数控车床加工工艺及编程
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数控车床零件的工艺分析及编程典型实例更新日期:来源:数控工作室根据下图所示的待车削零件,材料为45号钢,其中Ф85圆柱面不加工。
在数控车床上需要进行的工序为:切削Ф80mm 和Ф62mm 外圆;R70mm 弧面、锥面、退刀槽、螺纹及倒角。
要求分析工艺过程与工艺路线,编写加工程序。
图1 车削零件图1.零件加工工艺分析(1)设定工件坐标系按基准重合原则,将工件坐标系的原点设定在零件右端面与回转轴线的交点上,如图中Op点,并通过G50指令设定换刀点相对工件坐标系原点Op的坐标位置(200,100)(2)选择刀具根据零件图的加工要求,需要加工零件的端面、圆柱面、圆锥面、圆弧面、倒角以及切割螺纹退刀槽和螺纹,共需用三把刀具。
1号刀,外圆左偏刀,刀具型号为:CL-MTGNR-2020/R/1608 ISO30。
安装在1号刀位上。
3号刀,螺纹车刀,刀具型号为:TL-LHTR-2020/R/60/1.5 ISO30。
安装在3号刀位上。
5号刀,割槽刀,刀具型号为:ER-SGTFR-2012/R/3.0-0 IS030。
安装在5号刀位上。
(3)加工方案使用1号外圆左偏刀,先粗加工后精加工零件的端面和零件各段的外表面,粗加工时留0.5mm的精车余量;使用5号割槽刀切割螺纹退刀槽;然后使用3号螺纹车刀加工螺纹。
(4)确定切削用量切削深度:粗加工设定切削深度为3mm,精加工为0.5mm。
主轴转速:根据45号钢的切削性能,加工端面和各段外表面时设定切削速度为90m/min;车螺纹时设定主轴转速为250r/min。
进给速度:粗加工时设定进给速度为200mm/min,精加工时设定进给速度为50mm/min。
车削螺纹时设定进给速度为1.5mm/r。
2.编程与操作(1)编制程序(2)程序输入数控系统将程序在数控车床MDI方式下直接输入数控系统,或通过计算机通信接口将程序输入数控机床的数控系统。
然后在CRT 屏幕上模拟切削加工,检验程序的正确性。
在数控车床上加工零件时,应该遵循如下原则:
(1 )选择适合在数控车床上加工的零件。
(2 )分析被加工零件图样,明确加工内容和技术要求。
(3 )确定工件坐标系原点位置。
原点位置一般选择在工件右端面和主轴回转中心交点P ,也可以设在主轴回转中心与工件左端面交点O 上,如图1所示。
图1 编程原点
(4 )制定加工工艺路径,应该考虑加工起始点位置,起始点一般也作为加工结束的位置,起市点应便于检查和装夹工件;应该考虑粗车、半精车、精车路线,在保证零件加工精度和表面粗糙度的前提下,尽可能以最少的进给路线完成零件的加工,缩短单件的加工时间;应考虑换刀点的位置,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,加工起始点和换刀点可选同一点或者不选同点。
(5 )选择切削参数。
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、和切削深度。
(6 )合理选择刀具。
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。
(7 )编制加工程序,调试加工程序,完成零件加工。
数控加工工艺及编程1、数控机床实现插补运算较为成熟并得到广泛应用的即(直线)插补与(圆弧)插补2、数控机床中的标准坐标系使用(右手直角笛卡尔)坐标系3、在轮廓操纵中,为了保证一定的精度与编程方便,通常需要有刀具(半径)补偿与(长度)补偿功能4、对刀点既是程序的(起点),也是程序的(终点)5、加工中心是一种带(刀库)与(自动换刀装置)的数控机床7、X坐标轴通常是(水平)方向,与工件安装面(平行)且垂直Z轴坐标系。
8、常用的刀具材料有(高速钢)(硬质合金钢).9、在切削过程中,工件上形成三个表面:待加工表面、加工表面、(已加工表面)。
10、在铣削零件内外轮廓时,为防止在刀具切入切出时产生刀痕,应沿轮廓(切向)方向切入切出,而不应该(法向)方向切入切出11、走刀路线是指加工过程中,(刀具)相关于工件的运动轨迹与方向。
