数控机床与编程：第6章数控车削编程 (2)

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1、第第6章章 数控车削编程数控车削编程目目 录录第一节第一节 数控车床概述数控车床概述第二节第二节 数控车床编程基础数控车床编程基础第三节第三节 基本编程方法基本编程方法第四节第四节 数控车床编程要点及举例数控车床编程要点及举例数控车床数控车床 是目前使用最广泛的数控机床之一，是目前使用最广泛的数控机床之一，是目前使用最广泛的数控机床之一，是目前使用最广泛的数控机床之一， 本章介绍数控车削的编程方法。本章介绍数控车削的编程方法。本章介绍数控车削的编程方法。本章介绍数控车削的编程方法。6.1 编程特点及坐标系编程特点及坐标系主要用于主要用于：精度要求高表面粗糙度好精度要求高表面粗糙度好、轮廓形状复

2、杂的轴类轮廓形状复杂的轴类、盘类等回转体零件的加工盘类等回转体零件的加工，圆柱面、圆锥面、圆弧面和各种螺纹等回转体圆柱面、圆锥面、圆弧面和各种螺纹等回转体圆柱面、圆锥面、圆弧面和各种螺纹等回转体圆柱面、圆锥面、圆弧面和各种螺纹等回转体零件的切削加工。零件的切削加工。零件的切削加工。零件的切削加工。 轴套类零件：轴套类零件：MOV3 数控车削加工数控车削加工高精度轴类、盘形零件高精度轴类、盘形零件 经济型数控车床经济型数控车床2.数控车床种类数控车床种类 卧式数控车床立式电脑车床立式电脑车床立式电脑车床立式电脑车床立式数控车床立式数控车床 单主轴单刀架单主轴单刀架 双主轴双刀架双主轴双刀架数控车

3、床数控车床 全功能数控车床全功能数控车床 车削中心车削中心 车削中心车削中心 车铣复合中心车铣复合中心数控车削中心数控车削中心6.1.1 数控车削编程特点数控车削编程特点 1) 1) 直径编程方式直径编程方式X X轴的指令值取零件图样上的直径值。轴的指令值取零件图样上的直径值。采用直径尺寸编程零件图样中的尺寸标注一致，给编程带来很大方便。增量值编程，以径向实际位移量的两倍值表示，并附上方向符号。 2) 2) 一个程序段中，可采用绝对值编程、增量值编程。一个程序段中，可采用绝对值编程、增量值编程。FANUC系统可以采用二者混合编程的方法。在车削加工的数控程序中，X轴的坐标值取为零件图样上的直径值

4、，A点坐标值（30，80），B点坐标值为（40，60）。直径编程 XZ3)数控车床固定循环数控车床固定循环具备各种不同形式的固定循环具备各种不同形式的固定循环. .如如车车内内外外圆圆、钻钻孔孔、车车螺螺纹纹等等固固定定循循环环，简简化了毛坯为棒料或锻件零件的编程。化了毛坯为棒料或锻件零件的编程。4) 刀尖圆弧半径自动补偿功能刀尖圆弧半径自动补偿功能直接按工件轮廓尺寸编程直接按工件轮廓尺寸编程不考虑车刀刀尖对加工工件的影响。不考虑车刀刀尖对加工工件的影响。6.1.2 数车的原点与参考点数车的原点与参考点 1 1机床原点机床原点原点就是机床坐标系的原点且不能改变。原点就是机床坐标系的原点且不能改

5、变。机机床床原原点点为为主主轴轴旋旋转转中中心心与与卡卡盘盘后后的的主主轴轴端端面面的交点的交点, ,通常用符号表示机床原点。通常用符号表示机床原点。 2.参考点参考点参考点:数控机床上的一个固定不变的极限点，其位置由机械挡块来确定。由制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好，坐标值已输入数控系统中。每次回参考点时系统显示的数值须相同，数控机床参考点离数控机床原点最远的极限点，通常用符号表示机床参考点。 3.工件原点工件原点定义：确定被加工工件几何形体上各要素位置的基准。应应选选在在工工件件的的旋旋转转中心。中心。编程原点可选择在工件左、右端面，在工件纵向对称中心或其他位置，图图6-4以以数

