
第5章SIEMENS系统数控车床编程与操作.ppt
127页第第5章章 SIEMENS系统数控系统数控 车床编程与操作车床编程与操作5.1 5.1 数控车床概述数控车床概述5.2 5.2 数控车床操作数控车床操作5.3 5.3 编编 程程 指指 令令5.4 5.4 典型零件加工实例典型零件加工实例5.5 5.5 实训练习题实训练习题§5.1.1 数控车床基本规格及功能数控车床基本规格及功能§5.1.2 操作面板§5.1.3 屏幕说明§5.1.4 数控车床坐标系统数控车床坐标系统 5.1 数控车床概述5.1.1 数控车床基本规格及功能数控车床基本规格及功能§ §本章以本章以CK7525ACK7525A数控车床为例,介绍数控车床的操作方法数控车床为例,介绍数控车床的操作方法CK7525ACK7525A数控车床是两轴联动控制左手卧式车床,主轴水平数控车床是两轴联动控制左手卧式车床,主轴水平放置,如图放置,如图5.15.1所示整体封闭防护罩具有较大的排所示整体封闭防护罩具有较大的排§ §屑空间,防冷却液外溅,噪声小,造型美观水平床身,矩屑空间,防冷却液外溅,噪声小,造型美观水平床身,矩形淬火导轨与贴塑面匹配,摩擦系数小。
主轴采用变频电机形淬火导轨与贴塑面匹配,摩擦系数小主轴采用变频电机与变频器无级调速,具有恒线速切削功能,主电机经皮带轮与变频器无级调速,具有恒线速切削功能,主电机经皮带轮直接驱动主轴,传动平稳、噪声小配有高性能三爪自动定直接驱动主轴,传动平稳、噪声小配有高性能三爪自动定心卡盘,防高速旋转夹紧心卡盘,防高速旋转夹紧 自松工位回转刀架后置自松工位回转刀架后置于倾斜滑板上,可实现自动换刀尾座同普通车床一样,需于倾斜滑板上,可实现自动换刀尾座同普通车床一样,需手动操作本机主要用于加工轴类和盘类零件的内外圆柱面、手动操作本机主要用于加工轴类和盘类零件的内外圆柱面、圆锥面、螺纹表面、成形回转体圆锥面、螺纹表面、成形回转体图5.1 CK7525A数控车床的外观1—夹盘松夹脚踏开关;2—夹盘;3—主轴箱;4—防护门;5—导轨防护罩6—对刀仪;7—操作面板;8—刀架;9—尾座;10—滑板;11—床身名名 称称参参 数数名名 称称参参 数数机床型号机床型号CK7525ACK7525A刀架的最大刀架的最大X X向行向行程程230mm230mm数控系数控系统统SINUMERIK SINUMERIK 802C802C刀架的最大刀架的最大Z Z向行向行程程850mm850mm床身的最大回床身的最大回转转直直径径410mm410mm主主轴转轴转速速1212级级32r/min32r/min~~2000r/min2000r/min最大最大车车削直径削直径380mm380mm进给进给速度速度X X向向3r/min3r/min~~1500mm1500mm/ /minmin滑板上最大回滑板上最大回转转半半径径180mm180mmZ Z向向5r/min5r/min~~3000mm3000mm/ /minmin最大最大车车削削长长度度850mm850mm脉冲当量脉冲当量0.0010.001刀架工位数刀架工位数8(8(回回转转式式) )表5.1 CK7525A型数控车床的主要技术规格表面,还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔和车端面切、倒角等加工。
其主要技术规格见表5.15.1.2 操作面板操作面板§ §1. 1. 操作面板布局形式操作面板布局形式 CK7525A数控车床把SINUMERIK 802C/S数控系统OP020超薄型液晶显示器操作面板、机床遥控面板和机床操作面板组合在一起,如图5.2所示图5.2左上方、右上方、下方分别是系统操作面板、机床遥控面板和机床操作面板系统操作面板和机床遥控面板由数控系统厂家生产,同一种数控机床主机一般不需要对机械部分做大的改动就可以选配不同的数控系统,同一生产厂家制造的同一系列数控系统的操作面板和机床遥控面板差别不大,机床厂生产的机床操作面板也差别不大,但不同厂家的操作面板差异较大图5.2 CK7525A数控车床操作面板2. 操作面板按键说明(1)数控系统操作面板图5.2左上方所示为数控系统操作面板,各键用途说明如图5.3所示图5.3 系统操作面板各键用途说明图5.4 机床遥控操作面板各键用途说明(2)机床遥控操作面板图5.2右上方所示为机床遥控操作面板,各键用途说明如图5.4所示1. 屏幕划分SINUMERIK 802C/S系统的显示屏幕分区如图5.5所示,各区域的功能见表5.2。
图5.5 屏幕分区5.1.3 屏幕说明屏幕说明标标 号号图中元素图中元素缩缩 略略 符符含含 义义1 1当前操作当前操作区域区域MAMA、、PAPA、、PRPR、、DIDI、、DGDG加工、参数、程序、通信、加工、参数、程序、通信、诊诊断断2 2程序状程序状态态STOPSTOP、、RUNRUN、、RESETRESET程序停止、程序运行、程序复位程序停止、程序运行、程序复位3 3运行方式运行方式JOGJOG、、MDAMDA、、AUTOAUTO点点动动方式、半自方式、半自动动方式、自方式、自动动运行方式运行方式SKPSKP程序段跳程序段跳读读DRYDRY空运行空运行ROVROV进给进给速度倍率,速度倍率,对对快速快速进给进给也有效也有效4 4状状态显态显示示SBLSBL单单段运行只有段运行只有处处于程序复位状于程序复位状态时态时才可以才可以选择选择M01M01程序有条件停止程序运行到有程序有条件停止程序运行到有M01M01指令的程序段且指令的程序段且操作面板上的任操作面板上的任选选停止开关有效停止开关有效时时,程序停止运,程序停止运行行PRTPRT程序程序测试测试。
程序运行,程序运行,进给进给不不动动1NC1NC增量增量进给进给增量增量进给进给JOGJOG运行方式运行方式时显时显示所示所选择选择的步的步进进增量增量5 5操作信息操作信息1 1~~2323分分别别表示机床的各种状表示机床的各种状态态6 6程序名程序名正在正在编辑编辑或运行的程序或运行的程序表5.2 区域功能7 7报报警警显显示行示行只有在只有在NCNC或或PLCPLC报报警警时时才才显显示示报报警信息,在此警信息,在此显显示的是当前示的是当前报报警的警的报报警警号以及其号以及其删删除条件除条件8 8工作窗口工作窗口工作窗口和工作窗口和NCNC显显示示9 9返回返回键键软键软键菜菜单单中出中出现现此此键键符符时时,表明存在上一,表明存在上一级级菜菜单单按下返回按下返回键键后,不存后,不存储储数据直接返回到上一数据直接返回到上一级级菜菜单单1010扩扩展展键键出出现现此符号此符号时时表明同表明同级级菜菜单单中中还还有其他菜有其他菜单单功能,按下功能,按下扩扩展展键键后,可后,可选选择这择这些功能些功能续表1111软键软键其功能其功能显显示在屏幕的最下示在屏幕的最下边边一行一行1212垂直菜垂直菜单单出出现现此符号此符号时时表明存在其他菜表明存在其他菜单单功能,按下此功能,按下此键键后后这这些菜些菜单显单显示在屏示在屏幕上,并可用光幕上,并可用光标进标进行行选择选择2. 操作区域数控系统的基本功能可以划分为加工、参数、程序、通信和诊断5个操作区域,如图5.6所示。
系统开机后首先进入“加工”操作区,使用“区域转换”键可从任何操作区域返回主菜单图5.6 操作区域软键功能5.1.4 数控车床坐标系统 § §与其他数控机床一样,数控车床坐标系也分为机床坐标系和工件坐标系与其他数控机床一样,数控车床坐标系也分为机床坐标系和工件坐标系两种,具体内容见第两种,具体内容见第2 2章介绍5.2 数控车床操作数控车床操作§ §5.2.1 5.2.1 启闭机床及注意事项启闭机床及注意事项§ §5.2.2 5.2.2 数控系统操作数控系统操作§ §5.2.3 5.2.3 机床操作机床操作 § §5.2.4 5.2.4 自动运行及其方式选择自动运行及其方式选择 § §5.2.5 5.2.5 对刀及刀具补偿的建立对刀及刀具补偿的建立§ §5.2.6 5.2.6 输入、修改、计算工件零点偏置值输入、修改、计算工件零点偏置值§ §5.2.7 5.2.7 程序校验与试切程序校验与试切 5.2.1 启闭机床及注意事项启闭机床及注意事项§ §1. 1. 注意事项注意事项§ §(1)(1)开机前,检查电源电压额定电源电压开机前,检查电源电压。
额定电源电压380V380V,允许在,允许在350V350V~~410V410V之间波动之间波动§ §(2)(2)开机前,检查集中润滑装置集中润滑装置给导轨和滚珠丝杠丝母开机前,检查集中润滑装置集中润滑装置给导轨和滚珠丝杠丝母副等提供润滑油,应使油箱的油位保持在规定高度内尽管油箱油位低副等提供润滑油,应使油箱的油位保持在规定高度内尽管油箱油位低于其规定高度机床会报警停止运行,但如果正在切削时停止运行,可能于其规定高度机床会报警停止运行,但如果正在切削时停止运行,可能会引起工件报废、打刀等,至少会有接刀痕迹会引起工件报废、打刀等,至少会有接刀痕迹 出现§ §(3)(3)检查机床各部件机床各部件应在规定初始位置检查机床各部件机床各部件应在规定初始位置§ §(4)(4)做好做好“ “三防三防” ” “三防三防” ”是指防撞、防数据丢失、防锈工作开始是指防撞、防数据丢失、防锈工作开始前,应清理机床可动部件上的异物,防撞防划伤等操作加工期间,防前,应清理机床可动部件上的异物,防撞防划伤等操作加工期间,防撞防重要数据撞防重要数据( (包括机床参数和加工程序包括机床参数和加工程序) )丢失。
加工结束后,应将机床丢失加工结束后,应将机床上的铁屑、冷却液等清理干净,特别要注意上的铁屑、冷却液等清理干净,特别要注意 防锈§ §(5)(5)停机位置合理工作结束后关闭系统前,刀架应停在合适的位置,停机位置合理工作结束后关闭系统前,刀架应停在合适的位置,防止造成悬臂梁使机床变形,防止下次开机后回参考点超程防止造成悬臂梁使机床变形,防止下次开机后回参考点超程§ §2. 2. 启闭机床启闭机床§ §(1)(1)启动机床启动机床§ §先启动强电后启动弱电即数控系统,具体如下先启动强电后启动弱电即数控系统,具体如下§ §①①将机床后背电柜上的总电源开关拨至将机床后背电柜上的总电源开关拨至I I位置,机床操作面板上的电源位置,机床操作面板上的电源指示灯亮指示灯亮§ §②②按机床操作面板上的按机床操作面板上的“ “机床开机床开” ”键§ §③③按机床操作面板上的按机床操作面板上的“ “系统开系统开” ”键等待系统启动后进入键等待系统启动后进入“ “加工加工” ”操作区,屏幕上出现操作区,屏幕上出现“ “手动手动REF”REF”窗口,如图窗口,如图5.75.7所示,表示机床启动就所示,表示机床启动就绪。
绪§ §(2)(2)关机关机§ §关机前应将机床可动部件移动到不易使机床发生变形的位置关机应先关机前应将机床可动部件移动到不易使机床发生变形的位置关机应先关弱电即数控系统,后关强电,按动开关次序正好与启动机床相反,具关弱电即数控系统,后关强电,按动开关次序正好与启动机床相反,具体如下§ §①①按机床操作面板上的按机床操作面板上的“ “系统关系统关” ”键§ §②②按机床操作面板上的按机床操作面板上的“ “机床关机床关” ”键§ §③③总电源开关拨至总电源开关拨至OO位置图5.7 开机画面5.2.2 数控系统操作数控系统操作1. 输入新程序(1)按“区域转换”键,直至出现“程序”操作区2)按“新程序”软键出现“新程序”输入窗口,如图5.8所示,同时显示NC中已经存在的程序名单图5.8 “新程序”输入窗口§ §( (3)3)输入新主程序和子程序文件名,在文件名后输入扩展名主程序扩输入新主程序和子程序文件名,在文件名后输入扩展名主程序扩展名展名.MPF.MPF自动输入,而子程序扩展名自动输入,而子程序扩展名.SPF.SPF必须与文件名一起输入程序必须与文件名一起输入程序文件名不能重复。
文件名不能重复§ §(4)(4)按按“ “回车回车” ”键生成新程序文件,出现零件程序编辑窗口,此时可以键生成新程序文件,出现零件程序编辑窗口,此时可以对新程序进行输入和编辑了对新程序进行输入和编辑了§ §(5)(5)用用“ “返回返回” ”键中断程序的编制,关闭此窗口键中断程序的编制,关闭此窗口§ §2. 2. 程序的编辑程序的编辑§ §(1)(1) 按按“ “区域转换区域转换” ”键,直至出现键,直至出现“ “程序程序” ”操作区§ §(2)(2) 按按“ “程序程序” ”软键出现程序文件名单窗口,如图软键出现程序文件名单窗口,如图5.95.9所示§ §(3)(3) 用用“ “光标光标” ”键选择待编辑的程序名称键选择待编辑的程序名称§ §(4)(4) 按按“ “打开打开” ”软键,屏幕上出现软键,屏幕上出现“ “零件程序编辑零件程序编辑” ”窗口,窗口,如图如图5.105.10所示图5.9 程序文件名单窗口 图5.10 零件程序编辑窗口 § §(5)(5)按系统面板上的按系统面板上的“ “菜单扩展菜单扩展” ”键,可进行程序编辑键,可进行程序编辑§ §①①用用“ “标记标记” ”软键标记所要的程序段,按软键标记所要的程序段,按“ “删除删除” ”软键删除标记的程软键删除标记的程序段。
序段§ §②②用用“ “标记标记” ”软键标记所要的程序段,按软键标记所要的程序段,按“ “拷贝拷贝” ”软键将标记的程序软键将标记的程序段复制到中间存储器中段复制到中间存储器中§ §③③按按“ “粘贴粘贴” ”软键将中间存储器中的程序段粘贴到当前光标所在位置软键将中间存储器中的程序段粘贴到当前光标所在位置§ §④④按按“ “搜索搜索” ”软键,在输入行中输入程序段号,再按软键,在输入行中输入程序段号,再按“ “确认确认” ”软键启软键启动搜索过程,搜索结束后光标停在输入的程序段号前按动搜索过程,搜索结束后光标停在输入的程序段号前按“ “返回返回” ”键关键关闭对话窗口,不启动搜索过程闭对话窗口,不启动搜索过程§ §⑤⑤按按“ “继续搜索继续搜索” ”软键,在程序中继续查找下一个目标软键,在程序中继续查找下一个目标§ §⑥⑥按按“ “关闭关闭” ”软键,存储被修改程序并关闭零件程序编辑窗口软键,存储被修改程序并关闭零件程序编辑窗口§ §3. 3. 辅助编辑辅助编辑§ §使用垂直菜单可以在零件程序中非常方便地直接插入使用垂直菜单可以在零件程序中非常方便地直接插入NCNC指令,操作步骤指令,操作步骤如下。
