數(shù)控技術(shù)指導(dǎo)書二2010

實驗二數(shù)控車編程實驗一、實驗?zāi)康?、了解數(shù)控車床的特點、類型、基本組成及其功能；2、通過數(shù)控車多媒體教學(xué)軟件觀察車床的加工過程；3、熟悉數(shù)控車床典型樣件的加工方法；4、熟悉數(shù)控車程序設(shè)計、編制及實際操作。二、實驗儀器南京斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件及運行軟件的微機。三、實驗原理數(shù)控車床是數(shù)控機床在車削類機床中的典型應(yīng)用，與普通車床一樣，也是用來加工回轉(zhuǎn)體零件表面的。一般能夠自動完成外圓柱面、圓錐面、球面以及螺紋的加工。（一）數(shù)控車床與普通車床的結(jié)構(gòu)異同數(shù)控車床的外形與普通車床相似，都由床身、主軸箱、刀架、進給系統(tǒng)、冷卻和潤滑系統(tǒng)等部分組成。數(shù)控車床的進給系統(tǒng)與普通車床有本質(zhì)的區(qū)別，傳統(tǒng)普通車床有進給箱和交換齒輪架，而數(shù)控車床是直接用伺服電動機通過滾珠絲杠驅(qū)動溜板和刀架實現(xiàn)進給運動，因而進給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大為簡化。（二）數(shù)控車削的特點1、適應(yīng)能力強，適于多品種小批量零件的加工；2、加工精度高，一致性好；3、具有較高的生產(chǎn)率和較低的加工成本。（三）數(shù)控車削加工工序設(shè)計數(shù)控加工工序設(shè)計的主要任務(wù)是擬定本工序的具體加工內(nèi)容、確定加工余量和切削用量、定位加緊方式及刀具運動軌跡，選擇刀具、夾具、量具等工藝裝備，為編制加工程序做好充分準(zhǔn)備。數(shù)控加工工序的確定應(yīng)遵循以下原則：1、加工順序的確定原則：a、應(yīng)能保證被加工零件的精度和表面粗糙度；b、使加工路線最短，減少空行程時間，提高加工效率；c、盡量簡化數(shù)值計算的工作量，簡化加工程序；d、對于某些重復(fù)使用的程序，應(yīng)使用子程序。2、零件安裝的確定原則：a、力求設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程基準(zhǔn)統(tǒng)一；b、盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾中，完成全部加工面的加工；c、避免使用需要占用數(shù)控機床機時的裝夾方案，以便充分發(fā)揮數(shù)控機床的功效。3、數(shù)控刀具的確定原則：a、選用剛性和耐用度高的刀具，以縮短對刀和換刀的停機時間；b、刀具尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整簡便。4、切削用量的確定原則：a、粗加工時，以提高生產(chǎn)率為主，兼顧經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，以加工質(zhì)量為主，兼顧切削效率和加工成本；b、在編程時，應(yīng)注意拐點處的過切或欠切問題。5、對刀點的確定原則：a、便于數(shù)學(xué)處理和加工程序的簡化；b、在機床上進行定位簡便；c、在加工過程中便于檢查；d、由對刀點引起的加工誤差較小。例2-1，完成圖2-1所示的零件數(shù)控加工工藝設(shè)計。圖2-1圖2-1由于零件是個實心軸，并且軸的長度不是很長，所以采用Ф85mm，長140mm的毛坯料，零件的左端面和毛坯料的外圓面作為定位基準(zhǔn)。使用普通三爪自定心卡盤裝卡工件，取零件右端面中心作為工件坐標(biāo)系的原點，加工順序為：a、倒角—粗車M36螺紋外圓—Ф40外圓—Ф50外圓—R35圓弧面—Ф80外圓；b、精車M36螺紋外圓—Ф40外圓—Ф50外圓—R35圓弧面—Ф80外圓；c、切削Ф20空刀槽；d、切削M36螺紋；e、切斷刀切斷。根據(jù)零件的加工要求，選用外圓車刀、切槽刀、60°螺紋車刀、切斷刀各一把（由于零件的結(jié)構(gòu)簡單，對精度要求不高，故粗車和精車使用一把外圓車刀）。圖2-2練習(xí)：完成圖2-2所示的零件數(shù)控加工工藝設(shè)計。圖2-2（四）數(shù)控車削加工工序設(shè)計（三）常用功能代碼1、G00快速定位。指令格式：G00X_Z_G00指令用于快速點定位，兩個軸同時進給，合成速度為最大快移速度。指令中的值確定終點坐標(biāo)，起點為當(dāng)前點。2、G01直線插補。指令格式：G01X_Z_F_G01為直線插補運動，即兩個軸以當(dāng)前點位起點，以F指令指定的速度同時進給，終點位置為X和Y確定。速度字F具有模態(tài)性，即由指令的進給速度直到變?yōu)樾碌闹抵熬行В虼瞬槐孛總€程序段均指定一次。3、G02/03圓弧插補，使兩軸以當(dāng)前點位起點，按照給定的參數(shù)走出一段圓弧。其指令格式可以有兩種形式：G02/03X_Z_R_F_X、Z：確定終點坐標(biāo)；R：圓弧半徑，正為優(yōu)弧，負(fù)為劣弧。F：插補速度G02：順時針圓弧G03：逆時針圓弧4、G71外圓粗車固定循環(huán)，用△d(切削深度)車掉指定的區(qū)域,留精加工預(yù)留量△u/2及△w。指令格式：G71U（△d）R（e）；G71P（ns）Q（nf）U（△U）W（△W）F（f）S（s）T（t）；△d:切削深度(半徑指定)。