12、机床参考点通常设置在(机床各轴靠近正向极限的位置)13、非模态代码是指(只在单前程序段中有效)14数控机床加工对刀时,务必把刀具移动到(工件的邻近)15与机床主轴重合或者平行的刀具运动坐标轴为(Z )轴,远离工件的刀具运动方向为(Z 轴正方向)。
16、常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢(高速钢)(硬质合金钢)四种。
17、工件的实际定位点数,如不能满足加工要求,少于应有的定位点数(欠)定位。
18在返回动作中,G98指定刀具返回(初始平面)用G99指定刀具返回(R平面)。
二、选择题:1.数控机床有不一致的运动形式,需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标系方向,编写程序时,使用(B)的原则A.刀具固定不动,工件移动B.工件固定不动,刀具移动C.刀具、工件都固定不动D.刀具、工件均可移动2.G92的作用是( C)A.设定刀具的长度补偿B.设定机床坐标系C.设定工件坐标系D.设定增量坐标编程C铣床若无原点自动经历装置,在开机后的第一步骤应该执行(A)A.机械原点复位B.编程程序C.执行加工程序D.检查程序4.沿刀具前进方向观察,刀具偏在工件轮廓的左边是( A )指令A.G41B.G42C.G40D.G495.圆弧插补指令G02 X Y R中,X Y后的值表示圆弧的( D )A.圆心坐标值B.圆心坐标相关于起点的值C.起点坐标值D.终点坐标值6.下列说法中(B )是错误的A.G92是模态指令B.G33 Z F 中的F表示进给量C.G04 X3.0表示暂停3sD.G41是刀具左补偿7.G01指令代码,在遇到( D )指令码在程序中出现后,仍为有效A.G00B.G01C.G03D.G048.设G01 X30 Z6执行G91 G01 Z15后,正方向实际移动量( D )A.9mmB.21mmC.10mmD.15mm9.在数控铣床上的ZY平面内加工曲线外形工件,应选择( C )指令A.G17B.G18C.G19D.G2010.G02 X20 Y20 R-10 F100所加工的通常是( C )A.整圆B.夹角≤180度的圆弧C.180≤夹角≤360圆弧D.不确定11.ISO标准规定绝对尺寸方式的指令为( A )A.G90B.G91C.G92D.G9812.加工程序段的结束部分常用( C )表示A.M01B.M02C.M30D.LF13.沿刀具前进方向观察,刀具偏在工件轮廓的左边是( B )指令A.G40B.G41C.G42D.G4914.刀具长度正补偿是( B )指令A.G40B.G43C.G44D.G4915.圆弧插补指令G03 X Y R 中,X、Y后的值表示圆弧的( C )A.圆心坐标值B.起点坐标值C.终点坐标值D.圆心坐标相关于起点的值16.确定数控机床坐标轴时,通常应先确定( C )DA.X轴B.Y轴C.Z轴D.原点17.下列G指令中( D )是非模态指令.A.G01B.G02C.G03D.G0418.用于指令动作方式的准备功能的指令代码是( D )A.F代码B.T代码C.M代码D.G代码19.某直线操纵数控机床加工的起始坐标为(0.0),接着分别是(0,5),(5,5),(5.0),(0,0)则加工的零件形状是( B )A.边长为5的平行四边形B.边长为5的正方形C.边长为10的正方形D.不规则图形20.在数控铣床上的XY平面内加工曲线外形工件应选择( A )A.G17B.G18C.G19D.G2021.铣刀直径为50mm,铣削铸铁时其切削速度为20m/min,则其主轴转速为每分钟( B )A.60转B.120转C.240转D.480转22.工件在机床上或者在夹具中装夹时,用来确定加工表面对与刀具切削位置的叫( D )A.测量基准B.装配基准C.工艺基准D.定位基准23.圆弧插补指令G03 X Y R 中,X,Y后的值表示圆弧的( B )A.起点坐标值 B终点坐标值 C圆心坐标相关于起点的值24.绕X轴旋转的回转运动坐标轴是( A )A.A轴B.B轴C.C轴D.Z轴+25.