6、数控控车车床床原原点点为为坐坐标标原原点点, ,建建立立起起来来的的直直角角坐坐标系标系OXZOXZ。2.工件坐标系工件坐标系用来确定工件几何形体上各要素的位置关系。工件坐标系：以工件原点为坐标原点,建立的X,Z轴直角坐标系。工件坐标系与机床坐标系的坐标方向一致，X轴对应径向，Z轴对应轴向。图图6-5 工件坐标系工件坐标系 X X轴正向和刀具的布置有关，轴正向和刀具的布置有关， 刀具位于靠近操作者一侧，刀具位于靠近操作者一侧，X X的正向如图（的正向如图（a a）所示；所示； 刀具远离操作者一侧，刀具远离操作者一侧，X X的正向如图（的正向如图（b b）所示。所示。数控车床加工坐标系数控车床加

7、工坐标系X轴对应径向，Z轴对应轴向，C轴的运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为C向，顺时针为C向：加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置，一般在工件的右端面或左端面上。数控车床坐标系 3.设定工件坐标系设定工件坐标系 数控程序的坐标数据是在工件坐标系中确立的。数控程序的坐标数据是在工件坐标系中确立的。通过通过G50(G50(或或G92G92）指令，可确定工件坐标系在机指令，可确定工件坐标系在机床坐标系中的位置。床坐标系中的位置。 原理：原理：数数控控机机床床在在回回零零操操作作后后，记记下下刀刀具具在在机机床床坐坐标标系中的位置。系中的位置。通通过过刀刀具具反反算算工工件件坐坐标标系

8、系的的原原点点在在机机床床坐坐标标系系中中的的位位置置，从而确定工件几何形体上各要素的位置在机床坐标系中的位置。图图6-6G50、G92指令的说明指令的说明1) 执行指令之前，须先进行对刀，通过调整机床，将刀尖放在加工程序所要求的起刀点位。 2)此指令并不会产生机械移动。只是显示器显示的坐标值发生变化，CRT显示的坐标值为G50指令设定的坐标值，刀具相对于机床的位置不改变。运行G50指令后面的程序段时，均显示的是工件坐标系中的位置。G92格式格式 G92 X_ Z_工件坐标系原点设定在工件左端面位置工件坐标系原点设定在工件左端面位置G92 X200 Z210G92 X200 Z210工件坐标系

9、原点设定在工件右端面位置工件坐标系原点设定在工件右端面位置G92 X200 Z100G92 X200 Z100工件坐标系原点设定在卡爪前端面位置工件坐标系原点设定在卡爪前端面位置G92 X200 Z190G92 X200 Z1906.1.4 预置工件坐标系统预置工件坐标系统有参考点设定功能机床，可用工件原点预置指令G54-G59代替G50/G92，建立工件坐标系。先先测测定定出出预预置置的的工工件件原原点点相相对对于于机机床床原原点点的的偏偏置值，置值，通通过过参参数数设设定定的的方方式式，把把该该偏偏置置值值预预置置在在机机床床参数数据库中。参数数据库中。该值无论断电与否都将一直被系统所记忆

10、，直到重新设置为止。设定零点偏置设定零点偏置 G54G59确定工件坐标系原点在机床坐标系的位置确定工件坐标系原点在机床坐标系的位置G54-G59与与G50、 G92区别：1)用G54-G59设立工件原点是通过数控系统菜单项输入进去。G54-G59建立的工件原点是相对于机床原点而言的。运行程序时若遇到运行程序时若遇到G54-G59G54-G59指令，指令，自自此此后后程程序序中中所所有有用用绝绝对对编编程程方方式式定定义义的的坐坐标标值值均均以以G54G54指令的零点作为原点的，指令的零点作为原点的，直到再遇到新的坐标系设定指令。直到再遇到新的坐标系设定指令。2) G50、G92，后面一定要跟坐

11、标地址字；用G54-G59时，则不需要后跟坐标地址字.图图6-74.刀位点刀位点定定义义：加加工工程程序序编编制制用用以以表表示示刀刀具具特特征征的的点点，也是对刀和加工的基准点。也是对刀和加工的基准点。各类车刀的刀位点如图所示。各类车刀的刀位点如图所示。对刀方法对刀方法试切对试切对试切对试切对刀刀刀刀机外对机外对机外对机外对刀仪对刀仪对刀仪对刀仪对刀刀刀刀ATCATC对对对对刀刀刀刀自动对自动对自动对自动对刀刀刀刀对刀方法对刀方法对刀方法对刀方法5.手动对刀手动对刀 数控车床的对刀分为：数控车床的对刀分为：基准车刀的对刀基准车刀的对刀各个刀具相对位置偏差测定。各个刀具相对位置偏差测定。手动对

