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数控车床上成形面的编程与加工

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数控车床上成形面的编程与加工
摘要对于成形面零件的数控加工，手工编程和自动编程均可实现其加工程序的编制。

本文主要阐述在数控车削加工中手工编制成形面加工程序的方法以及在数控加工中需注意的加工事项。

关键词成型面；数控编程；注意事项
中图分类号tg659 文献标识码a 文章编号 1674—6708（2012）76—0052—02
在数控机床加工过程中，经常遇到工件轮廓是由圆弧和圆弧、圆弧和直线相切、相交而构成的一些成型面零件，如各类手摇柄、单球手柄、双球手柄及一些简单工艺品等。

对这些零件的加工，在普通机床上加工需要成形刀或靠操作者用双手同时操作完成，难度系数较大。

而运用数控车削技术加工成形面就显得容易得多，只需按照数控系统编程的格式及要求，编写出相应的圆弧插补程序段，就可实现对成形面的加工。

但在编写程序的过程中，基点或节点的计算相对而言，具有一定的难度，编程者可以选择手工编程或自动编程的方式来计算相关的基点或节点的坐标。

在手工编程中，对于简单的回转体零件，编程者可通过利用勾股定理、三角函数、平面几何等相关数学计算来得到基点坐标；对于复杂回转体零件的圆弧与圆弧相切、相交则要通过给定零件图的相关尺寸，采用解析几何列解方程来求解。

在自动编程中，编程人员需借助一定的软件，根据零件图样的要
求，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。

自动编程使得一些计算繁琐、手工编程困难或无法编出的程序能够顺利地完成。

实现自动编程的cam软件常用的有ug，pro/e，mastercam，caxa等，可以实现多轴联动的自动编程并进行仿真模拟。

下面采用手工编程的方式介绍车削圆球体（图1）的具体步骤。

1 工艺分析
1.1 机床选择
根据工件的形状及结合学校的现有资源，选用fanucoi—ta系列的ck6132数控车床（前置刀架）进行本工件的加工。

1.2 夹具选择
采用三爪自定心卡盘进行工件的定位与装夹。

1.3 刀具选择
1）刀宽5 mm的切槽刀——完成?20外圆槽的加工；2）带有断削槽的90°正偏刀——完成右半球的粗、精车削加工；3）带有断削槽的90°反偏刀——完成左半球的粗、精车削加工；4）45°端面刀——采用手动切削右端面。

1.4 车削顺序
1）用三爪自定心卡盘夹持左端，棒料伸出卡爪外75 mm；2）用切槽刀以排切法从右到左车削加工?20外圆槽并车至?20.8直径尺
寸；3）采用g71粗车循环法用90°反偏刀车削加工左半球；4）采用g72端面车削循环法用90°正偏刀车削加工右半球。

2 数值计算
连接三角形oab利用勾股定理求得：
oa==22 .91mm 即：b点坐标（20、47.91）。

3 参考程序（用排刀法切槽程序略）
【fanuc 0i系统】（工件坐标系设置在工件的右端面）
o0063；（t02为二号反偏刀、t03为三号正偏刀）
n10 t0202 ；（调二号反偏刀，确定坐标系）
n20 m03 s800 ；（主轴正转、转速800r/min）
n25 g96 s100 ；（恒线速度有效，100m/min）
n30 g00 x58.0 z—47.91 m08 ；（到左半球外圆切削循环点）n40 g71 u1.2 r1.1；
n50 g71 p60 q70 u0.8 w0.5 f0.2；
n60 g01 x20.0 ；（移动到精车起点处）
n70 g02 x50.0 w22.91 r25.0 ；
n80 g70 p60 q70；（精车左半球外圆）
n90 g00 x100.0 ；
n100 z100.0 m09 ；（到程序起点或换刀点位置）
n110 g97 s600 ；（取消恒线速度，设主轴600r/min）
n120 t0303 ；（调三号正偏刀，确定坐标系）
n130 m03 s1000 ；（主轴正转、转速1000r/min）
n140 g96 s100 ；（恒线速度有效，100m/min）
n150 g00 x58.0 z2.0 m08；（到右半球外圆切削循环点）
n160 g72 w0.5 r1.2；
n170 g72 p180 q200 u0.8 w0.4 f0.2；
n180 g00 z—25.0；
n190 g01 x50.0 ；
n200 g02 x0 z0 r25.0 ；
n210 g70 p140 q160；（精车右半球外圆）
n220 g00 x100.0 ；
n230 z100.0 m09；（到程序起点位置）
n240 g97 s600；（取消恒线速度，设主轴600 r / min）
n250 m30；（程序结束并复位）
4 注意事项
1）数控车床上车削成形面时要注意副切削刃的角度，不能与工件产生干涉；2）在球面上各点的斜率不同，所以在车削时要设定主轴线速度恒定，退刀后还应取消恒线速度。

参考文献
[1]谢林.在数控车床上加工成形面的技巧[j].机电产品开发与创新，2008（1）.
[2]张宇.在数控车床上加工球形零件的方法和技巧[j].机械工
程师2000（10）.
[3]陈艳巧，陈秀云，王俊杰.浅谈数控编程方法和学习技巧[j].装备制造技术，2011（3）.。

