1、刀片的选材:
常见刀片材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方
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氮化硼和金刚石等,其中应用最多的是硬质合金和涂层硬质合金
刀片。
选择刀片材质主要依据被加工工件的材料、被加工表面的
精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程有无冲击和
振动等。
2、刀片尺寸的选择:
刀片尺寸的大小取决于必要的有效切削刃长度L。
有效切削刃长度与背吃刀量a P和车刀的主偏角k r有关,使用时可查阅有关刀具手册选取。
3、刀片选取示例:
4、车螺纹时的主轴转速
a. 螺纹加工程序段中指令的螺距值
b. 刀具在其位移过程的始/终,都将受到伺服驱动系统升/降频率和数控装置插补运算速度的约束.
c.车削螺纹必须通过主轴的同步运行功能而实现,即车削螺纹需要有主轴脉冲发生器(编码器)。
当其主轴转速选择过高、编码器的质量不稳定时,会导致工件螺纹产生乱纹(俗称“烂牙”)。
车床数控系统推荐车螺纹时主轴转速如下:
k P
n -≤
1200
▪ 式中 P ——被加工螺纹螺距,mm ; k ——保险系数,一般为80。
5、数控车床的定位及装夹要求
▪ 在数控车床上加工零件,应按工序集中的原则划分工序,在一次装夹下尽可
能完成大部分甚至全部表面的加工。
根据零件的结构形状不同,通常选择外圆、端面或端面、内孔装夹,并力求设计基准、工艺基准和编程基准统一,以减少定位误差,提高加工精度。
▪ 要充分发挥数控车床的加工效能,工件的装夹必须快速,定位必须准确。
k P n -≤1200k P
n -≤1200
数控车床对工件的装夹要求:
▪首先应具有可靠的夹紧力,以防止工件在加工过程中松动;
▪其次应具有较高的定位精度,并多采用气动或液压夹具,以便于迅速和方便地装、拆工件。
6、常用的夹具型式及定位方法
(1)圆柱心轴定位夹具
▪加工套类零件时,常用工件的孔在圆柱心轴上定位,如图4- 6 a)、b)所示。
(2)小锥度心轴定位夹具
▪将圆柱心轴改成锥度很小的锥体(C=1/1000—1/5000)时,就成了小锥度心轴。
▪工件在小锥度心轴定位,消除了径向间隙,提高了心轴的定心精度。
定位时,工件楔紧在心轴上,靠楔紧产生的摩擦力带动工件,不需要再夹紧,且定心精度高;
缺点是工件在轴向不能定位。
▪这种方法适用于有较高精度定位孔的工件精加工。
(3)圆锥心轴定位夹具
▪当工件的内孔为锥孔时,可用与工件内孔锥度相同的锥度心轴定位。
为了便于卸下工件,可在芯轴大端配上一个旋出工件的螺母。
如图4- 6 c)、d)所示。
(4)螺纹心轴定位夹具
▪当工件内孔是螺孔时,可用螺纹心轴定位夹具。
如图4- 6 e)、f)所示。
(5)拨齿顶尖夹具
▪用于轴类工件车削的夹具。
车削时,工件由主轴上通过变径套而安装的拨齿带动旋转,拨齿顶尖的结构如图4—7所示。
1一壳体;2一顶尖;3一止退环;4一螺钉;5—拨齿套;
图4—7拨齿顶尖
7、刀位点
刀位点是指在加工程序编制中,用以表示刀具特征的点,也是对刀和加工的基准点。
8、设定工件坐标系和工件原点
数控车床坐标系统分为机床坐标系和工件坐标系(编程坐标系)。
无哪种坐标系统都规定与车床主轴轴线平行的方向为Z轴,且规定从卡盘中心至尾座顶尖中心的方向为正方向。
在水平面内与主轴轴线垂直的方向为X轴,且规定刀具远离主轴旋转中心的方向为正方向。
(1)、机床坐标系:
机床原点为坐标系原点建立起来的X、Z轴直角坐标系,称为机床坐标系。
车床的机床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面之交点。
机床坐标系是制造和调整机床的基础,也是设置工件坐标系的基础,一般不允许随意变动。
如图4-12所示。
②参考点
参考点是机床上的一个固定点。
该点是刀具退离到一个固定不变的极限点(图4-12中点O′即为参考点),其位置由机械挡块或行程开关来确定。
③工件坐标系(编程坐标系)
数控编程时应该首先确定工件坐标系和工件原点。
零件在设计中有设计基准,在加工过程中有工艺基准,同时应尽量将工艺基准与设计基准统一,该基准点通常称为工件原点。
以工件原点为坐标原点建立起来的X、Z轴直角坐标系,称为工件坐标系。
在车床上工件原点可以选择在工件的左或右端面上,即工件坐标系是将参考坐标系通过对刀平移得到的。
如图4-13所示。
9、常用的辅助功能
M00——程序停止
实际上是一个暂停指令。
当执行有M00指令的程序段后,主轴的转动、进给、切削液都将停止。
它与单程序段停止相同,模态信息全部被保存,以便进行某一手动操作,如换刀、测量工件的尺寸等。
重新启动机床后,继续执行后面的程序。
M01——选择停止
与M00的功能基本相似,只有在按下“选择停止”后,M01才有效,否则机床继续执行后面的程序段;按“启动”键,继续执行后面的程序。
M02——程序结束
该指令编在程序的最后一条,表示执行完程序内所有指令后,主轴停止、进给停止、切削液关闭,机床处于复位状态。
M03——主轴正转。
用于主轴顺时针方向转动
M04——主轴反转。
用于主轴逆时针方向转动
M05——主轴停止转动
M07——冷却液开,用于切削液1开
M08——冷却液开,用于切削液2开
M09——冷却液关,用于切削液关
M30——程序结束
使用M30时,除表示执行M02的内容之外,还返回到程序的第一条语句,准备下一个工件的加工。
M98——子程序调用,用于调用子程序;
M99——子程序返回,用于子程序结束及返回。
10、刀具补偿:
▪刀具半径补偿可通过从键盘输入刀具参数,并在程序中采用刀具半径补偿指令实现。
▪参数包括刀尖半径、车刀形状、刀尖圆弧位置,这些都与工件的形状有关,必须将参数输入刀据库。
▪格式:
G41 G00
G42 X(U) Z(W) ;
G40 G01
▪G41----为左偏刀具半径补偿指令,即沿刀具运动方向看,刀具位于工件的左侧;
▪G42----为右偏刀具半径补偿指令,即沿刀具运动方向看,刀具位于工件的右侧;
▪G40----为半径补偿偏置取消指令,即使用G41、G42后必须用G40去取消偏置量,使刀具中心轨迹与编程轨迹重合。
例1 编写图示零件的精加工程序
编制如图所示零件精加工程序,其中外圆ф85mm不加工,三把车刀分别用于车外圆、切槽和车螺纹,刀具布置及安装尺寸见图。
对刀时,用对刀显微镜以T01号刀为准进行,螺纹车刀的刀尖相对T01号刀尖在Z向偏置10mm。
加工程序见表。
例一的程序:
例1 编写图示零件的精加工程序
编制如图所示零件精加工程序,其中外圆ф85mm不加工,三把车刀分别用于车外圆、切槽和车螺纹,刀具布置及安装尺寸见图。
对刀时,用对刀显微镜以T01号刀为准进行,螺纹车刀的刀尖相对T01号刀尖在Z向偏置10mm。
加工程序见表。
例2:一缸盖零件简图,该零件用数控车床加工,加工程序见表。
例二的程序
操作面板:。