數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)操作教學(xué)分析

緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了1篇數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)操作教學(xué)分析，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！

1數(shù)控車床操作基礎(chǔ)知識(shí)

實(shí)訓(xùn)時(shí)使用云南一機(jī)生產(chǎn)的CKNC-50H獨(dú)立主軸全無級(jí)變速經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控車床。將數(shù)控加工程序以數(shù)據(jù)的形式輸入數(shù)控系統(tǒng)后，通過譯碼、刀補(bǔ)、插補(bǔ)等一系列計(jì)算來控制各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)，通過PLC的協(xié)調(diào)控制實(shí)現(xiàn)零件的自動(dòng)加工。CKNC-50H數(shù)控車床由機(jī)床本體和數(shù)控裝置組成。機(jī)床本體包含三抓自定心卡盤（主軸）、刀架、尾座、導(dǎo)軌、床身等幾大部分，與普通車床結(jié)構(gòu)相似。數(shù)控裝置由控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)，位置測(cè)量系統(tǒng)等幾部分組成。實(shí)訓(xùn)中學(xué)生使用的數(shù)控車床操作系統(tǒng)是德國(guó)西門子公司生產(chǎn)的808D數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)數(shù)控面板如圖1所示。

2數(shù)控車床的具體操作步驟

2.1開機(jī)

先打開機(jī)床電源，等數(shù)控面板完全顯示完之后再順時(shí)針旋開急停按鈕。注意：關(guān)機(jī)時(shí)先關(guān)急停按鈕再關(guān)機(jī)床電源開關(guān)（防止開機(jī)時(shí)電流對(duì)數(shù)控面板造成電沖擊）。

2.2回參考點(diǎn)

1）按下“回參考點(diǎn)”按鍵，進(jìn)入回參考點(diǎn)模式。2）按住X軸正向按鍵不松手，當(dāng)屏幕顯示界面上X后面的圓圈標(biāo)識(shí)，當(dāng)空白圓圈變?yōu)閰⒖键c(diǎn)標(biāo)志“”時(shí)再松開，表明X軸回參考點(diǎn)操作已完成。3）按住Z軸正向按鍵不松手，當(dāng)屏幕顯示界面上Z后面的圓圈標(biāo)識(shí)，由空白圓圈變?yōu)閰⒖键c(diǎn)標(biāo)志“”時(shí)再松開，表明Z軸回參考點(diǎn)操作已完成。回參考點(diǎn)界面如圖2所示。【目的】1）系統(tǒng)通過回參考點(diǎn)操作以確定機(jī)床原點(diǎn)的位置，來正確建立機(jī)床坐標(biāo)系；2）可以消除絲杠間隙的累計(jì)誤差以及絲杠螺距。【需要進(jìn)行回參考點(diǎn)操作的情況】首次開機(jī)、按下急停按鈕后、機(jī)床故障解除后。【注意事項(xiàng)】為保證操作安全，防止刀架與尾座相撞，在回參考點(diǎn)時(shí)應(yīng)先沿+X方向回參考點(diǎn)，再沿+Z方向回參考點(diǎn)。

2.3刀具配置

根據(jù)加工工藝，選擇合適的刀具安裝到自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架上，然后將其所用到的參數(shù)創(chuàng)建到數(shù)控系統(tǒng)中。

2.4激活加工參數(shù)

