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1、数控车床床编程与与操作数控车床床编程与与操作4.1 数控车车床简介介4.1.1数控控车床概概述数控车床床作为当当今使用用最广泛泛的数控控机床之之一，主主要用于于加工轴轴类、盘盘套类等等回转体体零件，能能够通过过程序控控制自动动完成内内外圆柱柱面、锥锥面、圆圆弧、螺螺纹等工工序的切切削加工工，并进进行切槽槽、钻、扩扩、铰孔孔等工作作，而近近年来研研制出的的数控车车削中心心和数控控车铣中中心，使使得在一一次装夹夹中可以以完成更更多得加加工工序序，提高高了加工工质量和和生产效效率，因因此特别别适宜复复杂形状状的回转转体零件件的加工工。4.1.2数控控车床的的组成数控车床床由床身身、主轴轴箱、刀刀架进
2、给给系统、冷冷却润滑滑系统及及数控系系统组成成。与普普通车床床所不同同的是数数控车床床的进给给系统与与普通车车床有质质的区别别，它没没有传统统的走刀刀箱溜板板箱和挂挂轮架，而而是直接接用伺服服电机或或步进电电机通过过滚珠丝丝杠驱动动溜板和和刀具，实实现进给给运动。数数控系统统由NCC单元及及输入输输出模块块，操作作面板组组成。1.数控控车床的的机械构构成从机械结结构上看看，数控控车床还还没有脱脱离普通通车床的的结构形形式，即即由床身身、主轴轴箱、刀刀架进给给系统，液液压、冷冷却、润润滑系统统等部分分组成。与与普通车车床所不不同的是是数控车车床的进进给系统统与普通通车床有有质的区区别，它它没有传
3、传统的走走刀箱、溜溜板箱和和挂轮架架，而是是直接用用伺服电电机通过过滚珠丝丝杠驱动动溜板和和刀具，实实现运动动，因而而大大简简化了进进给系统统的结构构。由于于要实现现CNCC，因此此，数控控车床要要有CNNC装置置电器控控制和CCRT操操作面板板。图44-1所所示为数数控车床床构成的的各部分分及其名名称。图4-11 数控控车床的的构成(1)主主轴箱 图44-2为为数控车车床主轴轴箱的构构造，主主轴伺服服电机的的旋转通通过皮带带轮送刀刀主轴箱箱内的变变速齿轮轮，以此此来确定定主轴的的特定转转速。在在主轴箱箱的前后后装有夹夹紧卡盘盘，可将将工件装装夹在此此。图4-22 数控控车床主主轴箱的的构造(
4、2)主主轴伺服服电机 主轴轴伺服电电机有交交流和直直流。直直流伺服服电机可可靠性高高，容易易在宽范范围内控控制转矩矩和速度度，因此此被广泛泛使用，然然而，近近年来小小型、高高速度、更更可靠的的交流伺伺服电机机作为电电机控制制技术的的发展成成果越来来越多地地被人们们利用起起来。(3)夹夹紧装置置 这套套装置通通过液压压自动控控制卡爪爪的开/合。(4)往往复拖板板 在往往复拖板板上装有有刀架，刀刀具可以以通过拖拖板实现现主轴的的方向定定位和移移动，从从而同ZZ轴伺服服电机共共同完成成长度方方向的切切削。(5)刀刀架 此装装置可以以固定刀刀具和索索引刀具具，使刀刀具在与与主轴垂垂直方向向上定位位，并
5、同同Z轴伺伺服电机机共同完完成截面面方向的的切削，如如图4-3所示示为刀架架结构。(6)控控制面板板 控制制面板包包括CRRT操作作面板（执执行NCC数据的的输入/输出）和和机床操操作面板板（执行行机床的的手动操操作）。图4-33 刀架架结构2.数控控系统数控车床床的数控控系统是是由CNNC装置置、输入入/输出出设备、可可编程控控制器（PPLC）、主主轴驱动动装置和和进给驱驱动装置置以及位位置测量量系统等等几部分分组成,如图44-4所所示。图4-44 CNNC系统统构成数控车床床通过CCNC装装置控制制机床主主轴转速速、各进进给轴的的进z给给速度以以及其他他辅助功功能。4.1.3数控控车床的的
