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数控车床如何修改x轴y轴快速位移参数

数控车床如何修改x轴y轴快速位移参数
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数控车床编程与操作4.1数控车床简介4.1.1数控车床概述数控车床作为当今使用最广泛的数控机床之一,主要用于加工轴类、盘套类等回转体零件,能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工,并进行切槽、钻、扩、铰孔等工作,而近年来研制出的数控车削中心和数控车铣中心,使得在一次装夹中可以完成更多得加工工序,提高了加工质量和生产效率,因此特别适宜复杂形状的回转体零件的加工。4.1.2数控车床的组成数控车床由床身、主轴箱、刀架进给系统、冷却润滑系统及数控系统组成。与普通车床所不同的是数控车床的进给系统与普通车床有质的区别,它没有传统的走刀箱溜板箱和挂轮架,而是直接用伺服电机或步进电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀具,实现进给运动。数控系统由NC单元及输入输出模块,操作面板组成。1.数控车床的机械构成从机械结构上看,数控车床还没有脱离普通车床的结构形式,即由床身、主轴箱、刀架进给系统,液压、冷却、润滑系统等部分组成。与普通车床所不同的是数控车床的进给系统与普通车床有质的区别,它没有传统的走刀箱、溜板箱和挂轮架,而是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀具,实现运动,因而大大简化了进给系统的结构。由于要实现CNC,因此,数控车床要有CNC装置电器控制和CRT操作面板。图4-1所示为数控车床构成的各部分及其名称。图4-1数控车床的构成(1)主轴箱图4-2为数控车床主轴箱的构造,主轴伺服电机的旋转通过皮带轮送刀主轴箱内的变速齿轮,以此来确定主轴的特定转速。在主轴箱的前后装有夹紧卡盘,可将工件装夹在此。图4-2数控车床主轴箱的构造(2)主轴伺服电机主轴伺服电机有交流和直流。直流伺服电机可靠性高,容易在宽范围内控制转矩和速度,因此被广泛使用,然而,近年来小型、高速度、更可靠的交流伺服电机作为电机控制技术的发展成果越来越多地被人们利用起来。(3)夹紧装置这套装置通过液压自动控制卡爪的开/合。(4)往复拖板在往复拖板上装有刀架,刀具可以通过拖板实现主轴的方向定位和移动,从而同Z轴伺服电机共同完成长度方向的切削。(5)刀架此装置可以固定刀具和索引刀具,使刀具在与主轴垂直方向上定位,并同Z轴伺服电机共同完成截面方向的切削,如图4-3所示为刀架结构。(6)控制面板控制面板包括CRT操作面板(执行NC数据的输入/输出)和机床操作面板(执行机床的手动操作)。图4-3刀架结构2.数控系统数控车床的数控系统是由CNC装置、输入/输出设备、可编程控制器(PLC)、主轴驱动装置和进给驱动装置以及位置测量系统等几部分组成如图4-4所示。图4-4CNC系统构成数控车床通过CNC装置控制机床主轴转速、各进给轴的进z给速度以及其他辅助功能。4.1.3数控车床的特点1.传动链短数控车床刀架的两个方向运动分别由两台伺服电机驱动。伺服电机直接与丝杠联结带动刀架运动,伺服电机与丝杠也可以按控制指令无级变速,它与主轴之间无须再用多级齿轮副来进行变速。随着电机宽调速技术的发展,目标是取消变速齿轮副,目前还要通过一级齿轮副变几个转速范围。因此,床头箱内的结构已比传统车床简单得多。2.刚性高与控制系统的高精度控制相匹配,以便适应高精度的加工。3.轻拖动刀架移动一般采用滚珠丝杠副,为了拖动轻便,数控车床的润滑都比较充分,大部分采用油雾自动润滑。为了提高数控车床导轨的耐磨性,一般采用镶钢导轨,这样机床精度保持的时间就比较长,也可延长使用寿命。另外,数控车床还具有加工冷却充分、防护严密等结构特点,自动运转时都处于全封闭或半封闭状态。数控车床一般还配有自动排屑装置。4.1.4数控车床的分类数控车床品种繁多,按数控系统功能和机械构成可分为简易数控车床(经济型数控车床)、多功能数控车床和数控车削中心。(1)简易数控车床(经济型数控车床)是低档次数控车床,一般是用单板机或单片机进行控制,机械部分是在普通车床的基础上改进设计的。(2)多功能数控车床也称全功能型数控车床,由专门的数控系统控制,具备数控车床的各种结构特点。(3)数控车削中心在数控车床的基础上增加其他的附加坐标轴。4.1.5数控车床(CJK6153)的主要技术规格。床身最大工具回转直径:ф530mm。滑板最大工件回转直径:ф280mm,机床顶尖距1000mm,刀架最大X向行程:260mm,刀架最大Z向行程:1000mm。手动4级变频调速25~2000转/分。4.1.6数控车床(CJK6153)的润滑与冷却该机床的润滑分床头箱的润格及其它部件的润滑两个部分。有齿轮变速的床头箱均采用油润滑,由摆线泵进行强迫润滑,摆线泵吸油时,先通过精制过滤器,再进过磁性滤清器而后送到各润滑部件或经分油器对主轴轴承及所有其它运转零件进行强迫润滑和喷油润滑。