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Made:Chen Tianxiang 《数控机床及编程》 天津滨海职业学院 陈天祥 第四章 数控车削编程 4-1 数控车床概述 数控车床的工艺范围 数控车床的构成及分类 数控车床的编程特点 4-2 数控车床常用各种指令 基本编程指令 F、S、M、T指令 车削循环指令 4-3 刀具补偿及参数处理 刀具半径补偿的概念 刀具半径补偿的方法 刀具半径补偿指令 4-4 螺纹车削循环 数控车床的加工工艺范围 数控车床车削的主运动是装夹在主轴上的工件的旋转运动，配合刀具在平面内的运动来加工回转体零件。因此数控车床主要用于精度要求高、表面粗糙度好、轮廓形状复杂的轴类、盘类等回转体零件的加工，能够通过程序控制自动完成圆柱面、圆锥面、圆弧面和各种螺纹的切削加工。 轴套类零件：加工表面大多是内、外圆周面，圆周面轮廓可以是与Z轴平行的直线，切削成形台阶轴，轴上可有螺纹和退刀槽等；也可以是斜线，切削成形锥面或锥螺纹；还可以是圆弧或曲线，切削成形曲面。 轮盘类零件：加工表面多是端面，端面的轮廓也可以是直线、斜线、圆弧、曲线或端面螺纹、锥面螺纹等。 其他类零件：装上特殊卡盘就可以加工偏心轴或在箱体、板材上加工孔或圆柱面。 数控车床的基本结构与分类 1、数控车床的基本结构 数控车床的整体结构组成与普通机床基本相同，同样具有床身、主轴、刀架、拖板和尾座等基本结构，但数控操作面板、显示监视器等却是数控机床独有的部件。 机床主体（机械部件）：主轴箱、床鞍与刀架、尾座、进给机构和床身等。 控制部件（控制核心）：专用计算机、液晶显示器、控制面板及强点控制系统等。 驱动装置（驱动部件）：主轴电动机、进给伺服电机等。 辅助装置（配套部件）：对刀仪、润滑、液压及气动装置、冷却系统和排屑装置等。 2、数控车床的分类 数控车床一般具有两轴联动功能，Z轴是与主轴平行方向的运动轴，X轴是在水平面内的与主轴垂直方向的运动轴。 按主轴的布置形式：卧式数控车床(主轴轴线水平)、立式数控车床(主轴轴线垂直) 按数控系统所控制的轴数分类：双轴控制的数控车床(具有一个独立的刀架，可实现两个坐标轴联动控制)、四轴控制的数控车床 (具有两个独立的刀架，可实现四个坐标轴联动控制) 数控车床刀具的选刀过程 数控车床刀具的选刀过程，如右图所示。从对被加工零件图样的分析开始，到选定刀具，共需经过十个基本步骤，以右图中的10个图标来表示。选刀工作过程从第1图标“零件图样”开始，经箭头所示的两条路径，共同到达最后一个图标“选定刀具”，以完成选刀工作： 第一条路线为：零件图样、机床影响因素、选择刀杆、刀片夹紧系统、选择刀片形状，主要考虑机床和刀具的情况； 第二条路线为：工件影响因素、选择工件材料代码、确定刀片的断屑槽型代码或ISO断屑范围代码、选择加工条件脸谱，这条路线主要考虑工件的情况。综合这两条路线的结果，才能确定所选用的刀具。 数控车床对刀——试切对刀 1、试切对刀　　一般对刀是指在机床上使用相对位置检测手动对刀。下面以Z向对刀为例说明对刀方法，见右图。　　刀具安装后，先移动刀具手动切削工件右端面，再沿X向退刀，将右端面与加工原点距离N输入数控系统，即完成这把刀具Z向对刀过程。　　手动对刀是基本对刀方法，但它还是没跳出传统车床的“试切--测量--调整”的对刀模式，占用较多的在机床上时间。此方法较为落后。 数控车床对刀——对刀仪对刀及自动对刀 2、机外对刀仪对刀　　机外对刀的本质是测量出刀具假想刀尖点到刀具台基准之间X及Z方向的距离。利用机外对刀仪可将刀具预先在机床外校对好，以便装上机床后将对刀长度输入相应刀具补偿号即可以使用，如下图所示。 数控车床编程特点 1、加工坐标系　　加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致，X轴对应径向，Z轴对应轴向，C轴（主轴）的运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为＋C向，顺时针为－C向，如下图所示：　　 加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置，一般在工件的右端面或左端面上。 数控车床编程特点 2、直径编程方式　　在车削加工的数控程序中，X轴的坐标值取为零件图样上的直径值，如下图所示： 图中A点的坐标值为（30，80），B点的坐标值为（40，60）。采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致，这样可避免尺寸换算过程中可能造成的错误，给编程带来很大方便。 数控车床编程特点 3、进刀和退刀方式　　对于车削加工，进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。