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速移动和定位及高速切削加工,减少了半成品的工序间周转时间,提高了生产效率。
2.5改善劳动条件
数控机床加工前经调整好后,输入程序并启动,机床就能自动连续的进行
加工,直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测,零件的检验等工作,劳动强度极大降低,机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外,机床一般是封闭式加工,即清洁,又安全。
2.6利于生产管理现代化
数控机床的加工,可预先精确估计加工时间,所使用的刀具、夹具可进行
规范化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息,易于实现加工信息的标准化,目前已与计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)有机地结合起来,是现代集成制造技术的基础。
3数控车削加工
车削加工是切削加工中最基本的一种加工方法,它是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动来加工工件的,因此车削加工是机械加工中运用最广泛的加工方法,车床占切削加工机床总数的40﹪左右。
3.1数控车床的分类
⑴. 按数控系统的功能分: ① 全功能型数控车床;② 经济型数控车床 ⑵.按主轴的配置形式分: ① 卧室数控车床; ② 立式数控车床
⑶.按数控系统控制的轴数分:① 两轴控制的数控车床;②四轴控制的数控车床
3.2数控车削加工的主要对象
数控车床主要用于加工轴类、盘状类等回转体零件,通过执行数控程序,可以自动完成外圆柱面、成形表面、螺纹、端面等工序的切削加工,并能进行车操、钻孔、扩孔、铰孔等工作。
根据数控加工的特点,数控车床最适合切削具有以下要求和特点的回转体零件
⑴. 精度要求高的回转体零件
⑵.表面形状复杂或难以控制尺寸的回转体零件 ⑶.表面粗糙度要求好的回转体零件 ⑷.带特殊螺纹的回转体零件
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3.3数控车削中的加工工艺分析
数控加工以数控机床加工中的工艺问题为主要研究对象,以机械制造中的工艺理论为基础,结合数控机床的加工特点,综合运用多方面的知识来解决数控加工中的工艺问题。工艺制定的合理与否,对程序编制、机床的加工效率、零件的加工精度都有极为重要的影响。
4 数控车床的加工程序编制
数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转类零件。通过数控加工程序的运行,可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面 、螺纹和端面等工序的切削加工,并能进行车槽、钻孔、扩孔以及铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序,提高加工精度和生产效率,特别适合于复杂形状回转类零件的加工。
4.1数控程序编制的基本方法:
⑴ 分析零件图样和制定工艺方案
⑵ 数学处理
⑶ 编写零件加工程序 ⑷ 程序检验
4.2数控程序编制的方法:
手工编程; 计算机自动编程
4.3车床的工艺装备:
由于数控车床的加工对象多为回转体,一般使用三爪卡盘夹具。
4.4控车床刀具的选刀过程:
第一条路线为:零件图样、机床影响因素、选择刀杆、刀片夹紧系统和选择刀片形状,主要考虑机床和刀具的情况;第二条路线为:工件影响因素、选择工件材料代码、确定刀片的断屑槽形代码,这条路线主要考虑工件的情况。 数控车床的编程特点:⑴ 加工坐标系:机床坐标系是以机床原点为坐标系原点建立起来的X、Z轴直角坐标系,成为机床坐标系。车床的机床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面之交点。机床坐标系是制造和调整机床的基础,也是设置工件坐标系的基础,一般不允许随意变动。加工坐标系与机床坐标系方向一致;⑵ 直径编程方式:在车削加工的数控程序中,X轴的坐标值为零件图样上的直径值;⑶进刀与退刀方式:快速走刀。
4.5数控车加工操作流程:
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4.5.1开机
(1)打开电源开关。 (2)打开数控机床开关。
(3)按机床操作面板上[NC启动]按钮。 (4)稍等一点时间,再按[NC准备好]按钮。 (5)回零。
1)先按[X手轮方式],再按[×100手轮倍率],逆时针转动[FANUC手轮],使刀架向X方向移动一段距离;再按[Z手轮方式],逆时针转动[FANUC手轮],使刀架向Z方向移动一段距离。
2)按[回零方式]按钮,再按[←Z轴 ↑X轴 ↓X轴 →Z轴]中[↓X轴]、[→Z轴]按钮。
3)按[POS]按钮,屏幕上出现(X0.000 Z0.000),表示机床已经回零。 (6)启动主轴
1)按[编辑方式],再按[PROG]编程按钮,编几个程序段,如 O0011; M03S500; T0101;
2)按[单段]。
3)按[自动方式],再按[循环启动],机床主轴运转。 4)按[主轴停止]键,机床停止转动。 4.5.2编程
