点时不发生刀具碰撞.粗切削.循环的时序过程:●用G0在两个坐标轴方向同时回循环加工起始点〔内部计算〕●按照参数R109下编程的角度进行深度进给●在坐标轴平行方向用G1和参数R111下进给率回粗切削交点●用G1/G2/G3按参数R111设定的进给率进行粗加工,直至沿着"轮廓+精加工余量〞加工到最后一点●在每个坐标轴方向按参数R110中所编程的退刀量〔毫米〕退刀并用G0返回●重复以上过程,直至加工到最后深度精加工5 / 18●用G0按不同的坐标轴分别回循环加工起始点●用G0在两个坐标轴方向同时回轮廓起始点●用G1/G2/G3按参数R112设定的进给率沿着轮廓进行精加工●用G0在两个坐标轴方向回循环加工起始点在精加工时,循环内部自动激活刀尖半径补偿.起始点循环自动地计算加工起始点.在粗加工时两个坐标轴同时回起始点;在精加工时则按不同的坐标轴分别回起始点,首先运行的时进刀坐标轴."综合加工〞加工方式中在最后一次粗加工之后,不再回到内部计算的起始点.举例:执行循环必须要有两个程序:●具有循环调用的程序●轮廓子程序〔TESK1.SPF〕;例子中编程的轮廓加工方式为"纵向、外部综合加工〞.;最大进刀量5毫米,精加工余量1.2毫米,进刀角度70.N10 T1 D1 G0 G23 G95 S500 M3 F0.4 ;确定工艺参数N20 Z125 X162 ;调用循环之前无碰撞地回轮廓起始点_CNAME="TESK1〞;轮廓子程序程序名6 / 18R105=9 R106=1.2 R108=5 R109=7 ;设置其它循环参数R110=1.5 R111=0.4 R112=0.25N20 LCYC95 ;调用循环N30 G0 G90 X81 ;按不同的坐标轴分别回起始点N35 Z125N99 M30TESK1.SPFN10 G1 Z100 X40 ;起始点N20 Z85 ;P1N30 X54 ;P2N40 Z77 X70 ;P3N50 Z67 ;P4N60 G2 Z62 X80 CR=5 ;P5N70 G1 Z62 X96 ;P6N80 G3 Z50 X120 CR=12 ;P7N90 G1 X35 ;P8M177 / 18LCYE97:螺纹切削功能用螺纹切削循环可以按纵向或横向加工形状为圆柱体或圆锥体的外螺纹或内螺纹,并且既能加工单头螺纹也能加工多头螺纹.切削进刀深度可自动设定.左旋螺纹/右旋螺纹由主轴的旋转方向确定,它必须在调用循环之前的程序中编入.在螺纹加工期间,进给修调开关和主轴修调开关均无效.调用LCYC97参数参数含义与数值X围R100 螺纹起始点直径R101 纵向轴螺纹起始点8 / 18说明R100,R101 螺纹起始点直径参数,纵向轴螺纹起始点参数这两个参数分别用于确定螺纹在X轴和Z轴方向上的起始点.R102,R103 螺纹终点直径参数,向轴螺纹终点参数参数R102和R103确定螺纹终点.若是圆柱螺纹,则其中必由一个数值等同于R100或R101.R104螺纹导程值参数.螺纹导程值为坐标轴平行方向的数值,不含符号.R105加工方式参数.参数R105确定加工外螺纹或者内螺纹:R105=1:外螺纹 R105=2:内螺纹若该参数编程了其它数值,则循环中断,并给出报警:61002"加工方式错误编程〞R106 精加工余量参数.螺纹深度减去参数R106设定的精加工余量后剩下的尺寸划分为几次粗切削进给.精加工余量是指粗加工之后的切削进给量.9 / 18R109,R110 空刀导入量参数,空刀退出量参数.参数R109和R110用于循环内部计算空刀导入量和空刀退出量,循环中编程起始点提前一个空刀导入量,编程终点延长一个空刀退出量.R111 螺纹深度参数.参数R111确定螺纹深度.R112 起始点偏移参数.在该参数下编程一个角度值,由该角度确定车削件圆周上第一螺纹线的切削切入点位置,也就是说确定真正的加工起始点.参数值X围0.0001…+359.999o.如果没有说明起始点的偏移量,则第一条螺纹线自动地从0度位置开始加工.R113 粗切削次数参数.R113确定螺纹加工中粗切削次数,循环根据参数R105和R111自动地计算出每次切削地进刀深度.R114 螺纹头数参数.