數(shù)控機床實習報告-3

1數(shù)控車床的工作原理與組成

數(shù)控車床與普通車床一樣，也是用來加工零件旋轉(zhuǎn)表面的。一般能夠自動完成外圓柱面、圓錐面、球面以及螺紋的加工，還能加工一些復雜的回轉(zhuǎn)面，如雙曲面等。車床和普通車床的工件安裝方式基本相同，為了提高加工效率，數(shù)控車床多采用液壓、氣動和電動卡盤。

數(shù)控車床的外形與普通車床相似，即由床身、主軸箱、刀架、進給系統(tǒng)壓系統(tǒng)、冷卻和潤滑系統(tǒng)等部分組成。數(shù)控車床的進給系統(tǒng)與普通車床有質(zhì)的區(qū)別，傳統(tǒng)普通車床有進給箱和交換齒輪架，而數(shù)控車床是直接用伺服電機通過滾珠絲杠驅(qū)動溜板和刀架實現(xiàn)進給運動，因而進給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大為簡化。

按車床主軸位置分類

數(shù)控車床可分為臥式和立式兩大類。臥式車床又有水平導軌和傾斜導軌兩種。檔次較高的數(shù)控臥車一般都采用傾斜導軌。按刀架數(shù)量分類，又可分為單刀架數(shù)控車床和雙刀架數(shù)控車，前者是兩坐標控制，后者是4坐標控制。雙刀架臥車多數(shù)采用傾斜導軌。

(1)立式數(shù)控車床立式數(shù)控車床簡稱為數(shù)控立車，其車床主軸垂直于水平面，一個直徑很大的圓形工作臺，用來裝夾工件。這類機床主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對較小的大型復雜零件。

(2)臥式數(shù)控車床臥式數(shù)控車床又分為數(shù)控水平導軌臥式車床和數(shù)控傾斜導軌臥式車床。其傾斜導軌結(jié)構(gòu)可以使車床具有更大的剛性，并易于排除切屑。

2程序編制和輸入方法控機床程序編制

一.數(shù)控機床編程的方法

數(shù)控機床程序編制的方法有三種：即手工編程、自動編程和CAD/CAM。

1.手工編程

由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計算、書寫程序清單直到程序的輸入和檢驗。適用于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件，但是，非常費時，且編制復雜零件時，容易出錯。

2.自動編程

使用計算機或程編機，完成零件程序的編制的過程，對于復雜的零件很方便。

3.CAD/CAM

利用CAD/CAM軟件，實現(xiàn)造型及圖象自動編程。最為典型的軟件是MasterCAM，其可以完成銑削二坐標、三坐標、四坐標和五坐標、車削、線切割的編程，此類軟件雖然功能單一，但簡單易學，價格較低，仍是目前中小企業(yè)的選擇。

二.數(shù)控機床程序編制的內(nèi)容和步驟

1.數(shù)控機床編程的主要內(nèi)容

分析零件圖樣、確定加工工藝過程、進行數(shù)學處理、編寫程序清單、制作控制介質(zhì)、進行程序檢查、輸入程序以及工件試切。

2.數(shù)控機床的步驟

1)分析零件圖樣和工藝處理

根據(jù)圖樣對零件的幾何形狀尺寸，技術(shù)要求進行分析，明確加工的內(nèi)容及要求，決定加工方案、確定加工順序、設(shè)計夾具、選擇刀具、確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。

同時還應(yīng)發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的功能和數(shù)控機床本身的能力，正確選擇對刀點，切入方式，盡量減少諸如換刀、轉(zhuǎn)位等輔助時間。

2)數(shù)學處理

編程前，根據(jù)零件的幾何特征，先建立一個工件坐標系，根據(jù)零件圖紙的要求，制定加工路線，在建立的工件坐標系上，首先計算出刀具的運動軌跡。對于形狀比較簡單的零件（如直線和圓弧組成的零件），只需計算出幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點或切點的坐標值。

3)編寫零件程序清單

加工路線和工藝參數(shù)確定以后，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指定代碼及程序段格式，編寫零件程序清單。