数控机床主轴以800转/分转速正转时,其指令应是( A )A.M03 S800B.M04 S800C.M05 S800D.M02 S80026.设G01 X30 Z6 之后执行G91 G01 Z15,正方向实际移动量( C )A.9mmB.21mmC.15mm27.用数控铣床铣削模具的加工路线(路径)是指( )A.工艺过程B.加工程序C.刀具相对模具型面的运动三、推断正误1.数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC操纵装置(X)2.只需根据零件图样进行编程,而不必考虑是刀具运动还是工件运动.(X )3.螺纹车削指令G32 X41.0 W-43.0 F2是以每分钟2mm的速度加工螺纹(X )4.数控车床的刀具功能字T既指定了刀具数,又指定了刀具号(X )5.在机床接通电源后,通常都要做回零操作,使刀具或者工作台退离到机床参考点(√)6.当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工(X)8.切削速度增大时,切削温度升高,刀具耐用度大(X)9.螺纹车削指令G32 X41.0 W-43.0 F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹(X)10.于ZX平面执行圆弧切削的指令可写成G18 G03 Z_ X_ K_I_(√)11.同一工件,不管用数控机床加工还是用普通机床加工,其工件()12.机床的进给路线就是刀具的刀尖或者刀具中心相对机床的运动轨迹与方向(√).13.在基准不符合情况下加工,基准不符误差仅仅影响加工尺寸精度,不影响表面的位置精度.(X )14.在工件上既有平面需要加工,又有孔需要加工时,可使用先加工孔,后加工工平面的加工顺序(√)四.简答题1. 数控机床加工与普通机床加工相比有何特点?答:与普通机床相比,数控机床是一种机电一体化的高效自动机床,它具有下列加工特点:(1)具有广泛的习惯性与较高的灵活性;(2)加工精度高,质量稳固;(3)加工效率高;(4)可获良好的经济效益。
数控机床的加工工艺及编程步骤数控机床是一种通过数字化编程来实现自动化加工的机床。
它具有高精度、高效率、高稳定性等优点,适用于各种复杂形状的工件加工。
下面将介绍数控机床的加工工艺及编程步骤。
一、数控机床的加工工艺1.工件准备:首先需要根据加工需求选择合适的工件,并进行表面清理和定位,以便于后续加工操作。
2.零部件设计:根据产品图纸和加工要求,设计并制作数控机床所需的各个零部件,包括夹具、刀具等。
3.加工参数设置:根据工件的材料、形状和要求,确定加工过程中的各项参数,包括切削速度、切削深度、进给速度等。
4.数控机床的设定:根据工件的形状和要求,设置数控机床的加工程序,包括选择刀具、设定加工路径等。
5.加工过程:将工件加固在数控机床上,并根据设定的加工程序进行加工操作,包括切割、铣削、镗削等。
6.检测与修正:在加工过程中,需要进行质量检测,如测量工件的尺寸精度、表面光洁度等,并根据检测结果进行必要的修正。
7.完成工件:经过上述步骤的加工后,即可得到符合要求的工件,并进行清洁和包装,准备出厂或进行下一步加工。
二、数控机床的编程步骤1.确定坐标系:根据工件的不同形状和加工要求,确定适合的坐标系,包括原点、X、Y、Z轴方向等。
2.编写程序:使用数控机床的操作界面或专业的编程软件,根据工件的形状和要求,编写相应的加工程序。
3.路径设置:根据工件的轮廓和特点,设置刀具的加工路径,包括进给速度、切削深度、进给方向等。
4.刀具选择:根据加工要求和材料特性,选择合适的刀具,并确定刀具的类型、规格和安装位置。
5.加工参数设定:根据工件的材料特性和加工要求,设置切削速度、进给速度、切削深度等加工参数。
6.试切检验:在正式加工之前,进行试切检验,验证程序的正确性和工件的准确性,以确保加工质量。
7.程序调试:将编写好的程序输入数控机床,并进行程序调试,包括路径调整、参数设定等,直至程序运行正常。
8.正式加工:经过上述步骤的准备后,即可进行正式的加工操作,按照编写好的程序,控制数控机床进行加工。
数控车加工工艺流程一、概述。
