数控车床和数控铣床技术

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1、第9章数控车床、数控铣床和数控电火花加工教学提示：本章涉及数控加工基础知识以及其他现代制造技术的简介。教学要求：本章让学生了解数控加工的特点和应用，了解数控机床结构及运动控制方式，了解其他现代制造技术；掌握数控编程方法和数控机床(数控车床、数控铣床等)的操作，能够编制简单零件的程序，完成数控加工；掌握数控电火花加工的原理、特点和应用范围。9.1数控车床加工数控车床是指用计算机数字控制的车床，主要用于轴类和盘类回转体零件的加工，能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等的切削加工，并可进行切槽、钻、扩、铰孔和各种

2、回转曲面的加工。数控车床加工效率高，精度稳定性好，劳动强度低，特别适应于复杂形状的零件或中、小批量零件的加工。数控机床是按所编程序自动进行零件加工的，大大减少了操作者的人为误差，并且可以自动地进行检测及补偿，达到非常高的加工精度。9.1.1数控车床加工概述现以全功能型数控车床(如图9.1所示)为例，介绍数控车床的组成、结构特点等。1.数控车床加工的对象数控车床加工精度高，能作直线和圆弧插补，还有部分车床数控装置具有某些非圆曲线插补功能以及在加工过程中能自动变速等特点，因此其工艺范围较普通车床宽得多。它是目前国内使用极为广泛的一

3、种数控机床，约占数控机床总数的25%。同常规的车削加工相比，数控车削加工对象还包括：轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件；精度要求高的零件；特殊螺纹和蜗杆等螺旋类零件等。图9.1一种全功能型数控车床·202·金工实习2.数控车床的结构特点与普通车床相比较，数控机床结构仍由主轴箱、进给传动机构、刀架、床身等部件组成，但结构功能与普通车床比较，具有本质上的区别。数控车床分别由两台电动机驱动滚珠丝杠旋转，带动刀架作纵向及横向进给，不再使用挂轮、光杠等传动部件，传动链短、结构简单、传动精度高，刀架也可作自动回转。有较完善的刀具自

4、动交换和管理系统。零件在车床上一次安装后，能自动完成或接近完成零件各个表面的加工工序。数控车床的主轴箱结构比普通车床要简单得多，机床总体结构刚性好，传动部件大量采用轻拖动构件，如滚珠丝杠副、直线滚动导轨副等，并采用间隙消除机构，进给传动精度高，灵敏度及稳定性好。采用高性能的主轴部件，具有传递功率大、刚度高、抗振性好及热变形小等优点。另外，数控车床的机械结构还有辅助装置，主要包括刀具自动交换机构、润滑装置、切削液装置、排屑装置、过载与限位保护装置等部分。数控装置是数控车床的控制核心，其主体是具有数控系统运行功能的一台计算机(包括

5、CPU、存储器等)。3.数控车床的分类随着数控车床制造技术的不断发展，数控车床品种繁多，可采用不同的方法进行分类。按机床的功能分类，可分为经济型数控车床和全功能型数控车床；按主轴的配置形式分类，可分为卧式数控车床和立式数控车床，还有双主轴的数控车床；按数控系统控制的轴数分类，可分为当机床上只有一个回转刀架时实现两坐标轴控制的数控车床和具有两个回转刀架时实现四坐标轴控制的数控车床。目前，我国使用较多的是中小规格的两坐标连续控制的数控车床。9.1.2数控车床的编程基础1.数控车床的准备功能准备功能指令又称G代码指令，是使数控机床准

6、备好某种运动方式的指令。G代码由地址G及其后的两位数字组成，从G00～G99共100种。FANUC数控系统的G代码功能见表9-1。表9-1FANUC数控系统的G代码功能表(BEIJINGFANUCPowerMate0)G代码分组功能G代码分组功能G00快速定位G57选择零件坐标系4G01直线插补G5814选择零件坐标系501G02顺时针圆弧插补G59选择零件坐标系6G03逆时针圆弧插补G6500调用宏程序G04暂停G66调用模态宏程序12G1000用程序输入数据G67取消调用模态宏程序G11取消用程序输入数据G7000精加工复

7、合循环·202·第9章数控车床、数控铣床和数控电火花加工·203·(续)G代码分组功能G代码分组功能G20英制输入G71外圆粗加工复合循环06G21米制输入G72端面粗加工复合循环G28返回参考点G73固定形状粗加工复合循环G2900从参考点返回G74端面钻孔复合循环G31跳步功能G75外圆切槽复合循环G3201螺纹切削G76螺纹切削复合循环G40取消刀尖半径补偿G90外圆切削循环G4107刀尖半径左补偿G9201螺纹切削循环G42刀尖半径右补偿G94端面切削循环1.设定坐标系G5000G96主轴恒线速控制2.限制主轴最高转速

8、02G54选择零件坐标系1G97取消主轴恒线速控制G5514选择零件坐标系2G98每分钟进给05G56选择零件坐标系3G99每转进给1)直径与半径编程由于数控车床加工的零件通常为横截面为圆形的轴类零件，因此数控车床的编程可用直径和半径两种编程方式，用哪种方式可事先通过参数设定