12、到步骤：选定一把作为基准刀具，进行对刀操作分别测出其他各刀具与基准刀具刀位点的位置偏差值，不必对每把刀具都进行对刀操作。不必对每把刀具都进行对刀操作。 （1）基准车刀对刀）基准车刀对刀 定义：加工前测定加工起始点，刀具刀位点在工件坐标系中的相对坐标位置。加工工件前进行对刀操作，只有通过对刀才可确定工件在机床中的位置，保证工件的正确加工。试切对刀：在机床上使用相对试切对刀：在机床上使用相对位置检测手动对刀位置检测手动对刀. . 试切对刀步骤：试切对刀步骤：刀具安装后，先移动刀具手动切刀具安装后，先移动刀具手动切刀具安装后，先移动刀具手动切刀具安装后，先移动刀具手动切削工件右端面，再沿削工件右端面

13、，再沿削工件右端面，再沿削工件右端面，再沿X X X X向退刀，将右端面与加工原点距向退刀，将右端面与加工原点距向退刀，将右端面与加工原点距向退刀，将右端面与加工原点距离离离离N N N N输入数控系统，即完成这把刀具输入数控系统，即完成这把刀具输入数控系统，即完成这把刀具输入数控系统，即完成这把刀具Z Z Z Z向对刀过程。向对刀过程。向对刀过程。向对刀过程。 T 指令建立工件坐标系指令建立工件坐标系一些数控车床采用一些数控车床采用 T T 指令建立工件坐标系。指令建立工件坐标系。 把对刀过程记录的坐标值以MDI方式输入到某刀偏表地址码中，则在编程中直接用指令 TXX01 ，以自动按机床坐标

14、系的绝对偏置坐标关系建立起工件坐标系。 这种方式与 G54 预置的方式实质是一样的，只不过不用去记录和计算预置的 X、Z轴坐标，而是数控系统自动计算这两个值。 该指令规定了刀具起点在工件座标系中的座标值（m,n）以工件左端面为编程原以工件左端面为编程原点时，指令为：点时，指令为：G92 X200 Z263;G92 X200 Z263;以工件右端面为编程原以工件右端面为编程原点时，指令为：点时，指令为：G92 X200 Z123G92 X200 Z123 采用采用G92 Xm Zn对刀对刀试切对刀的过程过程试切对刀的过程过程1) 1) 手动返回参考点的操作。手动返回参考点的操作。2)2)试切外圆

15、。试切外圆。将工件安装好之后，用MDI方式操纵机床将工件外圆表面试切一刀，然后保持刀具在X轴方向上的位置不变，沿Z轴方向退刀。停止主轴转动，测量工件试切后的直径D，即当前位置上刀尖在工件坐标系中的X值。3)试切端面试切端面 再将工件右端面试切一刀，保持刀具再将工件右端面试切一刀，保持刀具Z Z坐标不变，沿横向坐标不变，沿横向退刀。退刀。 当取工件右端面当取工件右端面O O为工件原点时，对刀输入为为工件原点时，对刀输入为Z0Z0， 当取工件左端面当取工件左端面OO为工件原点时，测出试切端面至预定为工件原点时，测出试切端面至预定的工件原点的距离的工件原点的距离L L。根据D值和L值，即可确定刀具在

16、工件坐标系中的位置。图图6-9、图、图6-10 （3）计算坐标增量）计算坐标增量 （4）对刀 把刀具移动到机床坐标系中的坐标位置（把刀具移动到机床坐标系中的坐标位置（Xt+m-D , Xt+m-D , Zt+n-L),Zt+n-L),实现将刀位点置于程序所要求的起刀点实现将刀位点置于程序所要求的起刀点位置（位置（ m,nm,n ）上。）上。 根据工件试切后的长度L和直径D，起刀点位置（m,n），可计算出刀尖移到到位带你所需的X轴坐标增量m-D与Z轴坐标增量n-L。 (5)建立工件坐标系建立工件坐标系 例例 1 以卡爪前端面为对刀基准，以卡爪前端面为对刀基准，程序原点为图中程序原点为图中O O点

17、，指点，指令为令为G92 X200.0 Z263.0G92 X200.0 Z263.0，对刀并建立工件坐标对刀并建立工件坐标系。系。 执行程序段执行程序段G92 Xm ZnG92 Xm Zn，则屏幕上将会变为显示则屏幕上将会变为显示当前刀位点在工件坐标系中的位置（当前刀位点在工件坐标系中的位置（m,nm,n），），数控系统用新建立的工件坐标系取代前面建立的机数控系统用新建立的工件坐标系取代前面建立的机床坐标系。床坐标系。 (2)其他各刀具的对刀其他各刀具的对刀步骤：刀具转位到加工方位，测定其他刀位点相对于基准车刀刀位点在X/Z两方向上的位置偏差；将偏差值存入对应的刀具数据库。加工程序用指令标明

