數(shù)控機(jī)床自動(dòng)換刀和數(shù)控機(jī)床編程及加工

二、自動(dòng)換刀裝置自動(dòng)換刀裝置刀庫機(jī)械手(ATC)作用——交換主軸與刀庫中的刀（工）具?對自動(dòng)換刀裝置的基本要求換刀時(shí)間短刀具重復(fù)定位精度高有足夠的刀具貯存量刀庫占地面積小及安全可靠自動(dòng)換刀裝置的形式回轉(zhuǎn)刀架換刀更換主軸頭換刀更換主軸箱換刀帶刀庫的自動(dòng)換刀系統(tǒng)二、自動(dòng)換刀裝置?1、回轉(zhuǎn)刀架換刀1）回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)要求：良好的強(qiáng)度和剛性2）回轉(zhuǎn)刀架的換刀動(dòng)作刀架抬起刀架轉(zhuǎn)位刀架壓緊2、更換主軸換刀優(yōu)點(diǎn)：換刀時(shí)間短，換刀的可靠性強(qiáng)。缺點(diǎn)：主軸系統(tǒng)的剛度較差。適用場合：適應(yīng)于工序較少、精度要求不太高的機(jī)床??回轉(zhuǎn)刀架換刀?3、更換主軸箱換刀適用場合：適用于箱體類零件的加工第七節(jié)數(shù)控機(jī)床典型機(jī)械結(jié)構(gòu)

?4、帶刀庫的自動(dòng)換刀系統(tǒng)組成刀庫選刀系統(tǒng)刀具交換機(jī)構(gòu)刀具自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，換刀過程動(dòng)作多，換刀時(shí)間長。適用場合：多用于鉆床、鏜銑床和數(shù)控組合機(jī)床。?三、刀庫2、刀庫的種類1、刀庫的功能功能：儲存加工工序所需的各種刀具及輔助工具。直線式特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，刀庫容量小，一般可容納8-12把刀具，故少用。?鼓輪式（圓盤式）1）單鼓輪式刀具、鼓輪軸線平行刀具、鼓輪軸線垂直?盤式刀庫??刀具、鼓輪軸線成銳角特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單緊湊，應(yīng)用較多，但刀具單環(huán)排列，空間利用率低，適用于刀庫容量較小的場合，一般不多于50-60把刀。?鼓輪端面上雙環(huán)排列特點(diǎn)：刀庫空間利用率較高，但裝刀、取刀機(jī)構(gòu)復(fù)雜，僅適用于機(jī)床空間有限制而刀庫容量較大的場合。?鼓輪端面上多環(huán)排列鼓輪彈倉式2）多鼓輪式雙鼓輪式主軸?三鼓輪式行星鼓輪式特點(diǎn)：不同類型的刀具及輕重型刀具可分別放置，空間利用率高，但傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)控制裝置復(fù)雜，適用于刀庫容量大的場合。?鏈?zhǔn)絾苇h(huán)鏈?zhǔn)教攸c(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，刀庫容量大，可充分利用空間，通常為軸向取刀，位置精度較低，適用于刀庫容量大的場合。?多環(huán)鏈?zhǔn)降谄吖?jié)數(shù)控機(jī)床典型機(jī)械結(jié)構(gòu)