如下§ §(1)(1)在程序编辑状态下,按在程序编辑状态下,按“ “垂直菜单垂直菜单” ”键,出现键,出现“ “垂直菜单垂直菜单” ”窗口,窗口,如图如图5.115.11所示,显示所示,显示NCNC指令清单指令清单§ §(2)(2)用光标键在清单中定位用光标键在清单中定位§ §(3)(3)按按“ “输入输入” ”键将所选的内容输入到程序中,后面带键将所选的内容输入到程序中,后面带“ “…”…”的显示行的显示行含有一组含有一组NCNC指令,如图指令,如图5.125.12所示这些指令可用所示这些指令可用“ “输入输入” ”键输入或用相键输入或用相应的行号列出应的行号列出§ §4. R4. R参数设置参数设置§ §这里的参数主要指编程用这里的参数主要指编程用R R参数和操作人员可以修改的机床数据参数和操作人员可以修改的机床数据§ §(1)(1)R R参数参数§ §R R参数不仅能在程序中赋值,也可以通过面板设定或修改参数不仅能在程序中赋值,也可以通过面板设定或修改图5.11 垂直菜单图5.12 下级垂直菜单①①按按“ “区域转换区域转换” ”键,直至出现键,直至出现“ “参数参数” ”操作区。
操作区②②按按“ “R R参数参数” ”软键,出现软键,出现“ “R R参数参数” ”窗口,如图窗口,如图5.135.13所示③③用用“ “光标光标” ”键选中要修改或输入的键选中要修改或输入的R R参数④④输入输入R R参数值⑤⑤按按“ “输入输入” ”键或移动键或移动“ “光标光标” ”键确认图5.13 “R参数”窗口(2)(2)机床数据机床数据①①按按“ “区域转换区域转换” ”键,直至出现键,直至出现“ “参数参数” ”操作区②②按按“ “参数参数” ”软键③③按按“ “设定数据设定数据” ”软键,出现数据设定窗口,如图软键,出现数据设定窗口,如图5.145.14所所示有下列示有下列4 4种选择图5.14 数据设定窗口§ §按按“ “JOGJOG数据数据” ”软键,用软键,用“ “光标光标” ”键选中键选中JOGJOG进给率,输入新值后按进给率,输入新值后按“ “输输入入” ”键或键或“ “光标键光标键” ”确认§ §按按“ “主轴数据主轴数据” ”软键,用软键,用“ “光标光标” ”键选中要修改的数据:主轴转速、主键选中要修改的数据:主轴转速、主轴转向、主轴最低轴转向、主轴最低(G25)(G25)、最高转速、最高转速(G26)(G26)、恒速切削时主轴最高转速、恒速切削时主轴最高转速(G96)(G96),输入新值后按,输入新值后按“ “输入输入” ”键或键或“ “光标光标” ”键确认。
键确认§ §按按“ “空运行进给率空运行进给率” ”软键,输入新的数值后,再按软键,输入新的数值后,再按“ “输入输入” ”键或键或“ “光标光标键确认§ §按按“ “开始角开始角” ”软键,输入车削多头螺纹的开始角后,再按软键,输入车削多头螺纹的开始角后,再按“ “输入输入” ”键或键或“ “光标光标” ”键键 确认5.2.3 机床操作 § §1. 1. 回参考点回参考点§ §对于增量式的位置反馈系统,机床通电后,各坐标必须回参考点后,才对于增量式的位置反馈系统,机床通电后,各坐标必须回参考点后,才能建立机床坐标系回参考点的具体步骤如下能建立机床坐标系回参考点的具体步骤如下§ §(1)(1)按按JOGJOG键,再按键,再按“ “回参考点回参考点” ”键选择回参考点方式,出现键选择回参考点方式,出现“ “手动手动REF”REF”回参考点窗口,同前开机画面回参考点窗口,同前开机画面( (如图如图5.75.7所示所示) )§ §(2)(2)一直按坐标轴方向键一直按坐标轴方向键+X+X到窗口上到窗口上“ “+X○”+X○”变成变成“ “+X”+X”为止,表示为止,表示X X轴已到达其参考点位置,如图轴已到达其参考点位置,如图5.155.15所示。
所示X X轴先回参考点可以防撞轴先回参考点可以防撞§ §(3)(3)操作方法同上,操作方法同上,Y Y轴返回参考点轴返回参考点( (若有其他轴同样若有其他轴同样) )图5.15 参考点返回后画面§ §2. JOG2. JOG点动点动§ §(1)(1)按按JOGJOG键,选择键,选择JOGJOG点动方式,出现点动方式,出现“ “JOGJOG点动点动” ”窗口,如图窗口,如图5.165.16所示§ §(2)(2)按一下坐标轴地址键按一下坐标轴地址键“ “+X+X、-、-X X、、+Z+Z或-或-Z”Z”,机床相应的坐标轴移,机床相应的坐标轴移动一下松开地址键,坐标轴立即停止移动按多长时间坐标轴地址键,动一下松开地址键,坐标轴立即停止移动按多长时间坐标轴地址键,机床就移动多长时间移动速度由机床参数设定,进给倍率开关有效,机床就移动多长时间移动速度由机床参数设定,进给倍率开关有效,可以两轴同时点动可以两轴同时点动§ §(3)(3)同时按坐标轴地址键和同时按坐标轴地址键和“ “快速移动快速移动” ”键,坐标轴快速移动快速移键,坐标轴快速移动快速移动速度由机床参数设定,进给倍率开关仍然有效,也可以两轴同时快速动速度由机床参数设定,进给倍率开关仍然有效,也可以两轴同时快速点动。
点动§ §3. INC3. INC增量移动增量移动§ §(1)(1)按按INCINC键选择增量移动方式,窗口同前图键选择增量移动方式,窗口同前图5.165.16所示每按所示每按1 1次次INCINC键,键,增量值按增量值按1µm1µm、、10µm10µm、、100µm100µm、、1000µm1000µm的循环次序选其中之一的循环次序选其中之一§ §(2)(2)按一下坐标轴地址键按一下坐标轴地址键“ “+X+X、、-X-X、、+Z+Z或或-Z”-Z”,机床相应的坐标轴移动,机床相应的坐标轴移动一个输入的增量值移动速度由机床参数设定一个输入的增量值移动速度由机床参数设定图5.16 “JOG点动”窗口4. MDA移动MDA移动方式实际上是一种半自动移动方式,每次能执行惟一的一个被输入的程序段1)按MDA键选择MDA移动方式,出现MDA窗口,如图5.17所示图5.17 MDA窗口§ §(2)(2)按按“ “加工加工” ”键§ §(3)(3)输入程序段输入程序段§ §按按“ “循环启动循环启动” ”键,自动执行输入的程序段注意防撞,进给倍率开关键,自动执行输入的程序段注意防撞,进给倍率开关和主轴倍率开关有效。
程序段执行完毕后,输入区的内容仍保留,只要和主轴倍率开关有效程序段执行完毕后,输入区的内容仍保留,只要按一下按一下“ “循环启动循环启动” ”键就重复执行,输入一个字符就删除程序段键就重复执行,输入一个字符就删除程序段 5.2.4 自动运行及其方式选择 1. “自动”运行方式窗口介绍按“自动”键选择自动运行工作方式,出现“自动”运行方式窗口,如图5.18 所示图5.18 “自动”运行方式窗口(1)“+X、+Z、+SP或-X、-Z、-SP”表示坐标和主轴运动方向,到位后不再显示正负号2)“实际”值表示在机床坐标系或工件坐标系中的当前位置3)“再定位”值表示在机床坐标系或工件坐标系中待运行的剩余行程4)S值表示主轴转速的实际值和编程值5)F值表示进给速度的实际值和编程值6)T值表示当前的刀具号7)D值表示当前刀具的刀补号8)“语句区”显示当前的程序段和下一条程序段,必要时可以省去当前程序段用符号“﹥”标志9)按“语句区”键,显示当前及下一条完整程序段、当前主程序和子程序名称§ §(10)(10) 按按“ “GG功能区放大功能区放大” ”键,出现键,出现“ “有效有效GG功能功能” ”窗口,在固定位置上显窗口,在固定位置上显示所有有效的示所有有效的GG代码。
代码§ §(11)(11) 按按“ “MM功能区放大功能区放大” ”键,出现键,出现“ “有效有效MM功能功能” ”窗口,显示所有有效的窗口,显示所有有效的MM代码§ §(12)(12) 按按“ “实际值放大实际值放大” ”键,出现键,出现“ “实际值放大实际值放大” ”窗口,实际值放大显示窗口,实际值放大显示§ §(13)(13) 按按“ “工件坐标工件坐标” ”键,显示键,显示“ “工件坐标系工件坐标系” ”坐标;按坐标;按“ “机床坐标机床坐标” ”键,键,显示显示“ “机床坐标系机床坐标系” ”坐标两键在同一位置切换出现两键在同一位置切换出现§ §(14)(14) 按按“ “各轴进给各轴进给” ”键,出现键,出现“ “各轴进给各轴进给” ”窗口;按窗口;按“ “插补进给插补进给” ”键,键,出现出现“ “插补进给插补进给” ”窗口两键在同一位置切换出现两键在同一位置切换出现2. 2. 程序自动运行状态选择程序自动运行状态选择程序自动运行状态选择程序自动运行状态选择自动运行方式下,还有多种自动运行状态可供选择按自动运行方式下,还有多种自动运行状态可供选择按“ “自动自动” ”运行方式窗口中的运行方式窗口中的“ “程序控制程序控制” ”软键,出现软键,出现“ “程序控制程序控制” ”窗窗口,如图口,如图5.195.19所示,方框是多选项,圆框是单选项。
所示,方框是多选项,圆框是单选项图5.19 “程序控制”窗口§ §(1)(1)段跳越段跳越SKPSKP选中时,不执行带有选中时,不执行带有“ “/” /”的程序段的程序段§ §(2)(2)空运转空运转DRYDRY选中时,按空运转速度运行,不执行程编进给速度选中时,按空运转速度运行,不执行程编进给速度F F§ §(3)(3)快速修调快速修调ROVROV选中时,选中时,“ “进给速度修调进给速度修调” ”开关对进给速度和快速移开关对进给速度和快速移动速度都有效该项常处于选中状态,使得观察情况,调整速度方便动速度都有效该项常处于选中状态,使得观察情况,调整速度方便§ §(4)(4)编程停止编程停止M01M01选中时,程序执行完选中时,程序执行完M01M01就停止,若要再接着运行,就停止,若要再接着运行,得按得按“ “数控启动数控启动” ”键该项用来人为安排一些手工安全操作,如钩屑、键该项用来人为安排一些手工安全操作,如钩屑、测量等§ §(5)(5)程序测试有效程序测试有效PRTPRT选中时,仅执行程序,机床不动该项用来检查选中时,仅执行程序,机床不动该项用来检查程序格式正确与否程序格式正确与否。
§ §(6)(6)SLB1SLB1选中时,单段停于每个加工功能段后选中时,单段停于每个加工功能段后§ §(7)(7)SLB2SLB2选中时,单段停于每个程序段后选中时,单段停于每个程序段后§ §3. 3. 程序搜索程序搜索§ §(1)(1)从头开始重新自动执行程序从头开始重新自动执行程序§ §在程序自动运行过程中,如按在程序自动运行过程中,如按“ “复位复位” ”键,则中断整个程序的运行,光键,则中断整个程序的运行,光标返回到程序开头,按标返回到程序开头,按“ “程序启动程序启动” ”键,程序从头开始重新自动执行键,程序从头开始重新自动执行§ §(2)(2)断点搜索断点搜索§ §试切或轮班作业时,经常需在程序自动运行途中按试切或轮班作业时,经常需在程序自动运行途中按“ “复位复位” ”键,则中断键,则中断整个程序的运行,机床的所有动作也全部停止,光标返回到程序开头,整个程序的运行,机床的所有动作也全部停止,光标返回到程序开头,NCNC处于复位状态当程序修改、故障排除后或下一班开始工作时,如果处于复位状态当程序修改、故障排除后或下一班开始工作时,如果直接按下直接按下“ “程序启动程序启动” ”键,数控车床将从程序的开头重新开始加工,这键,数控车床将从程序的开头重新开始加工,这样会造成许多空切,浪费加工时间。
此时,可使用断点搜索功能,找出样会造成许多空切,浪费加工时间此时,可使用断点搜索功能,找出加工程序的中断点即使刀具离开了中断的加工点加工程序的中断点即使刀具离开了中断的加工点( (如在点动方式下将刀如在点动方式下将刀具退出未完成加工的工件轮廓排除铁屑具退出未完成加工的工件轮廓排除铁屑) ),系统也能找到程序中断点,从,系统也能找到程序中断点,从断点的前一条程序恢复加工其具体操作步骤如下:断点的前一条程序恢复加工其具体操作步骤如下:§ §①①按机床遥控面板上的按机床遥控面板上的“ “自动方式选择自动方式选择” ”键§ §②②在在CNCCNC操作面板上按操作面板上按“ “区域转换区域转换” ”键进入主菜单键进入主菜单§ §③③在主菜单中按在主菜单中按“ “加工加工” ”软键,系统进入自动运行窗口软键,系统进入自动运行窗口§ §④④按按“ “搜索搜索” ”软键,进入如图软键,进入如图5.205.20所示的程序段搜索窗口所示的程序段搜索窗口图5.20 程序段搜索窗口§ §⑤⑤按按“ “搜索断点搜索断点” ”键,系统自动装载中断坐标,光标到达中断点程序键,系统自动装载中断坐标,光标到达中断点程序段,即找到了程序的中断点。
如机床操作人员知道中断点的程序段,也段,即找到了程序的中断点如机床操作人员知道中断点的程序段,也可用可用CNCCNC操作面板上的光标移动键,直接移动到程序中断处操作面板上的光标移动键,直接移动到程序中断处§ §⑥⑥按按“ “启动启动B B搜索搜索” ”软键,机床将启动中断点搜索软键,机床将启动中断点搜索§ §⑦⑦按机床控制面板上的按机床控制面板上的“ “程序启动程序启动” ”键,对窗口出现的报警不予理睬,键,对窗口出现的报警不予理睬,再按一次再按一次“ “程序启动程序启动” ”键,机床会自动搜索到程序中断点,并从断点的键,机床会自动搜索到程序中断点,并从断点的前一条程序段恢复加工在前一条程序段内或以后必须要有足够的加工前一条程序段恢复加工在前一条程序段内或以后必须要有足够的加工信息,如刀具、主轴转速指令等信息,如刀具、主轴转速指令等§ §4. 4. 自动加工自动加工§ §(1)(1)按按“ “自动自动” ”键进入键进入“ “自动自动” ”运行方式运行方式§ §(2)(2)按按“ “程序程序” ”软键,出现程序选择窗口,如图软键,出现程序选择窗口,如图5.215.21所示§ §(3)(3)将将“ “光标光标” ”定在要执行的程序上。
