《數控車削編程與加工》針對市場主流數控系統FANuc 0i系統,依據零件數控車削加工工藝流程,按照“數控車削加工準備”、“數控車削加工編程”、“數控車床基本操作(FANuc 0i Mate Tc)”、“數控車床典型零件加工”四個模塊進行知識講解和技能訓練。
《數控車削編程與加工》以項目為載體,設計了從數控車床基本結構認識到數控車床典型零件加工共計二十八個項目,闡述了數控車削類典型零件從“圖樣”到“產品”全部工作過程所需的知識、技能及職業素質要求。每個項目按照“項目綜述”、“操作要領及關聯知識”、“工作示例”、“實訓項目”方式展開,講練結合,一講一練。與每一項目配套的二十八個實訓項目設計任務明確、可操作性強,以工作要求和工作任務方式對學生實訓過程起引導和指導作用,實現了教材和實訓報告的有機結合。《數控車削編程與加工》可作為高等職業院校數控技術專業、機械制造專業、模具設計與制造專業等數控車削加工教學做一體化教材,也可作為企業技術人員參考、培訓用書。
前言
模塊一 數控車削加工準備
項目一 數控車床基本結構認識
一、數控車床的基本組成及各部分作用
二、數控車床機械結構
三、數控車床運動分析
四、數控車床常見類型
五、數控車床主要技術參數
項目二 數控車床工藝范圍及工藝特點認識
一、數控車床車削加工工藝范圍
二、數控車削加工應用場合
三、數控車削加工所能達到的精度等級
四、數控車削加工特點
項目三 中等復雜程度零件圖的識讀與繪制
一、零件圖識讀的方法和步驟
二、數控車削加工零件圖的識讀
三、典型車削類零件讀圖實例
四、車削類零件制圖
項目四 數控車削加工工藝設計
一、數控車削加工工藝設計內容
二、零件的工藝性分析
三、加工方法選擇
四、毛坯的類型和選擇
五、工件在數控車床上的定位與裝夾
六、數控車削加工工藝設計
七、數控車削加工刀具選擇
八、零件數控車削加工精度檢測
九、數控車削加工工藝文件編制
十、數控車削加工工藝設計實例
模塊二 數控車削加工編程
項目五 數控車床坐標系的建立及編程指令認識
一、機床坐標及運動方向的確定
二、數控車床機床坐標系的建立
三、數控車床工件坐標系的建立
四、零件程序結構的認識
五、FANUC指令系統的認識
項目六 數控車床基本指令編程,
一、數控車床編程原則
二、快速點定位指令編程(G00)
三、直線插補指令編程(G01)
四、圓弧插補指令編程(G02/G03)
五、暫停指令編程(G04)
六、單位選擇指令編程(G20/G21)
七、直徑編程和半徑編程
八、自動返回參考點指令G28
九、自動從參考點返回指令G29
十、數控車床基本指令編程實例
項目七 刀具補償指令編程及刀偏值設定
一、刀具補償的意義和類型
二、刀具位置補償
三、刀尖圓弧半徑補償
項目八 單一形狀固定循環指令編程
一、圓柱切削循環指令編程(G90)
二、圓錐切削循環指令編程(G90)
三、平端面切削循環指令編程(G94)
四、錐形端面切削循環指令編程(G94)
五、綜合編程實例
項目九 復合形狀固定循環指令編程
一、內、外圓粗車循環指令編程(G71)
二、端面粗車循環指令編程(G72)
三、固定形狀粗車循環指令編程(G73)
四、精車循環指令編程(1370)
五、內、外圓復合固定循環指令G71、G72、G73、G70使用注意事項
六、綜合編程實例
項目十 切槽(鉆孔)循環指令編程及工件切斷編程
一、端面切槽(鉆孔)循環指令編程(G74)
二、徑向切槽(鉆孔)循環指令編程(G75)
三、綜合編程實例