18、所用的刀具，机床会自动移动调整刀架，直到新刀具刃位点与前一把刀具刀位点重合。 (4)多刀加工时的对刀多刀加工时的对刀利用刀具长度补偿功能对刀利用刀具长度补偿功能对刀 目的：目的：使所换刀具刀位点位于对刀点，不建立工件坐标系。使所换刀具刀位点位于对刀点，不建立工件坐标系。补偿功能由程序中制定的补偿功能由程序中制定的T T代码来实现。代码来实现。T T代码由字母后面跟代码由字母后面跟4 4位数码组成位数码组成，前两位为刀具号，前两位为刀具号，后两位为刀具补偿号，即刀具补偿寄存器的地址后两位为刀具补偿号，即刀具补偿寄存器的地址号，号，寄存器中存放有刀具的寄存器中存放有刀具的X X轴偏置和轴偏置和Z

19、Z轴偏置量。轴偏置量。6.机外对刀仪对刀机外对刀仪对刀 本质：本质： 测量刀具假想刀尖点到刀具台基准之间测量刀具假想刀尖点到刀具台基准之间X X及及Z Z方向的距离方向的距离。 机外对刀仪可将刀具预先在机床外校对好，以便装上机床后将对机外对刀仪可将刀具预先在机床外校对好，以便装上机床后将对刀长度输入相应刀具补偿号即可以使用。刀长度输入相应刀具补偿号即可以使用。 机外对刀仪对刀机外对刀仪对刀机外对刀的本质是机外对刀的本质是测量出测量出刀具假想刀尖点到刀具台刀具假想刀尖点到刀具台基准之间基准之间X X及及Z Z方向的距离，方向的距离，这也称为刀具这也称为刀具X X和和Z Z向的长向的长度，即刀具的

20、长度补偿度，即刀具的长度补偿。把刀预先在机床外面校对把刀预先在机床外面校对好，使之装上机床就能使好，使之装上机床就能使用，可节省对刀时间。机用，可节省对刀时间。机外对刀须用机外对刀仪。外对刀须用机外对刀仪。如图所示。机外对刀时必如图所示。机外对刀时必须连刀夹一起校对，所以须连刀夹一起校对，所以刀具必须通过刀架安装在刀具必须通过刀架安装在刀架上。刀架上。7自动对刀自动对刀自自动动对对刀刀是是通通过过刀刀尖尖检检测测系系统统实实现现的的，刀刀尖尖以以设设定定的的速速度度向向接接触触式式传传感感器器接接近近，当当刀刀尖尖与与传传感感器器接接触触并并发发出出信信号号，数数控控系系统统立立即即记记下下该

21、该瞬瞬间间的的坐坐标标值值，并自动修正刀具补偿值。并自动修正刀具补偿值。自动对刀自动对刀 刀检传感器带有超硬触头，刀检传感器带有超硬触头，安装在以枢轴轴承为支点的杠杆安装在以枢轴轴承为支点的杠杆一端。一端。杠杆另一端与四个接触式传感元杠杆另一端与四个接触式传感元件的探针接触。件的探针接触。刀检时：刀检时：刀尖作用推动触头，刀尖作用推动触头，对应的某个传感探针就被杠对应的某个传感探针就被杠杆压迫，杆压迫，内部电路接通，发出电信号内部电路接通，发出电信号。当刀尖离开时，杠杆当刀尖离开时，杠杆 靠四个带弹簧的支靠四个带弹簧的支承复位。承复位。整个传感器的使用精整个传感器的使用精度主要取决于传感度主要

22、取决于传感元件的重复精度。元件的重复精度。好的传感元件重复好的传感元件重复 精度可达精度可达2 2微米。微米。 1 1、尺寸单位选择：、尺寸单位选择：格式：格式：G 20 英制输入制式英制输入制式 英寸输入英寸输入 G 21 公制输入制式公制输入制式 毫米毫米 输入输入 (默认默认)2 2、进给速度单位的设定、进给速度单位的设定 每分钟进给 G94 （G98） ：mm/min (默认) 每转进给 G95 （G99） ：r/mm以上均为模态指令,可互相注销.单位设定指令单位设定指令6.2 数控车削工艺数控车削工艺 与普通车削工艺在原则上基本相同，但整个过与普通车削工艺在原则上基本相同，但整个过程