定在要执行的程序上§ §(4)(4)按按“ “选择选择” ”键选定要执行的程序键选定要执行的程序§ §(5)(5)按按“ “程序控制程序控制” ”键,选择需要的自动运行状态键,选择需要的自动运行状态§ §(6)(6)按按“ “数控启动数控启动” ”键,执行程序,机床自动运行加工键,执行程序,机床自动运行加工图5.21 选择程序窗口5.2.5 对刀及刀具补偿的建立对刀及刀具补偿的建立§ §1. 1. 刀位点刀位点§ §刀位点是表示刀具尺寸的特征点对于各类车刀,其刀位点如图刀位点是表示刀具尺寸的特征点对于各类车刀,其刀位点如图5.225.22所所示数控车床刀架内有一个参考点,数控系统通过控制该点运动,间接示数控车床刀架内有一个参考点,数控系统通过控制该点运动,间接地控制每把刀的刀位点的运动而各种形式的刀具安装后,由于刀具的地控制每把刀的刀位点的运动而各种形式的刀具安装后,由于刀具的几何形状及安装位置的不同,其刀位点的位置是不一致的,即每把刀的几何形状及安装位置的不同,其刀位点的位置是不一致的,即每把刀的刀位点在两个坐标方向的位置尺寸是不同的所以,刀补设置的目的是刀位点在两个坐标方向的位置尺寸是不同的。
所以,刀补设置的目的是测出每把刀的刀位点相对参考点的距离即刀补值测出每把刀的刀位点相对参考点的距离即刀补值( (X X,,Z Z)=()=(L L1 1,,L L2)2),并将,并将其输入其输入CNCCNC的刀具补偿寄存器中在加工程序调用刀具时,系统会自动的刀具补偿寄存器中在加工程序调用刀具时,系统会自动补偿两个方向的刀补量,从而准确控制每把刀的刀尖轨迹对刀的另一补偿两个方向的刀补量,从而准确控制每把刀的刀尖轨迹对刀的另一个目的是测量和设定工件坐标系原点,即零点偏置值个目的是测量和设定工件坐标系原点,即零点偏置值图5.22 各类车刀刀位点§ §2. “2. “刀具补偿数据刀具补偿数据” ”窗口介绍窗口介绍§ §(1)(1)按按“ “区域转换区域转换” ”键,直至出现键,直至出现“ “参数参数” ”操作区§ §(2)(2)按按“ “刀具补偿刀具补偿” ”软键,出现软键,出现“ “刀具补偿数据刀具补偿数据” ”窗口,如图窗口,如图5.235.23所示§ §(3)(3)按按“ “<
刀沿刀沿是指同一把刀具是指同一把刀具T T由于刀位点不同而设置的不同数据组,如切槽刀可以由于刀位点不同而设置的不同数据组,如切槽刀可以有两边刀尖和中间点有两边刀尖和中间点3 3个刀沿,分别用个刀沿,分别用3 3个不同的个不同的D D号表示,而刀沿数指号表示,而刀沿数指D D号的总个数,并自动统计对同一把刀具号的总个数,并自动统计对同一把刀具T T的不同刀沿的刀具补偿号的不同刀沿的刀具补偿号D D,其内容包括刀具长度,其内容包括刀具长度L L1 1、刀具长度、刀具长度L L2 2、刀尖半径及刀尖位置码、刀尖半径及刀尖位置码( (如图如图5.245.24所示所示)4)4项内容,刀具类型不同,有些项目不需要,也不会显示出来项内容,刀具类型不同,有些项目不需要,也不会显示出来刀尖位置码是数控车削系统特有的,铣削系统不需要刀尖位置码是数控车削系统特有的,铣削系统不需要图5.23 “刀具补偿数据”窗口图5.24 刀尖位置码(4)按“<
7)按“删除刀具”软键,删除当前刀具所有刀沿的刀具补偿值8)按“新刀沿”软键,建立一个新刀沿,存储刀具补偿值新的刀具补偿值建立到当前刀具上,并自动分配一个刀具补偿号(D1~D9)每一把刀具T可以有9个刀具补偿号,但总刀沿数量不得超过30个,窗口中显示的刀沿数指总刀沿数3. 建立新刀具号(1)在“刀具补偿数据”窗口(如图5.23所示)中,按“新刀具”软键,出现“已有刀具表和新刀具”窗口,如图5.25所示图5.25 “已有刀具表和新刀具”窗口(2)输入新的刀具号(T 号如 1),并定义刀具类型(T型:不同类型的刀具均用一个确定的参数表示,车刀500,钻头200)3)按“确认”软键完成新刀具号T的建立,同时又回到“刀具补偿数据”窗口4. 对刀及刀具补偿的建立(1)对刀注意事项①确认机床已返回参考点②用MDA方式转动主轴,主轴转向必须与刀具刃口一致右手车床用M03,左手车床用M04有的机床对此规定并不严格,必须根据实际情况选用M代码③本机采用试切法对刀实际生产中大多数情况也采用试切法对刀④选择JOG方式试切,在接近工件外圆或端面的对刀面时,应将JOG倍率开关置于2%进给,防撞防打刀⑤外圆、端面太粗糙应加工一刀再对刀,便于准确测量尺寸。
§ §(2)(2)对刀及刀具补偿的建立对刀及刀具补偿的建立 § §①①选择选择JOGJOG方式,用刀尖在方式,用刀尖在X X轴方向接触或车一刀工件外圆或内孔轴方向接触或车一刀工件外圆或内孔→→X X轴方向保持不动,用轴方向保持不动,用JOGJOG方式在方式在Z Z轴方向上将刀具移离工件轴方向上将刀具移离工件→→测量工测量工件直径并记住数值件直径并记住数值§ §②②按按“ “区域转换区域转换” ”键键→→按按“ “参数参数” ”键键→→按按“ “刀具补偿刀具补偿” ”键,进入键,进入“ “刀刀具补偿数据具补偿数据” ”窗口 § §③③按按“ “新刀具新刀具” ”键键→→输入新刀具号输入新刀具号→→按按“ “确认确认” ”键完成新刀具号键完成新刀具号T T的的建立§ §④④按按“ “新刀沿新刀沿” ”软键,建立一个新刀沿只有一个刀沿时,默认为软键,建立一个新刀沿只有一个刀沿时,默认为D1D1§ §⑤⑤用用“ “光标光标” ”键选中键选中“ “刀尖位置码刀尖位置码” ”,输入刀尖位置码,输入刀尖位置码→→用用“ “光标光标” ”键选中键选中“ “半径半径” ”,输入刀尖半径输入刀尖半径。
§ §⑥⑥用用“ “光标光标” ”键选中键选中“ “长度长度1”1”,准备,准备X X向对刀§ §⑦⑦按按“ “对刀对刀” ”软键,出现软键,出现X X轴对刀窗口,如图轴对刀窗口,如图5.265.26所示图5.26 X轴对刀窗口§ §⑧⑧在在“ “零偏零偏” ”后输入测量的工件直径后输入测量的工件直径(“ (“轴轴X”X”后自动显示参考点在机后自动显示参考点在机床坐标系中的坐标值床坐标系中的坐标值)→)→按按“ “输入输入” ”键键→→按按“ “计算计算” ”软键,自动计算并显软键,自动计算并显示出示出L1L1的值的值→→按按“ “确认确认” ”软键,存储软键,存储L1L1的值§ §⑨⑨按按“ “轴轴+”+”软键,出现软键,出现Z Z轴对刀窗口,如图轴对刀窗口,如图5.275.27所示 “轴轴Z”Z”后自动后自动显示参考点在机床坐标系中的坐标值显示参考点在机床坐标系中的坐标值§ §⑩⑩“ “零偏零偏” ”后输入后输入Z Z轴对刀端面离开工件原点的距离轴对刀端面离开工件原点的距离0(0(需实测或工件尺需实测或工件尺寸寸)→)→将将G500G500改写成一个与加工程序一致的工件坐标系代码改写成一个与加工程序一致的工件坐标系代码G54G54~~G57G57中之一中之一→→在原在原G500G500后的位置上输入工件零点偏置值后的位置上输入工件零点偏置值G(G(需实测需实测) ),这样,这样NCNC内部计算内部计算L2L2的公式是的公式是L2=L2=轴轴Z-Z-工件零点偏置值工件零点偏置值G-G-零偏零偏O→O→按按“ “输入输入” ”键键→→按按“ “计算计算” ”软键,自动计算并显示出软键,自动计算并显示出L2L2的值的值→→按按“ “确认确认” ”软键,存储软键,存储L2L2的值。
的值§ §上述对刀方法的优点是直接确定了刀具长度上述对刀方法的优点是直接确定了刀具长度L1L1和和L2L2,这样对于不同的工,这样对于不同的工件,只要测出件,只要测出Z Z向工件零点偏置值和向工件零点偏置值和“ “零偏零偏” ”O(XO(X向工件零点当然在主轴向工件零点当然在主轴中心线上中心线上) ),所有有用的刀具就可以通用了,不需要重新对刀,特别适合,所有有用的刀具就可以通用了,不需要重新对刀,特别适合于多刀加工缺点是实测于多刀加工缺点是实测“ “零偏零偏” ”OO和工件零点偏置值和工件零点偏置值GG很麻烦,有时甚很麻烦,有时甚至无法测量下面介绍一种至无法测量下面介绍一种Z Z向实用对刀方法,也是常用对刀方法,如向实用对刀方法,也是常用对刀方法,如图图5.285.28所示§ §把工件长度等一并记入刀具长度把工件长度等一并记入刀具长度L2L2内,让工件原点与机床原点重合,即内,让工件原点与机床原点重合,即把工件原点的把工件原点的Z Z向偏置值设为向偏置值设为0 0,而编程时把,而编程时把Z Z向工件原点建立在工件的向工件原点建立在工件的右端面,必要时还应考虑右端面加工余量在右端面,必要时还应考虑右端面加工余量。
在“ “零偏零偏” ”后输入后输入“ “0”→0”→在在G500G500处输入一个与加工程序一致的工件坐标系代码处输入一个与加工程序一致的工件坐标系代码G54G54~~G57G57中之一中之一→→在在“ “轴轴Z”Z”后自动显示参考点在机床坐标系中的坐标值,不要做任何修改后自动显示参考点在机床坐标系中的坐标值,不要做任何修改→→按按“ “计算计算” ”软键,自动计算并显示出软键,自动计算并显示出L2L2的值的值→→按按“ “确认确认” ”软键,存储软键,存储L2L2的值,在图的值,在图5.235.23所示的刀具补偿数据窗口中能看到此值所示的刀具补偿数据窗口中能看到此值§ §对于不同的刀具,把对于不同的刀具,把L2L2的差值输入到不同的工件坐标系代码的差值输入到不同的工件坐标系代码G54G54~~G57G57中,要调用不同的刀具,同时要用相应的工件坐标系代码,但编程时都中,要调用不同的刀具,同时要用相应的工件坐标系代码,但编程时都把工件右端面作为把工件右端面作为Z Z向工件原点可见这种建立刀补的办法,刀具数量向工件原点可见这种建立刀补的办法,刀具数量不能超过工件坐标系不能超过工件坐标系GG代码的数量。
代码的数量图5.27 Z轴对刀窗口 图5.28 Z轴常用对刀法 5.2.6 输入、修改、计算工件零点偏置输入、修改、计算工件零点偏置值值§ §工件零点偏置值是指工件零点在机床坐标系中的坐标值,经测量或设定工件零点偏置值是指工件零点在机床坐标系中的坐标值,经测量或设定后存入后存入NCNC内,编程时用工件零点偏置代码内,编程时用工件零点偏置代码G54G54~~G57G57调用如果工件坐调用如果工件坐标系原点标系原点( (工件零点工件零点) )与机床坐标系原点重合,则工件零点偏置值设为与机床坐标系原点重合,则工件零点偏置值设为0 0;如果工件坐标系原点与机床坐标系原点不重合,则必须测量计算输入;如果工件坐标系原点与机床坐标系原点不重合,则必须测量计算输入工件零点偏置值,方法如下工件零点偏置值,方法如下§ §(1)(1)按按“ “区域转换区域转换” ”键,直至出现键,直至出现“ “参数参数” ”操作区§ §(2)(2)按按“ “零点偏置零点偏置” ”软键,出现软键,出现“ “可设置零点偏置可设置零点偏置” ”窗口,如图窗口,如图5.295.29所所示图5.29 “可设置零点偏置”窗口 § §(3)(3)用用“ “页面页面” ”键翻阅可设置零点偏置键翻阅可设置零点偏置GG代码,把代码,把“ “光标光标” ”键定位在要键定位在要输入、修改的地方。
输入、修改的地方§ §(4)(4)用用“ “数字数字” ”键输入数值键输入数值X X输入输入0 0,,Z Z后输入的数值见后输入的数值见L2L2的确定方法的确定方法§ §(5)(5)按按“ “输入输入” ”键确认按键确认按“ “返回返回” ”键不确认零点偏置值,但可以直接键不确认零点偏置值,但可以直接返回到上一级窗口返回到上一级窗口§ §5.2.7 5.2.7 程序校验与试切程序校验与试切 § §1. 1. 程序校验程序校验§ §让程序自动运行来检验其格式是否正确程序校验一般在空运转让程序自动运行来检验其格式是否正确程序校验一般在空运转DRYDRY或或程序测试方式下进行,这里介绍空运转程序测试方式下进行,这里介绍空运转DRYDRY方式§ §(1)(1)在在“ “自动自动” ”运行方式下选定要校验的程序运行方式下选定要校验的程序§ §(2)(2)在在“ “程序控制程序控制” ”窗口中选定空运转窗口中选定空运转DRYDRY方式和其他需要的自动运行方式和其他需要的自动运行状态§ §(3)(3)将工件零点设到适当的位置,防工件与刀架相互干涉将工件零点设到适当的位置,防工件与刀架相互干涉§ §(4)(4)按按“ “数控启动数控启动” ”键程序从头开始执行。
键程序从头开始执行§ §(5)(5)如果程序能顺利通过,说明程序格式正确如果程序在自动运行当如果程序能顺利通过,说明程序格式正确如果程序在自动运行当中报警停止运行,说明程序格式有错误中报警停止运行,说明程序格式有错误§ §(6)(6)按按“ “诊断诊断” ”、、“ “报警报警” ”软键,明确报警错误,排除错误软键,明确报警错误,排除错误§ §(7)(7)搜索找到所需要的目标程序段搜索找到所需要的目标程序段§ §(8)(8)按按“ “数控启动数控启动” ”键从目标程序段继续运行键从目标程序段继续运行§ §(9)(9)如又出现报警停止,重复上述如又出现报警停止,重复上述(5)(5)~~(8)(8)步,直至程序运行完毕步,直至程序运行完毕§ §2. 2. 试切试切 § §试切是稳定可靠高效地自动加工出合格零件的前提及保证试切是专业试切是稳定可靠高效地自动加工出合格零件的前提及保证试切是专业技能及专业理论的综合应用试切要核对编程尺寸是否正确、切削用量技能及专业理论的综合应用试切要核对编程尺寸是否正确、切削用量是否合适、刀具选用是否合理、精加工刀具和定尺寸刀具的尺寸是否准是否合适、刀具选用是否合理、精加工刀具和定尺寸刀具的尺寸是否准确、加工工艺是否合理、工装量具是否实用、机上测量工件的所有能测确、加工工艺是否合理、工装量具是否实用、机上测量工件的所有能测量的几何尺寸是否合格,并是否有一定的储备精度等。
操作方法量的几何尺寸是否合格,并是否有一定的储备精度等操作方法 如下§ §(1)(1)“ “单段单段” ”键选择单程序段运行方式键选择单程序段运行方式§ §(2)(2)将将“ “进给倍率进给倍率” ”旋钮调至零位旋钮调至零位§ §(3)(3)按按“ “自动运行自动运行” ”方式键§ §(4)(4)按按“ “数控启动数控启动” ”键§ §(5)(5)观察窗口显示内容,特别是坐标轴移动方向及距离观察窗口显示内容,特别是坐标轴移动方向及距离( (工件坐标系下工件坐标系下看得清楚看得清楚) )基本符合刀架基本符合刀架( (刀具刀具) )移动情况移动情况§ §(6)(6)将将“ “进给倍率进给倍率” ”旋钮调大,让刀具移动接进工件,临近时,把倍率旋钮调大,让刀具移动接进工件,临近时,把倍率调小或调成调小或调成0 0,观察窗口显示坐标轴距离不会引起撞车时方可加工观察窗口显示坐标轴距离不会引起撞车时方可加工§ §(7)(7)刀架单段停于每个加工功能段后刀架单段停于每个加工功能段后(SLB1(SLB1选中时选中时) )或停于每个程序段后或停于每个程序段后(SLB2(SLB2选中时选中时) )。