4)程序輸入

5)程序校驗與首件試切3數(shù)控車床加工工藝過程1、合理選擇切削用量對于高效率的金屬切削加工來說，被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。切削條件的三要素：切削速度、進給量和切深直接引起刀具的損傷。伴隨著切削速度的提高，刀尖溫度會上升，會產(chǎn)生機械的、化學的、熱的磨損。切削速度提高20%，刀具壽命會減少1/2。進給條件與刀具后面磨損關(guān)系在極小的范圍內(nèi)產(chǎn)生。但進給量大，切削溫度上升，后面磨損大。它比切削速度對刀具的影響小。切深對刀具的影響雖然沒有切削速度和進給量大，但在微小切深切削時，被切削材料產(chǎn)生硬化層，同樣會影響刀具的壽命。用戶要根據(jù)被加工的材料、硬度、切削狀態(tài)、材料種類、進給量、切深等選擇使用的切削速度。最適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎(chǔ)上選定的。有規(guī)則的、穩(wěn)定的磨損達到壽命才是理想的條件。然而，在實際作業(yè)中，刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質(zhì)量、切削噪聲、加工熱量等有關(guān)。在確定加工條件時，需要根據(jù)實際情況進行研究。對于不銹鋼和耐熱合金等難加工材料來說，可以采用冷卻劑或選用剛性好的刀刃。2、合理選擇刀具1.粗車時，要選強度高、耐用度好的刀具，以便滿足粗車時大背吃刀量、大進給量的要求。2.精車時，要選精度高、耐用度好的刀具，以保證加工精度的要求。3.為減少換刀時間和方便對刀，應(yīng)盡量采用機夾刀和機夾刀片。3、合理選擇夾具1.盡量選用通用夾具裝夾工件，避免采用專用夾具；2.零件定位基準重合，以減少定位誤差。4、確定加工路線加工路線是指數(shù)控機床加工過程中，刀具相對零件的運動軌跡和方向。1.應(yīng)能保證加工精度和表面粗糙要求；2.應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時間。5、加工路線與加工余量的聯(lián)系目前，在數(shù)控車床還未達到普及使用的條件下，一般應(yīng)把毛坯上過多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數(shù)控車床加工時，則需注意程序的靈活安排。6、夾具安裝要點目前液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實現(xiàn)的，液壓卡盤夾緊要點如下：首先用搬手卸下液壓油缸上的螺帽，卸下拉管，并從主軸后端抽出，再用搬手卸下卡盤固定螺釘，即可卸下卡盤。4數(shù)控車床的操作方法與安全操作規(guī)程方法1、機床潤滑2、機床開機3、會機械零點4、裝刀和裝工件5、機床對刀6輸入程序7、機床加工8機床加工完畢，清潔規(guī)程一、安全操作基本注意事項1、工作時請穿好工作服、安全鞋，戴好工作帽及防護鏡，注意：不允許戴手套操作機床；2、注意不要移動或損壞安裝在機床上的警告標牌；3、注意不要在機床周圍放置障礙物，工作空間應(yīng)足夠大；4、某一項工作如需要倆人或多人共同完成時，應(yīng)注意相互間的協(xié)調(diào)一致；5、不允許采用壓縮空氣清洗機床、電氣柜及NC單元。二、工作前的準備工作l、機床工作開始工作前要有預熱，認真檢查潤滑系統(tǒng)工作是否正常，如機床長時間未開動，可先采用手動方式向各部分供油潤滑；2、使用的刀具應(yīng)與機床允許的規(guī)格相符，有嚴重破損的刀具要及時更換；3、調(diào)整刀具所用工具不要遺忘在機床內(nèi)；4、大尺寸軸類零件的中心孔是否合適，中心孔如太小，工作中易發(fā)生危險；5、刀具安裝好后應(yīng)進行一、二次試切削。