數(shù)控車床加工主要包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)是主軸帶動(dòng)裝夾工件的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速用S表示，轉(zhuǎn)向采用M3主軸正轉(zhuǎn)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是刀具的移動(dòng)，刀具用T表示。激活參數(shù)就是給T、S、M設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，進(jìn)行后續(xù)的操作。1）按下“手動(dòng)”鍵或“手輪”鍵，進(jìn)入手動(dòng)或手輪模式。2）按下“T、S、M”鍵下方對(duì)應(yīng)的灰色軟鍵，進(jìn)入激活參數(shù)界面，如圖3所示。3）按下“手動(dòng)”鍵，調(diào)整刀架到安全位置（使刀架處于工件和尾座之間，以防換刀時(shí)發(fā)生碰撞）。4）輸入換刀、主軸轉(zhuǎn)速、主軸方向三個(gè)指令。換刀：輸入需要進(jìn)行對(duì)刀的刀具號(hào)（比如“1”號(hào)刀具）。主軸轉(zhuǎn)速：輸入“300”轉(zhuǎn)（根據(jù)加工使用的刀具材質(zhì)和加工零件的材質(zhì)經(jīng)過多次測(cè)試實(shí)訓(xùn)時(shí)轉(zhuǎn)速選擇300轉(zhuǎn)）。主軸方向：選擇主軸正轉(zhuǎn)即“M3”（按“選擇”鍵進(jìn)行切換，直到切換為M3為止）。5）關(guān)上安全門（以防扳手等工具遺忘在卡盤上，啟動(dòng)主軸時(shí)飛出傷人），點(diǎn)“循環(huán)啟動(dòng)鍵”執(zhí)行指令。主軸以300轉(zhuǎn)/分的速度開始正轉(zhuǎn)，同時(shí)自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架轉(zhuǎn)到“1”號(hào)刀位。

2.5建工件坐標(biāo)系

工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的，又稱編程坐標(biāo)系，用于描述刀的運(yùn)動(dòng)軌跡，該坐標(biāo)系的原點(diǎn)通常與零件圖紙的尺寸基準(zhǔn)一致，X軸原點(diǎn)一般選在工件的回轉(zhuǎn)中心，Z軸原點(diǎn)選擇在工件的右端面上。實(shí)訓(xùn)時(shí)選用外圓直徑50mm的尼龍棒，對(duì)于比較簡(jiǎn)單的軸類零件一般以工件右端面回轉(zhuǎn)中心點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。通過對(duì)刀來實(shí)現(xiàn)工件坐標(biāo)系的建立。保證數(shù)控車床加工質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是對(duì)刀，這是由于數(shù)控車床本身的加工過程是按照編制程序進(jìn)行控制的，建立正確合理的工件坐標(biāo)系，是刀具運(yùn)動(dòng)軌跡合理性的保證，也是加工質(zhì)量的保證。對(duì)刀方式通常有自動(dòng)對(duì)刀儀對(duì)刀和手動(dòng)試切對(duì)刀。本機(jī)床使用手動(dòng)試切對(duì)刀法對(duì)刀。1）按下“手輪”鍵，切換到手輪工作模式。2）建立Z軸零點(diǎn)。通過手動(dòng)切削端面（可切短1mm），設(shè)置Z0。①使用手輪控制刀具以×100倍率快速進(jìn)刀，刀尖離端面較近時(shí)改為×10倍率輕觸右端面，當(dāng)?shù)都獬霈F(xiàn)輕微切屑后停下。②切換坐標(biāo)軸沿+X方向退刀。切換成Z軸，以×10倍率，大手輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)1圈，選擇背吃刀量（刀尖向-Z方向移動(dòng)了1mm）。③切換成X軸，以×10倍率，大手輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿-X方向進(jìn)刀切削端面，至刀尖與右端面旋轉(zhuǎn)中心重合，端面切削完畢。④按下“測(cè)量刀具”下方對(duì)應(yīng)的灰色軟鍵，進(jìn)入對(duì)刀界面。⑤按屏幕右側(cè)“測(cè)量Z”鍵，打開設(shè)置Z軸坐標(biāo)的頁面。⑥在Z0后面橙色方框內(nèi)輸入數(shù)字“0”，按下“設(shè)置長(zhǎng)度Z”鍵，將補(bǔ)償數(shù)據(jù)激活。⑦沿Z軸以×100倍率順時(shí)針退刀，Z軸零點(diǎn)設(shè)置完成。車端面界面如圖4所示。【注意事項(xiàng)】端面切完后，先不要退刀，讓刀尖貼著端面時(shí)直接輸入Z值“0”。3）建立X軸零點(diǎn)。通過手動(dòng)切削外圓（直徑切細(xì)2mm），設(shè)置X0。①切換成X軸，使用手輪控制刀具以×100倍率快速進(jìn)刀靠近工件，刀尖離外圓較近時(shí)改為×10倍率輕觸外圓面，當(dāng)?shù)都獬霈F(xiàn)輕微切屑后停下。②切換成Z軸，以×100倍率，大手輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿+Z方向退刀，當(dāng)?shù)都鈩傠x開工件后停下來。③切換成X軸，以×10倍率，大手輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)1圈選擇背吃刀量（直徑切2mm）。④選擇Z軸，以×10倍率，大手輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將刀尖勻速沿-Z方向進(jìn)刀切削10mm左右。⑤沿Z軸以×100倍率順時(shí)針退刀，外圓切削完畢。⑥按“復(fù)位”鍵停下機(jī)床，用游標(biāo)卡尺測(cè)量剛切完的外圓直徑Φ。⑦按屏幕右側(cè)“測(cè)量X”鍵，打開設(shè)置X軸坐標(biāo)的頁面。⑧在Φ后面橙色方框內(nèi)輸入測(cè)量的剛切完的外圓直徑Φ的數(shù)值，按下“設(shè)置長(zhǎng)度X”鍵，激活補(bǔ)償數(shù)據(jù)。X軸零點(diǎn)設(shè)置完畢。車外圓界面如圖5所示。這種對(duì)刀方法在機(jī)床斷電重啟后仍不會(huì)改變對(duì)刀值，可適用于大批量生產(chǎn)同一種工件，中間關(guān)閉車床也不需要再進(jìn)行重新對(duì)刀。

