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数控车实训指导书
数控车实训指导书
武汉工程职业技术学院
2010-9
数控车床实训指导书
第一章数控车床安全使用常识
第一节数控车床安全操作规程
1.工作时,请穿好工作服、安全鞋,并戴上安全帽及防护镜,不允许戴手套操作数控机床,也不允许扎领带。
2.开车前,应检查数控机床各部件机构是否完好、各按钮是否能自动复位。
开机前,操作者应按机床使用说明书的规定给相关部位加油,并检查油标、油量。
3.不要在数控机床周围放置障碍物,工作空间应足够大。
4.更换保险丝之前应关掉机床电源,千万不要用手去接触电动机、变压器、控制板等有高压电源的场合。
5.一般不允许两人同时操作机床。
但某项工作如需要两个人或多人共同完成时,应注意相互将动作协调一致。
6.上机操作前应熟悉数控机床的操作说明书,数控车床的开机、关机顺序,一定要按照机床说明书的规定操作。
7.主轴启动开始切削之前一定要关好防护门,程序正常运行中严禁开启防护门。
8.在每次电源接通后,必须先完成各轴的返回参考点操作,然后再进入其他运行方式,以确保各轴坐标的正确性。
9.机床在正常运行时不允许打开电气柜的门。
10.加工程序必须经过严格检查方可进行操作运行。
11.手动对刀时,应注意选择合适的进给速度;手动换刀时,刀架距工件要有足够的转位距离不至于发生碰撞。
12.加工过程中,如出现异常危机情况可按下“急停”按钮,以确保人身和设备的安全。
13、不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元。
第二节数控车床日常维护保养常识
一、工作前的准备工作
l、机床工作开始工作前要有预热,认真检查润滑系统工作是否正常,如机床长时间未开动,可先采用手动方式向各部分供油润滑;
2、使用的刀具应与机床允许的规格相符,有严重破损的刀具要及时更换;
3、调整刀具所用工具不要遗忘在机床内;
4、大尺寸轴类零件的中心孔是否合适,中心孔如太小,工作中易发生危险;
5、刀具安装好后应进行一、二次试切削。
6、检查卡盘夹紧工作的状态;
7、机床开动前,必须关好机床防护门。
二、工作过程中的安全注意事项
l、禁止用手接触刀尖和铁屑,铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理;
2、禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位;
3、禁止加工过程中量活、变速,更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床;
4、车床运转中,操作者不得离开岗位,机床发现异常现象立即停车;
5、经常检查轴承温度,过高时应找有关人员进行检查;
6、在加工过程中,不允许打开机床防护门;
7、严格遵守岗位责任制,机床由专人使用,他人使用须经本人同意;
8、工件伸出车床100mm以外时,须在伸出位置设防护物。
三、工作完成后的注意事项
l、清除切屑、擦拭机床,使用机床与环境保持清洁状态;
2、注意检查或更换磨损坏了的机床导轨上的油察板;
3、检查润滑油、冷却液的状态,及时添加或更换;
4、依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。
第二章华中CK6032数控车床的使用
第一节华中CJK6032数控车床
编程部分机床控制部分
数控加工原理框图
(1)数控加工原理
采用数控机床加工零件时,只需要将零件图形和工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式,编成程序代码输入到机床控制系统中,再由其进行运算处理后转成驱动伺服机构的指令信号,从而控制机床各部件协调动作,自动地加工出零件来。
当更换加工对象时,只需要重新编写程序代码,输入给机床,即可由数控装置代替人的大脑和双手的大部分功能,控制加工的全过程,制造出任意复杂的零件。
(2)机床坐标系统及联动加工
数控机床加工时的横向、纵向等进给量都是以坐标数据来进行控制的。
象数控车床、数控线切割机床等是属于两坐标控制的,数控铣床则是三坐标控制的,还有四坐标轴、五坐标轴甚至更多的坐标轴控制的加工中心机床等。
坐标联动加工是指数控机床的几个坐标轴能够同时进行移动,从而获得平面直线、平面圆弧、空间直线、空间螺旋线等复杂加工轨迹的能力。
当然也有一些早期的数控机床尽管具有三个坐标轴,但能够同时进行联动控制的可能只是其中两个坐标轴,那就属于两坐标联动的三坐标机床。
象这类机床就不能获得空间直线、空间螺旋线等复杂加工轨迹。