数控车床是一种通过预先编程的计算机控制系统来控制工具和工件之间的相对运动的机床。
数控车床具有高精度、高效率、稳定性好等优点,被广泛应用于汽车、航空航天、船舶、机械制造等领域。
本文将介绍数控车加工的工艺流程。
二、数控车加工工艺流程。
1. 工件设计与加工方案确定。
在进行数控车加工之前,首先需要进行工件的设计与加工方案的确定。
根据工件的形状、尺寸、材料等特性,确定数控车加工的工艺路线、刀具选择、切削参数等。
2. 数控编程。
数控编程是数控车加工的关键环节,它直接影响到加工质量和效率。
数控编程人员根据工件的加工要求,采用CAM软件编写加工程序,包括刀具路径、切削参数、加工顺序等内容。
3. 材料准备。
在进行数控车加工之前,需要对工件所使用的材料进行准备。
这包括材料的切割、锯割、切割等工艺,以及对材料进行表面处理,确保其符合加工要求。
4. 数控车床设备调试。
在进行数控车加工之前,需要对数控车床进行设备调试。
这包括对数控系统进行参数设置、刀具的安装与调试、工件夹持装夹等工作,确保设备能够正常运行。
5. 加工操作。
一切准备就绪后,即可进行数控车加工操作。
操作人员根据预先编写的加工程序,对数控车床进行操作,进行切削加工。
在加工过程中,需要对加工质量进行监控,确保加工的精度和表面质量。
6. 加工检验。
在数控车加工完成后,需要对加工件进行检验。
这包括对加工件的尺寸、形状、表面质量等进行检测,确保加工件符合要求。
7. 修磨与表面处理。
在数控车加工完成后,可能需要对加工件进行修磨或表面处理。
修磨是为了进一步提高加工件的精度和表面质量,表面处理是为了改善加工件的表面性能。
8. 成品包装。
最后,对加工完成的产品进行包装。
根据产品的特性和要求,选择合适的包装材料和方式,确保产品的安全运输和储存。
三、数控车加工的优点。
1. 高精度,数控车床具有高精度的加工能力,能够满足对工件精度要求较高的加工需求。
2. 高效率,数控车床具有高速切削和自动换刀等功能,能够提高加工效率。
数控车床精加工程序编程实例完整的工艺分析更新日期:来源:数控工作室如图1所示的零件,其材料为45钢,零件的外形轮廓有直线、圆弧和螺纹。
欲在某数控车床上进行精加工,编制精加工程序。
图1 车削零件示例1)依据图样要求,确定工艺方案及走刀路线按先主后次的加工原则,确定其走刀路线。
首先切削零件的外轮廓,方向为自右向左加工,具体路线为:先倒角(1×45°)→切削螺纹的实际路径φ47.8→切削锥度部分→切削φ62→倒角(1×45°)→切削φ80→切削圆弧部分→切削φ80,再切槽,最后车削螺纹。
2)选用刀具并画出刀具布置图根据加工要求需选用三把刀具。
1号刀为外圆车刀,2号刀为3㎜的切槽刀,3号刀为螺纹车刀。
刀具布置图见图1(b)。
对刀时采用对刀仪,以1号为基准。
3号刀刀尖相对于1号刀刀尖在Z向偏量15㎜,由3号刀的程序进行补偿,其补偿值通过控制面板手工输入,以保持刀尖位置的一致。
3)工件坐标系确定由工件图样尺寸分布情况确定工件坐标系原点O取在工件内端面(如图示)处,刀具零点坐标为(200,350)4)确定切削用量切削用量应根据工件材料、硬度、刀具材料及机床等因素来综合考虑,一般由经验确定。
本例各刀具切削用量情况如表1所示表1切削用量表5)编制精加工编程该系统可以采用绝对值和增量值混合编程,绝对值用X、Z地址,增量值用U、W地址,采用小数点编程。
O0020N01 G50 X200.0 Z350.0;(工件坐标系设定)N02 S630 T0101 M03;(用1号刀,主轴正转)N03 G00 X41.8 Z292.0 M08;N04 G01 X47.8 Z289.0 F0.15;(倒1×45°角)N05 W-59.0;(车φ47.8㎜外圆)N06 X50.0;(退刀)N07 X62.0 W-60.0;(车削锥度部分)N08 Z155.0;(车φ62mm外圆)N09 X78.0;(退刀)N10 X80.0 W-1.0;(倒角)N11 W-19.0;(车φ80mm外圆)N12 G02 U0.0 W-60.0 I63.25 K-30.0;(车削圆弧)N13 G01 Z65.0;(车φ80mm外圆)N14 X90.0 M09;N15 