机床上其它部件的润滑,如尾架、道轨及丝杠螺母等均采用油润滑,采用间歇润滑泵对X轴、Z轴的各导轨润滑面及滚珠丝杠螺母、尾架套筒外圆等部位进行自动间歇式润滑。在呈透明状态的油箱内,带有一个液位报警开关,当箱内油液低于规定值时,机床会发出润滑报警。该机床冷却系统采用泵冷却。冷却装置的日常维修主要是冷却水的补给更换及过滤器的清洗。在冷却箱内未灌入冷却液前,严禁启动冷却泵,以免使冷却泵烧坏。当冷却水减少时,应及时补给。冷却水发生污染变质时,应全部更换,冷却液应注意选择防锈性能好的,以免机床生锈。4.2数控车床的编程方法要学好数控车床的编程,必须了解数控车床的操作要点,现有教材大多没把数控车床的操作与编程作为一个整体来讲。4.2.1设定数控车床的机床坐标系机床坐标系是机床固有的坐标系,是制造和调整机床的基础,也是设置工件坐标系的基础。机床坐标系在出厂前已经调整好,一般不允许随意变动。参考点也是机床上的一个固定不变的极限点,其位置由机械挡块或行程开关来确定。通过回机械零点来确认机床坐标系。回机械零点前先要开机,数控车床开机前先要熟悉数控车床的面板。面板的形式同数控系统密切相关。数控车床的开机有难有易。对于配图产系统的车床。开机大都比较简单,一般打开电源后,直接启动数控系统即可。开机后,通过回零,使工作台回到机床原点(或参考点,该点为与机床原点有一固定距离的点)。数控车床的回零(回参考点)步骤为:开关置于“回零”位置。按手动轴进给方向键+X、+Z至回零指示灯亮。开机后必须先回零(回参考点),若不作此项工作,则螺距误差补偿、背隙补偿等功能将无法实现。设定机床机械原点同编程中的G54指令直接有关。4.2.2设定数控车床的工件坐标系工件坐标系是编程时使用的坐标系,又称编程坐标系,该坐标系是人为设定的。建立工件坐标系是数控车床加工前的必不可少的一步。不同的系统,其方法各不相同。1.西门子802S系统工件坐标系的建立方法(1)转动刀架至基准刀(如1号刀)。(2)在MDA状态下,输入T1D0,使刀补为0。(3)机床回参考点。(4)用试切法确定工件坐标原点。先切削试件的端面。Z方向不动。若该点即为Z方向原点,则在参数下的零点偏置于目录的G54中,输入该点的Z向机械坐标值A的负值,即Z=-A。若Z向原点在端面的左边处,则在G54中输入Z=-(A+),回车即可。同理试切外圆,X方向不动。Z方向退刀,记下X方向的机床坐标A,量直径,得到半径R,在G54的X中输入X=-(A+R),回车即可。2.广数GSK980T系统工件坐标系的建立方法(1)用手动方式,试切端面。(2)在Z轴不动的情况下,沿X轴退刀,且停止主轴旋转。3.测量端面与工件坐标系零点间的距离Z。然后在录入方式下输入G50Z,运行该句即可。4.同理,用手动方式车外圆,在X轴不动的情况下沿Z轴退刀,且停止主轴旋转,测量工件直径X,在录入方式下输入G50X,运行该句即可。3.广数GSK928TC工件坐标系的建立方法(1)车外圆,沿Z向退刀,测得直径,按InputX输入直径值,回车即可。(2)车端面,沿X向退刀,测得端面与工件坐标系原点间的距离,按InputZ输入该距离值,回车即可。4.2.3确定基准刀在工件坐标系中的位置确定了工件坐标系后,可用G50指令确定第1把刀(基准刀)在工件坐标系中的位置。4.2.4确定其它刀在工件坐标系中的位置加工一个零件常需要几把不同的刀具,由于刀具安装及刀具本身的偏差,每把刀转到切削位置时,其刀尖所处的位置并不重合,为使用户在编程时无需考虑刀具间的偏差,需确定其它刀在工件坐标系中的位置,这需要通过对刀来实现。不同的系统,其对刀方法各不相同。1.西门子802S系统的对刀方法(1)选用某一把刀为基准刀,按参数键下和刀具补偿按钮,再按新刀具按钮,输入基准刀的刀号及刀沿(补)号。如基准刀为1号刀,选用1号刀沿(补),则刀具为T1D1。(2)调用对刀窗口,用基准刀车外圆,Z向退刀,在对刀窗口的X轴零偏处输入0(因是基准刀),按计算键后确认。(3)调用其它各把刀具,确定刀号和刀沿(补)号,车外圆输入直径,车端面。输入台阶深度的负值。计算、确定即可。2.广数GSK980T系统的对刀方法(1)用基准刀试切工件,设定基准坐标系:试切端面X向退刀,进入录入方式,按程序按钮。输入G50Z0,即把该端面作为Z向基准面。然后按设置键,设置偏置号(基准刀+100),输入Z=0,试切外圆,Z向退刀,测得外圆直径,进入录入方式,按程序按钮。输入G50X,然后按设置键,设置偏号,基准刀偏置号+100,X=。(2)调用其它各把刀具,车外圆,Z向退刀。测得外圆直径,将所测得的值设到一偏置号中,该偏置为刀号+100,如刀号为2,则偏置号为202,在此处输入X=。同理车台阶,X向退刀,测得台阶深度,在偏置号处输入Z=-。3.广数GSK928TC系统的对刀方法(1)用基准刀试切工件,用input建立对刀坐标系,该坐标系的Z向原点,一般设在工件的右端,即把试切的端面作为Z向零点。(2)调用其它各刀,如2号刀,用T20调用,然后试切外圆Z向退刀,测得直径,然后按I键。输入。试切台阶,X向退刀,测得台阶深度为,然后按K键,输入-,刀补即设置完毕。4.2.5坐标轴的方向无论那种坐标系都规定与车床主轴轴线平行的方向为Z轴,从卡盘中心至尾座顶尖中心的方向为正方向。在水平面内与车床主轴轴线垂直的方向为X轴,远离主轴旋转中心的方向为正方向。