该参数确定螺纹头数,螺纹头数应该对称地分步在车削件的圆周上.纵向螺纹和横循环自动地判别纵向螺纹加工或横向螺纹加工.如果圆锥角小于或等于45度,则按纵向螺纹向螺纹的判别加工,否则按横向螺纹加工.时序过程调用循环之前所到达地位置:位置任意,但须保证刀具可以没有碰撞的回到所编程的螺纹起始点+导入空刀量循环的时序过程:●用G0回第一条螺纹线空刀导入量的起始处●按照参数R105确定的加工方式进行粗加工进刀●根据编程的粗切削次数重复螺纹切削10 / 18●用G33切削精加工余量●对于其它的螺纹线重复整个过程举例:;切削双头螺纹M42X2N10 G23 G95 F0.3 G90 T1 D1 S1000 M4 ;确定工艺参数N20 G0 Z100 X120 ;编程的起始位置R100=42 R101=80 R102=42 R103=45;循环参数R104=2 R105=1 R106=1 R109=12 R110=6R111=4 R112=0 R113=3 R114=2N50 LCYC97;调用循环N100 G0 Z100 X60;循环结束后位置N110 M211 / 18LCYC82:钻削,沉孔加工功能刀具以编程的主轴速度和进给速度钻孔,直至到达给定的最终钻削深度.在到达最终钻削深度时可以编程一个停留时间.退刀时以快速移动速度进行.调用LCYC82前提条件必须在调用程序中给定主轴速度值和方向以与钻削轴进给率.在调用循环之前必须在调用程序中回钻孔位置.在调用循环之前必须选择带补偿值的相应的刀具.参数说明R101退回平面确定了循环结束之后钻削轴的位置.R102安全距离只对参考平面而言,由于有安全距离,参考平面被提前了一个安全距离量.循环可以自动确定安全距离的方向.R103参数R103所确定的参考平面就是图纸中所标明的钻削起始点.12 / 18R104此参数确定钻削深度,它取决于工件零点.R105用参数R105编程此深度处的停留时间〔秒〕.时序过程循环开始之前的位置时调用程序中最后所回的钻削位置.循环的时序过程:1.用G0回到被提前了一个安全距离量的参考平面处,2.按照调用程序段中编程的进给率以G1进行钻削,3.执行此深度停留时间,4.以G0退刀,回到退回平面.举例:钻削—沉孔加工使用LCYC82循环,程序在XY平面X24 Y15 位置加工深度为27毫米的孔,在孔底停留时间2秒,钻孔坐标轴方向安全距离为4毫米.循环结束后刀具处于X24 Y15 Z110.13 / 18N10 G0 G17 G90 F500 T2 D1 S500 M4 ;规定一些参数值N20 X24 Y15 ;回到钻孔位N30 R101=110 R102=4 R103=102 R104=75 ;设定参数N35 R105=2 ;设定参数N40 LCYC82 ;调用循环N50 M2 ;程序结束LCYC83:深孔钻削功能深孔钻削循环加工中心孔,通过分步钻入达到最后的钻深,钻深的最大值事先规定.钻削既可以在每步到钻深后,提出钻头到其参考平面达到排屑目的,也可以每次上提1毫米以便断屑.调用LCYC83前提条件必须在调用程序中给定主轴速度值和方向在调用循环之前必须已经处于钻削开始位置.在调用循环之前必须选取钻头的刀具补偿值.14 / 18参数说明R101退回平面参数,退回平面确定了循环结束之后钻削加工轴的位置.R102安全距离只对参考平面而言,由于有安全距离,参考平面被提前了一个安全距离量.循环可以自动确定安全距离的方向.R103参数R103所确定的参考平面就是图纸中所标明的钻削起始点.R104最后钻深以绝对值编程,与循环调用之前的状态G90或G91无关.R105用参数R105编程此深度处的停留时间〔秒〕.15 / 18R107,R108进给率参数.通过这两个参数编程了第一次钻深与其后钻削的进给率.R109 起始点停留时间参数.参数R109之下可以编程几秒钟的起始点停留时间.只有在"排屑〞方式下才执行在起始点处的深度.R110参数R110下确定第一钻削行程的深度.R111 递减量参数R111下确定递减量的大小,从而保证以后的钻削量小于当前的钻削量.