G00 X200.0 Z350.0 M05 T0100;(退刀)N16 X51.0 Z230.0 S315 T0202 M03;(换2号刀,快速趋近切槽起点)N17 G01 X45.0 F0.16 M08;(切槽)N18 G04 X5.0;(延时)N19 G00 X51.0 M09;(退刀)N20 X200.0 Z350.0 M05 T0200;(退刀)N21 G00 X52.0 Z296.0 S200 T0303 M03;(换3号刀,快速趋近车螺纹起点)N22 G92 X47.2 Z231.5 F1.5 M08;(车螺纹循环,循环4次)N23 X46.6;N24 X46.2;N25 X45.8;N26 G00 X200.0 Z350.0 T0300;(退至起点)N27 M30;(程序停止并返回)。
数控加工工艺与编程技术基础数控加工工艺与编程技术基础,可是一个充满趣味的领域哦!想象一下,咱们每天用的手机、电脑、家电,背后都有这样一套神奇的技术在支撑。
数控加工,顾名思义,就是通过数控设备来实现加工操作。
这玩意儿听起来挺高大上的,其实说白了,就是用电脑来控制机器,确保每一块材料都能被加工得精确无比。
说到这里,大家可能会好奇,为什么不直接用手工呢?哎呀,手工确实有它的魅力,可是效率和精度可没法比。
就拿车床来说吧,老式的车床可得靠经验丰富的师傅来操作,稍不留神,偏差就可能像大海捞针一样让人崩溃。
而数控车床呢,它可以根据预设的程序,准确无误地完成每一个动作,简直是让人如沐春风!数控加工的过程其实挺像做一道美味的菜。
首先得准备好食材,也就是工件材料。
然后,要有一份好的食谱,那就是加工程序。
在这份程序里,每一步操作都得清清楚楚,像做菜时得按顺序来,不然就得吃“翻车菜”。
这时候,编程技术就显得尤为重要了,程序编得好,机器就能乖乖听话,反之则可能大失所望。
编程的语言其实不复杂,就像学会了一门新的方言,只要用心去学,慢慢就能说得溜溜的。
很多小伙伴可能会觉得,编程看起来像高深莫测的魔法,其实也不过是简单的指令组合。
就像你给朋友发微信,输入几个字,就能让对方明白你的意思。
在编程中,你得告诉机器每一步该做什么、怎么做,机器就会像听话的小狗狗一样乖乖执行。
说到数控加工,不得不提的就是那一台台闪闪发光的机器。
它们就像是工厂里的“明星”,在灯光下熠熠生辉。
每当一台数控铣床启动时,发出的嗡嗡声就像是乐队的前奏,让人心里乐开了花。
机器运转起来的那一瞬间,真是让人感受到科技的力量。
它们可以在几分钟内把一块大铁块变成一件精美的零件,简直就像魔术般神奇。
这门技术的发展,也和我们生活息息相关。
随着智能制造的兴起,数控加工已经不再是工厂里的“孤儿”。
现在,很多地方都开始应用这项技术,甚至咱们的生活用品中,也能看到它的身影。
比如,家具的每一个细节、汽车的每一根螺丝,背后都有数控加工的贡献。
数控车床加工实例的工艺设计及程序编程毕业设计引言随着科学技术的发展,数控加工技术是现代制造技术的典型代表,在制造业的各个领域,包括军工、汽车、摩托车、模具、家电等行业应用日益广泛,已经成为这些行业不可缺少的加工手段。
数控车削加工技术则是应用最为普及的一种数控加工技术。
随着中国加入世界贸易组合,全球制造业出现向中国转移的倾向,国内对数控加工的需求也呈现出高速持续增长的趋势,大批大量的生产,如汽车、拖拉机与家用电器的零件,为了解决高产、优质的问题,多采用专用的工艺装备、专用自动化机床或专用的自动生产线和自动车间进行生产。
可是应用这些专用设备进行生产,生产准备周期长,产品改型不易,因而使产品的开发周期增长。
在机械产品中,但见于小批量产品占到70%~80%,这类产品一般都采用通用机床加工,当产品改变时,机床与工艺装备均需作相应的变换和调整,而且通用机床的自动化程度不高,基本上由人工操作,难以提高生产效率和保证产品质量。
特别是一些曲线、曲面轮廓组成的复杂零件,只能借助靠模和仿形机床,或者借助划线和样板用于手工操作的方法来加工,加工精度和生产效率受到很大的限制。