要想加工复杂的曲面,只能采用在某平面内进行联动控制,第三轴作单独周期性进给的
“两维半”加工方式。
数控机床各坐标轴及其正方向的确定原则是:
(1)先确定Z轴。
以平行于机床主轴的刀具运动坐标为Z轴,Z轴正方向是使刀具远离工件的方向。
如立式铣床,主轴箱的上、下或主轴本身的上、下即可定为Z轴,且是向上为正,若主轴不能上下动作,则工作台的上、下便为Z轴,此时工作台向下运动的方向定为正向。
(2)再确定X轴。
X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。
对于立铣或立式加工中心,工作台往左(刀具相对向右)移动为X正向。
对于卧铣或卧式加工中心,工作台往右(刀具相对向左)移动为X正向。
对于数控车床,视刀架前后放置方式不同,其X正向亦不相同,但都是由轴心沿径向朝外的。
车床坐标系统
(a)刀架后置式(b)刀架前置式
(3)最后确定Y轴。
在确定了X、Z轴的正方向后,即可按右手定则定出Y轴正方向。
对于立铣或立式加工中心,工作台往前(刀具相对向后)为Y正向。
对于卧铣或卧式加工中心,工作台往前(刀具相对向后)为Y正向。
机床坐标系的原点是由厂家确定的,用户一般不可更改,它是由回参考点操作建立起来的。
很多机床都将参考点和机床原点设为同一点,所以回参考点也叫“回零”。
参考点的位置通常都设在各轴的正向行程极限附近,也有厂家将个别轴设在负向极限附近。
机床坐标原点与参考点
CJK6032型数控车床能够控制的主要有X、Z轴的运动(包括移动量及移动速度的控制,能进行直线、圆弧的插补加工控制)、一些电器开关的通断(包括主轴正反转及停转、进给随意暂停和重启、急停及超程保护控制)、主轴采用变频器实现无级调速。
该机床可用于车削内外圆表面、锥面、平面、复杂的回转表面和公、英制螺纹等,若采用宏指令编程,可车削椭圆、抛物线等轮廓形状。
第二节华中数控机床操作
(1)参考点操作
(1)先检查一下各轴是否在参考点的内侧,如不在,则应手动回到参考点的内侧,以避免回参考点时产生超程
(2)按功能键区的“回零”功能按键
(3)分别按+X、+Z轴移动方向按键,使各轴返回参考点,回参考点后,相应的指示灯将点亮。
(2)点动、步进操作
(1)按功能键区的“手动”或“增量”功能按键
(2)“增量”时按倍率选择键x1、x10、x100、x1000选择增量进给的倍率大小
(3)按机床操作面板上的“+X”或“+Z”键,则刀具向X或Z轴的正方向移动,
按机床操作面板上的“-X”或“-Z”键,则刀具向X或Z轴的负方向移动;
(4)如欲使某坐标轴快速移动,只要在按住某轴的“+”或“-”键的同时,按住“快移”键即可。
(3)MDI操作
(1)在主菜单下,按F4键选择MDI功能;
(2)再按F6键选择MDI运行功能项;
(3)在菜单行上部的提示输入行上将出现光标,在光标处输入想要执行的MDI程序段,此时可左右移动光标以修改程序;
如输入:
G91G01X20.0Z20.0F200;然后按“Enter”键
(4)按功能键区的“自动”键选择为自动运行方式
(5)按“循环启动”键,则所输入的程序将立即运行;
(6)在运行过程中,按“循环停止”键,则刀具将停止运动,但主轴并不停转,此时再按“循环启动”键即可继续运行程序;
(4)程序输入及调试
(1)在主菜单下按F2键选择“程序编辑”→“文件管理”→“新建文件”进行。
之后在光标处输入程序号并回车,然后即可开始输入编辑程序。
程序编写完成后可按F4功能键保存。
(2)要想调入已编写好的程序,应在主菜单下按“自动加工”→“程序选择”→“磁盘程序”,至出现程序列表后再移动光标到需调入的程序号处并按“Enter”键回车即可,若当前页没有所需程序,可按“Pgup”、“Pgdn”前后翻页查找。
(3)当用上述方法调入某程序,并对好刀后,即可按“循环启动”键开始自动运行。
如中途想暂停运行,可按机床面板上的“进给保持”键,则X、Z轴方向的进给将暂时停止,直至再按“循环启动”时便可继续执行(此时主轴并不停转,若要主轴停应按“主轴停转”键,但按循环启动前必须先按“主轴正转”键启动主轴)。
若想彻底中断程序的继续运行,可按菜单键区上的功能键F7“停止运行”—“Y”来中止自动运行。
第三章数控车床手工编程与加工训练
第一节数控车床实训大纲
一、实训目的
1、了解数控车床的基本结构和加工特点。
2、通过零件的加工实践,熟练掌握数控车床的操作方法。
3、掌握车削过程中,数控加工工艺过程的处理。
4、会用手动和自动编程软件对车削零件进行编程。
5加深理解有关的刀具知识和加工工艺知识
6接受有关的生产劳动记纪律及安全生产教育,熟悉数控加工的安全操作规程,培养学生良好的职业素质.