注意:编程时,如果出现错误,把光标移到出错的程序段处,用[CAN]擦除,再重新编程;如果对程序段的某个内容要进行修改,则可在下面编上某个正确的内容,然后按[替代]键,修改编程;按[OEB]键出现(;);按[INPUT]按钮把整个程序段输入编程处。 4.5.3模拟
模拟主要检验编程的正确与否。操作步骤: (1)按[CSTM/GR]按钮,出现模拟框图形;
(2)按[机床锁]按钮,再按[自动方式]以及[循环启动]按钮。
(注:模拟以后,要求重新回零,如果自己能确定编程的正确与否,可不用模拟,以节省加工时间,提高加工效率。) 4.5.4用试刀法对刀
(1)用三爪卡盘把毛坯的右端夹紧。 (2)装刀。
1)当刀架离工件比较远时,可按[×100手轮倍率]及[X手轮方式]或[Z手
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轮方式],转动[FANUC手轮],使刀架靠近工件。
2)把外圆车刀装在1号刀位上。试切时,若有凸台或凹坑,证明刀尖与工件轴线不等高,可通过调整垫刀片厚度,使刀尖严格地与工件轴线等高。 (3)试切法对外圆车刀
1)对Z轴。按[×100手轮倍率]及[X手轮方式],逆时针转动[FANUC手轮],沿X方向较快进给靠近工件,再按[×10手轮倍率],用较慢的进给速度车端面,车完端面后,顺时针转动[FANUC手轮],沿X方向退回,按[主轴停]按钮,停机。按[OFSET]按钮,移动[←↑↓→]按钮,在屏幕出现[磨损/外形]时,把光标定位在[G 01 U 0.000 W 0.000]的[W 0.000]处;在下边[> ]处,输入Z0,再按[刀具测量]按钮,按显示器的[测量]键,在原先[W 0.000]的地方就变成[W —665.848],Z方向对刀完毕,如图a-a所示。
图 a-a
2)对X轴。选较小的切削深度,按[×10手轮倍率]及[Z手轮方式] ,逆时针转动[FANUC手轮],车大约10~15mm长的距离,再顺时针转动[FANUC手轮],把车刀退至离工件约90mm左右,(防止转动刀架时,刀具碰到工件),按[主轴停]按钮,停机。测出所车工件的直径d为32.2mm,在下边[> ]处,输入X32.2,按[刀具测量]按钮,再按显示器上相对应的[测量]键,在原先[U 0.000]的地方就变成[U —408.340]。
(4)输入磨耗值。
按[磨损/外形]的磨损下边的键,出现[偏置/磨损]时,先用光标移动在W01的U值上,输入磨耗值0.5mm。 4.5.5自动循环加工 (1)粗加工及半精加工
1)按[编辑方式],再按[PROG]编程按钮,出现O0001程序;
2)按[自动加工],再按[单段],把[进给倍率]打到[×60]处,再按[加工循环],机床开始单段循环加工,当车刀走完一段程序段后,[加工循环]指示灯灭,需再按[加工循环],使程序继续往下运行。
3)当程序一次运行结束后,可把[进给倍率]打到[×80]或[×100]处,并取消[单段],使工件连续循环加;当粗加工循环结束后,进入半精加工循环时,可按[转速升],并把[进给倍率]打到处。
4)加工完毕,用千分尺进行测量,如果尺寸没达到要求,则需进行精加工。 (2)精加工
1)如果用千分尺测量尺寸还大0.3mm,则修改磨耗值(0.5—0.3)为0.2mm,
外圆车刀外圆对刀点1 3
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在[偏置/磨损]时,先用光标移动在W01的U值上,输入磨耗值0.2mm。
2)按[自动加工],再按[加工循环],机床开始循环精加工。如果尺寸还大一点,只要再修改磨耗值即可。
5数控车床的组成和基本原理
虽然数控车床种类较多,但一般均由车床主体、数控装置和伺服系统三大部分组成。
5.1车床主体:
车床主体是实现加工过程的实际机械部件,主要包括主运动部件(如卡盘、主轴等)、进给运动部件(如工作台、刀架等)、支承部件(如床身、立柱等),以及冷却、润滑、转位部件和夹紧、换刀机械手等辅助装置。
5.2数控装置和伺服系统
⑴数控装置:它的核心是计算机及运行在其上的软件,它在数控车床中起“指挥”作用。数控庄子接收由加工程序送来的各种信息,并经处理和调配后,向驱动机构发现执行命令。在执行过程中,其驱动、检测等机构同时将有关信息反馈给数控装置,以便经处理后发出新的执行命令。 ⑵伺服系统:它通过驱动电路和执行文件(如伺服电机)。准确地执行数控装置发出的命令,成数控装置所要求的各种位移。数控车床的进给传动系统常用进给伺服系统代替,因此也常称为进给伺服系统。
6数控加工工艺分析
6.1机床的合理选用
数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件: (1)多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件。 (2)轮廓形状复杂,或对加工精度要求较高的零件。
(3)用普通机床加工时需用昂贵工艺装备(工具、夹具和模具)的零件。 (4)需要多次改型的零件。
(5)价值昂贵,加工中不允许报废的关键零件。 (6)需要最短生产周期的急需零件。
6.2数控加工零件的工艺性分析
(1)零件图上尺寸数据的给出,应符合程序编制方便的原则 (2)零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点
6.3加工方法的选择与加工方案的确定
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