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1、西安交通大学出版社,数控加工技术基础,01,项目一：认识数控机床,03,项目三：数控铣削,02,项目二：数控车削,04,项目四：加工中心,Contents,目,录,项目1,认识数控机床,0,1,任务1：数控机床简介,0,2,任务2：宇龙仿真软件介绍,学习任务：,任务1：数控机床简介,A.任务描述 1)使学生明确数控设备的产生与发展。 2)使学生明确数控设备的工作原理、组成与特点。 B.任务分析 通过本任务的学习能够知道工厂里常用的数控系统，数控机床的种类，以及数控机床加工产品的特点。,C.相关知识,一、数控机床的产生与发展 数控设备就是采用了数控技术 的机械设备，或者说是装备了数控 系统的机械
2、设备。数控机床是数控 设备的典型代表，其他数控设备还 有数控冲剪机、数控压力机、数控 弯管机、数控坐标测量机、数控绘 图仪、数控雕刻机等等。,1948年，美国帕森（Parsons）公司在研制加工直升机螺旋桨叶片轮廓用检查样板的机床时，首先提出计算机控制机床的设想，在麻省理工学院（MIT）的协助下，于1952年研制成功了世界上第一台三坐标直线插补且连续控制的立式数控铣床。我国于1958年由清华大学和北京第一机床厂合作研制了我国第一台数控铣床。,数控系统的发展到现在已经有了两个阶段：计算机数字控制（CNC）阶段和普通数控（NC）阶段。,二 数控机床的加工原理,数控机床是数值控制的工作母机的总称。一
3、般由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成。数控机床的加工原理如下图所示。,三、数控机床的种类,（一）按工艺用途可分为： 数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控镗铣床、数控电火花加工机床、数控线切割机床、数控齿轮加工机床、数控冲床、数控液压机等各种用途的数控机床。,（二）按伺服控制方式分： 开环控制数控机床：这类机床不带位置检测反馈装置，通常用步进电机作为执行机构。输入数据经过数控系统的运算，发出脉冲指令，使步进电机转过一个步距角，再通过机械传动机构转换为工作台的直线移动，移动部件的移动速度和位移量由输入脉冲的频率和脉冲个数所决定。 半闭环控制数控机床：在电机的端头
4、或丝杠的端头安装检测元件（如感应同步器或光电编码器等），通过检测其转角来间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控系统中。由于大部分机械传动环节未包括在系统闭环环路内，因此可获得较稳定的控制特性。其控制精度虽不如闭环控制数控机床，但调试比较方便，因而被广泛采用。 闭环控制数控机床：这类数控机床带有位置检测反馈装置，其位置检测反馈装置采用直线位移检测元件，直接安装在机床的移动部件上，将测量结果直接反馈到数控装置中，通过反馈可消除从电动机到机床移动部件整个机械传动链中的传动误差，最终实现精确定位。,（三）按运动方式分： 点位控制数控机床：数控系统只控制刀具从一点到另一点的准确位置，而不控制运动轨迹，各
5、坐标轴之间的运动是不相关的，在移动过程中不对工件进行加工。这类数控机床主要有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床等。 直线控制数控机床：数控系统除了控制点与点之间的准确位置外，还要保证两点间的移动轨迹为一直线，并且对移动速度也要进行控制，也称点位直线控制。这类数控机床主要有比较简单的数控车床、数控铣床、数控磨床等。单纯用于直线控制的数控机床已不多见。 轮廓控制数控机床：轮廓控制的特点是能够对两个或两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行连续相关的控制，它不仅要控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且要控制整个加工过程的每一点的速度、方向和位移量，也称为连续控制数控机床。这类数控机床主要有数控车床、数控
