數(shù)控車床學習資料

1、數(shù)控車教案教師：韋紹杰 單位：教學實踐部金工實習實 訓 目 的 及 要 求實訓目的1了解數(shù)控車床的工作原理、主要組成部分及其作用。了解數(shù)控車床加工零件的工藝過程。掌握零件加工程序的編制和輸入方法。掌握數(shù)控車床的操作方法。熟悉并嚴格遵守安全操作規(guī)程。實 訓 目 的 及 要 求實訓要求2設計一個零件圖（圖紙輪廓尺寸標注清晰明確、規(guī)范），單擊查看樣圖。根據設計的零件圖編寫數(shù)控加工G代碼輸入G代碼到數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)里對編寫的G代碼進行圖形模擬或者利用仿真軟件模擬刀軌編寫實訓報告（單擊請看報告樣例）實 訓 樣 圖設計圖紙教 學 安 排單元內 容進行方式具體內容和要求時 間1數(shù)控車理論課課堂教學1數(shù)控車

2、加工基本原理2車削加工工藝設計原則3數(shù)控車加工編程方法4學生按給定考核件圖形編程5學生自己創(chuàng)意零件圖形并編程210分鐘2數(shù)控車加工設計示范講解1數(shù)控車模擬加工操作步驟2操作注意事項60分鐘學生實踐操作1輸入所編的數(shù)控車程序2檢查程序3模擬加工150分鐘3數(shù)控車實踐加工操作示范講解1數(shù)控車加工操作步驟2操作注意事項60分鐘學生實踐操作1編程加工考核件4編程加工創(chuàng)意件150分鐘課 程 內 容數(shù)控車床簡介1數(shù)控加工工藝2數(shù)控編程基礎3數(shù)控加工實例41. 數(shù) 控 車 床 簡 介認識數(shù)控車床 數(shù)控車床簡稱CNC車床，即計算機數(shù)字控制機床。車床的運動由計算機數(shù)字控制系統(tǒng)控制，包括主軸的啟動、停止、轉速和刀

3、架的運動控制等。數(shù)控車床用途加工零件類型：軸類、盤套類、形狀復雜的 回轉體件和螺紋等。應用場合：精度要求較高，中、小批量生產121. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車床 型號CAK6136V的含義：C：類別為車床類。A：結構性代號（沈陽一機）K：數(shù)控。6：組別普通。1：型別臥式。36：最大回轉直徑360mm。V：重大改進順序號本次實訓使用的都是CAK6136V車床，其數(shù)控系統(tǒng)采用的是廣州數(shù)控GSK980TA31. 數(shù) 控 車 床 簡 介常用數(shù)控系統(tǒng)和機床廠商常用數(shù)控系統(tǒng)日本三菱日本法蘭克（FANUC）德國西門子(SINUMERIK)廣州數(shù)控華中數(shù)控（大賽常用）北京凱恩帝成都廣泰數(shù)控機 床 廠 商北

4、京第一機床廠大連機床廠沈陽第一機床廠云南機床廠齊齊哈爾機床廠桂林機床廠寶雞機床廠我中心目前用于的實訓的數(shù)控車床有10臺41. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車床組成及原理5數(shù)控車床一般由輸入輸出設備、CNC裝置、 伺服單元、驅動裝置、可編程控制器 PLC 及電氣控制裝置、輔助裝置、機床本體及測量裝置等組成。電 氣 回 路輔 助 裝 置PLC主軸伺服單元操 作 面 板主軸驅動裝置進給驅動裝置測量反饋裝置進給伺服單元輸入/輸出設 備計算機數(shù) 控裝 置機床本體數(shù)控系統(tǒng)1. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車削的特點6數(shù)控車削特點適應性強精度高質量穩(wěn)定生產效率高實現(xiàn)負責運動經濟效益好利于管理現(xiàn)代化 適應性即所謂

