数控机床加工零件学习项目一任务一数控车认知与基本操作课件1.ppt

1、任务一任务一 数控车床的认知与基本操作数控车床的认知与基本操作任务三任务三 盘套的加工盘套的加工任务四任务四 螺纹轴的加工螺纹轴的加工任务二任务二 简单轴类零件的加工简单轴类零件的加工任务一任务一 数控车床的认知与基本操作数控车床的认知与基本操作学习目标学习目标 1、了解数控技术与数控机床的概念；2、掌握数控机床的组成与工作原理；3、熟悉数控车床操作面板的基本结构；4、熟练地手动操作数控车床；5、掌握手工编程的内容与一般步骤；6、培养安全文明生产的习惯。任务描述任务描述在卧式数控车床上加工图1-2所示的轴类零件，材料为45号钢。图1-2 台阶轴 现代科学技术和社会生产的不断发展，对机械加工业提

2、出了越来越现代科学技术和社会生产的不断发展，对机械加工业提出了越来越高的要求：机械加工过程的自动化、智能化是实现上述要求的最主要措高的要求：机械加工过程的自动化、智能化是实现上述要求的最主要措施之一：它不仅能够提高产品的质量、提高生产效率、降低生产：成本施之一：它不仅能够提高产品的质量、提高生产效率、降低生产：成本还能大大减轻工人的劳动强度，改善工作环境。还能大大减轻工人的劳动强度，改善工作环境。在机械制造业中、并不是所有产品的零件都具有很大的批量，单件与在机械制造业中、并不是所有产品的零件都具有很大的批量，单件与小批生产的零件械加工总量的小批生产的零件械加工总量的80以上。尤其是造船、航天、

3、航空、机以上。尤其是造船、航天、航空、机床、重型机械以及国防等行业，其生产特点是加工批量小、改型频繁、床、重型机械以及国防等行业，其生产特点是加工批量小、改型频繁、零件形状复杂且精度要求高：采用专用化程度很尚的自动化机床加工这零件形状复杂且精度要求高：采用专用化程度很尚的自动化机床加工这类零件就显得很不合理，因为生产过程小需要经常改装与调整设备。类零件就显得很不合理，因为生产过程小需要经常改装与调整设备。为解决上述这些问题，满足多品种、小批量的自动化生产，迫切需要为解决上述这些问题，满足多品种、小批量的自动化生产，迫切需要一种灵活的、通用的、能够适应产品频繁变化的自动化机床。一种灵活的、通用的

4、、能够适应产品频繁变化的自动化机床。（1）数控机床的产生数字控制数字控制(Numerical Control，简称，简称NC或数控或数控)机床就是在这机床就是在这样的背景下诞生并发展起来的。它极其有效地解决了上述一样的背景下诞生并发展起来的。它极其有效地解决了上述一系列矛盾，为单件、小批生产精密复杂零件提供了自动化加系列矛盾，为单件、小批生产精密复杂零件提供了自动化加工手段。工手段。1952年美国帕森斯公司(parson)和麻省理工学院合作研制成功世界上第一台三坐标立铣床，这是一台采用专用计算机进行运算与控制的直线插补轮廓控制数控铣床。1955年该类机床进入实用化阶段，在复杂曲面的加工个发挥了

5、重要作用。（2）数控机床组成（2）数控机床组成）数控机床组成 图图1-4 1-4 数控机床的组成数控机床的组成 CKA6136 数控车床的外形与组成部件数控车床的外形与组成部件1-床头箱；2-防护罩；3-卡盘；4-回转刀架；5-数控系统；6-导轨；7-床身；数控车床外形与组成部件数控车床外形与组成部件图1-5 卧式数控车床 图1-6 立式数控车床图1-7双主轴，双刀架数控车床 图1-9水平导轨 图1-10倾斜导轨 图1-11垂直导轨 1）适应性强：在普通车床上加工不同的零件，一般需要调整车床和附件，以使车床适应加工零件的要求。而数控车床加工不同形状的零件时只要重新编制或修改加工程序就可以迅速达

6、到加工要求，大大缩短了生产准备时间。2）加工精度高：加工出的零件互换性好数控加工的尺寸精度通常在0.001-0.01mm之间，不受零件复杂程度的影响。加工中消除了操作者的人为误差，提高了同批零件尺寸的一致性，使产品质量保持稳定，降低了废品率。3）具有较高的生产率和较低的加工成本：机床的生产率主要是指加工一个零件所需要的时间。其中包括机动时间和辅助时间。数控车床的主轴转速和进给速度变化范围大，并可无级调速，加工时可选用最佳切削速度和进给速度，可实现恒转速和恒线速，以使切削参数最优，这就大大的提高生产率，降低了加工成本。数控车床主要用于加工精度要求高、表面粗糙度值要求小，零件形状复杂，单件、小批生