2.6對(duì)刀驗(yàn)證

對(duì)刀結(jié)束后，需要對(duì)對(duì)刀結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，以確保建立正確的工件坐標(biāo)系，保證加工質(zhì)量和加工安全。操作步驟如下。1）按“MDA”鍵，打開“MDI程序段”界面。2）點(diǎn)擊“刪除文件”軟鍵，清除屏幕內(nèi)容，輸入驗(yàn)證程序：T1D1（調(diào)用1號(hào)刀具1號(hào)刀沿）M03S300F1（主軸正轉(zhuǎn)300轉(zhuǎn)/分，指定刀架進(jìn)給速度1mm/r）G01Z2X52（使刀尖移動(dòng)到Z2，X52位置）M01（暫停觀察刀具位置，點(diǎn)擊“循環(huán)啟動(dòng)”按鍵繼續(xù)執(zhí)行程序）G01X48Z-10（車刀切削棒料長(zhǎng)度為10mm，直徑為48mm一段外圓）G00X100Z100（退刀至×100，Z100處）M05（主軸停止旋轉(zhuǎn)）M30（程序停止，并返回到程序開頭）用卡尺測(cè)量切削完的外圓直徑，與G01設(shè)定值Φ48mm相比較。如果結(jié)果一致，表明對(duì)刀無誤，工件坐標(biāo)系建立正確，可進(jìn)行后續(xù)加工。【注意事項(xiàng)】機(jī)床的工件坐標(biāo)系設(shè)置錯(cuò)誤極易使機(jī)床在加工過程中發(fā)生碰撞，機(jī)床碰撞對(duì)機(jī)床的精度是很大的損害，對(duì)于不同材質(zhì)的機(jī)床影響是不一樣的，一般來說，對(duì)于剛性不強(qiáng)的機(jī)床影響比較大。所以對(duì)于高精度數(shù)控車床來說，碰撞絕對(duì)要杜絕，因此對(duì)刀完成后一定要進(jìn)行對(duì)刀驗(yàn)證，以免發(fā)生碰撞。

3結(jié)論

本文對(duì)數(shù)控車床基礎(chǔ)操作和加工技巧進(jìn)行分析，使初學(xué)數(shù)控車床的實(shí)訓(xùn)學(xué)生盡快地掌握操作要領(lǐng)，保證實(shí)訓(xùn)安全，提高工件的加工質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、尊重科學(xué)的工程素養(yǎng)。

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作者：王雪梅 單位：山東科技大學(xué)工程實(shí)訓(xùn)中心