由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密见车与新型机械机构等方面的技术成果,具有高柔型、高精度与高度自动化的特点,因此,采用数控加工手段,解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的单件、小批量、特别是复杂性面零件的加工。
应用数控加工技术使机械制造业的一次技术革命,使机械制造业的发展进入了一个新的阶段,提高了机械制造业的制造水平,为社会提供了高质量、多品种及高可靠性的机械产品。
当前应用数控加工技术的领域已从当初的航空工业部门逐步扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造业,并已取得了巨大的经济效益。
正文一、数控车床加工工艺1、数控车床加工的工艺特点数控车床加工与普通车床加工在许多方面遵循的原则基本上是一致的。
但数控车床加工自动化程度高,控制功能强,设备费用高,因此也就相应形成了数控车床加工工艺的自身特点。
数控车床加工工艺及编程目录:第一章:数控机床的概述1.1数控机床的产生和发展过程1.2数控机床的组成工作原理和特点1.3:数控机床的分类第二章:数控车削加工工艺4.1:数控车削的主要加工对象4.2:数控车削的刀具与选用4.3:工件在数控机床上的装夹4.4:切削用量的选择4.5:数控车削加工工艺的制定4.6:数控车削加工前的调整与安全生产规范第三章:数控车床编程5.1:数控车床编程的特点和基础5.2:数控车床的编程的方法5.3:数控车床编程举例第四章数控加工技术的发展与机械制造自动化的发展6.1:数控加工技术的发展6.2:计算机辅助制造和计算机辅助工艺设计第一章:数控机床的概述1.1:数控机床的产生和发展过程数字控制(Numerical Control)技术,简称为数控(NC)技术,是指用数字指令来控制机器的动作。
采用数控技术的控制系统称为数控系统,用控制软件来实现数控功能的数控系统,称为计算机数控(CNC)系统。
装备了数控系统的机床,称为数控机床。
数控机床是为了解决复杂型面零件加工的自动化而产生的。
我国是1952年试制成功了世界上第一台数控机床样机。
20世纪90年代起,我国开始向高档数控机床发展。
一些高档数控攻关项目通过了国家鉴定并陆续在工程上得到应用。
航天I型,华中I型,华中——2000型等高性能数控系统,实现了高速,高精度和高效经济的加工效果,能完成高复杂度的五坐标曲面时插补控制,可加工出复杂得便整体叶轮及复杂刀具。
1.2:数控机床的组成、工作原理及特点一:数控机床的组成及工作原理数控机床是一种利用数控技术,按照事先编好的程序实现动作的机床,它由程序载体、输入装置、数控装置、伺服系统、位置反馈和机床机械部件组成二:数控机床的特点(1)适应性强,适合加工单件或小批量复杂工件在数控机床上加工不同形状的工件,只需重新编制新工件的加工程序,就能实现新工件的加工。
(2)加工精度高,生产质量稳定数控机床的脉冲当量普遍可达0.001mm/p,传动系统和机床机构都具有很高的刚度和热稳定性,进给系统采用间隙措施,并对反向间隙与丝缸螺距误差等由数控系统实现自动补偿,所以加工精度高,(3)生产率高工件加工所需时间包括机动时间和辅助时间。
数控机床能有效的减少这两部分时间。
数控机床主轴转速和进给量的调速都比普通机床的范围大,机床刚性好,快速移动和停止采用了加速、减速措施,数控机床更换工件时,不需要调整机床。
同一批工件加工质量稳定,无需停机检验,故辅助时间大大减少。
(4)减轻劳动强度,改善劳动条件数控机床加工是自动进行的工件过程不需要人的干预,加工完毕自动停车,这就使工人的劳动条件大为改善。
(5)良好的经济效益机床价格昂贵,分摊到每个工件的设备费用较大,但是机床可节省许多其他的费用。
例如,工件加工前不用划分工序,工件的安装、调整、加工和检验所花费的时间少,特别不用设计制造专用工装夹具,加工精度稳定,减少废品率。
(6)有利于生产管理的现代化数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息,特别在数控机床上使用计算机控制。
三:数控机床的不足之处(1)提到了起始阶段的投资。
(2)增加了电子设备的维护。
