《数控车床加工技术教学课件作者赵延毓第９章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控车床加工技术教学课件作者赵延毓第９章（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 章 自动编程,. / 自动编程 . 数控车 应用,返回,. / 自动编程,. 自动编程的基本概念 自动编程是指使用计算机编程软件(/ 软件) 编制数控加工程序的工作过程。 自动编程的优点是效率高、程序正确性好。 自动编程由计算机及/ 软件代替人来完成复杂的坐标计算和程序的书写工作, 它可以解决许多手工编程无法完成的复杂零件的编程问题。 随着计算机辅助设计() 的普及, 以及 软件协议功能的增强, 可将已设计完成的零件图读入 软件, 经处理后生成数控加工所需的程序, 大大节省了时间。,下一页,返回,. / 自动编程,实现自动编程的方法主要有语言式自动编程和图形交互式自动编程两种方式。 语言式
2、自动编程是通过高级语言的形式, 表示出全部加工内容, 计算机采用批量处理方式, 一次性处理、输出加工程序。 图形交互式自动编程采用人机对话的处理方式, 利用/ 软件功能生成加工程序。 / 软件编程的过程为: 图样分析、零件分析、造型、后置处理生成加工程序、程序模拟校验、程序传输和零件加工。 计算机辅助设计及制造与数控机床加工结合, 是现代数控机床技术应用的主流, 能够达到非常理想的加工效果。,上一页,下一页,返回,. / 自动编程,. 数控车 是北京北航海尔软件有限公司(原北京华正软件工程研究所) 面向我国工业界推出的自主开发的、中文界面、三维复杂形面/ 软件。 包括 电子图板、 机械制造工程
3、师等软件。 数控车软件是专为数控车床设计的自动化编程软件,它能根据不同的数控系统生成数控车床的编程指令文件, 其软件界面如图. 所示。 .数控加工的基本概念 ) 用 数控车实现加工的过程,上一页,下一页,返回,. / 自动编程,() 须配置好机床, 这是正确输出代码的关键; () 看懂图纸, 用曲线表达工件; () 根据工件形状, 选择合适的加工方式, 生成刀具轨迹; () 生成 代码, 传输给机床。 ) 轮廓 轮廓是一系列首尾相接曲线的集合, 如图. 所示。 在进行数控编程, 交互指定待加工图形时, 常常需要用户指定毛坯的轮廓, 用来界定被加工的表面或被加工的毛坯本身。 如果毛坯轮廓是用来界
4、定被加工表面的, 则要求指定的轮廓是闭合的; 如果加工的是毛坯轮廓本身, 则毛坯轮廓也可以不闭合。,上一页,下一页,返回,. / 自动编程,) 毛坯轮廓 针对粗车, 需要制定被加工体的毛坯。 毛坯轮廓是一系列首尾相接曲线的集合, 如图. 所示。 ) 机床参数 数控车床的一些速度参数, 包括主轴转速、接近速度、进给速度和退刀速度, 如图. 所示。 主轴转速是切削时机床主轴转动的角速度; 进给速度是正常切削时刀具行进的线速度(/ ); 接近速度为从进刀点到切入工件前刀具行进的线速度, 又称进刀速度; 退刀速度为刀具离开工件回到退刀位置时刀具行进的线速度。,上一页,下一页,返回,. / 自动编程,这
5、些速度参数的设定一般依赖于用户的经验, 原则上讲, 它们与机床本身、工件材料、刀具材料、工件的加工精度和表面粗糙度要求等有关。 速度参数与加工效率密切相关。 ) 刀具轨迹和刀位点 刀具轨迹是系统按给定工艺要求生成的对给定加工图形进行切削时刀具行进的路线,如图. 所示, 系统以图形方式显示。 刀具轨迹由一系列有序的刀位点和连接这些刀位点的直线(直线插补) 或圆弧(圆弧插补) 组成。 本系统的刀具轨迹是按刀尖位置来显示的。 ) 加工余量,上一页,下一页,返回,. / 自动编程,车削加工是一个去除余量的过程, 即从毛坯开始逐步除去多余的材料, 以得到需要的零件。 这种过程往往由粗加工和精加工构成,
6、必要时还需要进行半精加工, 即需经过多道工序的加工。 在前一道工序中, 往往需给下一道工序留下一定的余量。 实际的加工模型是指定的加工模型按给定的加工余量进行等距的结果, 如图. 所示。 ) 加工误差 刀具轨迹和实际加工模型的偏差即加工误差, 用户可通过控制加工误差来控制加工的精度。,上一页,下一页,返回,. / 自动编程,用 户给出的加工误差是刀具轨迹同加工模型之间的最大允许偏差, 系统保证刀具轨迹与实际加工模型之间的偏离不大于加工误差。 用户应根据实际工艺要求给定加工误差, 如在进行粗加工时, 加工误差可以较大,否则加工效率会受到不必要的影响; 而进行精加工时, 需根据表面要求等给定加工误
7、差。 在 两轴加工中, 对于直线和圆弧的加工不存在加工误差。 加工误差指对样条线进行加工时用折线段逼近样条时的误差, 如图. 所示。 ) 干涉 切削被加工表面时, 如刀具切削到了不应该切削的部分, 则称为出现干涉现象, 或者叫作过切。,上一页,返回,. 数控车 应用,.应用实例 已知毛坯尺寸为 , 材质为调质钢, 根据零件图. 的尺寸, 完成零件的车削加工造型(建模), 生成加工轨迹, 并根据 系统要求进行后置处理, 生成 编程 代码。 . 实训目的 () 掌握 数控车/ 软件的应用。 () 掌握程序编辑、输入、校验、修改的技能。 () 合理组织工作位置, 注意操作姿势, 养成良好的操作习惯。