二、实训设备及刀具
1场地条件:
供学生編写程序和写实验报告桌椅
2设备条件:
CK6032数控车床
3工具及材料条件:
刀具:
外圆车刀、端面车刀、螺纹车刀、切断刀、镗刀
量具:
游标卡尺、外径千分尺、0~150钢板尺
材料:
尼龙棒
尺寸规格:
¢35*100(每人1件)
三、实训要求及注意事项
1、完成相应题目加工工艺设置及手工编程
2、熟悉数控车床的基本操作,对刀和参数设置方法,要求学生能独立操作数控车床
3、每个学生独立完成实训报告的撰写
四、实训内容和时间安排
本次实训时间为2个星期(48学时)
(一)实训内容和安排如下
序号
内容
课时
1
实训一安全教育
3
2
实训二数控车床面板操作及基本能力
3
3
实训三对刀及参数设定
5
4
实训四程序的编程及校验
5
5
实训五外园加工训练
8
6
实训六台阶加工训练
3
7
实训七沟槽加工训练
3
8
实训八螺纹加工训练
3
9
实训九复合循环加工训练
10
10
实训十子程序加工训练
5
(二)考核方式
1、考查的依据:
实训中的表现,出勤情况,对实训相关知识的掌握程度,实际操作技术熟练程序,分析问题和解决问题的能力,实训内容完成的情况,工件加工的质量,对设备工量具维护的情况,实训报告和独力操作机床完成工件的考核。
2、根据考勤,过程考核成绩,实训报告和实操考试等四部分确定最后成绩,分别为20%,50%,10%,20%。
五、数控车实训内容
例:
(一)工艺分析
①以工件右端面为安装基准,取工件端面回转中心为工件坐标系零点,见上图。
②根据加工要求选90o外圆刀、切槽刀(刀宽为4mm)及60o螺纹车刀各一把,刀具材料采用硬质合金。
刀具编号为01号刀—外圆刀、02号刀—切槽刀、03号刀—螺纹刀。
毛坯采用φ40的圆钢。
③加工工序为:
先粗车外圆,后精车外圆;换切槽刀切外沟槽;然后用螺纹刀车螺纹;最后切断。
(二)程序如下
O0001
N10G40G97G99S400T0101M03(调1号刀及刀补,主轴正转,转速为400r/min)
N20G00X42.0Z2.0
N30G01Z0
N40G01X-1.0F0.2(车端面,进给量0.2mm/r)
N50G00X42.0Z2.0
N60G71U1.5R0.5(粗车每次切深1.5mm,退刀量0.5mm)
N70G71P80Q160U0.3W0.02(粗车固定循环)
N80G00G42X11.0
N90G01Z0
N100X15.8C1.5
N110Z-20.0
N120X23.0
N130X26.0Z-50.0
N140Z57.0
N150G02X32.0Z-60.0R3.0
N160Z-72.0
N170G28U0W0M05(自动回原点,主轴停转)
N180G40G97G99S500T0101M03F0.1
N190G00X42.0Z2.0
N200G70P80Q160(精车固定循环)
N210G28U0W0M05
N220M00(停车测量,把测得的值与实际值之差输入磨耗)
N230G40G97G99S300T0202M03(调2号刀及刀补,主轴正转,转速为300r/min)
N240G00X25.0Z-20.0
N250G01X13.5F0.1
N260X25.0
N270G28U0W0M05
N280M00
N290G40G97G99S300T0303M03(调3号刀及刀补,主轴正转,转速为300r/min)
N300G00X18.0Z5.0
N310G92X15.0Z18.0F1.5(车螺纹)
N320X14.7
N330X14.5
N340X14.3
N350X14.2
N360X14.1
N370X14.05
N380G28U0WOM05
N390T0202(换切槽刀)
N400G00X50.0Z-74.0
N410G01X-1.0F0.15(切断)
N420G28U0W0M05
N430M30
六、思考题和习题
(一)机床加工如图所示的零件,编程并确定工艺过程
评分标准
序号
考核内容及要求
评分标准
配分
备注
1
外园Ø28
每超差0.02扣1分
10
2
两处外园Ø20
每超差0.02扣1分
10
3
两处外园Ø12
每超差0.02扣1分
10
4
圆弧R4,R14,R6
每超差0.02扣1分
15
5
锥度
每超差0.02扣1分
5
6
倒角
每超差0.04扣1分
5
7
长度
每超差0.04扣1分
15
8
Ra1.6
每降一级扣1分
10
9
安全生产
1.遵守机床操作规程
2.刀具,工具,量具放置规范
3.设备保养,场地清洁
5
10
程序编制
1.指令正确,程序完整
2.数值计算正确,切削参数,坐标系选择正确
10
11
工艺处理
1.工件定位,夹紧及刀具选择
2.加工顺序及刀具轨迹路线合理
5
、
(二)机床加工如图所示的零件,编程并确定工艺过程
评分标准
序号
考核内容及要求
评分标准
配分
备注
1
外园Ø23
每超差0.02扣1分
10
2
外园Ø20
每超差0.02扣1分
10
3
沟槽
每超差0.02扣1分
10
4
圆弧R5
每超差0.02扣1分
5
5
螺纹M20×2
每超差0.02扣1分
15
6
倒角
每超差0.04扣1分
5
7
长度
每超差0.04扣1分
15
8
Ra1.6
每降一级扣1分
10
9
安全生产
4.遵守机床操作规程
5.刀具,工具,量具放置规范
6.设备保养,场地清洁
5
10
程序编制
3.指令正确,程序完整
4.数值计算正确,切削参数,坐标系选择正确
10
11
工艺处理
1.工件定位,夹紧及刀具选择
2.加工顺序及刀具轨迹路线合理
5
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