数控车床实训中的工艺与编程

时间：2022-10-05 18:27:46 数控毕业论文我要投稿

相关推荐

数控车床实训中的工艺与编程

　　数控车床实训中的工艺与编程

　　摘要：数控技术的核心是数控机床的编程与操作。

　　本文就这一问题在实训中加以探讨，并着重讨论了数控编程在实训中应考虑的因素。

　　关键词：数控技术数控加工工艺与编程实训

　　1.引言

　　数控机床具有较高的柔性、自动化程度高、加工的零件精度高、能够加工复杂的零件、生产率高、能实现生产管理现代化等特点，应用已日趋普及，机械制造行业正在越来越多采用数控技术来改善生产加工方式，数控技术已成为当今世界机械制造中的主流技术之一。

　　所以掌握数控技术已成为机械制造业发展的必然趋势，而数控技术的核心就是数控机床的编程和操作。

　　为此数控机床操作人员必须熟练掌握数控技术的工艺和编程，并通过实训加以完善。

　　我现用一实训实例就工艺与编程，以及有关问题进行分析探讨。

　　2.实训条件

　　2.1实训设备：CJK6240数控车床

　　2.2程序系统：FANUC0-TD数控车床模拟系统

　　2.3实训实例：螺杆

　　2.4实训坯料：Φ34*105mm圆木

　　2.5零件图：见下图

　　3.工艺方案拟订过程

　　3.1首先要熟读图样。

　　分析零件图可知螺杆的轮廓是由圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、外沟槽、外螺纹等组成。

　　确定工件坐标原点并计算出每个折点的坐标，以及曲线连接点的坐标如下：A(10，0);B(14，-2);D(14，-40);E(20，-55);F(20，-65);G(30，-70);H(30-80)。

　　螺纹的有关数据为：加工前轴径的大小：D=14-0.2=13.8，当螺距p=1.5时，查得牙深h=0.974，分4次进给，每次进给的吃刀量分别为0.8、0.6、0.4、0.16。

　　3.2选择刀具。

　　主要是考虑刀具结构尺寸能否与工件已加工的部位发生干涉，在切削中切削点一旦偏离刀尖，就有可能发生过切。

　　对尺寸较小的曲线轮廓可考虑使用成型刀具。

　　螺杆是由圆柱面、圆锥面、端面、外沟槽、外螺纹连接的轮廓，用外圆车刀车削应考虑车刀主偏角和副偏角的选择，主偏角的大小决定工件的形状，而副偏角的选择要考虑是否与已加工的表面轮廓发生干涉。

　　故选用93°外圆右偏刀，刀尖半径0.4mm和60°外螺纹车刀，刀尖半径0.2mm，以及B=3mm切断刀刀尖半径0.3mm(刀位点为左刀尖)三种刀具。

　　3.3按选择的刀具划分工序。

　　以外圆右偏刀为主加工刀具，应尽可能加工出可以加工的所有部位，然后换切断刀切外沟槽，并考虑切断刀的宽度，要注意螺纹切削时必须采用专用的螺纹刀，并且不像车外圆一样可以随意设定、调整转速和进给速度，最后用切断刀切断。

　　这样可以减少换刀次数，压缩空行程时间。

　　3.4还应考虑按粗、精加工划分工序。

　　采用整个轮廓循环程序，编程既简单，又有利于发挥数控加工的高效率。

　　故对外圆锥面、圆弧面采用循环程序粗车。

　　粗加工切除大部分余量后，再将其表面精车一遍，以保证加工精度和表面粗糙度的要求。

　　3.5合理选择切削用量。

　　一般是在保证加工质量和刀具寿命的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。

　　粗加工时，多选用低的切削速度，较大的背吃刀量和进给量;精加工时，选用高的切削速度，较小的进给量。

　　3.6确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。

　　由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。

　　由于工件较小，为了加工路径清晰，加工起点和换刀点可以设为同一点，放在Z向距工件前端面200mm，X向距轴心线100mm的位置。

　　4.编程和实训中应考虑的因素

　　4.1根据工艺考虑编程。

　　编程就是给出工步中的每次走刀命令，首先确定工件的坐标原点(以工件右端面与轴线的交点为程序原点)建立工件坐标系，并计算出每个折点的坐标，以及曲线连接点的坐标，见2.1条。

　　正确给出每一步的起刀点，即加工某个部位时刀具的初始位置，见实例编程中的N040、N230、N290、N370等程序。

　　起刀点正确与否直接影响编程和被加工表面轮廓的形成。

　　4.2按粗、精加工和所选刀具划分工序编程，粗加工程序NO70―N160，去除大部分加工余量;精加工用同样的程序再精车一遍以提高表面质量，由T0101刀(外圆右偏刀)完成;切外沟槽程序N230―N270，切断程序N360―N390，由T0404刀(切断刀，刀宽3mm)完成。