6、檢查卡盤夾緊工作的狀態(tài)；7、機床開動前，必須關(guān)好機床防護門。三、工作過程中的安全注意事項l、禁止用手接觸刀尖和鐵屑，鐵屑必須要用鐵鉤子或毛刷來清理；2、禁止用手或其它任何方式接觸正在旋轉(zhuǎn)的主軸、工件或其它運動部位；3、禁止加工過程中量活、變速，更不能用棉絲擦拭工件、也不能清掃機床；4、車床運轉(zhuǎn)中，操作者不得離開崗位機床發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象立即停車；5、經(jīng)常檢查軸承溫度，過高時應(yīng)找有關(guān)人員進行檢查；6、在加工過程中，不允許打開機床防護門；7、嚴格遵守崗位責任制，機床由專人使用，他人使用須經(jīng)本人同意；8、工件伸出車床100mm以外時，須在伸出位置設(shè)防護物。9、禁止進行嘗試性操作。10、手動原點回歸時，注意機床各軸位置要距離原點-100mm以上，機床原點回歸順序為：首先+X軸，其次+Z軸。11、使用手輪或快速移動方式移動各軸位置時，一定要看清機床X、Z軸各方向“＋、－”號標牌后再移動。移動時先慢轉(zhuǎn)手輪觀察機床移動方向無誤后方可加快移動速度12、編完程序或?qū)⒊绦蜉斎霗C床后，須先進行圖形模擬，準確無誤后再要進行機床試運行，并且刀具應(yīng)離開工件端面200mm以上。13、程序運行注意事項：（1）對刀應(yīng)準確無誤，刀具補償號應(yīng)與程序調(diào)用刀具號符合。（2）檢查機床各功能按鍵的位置是否正確。（3）光標要放在主程序頭。（4）夾注適量冷卻液。（5）站立位置應(yīng)合適，啟動程序時，右手作按停止按鈕準備，程序在運行當中手不能離開停止按鈕，如有緊急情況立即按下停止按鈕。14、加工過程中認真觀察切削及冷卻狀況，確保機床、刀具的正常運行及工件的質(zhì)量。并關(guān)閉防護門以免鐵屑、潤滑油飛出15、在程序運行中須暫停測量工件尺寸時，要待機床完全停止、主軸停轉(zhuǎn)后方可進行測量，以免發(fā)生人身事故。16、關(guān)機時，要等主軸停轉(zhuǎn)3分鐘后方可關(guān)機。17、未經(jīng)許可禁止打開電器箱。18、各手動潤滑點必須按說明書要求潤滑。19、修改程序的鑰匙在程序調(diào)整完后要立即拿掉，不得插在機床上，以免無意改動程序20、使用機床時候，每日必須使用削油循環(huán)0.5小時，冬天時間可稍短一些，切削液要定期更換，一般在1—2個月之間。21、機床若數(shù)天不使用，則每隔一天應(yīng)對NC及CRT部分通電2-3小時四、工作完成后的注意事項：l、清除切屑、擦拭機床，使用機床與環(huán)境保持清潔狀態(tài)。2、注意檢查或更換磨損壞了的機床導軌上的油察板。3、檢查潤滑油、冷卻液的狀態(tài)，及時添加或更換。4、依次關(guān)掉機床操作面板上的電源和總電源。5、工件與刀具的安裝（一）工件的安裝數(shù)控機床夾具是用以裝夾工件（和引導刀具）的一種裝置，其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。工件裝夾的內(nèi)容包括：·定位：使工件相對于機床及刀具處于正確的位置?！A緊：工件定位后，將工件緊固，使工件在加工過程中不發(fā)生位置變化?！ざㄎ慌c夾緊的關(guān)系：是工件安裝中兩個有聯(lián)系的過程，先定位后夾緊，（二）刀具的安裝選擇好合適的道片和刀桿后，首先把刀片安裝在刀桿上，再將刀桿依次安裝回刀架上，之后通過刀具干涉圖加工工程圖檢查刀具安裝尺寸。刀具安裝過程要注意事項：1，安裝前要保持刀片和刀桿表面清潔，無損傷。2，將刀桿安裝在刀架上時，應(yīng)保證刀桿的方向正確。3、安裝時需注意使刀尖等高于主軸的回轉(zhuǎn)中心。6、零件加工實例軸的加工：1數(shù)控銑床工作原理