23、是自动进行。程是自动进行。特点：特点：工序的内容更复杂；工序的内容更复杂；工步的安排更为详尽。工步的安排更为详尽。数控车削工艺制订的主要内容有数控车削工艺制订的主要内容有: :分析零件图纸，确定工件在数控车床上的装夹方式、各表面的加工顺序刀具的进给路线以及刀具夹具和切削用量的选择。 6.2.1 走刀路线的确定走刀路线的确定 刀具从对刀点开始运动起，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径.包括包括: :切削加工的路径及刀具切入、切削加工的路径及刀具切入、切出等非切削空行程。切出等非切削空行程。精加工进给路线的工作重点在于：精加工进给路线的工作重点在于：确定确定精精加工及空行程最短的进给路线。加工

24、及空行程最短的进给路线。 进刀和退刀方式进刀和退刀方式v进刀：采用快速走刀接近工件切削起点附近点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。 v退刀时退刀时，沿轮廓延长线沿轮廓延长线工进退出至工件附近，再快工进退出至工件附近，再快速退刀。一般先退速退刀。一般先退X X轴，后退轴，后退Z Z轴。轴。1.最短的空行程路线最短的空行程路线 (1)(1)设置循环起点设置循环起点采用矩形循环方式进行粗车的一般情况。图图6-13刀具安排与中途换刀点换刀刀具安排与中途换刀点换刀4. 连续切削进给路线连续

25、切削进给路线精加工零件轮廓应由最后一刀连续加工而成.不要在连续的轮廓中安排切入和切出或换刀及停顿.以免因弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等缺陷。 5.特殊的进给路线 数控车削中，数控车削中，Z Z轴方向的进给运动沿着负方向进给，轴方向的进给运动沿着负方向进给， 有时负方向进给路线并不合理，甚至可能车坏工件。有时负方向进给路线并不合理，甚至可能车坏工件。 图图a a进给方法，切削时进给方法，切削时尖形车刀的主偏角为尖形车刀的主偏角为1001000 0-105-1050 0 ，切削力在，切削力在X X向的较大分力向的较大分力F;F; 图图b b正正X X方向作用，刀尖方

26、向作用，刀尖动到圆弧的换象限处，动到圆弧的换象限处，由负由负Z Z、负负X X向负向负Z Z、正正X X变换时，变换时，吃刀抗力吃刀抗力F F，与传动横拖板的传动力与传动横拖板的传动力方向相同方向相同; ;图图6-16图图6-17 图图6-18 刀刀尖尖在在X X方方向向换换向向时时，横横向向拖拖板板进进给给过过程程的的位位移移量量变变化化小小，加加上上处处于于动动摩摩擦擦与与静静摩摩擦擦之之间间呈呈过过渡渡状状态态的的拖拖板板惯惯性性的的影影响响，仍仍会会导导致致横横向拖板产生严重的爬行现象，从而大大降低零件的表面质量向拖板产生严重的爬行现象，从而大大降低零件的表面质量。6.2.2 夹具和刀

27、具的选择夹具和刀具的选择1.夹具的选择 应有相应数控夹具配合应有相应数控夹具配合。 数控车床夹具数控车床夹具: : 通用三爪自定心卡盘、通用三爪自定心卡盘、 四爪卡盘四爪卡盘; ; 自动控制的液压、电动及气动夹具自动控制的液压、电动及气动夹具, ,大批量生产使用大批量生产使用数控车床夹具分类: 轴类工件的夹具轴类工件的夹具 盘类工件的夹具。盘类工件的夹具。（1 1）轴类工件夹具）轴类工件夹具 加工轴类工件加工轴类工件，坯件装夹在主轴顶尖和尾座顶尖间。，坯件装夹在主轴顶尖和尾座顶尖间。 工件由轴上的拨盘或拨齿顶尖带动旋转。工件由轴上的拨盘或拨齿顶尖带动旋转。 粗车时，粗车时，可传递足够大的转矩，

28、适应主轴高速旋转车削。可传递足够大的转矩，适应主轴高速旋转车削。(2)(2)用于盘类工件的夹具用于盘类工件的夹具 主要有：可调卡爪式卡盘快速可调卡盘。适用在无尾座盘式数控车床上。数控车通用夹具的装夹数控车通用夹具的装夹 两顶尖之间装两顶尖之间装两顶尖之间装两顶尖之间装夹夹夹夹卡盘和顶尖装卡盘和顶尖装卡盘和顶尖装卡盘和顶尖装夹夹夹夹双三爪定心卡双三爪定心卡双三爪定心卡双三爪定心卡盘装夹盘装夹盘装夹盘装夹常用装夹方式常用装夹方式常用装夹方式常用装夹方式支承套装夹示意图支承套装夹示意图2.刀具的选择刀具的选择刀具的选择影响：机床加工效率、加工质量。要考虑的因素：机床的加工能力工序内容工件材料。数控车