7、产的轴类、盘套类内外圆柱面、圆锥面、圆弧面等回转表面的加工；并能进行钻孔、扩孔、镗孔以及切槽加工；还可以在内、外圆柱面上，内、外圆锥面上加工各种螺距的螺纹。表1-1 为普通数控车床所能完成的各种表面的加工。车削中心除了可以完成普通数控车床所能完成的各种表面之外，还可在回转体的表面和端面铣平面和沟槽。表表1-1 1-1 为普通数控车床所能完成的各种表面为普通数控车床所能完成的各种表面图图1-121-12车削中心加工零件车削中心加工零件1)精度要求高的回转体零件。由于数控车床刚性好、制造精度高，能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，所以能加工精度要求高的零件，甚至可以以车代磨。2)表面粗糙度要求高

8、的回转体零件。使用数控车床的恒线速度切削功能，就可选用最佳切削速度来切削各阶梯圆柱面、锥面和端面，使切削后的工件表面粗糙度一致。数控车床还适合加工各表面粗糙度要求不同的工件。表面粗糙度要求大的部位选用较大的进给量，表面粗糙度要求小的部位选用小的进给量。3)轮廓形状特别复杂和难以控制尺寸的回转体零件。由于数控车床具有直线和圆弧 插补功能，部分车床数控装置还有某些非圆曲线和平面曲线插补功能，所以可以加工形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件。4)带特殊螺纹的回转体零件。数控车床不但能车削任何等导程的直、锥面螺纹和端面螺纹，而且还能车变螺距螺纹和高精度螺纹。1）数控车削刀具的种类：A、按刀具材料分类

9、，可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、金刚石刀具、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具和涂层刀具等。其中应用最多的是硬质合金和涂层硬质合金刀片。选择刀片材质主要依据被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程有无冲击和振动等。B、按刀具结构分类，可分为整体式（高速钢）、镶嵌式（硬质合金）、机械夹固式（又可细分为可转位和不可转位两种）。整体式车刀，刀杆和刀头材料相同为一体的。数控车刀多采用镶嵌式和机夹式两种。如图1-13所示。C、按用途分:数控车床常见的刀具有外圆车刀、内孔车刀（内孔镗刀）、中心钻、钻头、切槽刀、铣刀、螺纹车刀等，类型有尖形车刀、圆弧车刀和成型车刀，如下图所示为常

10、用车刀种类。三、数控车床操作面板的基本结构三、数控车床操作面板的基本结构四、数控加工程序编制基础四、数控加工程序编制基础（1）数控编程的方法 数控程序的编制方法有手工编程和自动编程两种。1）手工编程过程：从零件图样分析及工艺处理、数值计算、书写程序单、制穿孔纸带直至程序的校验等各个步骤，均由人工完成，则属手工编程。对于点位加工或几何形状不太复杂的零件来说，编程计算较简单，程序量不大，手工编程即可实现。但对于形状复杂或轮廓不是由直线、圆弧组成非圆曲线零件；或者是空间曲面零件即使由简单几何元素组成，但程序量很大，因计算相当繁琐，手工编程困难且易出错，必须采用自动编程的方法。2）自动编程过程：编程工

11、作的大部分或全部由计算机完成的过程称自动编程。编程人员只要根据零件图纸和工艺要求，用规定的语言编写一个源程序或者将图形信息输入到计算机中，由计算机自动地进行处理，计算出刀具中心的轨迹，编写出加工程序清单，并自动制成所需控制介质。由于走刀轨迹可由计算机自动绘出，所以可方便地对编程错误及时修正。坐标系建立的基本原则：坐标系建立的基本原则：机床相对运动的规定认为工件静止，而刀具是运动的。这样编机床相对运动的规定认为工件静止，而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。件图样，确定机床的加工过程。机床坐标系的规定标准机床坐标系中机床坐标系的规定标准机床坐标系中X X、Y Y、Z Z坐标轴的相互关坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系确定，如图系用右手笛卡尔直角坐标系确定，如图1-221-22所示。所示。图图1-25 1-25 卧式车卧式车床坐标系床坐标系图1-26 卧式镗铣床坐标系图图1-23 1-23 立式升降立式升降台铣床坐标台铣床坐标 图图1-24 1-24 卧式升卧式升降台铣床坐标系降台铣床坐标系