6、特点1.传动动链短 数控控车床刀刀架的两两个方向向运动分分别由两两台伺服服电机驱驱动。伺伺服电机机直接与与丝杠联联结带动动刀架运运动，伺伺服电机机与丝杠杠也可以以按控制制指令无无级变速速，它与与主轴之之间无须须再用多多级齿轮轮副来进进行变速速。随着着电机宽宽调速技技术的发发展，目目标是取取消变速速齿轮副副，目前前还要通通过一级级齿轮副副变几个个转速范范围。因因此，床床头箱内内的结构构已比传传统车床床简单得得多。2.刚性性高 与控控制系统统的高精精度控制制相匹配配，以便便适应高高精度的的加工。3.轻拖拖动 刀架架移动一一般采用用滚珠丝丝杠副，为为了拖动动轻便，数数控车床床的润滑滑都比较较充分，大
7、大部分采采用油雾雾自动润润滑。为了提高高数控车车床导轨轨的耐磨磨性，一一般采用用镶钢导导轨，这这样机床床精度保保持的时时间就比比较长，也也可延长长使用寿寿命。另另外，数数控车床床还具有有加工冷冷却充分分、防护护严密等等结构特特点，自自动运转转时都处处于全封封闭或半半封闭状状态。数数控车床床一般还还配有自自动排屑屑装置。4.1.4数控控车床的的分类数控车床床品种繁繁多，按按数控系系统功能能和机械械构成可可分为简简易数控控车床（经经济型数数控车床床）、多多功能数数控车床床和数控控车削中中心。(1）简简易数控控车床（经经济型数数控车床床） 是低低档次数数控车床床，一般般是用单单板机或或单片机机进行控
8、控制，机机械部分分是在普普通车床床的基础础上改进进设计的的。(2）多多功能数数控车床床 也称称全功能能型数控控车床，由由专门的的数控系系统控制制，具备备数控车车床的各各种结构构特点。(3)数数控车削削中心 在数数控车床床的基础础上增加加其他的的附加坐坐标轴。4.1.5数控控车床（CCJK661533）的主主要技术术规格。床身最大大工具回回转直径径：5300mm。滑滑板最大大工件回回转直径径：2800mm，机机床顶尖尖距10000mmm，刀刀架最大大X向行行程：2260mmm，刀刀架最大大Z向行行程：110000mm。手手动4级级变频调调速25520000转转/分。4.1.6数控控车床（CCJK
9、661533）的润润滑与冷冷却该机床的的润滑分分床头箱箱的润格格及其它它部件的的润滑两两个部分分。有齿齿轮变速速的床头头箱均采采用油润润滑，由由摆线泵泵进行强强迫润滑滑，摆线线泵吸油油时，先先通过精精制过滤滤器，再再进过磁磁性滤清清器而后后送到各各润滑部部件或经经分油器器对主轴轴轴承及及所有其其它运转转零件进进行强迫迫润滑和和喷油润润滑。机机床上其其它部件件的润滑滑，如尾尾架、道道轨及丝丝杠螺母母等均采采用油润润滑，采采用间歇歇润滑泵泵对X轴轴、Z轴轴的各导导轨润滑滑面及滚滚珠丝杠杠螺母、尾尾架套筒筒外圆等等部位进进行自动动间歇式式润滑。在在呈透明明状态的的油箱内内，带有有一个液液位报警警开关
10、，当当箱内油油液低于于规定值值时，机机床会发发出润滑滑报警。 该机床冷却系统采用泵冷却。冷却装置的日常维修主要是冷却水的补给更换及过滤器的清洗。在冷却箱内未灌入冷却液前，严禁启动冷却泵，以免使冷却泵烧坏。当冷却水减少时，应及时补给。冷却水发生污染变质时，应全部更换，冷却液应注意选择防锈性能好的，以免机床生锈。4.2数数控车床床的编程程方法要学好数数控车床床的编程程，必须须了解数数控车床床的操作作要点，现现有教材材大多没没把数控控车床的的操作与与编程作作为一个个整体来来讲。4.2.1设定定数控车车床的机机床坐标标系机床坐标标系是机机床固有有的坐标标系，是是制造和和调整机机床的基基础，也也是设置置