重复重复(2)(2)~~(6)(6)步加工出合格零件步加工出合格零件§ §(8)(8)必要时,停止、中断零件程序,测量工件尺寸、调整刀具或修改程必要时,停止、中断零件程序,测量工件尺寸、调整刀具或修改程序§ §(9)(9)用搜索方式从停止位置或合适位置开始,重复用搜索方式从停止位置或合适位置开始,重复(2)(2)~~(7)(7)步直到加工步直到加工出合格零件出合格零件§ §5.3 编 程 指 令 5.3.1 准备功能5.3.2 M、S、F、T功能5.3.3 R参数及程序跳转5.3.4 固定循环5.3.5 其他功能5.3.1 5.3.1 5.3.1 5.3.1 准备功能准备功能准备功能准备功能§ §准备功能就是准备功能就是GG功能,也叫功能,也叫GG代码,是数控系统的功能指令数控机床的代码,是数控系统的功能指令数控机床的GG代码必须在所配数控系统的范围内订购代码必须在所配数控系统的范围内订购1. G代码分类(1)按速效性分类G代码分为模态和非模态两大类模态G代码一经指定,直到同组G代码出现为止一直有效也就是说,只有同组别的G代码出现才能取代它,此功能可以简化编程若在一个程序段中有几个同组模态G代码出现,则在书写位置上仅排在最后一个的起作用。
非模态G代码仅在所在的程序段内有效,故又称为一次性G代码2)按初始性能分类G代码分为初始G代码(又称原始G代码)和后置G代码两种初始G代码是机床通电后就生效的G代码,此功能能防止某些必不可少的G代码遗漏表5.3中G代码右上角带“*”符号者表示初始G代码后置G代码是指程序中必须书写的G代码§ §(3)(3)按程序段格式分类按程序段格式分类§ §GG代码分为单段和共容代码分为单段和共容GG代码两种:单段代码两种:单段GG代码自成一程序段,不能写入代码自成一程序段,不能写入其他任何功能指令;共容其他任何功能指令;共容GG代码指该代码指该GG代码所在的程序段中可以写入需要代码所在的程序段中可以写入需要的其他的其他GG代码§ §某些某些GG代码的性能与机床数据设定有关,建议用户不要随便改变,以保代码的性能与机床数据设定有关,建议用户不要随便改变,以保证其具有一定的通用性证其具有一定的通用性表表5.3 SINUMERIK 802C/S5.3 SINUMERIK 802C/S系统系统CK7525ACK7525A型数控车床型数控车床GG代码的代码的含义含义 G代码含 义同组G代码的说明G0快速移动运动指令模态G1*直线插补G2顺时针圆弧插补G3逆时针圆弧插补运动指令模态G5中间点圆弧插补G33恒螺距螺纹切削G4暂停单程序段方式非模态G74回参考点G75回固定点G158可编程零点偏移单程序段方式,非模态G17XY平面模态G代码含 义同组G代码的说明G18*ZX平面G19YZ平面G40*刀具半径补偿方式取消模态G41刀具半径左补偿G42刀具半径右补偿G500*取消零点偏置模态G54*第1工件坐标系G55第2工件坐标系G56第3工件坐标系G57第4工件坐标系G53取消工件坐标系,进入机床坐标系单程序段方式,非模态G70英制尺寸模态G71*公制尺寸G90*绝对尺寸模态G91增量尺寸G94进给速度F,mm/min模态G95*主轴进给速度F,mm/rG96恒切削速度(由S指令切削速度,m/min)模态G97删除恒切削速度G22半径尺寸模态G23*直径尺寸§M功能是辅助功能,是机床的开关功能。
S功能是主轴功能,单位是每分钟转(rpm)F是进给功能,有mm/min和mm/r进给两种,工艺设计手册上给的车削进给速度多数是mm/rT功能是刀具功能,表示刀具号SINUMERIK 802C系统CK7525A数控车床所具有的M、S、F、T功能见表5.42. 2. 2. 2. 几个几个几个几个G G G G代码的特别说明代码的特别说明代码的特别说明代码的特别说明§ §说明栏中的序号表示说明栏中的序号表示GG代码组别一条程序段内如果有几个同组代码组别一条程序段内如果有几个同组GG代码,代码,次序排在最后一个的有效次序排在最后一个的有效§ §G17/G18/G19G17/G18/G19的定义G17G17是是XYXY平面,平面的正法向是平面,平面的正法向是+ +Z Z方向;方向;G18G18是是ZXZX平面,平面的正法向是平面,平面的正法向是+ +Y Y方向;方向;G19G19是是YZYZ平面,平面的正法向是平面,平面的正法向是+ +X X方向§ §G2/G3G2/G3的方向顺着插补平面的方向顺着插补平面(G17/G18/G19)(G17/G18/G19)的负法向的负法向(- (-Z Z/- /-Y Y/- /-Z Z) )看看( (面对面对) )插补平面,刀具顺时针圆弧插补是插补平面,刀具顺时针圆弧插补是G2G2,逆时针圆弧插补是,逆时针圆弧插补是G3G3。
§ §G41/G42G41/G42的方向顺着刀具运动方向看,刀具在工件的左侧就是刀具半的方向顺着刀具运动方向看,刀具在工件的左侧就是刀具半径左偏置径左偏置G41G41,刀具在工件的右侧就是刀具半径右偏置,刀具在工件的右侧就是刀具半径右偏置G42G42§ §圆弧插补参数圆弧插补参数I/J/KI/J/K圆弧插补参数圆弧插补参数I/J/KI/J/K分别是圆弧起点到圆弧圆心矢量分别是圆弧起点到圆弧圆心矢量的的X X/ /Y Y/ /Z Z分量,其数值的大小方向等于圆弧圆心坐标值减去圆弧起点坐标分量,其数值的大小方向等于圆弧圆心坐标值减去圆弧起点坐标值,与用值,与用G90G90还是还是G91G91编程无关编程无关§ §编程时编程时GG代码数字部分的前导代码数字部分的前导0 0可省略,如可省略,如G01G01写成写成G1G1等等5.3.2 M5.3.2 M5.3.2 M5.3.2 M、、、、S S S S、、、、F F F F、、、、T T T T功能功能功能功能§1. 功能介绍§ §M M功能是辅助功能,是机床的开关功能功能是辅助功能,是机床的开关功能S S功能是主轴功能,单位是每分钟转功能是主轴功能,单位是每分钟转(rpm)(rpm)。
F F是进给功能,有是进给功能,有mm/minmm/min和和mm/rmm/r进给两种,工艺设计手册上给的车削进给进给两种,工艺设计手册上给的车削进给速度多数是速度多数是mm/rmm/rT T功能是刀具功能,表示刀具号功能是刀具功能,表示刀具号SINUMERIK 802CSINUMERIK 802C系统系统CK7525ACK7525A数控车床所具有的数控车床所具有的M M、、S S、、F F、、T T功能见表功能见表5.45.4表表5.4 SINUMERIK 802C5.4 SINUMERIK 802C系统系统CK7525ACK7525A数控车床的数控车床的MM、、S S 、、T T功功能能 、、F F地 址含 义赋 值说 明编 程CK7525AM辅助功能0~99整数,无符号进行开关操作,如打开冷却液,一个程序段中最多有5个M功能M…部分有M0程序停止用M0停止程序的执行;按“启动”键加工继续执行M0有M1程序有条件停止与M0一样,但仅在自动运行状态“条件停止M1有效”复选框选中时才生效M1有M2程序结束并停在结束位置写在程序的最后一段M2有M30预定,没用M30有。
程序结束并返回到程序开头M17预定,没用M17有子程序结束M3主轴顺时针旋转M3有M4主轴逆时针旋转M4有M5主轴停M5有M6换刀在机床数据有效时用M6更换刀具,其他情况下直接用T指令进行M6无M…其他的M功能这些M功能没有定义,可由机床生产厂家自由设定M8有冷却开M9有冷却关S主轴转速在G4、G96中有其他含义主轴转速r/min,在G96中S作为恒切削速度(m/min),G4中作为暂停时间(r/min)S…有F进给速度用G94编程,F单位是mm/r用G95编程,F单位是mm/minF…有M2M2程序程序结结束并停在束并停在结结束位置束位置写在程序的最后一段写在程序的最后一段M2M2有有M30M30预预定,没用定,没用M30M30有程序结结束并返回束并返回到程序开到程序开头头M17M17预预定,没用定,没用M17M17有子程序有子程序结结束束M3M3主主轴顺时针轴顺时针旋旋转转M3M3有有M4M4主主轴轴逆逆时针时针旋旋转转M4M4有有M5M5主主轴轴停停M5M5有有M6M6换换刀刀在机床数据有效在机床数据有效时时用用M6M6更更换换刀刀具,其他情况下直接用具,其他情况下直接用T T指令指令进进行行M6M6无无M…M…其他的其他的MM功能功能这这些些MM功能没有定功能没有定义义,可由机,可由机床生床生产产厂家自由厂家自由设设定定M8M8有。
冷却开有冷却开M9M9有冷却关有冷却关S S主主轴转轴转速速在在G4G4、、G96G96中有其中有其他含他含义义主主轴转轴转速速r/minr/min,在,在G96G96中中S S作作为为恒切削速度恒切削速度(m/min)(m/min),,G4G4中中作作为暂为暂停停时间时间(r/min)(r/min)S…S…有有F F进给进给速度速度用用G94G94编编程,程,F F单单位是位是mm/rmm/r用用G95G95编编程,程,F F单单位是位是mm/minmm/minF…F…有有地地 址址含含 义义赋赋 值值说说 明明编编 程程CK7525ACK7525AT T刀具号刀具号1 1~~3200032000整数,整数,无符号无符号可以用可以用T T指令直接更指令直接更换换刀刀具,也可用具,也可用M6M6进进行这这由机床数据由机床数据设设定定D D长长度度补偿补偿号D1D1省略不省略不写,一把刀具最多有写,一把刀具最多有9 9个个D D号号T…DT…D……有T1T1~~T8T8直接直接换换刀,刀,MDIMDI用用M6M6换换刀刀2. M3/M42. M3/M42. M3/M42. M3/M4方向判定方向判定方向判定方向判定§ §规定主轴顺时针方向旋转为规定主轴顺时针方向旋转为M3M3,是右旋螺纹旋入工件的主轴旋转方向。
是右旋螺纹旋入工件的主轴旋转方向主轴逆时针旋转方向为主轴逆时针旋转方向为M4M4,是右旋螺纹旋离工件的方向这样车床主轴,是右旋螺纹旋离工件的方向这样车床主轴的旋转方向是:从主轴尾部向主轴头部的旋转方向是:从主轴尾部向主轴头部( (三爪卡盘三爪卡盘) )看即顺着看即顺着+ +Z Z方向看,方向看,主轴顺时针旋转是主轴顺时针旋转是M3(M3(主轴正转,主轴正转,CW)CW),主轴逆时针旋转是,主轴逆时针旋转是M4(M4(主轴反转,主轴反转,CCW)CCW),如图,如图5.305.30所示所示图5.30 主轴正反转方向的判别地 址含 义赋 值说 明编 程R0~R249R参数±0.0000001~99999999(8位)或带指数±(10-300~10+300)R0~R99可以自由使用,R100~R249作为加工循环中传送参数具有+-*/及括号四则运算功能并符合四则运算规则可以用数值、算术表达式、R参数给除NG和L以外的地址赋值R1=0.678R2=1.874EX5EX前是符号数1.874,EX后是指数R3=R1+R2X(3*105)XR105X(R20+R50)地 址含 义赋 值说 明编 程SIN()正弦单位:度三角函数计算功能R1=SIN(17.35)COS()余弦R2=COS(R3)TAN()正切R4=TAN(R5)SQRT()平方根R6=SQRT(R7)ABS()绝对值R8=ABS(R9)TRUNC()取整R10=TRUNC(11)GOTOB向后跳转指令与跳转标志符一起,表示跳转到所标志的程序段,跳转方向向程序开始方向单程序段如 N20MARKE 1;···;N50 GOTOB MARKE 1;(跳转到N20程序段)GOTOF向前跳转指令与跳转标志符一起,表示跳转到所标志的程序段,跳转方向向程序结束方向单程序段比N20 GOTOF MARKE 2;···;N80 MARKE 2;(跳转到N80程序段)IF跳转条件有条件跳转,指符合条件后进行跳转,比较符:“==”等于,“<>”不等于,“>”大于,“<”小于,“>=”大于或等于,“<=”小于或等于单程序段如N20 IF R1>57GOTOBMARKE 1;(当R1<57时,跳转到MARKE1标志的程序段)GOTOF向前跳转指令与跳转标志符一起,表示跳转到所标志的程序段,跳转方向向程序结束方向单程序段比N20 GOTOF MARKE 2;···;N80 MARKE 2;(跳转到N80程序段)IF跳转条件有条件跳转,指符合条件后进行跳转,比较符:“==”等于,“<>”不等于,“>”大于,“<”小于,“>=”大于或等于,“<=”小于或等于单程序段如N20 IF R1>57GOTOBMARKE 1;(当R1<57时,跳转到MARKE1标志的程序段)5.3.3 R参数及程序跳转参数及程序跳转§ §SINUMERIK 802C/SSINUMERIK 802C/S数控系统的数控系统的R R参数不仅具有给地址赋值、存储、运参数不仅具有给地址赋值、存储、运算功能等,还能与程序段跳转功能结合编程,这样就可以获得宏程序。