5、的柔性，是指數(shù)控機床隨生產對象變化而變化的適應能力。在數(shù)控機床上改變加工零件時，只需重新編制程序，輸入新的程序后就能實現(xiàn)對新的零件的加工；而不需改變機械部分和控制部分的硬件，且生產過程是自動完成的。這就為復雜結構零件的單件、小批量生產以及試制新產品提供了極大的方便。適應性強是數(shù)控機床最突出的優(yōu)點，也是數(shù)控機床得以生產和迅速發(fā)展的主要原因。1. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車削的特點6數(shù)控車削特點適應性強精度高質量穩(wěn)定生產效率高實現(xiàn)負責運動經濟效益好利于管理現(xiàn)代化 數(shù)控機床是按數(shù)字形式給出的指令進行加工的，一般情況下工作過程不需要人工干預，消除了操作者人為產生的誤差。在設計制造數(shù)控機床時，采取了許

6、多措施，使數(shù)控機床的機械部分達到了較高的精度和剛度。數(shù)控機床工作臺的移動當量普遍達到了0.010.0001mm，而且進給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進行補償，高檔數(shù)控機床采用光柵尺進行工作臺移動的閉環(huán)控制。數(shù)控機床的加工精度由過去的0.01 mm提高到0.005mm甚至更高。1. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車削的特點6數(shù)控車削特點適應性強精度高質量穩(wěn)定生產效率高實現(xiàn)負責運動經濟效益好利于管理現(xiàn)代化 數(shù)控機床的傳動系統(tǒng)與機床結構都具有很高的剛度和熱穩(wěn)定性。通過補償技術，數(shù)控機床可獲得比本身精度更高的加工精度。尤其提高了同一批零件生產的一致性，產品合格率高，加工質量穩(wěn)定。1. 數(shù)

7、 控 車 床 簡 介數(shù)控車削的特點6數(shù)控車削特點適應性強精度高質量穩(wěn)定生產效率高實現(xiàn)負雜運動經濟效益好利于管理現(xiàn)代化 零件加工所需的時間包括機動時間和輔助時間。數(shù)控機床主軸的轉速和進給量的變化范圍比普通機床大，可選用最有利的切削用量；結構剛性好，允許進行大切削用量的強力切削，這就提高切削效率；移動部件空行程運動速度快，工件裝夾時間短，刀具可自動更換，輔助時間比一般機床大為減少。 更換被加工零件時幾乎不需重新調整機床，節(jié)省了零件安裝調整時間。加工質量穩(wěn)定，一般只作首件檢驗和工序間關鍵尺寸的抽樣檢驗，節(jié)省了停機檢驗時間。在加工中心上加工時，一臺機床實現(xiàn)了多道工序的連續(xù)加工，生產效率的提高更為顯著。

8、1. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車削的特點6數(shù)控車削特點適應性強精度高質量穩(wěn)定生產效率高實現(xiàn)負雜運動經濟效益好利于管理現(xiàn)代化普通機床難以實現(xiàn)或無法實現(xiàn)軌跡為三次以上的曲線或曲面的運動，如螺旋槳、汽輪機葉片之類的空間曲面；而數(shù)控機床則可實現(xiàn)幾乎是任意軌跡的運動和加工任何形狀的空間曲面，適應于復雜異形零件的加工。1. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車削的特點6數(shù)控車削特點適應性強精度高質量穩(wěn)定生產效率高實現(xiàn)負責運動經濟效益好利于管理現(xiàn)代化 數(shù)控機床雖然設備昂貴，加工時分攤到每個零件上的設備折舊費較高。但在單件、小批量生產的情況下，使用數(shù)控機床加工可節(jié)省劃線工時，減少調整、加工和檢驗時間，節(jié)省直接生產費

