《数控车床编程与应用》课件

数控车床编程与应用课程导学学习目标与要求学习目标学习要求•掌握数控车床的基本结构与工作原理•认真学习课件内容，并结合实际操作进行练习•熟练运用G代码与M代码进行数控车床编程•积极参与课堂讨论，并独立完成课后作业•了解常见的加工工艺与切削参数选择•熟悉数控车床的故障诊断与处理方法数控车床的发展历史世纪年代20501数控车床诞生，标志着机械加工进入自动化时代世纪年代2060-702数控车床技术快速发展，应用范围不断扩大世纪年代2080-903数控车床技术日趋成熟，智能化水平不断提高世纪至今214数控车床的基本结构床身主轴箱机床的主体，承载所有部件，并提供导轨安装主轴，提供主轴的旋转运动刀架尾座安装刀具，并进行刀具的移动支撑长工件，提供回转运动进给机构数控系统控制刀具的移动速度数控车床的主要组成部分机械部分电气部分数控系统•床身、主轴箱、刀架、尾座、进给机•电机、控制电路、传感器等•控制整个车床的运行构•负责传递控制信号，驱动机械运动•这些部件共同完成车床的机械运动数控系统的类型与特点开环数控系统闭环数控系统12结构简单，成本低，但精度较低精度较高，但成本较高，结构复杂直线插补系统圆弧插补系统3用于直线运动控制，简单易用数控车床的坐标系统坐标轴坐标轴X Z平行于床身，控制刀具的横向移动垂直于床身，控制刀具的纵向移动机床坐标系介绍机床坐标系是固定在机床上的坐标系，以机床主轴中心为原点，轴指向主轴X箱右侧，轴指向主轴前方Z工件坐标系介绍工件坐标系是固定在工件上的坐标系，以工件的某一点为原点，坐标轴方向根据加工需要确定相对坐标系介绍相对坐标系是指相对于机床坐标系或工件坐标系的坐标系，其原点和坐标轴方向可以根据加工需要进行调整代码编程基础G代码概述G代码是数控编程语言的基本指令，用于控制刀具的运动、加G工方式等常用代码指令G快速定位，直线插补，顺时针圆弧插补，G00G01G02G03逆时针圆弧插补，绝对坐标编程，增量坐标编程G90G91代码的格式G代码一般由字母、数字代码、参数组成，例如G GG01X20Z10F100代码编程基础M代码概述M代码是数控编程语言的辅助指令，用于控制机床的辅助功能，例如启M动主轴、刀具更换等常用代码指令M主轴正转，主轴反转，刀具更换，程序结束M03M04M06M30代码的格式M代码一般由字母、数字代码组成，例如M MM03S1000数控车床的工具系统刀具1用于完成车床加工的工具刀杆2连接刀具和刀柄的部件，传递力矩刀柄3安装在刀架上的部件，用于固定刀具刀具的种类与选择车刀钻头铰刀•车外圆刀•用于加工孔•用于扩孔和加工孔的精度•车端面刀•按材料、尺寸、形状选择•选择与钻头尺寸匹配的铰刀•车槽刀•车螺纹刀刀具补偿的概念长度补偿半径补偿12补偿刀具长度的变化，提高加工精度补偿刀具半径的变化，保证加工尺寸刀具补偿的设置方法测量刀具长度1使用量具测量刀具的实际长度输入补偿值2将测量到的刀具长度输入到数控系统中选择补偿类型3选择长度补偿或半径补偿工件装夹与对刀1装夹工件选择合适的夹具，将工件牢固地装夹在机床上2对刀使用对刀仪或其他对刀方法，确定刀具与工件之间的相对位置三爪卡盘的使用三爪卡盘是一种常见的工件夹具，用于夹持圆形工件，通过三个可调节的卡爪将工件固定在卡盘上四爪卡盘的使用四爪卡盘与三爪卡盘类似，但拥有四个可调节的卡爪，可用于夹持方形或其他形状的工件，每个卡爪独立调节，可精确定位工件尾座的应用尾座用于支撑长工件，防止工件在加工过程中发生弯曲或振动尾座一般安装在机床床身上，通过螺纹连接，可以前后移动，并可进行旋转运动直线加工编程快速定位G00直线插补G01圆弧加工编程顺时针圆弧插补G02逆时针圆弧插补G03螺纹加工编程螺纹加工是数控车床常见的加工方式之一螺纹加工需要使用专门的螺纹刀具，并根据螺纹参数设置相应的代码G沟槽加工编程沟槽加工是指在工件上加工出凹陷的槽，常见的沟槽加工方法包括直线槽、圆弧槽等，需要根据沟槽的形状、尺寸、位置选择合适的加工方法锥形加工编程锥形加工是指在工件上加工出锥形的表面，常见的锥形加工方法包括直线锥、圆弧锥等，需要根据锥形的角度、长度、位置选择合适的加工方法倒角加工编程倒角加工是指在工件的边缘加工出圆弧或直线的倒角，倒角加工可以使工件的外观更美观，也可以防止工件在使用过程中发生损坏循环加工指令循环加工指令是用于重复执行一系列加工动作的指令，可以有效提高加工效率，常见的循环加工指令包括固定循环、可变循环等固定循环G70是用于加工外圆的固定循环指令，可以自动生成车削外圆所需的代码，G70G简化编程过程，提高加工效率固定循环G71是用于加工内孔的固定循环指令，可以自动生成车削内孔所需的代码，G71G简化编程过程，提高加工效率固定循环G72是用于加工车槽的固定循环指令，可以自动生成车削车槽所需的代码，简化编程过程，提高加工效率G72G固定循环G73是用于加工切槽的固定循环指令，可以