算功能等,还能与程序段跳转功能结合编程,这样就可以获得宏程序SINUMERIK 802C/SSINUMERIK 802C/S系统系统CK7525ACK7525A数控车床也具有数控车床也具有R R参数及程序段跳转参数及程序段跳转功能,见表功能,见表5.55.55.3.4 固定循环固定循环§ §固定循环固定循环( (见表见表5.6)5.6)实际上是一些专门用途的宏程序,其中用到的实际上是一些专门用途的宏程序,其中用到的R R参数必须提前赋值参数必须提前赋值表5.6 SINUMERIK 802C/S数控系统固定循环地 址含义需要的R参数及意义时序简图编 程LCYC82钻削、沉孔加工R101:退回平面(绝对)R102:安全距离R103:参考平面(绝对)R104:最后钻深(绝对)R105:孔底暂停时间(秒)N5 G17 X0Z…S…M…F…;N10 R101= ···R102= ···; ···N20 LCYC82;地 址含义需要的R参数及意义时序简图编 程LCYC83深孔钻削R101:退回平面(绝对)R102:安全距离R103:参考平面(绝对)R104:最后钻深(绝对)R105:孔底暂停时间(秒)R107:钻削进给率R108:首钻进给率R109:在起始点和排屑时停留时间R110:首钻深度(绝对)R111:递减量R127:加工方式:断屑:0退刀排屑:1N5 G17 X0Z…S…M…F…;N10 R101= ···R102= ···; ···N20 LCYC83;LCYC840攻丝R101:退回平面(绝对)R102:安全距离Ri03:参考平面(绝对)R104:最后钻深(绝对)R106:螺纹导程R126:攻丝时主轴转向(M3:3,M4:4)N5 G17 X0Z…S…M…F…;N10 R101= ···R102= ···; ···N20 LCYC840;LCYC85镗孔R101:退回平面(绝对)R102:安全距离R103:参考平面(绝对)R104:最后钻深(绝对)R105:孔底暂停时间(秒)R107:工进进给速度R108:退刀进给速度N5 G17 X0Z…S…M…F…;N10 R101= ···R102= ···; ···N20 LCYC85;地 址含义需要的R参数及意义时序简图编 程LCYC93切槽 R100:X向起点R101:Z向起点R117:槽口倒角R118:槽底倒角R119:槽底暂停时间下列参数无符号:R106:精加工余量R107:刀具宽度R108:渐进深度R114:槽宽R116:角度0~89.999°R105:加工类型(1~8)10 R101= ···R102= ···; ···N20 LCYC93 ;LCYC94切空刀槽R100:X向起点R101:Z向起点R105:形状E=55,形状F=56R107:刀尖位置(1…4)N10 R100= ···R101= ···;···N20 LCYC94:LCYC95轮廓加工R105:加工类型(1~12)R106:精加工余量,无符号R108:切人深度,无符号R109:粗加工切人角R110:粗加工时的退刀量R111:粗切进给速度R112:精切进给速度N10 R105= ···R106= ···; ···N20 LCYC95 ;§地地 址含义需要的址含义需要的R R参数及意义时序简图编参数及意义时序简图编 程程LCYC97LCYC97车螺纹车螺纹 R100R100:螺纹起始点直径:螺纹起始点直径R101R101::Z Z向螺纹起点向螺纹起点R102R102:螺纹终点直径:螺纹终点直径R103R103::Z Z向螺纹终向螺纹终点点R104R104:螺纹导程:螺纹导程( (无符号,以下同无符号,以下同)R105)R105:加工类:加工类型型(1(1:外螺纹,:外螺纹,2 2:内螺纹:内螺纹)R106)R106:精加工余量:精加工余量R109R109:切入空刀距离:切入空刀距离R110R110:切出空刀距离:切出空刀距离R111R111:螺纹:螺纹深度深度R112R112:起点偏移:起点偏移R113R113:粗切次数:粗切次数R114R114:螺纹:螺纹头数头数N10 R100= ···R101= ··· ···N10 R100= ···R101= ··· ···;;N20 LCYC97N20 LCYC97;;5.3.5 5.3.5 5.3.5 5.3.5 其他功能其他功能其他功能其他功能§ §SINUMERIK 802CSINUMERIK 802C系统系统CK7525ACK7525A数控车床的其他功能见表数控车床的其他功能见表5.75.7。
表5.7 SINUMERIK 802C系统CK7525A数控车床的其他功能地地 址址含含 义义赋赋 值值说说 明明编编 程程CK7525ACK7525ACHFCHF倒角倒角0.0010.001~~9999 999.99999.999 9在两个在两个轮轮廓之廓之间间插入插入给给定定长长度的倒角度的倒角N10 XN10 X……Z Z……CHF=CHF=……;;N11 XN11 X……Z Z……;;RNDRND倒倒圆圆0.0100.010;;.99.99 999.999999.999在两个在两个轮轮廓之廓之间间以以给给定定的半径插入的半径插入过过渡渡圆圆弧弧N10 N10 X X……Z Z……RND=RND=N11 XN11 X……Z Z……有有SPOSSPOS主主轴轴定位定位0.0010.001~~359.9999359.9999单单位是度,主位是度,主轴轴在在给给定定位置停止位置停止( (主主轴轴必必须须做相做相应应的的设计设计) )SPOS=...SPOS=...有有STOPRESTOPRE停止解停止解码码特殊功能,只有在特殊功能,只有在STOPRESTOPRE之前的程序段之前的程序段结结束以后才束以后才译码译码下一个程下一个程序段。
序段单单程序段程序段STOPRESTOPRE::L L子程序名子程序名及子程序及子程序调调用用7 7位十位十进进制制整数,无符整数,无符号号可以可以选择选择L1L1~~L9999999L9999999;;单单程序程序段注意:程序程序段注意:L0001L0001不等于不等于LlLlL L……;;有有地 址含 义赋 值说 明编 程CK7525AN副程序段0~99999999整数,无符号与程序段段号一起标识程序段,N位于程序段开始比如,N20有:主程序段同上指明主程序段,用字符“:”取代副程序段的地址符“N”主程序段中必须包含其加工所需的全部指令比如,20无P子程序调用次数1~9999整数,无符号在同一程序段中多次调用子程序,比如N10L871 P3;调用3次比如,L781 P…;有5.4 典型零件加工实例典型零件加工实例5.4.1 5.4.1 实例实例实例实例1 15.4.2 5.4.2 实例实例实例实例2 25.4.1 实例实例1§在数控车床上加工如图5.31所示的零件图5.31 实例1§ §1. 1. 数控车削工艺数控车削工艺§ §(1)(1)分析零件工艺性能分析零件工艺性能§ §从图从图5.325.32可以看出,该零件表面由圆柱、内外圆弧表面组成。
所有精度都是自可以看出,该零件表面由圆柱、内外圆弧表面组成所有精度都是自由尺寸精度,表面粗糙度要求均是由尺寸精度,表面粗糙度要求均是R Ra3.2a3.2零件图尺寸标注完整,轮廓描述清楚零件图尺寸标注完整,轮廓描述清楚§ §(2)(2)选定数控车削内容选定数控车削内容§ §内外圆弧表面适合在数控车床上加工,其他一些表面与圆弧面相切,光滑过渡,内外圆弧表面适合在数控车床上加工,其他一些表面与圆弧面相切,光滑过渡,难以分配在不同机床上加工,决定所有加工内容在同一台数控车床上完成难以分配在不同机床上加工,决定所有加工内容在同一台数控车床上完成§ §(3)(3)选用毛坯或明确来料状况选用毛坯或明确来料状况§ §回转体类零件的最大外形尺寸是回转体类零件的最大外形尺寸是45×6045×60,考虑到车左、右两端面和留装夹长度,考虑到车左、右两端面和留装夹长度30mm30mm,给车轮廓留够加工余量,选用毛坯尺寸,给车轮廓留够加工余量,选用毛坯尺寸50×9050×90§ §(4)(4)选用数控机床选用数控机床§ §该零件是典型的轴类零件,带有较大的圆弧,需要两轴联动数控车床成形,零该零件是典型的轴类零件,带有较大的圆弧,需要两轴联动数控车床成形,零件不大,加工所需刀具不多,综合上述原因,利用现有生产设备,选用常州机件不大,加工所需刀具不多,综合上述原因,利用现有生产设备,选用常州机电职业技术学院数控实训中心的电职业技术学院数控实训中心的CK7525ACK7525A型卧式左手数控车床加工。
型卧式左手数控车床加工§ §(5)(5)确定装夹方案确定装夹方案§ §零件毛坯外形规整,用三爪自动定心卡盘夹紧毛坯外圆零件毛坯外形规整,用三爪自动定心卡盘夹紧毛坯外圆5050,轴向外露,轴向外露70mm70mm长毛坯外圆作为定位基面,其轴心线作为定位基准所有加工部位都充分裸露,毛坯外圆作为定位基面,其轴心线作为定位基准所有加工部位都充分裸露,采用工序高度集中原则,粗定位基准一直用到底,定位误差完全与加工精度剥采用工序高度集中原则,粗定位基准一直用到底,定位误差完全与加工精度剥离§ §(6)(6)确定加工方案确定加工方案§ §零件经一次装夹加工,就能完成全部加工工序根据零件形状及加工精度零件经一次装夹加工,就能完成全部加工工序根据零件形状及加工精度要求,本零件以一次装夹所能进行的加工作为一道工序,分粗、精两个工要求,本零件以一次装夹所能进行的加工作为一道工序,分粗、精两个工步完成全部轮廓加工,精车采用恒线速功能步完成全部轮廓加工,精车采用恒线速功能§ §(7)(7)确定加工顺序及进给路线确定加工顺序及进给路线§ §车端面车端面( (手动手动)→)→从右端到左端从右端到左端+ +从大圆到小圆粗车外圆从大圆到小圆粗车外圆→→从右端到左端从右端到左端+ +从从小圆到大圆精车外圆。
小圆到大圆精车外圆§ §(8)(8)选择刀具选择刀具§ §粗车选用粗车选用“ “装装CNCN型刀片的型刀片的93°93°偏头仿形车刀偏头仿形车刀CJNL2520-16”CJNL2520-16”,刀尖圆弧半,刀尖圆弧半径径r r=0.8=0.8;精车选用;精车选用“ “装装DNDN型刀片的型刀片的93°93°偏头仿形车刀偏头仿形车刀DJNL2520-1506”DJNL2520-1506”,,刀尖圆弧半径刀尖圆弧半径r r=0.4=0.4这样主、副偏角都不会发生碰工件的现象这样主、副偏角都不会发生碰工件的现象§ §(9)(9)确定切削用量确定切削用量§ §粗车:背吃刀量粗车:背吃刀量a ap p=1=1,进给量,进给量F F=0.15=0.15,切削速度,切削速度v vc c=100=100,主轴转速,主轴转速S S平均平均=680=680§ §精车:背吃刀量精车:背吃刀量a ap p=0.1=0.1,进给量,进给量F F=0.1=0.1,切削速度,切削速度v vc c=120=120,主轴转速,主轴转速S S平平均均=810=810§ §2. 2. 编程编程§ §(1)(1)建立工件坐标系建立工件坐标系§ §对于卧式车床,工件原点通常设在工件的右端面中心,这样编程、对对于卧式车床,工件原点通常设在工件的右端面中心,这样编程、对刀比较方便,如图刀比较方便,如图5.325.32所示。
所示§ §(2)(2)确定编程方案确定编程方案§ §外轮廓用外轮廓用G91G91编写成子程序在粗车的下刀点处给出径向精车余量为编写成子程序在粗车的下刀点处给出径向精车余量为0.2mm0.2mm,轴向精车余量为,轴向精车余量为0.1mm0.1mmX X方向的最大加工余量是方向的最大加工余量是(50-(50-20)/2=1520)/2=15,现决定每循环,现决定每循环1 1次子程序,次子程序,X X方向切除掉方向切除掉1mm1mm厚的粗加工余厚的粗加工余量,这样循环量,这样循环1515次次( (如图如图5.335.33所示所示) )完成粗加工精车最后完成粗加工精车最后1 1刀完成基 点X坐标Z坐标基 点X坐标Z坐标A200G40-38B20-15H40-50C25-15I45-50E25-30J45-60F36-30图5.32 工件坐标系建立在O点 图5.33 阶梯轴15次偏置加工 用G90、G23编程,各基点坐标计算如下:(3)(3)计算编程尺寸计算编程尺寸§ §(4)(4)编制程序编制程序§ §①①先编子程序先编子程序§ §BJD001.SPF BJD001.SPF 子程序名子程序名§ §N10 G91 G01 X-2N10 G91 G01 X-2;;§ §N20 Z-17N20 Z-17;; B B点点§ §N30 G01 X5 CHF=1.414N30 G01 X5 CHF=1.414;; C C点,点,1×45°1×45°倒角倒角§ §N40 Z-15 RND=4N40 Z-15 RND=4;; E E点点, ,倒倒R R4 4圆弧圆弧§ §N50 X11N50 X11;; F F点点 § §N60 Z-8N60 Z-8;;§ §N70 X4 Z-2N70 X4 Z-2;; GG点点§ §N80 Z-10N80 Z-10;; H H点点§ §N90 X1N90 X1;;§ §N100 G03 X4 Z-2 CR=2N100 G03 X4 Z-2 CR=2;; I I点,倒点,倒R2R2圆弧圆弧§ §N100 G01 Z-8N100 G01 Z-8;; J J点点§ §N110 X10N110 X10;; 抬刀抬刀§ §N120 G00 Z62N120 G00 Z62;; Z Z方向返回起始点,子程序一次循环封闭方向返回起始点,子程序一次循环封闭§ §N130 X-35N130 X-35;; X X方向返回起始点,子程序一次循环封闭方向返回起始点,子程序一次循环封闭§ §N140 M17N140 M17;; 子程序结束并返回主程序子程序结束并返回主程序§ §②②后编主程序后编主程序§ §BJD01.MPF BJD01.MPF 主程序主程序§ §N10 G54 G90 G23 G18 G17 G95 N10 G54 G90 G23 G18 G17 G95 ;; 初始状态初始状态§ §N20 G75 X0 Z0 N20 G75 X0 Z0 ;; 换刀点换刀点§ §N30 M06 T1 N30 M06 T1 ;; 换换T1T1刀刀§ §N40 S680 M04 F0.15 N40 S680 M04 F0.15 ;; 主轴转速、进给量主轴转速、进给量§ §N50 G00 X50.2 Z2.1 N50 G00 X50.2 Z2.1 ;; A A点点+(0.2+(0.2,,0.1)=(50.20.1)=(50.2,,2.1)2.1),,X X方向留精加工余方向留精加工余量量0.20.2,,Z Z方向留精加工余量方向留精加工余量0.10.1§ §N90 BJD001 P15 N90 BJD001 P15 ;; 调调15 15 次次BJD001BJD001子程序加工外轮廓子程序加工外轮廓§ §N100 G75 X0 Z0 N100 G75 X0 Z0 ;; 返回换刀点返回换刀点§ §N120 G00 X22 Z2 N120 G00 X22 Z2 ;; 精车下刀点精车下刀点(22(22,,2)2)§ §N130 G96 S120 LIMS=1500 F0.1 N130 G96 S120 LIMS=1500 F0.1 ;; 用恒线速功能用恒线速功能§ §N110 M06 T2 M04 N110 M06 T2 M04 ;; 换精车刀换精车刀T1T1§ §N140 BJD001 N140 BJD001 ;; 调用调用1 1次子程序完成轮廓精加工次子程序完成轮廓精加工§ §N150 G97 S810 N150 G97 S810 ;; 撤消恒线速功能撤消恒线速功能§ §N160 G75 X0 Z0 N160 G75 X0 Z0 ;; 返回换刀点返回换刀点§ §N170 M30 N170 M30 ;; 程序结束程序结束§ §3. 3. 操作加工操作加工§ §操作加工流程:开机操作加工流程:开机→→机床返回参考点机床返回参考点→→输入或调用程序输入或调用程序→→装夹找正工件装夹找正工件→→对刀对刀→→程序校验程序校验→→试切加工。