9、用。 數(shù)控機床加工零件一般不需制作專用夾具，節(jié)省了工藝裝備費用。數(shù)控機床加工精度穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產成本進一步下降。 此外，數(shù)控機床可實現(xiàn)一機多用，節(jié)省廠房面積和建廠投資。因此使用數(shù)控機床可獲得良好的經濟效益。1. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車削的特點6數(shù)控車削特點適應性強精度高質量穩(wěn)定生產效率高實現(xiàn)負責運動經濟效益好利于管理現(xiàn)代化 數(shù)控機床使用數(shù)字信息與標準代碼處理、傳遞信息，特別是在數(shù)控機床上使用計算機控制，為計算機輔助設計、制造以及管理一體化奠定了基礎。2. 數(shù) 控 加 工 工 藝圖紙分析（1）選擇毛坯42mm，45鋼材。（2）加工內容：端面、外圓、倒角、錐面、切槽、切斷。（3）確

10、定工件坐標系：選擇工件右端面（4）裝夾工件，車右端面，對刀，確定工件坐標系（5）換到點：X100. Z100.；（此距離不能太小，防止換刀過程中刀具碰到工件）12. 數(shù) 控 加 工 工 藝工藝處理（1）工步和走刀處理:粗車工件外輪廓（除槽以外）精加工外輪廓切槽、切斷（2）切削用量：T0101：外圓粗車刀，主軸轉速600，進給0.15mmT0202：外圓精車刀，主軸轉速1000，進給0.05mmT0303：切斷刀，主軸轉速300，進給0.05mm編程G代碼一定要遵守先粗車后精車原則23粗車刀精車刀切斷刀3. 數(shù) 控 編 程 基 礎程序段格式1ISO代碼是國際標準化組織（International

11、 standardization Organization）制定的數(shù)控國際標準化代碼，它已被廣泛應用來編寫各種數(shù)控機床加工的程序。N_ G_ X_ Z（或U_ W_）F_ S_ T_ M_；地 址功能 意 義單 位 地 址 功能 意 義 單 位N順序號程序段順序號F進給速度指令速度mm/minG準備功能指令動作代碼T刀具功能指定刀具偏移號X、Z坐標字坐標運動指令（絕對值）mmM輔助功能指定機床輔助動作U、W坐標字坐標運動指令（增量值）mmL重復次數(shù)指定固定循環(huán)次數(shù)R 坐標字圓弧半徑mmX暫停指定暫停時間secF螺紋導程螺紋切削導程指定mmD調子程序子程序序號3. 數(shù) 控 編 程 基 礎O000

12、1;/程序名（編號）N001 G99 M03 T0101; /分進給，主軸正轉，換01號車刀N002 G00 X20. Z1.;/快速移動到點（20，0）N003 G01 Z-10 F0.05; /直線插補到點（20，-10）N004 G00 X30 /快速移動到點（30，-10） N005 Z50;/快速移動到點（30，50）N006 M03 M30; /主軸停止，程序結束 單擊視頻演示程序及走刀示例起刀點停刀點3. 數(shù) 控 編 程 基 礎坐標系定義2 數(shù)控車床使用X軸和Z軸組成直角坐標系，X軸與機床主軸垂直，Z軸與主軸軸線方向平行，車刀接近工件方向為負方向，離開工件方向為正方向。 根據刀坐

13、和機床主軸位置關系劃分，數(shù)控車床有前刀坐和后刀坐之分，相同的編程指令在前刀坐和后刀坐中的運動軌跡是不一樣的刀坐類型后刀坐前刀坐3混合編程一個坐標軸采用絕對編程，一個坐標軸采用相對編程3. 數(shù) 控 編 程 基 礎絕對坐標編程和相對坐標編程31絕對編程 刀具軌跡終點坐標用絕對坐標表示（指令字X和Z）2相對編程刀具軌跡終點坐標用相對坐標表示（指令字U和W），相對坐標為負值表示沿坐標軸負方向，相對坐標為正值表示沿坐標軸正方向插補A到B10020050100OAB絕對編程：G01 X200. Z50.;相對編程：G01 U100. W-50.; 混合編程：G01 X200. W-50.; 或者 G01