項目十一 螺紋切削循環指令編程
一、螺紋基礎知識
二、螺紋加工工藝設計
三、單行程螺紋切削指令編程(G32)
四、螺紋切削單一固定循環指令編程(G92)
五、螺紋切削復合循環指令編程(G76)
六、綜合編程實例
項目十二 孔加工固定循環指令編程
一、孔加工固定循環指令類型
二、孔加工固定循環指令基本動作分析
三、孔加工固定循環指令格式
四、孔加工固定循環指令應用說明
五、程序應用及編程實例
項目十三 子程序的編寫與調用
一、主程序和子程序的認知
二、子程序的嵌套功能
三、子程序的編寫與調用
四、子程序的編寫注意事項
五、編程實例
項目十四 非圓曲線用戶宏程序編程與調用
一、非圓曲線輪廓加工特點
二、用戶宏程序初識
三、宏程序編程適用范圍
四、用戶宏程序編程基礎
五、宏程序編程應用實例
模塊三 數控車床基本操作(FANUC:0iMate TC)
項目十五數控車床操作面板認識與操作
一、FANUC Oi Mate Tc數控車床MDI鍵盤認識與操作
二、FANUC 0i Mate Tc數控車床操作面板認識與操作
三、數控車床的開機操作
項目十六 數控車床手動操作
一、數控車床手動返回參考點操作
二、數控車床手動連續進給(JOG)操作
三、數控車床手輪進給操作
項目十七 數控車床程序編輯
一、數控車床程序編輯操作
二、程序號和程序順序號檢索操作
三、刪除程序的操作
四、程序的后臺編輯操作
五、創建程序操作
項目十八 數控車床程序自動運行操作
一、數控車床自動運行程序編輯操作的幾種方式
二、存儲器運行操作
三、程序的MDI運行操作
四、程序的再啟動操作
五、子程序調用操作
六、手輪中斷操作
七、鏡像操作
項目十九 數控車床參數設定與數據顯示操作
一、數控車床位置顯示畫面操作
二、數控車床程序顯示畫面操作
三、數控車床參數設置和顯示操作
四、數控車床系統參數設置和顯示操作
模塊四 數控車床典型零件加工
項目二十階梯軸類零件加工
一、零件加工工作任務
二、零件加工工藝設計、編程與加工實施過程
項目二十一 含圓弧要素階梯軸類零件加工
一、零件加工工作任務
二、零件加工工藝設計、編程與加工實施過程
項目二十二 含螺紋要素階梯軸類零件加工
一、零件加工工作任務
二、零件加工工藝設計、編程與加工實施過程
項目二十三 含溝槽要素階梯軸類零件加工
一、零件加工工作任務
二、零件加工工藝設計、編程與加工實施過程
項目二十四 階梯孔套類零件加工
一、零件加工工作任務
二、零件加工工藝設計、編程與加工實施過程
項目二十五 含內溝槽要素階梯孔套類零件加工
一、零件加工工作任務
二、零件加工工藝設計、編程與加工實施過程
項目二十六 含內螺紋要素階梯孔套類零件加工
一、零件加工工作任務
二、零件加工工藝設計、編程與加工實施過程
項目二十七 含平底孔要素套類零件加工
一、零件加工工作任務
二、零件加工工藝設計、編程與加工實施過程
項目二十八 組合件加工
一、零件加工工作任務
二、零件加工工藝設計、編程與加工實施過程
附錄
附表A數控車削加工工序卡
附表B數控車削加工工件安裝及工件坐
標系設定卡
附表c數控車削加工程序編制卡
附表D數控車削加工刀具選用卡
附表E數控車削加工零件精度檢測卡
參考文獻
實訓項目
實訓項目一 數控車床認識實訓
實訓項目二 數控車床加工工藝范圍認識實訓
實訓項目三 零件圖識讀與繪制實訓
實訓項目四 數控車削加工工藝設計實訓
實訓項目五 數控車床坐標系建立及對刀操作實訓
實訓項目六 數控車床基本指令編程實訓