　　车螺纹程序N280―N330，由T0202刀(60°螺纹刀)完成。

　　4.3在编程中不能直接使用G00程序使刀具直达工作表面，而采用G01程序，这样可有效避免刀具与工件接触可能产生的碰撞，避免造成刀具划伤工件表面或刀具磨损。

　　4.4准确对刀。

　　数控编程是以刀尖点为参考沿零件轮廓的运动轨迹。

　　实训加工前首先通过正确对刀，使刀尖坐标与工件原点坐标重合。

　　只有这样，才能保证刀具按编程运行后获得正确的零件轮廓。

　　4.5输入编程模拟仿真。

　　仿真看到的是模拟刀尖按编程刻画出的轮廓轨迹，而在切削过程中切削刃对工件是否造成干涉，在仿真中很难反映出来。

　　仿真轨迹正确，最后加工出的工件轮廓不一定就完整，也就是说仿真可检验编程是否正确，而不能把加工过程中的过切干涉现象反映出来。

　　5.实例编程

　　螺杆在CJK6240数控机床上进行加工的编程如下：

　　N010G50X200Z200 建立工件坐标系

　　N020M03S600T0101 主轴正转，选择1号外

　　圆刀

　　N030G99 进给速度设为mm/r

　　N040G00X38Z2快速定位至Φ38直径，

　　距端面正向2mm

　　N050G71U2R0.5调用粗车循环，每次

　　切深2mm，留精加工

　　N060G71P70Q160U0.4W0.2F0.3 余量单边0.2mm

　　N070G01X-1F0.1进给加工至(X-1，Z2)的位置

　　N080Z0 进给加工至(X-1，Z0)的位置

　　N090X10 加工端面

　　N100X13.8Z-2 加工倒角C2

　　N110Z-40加工M14直径外圆至Φ13.8

　　N120X20Z-55 加工锥面

　　N130Z-65 加工Φ20外圆

　　N140G02X30Z-70R5 加工R5圆弧面

　　N150G01Z-83 加工Φ30外圆

　　N160X38 平端面

　　N170M01 选择停止，以便检测工件

　　N180M03S900 换转速，主轴正转

　　N190G70P70Q160调用精加工循环

　　N200G00X200Z200T0100M05返回换刀点，取消刀补，停主轴

　　N210M01 选择停止，以便检测工件

　　N220M03S300T0303换切槽刀，降低转速

　　N230G00X20Z-40快速定位，准备切槽

　　N240G75R0.5 调用切槽循环指令加工槽5*2，每次

　　N250G75X10Z-38P1500Q2000F0.1X

　　向移动量1.5mm，Z向移动量2.0mm

　　N260G00X200Z200T0300M05返回换刀点，取消刀补，停主轴

　　N270M01 选择停止，以便检测工件

　　N280M03S300T0202 换转速，正转，换螺纹车刀

　　N290G00X20Z5 快速定位至循环起点(X20，Z5)

　　N300G92X13.2Z-37.5F1.5

　　N310X12.6

　　N320X12.2 加工螺纹

　　N330X12.05

　　N340G00X200Z200T0200M05返回刀具起始点，取消刀补，停主轴

　　N350M01 选择停止，以便检测工件

　　N360M03S300T0303 换切断刀，主轴正转

　　N370G00X38Z-83 快速定位至(X38，Z-83)

　　N380G01X0F0.1切断

　　N390G00X38径向退刀

　　N400G00X200Z200T0300M05返回刀具起始点，取消刀补，停主轴

　　N410T01001号基准刀返回，取消刀补

　　N420M30 程序结束

　　6.结语

　　综上所述，数控实训过程可归纳为以下几步：零件图分析→拟定工艺方案→编程并输入→对刀→仿真→加工零件。

　　在实训中不要一味追求复杂轮廓的工件，而应选定几个有代表性表面的工件来练习，在此基础上不断变换练习，加深印象，增强实操能力。

　　从而达到举一反三的目的，获得事半功倍的效果。

　　参考文献：

　　[1]谢晓红.数控车削编程与加工技术[M].北京：电子工业出版社，2005.

　　[2]唐萍.数控车削工艺与编程操作[M].北京：机械工业出版社，2009.

　　[3]杨志红.手动数控编程中应注意的问题探讨[M].机床与液压.2007，10，(10)：204-206.

　　[4]杨小华.数控车削手工编程方法与技巧探讨[M].煤矿机械.2010，31，(03)：123-125.

【数控车床实训中的工艺与编程】相关文章：

数控车床实训报告范文（通用5篇）01-06