6、铣床、数控线切割机床、加工中心等。,四、数控机床加工特点,任务2：宇龙仿真软件介绍,A.任务描述 使学生熟悉数控机床的操作面板、宇龙仿真软件的使用。 B.任务分析 通过本任务的学习，使学生熟悉FANUC 0i的操作面板功能，掌握宇龙仿真软件的应用。,C.相关知识,一、仿真软件的进入和退出 （一）进入 1启动加密锁管理程序： 用鼠标左键依次点击“开始”-“程序”-“宇龙数控加工仿真软件”-“加密锁管理程序”，,加密锁程序启动后，屏幕右下方的工具栏中将出现 “ ” 图标。,2. 运行宇龙数控加工仿真软件 依次点击“开始”-“程序”-“宇龙数控加工仿真软件V4.8”-“宇龙控加工仿真软件”，系统将弹
7、出如下图所示的“用户登录”界面。,此时，可以通过点击“快速登录”按钮进入宇龙数控加工仿真软件V4.8的操作界面或通过输入用户名和密码，再点击“登录”按钮，进入宇龙数控加工仿真软件。,（二）退出 存盘后点击界面右上角关闭按钮即可退出仿真软件。,二、仿真软件的工作窗口介绍,以FANUC 0i Mate数控车床为例介绍仿真操作步骤,（一）、选择机床类型,打开菜单“机床/选择机床”，在选择机床对话框中选择控制系统类型和相应的机床并按确定按钮，此时界面如图所示。,（二）、激活机床,点击电源开按钮 ，使机床总电源打开。 检查“紧急停止”按钮是否松开至 状态，若未松开，将其松开。,（三）、回参考点,检查操作
8、面板，查看是否在回参考点模式，若指示灯亮，则已进入回原点模式；否则点击“回参考点”按钮 ，使系统进入回原点模式。 在回原点模式下，先将X轴回原点，后置刀架机床点击操作面板上的 按钮，前置刀架机床点按钮 ；然后将Z轴回原点，点击操作面板上的 按钮。,养成一个好习惯：无论是仿真还是实际操作，不管是数控车床还是铣床，数控机床开机后第一步要做的事情就是回参考点。,（四）、工件的定义和使用,1、定义毛坯 2、放置零件 3、拆除零件,1、定义毛坯 打开菜单“零件/定义毛坯”或在工具条上选择图标 ，系统打开图示对话框：,毛坯的高级定义-导入/导出零件模型 导入零件模型 机床在加工零件时，除了可以使用原始定义
9、的毛坯，还可以对经过部分加工的毛坯进行再加工，这个毛坯被称为零件模型，可以通过导入零件模型的功能调用零件模型。 打开菜单“文件/导入零件模型”，若已通过导出零件模型功能保存过成型毛坯，则系统将弹出“打开”对话框，在此对话框中选择并且打开所需的后缀名为“PRT”的零件文件，则选中的零件模型被放置在工作台面上。,毛坯的高级定义-导入/导出零件模型（续） 导出零件模型 导出零件模型的功能是把经过部分加工的零件作为成型毛坯予以单独保存。如图所示，此毛坯已经过部分加工，称为零件模型。可通过导出零件模型功能予以保存。 打开菜单“文件/导出零件模型”，系统弹出 “另存为”对话框，在对话框中输入文件名，按保存
10、按钮，此零件模型即被保存。可在以后需要时被调用。文件的后缀名为“prt”，请不要更改后缀名。,2、放置零件（毛坯） 打开菜单“零件/放置零件” 命令或者在工具条上选择图标 ，系统弹出如左图所示的操作对话框。,调整零件位置 零件可以在卡盘内移动。毛坯放进卡盘后，系统将自动弹出一个小键盘如图所示，通过按动小键盘上的方向按钮，实现零件的平移和旋转或车床零件调头。小键盘上的“退出”按钮用于关闭小键盘。选择菜单“零件/移动零件”也可以打开小键盘。请在执行其他操作前关闭小键盘。,如果进行过“导入零件模型”的操作，对话框的零件列表中会显示模型文件名，若在类型列表中选择“选择模型”，则可以选择导入零件模型文件