自动生成车削切槽所需的代码，简化编程过程，提高加工效率G73G固定循环G74是用于加工螺纹的固定循环指令，可以自动生成车削螺纹所需的代码，G74G简化编程过程，提高加工效率固定循环G75是用于加工圆弧的固定循环指令，可以自动生成车削圆弧所需的代码，G75G简化编程过程，提高加工效率固定循环G76是用于加工锥形的固定循环指令，可以自动生成车削锥形所需的代码，G76G简化编程过程，提高加工效率子程序编程技术子程序编程技术是指将一段重复出现的程序代码独立出来，并赋予一个程序名，在需要使用这段代码时，只需调用该程序名即可，可以简化编程过程，提高编程效率宏程序编程基础宏程序是一种高级的数控编程语言，可以实现复杂的加工功能，例如自动计算刀具路径、循环加工等，可以进一步提高编程效率，增强加工的灵活性常用宏变量介绍宏变量是宏程序中用来表示变量的符号，可以用于存储数值、字符、指令等信息，宏变量可以根据实际情况进行定义和修改，使宏程序更加灵活宏程序实例分析通过分析一些宏程序的实例，可以更好地理解宏程序的应用，并掌握宏程序的编写方法例如，可以分析一些常用的宏程序，例如自动计算刀具路径的宏程序、循环加工的宏程序等数控仿真软件操作数控仿真软件是一种用于模拟数控车床加工过程的软件，可以帮助用户在实际加工前进行程序验证，避免加工错误，提高加工效率仿真软件界面介绍仿真软件界面一般包含图形显示区域、控制面板、工具栏等部分，通过这些界面，用户可以进行程序编辑、模拟加工、查看加工结果等操作程序验证方法程序验证是指在实际加工前，使用仿真软件或其他方法对数控程序进行验证，确保程序正确无误，避免加工错误，提高加工效率常见故障诊断机械故障电气故障12包括刀具磨损、刀具松动、机包括电机故障、控制电路故床部件损坏等障、传感器故障等系统故障3包括数控系统软件故障、硬件故障等机械故障处理机械故障处理主要包括更换磨损的刀具、紧固松动的部件、维修或更换损坏的部件等，需要根据具体情况进行处理电气故障处理电气故障处理需要专业的电工知识和技能，一般需要先检查电路是否断路、短路等，然后根据故障原因进行维修或更换故障部件系统故障处理系统故障处理一般需要联系数控系统供应商进行处理，根据故障类型进行软件升级、硬件更换等操作加工工艺设计加工工艺设计是指在加工零件之前，根据零件图纸和加工要求，制定出合理的加工方案，包括加工顺序、切削参数、刀具选择、夹具选择等内容工艺分析方法工艺分析方法是指对零件进行分析，确定加工方法、加工顺序、加工参数等内容，常用的工艺分析方法包括工序分析、工艺路线分析等切削参数选择切削参数是指在加工过程中，刀具的切削速度、进给速度、切削深度等参数，切削参数的选择需要根据工件材料、刀具类型、加工精度等因素综合考虑加工精度控制加工精度是指加工出来的零件尺寸、形状、位置等与设计图纸的偏差，加工精度控制需要选择合适的加工方法、切削参数、刀具、夹具等，并进行严格的测量和检验表面质量控制表面质量是指加工出来的零件表面光洁度、粗糙度等，表面质量控制需要选择合适的加工方法、切削参数、刀具、冷却液等，并进行严格的测量和检验实际零件编程案例1本案例以加工一个圆柱形零件为例，介绍数控车床的编程方法，包括刀具的选择、切削参数的设置、代码的编写等，帮助学生理解G数控车床编程的实际应用实际零件编程案例2本案例以加工一个带孔的圆形零件为例，介绍数控车床的编程方法，包括刀具的选择、切削参数的设置、代码的编写等，帮助学生理解数控车床编程的实G际应用实际零件编程案例3本案例以加工一个带螺纹的圆柱形零件为例，介绍数控车床的编程方法，包括刀具的选择、切削参数的设置、代码的编写等，帮助学生理解数控车床编程G的实际应用数控车床日常维护数控车床的日常维护是指对车床进行定期检查和保养，确保车床处于良好的工作状态，延长车床的使用寿命，提高车床的加工效率设备保养要点定期清洁1清除机床上的切屑、油污等杂物检查润滑2检查润滑油是否充足，并及时更换失效的润滑油检查紧固3检查机床的各个部件是否松动，并及时进行紧固检查刀具4检查刀具是否磨损，并及时更换磨损的刀具安全操作规程在操作数控车床时，必须严格遵守安全操作规程，以确保人身安全和设备安全操作前要认真学习安全操作规程，并严格执行质量检测方法质量检测是指对加工出来的零件进行检验，确保零件的尺寸、形状、位置、表面质量等符合设计要求，常用的质量检测方法包括尺寸测量、形状检验、表面质量检验等常用量具使用常用的量具包括游标卡尺、千分尺、高度尺、深度尺等，这些量具可以用来测量零件的尺寸、形状、位置等参数，需要掌握正确的使用方法，才能准确地进行测量实践技能训练要求实践技能训练是学习数控车床编程与应用的关键环节，通过实践训练，可以将理论知识运用到实际操作中，并不断提高操作技能和解决问题的能力综合实训案例综合实训案例是指将多个加工环节整合在一起，进行实际操作，可以帮助学生将所学知识融会贯通，并提高解决实际问题的能力。