實訓項目七 刀具補償功能指令編程與操作實訓
實訓項目八 單一形狀固定循環指令編程與操作實訓
實訓項目九 復合形狀固定循環指令編程與操作實訓
實訓項目十 切槽循環指令編程及工件切斷編程與操作實訓
實訓項目十一 螺紋切削循環指令編程與操作實訓
實訓項目十二 數控車削中心孔加工固定循環指令編程與操作實訓
實訓項目十三 子程序編程與調用實訓
實訓項目十四 非圓曲線用戶宏程序編程與調用實訓
實訓項目十五 操作面板基本操作實訓
實訓項目十六 手動操作實訓
實訓項目十七 數控車床程序編輯操作實訓
實訓項目十八 數控車床程序自動運行操作實訓
實訓項目十九 數控車床參數設定與數據顯示操作實訓
實訓項目二十 階梯軸類零件加工實訓
實訓項目二十一 含圓弧要素階梯軸類零件加工實訓
實訓項目二十二 含螺紋要素階梯軸類零件加工實訓
實訓項目二十三 含溝槽要素階梯軸類零件加工實訓
實訓項目二十四 階梯孔套類零件加工實訓
實訓項目二十五 含內溝槽要素階梯孔套類零件加工實訓
實訓項目二十六 含內螺紋要素階梯孔套類零件加工實訓
實訓項目二十七 含平底孔要素套類零件加工實訓
實訓項目二十八 組合件加工實訓
(3)數控系統數控系統是數控機床的核心。現代數控系統通常是一臺具有專用系統軟件的微型計算機,它由輸入輸出接口線路、控制運算器和存儲器等構成。它接受控制介質上的數字化信息,經過控制軟件或邏輯電路進行編譯、運算和邏輯處理后,輸出各種信號和指令,控制機床的各個部分進行規定的、有序的動作。
(4)伺服系統伺服系統是數控機床的執行機構,由驅動裝置和執行部件兩部分組成。它接受數控系統的指令信息,并按指令信息的要求控制執行部件的進給速度、方向和位移,以加工出符合圖樣要求的零件。因此,伺服精度和動態響應是影響數控機床的加工精度、表面質量和生產效率的重要因素之一。指令信息是以脈沖信息體現的,每一脈沖使機床移動部件產生的位移量叫脈沖當量,常用機床的脈沖當量為0.001~O.1mm,新型高精度機床的脈沖當量可達到納米級精度。
目前數控機床的伺服系統中,常用的位移執行部件有功率步進電動機、直流伺服電動機和交流伺服電動機。
(5)反饋系統測量元件將數控機床各坐標軸的位移指令值檢測出來并經反饋系統輸入到機床的數控系統中,數控系統將反饋回來的實際位移值與設定值進行比較,并向伺服系統輸出達到設定值所需的位移量指令。
(6)輔助控制裝置輔助控制裝置的主要作用是接收數控系統輸出的主運動換向、變速、起停、刀具的選擇和更換,以及其他輔助裝置動作的指令信號,經過必要的編譯、邏輯判別和運算,經過功率放大后直接驅動相應的電器,帶動機床的機械部件、液壓裝置、氣動裝置等輔助裝置完成指令規定的動作。同時機床上的限位開關等開關量信號經它處理后送回數控系統進行處理。
由于可編程序控制器(PLC)具有響應快,性能可靠,易于使用、編程和修改,并可直接驅動機床電器,現已廣泛作為數控機床的輔助控制裝置。
(7)機床本體與傳統的機床相比較,數控機床本體仍然由主傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作臺以及輔助運動裝置、液壓氣動系統、潤滑系統、冷卻裝置等組成,但數控機床本體的整體布局、外觀造型、傳動系統、刀具系統等的結構以及操縱機構都發生了很大的改變,這種變化的目的是為了滿足數控機床高精度、高速度、高效率以及高柔性的要求。
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