用于第二次钻削的量如果大于所编程的递减量,则第二次钻削量应等于第一次钻削量减去递减量.否则,第二次钻削量就等于递减量.当最后的剩余量大于两倍的递减量时,则在此之前的最后钻削量应等于递减量,所剩下的最后剩余量平分为最终两次钻削行程.如果第一次钻削量的值与总的钻削深度量相矛盾,则显示报警号:61107"第一次钻深错误定义〞从而不执行循环.R127加工方式参数.值0:钻头在到达每次钻削深度后上提1毫米空转,用于断屑.值1:每次钻深后钻头返回到安全距离之前的参考平面,以便排屑.时序过程循环开始之前的位置是调用程序中最后所回的钻削位置.循环的时序过程:1.用G0回到被提前了一个安全距离量的参考平面处,2.用G1执行第一次钻深,钻深进给率是调用循环之前所编程的进给率执行此深度停留时间〔参数R105〕.在断屑时:用G1按调用程序中所编程的进给率从当前钻深上提1毫米,以便断屑.16 / 18在排屑时:用G0返回到安全距离量之前的参考平面,以便排屑.执行起始点停留时间〔参数R109〕,然后用G0返回上次钻深,但留出一个前置量〔此量的大小由循环内部计算所得〕.3.用G1按所编程的进给率执行下一次钻深切削,该过程一直进行下去,直至到达最终钻削深度.4.用G0返回到退回平面.举例:N100 G0 G18 G90 T4 S500 M3 ;确定工艺参数N110 Z155N120 X70 ;回第一次钻削位置R101=155 R102=1 R103=15017 / 18R104=5 R105=0 R109=0 R110=100 ;设定参数R111=20 R107=500 R127=1 R108=400N140 LCYC83 ;第一次调用循环N199 M218 / 18。
SIEMENS 802D标准车床面板操作1.1面板简介SIEMENS 802D面板介绍按钮名称功能简介紧急停止按下急停按钮,使机床移动立即停止,并且所有的输出如主轴的转动等都会关闭点动距离选择在单步或手轮方式下,用于选择移动距离按钮手动方式手动方式,连续移动回零方式机床回零;机床必须首先执行回零操作,然后才可以运行自动方式进入自动加工模式。
单段当此按钮被按下时,运行程序时每次执行一条数控指令。
单程序段执行模式手动数据输入(MDA)主轴正转按下此按钮,主轴开始正转主轴停止按下此按钮,主轴停止转动主轴反转按下此按钮,主轴开始反转快速按钮在手动方式下,按下此按钮后,再按下移动按钮则可以快速移动机床移动按钮复位按下此键,复位CNC系统,包括取消报警、主轴故障复位、中途退出自动操作循环和输入、输出过程等。
循环保持程序运行暂停,在程序运行过程中,按下此按钮运行暂停。
按恢复运行运行开始程序运行开始主轴倍率修调将光标移至此旋钮上后,通过点击鼠标的左键或右键来调节主轴倍率。
进给倍率修调调节数控程序自动运行时的进给速度倍率,调节范围为0~120%。
置光标于旋钮上,点击鼠标左键,旋钮逆时针转动,点击鼠标右键,旋钮顺时针转动。
报警应答键通道转换键信息键上档键对键上的两种功能进行转换。
用了上档键,当按下字符键时,该键上行的字符(除了光标键)就被输出。
空格键删除键(退格自右向左删除字符键)删除键自左向右删除字符取消键制表键回车/输入键(1)接受一个编辑值。
(2)打开、关闭一个文件目录。
(3)打开文件翻页键按此键,进入机床操作区域加工操作区域键程序操作区域键参数操作区域按此键,进入参数操作区域键按此键,进入程序管理操作区域程序管理操作区域键报警/系统操作区域键选择转换键一般用于单选、多选框1.2机床准备1.2.1激活机床检查急停按钮是否松开,若未松开,将急停按钮松开1.2.2机床回参考点1)进入回参考点模式系统启动之后,机床将自动处于“回参考点”模式在其他模式下,依次点击按钮和进入“回参考点”模式2)回参考点操作步骤X轴回参考点点击按钮,X轴将回到参考点,回到参考点之后,X轴的回零灯将从变为;Z轴回参考点点击按钮,Z轴将回到参考点,回到参考点之后,Z轴的回零灯将从变为;回参考点前的界面如图8-2-2-1所示:回参考点后的界面如图8-2-2-2所示:图8-2-2-1回参考点前CRT界面图图8-2-2-2 机床回参考点后CRT界面图1.3对刀数控程序一般按工件坐标系编程,对刀过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间对应关系的过程。
