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任务认识数控机床教案

三、教学容1数控机床。

就是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、松夹工件、进刀与退刀、开车与布置学停车、自动关停冷却液等)和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示,通过控制介质(如穿 生作业孔纸带或磁盘等)将数字信息送入数控装置,数控装置对输入的信息进行处理与运算,发出各种控 练习约制信号,控制机床的伺服系统或其他驱动元件,使机床自动加工出所需要的工件。

15分钟 2数字控制(Numerical Control ),简称NC ,它是采用数字化信息实现加工自动化的控制技术, 用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床,称作数控机床。

3计算机数控(Computer Numerical Control ),简称CNC 。

现代数控系统是采用微处理器或专用微机的数控系统,由事先存放在存储器里的系统程序(软件)来实现控制逻辑,实现部分或全部 数控功能,并通过接口与外围设备进行联接,称为CNC 系统,这样的机床一般称为 CNC 机床。

总之,数控机床是数字控制技术与机床相结合的产物,从狭义的方面看,数控一词就是“数控机 床”的代名词,从广义的围来看,数控技术本身在其他行业中有更广泛的应用,称为广义数字控制。

数控机床就是将加工过程的各种机床动作,由数字化的代吗表示, 通过某种载体将信息输入数控系统,控制计算机对输入的数据进行处理,来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床加工出所 需要的工件,其过程见下图。

数控机床的组成1. 1输入、输出装置 1. 2数控装置 1. 3伺服系统 1. 4检测反馈系统 1. 5机床本体教学安 排与过 程设计(含课时分配) 约10分 钟 约10分 钟 教学过程: 一、 课程介绍介绍本专业特点及从业方向和岗位群。

二、 引入新课题为了提高加工效率,降低加工当中人为因素所造成的制约生产质量的原因。

最早由美国在50年代提出的生产新型设备(数字设备)到现在形成规模化、成熟化的数控设备一一数控机约45分 钟 约10分 钟床。

1数控车床2数控铳床3加工中心4数控钻床5数控磨床6数控电火花成形机床7数控线切割机床数控机床的坐标系和运动方向的规定A:为什么要建立机床坐标系?机床坐标系的规定在数控设备上,机床执行机构的动作是由数控装置来控制的,为了确定机床上的运动方向和移动的距离,这就需要建立一个坐标系,这个坐标系就称为机床坐标系。

建立机床坐标系的一般原则(1) 刀具相对于静止工件而运动的原则这一原则使编程人员能在不知道是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下,就可依据零件图样,确定设备的加工过程。

(2) 坐标系是一个右手笛卡儿直角坐标系,规定了X、Y、Z三个直角坐标轴的方向,这个坐标系的各个坐标轴与设备的主要导轨相平行。

(3) 运动的向数控设备的某一部件运动向,是增大工件和刀具之间距离的方向。

B:各坐标轴运动方向的确定首先确定Z坐标轴Z坐标轴是由传递切削力的主轴所决定,与主轴轴线相平行的坐标轴即为Z坐标轴。

其次确定X坐标轴X坐标轴是水平的,它平行于工件的装夹面,且平行于主要的切削方向。

最后依据迪卡尔坐标系确定Y轴。

附加轴:围绕X轴旋转的轴称为A轴;围绕Y轴旋转的轴称为B轴;围绕Z轴旋转的轴称为C轴;机床原点、机床参考点机床原点(称为机床零点)是机床上设置的一个固定的点,即机床坐标系的原点。

它在机床装配、调试时就已调整好,一般情况下不允许用户进行更改。

机床原点是数控机床进行加工运动的基准点,该点一般设在刀具远离工件的极限点处,即坐标向的极限点处,并由机械挡块确定其具体的位置,也就是说该点确定了机床运动的极限3、数控编程的分类方法数控编程的方法有手工编程和自动编程两种。