29、削对刀具的要求：精度高刚度好耐用度尺寸稳定安装调整方便。采用新型优质材料制造数控加工刀具，优选刀具。根据用途分：切断刀外圆车刀端面车刀内孔车刀螺纹车刀成形车刀等。粗车粗车粗车：粗车： 选选强强度度高高、耐耐用用度度好好的的刀刀具具，以以便便满满足足大大背背吃吃刀刀量量、大大进给量的要求。进给量的要求。精车：精车：选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。 尽可能采用机夹刀和机夹刀片。尽可能采用机夹刀和机夹刀片。夹紧刀片的方式要选择合理，夹紧刀片的方式要选择合理，刀片最好选择涂层硬质合金刀片。刀片最好选择涂层硬质合金刀片。 数控车床用得普遍的

30、是数控车床用得普遍的是: :硬质合金刀具和高速钢刀具两种。硬质合金刀具和高速钢刀具两种。3.车刀和刀片的种类车刀和刀片的种类车刀的种类多车刀的种类多, ,可分为可分为: :整体式车刀焊接式车刀机械夹具车刀。 整体式车刀整体式车刀: :刀体上做出切削刃、刀体上做出切削刃、焊接式车刀焊接式车刀: : 刀片钎焊到钢的刀体上；刀片钎焊到钢的刀体上；机械夹固车刀机械夹固车刀: : 刀片夹固在刀体上，刀片夹固在刀体上， 钎焊刀头夹固在刀体上钎焊刀头夹固在刀体上 硬硬质质合合金金具具一一般般制制成成焊焊接接结结构构或或机机械械夹夹固固结结构构；陶陶瓷瓷刀刀具都采用机械夹固结构。具都采用机械夹固结构。数控刀具

31、的材料数控刀具的材料数数数数控控控控刀刀刀刀具具具具的的的的材材材材料料料料高速钢高速钢高速钢高速钢 钨钴类钨钴类钨钴类钨钴类钨钛钴类钨钛钴类钨钛钴类钨钛钴类MoMo系高速钢系高速钢系高速钢系高速钢WW系高速钢系高速钢系高速钢系高速钢硬质合金硬质合金硬质合金硬质合金钨钛钽（铌）钴类钨钛钽（铌）钴类钨钛钽（铌）钴类钨钛钽（铌）钴类陶瓷陶瓷陶瓷陶瓷 纯氧化铝类（白色陶瓷）纯氧化铝类（白色陶瓷）纯氧化铝类（白色陶瓷）纯氧化铝类（白色陶瓷） TiCTiC添加类（黑色陶瓷）添加类（黑色陶瓷）添加类（黑色陶瓷）添加类（黑色陶瓷） 立方碳化硼立方碳化硼立方碳化硼立方碳化硼 聚晶金刚石聚晶金刚石聚晶金刚石聚晶

32、金刚石 刀片选择依据：刀片选择依据：加工工件表面形状加工工件表面形状切削方法切削方法材料种类材料种类硬度硬度加工表面粗糙度要求加工表面粗糙度要求加工余量等加工余量等确定：确定：刀片的几何结构刀片的几何结构进给量进给量切削速度切削速度刀片牌号刀片牌号。6.2.3 切削用量的选择切削用量的选择车削用量选择原则：车削用量选择原则：粗车：选择尽可能大的背吃刀量，减少走刀次数，再选择一个较大的进给量，利于断屑。最后确定一合适的切削速度。粗粗、精精车车削削用用量量确确定定，应应注注意意机机床床说说明明书书给给定定的允许切削用量范围。的允许切削用量范围。1.背吃刀量确定在在工工艺艺系系统统刚刚性性和和机机床

33、床负负率率允允许许的的条条件件下下，尽尽可能选取较大的背吃刀量，可能选取较大的背吃刀量，零零件件的的精精度度要要求求较较高高，应应考考虑虑适适当当留留出出精精车车余余量，常取量，常取0.1-0. 5 0.1-0. 5 mmmm。精车：精车：切削用量应着重保证加工质量，提高生产率。切削用量应着重保证加工质量，提高生产率。选用：选用：较小背吃刀量和进给量，较小背吃刀量和进给量，切削性能高的刀具材料，切削性能高的刀具材料，合理的几何参数，尽可能提高切削速度。合理的几何参数，尽可能提高切削速度。2.主轴转速确定主轴转速确定 （1)1)车外圆时的主轴转速车外圆时的主轴转速确定依据：被加工部位直径零件和刀