4.2.6直径或半径尺寸编程被加工零件的径向尺寸在图纸标注和加工测量时,一般用直径值表示,所以采用直径尺寸编程更为方便。4.2.7一般编程方法1.确定第一把刀的位置G50XZ该指令确定了第一把刀的位置,此时需把第一把刀移动到工件坐标为XZ的位置。2.返回参考点G26(G28):XZ轴同时返回参考点,G27:X轴返回参考点,G29:Z轴返回参考点。3.快速定位G00XZ快速定位到指定点。4.直线插补G01XZF该指令用于车外圆及端面。F为进给速度,其单位为mm/min(用G94或G98指定)或mm/r(用G95或G99指定)。5.圆弧插补G02(03)XZIKF该指令用于车顺圆或逆圆周。XZ为圆弧终点坐标,IK为圆心相对于起点的坐标,F为进给速度。6.螺纹切削G33(32)XZP(E)IK该指令用于螺纹切削,XZ为螺纹终点坐标,P为公制螺纹导程(0.25-100mm),E为英制螺纹导程(100-4牙/英寸),IK为退尾数据。螺纹切削时主轴转速不能太高,一般N×P≤3000,N为主轴转速(rpm),P为公制螺纹导程(mm)。7.延时或暂停G04X,X为暂停秒数,该指令一般用于切槽,可保持槽底光滑。8.主轴转速设定M03(04)S该指令用于主轴顺时针或逆时针转,主轴转速为S,其单位为m/min(用G96指定)或r/min(用G97指定)。M05表示主轴停止。9.程序结束M02(在此处结束)或M30(结束后返回程序首句)。4.2.8循环由于车削加工常用棒料和锻料作为毛坯,加工余量较大,为简化编程,数控车床常具备不同形式的固定循环,可进行多次循环切削。1.外径、内径循环G90XZRF该指令用于外径、内径的简单车削循环,XZ为循环终点坐标,R表示圆锥面循环。其值为圆锥体大小端差(直径差),循环起点由上句程序决定,F为进给速度。2.螺纹车削循环G92XZP(E)IKRL该指令用于螺纹车削循环,XZ为螺纹终点坐标,P为公制螺纹导程(0.25-100mm),E为英制螺纹导程(100-4牙/英寸),IK为退尾数据,R表示螺纹起点与终点的直径差(用于加工圆锥螺纹),L表示螺纹头数,螺纹车削循环起点由上句程序决定。G92指令与G33指令的区别为G92可多次自动切削螺纹。3.端面车削循环G94XZRF该指令用于端面的简单车削循环,XZ为循环终点坐标,R表示锥面循环。其值为圆锥体大小端差(Z向差),循环起点由上句程序决定,F为进给速度。4.切槽循环G75XZIKEF该指令用于切槽循环,XZ为循环终点坐标,I为每次X轴的进刀量,K为每次X轴的退刀量,E为Z轴每次的偏移量,F为进刀速度,省略Z表示切断。5.外圆粗车复合循环G71XIKLF该指令用于外圆粗车复合循环,即编程时写出外圆加工形状,系统从毛坯开始自动走出外圆循环形状。该循环平行于Z轴切削,X为循环终点坐标,I为每次X轴的进刀量,K为每次X轴的退刀量,L为决定外圆加工形状的程序段数量,F为进给速度,G71指令段后马上接决定外圆加工形状的程序段。6.端面粗车复合循环G72ZIKLF该指令用于端面粗车复合循环,即编程时写出端面加工形状,系统从毛坯开始自动走出端面循环形状。该循环平行于X轴切削,Z为循环终点坐标,I为每次Z轴的进刀量,K为每次Z轴的退刀量,L为决定端面加工形状的程序段数量,F为进给速度,G72指令段后马上接决定端面加工形状的程序段。4.2.9刀具补偿编程时,认为车刀刀尖是一个点,而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量,车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧,为提高工件的加工精度,编制圆头刀程序时,需要对刀具半径进行补偿。大多数数控车床都具有刀具半径自动补偿功能(G41,G42),这类数控车床可直接按工件轮廓尺寸编程。4.2.10绝对坐标与增量坐标X、Z表示绝对坐标,U、W表示相对坐标。4.2.11公制与英制尺寸设定公制尺寸设定指令G21,英制尺寸设定指令G20,系统上电后,机床处在G21状态。4.2.12圆弧顺逆的判断数控车床是两坐标的机床,只有X轴和Z轴,应按右手定则的方法将Y轴也加上去来考虑。判断时让Y轴的正向指向自己,(即沿Y轴的负方向看去),站在这样的位置就可正确判断X-Z平面上圆弧的顺逆时针。4.3.典型零件的数控车床编程实例4.3.1数控车床编程实例1编制图4-1所示工件的数控加工程序,要求切断,1#外圆刀,2#切槽刀,切槽刀宽度4mm,毛坯直径32mm参考资料:arel="nofollow"href=".chinadpj/article/show.asp?id=379"target="_blank".chinadpj/article/show.asp?id=379/a

上海朗德汽车零部件制造有限公司