11、工件坐坐标系的的基础。机机床坐标标系在出出厂前已已经调整整好，一一般不允允许随意意变动。参参考点也也是机床床上的一一个固定定不变的的极限点点，其位位置由机机械挡块块或行程程开关来来确定。通通过回机机械零点点来确认认机床坐坐标系。回回机械零零点前先先要开机机，数控控车床开开机前先先要熟悉悉数控车车床的面面板。面面板的形形式同数数控系统统密切相相关。数数控车床床的开机机有难有有易。对对于配图图产系统统的车床床。开机机大都比比较简单单，一般般打开电电源后，直直接启动动数控系系统即可可。开机机后，通通过回零零，使工工作台回回到机床床原点（或或参考点点，该点点为与机机床原点点有一固固定距离离的点）。数数
12、控车床床的回零零（回参参考点）步步骤为：开关置置于“回零”位置。按按手动轴轴进给方方向键+X、+Z至回回零指示示灯亮。开开机后必必须先回回零（回回参考点点），若若不作此此项工作作，则螺螺距误差差补偿、背背隙补偿偿等功能能将无法法实现。设设定机床床机械原原点同编编程中的的G544指令直直接有关关。4.2.2设定定数控车车床的工工件坐标标系工件坐标标系是编编程时使使用的坐坐标系，又又称编程程坐标系系，该坐坐标系是是人为设设定的。建建立工件件坐标系系是数控控车床加加工前的的必不可可少的一一步。不不同的系系统，其其方法各各不相同同。1.西门门子8002S系系统工件件坐标系系的建立立方法（1）转转动刀架
13、架至基准准刀（如如1号刀刀）。（2）在在MDAA状态下下，输入入T1DD0，使使刀补为为0。（3）机机床回参参考点。（4）用用试切法法确定工工件坐标标原点。先先切削试试件的端端面。ZZ方向不不动。若若该点即即为Z方方向原点点，则在在参数下下的零点点偏置于于目录的的G544中，输输入该点点的Z向向机械坐坐标值AA的负值值，即ZZ=-AA。若ZZ向原点点在端面面的左边边 处，则则在G554中输输入Z=-（AA+ ），回回车即可可。同理理试切外外圆，XX方向不不动。ZZ方向退退刀，记记下X方方向的机机床坐标标A，量量直径，得得到半径径R，在在G544的X中中输入XX=-（AA+R），回回车即可可。2
14、.广数数GSKK9800T系统统工件坐坐标系的的建立方方法(1)用用手动方方式，试试切端面面。(2)在在Z轴不不动的情情况下，沿沿X轴退退刀，且且停止主主轴旋转转。3.测量端端面与工工件坐标标系零点点间的距距离Z。然然后在录录入方式式下输入入G500 Z ，运行行该句即即可。44.同理理，用手手动方式式车外圆圆，在XX轴不动动的情况况下沿ZZ轴退刀刀，且停停止主轴轴旋转，测测量工件件直径XX，在录录入方式式下输入入G500X，运运行该句句即可。3.广数数GSKK9288TC工工件坐标标系的建建立方法法(1)车车外圆，沿沿Z向退退刀，测测得直径径，按IInpuutX输输入直径径值，回回车即可可。
15、(2)车车端面，沿沿X向退退刀，测测得端面面与工件件坐标系系原点间间的距离离，按IInpuut输输入该距距离值，回回车即可可。4.2.3确定定基准刀刀在工件件坐标系系中的位位置 确定定了工件件坐标系系后，可可用G550指令令确定第第1把刀刀（基准准刀）在在工件坐坐标系中中的位置置。4.2.4确定定其它刀刀在工件件坐标系系中的位位置加工一个个零件常常需要几几把不同同的刀具具，由于于刀具安安装及刀刀具本身身的偏差差，每把把刀转到到切削位位置时，其其刀尖所所处的位位置并不不重合，为为使用户户在编程程时无需需考虑刀刀具间的的偏差，需需确定其其它刀在在工件坐坐标系中中的位置置，这需需要通过过对刀来来实现。不不同的系系统，其其对刀方方法各不不相同。1.西门门子8002S系系统的对对刀方法法（1）选选用某一一把刀为为基准刀刀，按参参数键下下和刀具具补偿按按钮，再再按新刀刀具按钮钮，输入入基准刀刀的刀号号及刀沿沿（补）号号。如基基准刀为为1号刀刀，选用用1号刀刀沿（补补），则则刀具为为T1DD1。（2）调调用对刀刀窗口，用用基准刀刀车外圆圆，Z向向退刀，在在对刀窗窗口的XX轴零偏偏处输入入0（因因是基准准刀），按按计算键键后确认认。（3）调调用其它它各把刀刀具，确确定刀号号和刀沿沿（补）号号，车外外