e:退刀行程。ns:精加工形狀程序的第一個段號。nf:精加工形狀程序的最后一個段號。△U:X方向精加工預(yù)留量的距離及方向?！鱓:Z方向精加工預(yù)留量的距離及方向。f,s,t:包含在ns到nf程序段中的任何F,S或T功能在循環(huán)中被忽略，而在G71程序段中的F，S或T功能有效。5、G70精加工循環(huán)，指令格式：G70P（ns）Q（nf）；ns:精加工形狀程序的第一個段號。nf:精加工形狀程序的最后一個段號。6、輔助功能（M功能）M03主軸正轉(zhuǎn)；M04主軸反轉(zhuǎn)；M05主軸停；M08切削液啟動；M09切削液停；M30程序結(jié)束復(fù)位例2-1，運行下面的O0040程序，毛坯采用外徑80mm內(nèi)徑40mm管料，刀具采用鏜刀。O0040t0101m03s400g00x6z3g72w1.2r1g72p50q150x-0.2z0.5f100n50g00z-61g1u6w3f80w10g03u4w2r2g01x30z-34x46g2u8w4r4g1z-20u20w10n150z3g70p50q150g00x0z100m09t0100m30四、實驗步驟1、閱讀數(shù)控車床操作說明，登陸FANUC0iT系統(tǒng)。2、首先進行機床的原點復(fù)歸。3、手動操作機床的X軸、Z軸及主軸，了解數(shù)控車床的動作原理。4、將毛坯裝夾到夾盤上，選擇刀具，運用G指令代碼進行數(shù)控編程，實現(xiàn)圓弧軌跡和直線軌跡的加工。5、編程加工圖2-4零件，要求包括粗車循環(huán)G71和精加工。圖2-3五、安全注意事項1、加工前關(guān)閉車門；2、測量時工件時要先關(guān)閉主軸。六、數(shù)控車床操作說明1、操作面板功能：AUTO：自動加工模式。EDIT：用于直接通過操作面板輸入數(shù)控程序和編輯程序。MDI：手動數(shù)據(jù)輸入。REF：回參考點。JOG：手動模式，手動連續(xù)移動臺面和刀具。INC：增量進給。HND：手輪模式移動臺面或刀具。圖2-4程序運行開始；模式選擇旋鈕在“AUTO”和“MDI”位置時按下有效，其余時間按下無效。程序運行停止；在程序運行中，按下此按鈕停止程序運行。手動開機床主軸正轉(zhuǎn)手動開機床主軸反轉(zhuǎn)手動停止主軸機床空運行手動示教在刀庫中選刀程序重啟動，由于刀具破損等原因自動停止后，程序可以從指定的程序段重新啟動。機床鎖定開關(guān)，按下此鍵，機床各軸被鎖住，只能程序運行。M00程序停止，程序運行中，M00停止。手動移動機床臺面單步進給倍率選擇按鈕，×1為0.001毫米，×10為0.01毫米，×100為0.1毫米，×1000為1毫米。進給速度(F)調(diào)節(jié)旋鈕主軸轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)旋鈕把光標(biāo)置于手輪上，手輪順時針轉(zhuǎn)，相應(yīng)軸往正方向移動，手輪逆時針轉(zhuǎn)，相應(yīng)軸往負(fù)方向移動程序編輯鎖定開關(guān)，置于位置，可編輯或修改程序。緊急停止旋鈕。2、編程面板：數(shù)字/字母鍵用于輸入數(shù)據(jù)到輸入?yún)^(qū)域（如下圖所示），系統(tǒng)自動判別取字母還是取數(shù)字。字母和數(shù)字鍵通過鍵切換輸入替換鍵，用輸入的數(shù)據(jù)替換光標(biāo)所在的數(shù)據(jù)。刪除鍵，刪除光標(biāo)所在的數(shù)據(jù)；或者刪除一個程序或者刪除全部程序。插入鍵，把輸入?yún)^(qū)之中的數(shù)據(jù)插入到當(dāng)前光標(biāo)之后的位置。取消鍵，消除輸入?yún)^(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)?；剀嚀Q行鍵結(jié)束一行程序的輸入并且換行。上檔鍵程序顯示與編輯頁面。位置顯示頁面。位置顯示有三種方式，用PAGE按鈕選擇。參數(shù)輸入頁面。按第一次進入坐標(biāo)系設(shè)置頁面，按第二次進入刀具補償參數(shù)頁面。進入不同的頁面以后，用PAGE按鈕切換。系統(tǒng)參數(shù)頁面信息頁面，如“報警”圖形參數(shù)設(shè)置頁面系統(tǒng)幫助頁面復(fù)位鍵向上翻頁。向下翻頁。光標(biāo)移動（CURSOR）向上移動光標(biāo)向左移動光標(biāo)。向下移動光標(biāo)。向右移動光標(biāo)。輸入鍵，把輸入?yún)^(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)輸入?yún)?shù)頁面。3、數(shù)控車床操作a、安裝毛坯和工具：按起急停旋鈕，選擇REF模式，按住，即回參考點。設(shè)置毛坯類型，長度、直徑以及材料，定義夾具；選擇二維顯示；選擇刀具，在刀具數(shù)據(jù)庫里選擇所需刀具,按住鼠標(biāo)左鍵拉到機床刀庫上，添加到刀架上。b、程序輸入：將選擇模式放在“EDIT”，程序編輯鎖定開關(guān)打到可編輯狀態(tài)，按鍵，點“DIR”查看已有的程序，輸入一個新程序號，如“O16”，回車，按下輸入鍵就建立了一個新程序。然后輸入編寫的新程序。c、對刀、加工：手動模式→試切工件端面→Z方向不動，沿X方向退出→按進入?yún)?shù)輸入界面，按“補正”→“形狀”，→輸入z0→“測量”→T01刀Z軸對刀完畢。試切外圓→X方向不動，沿Z方向退