程序结构程序的组成如下图所示:教学安 排与过 程设计 (含课时 分配) 约10分 教学过程: 一、 复习旧课 讲评实训课题。

二、 引入新课题钟 约10分 钟在生产过程中,如何让机床能懂得操作者的目的且能正确按操作者的想法加工出符合图 纸要求的零件一一程序编制。

约45分 钟 约10分 钟 布置学 生作业 练习约15分钟 三、教学容数控程序编制的基本知识1、数控编程的概念在普通机床上加工零件,一般要由工艺员按照零件图样制定零件的加工工艺规程。

然后由 操作者按工艺规程进行零件加工。

也就是说零件的加工过程是由人来完成的。

而在数控设备上 加工零件时,则首先要进行程序编制,将加工零件的加工顺序,工件与刀具相对运动轨迹的尺 寸数据,工艺参数(主运动和进给运动速度、背吃刀量等)以及辅助操作(换刀、主轴正反转、削液开关、工件夹紧与松开等)等加工信息,用规定的数字、符号组成的代码,按照一定的格式 编写成加工程序单,并将程序单的信息记录在控制介质上,然后输入到数控装置。

数控装置再 将输入的信息进行运算处理后转换成驱动伺服机构的指令信号 (脉冲信号),最后由伺服机构制机床的各种动作,自动地加工出零件来。

我们将从零件图的分析到制成控制介质的全部过程 称为数控程序的编制,简称数控编程。

2、数控编程的容与步骤 2. 1 .数控编程的容一般说来,数控编程的主要容有:分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写 零件的加工程序单、制作控制介质、校对检查程序和首件试切。

2. 2 •数控编程的步骤数控编程的步骤一般如图所示。

程序号每个存储在零件存储器中的程序都需要指定一个程序号来加以区别,这种用于区别零 件加工程序的代号称为程序号。

程序号是加工程序的识别标记,因此同一机床中的程序号 不能重复。

程序号写在程序的最前面,必须单独占用一行。

FANUC 系统程序号的书写格式为 0 ****,其中 0为地址,其后为四位数字,数 值从00000到09999,在书写时其数字前的零可以省略不写。

如00020可写成020。

另外,需要注意的是,00000到08000以后的程序号,有时在数控系统中有特殊的用途,因 此在普通数控加工程序中应尽量避免使用。

程序容程序容是整个程序的核心, 它由许多程序段组成, 每个程序段由一个或多个指令构成, 它表示数控机床的全部动作。

程序结束程序结束通过M 代码来实现,它必须写在程序的后面。

可以用作程序结束标记的 M 代码有M02和M30,它们代表零件加工主程序的结束。

为了保证最后程序段的正常执行,通过要求M02 ( M30 )也必须单独占一行。

程序段的基本格式程序段是程序的基本组成部分,每个程序段由若干个数据字构成,而数据字又由表示 地址的英文字母、特殊文字和数字构成。

如G01、X100等。

通常情况下,程序段格式有字一地址程序段格式、使用分隔符的程序段格式、固定程 序段格式三种。

字一地址程序格式如下:N ----- G ------ X ------ Y ------ Z ----- F ------ 5 ----- T ------ M ----- ; ‘壽 黑各I ------------- 干 ------ 1 晨盂I 兑且轟屮段号 功能 尺寸字功詭 功能 功能功能 标记*I 1绝 对坐标系与增量(相对)坐标系刀具(或机床)运动轨迹的坐标值是以相对于固定的原点0给出的,即称为绝对坐标。

该坐标系称为绝对坐 系。

如下左图所示, A 、B 两点的坐标均以固定的坐标原点 计算的,其值为:A (X=12.0 , Z=10.0 )、B( X=37.0,Z=30.坐标 标相对坐标系J刀具(或机床)运动轨迹的坐标值是相对于前一位置 (或起点)来计算的,即称为增量(或相对)坐标,该坐标系称为增量坐标系。