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机工社2023数控车床编程与加工项目教程教学课件数控车床编程与加工项目教程(项目一安全篇)

机工社2023数控车床编程与加工项目教程教学课件数控车床编程与加工项目教程(项目一安全篇)


障排除后方可重新操作机床及执行程序
２６)出现机床报警时 应根据报警号查明原因及时排除
２７)定期清理切削液箱中的铁屑等杂物
及时地按规定补充冷却液
２８)未经教师允许不准将Ｕ(硬)盘、光盘插到与数控机床联网的计算机上不准修改或删除
计算机内的程序
２９)加工完毕清理现场清扫数控机床上的铁屑擦干净导轨面上油防锈并做好机床的常规保
安全篇
项目描述
新的学期开始了，按照教学安排本学期进入实习阶段，对新专业、新知识充满了好 奇跟以往学习相比较应该增加安全生产学习任务在以后的学习中我们要时刻把安全 放在第一位，本项目主要由安全文明生产相关知识、数控机床的基本认知、ＦＡＮ ＵＣ数控车床的基本操作三个任务组成“生产学习安全第一”是我们的学习口号。 为了能够更好地了解生产安全知识，让我们从各种机床的安全规程开始学起吧!
任务实施：
１)某班同学小光和小明在车间实训期间相互打闹导致小明同学头部撞在工具柜的棱边上大 量出血经医生救治后头部被缝八针虽然脱离生命危险但是留下明显伤疤造成终身遗憾学校同时 对这两位同学以不遵守实习车间违章制度为由分别给予警告处分
以上案例提醒我们应该注意哪些安全知识? ① ② ③
２)某编程班级一名女同学青春靓丽、长发飘飘下午上课前刚洗完头发进入实习场地后教师 多次提醒戴帽子再进行机床操作但该同学以头发未干为由拒绝戴帽子被教师处罚禁止操作机床 但是该同学在旁边观看别的同学操作机床的过程中有一缕头发被带进主轴当中导致头发被强制 拉掉头皮受伤严重造成永久性伤害
１１)操作人员应熟悉所用数控车床的组成、结构及使用环境并严格按数控机 床操作手册的要求正确操作尽量避免因操作不当而引起的故障
１２)操作机床时应按要求正确着装。 １３)开机前清除导轨、滑动面上的障碍物及工量具等并及时移去装夹工具检 查机械、液压、气动等操作手柄、阀门、开关等是否处于非工作位置上检查刀架 是否处于非工作位置上，检查箱体内的机油是否在规定的标尺范围内并按润滑图 表或说明书规定加油 １４)按顺序开机、关机先开机床再开数控系统，先关数控系统再关机床。 １５)正确对刀确定工件坐标系并核对数据。 １６)程序输入后应认真核对其中包括对代码、指令、地址、数值、正负号、小 数点及语法的查对，保证无误。 １７)程序调试好后在正式切削加工前，再检查一次程序、刀具、夹具、工件、 参数等是否正确。 １８)刀具补偿值输入后，要对刀补号、补偿值、正负号、小数点进行认真核 对。 １９)按工艺规程和程序要求装夹使用刀具，执行正式加工前，应仔细核对输 入的程序和参数，并进行程序试运行，防止加工中刀具与工件碰撞而损坏机床和 刀具。 ２０)按程序、按工艺规定进行加工严禁随意加大进给量、切削速度和背吃刀 量严禁超负荷、超性能范围使用机床严禁违章操作，不准将精密机床做粗加工用 应保持刀具的锋利不准进给停车液压系统不准私自调整。(除节流阀外)
第2章数控编程中的工艺分析和数控机床编程及加工

第2章数控编程中的工艺分析和数控机床编程及加工

机械工程实验教学中心
OpenSoftCNC软件介绍
在运行加工程序之前，必须通过参数设置对机床和刀具 进行调整，使其与加工要求相符，这样才能正确地进行加工 或模拟加工。
OpenSoftCNC软件系统的参数主要有以下内容： ①基本设置 设置可修改的基本参数。 ②刀具设置 设置刀具编号、类型和刀具补偿等参数。 ③轴参设置 设置和查看坐标轴参数。 ④工件坐标设置 设置G54—G59等工件坐标系的原点坐 标。 ⑤PLC设置 用于查看PLC缓冲区配置、PLC程序梯形图及 PLC程序指令流程。
2.1 数控加工工艺分析的主要内容
1、工艺分析的主要内容
( 3 ) 加工工序的设计 选取零件的定位基准，工步的划分、装卡与定位方案的确定、选取
刀具、确定切削参数等。 ( 4 ) 选取对刀点和换刀点，确定刀具补偿等。 ( 5 ) 分配数控加工中的容差。 ( 6 ) 处理数控机床上的部分工艺指令。
总之，数控加工工艺内容繁多，本章仅对编程中所涉 及的工艺知识进行学习。
2.1 数控加工工艺分析的主要内容
2、编制数控加工工艺时主要考虑的因素
(1)对零件图的工艺审查——看 通过对零件图的阅读，了解零件的加工尺寸精度、表
面粗糙度、形位公差等技术指标，找出加工难点（如零件 的刚性，材料的切削性能，窄槽、薄壁、不容易测量等工 艺窄口）。同时还要考虑用通用量具的可测性，设计基准 是否合理，零件的热处理、表面处理等技术措施对精加工 的影响。
机械工程实验教学中心
2.1 数控加工工艺分析的主要内容
识图的重点内容包括：
● 零件特征 车（轴、盘、套）；铣（箱体、异形）；多轴加工
●几何特征 平面、轮廓、孔系、沟槽、型腔、曲面、螺纹等。
●技术特征 ——尺寸精度，数控精加工可达IT7~IT8；
数控机床的编程及操作

