数控设备操作与加工实训教案

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1、数控设备操作与加工(实训教案)余--机电工程系2011.03数控车床实习指导教案第一小节数控车削加工基础一、车床的工作原理将编制好的加工程序输入到数控系统中，由数控系统通过控制车床X、Z坐标轴的伺服电机或步进电机去控制车床进给部件的动作顺序、进给量和进给速度，再配以主轴的转速和转向，便能加工出各种不同形状的轴类和盘套类等回转体零件。即：数控车削的主运动是工件装卡在主轴上的旋转运动，配合刀具在平面内的运动加工出回转体零件。二、车床的加工特点加工精度高，零件尺寸的稳定性好；加工生产效率高，能够进行多个零件的重复操作；自动化程度高，劳动强度低；价格昂贵

2、，控制复杂，维修困难。三、车床的应用精度较高，批量生产的零件，各种形状复杂的轴类和盘套类零件。车削加工的主要内容1．数控车削加工包括端面、内外轮廓面、成形表面、螺纹、切断等工序的切削加工；2．数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件；3．车铣中心上可以实现车削和铣削的复合加工；4．数控车削工艺灵活多变，其丰富的循环功能指令、各类刀具的选择，是学习的重点内容；5．在数控车床和车削中心上加工的零件，一般采用手工编程，对具有复杂外轮廓的回转体零件可以采用自动编程。数控车削加工的主要对象1．加工精度要求高的零件2．表面粗糙度要求好的零件3．轮廓形状复杂

3、的零件4．导程有特殊要求的螺纹零件四、数控车削加工工艺的制定（一）对零件图样的工艺分析1．仔细阅读图样，明确加工内容；2．详细了解零件图样所标注的几何尺寸、尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等技术要求；了解零件的材料、毛坯类型、生产批量等等，这些都是合理安排数控车削加工工艺中各基本参数的主要依据；3．分析工件图样上尺寸标注方法是否适应数控加工的特点；4．分析工件图样上几何元素的给定条件是否充分，要保证编程时的数值计算能顺利进行。（二）工序的划分1．普通零件按工序集中的原则划分工序；2．薄壁类零件按粗、精加工分序原则划分工序。（三）加工顺序的确定1．先

4、粗加工后精加工；2．由近及远；3．内外表面加工交叉进行；4．最后加工槽、螺纹等表面。（四）进给路线的确定1．最短的空行程路线；2．最短的切削进给路线；3．零件轮廓的精加工进给应连续进行；4．切削螺纹的引入与超越；5．切槽之后的退刀路线要合理。五、夹具、刀具的选择、装夹方式的确定（一）数控车床上装夹工件的常用方法。1．用三爪卡盘装夹工件；2．用三爪卡盘和顶尖装夹工件；3．用四爪单动卡盘装夹工件；4．其它的装夹方法。（二）刀具的选择1．数控车床常用刀具；2．刀片的编号；3．刀片的夹紧方式；4．刀片的形状；5．刀片的其它参数；6．刀片材料的选用。六、切

5、削用量的确定主要内容：数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、切削速度vc和进给量f。选择切削用量时，应该在切削系统强度、刚性允许的条件下充分利用机床功率，最大地发挥刀具的切削性能。所选取的数值要在机床给定的切削参数允许范围内，同时要使主轴转速、背吃刀量和进给量三者都能相互适应，形成最佳的切削效果。具体的原则是：粗车时，在考虑加工经济性的前提下以提高生产率为主；半精车和精车时，在保证工件加工精度和表面粗糙度的前提下兼顾提高加工效率。（一）背吃刀量的确定。根据机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统刚度来确定背吃刀量ap。在工艺系统刚度允许的情况下，

6、应以最少的进给次数切除加工余量，以提高加工效率。当零件的加工精度要求较高时，需要保留0.2～0.5mm的单边精车余量。（二）主轴转速的确定依据机床的性能、被加工零件的材料和刀具允许的切削速度，查阅相关的数控加工切削用量资料，选取切削速度。在确定了切削速度vc(m∕min)之后,根据工件直径D用下面的公式便可计算出主轴转速n(r∕mim)。式中，D是工件直径，单位为mm。（三）进给量(进给速度)的确定在确定进给量时，要考虑被加工零件的加工精度和表面粗糙度要求、刀具及工件的材料等因素，在保证加工表面质量要求的前提下，可选择较大的进给量，以提高加工效率

7、。七、小结1、数控车削加工原理、主要加工对象。2、数控车削加工工艺的制定方法、主要技术规程文件。3、三爪卡盘装夹方法、其它的装夹方法、数控车床常用刀具的使用。4、切削用量的作用。第二小节指令代码一、基本G代码介绍（一）快速定位指令(G00)G00：快速线性移动:用于快速定位刀具，无运动轨迹要求，不对工件进行加工，直到被其它G代码所代替，且进给率F无效。指令格式：G00X(U)_Z(W)_；其中X、Z为目标点坐标，U、W为增量坐标编程方式。（二）直线插补指令(G01)该指令命令刀具在两坐标点间以插补联动方式按指令的F进给速度作任意斜率的直线运动。刀

8、具以直线从起始点移动到目标位置，以地址F下的进给速度运行。G1一直有效，直到被其它的指令所取代。1．指令格式：G01X(U)_Z(W)_