14、U100. Z50.;3. 數(shù) 控 編 程 基 礎直徑編程和半徑編程4直徑編程：X方向的數(shù)值按照直徑值輸入。半徑編程： X方向的數(shù)值按照半徑值輸入。起刀點停刀點O0001;N001 G99 M03 T0101; N002 G00 X20. Z1.;N003 G01 Z-10 F0.05; N004 G00 X30 ；N005 Z50;N006 M03 M30; % 3. 數(shù) 控 編 程 基 礎程序一般結構5O0001;N001 G99 M03 T0101; /N002 G00 X20. Z1.;N003 G01 Z-10 F0.05; N004 G00 X30 ；N005 Z50;N006 M

15、03 M30; % 指令字程序名程序段選跳符程序段號程序結束符程序段結束符程序段數(shù)控程序3. 數(shù) 控 編 程 基 礎常用MSTF指令6指令功能M03主軸正轉M04主軸反轉M05主軸停止M08冷卻液開M09 冷卻液關M30程序結束 指令 功能 示例S主軸速度S300（主軸每分鐘300轉）F進給速度G98模式：F100（每分進給）G99模式：F0.05（每轉進給）T使用刀具號及補償號T0101使用01號刀和01號刀具補償，補償號省略表示不使用刀具補償3. 數(shù) 控 編 程 基 礎常用G指令7指令組別功能備注指令組別功能備注G0001快速移動模態(tài)G0400暫停非模態(tài)G01直線插補G28返回機械零點G0

16、2圓弧插補G50坐標系設定G03圓弧插補G70精加工循環(huán)G32螺紋切削G71軸向粗車循環(huán)G90軸向切削循環(huán)G72徑向租車循環(huán)G92螺紋切削循環(huán)G74軸向切槽循環(huán)G94徑向切削循環(huán)G9602恒線速度開模態(tài)G4004取消刀具半徑補償模態(tài)G97恒線速度關初態(tài)G41刀具半徑左補償G9803每分進給初態(tài)G42刀具半徑右補償G99每轉進給模態(tài)3. 數(shù) 控 編 程 基 礎G00 快速移動（定位）格式：G00 X(U)_ Z(W)_ ;功能：快速移動到指定點（初態(tài)指令）。BACC點為A點快速移動到B點的中間點Z軸X軸OXWU/2BA3. 數(shù) 控 編 程 基 礎G00 快速移動（定位）格式：G00 X(U)_

17、Z(W)_ ;功能：快速移動到指定點（初態(tài)指令）。刀具從A點快速移動到B點：絕對編程：G00 X20. Z0. ;相對編程： G00 U-22. W-18. ;混合編程： G00 X20. W-18. ;編程示例Z軸X軸O201811BA啟動刀具移動3. 數(shù) 控 編 程 基 礎G01 直線插補格式：G01 X(U)_ Z(W)_ F_;功能：按F給定的進給速度直線移動到指定點（模態(tài)指令）。Z軸X軸OXWU/2起點終點刀具從起點到終點的直線插補3. 數(shù) 控 編 程 基 礎G01 直線插補格式：G01 X(U)_ Z(W)_ F_;功能：按F給定的進給速度直線移動到指定點（模態(tài)指令）。刀具從起點點

18、直線插補到終點：絕對編程：G01 X60. Z0. F0.05;相對編程： G01 U20. W-20. F0.05;混合編程： G01 X60. W-20. F0.05;Z軸X軸O602010起點終點啟動刀具移動3. 數(shù) 控 編 程 基 礎G02、G03 圓弧插補格式：G02 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_;或者 G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;功能：按F給定的進給速度按照逆時針（前刀坐）插補到指定點（模態(tài)指令）。說明：G02跟G02正好相反，格式相同。I：圓心與圓弧起點X軸坐標差值（-9999.9999999.999mm） 。K：圓心與圓弧起點Y軸坐標差值（ -999

19、9.9999999.999mm ） 。R：圓弧半徑（09999.999mm）3. 數(shù) 控 編 程 基 礎G02、G03 圓弧插補前刀坐編程G02逆時針編程G03順時針編程Z軸X軸OXZU/2起點終點WZ軸X軸OXZU/2終點起點W3. 數(shù) 控 編 程 基 礎G02、G03 圓弧插補前刀坐編程刀具從起點點逆時針插補到終點：利用圓弧半徑：G02 X60. Z-30. R20. F0.05;G02 U20. W-20. R20. F0.05;利用圓弧圓心：G02 X60. Z-30. I40. K0. F0.05;G02 U20. W-20. I40. K0. F0.05;Z軸X軸O603020起點