如图 2-7所示,A 、B 两点的坐标分别以原点0和0( A 点坐标)为计算的。

其值为:11/A ( U=12.0,W=10.0 )、B ( U=25.0,W=20.0 )。

L O1在FNAUC 车床系统中绝对编程用 X 、Z 表&O1I示;增量编程用U 、W 来表示。

这种好处在于编程时可以进行坐标的混编。

°G 功能、M 功能介绍1、快速点定位指令 G00 GOO X ( U ) -―- Z (W )——;说明:X 、Z 为目标点的绝对坐标。

U 、W 为目标点相对于上一点的位移量当用绝对值编程时,刀具分别以各轴的快速进给速度运动到工件坐标系(编程坐标系)X 、Z 点。

当用增量值编程时, 刀具以各轴的快速进给速度运动到距离现有位置为X 、Z 的点。

刀具整个运动轨迹一般不是直线,而是两条线段的组合。

注:使用G00指令时要注意刀具是否和工件及夹具发生干涉,忽略这一点,就容易发生碰撞,而在快速状态下的碰撞就更加危险。

例题略2、直线插补指令G01直线插补指令是直线运动指令。

它命令刀具在两坐标或三坐标间以插补联动方式按指定的F 进给速度作任意斜率的直线运动。

G01指令是模态(续效)指令。

书写格式是:1、G01 X ( U )--―- Z ( W )--一 F ---一 ;说明:X 、Z :为目标点的绝对坐标。

U 、W :为目标点相对于上一点的位移量。

F :为加工时的进给速度。

例题略G01附加功能(1 )直线倒圆格式:G01 X---R---F----G01 Z---R---F —说明:X 轴向Z 轴过渡倒圆(凸弧) R 值为负,Z 轴向X 轴过渡倒圆(弧)R 值为正。

编程示例。

如图所示:(2 )直线倒角格式:G01G01说明:倒直角 圆角相同。

00003N10T0101; N20 M03S800; N40 G00X0Z1.0; N50G01X0.Z0.F100; N60 G01X10.0Z0.; N70 G03X20.0Z-5.0R5.0;XY 平面圆弧YZ 平面圆弧编程示例:N80 G01X20.0Z-20.0; N90 G02X30.0Z-25.0R5.0; N100 G00X100.0Z100.0; N120 M05; N130 M30;加工工艺的简单介绍 对刀点和换刀点的确定在前面我们介绍了数控车床的编程原点。

编原点选定后,就应把各点的尺寸换算成以编程原点为基准的坐标值。

为了在加工过程 中有效的控制尺寸公差,按尺寸公差的中值来计算坐标值。

在编程时,应正确地选择“对刀点”和“换刀点”的位置。

“对刀点”就是在数控机床上加 工零件时,刀具相对于工件运动的起点, 由于程序段从该点开始执行, 所以对刀点又 称为“程序起点”。

对刀点的选择原则:1便于用数字处理和简化程序编制; 2在机床上找正容易,加工中便于检查; 3引起的加工误差小。

编程示例:所示图样编写程序 艺过程:设备选择:卧式数控车床 材料准备:C 30*60MM 尼龙棒 刀具准备:55度或35度的硬质合 夹偏刀。

确定加工路线:5、 切削用量的选择:吃刀深度:本例中不考虑;切削速度:100mm/分;主轴速度: 800转/分。

6、 计算各点坐标: A 点坐标(60, 50); B 点坐标(0, 5); O 点坐标(0, 0);C 点坐标(10, -5 );D 点坐标(10 , -15 );E 点坐标(20 , -20 ) ;F 点坐标(20, -25 );G 点坐标(30, -25 ); 7、 程序的编制O0004N10 T0101; //调用1号外圆刀N20 M03S800 ; //主轴正转N30 G00X60.0Z50.0; //刀具快速定位到 A 点N40 G00X0.Z5.0;//由A 点快速定位于 B 点N50 G01X0.Z0.F100.;//由B 点插补到0点N60 G03X10.0Z-5.0R5.0; //由O 点圆弧插补到C 点如右图工1、 2、 3、金机4、在生产过程中,为提高程序的可读性、优化程序往往会使用一些特定的指令用以 简化程序,以减少手工编写程序的工作量。

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