數(shù)控銑床和普通銑床的工作原理是一樣的：加工前必須確定工件在機床上的位置，或者用刻度盤值或者用位置數(shù)字顯示器的數(shù)值給零件定位。然后，操作者通過按數(shù)控機床控制面板上的按鈕來建立加工坐標系，也就是通常所說的零點。只不過零點的位置確定通過數(shù)控設(shè)備控制系統(tǒng)內(nèi)部的運算來完成。

在數(shù)控銑床上建立工件的加工坐標系，是為了確定工件在加工坐標系中的準確位置，首先應(yīng)該了解兩個零點的概念，它們分別是機床坐標系原點和加工坐標系原點.數(shù)控銑床都有一個參考點，也就是通常所說的機床坐標系原點或機床的初始位置，是由機床制造商設(shè)置在機床上的一個固定基準位置點，通過限位開關(guān)或傳感器來建立。作用是使機床與控制系統(tǒng)同步，建立測量機床運動的起始點。從實際意義上講，機床零點是固定不變的,通常在機床的右上方。當機床啟動后，機床必須執(zhí)行返回到機床零點的固定循環(huán)程序即初始化程序，然后將機床參考點和機床原點之間的偏置值自動存儲在機床控制單元MCU(MachineControlUnit)中。

對于數(shù)控編程和數(shù)控加工來說，還有一個重要的原點是程序原點，是編程員在進行數(shù)控編程時定義的幾何基準點，并以此點作為加工坐標系的原點，即通常所說的工件原點。工件坐標系是零件進行數(shù)控編程時確定的加工坐標系。2數(shù)控銑床加工工藝1）數(shù)控加工程序的調(diào)整。如選取對刀點和換刀點、確定刀具補償及確定加工路線等。（2）選擇適合在數(shù)控銑床（銑頭）上加工的零件，確定工序內(nèi)容。（3）分析被加工零件的圖紙，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求。（4）確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線。如劃分工序、安排加工順序，處理與非數(shù)控加工工序的銜接等。（5）加工工序的設(shè)計。如選取零件的定位基準、夾具方案的確定、工步劃分、刀具選擇和確定切削用量等。3程序編制和輸入方法數(shù)控銑的程序編制和輸入方法與數(shù)控車大致相同，而我們所實習的數(shù)控銑是三坐標的，且沒有選刀這一項。4數(shù)控車床的操作方法與安全操作規(guī)程數(shù)控銑床的操作放法與安全操作規(guī)程大致相同。5、刀具與工件的安裝工件的安裝在數(shù)控銑床上常用的夾具有平口鉗、分度頭、三爪自定心卡盤和平臺夾具等，經(jīng)濟型數(shù)控銑床裝夾時一般選用平口鉗裝夾工件。把平口鉗安裝在銑床工作臺面中心上，找正、固定平口鉗，根據(jù)工件的高度情況，在平口鉗鉗口內(nèi)放入形狀合適和表面質(zhì)量較好的墊鐵后，再放入工件，一般是工件的基準面朝下，與墊鐵面緊靠，然后擰緊平口鉗刀具的安裝首先保持刀具與刀夾的清潔，然后把刀具裝在刀夾上并擰緊，再把整到裝到數(shù)控銑床上。6零件加工實例LOVE的設(shè)計1數(shù)控高速走絲電火花切割機的組成和工作原理組成：1—動絲筒；2—線架；3—錐度裝置；4—電極絲；5—工作臺；6—工作液箱；7—床身；8—操縱盒；9—控制柜原理：二.\o""線切割機床的加工原理(1)線切割——數(shù)控電火花線切割加工的簡稱。(2)工作原理：利用移動的金屬絲作工具電極，并在金屬絲和工件間通以脈沖電流，利用脈沖放電的腐蝕作用對工件進行切割加工的。(3)由于它利用的是絲電極，因此，只能作輪廓切割加工。(4)工作原理如圖6.2所示。圖2\o""線切割機床的加工原理1--數(shù)控裝置2--儲絲簡3--導輪4--電極絲5--工件6--噴嘴7--絕緣板8--脈沖發(fā)生器9--液壓泵10--水箱11--控制步進電動機(5)當工件與線電極間的間隙足以被脈沖電壓擊穿時，兩者之間即產(chǎn)生火花放電而切割工件。(6)通過數(shù)控裝置l發(fā)出的指令，控制步進電動機11，驅(qū)動X、Y兩托板移動，可加工出任意曲線輪廓的工件2、工藝過程3、程序的編制和輸入方法線切割機程序的編制和輸入方法與數(shù)控車床大致相同，不同是線切割機用線切割CAD進行繪制圖形。4、數(shù)控線切割機床的操作方法項目四工件安裝一、工件的安裝二、工件位置的校正方法三、程序輸入和運行項目五電極絲初始坐標位置調(diào)整一、目視法二、火花法三、接觸感知法項目六程序輸入和運行線切割機床的所有功能一般均安排在幾種模式下實現(xiàn)，通過在各模式間切換，輸入加工程序并裝入內(nèi)存；執(zhí)行程序前，先將將程序模擬運行一遍，以檢驗程序的運行狀況，以免實際加工后造成不良的后果項目七零件檢測加工結(jié)束，卸下零件，用相應(yīng)測量工具檢測有關(guān)加工參數(shù)。項目八關(guān)機關(guān)機

1、將工作臺移至各軸中間位置；

2、按下紅色急停按鈕；

3、扳下電源主開關(guān)，關(guān)閉電源；

4、斷開外接線路。

二、緊急停機

機床在手動或自動運行中，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即停止機床的運