20、終點R203. 數(shù) 控 編 程 基 礎G04 暫停指令格式：G04 P_;或者 G04 X_;或者 G04 U_ ;功能：各軸運動停止一定時間（非模態(tài)指令）。P：單位為毫秒X：單位為秒U：單位為秒3. 數(shù) 控 編 程 基 礎G90 軸向切削固定循環(huán)格式： G90 X(U)_ Z(W)_ F_;或者 G90 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;功能：實現(xiàn)圓柱或者圓錐表面切削，（模態(tài)指令）。R：切削起點和切削終點X軸坐標值之差（半徑值）； 快速移動 切削進給A: 起點（終點）B：切削起點C：切削終點Z軸X軸OXACDBZ軸X軸OACDB啟動刀具移動啟動刀具移動3. 數(shù) 控 編 程 基 礎G90 軸

21、向切削固定循環(huán)Z軸X軸O601203030110ABCDO0001;M03 s500 G99;G00 X125. Z2. M08;G90 X120. Z-110. F0.05; CDX60. Z-30.; ABG00 X125. Z-30.;G90 X120. Z-80. R-30. F0.05; BCM09;G00 X100. Z100.;M05 M30;3. 數(shù) 控 編 程 基 礎G94 徑向切削固定循環(huán)格式： G94 X(U)_ Z(W)_ F_;或者 G94 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;功能：實現(xiàn)端面或者錐度端面切削，（模態(tài)指令）。R：切削起點和切削終點Z軸坐標值之差；ABZ軸

22、X軸OXCD啟動刀具移動DZ軸X軸OACB啟動刀具移動O0001;M03 s500 G99;G00 X125. Z2. M08;G94 X120. Z-110. F0.05; DCG00 X120. Z0.;G94 X60. Z-30. R-30. F0.05; CBAM09;G00 X100. Z100.;M05 M30;3. 數(shù) 控 編 程 基 礎G94 徑向切削固定循環(huán)Z軸X軸O601203030110ABCD3. 數(shù) 控 編 程 基 礎G92 螺紋切削固定循環(huán)格式： G92 X(U)_ Z(W)_ F_;（公制直螺紋切削循環(huán)） G92 X(U)_ Z(W)_ I_;（英制直螺紋切削循環(huán)

23、） G92 X(U)_ Z(W)_ R_ F_; （公制錐螺紋切削循環(huán)） G92 X(U)_ Z(W)_ R_ I_; （英制錐螺紋切削循環(huán)）3. 數(shù) 控 編 程 基 礎G92 螺紋切削固定循環(huán)Z軸X軸OM60X320G00 X62. Z2. ;G92 X58.5. Z-22. F3;X57.5. Z-22.；X55.5. Z-22. ；X56. Z-22. ； 3. 數(shù) 控 編 程 基 礎G71 軸向粗車多重循環(huán)格式： G71 U (d) R (e) F_; G71 P(ns) Q(nf) U (u) W (w) ; N (ns) ； ； ； ； N(nf) ； 給定粗車的加工參數(shù)：U：進刀量R：退刀量F：切削速度。P：精車軌跡的第一個程序段號Q：精車軌跡的最后一個程序段號U：X方向的精車余量W：Z方向的精車余量定義精車軌跡的若干程序段，執(zhí)行G71時，這些軌跡僅僅用于計算粗車的軌跡，實際上并未執(zhí)行顯示精車輪廓顯示精車余量精車粗車3. 數(shù) 控 編 程 基 礎G71 軸向粗車多重循環(huán)604020202020G00 X62. Z2. ;G71 U1 R0.5 F0.01;G71 P1 Q2 U0.5 W0.3;N1 G00 X20.;G01 Z-20.;X40. W-20.;W-20