?三、刀庫加長鏈?zhǔn)?格子箱式單面網(wǎng)格式特點(diǎn)：刀庫結(jié)構(gòu)緊湊，空間利用率高，但換刀時(shí)間較長，小直徑刀具為軸向取刀，大直徑刀具為徑向取刀，布局不靈活，通常刀庫安置在工作臺上，應(yīng)用較少。三、刀庫?三、刀庫多面網(wǎng)格式特點(diǎn)：刀庫容量大，輔助裝置較復(fù)雜，用于需刀庫容量大的機(jī)床上。?三、刀庫3、刀庫的容量銑削加工車削加工刀具數(shù)可加工件的比率102040305060708010090105015202530鉆削加工?四、刀具的選刀方式1、自動(dòng)選刀：在自動(dòng)換刀裝置換刀時(shí)，按數(shù)控裝置發(fā)出的換刀指令，刀具交換裝置從刀庫中挑選各工序所需刀具的操作稱為自動(dòng)換刀。2、刀具的選擇方式順序選擇方式任意選擇方式刀座編碼方式刀具編碼方式?四、刀具的選刀方式順序選擇方式刀具的順序選擇方式是將刀具按加工工序的順序，依次放入刀庫的每一個(gè)刀座中。特點(diǎn)：不需要刀具識別裝置，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，但刀庫中刀具在不同工序中不能重復(fù)使用，因此，刀具的數(shù)量的刀庫的容量大。?四、刀具的選刀方式刀具編碼方式?接觸式識別裝置四、刀具的選刀方式刀柄刀具識別裝置觸針編碼環(huán)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，壽命較短，可靠性較差，難于快速換刀?四、刀具的選刀方式非接觸式識別裝置11010特點(diǎn)：無磨損，無噪音，壽命長，反應(yīng)速度快，適用于高速，換刀頻繁的場合。?四、刀具的選刀方式光電識別裝置?四、刀具的選刀方式刀座編碼方式永久性編碼臨時(shí)性編碼刀座編碼?四、刀具的選刀方式刀座編碼?四、刀具的選刀方式識別碼塊識別傳感器刀柄編碼?四、刀具的選刀方式臨時(shí)性編碼?五、刀具交換裝置1、無機(jī)械手換刀?1、無機(jī)械手換刀第七節(jié)數(shù)控機(jī)床典型機(jī)械結(jié)構(gòu)

?2、機(jī)械手換刀五、刀具交換裝置機(jī)械手形式?六、回轉(zhuǎn)工作臺1、作用：實(shí)現(xiàn)繞X、Y、Z軸的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

2、種類：數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺、數(shù)控分度工作臺數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺?六、回轉(zhuǎn)工作臺數(shù)控分度頭?機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計(jì)算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對程序經(jīng)過處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。數(shù)控編程的目的機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對程序及首件試加工。數(shù)控編程的內(nèi)容機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗(yàn)及試切數(shù)控機(jī)床機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運(yùn)動(dòng)控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機(jī)床控制兩大部分組成。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動(dòng)G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補(bǔ)G01X(U)_Z(W)_√G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補(bǔ)G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補(bǔ)G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點(diǎn)G27

G28Z軸返回程序零點(diǎn)G28

G92定義絕對坐標(biāo)系G92X_Z_√2G04延時(shí)G04E_

3M00暫停M00

M02程序結(jié)束M02

4M03主軸正轉(zhuǎn)M03√M04主軸反轉(zhuǎn)M04√M05主軸停M05√5M08開冷卻液M08√M09關(guān)冷卻液M09√

6M97程序跳轉(zhuǎn)M97P_

M98子程序調(diào)用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定義開關(guān)1有效M20√M21自定義開關(guān)1無效M21√8M22自定義開關(guān)2有效M22√M23自定義開關(guān)2無效M23√9S主軸轉(zhuǎn)速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹在程序管理界面下，可進(jìn)行有關(guān)數(shù)控加工程序文件的各種操作，如讀入程序、編輯修改及查錯(cuò)編譯等。每一個(gè)工件程序由若干個(gè)程序段組成；每一個(gè)程序段完成一個(gè)加工步驟；每一個(gè)程序指令有程序段號和若干個(gè)指令代碼組成，指令代碼在程序段中的位置可以是任意的，同組指令在同一程序段中不能重復(fù)使用；最后一個(gè)程序段由指令代碼M02作為程序結(jié)束標(biāo)志。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹

在運(yùn)行加工程序之前，必須通過參數(shù)設(shè)置對機(jī)床和刀具進(jìn)行調(diào)整，使其與加工要求相符，這樣才能正確地進(jìn)行加工或模擬加工。OpenSoftCNC軟件系統(tǒng)的參數(shù)主要有以下內(nèi)容：①基本設(shè)置設(shè)置可修改的基本參數(shù)。②刀具設(shè)置設(shè)置刀具編號、類型和刀具補(bǔ)償?shù)葏?shù)。③軸參設(shè)置設(shè)置和查看坐標(biāo)軸參數(shù)。④工件坐標(biāo)設(shè)置設(shè)置G54—G59等工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)坐標(biāo)。⑤PLC設(shè)置用于查看PLC緩沖區(qū)配置、PLC程序梯形圖及PLC程序指令流程。機(jī)械工程