8、,下一页,返回,. 数控车 应用,() 提高量具使用的技能。 () 按图要求完成工件的车削加工, 理解粗车与精车的概念。 . 实训要求 () 严格按照数控车床的操作规程进行操作, 防止人身、设备事故的发生。 () 分析零件图, 明确技术要求。 () 在自动加工前应由实习指导教师检查各项调试是否正确方可进行加工。 () 正确装夹车刀。,上一页,下一页,返回,. 数控车 应用,() 能判断刀具是否磨损、切削参数选择是否合理。 () 掌握用台阶轴进行质量检查及测量的方法。 . 加工实例分析 ) 零件精度及加工方法分析 () 零件加工精度分析。 该零件表面由外圆柱面、圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外螺纹等表
9、面组成, 其中多个直径尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。 零件图尺寸标注完整, 符合数控加工尺寸标注要求; 轮廓描述清楚完整; 零件材料为调质钢, 加工切削性能较好, 无热处理和硬度要求。,上一页,下一页,返回,. 数控车 应用,() 加工方法分析。 如图. 所示零件形状较复杂, 适宜采用 软件生成程序。 工件加工中刚性较差, 需要使用回转顶尖作为辅助支撑, 加工前将右端面加工好。 各外圆柱面的尺寸, 可以通过修改刀具磨损值的方式控制。 ) 制定加工方案、确定工艺路线 加工顺序按由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定, 在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。 结合本零件的结构特征, 可先
10、将外圆各表面粗、精加工完成, 再加工螺纹。 ) 编程原点的确定,上一页,下一页,返回,. 数控车 应用,根据零件图尺寸标注基准即设计基准, 考虑对刀方便, 将该零件工件坐标原点设在右端面与主轴中心线的交线处。 ) 数值计算 本实例采用自动编程软件编程, 无特殊点位需计算。 ) 工件装夹、定位及刀具的选用 根据提供的零件材料, 选用三爪自定心卡盘装夹, 外圆粗、精车刀选用外圆车刀,刀片选择刀尖角为的菱形刀片; 螺纹车刀选择右旋外螺纹车刀杆, 刀片选择螺距为 的外螺纹刀片。 ) 确定加工参数,上一页,下一页,返回,. 数控车 应用,根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料, 参考切削用量手册或有
11、关资料选取切削速度与每转进给量, 然后利用公式 / 和 , 计算主轴转速与进给速度(计算过程略)。 背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。 粗加工时, 在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下, 尽可能取较大的背吃刀量, 以减少进给次数; 精加工时, 为保证零件表面粗糙度要求, 背吃刀量一般取. . 较为合适。 (本书给出的切削参数仅供教学参考。) ) 确定加工步骤,上一页,下一页,返回,. 数控车 应用,() 装夹工件, 材料伸出长度在 ; () 粗车外圆轮廓, 留. 精加工余量; () 精车外圆各轮廓; () 粗、精车螺纹; () 测量。 . 数控车零件建模 ) 绘制零件图 利用 数控车 软件
12、绘制零件图, 如图. 所示。,上一页,下一页,返回,. 数控车 应用,) 设置零件毛坯 根据零件图样要求, 设置零件毛坯后如图. 所示。 ) 加工参数设置 () 粗加工轨迹如图. 所示。 () 精加工轨迹如图. 所示。 () 螺纹车削轨迹如图. 所示。 ) 程序输出 根据华中数控系统指令, 设置后处理程序, 并生成加工程序。 (加工程序略),上一页,下一页,返回,. 数控车 应用,. 填写数控加工工序卡片 数控加工工序卡与普通加工工序卡很相似, 所不同的是: 工序简图中应注明编程与对刀点, 要有编程说明及切削参数的选择等, 它是操作人员进行数控加工的主要指导性工艺资料。 工序卡应按已确定的工步
13、顺序填写。 如果工序加工内容比较简单, 也可采用如表. 所示的数控加工工艺卡片的形式。 . 传输软件设置 华中数控系统传输软件界面如图. 所示。,上一页,下一页,返回,. 数控车 应用,加工前需根据机床传输参数设置好串口通讯软件的相关参数, 并使机床处于接收状态,即数控机床处于 状态。 各项准备做好后, 单击“发送 代码”, 选中欲输送到机床的加工文件, 打开即开始传送文件。,上一页,返回,图. 软件界面,返回,图. 轮廓示例,返回,图. 毛坯轮廓示例,返回,图. 数控车中各种速度示意( 慢速下刀/ 快速退刀距离),返回,图. 刀具轨迹和刀位点,返回,图. 加工余量示意图,返回,图. 加工误差示意图,返回,图. 螺纹轴,返回,图. 零件轮廓,返回,图. 零件毛坯,返回,图. 粗加工轨迹,返回,图. 精加工轨迹,返回,图. 螺纹车削轨迹,返回,表. 数控加工工艺卡片,返回,图. 华中数控系统传输软件界面,返回,