摘要本文通过一个典型的轴套类二件组合件的加工工艺进行分析以及程序设计,重点为零件的加工工艺分析,从而准确选择加工参数,保证加工的准确性,精确性。
节约加工原材料,提高生产效率,数控机床是按照预先编好的数控程序自动地对工件进行加工的高效自动化设备。
数控程序除了能保证加工出符合图样要求的合格零件外,还应该充分发挥、利用数控机床的各种功能,使数控机床能安全、可靠、高效地工作。
关键词:数控技术,加工工艺,编程,规程,技巧目录摘要 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
目录 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
1 绪论 ................................................................................... 错误!未定义书签。
2 数控车床的编程特点 (2)3 典型轴套类零件工艺分析 (3)3.1 零件图的工艺分析 (3)3.1.1 零件图的正确性与完整性的分析 (3)3.1.2 零件图与装配图的技术分析 (5)3.2 毛坯的选择 (5)3.3 加工设备、测量仪器的选择 (5)3.3.1 机床的选择 ................................................... 错误!未定义书签。
3.3.2 夹具的选择 (7)3.4 确定加工工艺路线 (7)3.5 刀具的选择 (8)3.6 选择切削用量 (10)3.6.1主轴转速的确定 (10)3.6.2 进给速度的确定 (12)3.6.3 背吃刀量确定 (12)3.7 制定机械加工工艺规程 (13)3.7.1 件一的加工工艺规程 (13)3.7.2 件二的加工工艺规程 (16)3.8 编制数控加工程序 (20)4 结论 ........................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 ................................................................................. 错误!未定义书签。
致谢 (28)论文题目《西门子数控车床操作与编程的技巧》1绪论机床是人类进行生产劳动的重要工具,也是社会生产力发展水平的重要标志。
普通机床经历了近两百年的历史。
随着电子技术、计算机技术及自动化,精密机械与测量等技术的发展与综合应用,生产了机电一体化的新型机床--数控机床。
数控机床一经使用就显示出了它独特的优越性和强大生命力,使原来不能解决的许多问题,找到了科学解决的途径。
数控车床是数字程序控制车床的简称,它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身,是国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床,也是是一种通过数字信息,控制机床按给定的运动轨迹,进行自动加工的机电一体化的加工装备,经过半个世纪的发展,数控机床已是现代制造业的重要标志之一,在我国制造业中,数控机床的应用也越来越广泛,是一个企业综合实力的体现。
2 数控车床的编程特点数控机床是按照预先编好的数控程序自动地对工件进行加工的高效自动化设备。
数控程序除了能保证加工出符合图样要求的合格零件外,还应该充分发挥、利用数控机床的各种功能,使数控机床能安全、可靠、高效地工作。