34、具的材料加工性质等条件所允许的切削速度。切削速度除计算和查表选取外，还可根据实践经验确定。交交流流变变频频调调速速数数控控车车床床低低速速输输出出力力矩矩小小，切切削削速度不能太低速度不能太低。 下图中所示的零件，为保持下图中所示的零件，为保持下图中所示的零件，为保持下图中所示的零件，为保持A A A A、B B B B、C C C C各点的线速度在各点的线速度在各点的线速度在各点的线速度在150 m/min150 m/min150 m/min150 m/min，则各点在加工时的主轴转速分别为：，则各点在加工时的主轴转速分别为：，则各点在加工时的主轴转速分别为：，则各点在加工时的主轴转速分别为

35、： C C C C：n=1000n=1000n=1000n=1000150150150150( ( ( (70)70)70)70) =682 r/min =682 r/min =682 r/min =682 r/min B B B B：n=1000n=1000n=1000n=1000150150150150( ( ( (60)60)60)60) =795r/min =795r/min =795r/min =795r/min A A A A：n=1000n=1000n=1000n=1000150150150150( ( ( (40)40)40)40) =1193 r/min =1193 r/mi

36、n =1193 r/min =1193 r/min(2)(2)车螺纹时的主轴转速车螺纹时的主轴转速车螺纹时主轴转速将受到螺纹的螺距大小、驱动电动机的升降频特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响。不同的数控系统，推荐不同的主轴转速选择范围。 3.进给速度的确定定定义义：在在单单位位时时间间内内，刀刀具具沿沿进进给给方方向向移移动动的的距离距离。有有些些数数控控车车削削规规定定可可以以选选用用进进给给量量表表示示进进给给速速度。度。 （1)1)确定进给速度的原则确定进给速度的原则 当当工工件件的的质质量量要要求求能能够够得得到到保保证证时时，为为提提高高生生产产率率，可可选选择择较较高高的的进进给给

37、速速度度；切切断断、车车削削深深孔孔或或精精车车削削时时，宜宜选选择择较较低低的的进进给给速速度度；刀刀具具空空行行程程，特特别别是是远远距距离离“ “回回零零” ”时时，可可以以设设定定尽尽量量高高的的进进给给速速度度；进进给给速速度度应应与与主主轴轴转转速速和背吃刀量相适应。和背吃刀量相适应。 (2)进给速度的计算进给速度的计算表表6-2 表6-1、6-2为用硬质合金车刀粗车外圆、端面的进给量参考值和按表面粗糙度选择半精车、精车的进给量参考值。 1、操作面板及其功能应用、操作面板及其功能应用 数控车床的操作面板由机床控制面板和数控系统操作面板两部分组成。 RESET RESET 复位键复位

38、键 INPUT INPUT 输入键输入键 地址数值键地址数值键 ALTER ALTER 替代键替代键 DELET DELET 删除键删除键 INSRT INSRT 插入键插入键CAN CAN 修改键修改键 EOB EOB 回车换行键回车换行键 CURSOR CURSOR 光标移动光标移动 PAGE PAGE 翻页按钮翻页按钮 POSPOS键键 位置显示页面位置显示页面 PRGRMPRGRM键数控程序显示与编辑页面键数控程序显示与编辑页面MENU OF SETMENU OF SET参数输入页面参数输入页面DGNOS PARAMDGNOS PARAM进行参数的设置，诊断数据的显示进行参数的设置，诊

39、断数据的显示OPR ALARM OPR ALARM 进行报警号软操面板的显示进行报警号软操面板的显示液晶显示器MDI棉板数控系统操作面板介绍数控系统操作面板介绍机床控制面板介绍机床控制面板介绍模式旋钮紧急停止按钮手动脉冲发生器进给速度倍率手动进给速度倍率 2、开机及原点复位、开机及原点复位 （1）开机 （2）机床原点复位（3）注意事项 回零时须先回X轴，再回Z轴，否则刀架可能与尾座发生碰撞。开机及原点复位（单击放映） 3、机床的手动控制 数控车床通过控制面板的手动操作，可完成进给运动、主轴旋转、刀具转位、冷却液开关、排屑器启停等动作。 4、 工件安装工件安装 （1）根据工件尺寸选择液压卡盘主轴

