数控车床编程与操作教学课件 作者 陈子银 第1章数控车床编程与加工基础.ppt

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1、第1章数控车床编程与加工基础知识目标●了解数控车床的组成、各部分的作用及工作原理●了解数控车床的分类与特点●了解数控车削加工的主要对象●掌握数控车削刀具的类型及选用●掌握数控车削加工工艺过程分析及工艺路线的拟定方法●理解数控车床编程的基本知识●熟悉数控车床加工程序结构与格式●熟悉数控车床加工中工件坐标系及换刀点的设定方法●掌握数控编程中基点的计算方法1.1数控车床概述1.2数控车削加工工艺1.3数控车床编程概述1.4数控车床坐标系与工件坐标系1.5手工编程中的数学处理1.1数控车床概述1.1.1数控车床的组成和工作原理1．数控车床的基本组成数控车床是

2、由床身、主传动系统、进给传动系统、自动回转刀架等部分组成，如图1.1所示。图1.1数控车床的基本组成1—床身；2—光电阅读机；3—机床操作台；4—数控系统操作面板；5—倾斜60°导轨；6—刀盘；7—防护门；8—尾座；9—排屑装置（1）床身数控车床的床身结构和导轨有多种形式，主要有平床身、斜床身、平床身斜滑板与立床身，如图1.2所示。图1.2数控车床布局图1.2数控车床布局（续）（2）主传动系统图1.3主传动系统（3）进给传动系统进给传动系统分为横向进给传动系统和纵向进给传动系统。（a）横向进给传动系统（b）纵向进给传动系统 图1.4进给传动系统（4

3、）自动回转刀架排式刀架有两种类型，如图1.5（a）所示。转塔式刀架也有两种类型：一种是回转轴与主轴垂直，如图1.5（b）所示；另一种是回转轴与主轴平行，如图1.5（c）所示。图1.5数控车床的刀架2．数控车床的工作原理图1.6数控车床基本工作过程示意图1.1.2数控车床的分类和特点1．数控车床的分类（1）按数控系统的功能分类。①经济型数控车床。图1.8经济型数控车床②全功能型数控车床。图1.9全功能型数控车床③车削中心。图1.10车削中心与几种类型铣削动力头图1.10车削中心与几种类型铣削动力头（续）（2）按主轴的配置形式分类①卧式数控车床。②立式数

4、控车床。图1.11立式数控车床与内部结构形式2．数控车床的特点（1）适应性强，适合加工单件或小批量复杂工件。（2）加工精度高，产品质量稳定。（3）生产效率高。（4）自动化程度高，劳动强度低（5）有利于生产管理的现代化。（6）易于建立计算机通信网络。1.2数控车削加工工艺1.2.1数控车削加工的主要对象1．轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件2．精度要求高的零件3．特殊的螺旋零件4．以特殊方式加工的零件1.2.2数控车削的刀具及其选用1．对刀具、刀座的要求数控车床常用的刀具如图1.15所示。加工时可根据加工内容、工件材料等选用，要保证刀具强度、耐

5、用度。图1.15车削刀具2．数控车削用车刀的类型数控车削用的车刀一般分为三类，即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。（1）尖形车刀。（2）圆弧形车刀。图1.16圆弧形车刀（3）成型车刀。（4）车刀类型的确认。图1.17特殊内孔车刀①当车刀刀尖的倒弧半径与零件上最小的凹形圆弧半径相同且在加工程序中无此圆弧程序段时，对加工R0.2mm圆弧轮廓而言，可属成型车刀。②如果车刀刀尖的形状为一圆弧，编程时又考虑了对其经测量认定的刀具圆弧半径进行半径补偿，则该车刀属圆弧形车刀。③当车刀刀尖上标注的圆弧尺寸为倒棱性质时，该车刀属尖形车刀。3．常用车刀的几何参数（1）尖形

6、车刀的几何参数尖形车刀的几何参数主要指车刀的几何角度。（2）圆弧形车刀的选用及几何参数①圆弧形车刀的选用。对于某些精度要求较高的凹曲面车削（见图1.21）或大外圆弧面（见图1.14）的批量车削，以及尖形车刀所不能完成的加工，宜选用圆弧形车刀进行。图1.21凹曲面车削示意②圆弧形车刀的几何参数。圆弧形车刀的几何参数除了前角及后角外，主要几何参数为车刀圆弧切削刃的形状及半径。选择车刀圆弧半径的大小时，应考虑两点：第一，车刀切削刃的圆弧半径应当小于或等于零件凹形轮廓上的最小半径，以免发生加工干涉；第二，该半径不宜选择太小，否则既会难于制造，还会因其刀头强度

7、太弱或刀体散热能力差，使车刀容易受到损坏。4．刀具的标准化（1）模块化刀具。（2）标准化刀具。①刀柄部分。图1.25可转位机夹外圆车刀图1.26可转位机夹内孔车刀②刀头部分。图1.27部分可转位机夹不重磨刀片1.2.3数控车削加工工艺路线1．数控车削加工工艺工艺路线的拟定数控车削加工工艺包括以下主要内容。（1）分析被加工零件的工艺性。（2）拟定加工工艺路线，包括划分工序、选择定位基准、安排加工顺序和组合工序等。（3）设计加工工序，包括选择工装夹具与刀具、确定走刀路径、确定切削用量等。（4）编制工艺文件。2．数控车床加工零件的工艺性分析（1）结构工艺性

8、分析。零件的结构工艺性是指零件对加工方法的适应性，即所设计的零件结构应便于加工成型，且成本低，效率高。（2）