试切加工5.4.2 5.4.2 实例实例实例实例2 2§ §数控车削如图数控车削如图5.345.34所示的曲面轴零件所示的曲面轴零件图5.34 实例2图§ §1. 1. 数控车削工艺数控车削工艺§ §(1)(1)分析零件工艺性能分析零件工艺性能§ §从图从图5.345.34可以看出,该零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及双头螺纹等表可以看出,该零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及双头螺纹等表面组成,具体有三圆弧相切、直线与圆弧相切等光滑连接部位其中多个直径尺面组成,具体有三圆弧相切、直线与圆弧相切等光滑连接部位其中多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求;球面寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求;球面S Smmmm的尺寸公差还兼有控制该的尺寸公差还兼有控制该球面形状球面形状( (线轮廓线轮廓) )误差的作用零件图尺寸标注完整,轮廓描述清楚误差的作用零件图尺寸标注完整,轮廓描述清楚§ §(2)(2)明确加工内容明确加工内容§ §从图纸上看,该零件无热处理和硬度要求;除两端面不加工外,其余部位都要加从图纸上看,该零件无热处理和硬度要求;除两端面不加工外,其余部位都要加工。
从加工工艺角度出发,考虑到零件右端面对刀,左端面切断,决定小端面加工从加工工艺角度出发,考虑到零件右端面对刀,左端面切断,决定小端面加工大端面切开这样零件所有表面都要加工工大端面切开这样零件所有表面都要加工§ §(3)(3)选定毛坯选定毛坯§ §考虑零件材料、最大直径、原材料供应情况及留足加工余量等,选用的考虑零件材料、最大直径、原材料供应情况及留足加工余量等,选用的4545圆钢圆钢长长200mm200mm§ §(4)(4)选用数控机床选用数控机床§ §1.6kg1.6kg重的小零件,单件生产重的小零件,单件生产5050件,用不着专机生产;零件表面基本由绕定轴回件,用不着专机生产;零件表面基本由绕定轴回转的曲线组成,刀具数量不多,选用两轴联动且刀架工位数不需要太多的数控车转的曲线组成,刀具数量不多,选用两轴联动且刀架工位数不需要太多的数控车床即可成形;由于在轮廓曲线上,有三处为过象限圆弧,其中两处为既过象限又床即可成形;由于在轮廓曲线上,有三处为过象限圆弧,其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线,因此在加工时要防止产生扎刀现象而引起零件报废,改变进给方向的轮廓曲线,因此在加工时要防止产生扎刀现象而引起零件报废,要求选用反向间隙小、定位精度较高的普通精度级机床。
综上所述并考虑现有生要求选用反向间隙小、定位精度较高的普通精度级机床综上所述并考虑现有生产设备,选用常州机电职业技术学院的产设备,选用常州机电职业技术学院的CK7525ACK7525A型数控车床,这台车床刀架后型数控车床,这台车床刀架后置,是左手车,选用刀具时必须考虑匹配事宜置,是左手车,选用刀具时必须考虑匹配事宜(5)确定装夹方案圆柱毛坯外形规整,用三爪自动定心卡盘夹紧毛坯外圆,限制4个自由度,零件处于不完全定位状态,其轴向移动和绕自身轴心线转动2个自由度未被限制,但不影响加工要求为使加工、切断零件不受干涉,零件外露200mm长,手动平右端面后打中心孔,采用活动顶尖支承,车工件轮廓活动顶尖属于辅助支撑,用来增加支撑刚度毛坯外圆作为定位基面,其轴心线作为定位基准所有加工部位都充分裸露,采用工序高度集中原则,粗定位基准一直用到底,定位误差完全与加工精度剥离零件经一次装夹后完成全部加工工序6)划分加工工序根据零件形状及加工精度要求,以一次装夹所能进行的加工作为一道工序,分粗、精两个工步完成主要轮廓加工确定加工顺序及进给路线加工顺序按由粗到精、由近到远(由右到左)的原则确定即先从右到左进行粗车,然后从右到左进行精车,最后车削螺纹。
做工艺时,用图示进给(走刀)路线更直观,见表5.87)选择刀具①粗车选用YT30硬质合金90°外圆车刀刀片,主、副偏角不能太小,以防与工件轮廓发生干涉,必要时应作图检验,本例取45°②精车和车螺纹选用YT15硬质合金60°外螺纹车刀,取刀尖角=59°30′,取刀尖圆弧半径=0.15mm~0.2mm§(8)选择切削用量§①选择背吃刀量粗车循环时选背吃刀量ap=1.5mm,精车时ap=0.1mm§②确定主轴转速§确定车直线和圆弧轮廓时的主轴转速查工艺手册取粗车的切削速度vc=90m/min, 精车的切削速度精车的切削速度v vc c=120m/min=120m/min,根据坯件直径,根据坯件直径( (精车时取平均直径精车时取平均直径) ),利用公式,利用公式v vc c= =计算,并结合机床说明书选取:粗车时,主轴转速计算,并结合机床说明书选取:粗车时,主轴转速n n=500r/min=500r/min;精车时,主;精车时,主轴转速轴转速n n=1200r/min=1200r/min § §表表5.8 5.8 轮廓精车进给路线轮廓精车进给路线常州机电职业技术学院数控加工工艺附图产品名称或代号零件名称材料零件图号加工曲面轴类零件阀芯4520-2001工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间CK7525A数控车库数控实训中心编 制审 核批 准共 页第 页§ §③③选取进给量选取进给量§ §查表取粗车进给量查表取粗车进给量f f=0.4mm/r=0.4mm/r,精车进给量,精车进给量f f=0.08mm/r=0.08mm/r,车螺纹的进给量等于螺,车螺纹的进给量等于螺纹导程,即纹导程,即f f=3mm/r=3mm/r。
§ §④④车削螺纹数据车削螺纹数据§ §空刀导入量空刀导入量L Ll l>2>2P P,空刀退出量,空刀退出量L L2>0.52>0.5P P,,P P是导程§ §普通外螺纹牙型理论高度为普通外螺纹牙型理论高度为0.650.65P P,实践中常取,实践中常取0.620.62P P,内螺纹牙型高度为,内螺纹牙型高度为0.540.54P P,,P P是螺距而不是导程螺纹牙型高度是螺纹车刀切入工件的总深度是螺距而不是导程螺纹牙型高度是螺纹车刀切入工件的总深度§ §外螺纹大径外螺纹大径d d在在( (螺纹公称直径螺纹公称直径+ +大径基本偏差大径基本偏差) )~~( (螺纹公称直径螺纹公称直径+ +大径基本偏差大径基本偏差- -大径公差大径公差) )的范围内选择,实践中常取的范围内选择,实践中常取d d= =螺纹公称直径螺纹公称直径-0.12-0.12P P,内螺纹小径常取,内螺纹小径常取D D= =螺纹公称直径螺纹公称直径- -P P,,P P是螺距而不是导程是螺距而不是导程§ §(9)(9)分配尺寸误差分配尺寸误差§ §从图从图5.345.34中可经看到,该零件中、、和中可经看到,该零件中、、和4 4个直径的基本尺寸都为最大尺寸,球径个直径的基本尺寸都为最大尺寸,球径的基本尺寸是其误差对称分布的基本尺寸。
若按这些基本尺寸编程,考虑到车削的基本尺寸是其误差对称分布的基本尺寸若按这些基本尺寸编程,考虑到车削外轮廓尺寸时刀具的磨损及让刀变形,实际加工尺寸肯定统一偏大,在加工时通外轮廓尺寸时刀具的磨损及让刀变形,实际加工尺寸肯定统一偏大,在加工时通过修改零点偏置或刀补等让轮廓直径统一缩小到加工要求,实际生产中经常走这过修改零点偏置或刀补等让轮廓直径统一缩小到加工要求,实际生产中经常走这种捷径,但这样做难以加工出中差零件若要加工出中差优质零件,必须将精度种捷径,但这样做难以加工出中差零件若要加工出中差优质零件,必须将精度要求高的尺寸的误差转换成对称公差,见表要求高的尺寸的误差转换成对称公差,见表5.95.9,改为、改为、改为及改为,然,改为、改为、改为及改为,然后用误差对称分布的基本尺寸编程但这些尺寸一改,若其他尺寸保持不变,则后用误差对称分布的基本尺寸编程但这些尺寸一改,若其他尺寸保持不变,则左边左边R R1515圆弧与球面、球面与圆弧与球面、球面与R R2525圆弧和圆弧和R R2525圆弧与右边圆弧与右边R R1515圆弧相切的几何关圆弧相切的几何关系就不能保持,所以必须修改其他精度低的尺寸,以保持原来有关圆弧间相切的系就不能保持,所以必须修改其他精度低的尺寸,以保持原来有关圆弧间相切的几何关系。
几何关系A A点为左边点为左边R R1515圆弧的圆心,圆弧的圆心,B B点为左边点为左边R R1515圆弧与圆弧与R R2525球面圆弧的切球面圆弧的切§ §点;点;C C点为点为R R2525球面圆弧与右边球面圆弧与右边R R2525圆弧的切点,圆弧的切点,D D点为点为R R2525圆弧与右边圆弧与右边R R1515圆弧圆弧的切点;的切点;E E点为点为R R2525圆弧的圆心要保证圆弧的圆心要保证E E点到轴线的距离为点到轴线的距离为4040,由于,由于D D点到轴线点到轴线的距离为的距离为14.99175(14.99175(编程尺寸决定编程尺寸决定) ),所以该处圆弧的半径调整为,所以该处圆弧的半径调整为R R25.0082525.00825,保,保持持OEOE间距离间距离5050不变,则球面圆弧的半径调整为不变,则球面圆弧的半径调整为R R24.991 7524.991 75;保持左边;保持左边R R1515圆弧圆弧的半径不变并与外圆和的半径不变并与外圆和R R24.9917524.99175球面圆弧相切,则左边球面圆弧相切,则左边R R1515圆弧的中心按此要圆弧的中心按此要求计算确定。
编程时要按调整后的尺寸计算有关未知基点坐标需要说明的是,求计算确定编程时要按调整后的尺寸计算有关未知基点坐标需要说明的是,球面圆弧调整后的直径并不是其平均尺寸,但在其尺寸公差范围内球面圆弧调整后的直径并不是其平均尺寸,但在其尺寸公差范围内常州机电职业技术学院数控加工工艺附图产品名称或代号零件名称材料零件图号加工曲面轴类零件阀芯4520-2001工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间CK7525A车数控实训中心编 制审核批 准共 页第 页表5.9 阀芯部分编程尺寸§ §2. 2. 编程编程§ §(1)(1)建立工件坐标系建立工件坐标系§ §工件坐标系的原点就选在工件的右端面中心上,如图工件坐标系的原点就选在工件的右端面中心上,如图5.355.35所示图5.35 轮廓各基点(2)确定编程方案将工件外轮廓编写成子程序,利用可编程零点偏置功能,调用外轮廓子程序分层车削加工,如图5.36所示每调用1次子程序,根据前面加工工艺规定的切削用量,X方向粗加工切除1.5mm厚的背吃刀量、留0.1mm的精车背吃刀量,这样一共需调用(60-30)/2/1.5=10次子程序,即可把零件轮廓加工好,然后换螺纹刀加工螺纹,最后换切断刀切断。
§ §(3)(3)计算编程尺寸计算编程尺寸§ §用用G90G23G90G23编程,各基点坐标计算如下:编程,各基点坐标计算如下:图5.36 曲面轴10次偏置加工基点X坐标Z坐标基点X坐标Z坐标基点X坐标Z坐标A260F35.988-35K33.988-107.995B30-2G35.988-45L33.9885-112.995C30-18H29.984-54M55.985-154.043D26-20I39.988-69.005N55.985-165E26-25J39.988-98.9951010次次G158G158的的X X值见下表:值见下表:次 数半径X值次 数半径X值113.666.1212.174.6310.683.149.191.657.6100.1(4)编制程序BJD002.SPF 子程序N5 G90 G00 X22 Z2 ; 到(X,Z)=(22,2)点N10 G90 G01 X26 Z0 ; A点N30 X29.82 Z-2 ; B点(螺纹大径29.82)N40 Z-18 ; C点N45 X26 Z-20 ; D点N50 Z-25 ; E点N60 X35.988 Z-35 ; F点N70 Z-45 ; G点§N80 G02 X29.984 Z-54 CR15 ; H点§N90 G02 X39.988 Z-69.005 CR=25.008 ; I点§N100 G03 X39.988 Z-98.995 CR=24.992 ; J点§N110 G02 X33.988 Z-107.995 CR=15 ; K点§N120 G01 Z-112.995 ; L点§N130 X55.985 Z-154.043 ; M点§N140 Z-165 ; N点§N150 X62 ; 抬刀§N160 G00 Z5 ; 返回§N170 M17 ; 子程序结束§BJD003.SPF 子程序§N10 G00 X30 ; §N20 Z10 ; §N30M17 ;§BJD01.MPF 主程序§N10 G54 G90 G18 G71 G23 G95 ; 编程初始状态§N20 G75 X0 Z0 ; 返回换刀点(为了安全)§N30 M06 T2 ; 选粗车刀§N40 M04 S500 F0.4 ; 确定主轴转速和切削进给量§N50 G00 X62 Z2 ; 加工轮廓起刀点§N60 G158 X13.6 Z0 ; 第1次G158§N70 BJD002 ; § §N80 G158 X12.1 Z0 N80 G158 X12.1 Z0 ;; 第第2 2次次G158G158§ §N90 BJD002 N90 BJD002 ;; § §N100 G158 X10.6 