11、。选择的零件模型即经过部分加工的成型毛坯被放置在卡盘上。如图所示。,3、拆除零件 如果要更换毛坯，点菜单“零件/拆除零件”将旧毛坯拆除，然后才可安装新毛坯。,（五）、定义或选择刀具,1、选择刀具 系统中数控车床允许同时安装8把刀具(后置刀架)或者4把刀具(前置刀架)。对话框图如下：,1) 选择、安装车刀 (1) 在刀架图中点击所需的刀位。该刀位对应程序中的T01T08（或T04）。 (2) 选择刀片类型。 (3) 在刀片列表框中选择刀片。 (4) 选择刀柄类型。 (5) 在刀柄列表框中选择刀柄。 2) 变更刀具长度和刀尖半径：“选择车刀”完成后，该界面的左下部位显示出刀架所选位置上的刀具。其中
12、显示的“刀具长度”和“刀尖半径”均可以由操作者修改。 3) 拆除刀具：在刀架图中点击要拆除刀具的刀位，点击“卸下刀具”按钮。 4) 确认操作完成：点击“确认”按钮。,2、自定义刀具 如果刀具库中没有合适的刀具，也可以自定义刀具。 然后进行相关的设置即可。,（六）、数控程序处理,1、导入数控程序 数控程序可以通过记事本或写字板等编辑软件输入并保存为文本格式（*.txt格式）文件，也可直接用FANUC 0i Mate系统的MDI键盘输入。 点击操作面板上的编辑键 ，编辑状态指示灯变亮，此时已进入编辑状态。点击MDI键盘上的 ，CRT界面转入编辑页面。再按菜单软键 操作，在出现的下级子菜单中按软键
13、，按菜单软键READ，然后点击MDI键盘上的数字/字母键（或电脑的键盘），输入“Ox”(x为任意不超过四位的数字)，按软键EXEC；点击菜单“机床/DNC传送”，在弹出的对话框中选择所需的NC程序，按“打开”确认，则数控程序被导入并显示在CRT界面上。 具体步骤详见以下的图解说明。,导入数控程序图解说明,第8步：点击菜单“机床/DNC传送”，在弹出的 对话框中选择所需的NC程序，按“打开”确认，则 数控程序被导入并显示在CRT界面上。（如左图）,2、新建程序 第1步：在系统面板上按下 ，进入程序编辑机能区，再点击CRT下方的 软键，程序编辑界面如图1-2-16所示。点击“程序”按钮，则界面，如
14、图1-2-17所示：,图1-2-16,图1-2-17,第2步：在 里输入程序编号， 里可输入程序的注释。 第3步：按“ ”键，生成新程序文件，并进入到编辑界面，如图1-2-18所示。 其他说明： 软键用于呼出已有程序调到编辑状态， 软键用于切换画面的字体显示，“大字体”时每行显示40个字符，“小字体”时每行显示80个字符。,图1-2-18,（七）、仿真加工零件,1、检查运行轨迹 程序导入后，即可检查运行轨迹。 将模式设为“自动” 点击操作面板上的按钮 ，指示灯变亮，系统进入自动运行状态。点击MDI键盘上的 按钮，点击数字/字母键，输入“Ox”（x为所需要检查运行轨迹的数控程序号），按开始搜索，
15、找到后，程序显示在CRT界面上。点击按钮 ，进入检查运行轨迹模式。点击操作面板上的“循环启动”按钮 ，即可观察数控程序的运行轨迹，此时也可通过“视图”菜单中的前视图、俯视图、动态旋转、动态放缩、动态平移等方式对三维运行轨迹进行全方位的动态观察。,2、仿真加工零件-自动/连续方式 检查机床是否回零，若未回零，先将机床回零。点击操作面板上的 按钮，指示灯变亮，系统进入自动运行状态。 点击操作面板上的“循环启动”按钮 ，程序开始执行。 3、中断程序运行 程序在运行过程中可根据需要暂停，急停和重新运行。 程序在运行时，按“进给保持” 按钮 ，程序停止执行；再点击“循环启动”按钮 ，程序从暂停位置开始执
16、行。 程序在运行时，按下“急停”按钮 ，数控程序中断运行，继续运行时，先将急停按钮松开，再按“循环启动”按钮 ，余下的数控程序从中断行开始作为一个独立的程序执行。,（八）、检测零件,加工完毕后，点菜单“测量”，检测零件各部分尺寸是否合格。,项目2,数控车削,0,1,任务1：数控车床工件坐标系及对刀,0,2,任务2：阶梯轴的数控车削,学习任务：,0,0,4,0,5,3,0,6,任务6：内孔的数控车削,任务3：圆弧轴的数控车削,任务4：轴类件的螺纹车削,任务5：轴类零件的复合循环车削,任务1：数控车床工件坐标系及对刀,A.任务描述 1)正确建立数控车床工件坐标系 2)熟练进行对刀操作。 B.任务分析 在数控车床的编程和操作过程中，
