数控车床试验指导书.DOCVIP

数控车床实验指导书 机械工程实验与实训教学中心 一、实验目的 (1)数控车床的工作原理和有关组成部分的作用。 (2)零件加工程序的编制方法。 (3)数控车床加工零件的工艺过程和操作方法。 (4)数控车床与普通车床加工的异同点。 二、实验内容及安排 (1)实验前必须认真预习并编制好指定零件的加工程序。 (2)熟悉机床操作并输入程序。 (3)模拟运行程序并确保程序无误。 (4)装好工件和刀具，设置好各刀具刀偏值，按程序要求设定刀具原点位置和起始点位置，启动机床，完成零件加工。 (5)每六人一组，每两人一小组，每组一套设备。 三、实验设备及工具 (1)每组一台CK6132数控车床。 (2)每组一个工具柜，工具柜中装有车床所用工具、量具一套。 (3)每人自带计算器一个。 (4)每台机床上带有 “数控车床安全操作规程”和“数控车床操作说明书”各一份。 四、实验注??事 (1)上机者应先仔细阅读 “数控车床安全操作规程”和“十二、数控车床操作说明书”，并按其要求认真熟悉车床操作。 (2)必须先编写好程序，然后再上机操作。 (3)程序模拟加工完毕后，应请指导人员检查。 (4)加工过程中，如遇不懂情况，应即时请教实习指导人员，切勿鲁莽行事。 (5)实验过程中，不准擅动其它设备；不准离开机床。 五、数控车床加工简介 1.数控车床原理、特点及应用 数控车床又称为CNC（Computer Numerical Control）车床，即计算机数字控制车床，其基本原理如图 1所示。普通车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工，而数控车床是将编制好的加工程序输入到数控系统中，由数控系统通过控制车床 X、Z坐标轴的伺服电动机去控制车床进给运动部件的动作顺序、移动量 和进给速度，再配以主轴的转速和转向，便能加工出各种不同形状的轴类和盘套类回转体零件。 数控车床的加工特点：加工精度较高，零件尺寸的稳定性好；加工生产效率高，能够进行多个零件的重复操作；自动化程度高，劳动强度低；价格昂贵，控制复杂，维修较难。 数控车床的加工范围：数控车床除了可以完成普通车床能够加工的轴类和盘套类零件外，还可以加工各种形状复杂回转体零件，如复杂曲面；还可以加工各种螺距 甚至变螺距的螺纹。 数控车床一般应用：精度较高、批量生产的零件；各种形状复杂的轴类和盘套类零件。 2.数控车床的组成及与普通车床的差异 数控车床由数控系统和机床本体组成，如图1所示。数控系统包括控制电源、轴伺服控制器、主机、轴编码器（ X轴、Z轴和主轴）及显示器等。机床本体包括床身、主轴箱、电动回转刀架、进给传动系统、电动机、冷却系统、润滑系统、安全保护系统等组成。数控车床与卧式普通车床相比较，数控车床的进给系统与普通车床的进给系统在结构上存在着本质差别，普通车床主轴的运动经过进给箱、溜板箱传到刀架实现纵向和横向的进给运动；数控车床则是去除了进给箱、溜板箱、小拖板和大、中拖板手柄，采用伺服电机直接驱动滚珠丝杠，带动拖板和刀架，实现纵向和横向进给运动。此外，数控车床采用电动刀架可实现自动换刀，并采用系统自动润滑和各轴限位安全保护。 六、数控车床零件加工工艺制定方法 在数控车床上加工零件时，应遵循如下工艺原则： (1)分析被加工零件图样，明确加工内容和技术要求。 (2)确定工件坐标系原点位置。原点位置一般选择：Z坐标轴在工件旋转中心，X坐标轴在工件右端面上，如图2所示。 (3)制定加工工艺路线。首先应确定刀具加工起始点位置，起始点一般也作为加工结束的终点，起始点应便于检查和装夹工件；其次确定粗车、精车路线，在保证零件加工精度和表面粗糙度的前提下，尽可能以昀少的加工路线完成零件的加工，以缩短单件的加工时间；昀后确定换刀点位置，换刀点是加工过程中刀架进行自动换刀的位置，换刀点位置的选择应考虑在换刀过程中不发生干涉现象，且换刀路线尽可能短，它可以和加工起始点重合，亦可不重合。 (4)选择合理的切削用量。在加工过程中，应根据零件精度要求选择合理的主轴转速、进给速度和切削深度。在本系统中，主轴转速根据零件要求手动调整；若在加工过程中需更换主轴转速，则应在程序中加暂停或延时指令，待手动更换好转速后，程序再继续运行；在本系统中进给速度采用F（mm/min）方式，范围在0～15000mm/min以内，精加工采用1～50mm/min，半精加工采用50～80mm/min,粗加工采用80～100mm/min，快速移动采用100～2500mm/min；本机床精加工切削深度一般可选择0.05～0.4mm，粗加工切削深度应小2.5mm。 (5)选择合适的刀具。根据加工的零件形状和表面精度要求，选择合适的刀具进行加工。 (6)编制加工程序，调试加工程序，完成零件加工。 七、数控车床坐标系