Z0 N100 G158 X10.6 Z0 ;; 第第3 3次次G158G158§ §N110 BJD002 N110 BJD002 ;; § §N120 G158 X9.1 Z0 N120 G158 X9.1 Z0 ;; 第第4 4次次G158G158§ §N130 BJD002 N130 BJD002 ;; § §N140 G158 X7.6 Z0 N140 G158 X7.6 Z0 ;; 第第5 5次次G158G158§ §N150 BJD002 N150 BJD002 ;; § §N160 G158 X6.1 Z0 N160 G158 X6.1 Z0 ;; 第第6 6次次G158G158§ §N170 BJD002 N170 BJD002 ;; § §N180 G158 X4.6 Z0 N180 G158 X4.6 Z0 ;; 第第7 7次次G158G158§ §N190 BJD002 N190 BJD002 ;; § §N200 G158 X3.1 Z0 N200 G158 X3.1 Z0 ;; 第第8 8次次G158G158§ §N210 BJD002 N210 BJD002 ;; § §N220 G158 X1.6 Z0 N220 G158 X1.6 Z0 ;; 第第9 9次次G158G158§ §N230 BJD002 N230 BJD002 ;; § §N240 G158 X0.1 Z0 N240 G158 X0.1 Z0 ;; 第第1010次次G158G158§ §N250 BJD002 N250 BJD002 ;;§ §N255 G158 X0 Z0 N255 G158 X0 Z0 ;; 取消取消 G158G158§ §N300 G75 X0 Z0 N300 G75 X0 Z0 ;; 返回换刀点返回换刀点§ §N310 M06 T3 N310 M06 T3 ;; 换螺纹刀换螺纹刀§ §N320 M03 G90G00G54 G18G71G23G95X62Z5 S1200M03 F0.08 N320 M03 G90G00G54 G18G71G23G95X62Z5 S1200M03 F0.08 ;; 确定主确定主轴转速、进给量,到轴转速、进给量,到(X(X,,Z)=(62Z)=(62,,5)5)点点§ §N330 G00 G42D03 X22 Z2 N330 G00 G42D03 X22 Z2 ;; 启用刀具半径右补偿,到启用刀具半径右补偿,到(X(X,,Z)=(22Z)=(22,,2)2)点点§ §N340 BJD002 N340 BJD002 ;; 精加工后刀停在精加工后刀停在(X(X,,Z)=(62Z)=(62,,5)5)点点§ §N350 G00 G40 D03 X29.82 Z10 N350 G00 G40 D03 X29.82 Z10 ;; 撤消补偿后刀停在螺纹切入点撤消补偿后刀停在螺纹切入点(X(X,,Z)=(29.82Z)=(29.82,,10)10)点点§ §N360 D03 S320M03 F3 N360 D03 S320M03 F3 ;; 重新确定主轴转速和切削进给速度重新确定主轴转速和切削进给速度§ §N370 G00 X29.4 N370 G00 X29.4 ;; 第第1 1次走刀加工螺纹次走刀加工螺纹§ §N380 G33 Z-21 K3 SF=0 N380 G33 Z-21 K3 SF=0 ;; § §N390 BJD003 N390 BJD003 ;;§ §N410 X29 N410 X29 ;; 第第2 2次走刀加工螺纹次走刀加工螺纹§ §N420 G33 Z-21 K3 SF=0 N420 G33 Z-21 K3 SF=0 ;; § §N430 BJD003 N430 BJD003 ;;§ §N450 X28.7 N450 X28.7 ;; 第第3 3次走刀加工螺纹次走刀加工螺纹§ §N460 G33 Z-21 K3 SF=0 N460 G33 Z-21 K3 SF=0 ;; § §N470 BJD003 N470 BJD003 ;;§ §N490 X28.5 N490 X28.5 ;; 第第4 4次走刀加工螺纹次走刀加工螺纹§ §N500 G33 Z-21 K3 SF=0N500 G33 Z-21 K3 SF=0§ §N510 BJD003 N510 BJD003 ;;§ §N530 X28.25 N530 X28.25 ;; 第第5 5次走刀加工螺纹次走刀加工螺纹§ §N540 G33 Z-21 K3 SF=0 N540 G33 Z-21 K3 SF=0 ;; § §N550 BJD003 N550 BJD003 ;; § §N570 X28.14 N570 X28.14 ;; 第第6 6次走刀加工螺纹次走刀加工螺纹§ §N580 G33 Z-21 K3 SF=0 N580 G33 Z-21 K3 SF=0 ;; § §N590 BJD003 N590 BJD003 ;;§ §N610 G00 X29.4 N610 G00 X29.4 ;; 以下走以下走6 6刀加工第刀加工第2 2条螺纹条螺纹§ §N620 G33 Z-21 K3 SF=180 N620 G33 Z-21 K3 SF=180 ;; § §N630 BJD003 N630 BJD003 ;;§ §N650 X29 N650 X29 ;; 第第2 2次走刀加工螺纹次走刀加工螺纹§ §N660 G33 Z-21 K3 SF=180 N660 G33 Z-21 K3 SF=180 ;; § §N670 BJD003 N670 BJD003 ;;§ §N690 X28.7 N690 X28.7 ;; 第第3 3次走刀加工螺纹次走刀加工螺纹§ §N700 G33 Z-21 K3 SF=180 N700 G33 Z-21 K3 SF=180 ;; § §N710 BJD003 N710 BJD003 ;;§ §N730 X28.5 N730 X28.5 ;; 第第4 4次走刀加工螺纹次走刀加工螺纹§ §N740 G33 Z-21 K3 SF=180 N740 G33 Z-21 K3 SF=180 ;; § §N750 BJD003 N750 BJD003 ;;§ §N770 X28.25 N770 X28.25 ;; 第第5 5次走刀加工螺纹次走刀加工螺纹§ §N780 G33 Z-21 K3 SF=180N780 G33 Z-21 K3 SF=180§ §N790 BJD003 N790 BJD003 ;;§ §N810 X28.12 N810 X28.12 ;; 第第6 6次走刀加工螺纹次走刀加工螺纹§ §N820 G33 Z-21 K3 SF=180 N820 G33 Z-21 K3 SF=180 ;; § §N830 G00 X30 N830 G00 X30 ;; § §N840 G75 X0 Z0 N840 G75 X0 Z0 ;; 返回换刀点返回换刀点§ §N850 M06 T4 N850 M06 T4 ;; 换切断刀换切断刀§ §N860 S450 M03 F0.1 N860 S450 M03 F0.1 ;; 确定主轴转速和切削进给量确定主轴转速和切削进给量§ §N870 G00 X65 Z-170 N870 G00 X65 Z-170 ;; 工件长工件长165mm165mm,加,加5mm5mm刀宽刀宽§ §N880 G01 X-2 N880 G01 X-2 ;; 切断工件切断工件§ §N890 G00 Z-165 N890 G00 Z-165 ;; 离开工件端面离开工件端面§ §N900 M01 N900 M01 ;; 看切离的工件是否在安全位置看切离的工件是否在安全位置§ §N900 G75 X0 Z0 N900 G75 X0 Z0 ;; 返回换刀点返回换刀点§ §N910 M30 N910 M30 ;; 程序结束程序结束§ §3. 3. 操作加工操作加工§ §操作加工流程:开机操作加工流程:开机→→机床返回参考点机床返回参考点→→输入或调用程序输入或调用程序→→装夹找正工装夹找正工件件→→对刀对刀→→程序校验程序校验→→试切加工。
试切加工5.4.3 实例3 §数控车削如图数控车削如图5.375.37所示的轴套零件所示的轴套零件图5.37 实例3§ §1. 1. 数控车削工艺数控车削工艺§ §(1)(1)分析零件加工工艺分析零件加工工艺§ §从图从图5.375.37可以看出,该零件表面由内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外可以看出,该零件表面由内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外螺纹等表面组成,其中螺纹等表面组成,其中1 1::2020的内圆锥孔深的内圆锥孔深7878、大头,计算得小头直径、大小头、大头,计算得小头直径、大小头半径相差半径相差1.951.95;计算得;计算得15°15°大头、大小头半径相差大头、大小头半径相差2.6792.679对的同轴精度要求较高对的同轴精度要求较高为,它们的直径尺寸和轴向尺寸也有较高的尺寸精度要求和表面粗糙度为,它们的直径尺寸和轴向尺寸也有较高的尺寸精度要求和表面粗糙度R Ra1.6a1.6的的要求零件图尺寸标注完整,轮廓描述清楚;零件材料为要求零件图尺寸标注完整,轮廓描述清楚;零件材料为4545钢,切削加工性能钢,切削加工性能较好§ §(2)(2)明确加工内容明确加工内容§ §从图纸上看,零件无热处理和硬度要求,所有部位都要加工。
从图纸上看,零件无热处理和硬度要求,所有部位都要加工§ §(3)(3)选定毛坯选定毛坯§ §考虑零件材料、最大直径、原材料供应情况及留足加工余量等,选用的考虑零件材料、最大直径、原材料供应情况及留足加工余量等,选用的4545圆钢§ §(4)(4)选用数控机床选用数控机床§ §小零件小批量生产小零件小批量生产300300件,用不着专机生产;零件表面有内圆锥面、圆弧及外螺件,用不着专机生产;零件表面有内圆锥面、圆弧及外螺纹等,刀具数量不多,选用两轴联动、刀架工位数不需要太多、普通精度级别的纹等,刀具数量不多,选用两轴联动、刀架工位数不需要太多、普通精度级别的CK7525ACK7525A型数控车床型数控车床( (同前同前) )加工§ §(5)(5)装夹方案装夹方案§ §若夹外圆,从若夹外圆,从1 1∶ ∶2020的内圆锥孔侧进刀,用一把刀精加工内孔,刀尖最小悬伸量的内圆锥孔侧进刀,用一把刀精加工内孔,刀尖最小悬伸量2.679+1.95=4.6292.679+1.95=4.629,考虑到防撞、排屑等因素,刀尖悬伸量取,考虑到防撞、排屑等因素,刀尖悬伸量取5 5,则刀杆最大直,则刀杆最大直径径=28.1-5=23.1=28.1-5=23.1,取让刀量为,取让刀量为1.11.1,实际刀杆直径要小于,取、有效长度大于,实际刀杆直径要小于,取、有效长度大于110110,难以找到这样大悬伸量的内圆车刀。
若从,难以找到这样大悬伸量的内圆车刀若从15°15°孔侧进刀,用一把刀精加工内孔,孔侧进刀,用一把刀精加工内孔,刀尖最小悬伸量刀尖最小悬伸量1.951.95、取、取3 3,则刀杆最大直径,则刀杆最大直径=28.1-3=25.1=28.1-3=25.1,留,留1.11.1的让刀量,实的让刀量,实际刀杆直径要小于、只能选到,刚性略有提高,但不明显分两次装夹、分别从际刀杆直径要小于、只能选到,刚性略有提高,但不明显分两次装夹、分别从两头进加工孔,能有效减小刀杆长度,提高工艺刚度综合考虑后决定分两头进加工孔,能有效减小刀杆长度,提高工艺刚度综合考虑后决定分§ §两次装夹外圆,分别从两头进刀完成孔加工加工外轮廓时,为保证对的同轴精两次装夹外圆,分别从两头进刀完成孔加工加工外轮廓时,为保证对的同轴精度,并考虑到有一定的加工数量,拟用一套圆锥心轴装置度,并考虑到有一定的加工数量,拟用一套圆锥心轴装置( (夹夹3—1—1)3—1—1)穿入工件穿入工件孔内孔内( (见表见表5.105.10图图(a)(a)双点画线部分双点画线部分) )定位夹紧,让零件被加工外轮廓全部暴露在定位夹紧,让零件被加工外轮廓全部暴露在车刀之下,不发生干涉碰撞,用三爪卡盘夹持中心轴左端,中心轴右端留有中心车刀之下,不发生干涉碰撞,用三爪卡盘夹持中心轴左端,中心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统的刚性,防止零件振动而影响加工精度,这孔并用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统的刚性,防止零件振动而影响加工精度,这样一夹一顶也是限制样一夹一顶也是限制4 4个自由度,顶尖起辅助支撑作用。
零件与中心轴之间用锥个自由度,顶尖起辅助支撑作用零件与中心轴之间用锥度为度为1 1∶ ∶2020的定位副实现无隙定位,定位基准与设计基准重合,无隙配合没有基的定位副实现无隙定位,定位基准与设计基准重合,无隙配合没有基准位移误差,定位误差等于零小外锥环起辅助支撑作用,右轴头的螺纹副拉心准位移误差,定位误差等于零小外锥环起辅助支撑作用,右轴头的螺纹副拉心轴使零件发生弹性变形而被夹紧圆锥中心轴这个定位元件限制了轴承套在其上轴使零件发生弹性变形而被夹紧圆锥中心轴这个定位元件限制了轴承套在其上定位的定位的5 5个自由度,处于不完全定位状态,轴承套在中心轴的圆周方向没有定位,个自由度,处于不完全定位状态,轴承套在中心轴的圆周方向没有定位,但不影响加工圆锥心轴装置制作两套,便于轮番加工但不影响加工圆锥心轴装置制作两套,便于轮番加工§ §(6)(6)确定加工方案确定加工方案§ §粗、精镗直孔和粗、精镗直孔和15°15°锥孔,粗、精镗锥孔,粗、精镗1 1::2020锥孔,粗、精车外轮廓锥孔,粗、精车外轮廓§ §(7)(7)确定加工顺序及进给路线确定加工顺序及进给路线§ §夹毛坯外圆夹毛坯外圆→→光外露外圆、平端面光外露外圆、平端面→→打中心孔打中心孔→→钻底孔钻底孔→→粗、精镗直孔、粗、精镗直孔、15°15°锥锥孔孔→→掉头装夹掉头装夹( (必要时打表找正必要时打表找正) )粗、精镗粗、精镗1 1∶ ∶2020锥孔锥孔→→穿心轴粗、精车外轮廓。