数控机床的编程及操作


网络资源共享； 数控机床的远程（网络）控制； 数控机床故障的远程（网络）诊断； 数控机床的远程（网络）培训与教学（网络数控）。
湖北江山重工有限责任公司
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数控机床的编程及操作
三、数控机床的结构和工作原理 数控机床主要由控制介质、数控装置、 伺服驱动装置、机床本体和其它装置组成。 1. 控制介质 它是用于记录各种加工指令信息（加工程序），以控制机床的运动，以实现 零件的加工。常用的控制介质有标准的穿孔纸带、磁带、磁盘等，随着微机技术 的不断发展，新的控制介质不断的出现，如CF存储卡等，为了满足大容量的加工 程序，控制介质的存储容量也越来越大，甚至可以外接硬盘 。 控制介质上的加工信息要经过输入装置传送到数控装置。常用的输入装置有 光电纸带输入机、磁带录音机、磁盘驱动器等。现今数控机床大多属于微机控制 的，随着微机技术的不断发展，新的输入装置不断的出现，更方便了加工信息的 输入。另外加工程序也可以通过操作面板或外接键盘直接输入，由于是人工进行 加工信息的输入，因此只能对简单的加工程序进行输入。对于大容量的加工程 序，必须通过磁盘或外部电脑进行输入。当数控装置的存储容量太小时，也可通 过DNC连线方式进行在线加工。
湖北江山重工有限责任公司
9
数控机床的编程及操作
�
控制智能化：随着人工智能技术的不断发展，并为满足制造业生产柔性化、
制造自动化发展需求，数控技术智能化程度不断提高，具体体现在以下几个方面：
�加工过程自适应控制技术：通过监测加工过程中的切削力、主轴和进给电机
的功率、电流、电压等信息，利用传统的或现代的算法进行识别，以辩识出 刀具的受力、磨损以及破损状态，机床加工的稳定性状态；并根据这些状态 实时修调加工参数（主轴转速，进给速度）和加工指令，使设备处于最佳运 行状态，以提高加工精度、降低工件表面粗糙度以及设备运行的安全性。
数控车床编程与操作加工PPT课件

数控车床编程与操作加工PPT课件

例1 如图3-10所示的圆柱螺纹，螺纹导程为1.5mm。
G00 Z104.0 X29.3 ap1=0.35 G32 Z56.0 F1.5 G00 X40.0 Z104.0 X28.9 ap2=0.2 G32 Z56.0 F1.5 G00 X40.0 Z104.0 X28.5 ap2=0.2 …….
1．绝对编程与增量编程
(1)绝对编程
绝对值编程是根据预先设定的编程原点计算出绝对值坐标尺寸进行编程的一种方法。即采用绝对值编程时，首先要指出编程原点的位置，并用地址X，Z进行编程(X为直径值)。
增量值编程是根据与前一个位置的坐标值增量来表示位置的一种编程方法。即程序中的终点坐标是相对于起点坐标而言的。
根据试切后工件的尺寸确定刀尖的位置。
O
(a) 确定刀尖在Z向的位置
L
图3-3 数控车床的对刀
O
(a) 确定刀尖在Z向的位置
L
图3-3 数控车床的对刀
O
(b) 确定刀尖在X向的位置
d
O
(b) 确定刀尖在X向的位置
d
三、有关编程代码说明
（一）G功能
准备功能也称为G功能（或称G代码），它是用来指令机床动作方式的功能。准备功能是用地址G及其后面的数字来指令机床动作的。如用G00来指令运动坐标快速定位。表3-2为FANUC-0TD系统的准备功能G代码表。
10.刀具偏置功能 (G40/G41/G42)
1. 格式 G41 X_ Z_;G42 X_ Z_;
在刀具刃是尖利时，切削进程按照程序指定的形状执行不会发生问题。不过，真实的刀具刃是由圆弧构成的 (刀尖半径) 就像上图所示，在圆弧插补和攻螺纹的情况下刀尖半径会带来误差。
2. 偏置功能
1、非直线切削形式的定位 我们的定义是：采用独立的快速移动速率来决定每一个轴的位置。刀具路径不是直线，根据到达的顺序，机器轴依次停止在命令指定的位置。