数控编程的主要内容有:分析零件图样,确定加工工艺过程,数值计算,编写零件加工程序,制作控制介质,程序检验和首件试切。
数控车床主要用于轴类回转体零件的加工,能自动完成内外因校面、圆锥面、母线为圆弧的旋转体、螺纹等工序的切削加工,并能进行切槽,钻、扩、铰孔及攻螺纹等工作。
数控编程主要有以下特点:(1)在一个程序段中,根据图样上标注的尺寸,可以采用绝对值编程、增量值编程或二者混合编程。
(2)数控车床上工件的毛坯大多为圆棒料,加工余量较大,一个表面往往需要进行多次反复的加工.如果对每个加工循环编写若干个程序段,就会增加编程的工作量.为了简化加工程序,一般情况,数控车床的数控系统中都车外圆,车端面和车螺纹等不同形式的循环功能.(3)编程时,常认为车刀刀尖是一个点,而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量,车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧,因此为提高工件的加工精度,当编制圆头刀程序时,需要对刀具半径进行补偿。
数控车床的数控系统中都有刀具补偿功能.刀具补偿功能为编程提供方便,编程人员可以按工件的实际轮廓编写加工程序.在加工过程中对于刀具位置的变化,刀具几何形状的变化及刀尖的圆弧半径的变化,都无需更改加工程序,只要将变化的尺寸或圆弧半径输入到存储器具便能自动进行补偿.(4)数控车床的编程有直径,半径两种方法.所谓直径编程是指X轴上的有关尺寸为半径值,半径编程是指X轴上的有关尺寸为半径值。
CAK6140数控车床中的编程是采用直径编程.(5)为了提高机床径向尺寸的加工精度,数控系统在X方向的脉冲当量应取X方向的的脉冲当量的一半。
例如经济型数控车床中,Z方向的脉冲当量为0.01mm/P,X轴的脉冲当量取0.005mm/P。
3 典型轴套类零件工艺分析3.1零件图的工艺分析3.1.1 零件图的正确性与完整性的分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性,即所设计的零件结构应便于成形,并且成本低,效率高。
它的涉及面广,因此有必要对零件进行结构工艺性分析,找出技术关键,以便在拟定工艺规程时采用适当的加工措施加以保证。
零件的视图应符合国家标准的要求,位置准确,表达清楚;几何元素(点、线、面)之间的关系(如相切、相交、平行)应准确;尺寸标注应完整、清晰。
由图3-1、图3-2、图3-3可知,该轴套类组合零件二件的尺寸均标注完整、正确,零件轮廓均描述清楚。
图3-1 锥套工件材料:45钢图3-2 螺杆锥轴工件材料:45钢图3-3 配合件3.1.2 零件图与装配图的技术分析零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度要求等,这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。
进行零件技术要求分析,主要是分析这些技术要求的合理性以及实现的可能性,重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求,为制定合理的加工方案做好准备。
同时通过分析以确定技术要求是否过于严格,因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂,加工难度加大,增加不必要的成本。
外圆φ50±0.012 mm Ra 1.6;内孔φ200033.0+ mm Ra 1.6;外圆φ20041.002.0--mm Ra 1.6;锥配间隙1±0.10 mm ;该零件是配合件,由件一锥套和件二螺杆锥轴组成,装配图如上图3-3所示。
其中件二上的零件特征包括外锥、外圆弧、M34x2普通螺纹。
两件配合后,要求锥配间隙为1±0.10。
在此可考虑采用配车件二的大端直径,以达到配合间隙1±0.10的尺寸要求;同时,满足锥套相对于A-B 基准的跳动量不大于0.05mm 。
3.2 毛坯的选择毛坯是根据零件所要求的形状,工艺尺寸等方面而制成的供进一步加工使用的生产对象。
