數(shù)控機(jī)床編程與操作

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1、數(shù)控機(jī)床編程與操作[日期：2011-03-09]來源：?作者：數(shù)控組李老師[字體：大中小]數(shù)控車床編程與操作4.1數(shù)控車床簡(jiǎn)介4.1.1數(shù)控車床概述數(shù)控車床作為當(dāng)今使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一，主要用于加工軸類、盤套類等回轉(zhuǎn)體零件，能夠通過程序控制自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切削加工，并進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)、鉸孔等工作，而近年來研制出的數(shù)控車削中心和數(shù)控車銑中心，使得在一次裝夾中可以完成更多得加工工序，提高了加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，因此特別適宜復(fù)雜形狀的回轉(zhuǎn)體零件的加工。4.1.2數(shù)控車床的組成數(shù)控車床由床身、主軸箱、刀架進(jìn)給系統(tǒng)、冷卻潤滑系統(tǒng)及數(shù)控系統(tǒng)組成。與普通車床所不同的

2、是數(shù)控車床的進(jìn)給系統(tǒng)與普通車床有質(zhì)的區(qū)別，它沒有傳統(tǒng)的走刀箱溜板箱和掛輪架，而是直接用伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)通過滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)溜板和刀具，實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。數(shù)控系統(tǒng)由NC單元及輸入輸出模塊，操作面板組成。1.數(shù)控車床的機(jī)械構(gòu)成從機(jī)械結(jié)構(gòu)上看，數(shù)控車床還沒有脫離普通車床的結(jié)構(gòu)形式，即由床身、主軸箱、刀架進(jìn)給系統(tǒng)，液壓、冷卻、潤滑系統(tǒng)等部分組成。與普通車床所不同的是數(shù)控車床的進(jìn)給系統(tǒng)與普通車床有質(zhì)的區(qū)別，它沒有傳統(tǒng)的走刀箱、溜板箱和掛輪架，而是直接用伺服電機(jī)通過滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)溜板和刀具，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，因而大大簡(jiǎn)化了進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。由于要實(shí)現(xiàn)CNC，因此，數(shù)控車床要有CNC裝置電器控制和CRT操作面板。

3、圖4-1所示為數(shù)控車床構(gòu)成的各部分及其名稱。圖4-1?數(shù)控車床的構(gòu)成(1)主軸箱?圖4-2為數(shù)控車床主軸箱的構(gòu)造，主軸伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)通過皮帶輪送刀主軸箱內(nèi)的變速齒輪，以此來確定主軸的特定轉(zhuǎn)速。在主軸箱的前后裝有夾緊卡盤，可將工件裝夾在此。圖4-2?數(shù)控車床主軸箱的構(gòu)造(2)主軸伺服電機(jī)?主軸伺服電機(jī)有交流和直流。直流伺服電機(jī)可靠性高，容易在寬范圍內(nèi)控制轉(zhuǎn)矩和速度，因此被廣泛使用，然而，近年來小型、高速度、更可靠的交流伺服電機(jī)作為電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展成果越來越多地被人們利用起來。(3)夾緊裝置?這套裝置通過液壓自動(dòng)控制卡爪的開/合。(4)往復(fù)拖板?在往復(fù)拖板上裝有刀架，刀具可以通過拖板

4、實(shí)現(xiàn)主軸的方向定位和移動(dòng)，從而同Z軸伺服電機(jī)共同完成長度方向的切削。(5)刀架?此裝置可以固定刀具和索引刀具，使刀具在與主軸垂直方向上定位，并同Z軸伺服電機(jī)共同完成截面方向的切削，如圖4-3所示為刀架結(jié)構(gòu)。(6)控制面板?控制面板包括CRT操作面板（執(zhí)行NC數(shù)據(jù)的輸入/輸出）和機(jī)床操作面板（執(zhí)行機(jī)床的手動(dòng)操作）。?圖4-3?刀架結(jié)構(gòu)2.數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)是由CNC裝置、輸入/輸出設(shè)備、可編程控制器（PLC）、主軸驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置以及位置測(cè)量系統(tǒng)等幾部分組成,如圖4-4所示。??????????????圖4-4CNC系統(tǒng)構(gòu)成數(shù)控車床通過CNC裝置控制機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、各進(jìn)給

5、軸的進(jìn)z給速度以及其他輔助功能。4.1.3數(shù)控車床的特點(diǎn)1.傳動(dòng)鏈短?數(shù)控車床刀架的兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)分別由兩臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。伺服電機(jī)直接與絲杠聯(lián)結(jié)帶動(dòng)刀架運(yùn)動(dòng)，伺服電機(jī)與絲杠也可以按控制指令無級(jí)變速，它與主軸之間無須再用多級(jí)齒輪副來進(jìn)行變速。隨著電機(jī)寬調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，目標(biāo)是取消變速齒輪副，目前還要通過一級(jí)齒輪副變幾個(gè)轉(zhuǎn)速范圍。因此，床頭箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)已比傳統(tǒng)車床簡(jiǎn)單得多。2.剛性高?與控制系統(tǒng)的高精度控制相匹配，以便適應(yīng)高精度的加工。3.輕拖動(dòng)?刀架移動(dòng)一般采用滾珠絲杠副，為了拖動(dòng)輕便，數(shù)控車床的潤滑都比較充分，大部分采用油霧自動(dòng)潤滑。為了提高數(shù)控車床導(dǎo)軌的耐磨性，一般采用鑲鋼導(dǎo)軌，這樣機(jī)

6、床精度保持的時(shí)間就比較長，也可延長使用壽命。另外，數(shù)控車床還具有加工冷卻充分、防護(hù)嚴(yán)密等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都處于全封閉或半封閉狀態(tài)。數(shù)控車床一般還配有自動(dòng)排屑裝置。4.1.4數(shù)控車床的分類數(shù)控車床品種繁多，按數(shù)控系統(tǒng)功能和機(jī)械構(gòu)成可分為簡(jiǎn)易數(shù)控車床（經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床）、多功能數(shù)控車床和數(shù)控車削中心。(1）簡(jiǎn)易數(shù)控車床（經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床）?是低檔次數(shù)控車床，一般是用單板機(jī)或單片機(jī)進(jìn)行控制，機(jī)械部分是在普通車床的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的。(2）多功能數(shù)控車床?也稱全功能型數(shù)控車床，由專門的數(shù)控系統(tǒng)控制，具備數(shù)控車床的各種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。(3)數(shù)控車削中心?在數(shù)控車床的基礎(chǔ)上增加其他的附加坐標(biāo)軸。4.1

7、.5數(shù)控車床（CJK6153）的主要技術(shù)規(guī)格。床身最大工具回轉(zhuǎn)直徑：ф530mm。滑板最大工件回轉(zhuǎn)直徑：ф280mm，機(jī)床頂尖距1000mm，刀架最大X向行程：260mm，刀架最大Z向行程：1000mm。手動(dòng)4級(jí)變頻調(diào)速25~2000轉(zhuǎn)/分。4.1.6數(shù)控車床（CJK6153）的潤滑與冷卻該機(jī)床的潤滑分床頭箱的潤格及其它部件的潤滑兩個(gè)部分。有齒輪變速的床頭箱均采用油潤滑，由擺線泵進(jìn)行強(qiáng)迫潤滑，擺線泵吸油時(shí)，先通過精制過濾器，再進(jìn)過磁性濾清器而后送到各潤滑部件或經(jīng)分油器