(3)对操作人员的技术水平要求较高1.3 数控机床的分类一:数控机床的工艺用途分类(1)普通类数控机床一般指在加工工艺过程中的一个工序上实现数控的自动化机床,如数控车床、数控铣床、数控镗床、数控钻床。
(2)加工中心加工中心有典型特征是有刀库和自动换刀装置。
工件在一次安装后,可以进行多种工序加工。
加工中心可分为立式,卧室,和万能型。
(3)金属成形类数控机床如数控弯管机、数控折弯机、数控转头压力机等(4)特种加工及其他类型数控机床如数控线切割机床、数控电火花成型机床、数控激光加工机床二:按控制运动方式分类1.点位控制数控机床位置的精确定位,在移动和定位过程中不进行任何加工。
机床数控系统只控制行程终点的坐标值,不控制点与点之间的运动轨迹,因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。
可以几个坐标同时向目标点运动,也可以各个坐标单独依次运动。
这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。
2.直线控制数控机床直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度,沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工,进给速度根据切削条件可在一定范围内变化。
直线控制的简易数控车床,只有两个坐标轴,可加工阶梯轴。
直线控制的数控铣床,有三个坐标轴,可用于平面的铣削加工。
现代组合机床采用数控进给伺服系统,驱动动力头带有多轴箱的轴向进给进行钻镗加工,它也可算是一种直线控制数控机床。
数控铣床、加工中心等机床,它的各个坐标方向的进给运动的速度能在一定范围内进行调整,兼有点位和直线控制加工的功能,这类机床应该称为点位/直线控制的数控机床。
3.轮廓控制数控机床轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上运动的位移及速度进行连续相关的控制,使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。
它不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标,而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位移,将工件加工成要求的轮廓形状。
常用的数控车床、数控铣床、数控磨床就是典型的轮廓控制数控机床。
数控火焰切割机、电火花加工机床以及数控绘图机等也采用了轮廓控制系统。
轮廓控制系统的结构要比点位/直线控系统更为复杂,在加工过程中需要不断进行插补运算,然后进行相应的速度与位移控制。
现在计算机数控装置的控制功能均由软件实现,增加轮廓控制功能不会带来成本的增加。
因此,除少数专用控制系统外,现代计算机数控装置都具有轮廓控制功能。
三:按伺服系统的类型分类1开环控制数控机床这类控制的数控机床是其控制系统没有位置检测元件,伺服驱动部件通常为反应式步进电动机或混合式伺服步进电动机。
数控系统每发出一个进给指令,经驱动电路功率放大后,驱动步进电机旋转一个角度,再经过齿轮减速装置带动丝杠旋转,通过丝杠螺母机构转换为移动部件的直线位移。
移动部件的移动速度与位移量是由输入脉冲的频率与脉冲数所决定的。
此类数控机床的信息流是单向的,即进给脉冲发出去后,实际移动值不再反馈回来,所以称为开环控制数控机床。
开环控制系统的数控机床结构简单,成本较低。
但是,系统对移动部件的实际位移量不进行监测,也不能进行误差校正。
因此,步进电动机的失步、步距角误差、齿轮与丝杠等传动误差都将影响被加工零件的精度。
开环控制系统仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床,特别是简易经济型数控机床。
2.闭环控制数控机床闭环控制系统的数控机床是按闭环原理工作的,如图为一典型的闭环控制系统,数控装置将位移指令与位置检测元件测得的工作台实际位置反馈信号随时进行比较,根据其差值及指令进给速度的要求,按一定底规律进行转换后,得到伺服系统的进给速度指令。