穿心轴粗、精车外轮廓车外轮廓的进给车外轮廓的进给( (走刀走刀) )路线见表路线见表5.105.10图图(b)(b)常州机电学院数控加工工艺附图产品名称或代号零件名称材料零件图号车削轴套类零件轴承套4530-3001工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间圆锥心轴装置夹3—1—1CK7525A型数控车数控实训中心编 制审 核批 准共 页第 页(8)(8)选择刀具选择刀具所选定的刀具参数填入表所选定的刀具参数填入表5.115.11数控加工刀具卡片中数控加工刀具卡片中 表表5.11 5.11 轴承套数控加工刀具卡片轴承套数控加工刀具卡片产品名称车削轴套类零件零件名称轴承套零件图号30-3001程序编号序号刀具号刀具规格名称刀具型号刀 片刀尖半径备注型 号牌 号1T013中心钻2T0226钻头3T03左手外圆粗车刀DCLNL2525M12CNMM160612-PRGC40350.84T04粗镗刀PCLNL09CNMG090308-PM0.8205T05精镗刀PCLNL09CNMG090308-PF0.4206T06左手外圆精车刀PCLNL2525M12DNMG150404-PFGC40150.425×257T07右手外圆粗车刀PCLNR2525M12DNMG160612-PFGC40350.88T08右手外圆精车刀PCLNR2525M12DNMG150404-PFGC40150.49T960°外螺纹车刀L166.4FG-2525-16R166.0G-16MM01-150GC102025×2510T10切槽专用刀(9)选择切削用量所选定的切削用量填入表5.12数控加工工序卡片中。
2. 程序设计(1)建立工件坐标系加工左、右端内轮廓时,工件坐标系原点选在工件的左、右端面回转中心上,如 图5.38所示2)确定编程方案该零件加工工序多,比较复杂,先粗加工后精加工先加工左端内轮廓,后掉头加工右端内轮廓,再穿心轴夹右端顶左端先车右外轮廓,后车左外轮廓,最后切槽、车螺纹光外圆、平断面、打中心孔、钻底孔用手动加工,其余自动加工内外轮廓全部用车削固定循环编程§表表5.12 5.12 轴承套数控加工工序卡片轴承套数控加工工序卡片 常州机电学院数控加工工序卡片产品名称或代号零件名称材料零件图号车削轴套类零件轴承套4530-3001工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间圆锥心轴装置夹3—1—1CK7525A型数控车数控实训中心工步号工步内容刀具号刀具规格(mm)主轴转速(r/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)量具备注8×11080外露长度76左右,平端面光外圆对刀T033000.3见光卡尺手动1打右端面中心孔T01312002.5手动226通T022620013手动332内孔、15°斜面及倒角T04203200.131自动432内孔、15°斜面及倒角T05204000.070.1自动5掉头装夹光外圆,平端面至长度尺寸要求108T0325×251800.3见光手动6粗镗1∶20锥孔T04203200.131自动7精镗1∶20锥孔T05204000.070.1专用检棒自动8心轴装夹从右向左粗车外轮廓T0325×253200.131自动9从左向右粗车外轮廓T0725×253200.131自动10从左向右精车外轮廓T084000.070.1千分尺自动11从右向左精车外轮廓T0625×254000.070.1自动12专用刀切槽T103200.1自动13粗精车M45螺纹T0925×253201.5螺纹环规自动编 制审 核批 准共 页第 页图5.38 工件坐标系§ §(3)(3)编制程序编制程序§ §ZXC1.MPF ZXC1.MPF 加工加工3232孔、孔、15°15°倒角主程序倒角主程序§ §G75X0Z0 G75X0Z0 ;; 到换刀点到换刀点§ §M06T04 M06T04 ;; 换换4 4号粗镗刀号粗镗刀§ §G54G90G23G17S320M04 G54G90G23G17S320M04 ;; 程序初始化,主轴反转程序初始化,主轴反转§ §_CNAME=“ZX1”_CNAME=“ZX1”;; 粗镗粗镗3232孔、孔、15°15°倒角倒角§ §R105=3 R106=0.2 R108=1 R109=0 R110=1 R111=0.13 R112=0.07 R105=3 R106=0.2 R108=1 R109=0 R110=1 R111=0.13 R112=0.07 ;; § §LCYC95 LCYC95 ;; § §G75X0Z0 G75X0Z0 ;; 到换刀点到换刀点§ §M06T05 M06T05 ;; 换换5 5号精镗刀号精镗刀§ §S400M04 S400M04 ;; 主轴反转主轴反转§ §_CNAME=“ZX1”_CNAME=“ZX1”;; 精镗精镗3232孔、孔、15°15°倒角倒角§ §R105=7 R106=0.2 R108=1 R109=0 R110=1 R111=0.13 R112=0.07 R105=7 R106=0.2 R108=1 R109=0 R110=1 R111=0.13 R112=0.07 ;; § §LCYC95 LCYC95 ;; § §G75X0Z0 G75X0Z0 ;; 到换刀点到换刀点§ §M30 M30 ;; § §ZXC2.MPFZXC2.MPF§ §G75X0Z0 G75X0Z0 ;; § §M06T4 M06T4 ;; § §G56G90G23G17 S320M04G56G90G23G17 S320M04§ §_CNAME=“ZX3”_CNAME=“ZX3”;; 粗镗粗镗1 1::2020孔孔§ §R105=3 R106=0.2 R108=1 R109=0 R110=0.5 R111=0.13 R112=0.07 R105=3 R106=0.2 R108=1 R109=0 R110=0.5 R111=0.13 R112=0.07 ;; § §LCYC95 LCYC95 ;; § §G75X0Z0 G75X0Z0 ;; 到换刀点到换刀点§ §M06T5 M06T5 ;; § §G56G90G23G17S400M04 G56G90G23G17S400M04 ;; § §_CNAME=“ZX3”_CNAME=“ZX3”;; 精镗精镗1 1::2020孔孔§ §R105=7 R106=0.2 R108=0.1 R109=0 R110=0.5 R111=0.13 R112=0.07 R105=7 R106=0.2 R108=0.1 R109=0 R110=0.5 R111=0.13 R112=0.07 ;; § §LCYC95 LCYC95 ;; § §M30 M30 ;; § §ZXC3.MPFZXC3.MPF§ §G75X0Z0 G75X0Z0 ;; 到换刀点到换刀点§ §M06T03 M06T03 ;; § §G55G90G23G17S320M04 G55G90G23G17S320M04 ;; § §_CNAME=“ZX2”_CNAME=“ZX2”;; 穿心轴后从右向左粗车穿心轴后从右向左粗车5858等外轮廓等外轮廓§ §R105=1 R106=0.2 R108=1 R109=0 R110=1 R111=0.13 R112=0.07 R105=1 R106=0.2 R108=1 R109=0 R110=1 R111=0.13 R112=0.07 ;; § §LCYC95 LCYC95 ;; § §G75X0Z0 G75X0Z0 ;; 到换刀点到换刀点§ §M06T07 M06T07 ;; § §G57G90G23G17S320M04 G57G90G23G17S320M04 ;; § §_CNAME=“ZX4”_CNAME=“ZX4”;; 穿心轴后从左向右粗车穿心轴后从左向右粗车5252等外轮廓等外轮廓§ §R105=1 R106=0.2 R108=1 R109=0 R110=1 R111=0.13 R112=0.07 R105=1 R106=0.2 R108=1 R109=0 R110=1 R111=0.13 R112=0.07 ;; § §LCYC95 LCYC95 ;; § §G75X0Z0 G75X0Z0 ;; 到换刀点到换刀点§ §M06T08 M06T08 ;; § §G57G90G23G17S400M04 G57G90G23G17S400M04 ;; § §_CNAME=“ZX4”_CNAME=“ZX4”;; 穿心轴后从左向右精车穿心轴后从左向右精车5252等外轮廓等外轮廓§ §R105=5 R106=0.2 R108=0.1 R109=0 R110=1 R111=0.13 R112=0.07 R105=5 R106=0.2 R108=0.1 R109=0 R110=1 R111=0.13 R112=0.07 ;; § §LCYC95 LCYC95 ;; § §G75X0Z0 G75X0Z0 ;; 到换刀点到换刀点§ §M06T06 M06T06 ;; § §G55G90G23G17S400M04 G55G90G23G17S400M04 ;; § §_CNAME=“ZX2”_CNAME=“ZX2”;; 穿心轴后从右向左精车穿心轴后从右向左精车5858等外轮廓等外轮廓§ §R105=5 R106=0.2 R108=0.1 R109=0 R110=1 R111=0.13 R112=0.07 R105=5 R106=0.2 R108=0.1 R109=0 R110=1 R111=0.13 R112=0.07 ;; § §LCYC95 LCYC95 ;; § §G75X0Z0 G75X0Z0 ;; 到换刀点到换刀点§ §M06T10 M06T10 ;; § §G57G90G23G17S320M04 G57G90G23G17S320M04 ;; § §G00X55Z35 G00X55Z35 ;; 切槽切槽§ §G01X41 F0.1 G01X41 F0.1 ;; § §G00X60 G00X60 ;; § §G75X0Z0 G75X0Z0 ;; § §M06T9 M06T9 ;; 换换T9T9螺纹刀螺纹刀§ §G57G90G23G17S320M04 G57G90G23G17S320M04 ;; § §R100=45 R101=0 R102=45 R103=30 R104=1.5 R105=1 R100=45 R101=0 R102=45 R103=30 R104=1.5 R105=1 ;; § §R106=0.05 R109=3 R110=1 R111=0.93 R112=0 R113=8 R114=1 R106=0.05 R109=3 R110=1 R111=0.93 R112=0 R113=8 R114=1 ;; § §LCYC97 LCYC97 ;; § §G75X0Z0 G75X0Z0 ;; § §M30 M30 ;; § §ZX1.SPF ZX1.SPF 加工左端加工左端3232孔、孔、15°15°倒角子程序倒角子程序§ §G00X37.358Z1 G00X37.358Z1 ;; § §G01Z0 G01Z0 ;; § §X32Z-10 X32Z-10 ;; § §G01Z-30 G01Z-30 ;; § §M17 M17 ;; § §ZX2.SPF ZX2.SPF 穿心轴后从右向左车右端穿心轴后从右向左车右端5858等外轮廓子程序等外轮廓子程序§ §G00X46Z1 G00X46Z1 ;; § §G01Z0 G01Z0 ;; § §G01X50 CHF=2.828 G01X50 CHF=2.828 ;; § §G01Z-30 G01Z-30 ;; § §G01X58 G01X58 ;; § §G02X68Z-35CR=5 G02X68Z-35CR=5 ;; § §G01X78 CHF=2.828 G01X78 CHF=2.828 ;; § §G01Z-66 G01Z-66 ;; § §M17 M17 ;; § §ZX3.SPF ZX3.SPF 镗右端镗右端1 1::2020孔子程序孔子程序§ §G00X32Z1 G00X32Z1 ;; § §G01Z0 G01Z0 ;; § §G01X28Z-80 G01X28Z-80 ;; § §M17 M17 ;; § §ZX4.SPF ZX4.SPF 穿心轴后从左向右车左端外轮廓子程序穿心轴后从左向右车左端外轮廓子程序§ §G00X41Z-1 G00X41Z-1 ;; § §G01X52 G01X52 ;; § §G01Z45 G01Z45 ;; § §G01X78 CHF=2.828G01X78 CHF=2.828§ §M17 M17 ;; § §3. 3. 操作加工操作加工§ §操作加工流程:开机操作加工流程:开机→→机床返回参考点机床返回参考点→→输入或调用程序输入或调用程序→→装夹找正工件装夹找正工件→→对刀对刀→→程序校验程序校验→→试切加工。
试切加工5.5 实训练习题§ §1. 1. 如图如图5.395.39所示,外圆表面精度要求较高,加工面有圆弧面、退刀槽及三角螺纹,所示,外圆表面精度要求较高,加工面有圆弧面、退刀槽及三角螺纹,该零件基本反映了车削加工的典型工序,编写加工程序,并检查试切该零件基本反映了车削加工的典型工序,编写加工程序,并检查试切§ §加工路线提示:加工路线提示:§ §(1)(1)从右至左粗切外轮廓,精车圆头从右至左粗切外轮廓,精车圆头————切螺纹的实际外径切螺纹的实际外径————切削切削3232外圆外圆————车车3838圆弧§ §(2)(2)切切8×268×26退刀槽§ §(3)(3)车车M30×2M30×2的螺纹§ §2. 2. 如图如图5.405.40所示,外圆表面精度要求较高,加工面有圆锥面、圆弧面、退刀槽及所示,外圆表面精度要求较高,加工面有圆锥面、圆弧面、退刀槽及三角螺纹,该零件反映了车削加工的典型工序,编写加工程序,并检查试切三角螺纹,该零件反映了车削加工的典型工序,编写加工程序,并检查试切§ §加工路线提示:加工路线提示:§ §(1)(1)从右至左粗、精车外轮廓从右至左粗、精车外轮廓。
图5.39 工件形状及尺寸图5.40 工件形状及尺寸(2)右偏刀切26外圆3)车ZM32×2的螺纹4)切断3. 如图5.34所示,按要求编写加工程序4. 如图5.35所示,按要求编写加工程序5. 如图5.37所示,按要求编写加工程序。
