金工实习指导教案数控车.doc

数控车部分
中国计量学院工程训练中心
二零零三年八月
教学要求
1、了解数控车床加工的原理和特点。
2、了解数控车床加工的组成和作用。
3、掌握简单零件的加工工艺和编程。
4、理解并掌握外经、内经粗加工循环指令(G73)的作用和应用场合。
5、理解并掌握程序原点、机械零点、程序循环点的区别。
6、理解并掌握G01、G02/G03、G21指令的含义和作用。
一、概述
随着科学技术和社会的迅速发展,机械产品日趋复杂,社会对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。在航空航天、造船、军工和计算机等工业中,零件精度高、开头复杂、批量小、经常改动、加工困难、生产效率、劳动强度大,质量难以保证。机械加工工艺过程的自动化和智能化是适应上述发展特点的最重要手段。
为解决上述这些问题,一种灵活、通用、高精度、高效率的“柔性”自动化生产设备——数控机床在这种情况下应运而生。
二、数控机床的发展史
1948年美国巴森兹(parsons)公司在研制加工直升飞机叶片轮廓样板时提出了数控机床的初始设想。
1949年与麻省理工学院(MIT)合作,开始了三坐标铣床的数控化工作。
1952年3月公开发布了世界上第一台数控机床的试制成功,可作直线插补。
经过三年的试用、改进与提高,1955年进入实用化阶段,从此,其他一些国家如德国、英国、日本和苏联等国都开始研制数控机床,其中日本发展最快。
1959年美国Keaney和Treckre公司开发成功了具有刀库、***交换装置、回转工作台的数控机床,可以在一次装夹中对工件的多个面进行多工序加工。如进行钻孔、铰孔、攻螺纹、镗削、平面铣削、轮廓加工等。至此,数控机床的新一代类型——加工中心(Machining Center)诞生了,并成为当今世界数控机床发展的主流。
当今世界著名的数控系统厂家有:日本的法那科(FANUC)公司、德国的西门子(SIEMENS)公司、美国的A—B公司、意大利的A—BOSZA公司。
控技术的基本概念
数控又称数字控制(Numerical Control),简称NC。它是采用数字化信息实现加工自动化的控制技术,用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床,称为数控机床。
控机床的组成
现代计算机数控机床主要由程序的存储介质、输入输出设备、计算机数控装置、可编程控制器、主轴控制单元以及速度控制单元等部分组成。
第一章数控车床的编程
第一节数控车床概述
数控车床做为当今使用最广泛的数控机床之一,主要用于加工轴类、盘类等回转体零件,能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工,并进行切槽、钻,扩、绞孔等工作,而近年来研制出来的数控车削中心和数控车铣中心,使得在一次装夹中可以完成更多的加工工序,提高了加工质量和生产效率,因此特适宜复杂形状的回转类零件的加工。
第二节数控车床编程知识
一、数控车床的坐标系和运动方向
(一)床坐标系和运动方向
X轴方向: 经向为X轴;
正X轴方向: 面向操作者方向;
Z轴方向: 纵向为Z轴;
正Z轴方向: 指向尾架方向;
数控车床坐标系
说明:X坐标和Z坐标指令,在按G90编程时,使用代码X和Z;按 G91编程时,使用代码U和W。
(二)程序原点
:程序原点是指程序中的坐标原点,即在数控加工时,***相对于工件运动的起点,也称为“对刀点”。用符号“”表示。
2. 程序原点的确定:
(1)X轴程序原点的确定:对于某一加工工件,将主轴中心设置为X轴方向原点。
(2)Z轴程序原点的确定:对于某一加工工件;
1)精切后的右端面;(见下图(a))
2)精切后的夹紧定位面;(见下图(b))
(a) (b)
程序原点
(三)机械零点
定义:X、Z轴正方向运动的极限位置。
二. 数控车床常用各种指令
(一)常用辅助功能M指令
1. M00指令:程序停止
执行含有M00指令语句后,机床自动停止,使用M00指令,重新启动后,才能继续执行后续程序。
2. M01指令: 选择停止
执行含有M01语句时,同M00一样会使机床暂时停止,但只有在机床控制盘上的“选择停止”键处于“ON”状态时,此功能才有效,否则该指令无效。
3. M02指令:程序结束
该指令表明主程序结束,机床的数控单元复位,表示加工结束,但该指令并不返回程序起始位置。
4. M03指令:主轴正转
主轴正转是从负Z向正Z方向看,主轴顺时针方向旋转。
5. M04指令:主轴反转
主轴反转是从负Z向正Z方向看,主轴逆时针方向旋转。
6. M05指令:主轴停转
主轴停转是在该程序段其他指令执行完后才停止。
注意:M04指令不能直接转变为M03指令,M03指令也不能直接转变为M04指令,