图中可以看到,闭环控制系统的位置检测元件安装在机床工作台上,用以检测机床工作台的位置或位移量。
(3)半闭环控制系统的数控机床伺服如果将位置检测元件安装在伺服电动机的端部,或安装在传动丝缸端部,间接测量执行部件的实际位置或位移量,就是半闭环控制系统。
图中为一个半闭环数控系统,它可以获得比开闭环控制系统更高的精度,但它的位移精度比闭环控制系统要低,由于位置检测元件安装方便、调试容易,现在大多数数控机床都采用半闭环控制系统。
第二章数控车削加工工艺1.1数控车削的主要加工对象一:数控车削加工概述1.数控加工过程数控加工与普通机床机械加工有较大的不同。
在数控机床加工前,要把在通用机床上加工是需要操作及动作,工步的划分与顺序、走刀路线、位移量和切削参数等,按规定的数码形式编成加工程序,存储在数控系统存储其器或磁盘上。
加工程序是实现人与机器联系起来的媒介物加工时,控制介质上的加工程序控制机床运动,自动加工出我们所要求的零件形状。
二:数控车削加工的工艺范围数控车削加工主要用于轴类或盘类零件的内、外圆柱面、任意角度的内、外圆锥面、复杂回转内、外和圆柱、圆锥螺纹等的切削加工,并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等的切削加工三:数控车削的主要加工对象(1)轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件因为数控车床装置都具有直线和圆弧差补功能,还有部分有非圆弧差补功能,故能车削有任意平面曲线轮廓所组成的回转体零件。
(2)精度要求较高的零件零件的精度要求主要指尺寸、形状,位置和表面粗糙度值例如,尺寸精度高(达0.001或更小)的零件,圆柱度要求高的圆柱体零件等。
(3)特殊的螺旋零件这些螺旋零件是指特大螺距(或导程)、变(增面现象/减)螺距、高精度的模数螺旋零件(如圆柱圆弧)和端面(盘形)螺纹零件等(4)淬硬工件的加工在大型模具加工中,有不少尺寸大而形状复杂的零件。
这些零件热处理后的变形量较大,模削加工有困难。
因此可以用陶瓷车刀在数控机床上对淬硬后的零件进行车削加工,以车代模,提高加工效率。
1.2 数控车削的刀具与选用一:数控加工对刀具的要求(1)具有良好、稳定的切削性能刀具不仅能进行一般的切削,还能承受高速切削和强力切削,并且切削性能是稳定的。
(2)刀具有教高的寿命刀具大量采用硬质合金材料或高性能材料(如涂层刀片、陶瓷刀片、立方氮化硼刀片)并且有合理的几何参数,切削磨损最少,刀具寿命长。
(3)刀具有较高的精度对于较高精度的工件的加工,刀具应具备相应的形状和尺寸精度,特别对定尺寸型的刀具更是如此;(4)刀具有可靠的卷削、断屑性能数控机床的切削是在封闭的环境下进行的,因此刀具必须能可靠的将切削卷曲、打断,并顺利排削,以避免不必要的停机。
(5)刀具能快速、自动更换刀具能实现快速更换或自动更换。
(6)刀具有调整尺寸的功能以实现机外预调(对刀)或机内补偿。
(7)刀具能实现标准化、系列化、模块化由于数控机床揉韧性大,加工形状复杂、工艺范围广,所以需要的刀具品种和规格多。
二:数控车刀的类型与应用(1)常用的数控车刀的种类和用途数控车削常用的车刀一般分为三类,即尖形车刀、圆弧车刀和成型车刀。
(1)尖形车刀以直线切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。
这类车刀的刀尖有直线形的主、副切削刃构成,如90°内外圆车刀,左右端面车刀、切断车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀(2)圆弧行车刀它是较为特殊的数控加工用的车刀。
圆弧形车刀可以用于车削内、外表面,特别适应于车削各种光滑连接(凹形)的成形面。
(3)成形车刀俗称样板车刀,其加工零件的轮廓形状完全有车刀刀刃的形状和尺寸决定。
2.机夹可转位刀片的选用为了减少换刀时间和方便对刀,便于实现机械加工的标准化,数控车削加工时,应尽量采用机夹可转位车刀。
机夹可转位车刀主要由刀片、刀垫、刀柄及杠杆、螺钉等元件组成。
(1)机夹可转位刀片从刀具的材料应用方面看,数控机床用刀具材料主要是各种硬质合金。