40、转速主轴转速（rpmrpm）卡盘压力卡盘压力（kg/cmkg/cm）50-200050-200016-2416-242000-25002000-250018-2418-242500-30002500-300020-2420-243000-40003000-400024- 24- （2）调整卡盘卡爪夹持直径、行程和夹紧力 （3）选择安装顶尖）选择安装顶尖（4）调整尾座位置、套筒行程和夹紧力 、 尾座压力一般为5kg/cm左右，不可太高。 （5）工件的安装）工件的安装项目单击观看影片 （1）数控车床常用刀具及选择 1）数控车床常用刀具常用刀具有外圆车刀、钻头、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具常用刀具有外

41、圆车刀、钻头、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具等，其中以外圆车刀、镗刀、钻头最为常用。等，其中以外圆车刀、镗刀、钻头最为常用。 5、刀具安装、刀具安装外圆车刀内孔车刀 螺纹车刀螺纹车刀切断（槽）车刀切断（槽）车刀 根据数控车床回转刀架的刀具安装尺寸、工件材料、加工类型、根据数控车床回转刀架的刀具安装尺寸、工件材料、加工类型、加工要求及加工条件从刀具样本中查表确定。确定步骤如下：加工要求及加工条件从刀具样本中查表确定。确定步骤如下： （a a）确定工件材料和加工类型（外圆、孔或螺纹）确定工件材料和加工类型（外圆、孔或螺纹）加工类型2）刀具选择）刀具选择（b）根据粗、精加工要求加工条件确定刀片的牌号和几

42、何槽形）根据粗、精加工要求加工条件确定刀片的牌号和几何槽形刀片的牌号和几何槽形（c）从相应的刀片资料中查找切削用量的推荐值 切削用量修正系数切削用量修正切削用量修正 （d）根据刀架尺寸、刀片类型和尺寸选择刀杆 （2）刀具安装）刀具安装 1）根据加工要求选择合适的刀片和相应的刀杆（ISO1832-1991） 3.公差6.刀片厚度刀片代号 刀杆代号 刀具刀座刀架 2）将刀杆安装到刀架上，保证）将刀杆安装到刀架上，保证刀杆方向正确刀杆方向正确 主轴旋向与刀杆方向的关系主轴旋向与刀杆方向的关系项目 前刀面左手刀（L）前刀面右手刀（R） 观看外圆刀安装过程观看内圆刀安装过程观看螺纹、切槽刀片安装过程项目

43、 刀具干涉图 3）通过刀具干涉图和加工行程图）通过刀具干涉图和加工行程图检查刀具安装尺寸检查刀具安装尺寸加工行程图 装刀检查过程装刀检查过程 6、 对刀与刀具补偿对刀与刀具补偿（1 1） 对刀对刀 对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀点可以设在零件上、夹具上或机床上，对刀时应使对刀点与刀位点点可以设在零件上、夹具上或机床上，对刀时应使对刀点与刀位点重合。重合。 数控车床常用的对刀方法有三种：试切对刀、机械对刀仪数控车床常用的对刀方法有三种：试切对刀、机械对刀仪对刀（接触式）、光学对刀仪对刀（非接触式）。对刀（接触式）、光学对刀仪对

44、刀（非接触式）。数控车床试切对刀（a a）试切对刀）试切对刀 （b b）机械对刀仪对刀）机械对刀仪对刀（c c）光学对刀仪对刀）光学对刀仪对刀（2）刀具补偿值的输入和修改 根据刀具的实际参数和位置，将刀尖圆弧半径补偿值根据刀具的实际参数和位置，将刀尖圆弧半径补偿值和刀具几何磨损补偿值输入到与程序对应的存储位置。和刀具几何磨损补偿值输入到与程序对应的存储位置。 7、 程序输入与调试程序输入与调试 （1 1）程序的输入）程序的输入 程序的输入有多种形式，可通过手动数据输入方式（MDI）或通信接口将加工程序输入机床。 （2）程序的调试 1 1）机床的程序预演功能）机床的程序预演功能 2 2）图形模拟加工）图形模拟加工 观看程序输入与调试过程 8、 程序运行程序运行 常见的程序运行方式： （1）全自动循环 （2）机床锁住循环 （3）机床空运转循环 （4）单段执行循环 （5）跳段执行循环 9、零件检测、零件检测 数控车削加工中常用到的量具有： （1）游标卡尺 （2）外径千分尺 （3）内径千分尺 （4）万能游标角度尺 （5）表面粗糙度工艺样板 （6）螺纹检测量具外径千分尺外径千分尺 内径千分尺万能游标角度尺 10、关机、关机 加工完零件后，关闭机床总开关，关闭总电源。加工完零件后，关闭机床总开关，关闭总电源。零件加工实例零件加工实例 观看车削零件加工实例过程