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(it、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面〔1~4〕。1.1高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(cirp)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。从emo2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国cincinnati公司的hypermach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国dmg公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。在可靠性方面,国外数控装置的mtbf值已达6000h以上,伺服系统的mtbf值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。1.25轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。在emo2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国dmg公司展出dmuvoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由cnc系统控制或cad/cam直接或间接控制。1.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的ngc(thenextgenerationwork-station/machinecontrol)、欧共体的osaca(opensystemarchitectureforcontrolwithinautomationsystems)、日本的osec(opensystemenvironmentforcontroller),中国的onc(opennumericalcontrolsystem)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在emo2001展中,日本山崎马扎克(mazak)公司展出的“cyberproductioncenter”(智能生产控制中心,简称cpc);日本大隈(okuma)机床公司展出“itplaza”(信息技术广场,简称it广场);德国西门子(siemens)公司展出的openmanufacturingenvironment(开放制造环境,简称ome)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。1.4重视新技术标准、规范的建立1.4.1关于数控系统设计开发规范如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(omac、osaca、osec)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的onc数控系统的规范框架的研究和制定。1.4.2关于数控标准数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于iso6983标准,即采用g,m代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在研究和制定一种新的cnc系统标准iso14649(step-nc),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。step-nc的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先,step-nc提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,nc加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下,nc程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次,step-nc数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。目前,欧美国家非常重视step-nc的研究,欧洲发起了step-nc的ims计划(1999.1.1~2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个cad/cam/capp/cnc用户、厂商和学术机构。美国的steptools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(supermodel),其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了siemens、fidia以及欧洲osaca-nc数控系统的原型样机上进行了验证。

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上面写的y轴改为z轴,菜鸟刚改行过来做数控有许多问题需要请教大家。x轴,z轴方向加工零件完毕后刀架快速回复原点的移动速度,要加快或减慢速度如何修改参数以及修改步骤,具体每一步操作请详细的写下来。