第六章_数控车床的编程与操作.pdf

第六章 数控车床的编程与操作 数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床，也是使用数量最多的数控机 床，大约占数控机床总数的 25% 。本章以 FANUC0—TD 的 MJ—50CNC 数控车 床为例介绍数控车床的编程与操作。 6.1 数控车床加工的基本知识 6.1.1 数控车床的分类 1、按主轴的布置形式分类： （1）卧式数控车床：机床主轴轴线处于水平位置数控车床。 （2 ）立式数控车床：机床主轴轴线处于垂直位置数控车床。 2、按数控系统控制的轴数分类： （1）两轴控制的数控车床：机床上只有一个回转刀架，可实现 X 、Z 两坐标轴 联动控制。 （2 ）四轴控制数控车床：机床上只有两个回转刀架，可实现 X 、Z 和 U 、W 四 坐标轴联动控制。 （3 ）多轴控制数控车床：机床除了控制 X 、Z 两坐标轴外，还可以控制其他坐 标轴，实现多轴控制，如具有 C 轴控制功能。对于车削加工中心或柔性制造单元， 都具有多轴控制功能。 6.1.2 数控车床的加工特点 1、适应性强，用于单件、小批生产的零件的加工 在普通车床上加工不同的零件，一般需要调整车床和附件，以使车床适应加 工零件的要求。而数控车床加工不同形状的零件时只要重新编制或修改加工程序 就可以迅速达到加工要求，大大缩短了生产准备时间。 2 、加工精度高，加工出的零件互换性好 数控加工的尺寸精度通常在 0.005~0.1mm 之间，不受零件复杂程度的影响。加工 中消除了操作者的人为误差，提高了同批零件尺寸的一致性，使产品质量保持稳 定，降低了废品率。 3 、具有较高的生产率和较低的加工成本 机床的生产率主要是指加工一个零件所需要的时间。其中包括机动时间和辅 助时间。数控车床的主轴转速和进给速度变化范围大，并可无级调速，加工时可 选用最佳切削速度和进给速度，可实现恒转速和恒线速，以使切削参数最优，这 就大大的提高生产率，降低了加工成本。 6.1.3 数控车床的主要用途 数控车床主要用于加工精度要求高、表面粗糙度值要求小，零件形状复杂， 单件、小批生产的轴套类、盘类等回转表面的加工；还可以钻孔、扩孔、镗孔以 及切槽加工；还可以在内、外圆柱面上，内、外圆锥面上加工各种螺距的螺纹。 6.1.4 数控系统简介 数控系统是数控机床的核心。不同数控机床可能配置不同的数控系统。不同 的数控系统，其指令代码也有差别。因此，编成时应根据所使用的数控系统指令 代码及格式进行编程。 目前FANUC （日本）、SIEMENS （德国）、FAGOR （西班牙）、HEIDENHAIN （德国）等公司的数控系统及产品，在数控机床行业占据主导地位，我国数控产 品以华中数控、航天数控为代表，也已成为高性能数控系统产业化。本章以FANUC 数控系统为主来介绍数控车削编程。 6.2 数控车削编程的基本知识 6.2.1 数控车床的坐标系、工件坐标系、机床参考点 1 、数控车床的坐标系 数控车床的坐标系如图 6.1 所示，其中：(a)为刀架前置的数控车床的坐标系， (b)为刀架后置的数控车床的坐标系， (a)为刀架前置的数控车床的坐标系 (b)为刀架后置的数控车床的坐标系 图6.1 数控车床的坐标系 数控车床的坐标系：主轴方向为 Z 轴方向，且刀具远离工件为正（远离卡盘 的方向）；垂直主轴方向的方向为 X 轴的方向，且刀具远离工件为正（刀架前置 X 轴的方向朝前，刀架后置 X 轴的方向朝后）；数控机床坐标系原点也称机械原 点，是一个固定点，其位置由制造厂家来确定。数控车床坐标系原点一般位于卡 盘端面与主轴轴线的交点上（个别数控车床坐标系原点位于正的极限点上）。 2 、工件坐标系：是编程人员根据零件图形状特点和尺寸标注的情况，为了 方便计算出编程的坐标值而建立的坐标系。工件坐标系的坐标轴方向必须与机床 坐标系的坐标轴方向彼此平行，方向一致。数控车削零件的坐标系原点一般位于 零件右端面或左端面与轴线的交点上。如图 6.2 所示。 机械原点 工件坐标原点 X Z