数控刀具及其选用

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1、第2章数控车床的操作与编程2.1数控车床及其组成2.2数据车床的位置调整与坐标系的设定2.3基本编程指令与程序调试2.4车削循环程序编写与调试2.5螺纹车削程序的编写与调试2.6刀具补偿与换刀程序的处理2.7综合车削技术思考与练习题2.1数控车床及其组成2.1.1数控车床的类型及基本组成1．数控车床的类型1)水平床身(即卧式车床)它有单轴卧式和双轴卧式之分。由于刀架拖板运动很少需要手摇操作，所以刀架一般安放于轴心线后部，其主要运动范围亦在轴心线后半部，可使操作者易接近工件。采用短床身占地小，宜于加工盘类零件。双轴型便于加工零件正反面。2)倾斜式床身它在

2、水平导轨床身上布置三角形截面的床鞍。其布局兼有水平床身造价低、横滑板导轨倾斜便于排屑和易接近操作的优点。它有小规格、中规格和大规格三种。3)立式数控车床它分单柱立式和双柱立式数控车床。采用主轴立置方式，适用于加工中等尺寸盘类和壳体类零件。便于装卸工件。4)高精度数控车床它分中、小规格两种。适于精密仪器、航天及电子行业的精密零件。5)四坐标数控车床四坐标数控车床设有两个X、Z坐标或多坐标复式刀架。可提高加工效率，扩大工艺能力。6)车削加工中心车削中心可在一台车床上完成多道工序的加工，从而缩短了加工周期，提高了机床的生产效率和加工精度。若配上机械手，刀库料

3、台和自动测量监控装置构成车加工单元，用于中小批量的柔性加工。7)各种专用数控车床专用数控车床有数控卡盘车床、数控管子车床等。2．数控车床的基本组成数控车床的整体结构组成基本与普通车床相同，同样具有床身、主轴、刀架及其拖板和尾座等基本部件，但数控柜、操作面板和显示监控器却是数控机床特有的部件。即使对于机械部件，数控车床和普通车床也具有很大的区别。如数控车的主轴箱内部省掉了机械式的齿轮变速部件，因而结构就非常简单了；车螺纹也不再需要另配丝杆和挂轮了；刻度盘式的手摇移动调节机构也已被脉冲触发计数装置所取代。下面以CK7815数控车床和CK9330型数控车床为

4、例，简单介绍一下数控车床的结构组成。CK7815型数控车床是长城机床厂的产品，可选配FANUC－6T或FANUC－5T系统，为两坐标联动半闭环控制的CNC车床。该车床能车削直线(圆柱面)、斜线(锥面)、圆弧(成形面)、公制和英制螺纹(圆柱螺纹、锥螺纹及多头螺纹)，能对盘形零件进行钻、扩、铰和镗孔加工。CK7815数控车床如图2-1所示。其床身导轨为60°倾斜布置，排屑方便。导轨截面为矩形，刚性很好。主轴由直流(配5T系统时)或交流(配6T系统时)调速电机驱动，主轴尾端带有液压夹紧油缸，可用于快速自动装夹工件。床鞍溜板上装有横向进给驱动装置和转塔刀架，刀

5、盘可选配8位、12位小刀盘和12位大刀盘。纵横向进给系统采用直流伺服电机带动滚珠丝杠，使刀架移动。尾座套筒采用液压驱动。可采用光电读带机和手工键盘程序输入方式，带有CRT显示器、数控操作面板和机械操作面板。另外还有液动式防护门罩和排屑装置。若再配置上下料的工业机器人，就可以形成一个柔性制造单元(FMC)。图2-1CK7815数控车床CK9330型数控车床配有由华中数控研制开发的HCNC－1T数控系统，直接由PC电脑通过数控软件进行加工控制的新型CNC系统。该机床是一开环控制的台式车床，其机械部分由床身、床头箱、工作台、大小拖板、普通刀架、尾座、主轴电机

6、和XZ轴步进电机(4NM,1NM各一个)等组成，控制部分由机床强电控制柜、机械操作面板、PC电脑和它的数控软件等组成。CK9330数控车床的组成如图2-2所示。图2-2CK9300数控车床的组成CK9330型数控车床能够控制的主要有X、Z轴的运动(包括移动量及移动速度的控制，能进行直线和圆弧的插补加工控制)，一些电器开关的通断(包括主轴正反转及停转、进给随意暂停和重启、急停和超程保护控制)等。由于主轴采用的是一般交流电机，故主轴转速不可任意调节。该机床可用于车削内外圆表面、锥面、平面、复杂的回转表面和公制、英制螺纹等。2.1.2数控车床的传动及速度控制

7、图2-3是CK7815型数控车床的传动系统图。主轴由AC－6型5.5kW交流调速电动机或DC－8型1.1kW直流调速电动机驱动，靠电器系统实现无级变速。由于电机调速范围的限制，故采用两级宝塔皮带轮实施高、低两挡速度的手工切换，在其中某挡的范围内可由程序代码S任意指定主轴转速。结合数控装置还可进行恒线速度切削。但最高转速受卡盘和卡盘油缸极限转速的制约，一般不超过4500r/min。图2-3CK7815数控车床传动系统纵向Z轴进给由直流伺服电机直接带动滚珠丝杠实现；横向X轴进给由直流伺服电机驱动；通过同步齿形带带动横向滚珠丝杠实现，这样可减小横轴方向的尺寸

8、。刀盘转位由电机经过齿轮及蜗杆副实现，可手动或自动换刀。排屑机构由电机、减速器和链轮传动实现。