毛坯种类的选择不仅影响着毛坯制造的工艺装备及制造费用,对零件的机械加工工艺装备及工具的消耗,工时定额计算有很大影响。
确定毛坯的形状与尺寸的步骤是:首先选取毛坯加工余量和毛坯公差,其次将毛坯加工余量叠加在零件的相应加工表面上,从而计算出毛坯尺寸,最后标注毛坯尺寸与公差。
其总的要求是:减少“肥头大耳”,实现少屑或无屑加工。
因此,毛坯形状要力求接近成品形状,以减少机械加工的劳动量。
根据零件图样中对工件材料的规定,工件材料确定为45钢;本设计中件一、件二均为回转轴类零件,形状不复杂,用于旋合场合,要求具有较高的强度和一定的硬度。
依据毛坯的选择原则,综合考虑工件的使用要求以及机械加工的效率和经济性,确定毛坯为棒料锻件。
具体尺寸:两件为同一棒料,采取切断方法分离:φ55×190mm3.3 加工设备、测量仪器的选择3.3.1 机床的选择分析零件图可知,本次设计加工的零件特征包括:外圆、槽、螺纹、圆弧、内外锥,加工工序复杂。
为少减换刀和对刀时间,保证良好精度和表面粗糙度要求,结合我院实训中心生产设备的实际情况,决定选用沈阳第一机床厂生产Fanuc-0i 系统CAK6140型落地卧式数控车床。
机床外形如图3-4所示。
图3-4其主要性能数据如下:加工零件的最大直径为400 mm;加工零件的最大长度为1 m ;刀架规定刀杆的规格为20×20 mm ;主轴转速范围为min /45000~45r ;X 轴最大行程600mm ,Z 轴最大行程1080 mm ;快速移动速度为7.6—12 m/min ;重复定位精度:x轴方向≤0.004 mm ,z轴方向≤0.004 mm ;圆跳动≤0.003 mm ,锥度≤0.005/100 mm ,圆柱度≤0.003/100 mm ;粗糙度:黑色金属小于Ra 1.25,有色金属小于Ra 0.4;3.3.2 夹具的选择为了充分发挥数控机床的高速性、高精度、高效率等特点,在数控加工中,装夹方式直接关系到加工零件的效率,因此制定合理的装夹方式也是比较重要。
根据该零件的特征,经分析,零件是车削,各工序都可以使用通用夹具即可。
考虑到经济性、使用性,采用卡盘夹紧和活动顶尖一夹一顶的装夹方式比较合理。
根据该零件形状规则、加工特点及加工精度较高,所以选择三爪自定心卡盘。
之所以选择三爪自定心卡盘是因为它是常用的车床通用夹具,它可以自定中心,夹持范围大,装夹工件的效率高,适用于装夹中小型以外圆定位的零件,具体三爪卡盘参数见表3-1。
3.4 确定加工工艺路线在数控机床上加工零件,与普通机床有所不同,不仅要考虑夹具、刀具、切削用量等常规工艺的选择,更要考虑对刀点、编程原点等设置,在保证质量的前提下,尽可能提高机床的加工效率。
数控编程中走刀路线的选择主要考虑以下几点:(1)量缩短走刀路线,减少空走刀时间,提高生产效率;(2)保证加工零件的精度和表面粗糙度要求;(3)能简化数值计算,减少程序段数目和编程工作量;(4)尽量减少换刀次数,用一把刀具尽量加工完成相关工序。
经过分析该零件的最终加工路线如下:件一:(1)夹持工件,伸出长度60 mm ,车端面;(2)钻孔φ18 mm ,深45 mm ;(3)粗、精车内孔φ200033.0+ mm 至尺寸;(4)粗、精车φ50±0.012至尺寸,倒角;(5)粗、精车内锥至尺寸;(6)倒角、切断;(7)自检;件二:(1)夹φ20041.002.0-- mm 毛坯外圆,长30 mm ,校正;(2)车端面,钻中心孔;(3)一夹一顶,粗车工件外轮廓(5)调头夹M34×2外圆共50 mm ,车端面,取总长;(6)粗、精车φ20 mm 外圆、外锥、外圆弧1/2段至尺寸;(7)调头,夹φ20 mm 外圆长14 mm ,一夹一顶;(8)倒角2×45°精车M34×2外圆至φ3420.010.0--×69mm 、另1/2段外圆弧;(9)距M34×2螺纹断面55 mm 处切槽至尺寸φ30×14 mm ,倒角2×45°;(10)车螺纹M34×2至尺寸;(11)自检;3.5 刀具的选择在金属切削加工过程中,刀具直接完成切削工作。