数控加工基础教案劳动版第三章数控车床加工与编程.docx
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数控加工基础教案劳动版第三章数控车床加工与编程
（一）组织教学：
（考勤、学习准备等）
（二）复习旧课：
数值的计算方法和基点和节点的概念
（三）讲授新课：
第三章数控车床加工与编程
§3—1数控车床概述
一、数控车床的分类与结构
数控车床是数字程序控制车床的简称，集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型普通车床的特点于一身，是国内使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床。
1、数控车床的分类
与普通车床相似的方法进行分类：
（1）按车床主轴位置分类
1）立式数控车床简称数控立车
其主轴垂直于水平面，并有一个直径很大的圆形工作台，供装夹工件用。
这类机床适用加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型发展零件。
2）卧式数控车床
可分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床。
倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性，并易于排除切削屑。
（2）按加工零件的基本类型分类
1）卡盘式数控车床
没有尾座，适合车削盘类（含短轴类）零件。
2）顶尖式数控车床
配有普通尾座或数控尾座，适合车削较长的轴类零件及直径不太大的盘、套类零件。
（3）按刀架数量分类
1）单刀架数控车床
普通数控车床一般都配有各种形式的单刀架
2）双刀架数控车床
刀架可以是平行、垂直、同轨结构。
（4）其他分类方法
以车削中心为例：
车削中心的主体是数控车床，它有立式和卧式两类。
车削中心的主要特点是具有先进的动力刀具功能。
车削中心还具有很高精度的角度定位。
车削中心配有刀库和换刀机械手。
（5）各类数控车床的坐标系如图3----3所示。
2、数控车床的结构
主要由车床主体、数控装置和伺服系统三大部分组成。
数控车床各个方面的性能比普通车床优越，如：
结构刚性好，能适应高速和强力车削需要；可靠性好能适应精密加工和长时间连续工作等。
（1）主轴主轴回转精度，直接影响到零件的加工精度；
（2）床身及导轨数控车床的导轨结构有传统的滑动导轨（金属型），也有新型的滑动导轨（贴塑导轨）。
贴塑导轨的摩檫系数小，耐磨性、耐腐蚀性及吸振性好，润滑条件优越。
（3）机械传动机构比普通车床简单，传动链短。
（4）刀架自动转位刀架的简称，它是数控车床普遍采用的一种最简单的自动换刀设备。
（5）辅助装置可配有对刀仪、位置检测反馈装置、自动编程系统及自动排屑装置等。
二、数控车床的加工特点
1、高难度零件加工 “口小肚大”的内成型面零件，有仅在普通车床上难以加工，还难以测量。
2、高精度零件加工：
主精度零件均可在主精度的特种数控车床上加工完成。
3、高效率完成加工：
为了提高车削加工的效率，通过增加车床的控制坐标轴，就能在一台数控车床上同时加工出两个多工序的相同或不同的零件，也便于实现一批工序特别复杂零件车削全过程的自动化。
三、车床数控系统的功能简介
基本功能：
直线、圆弧和螺纹等基本插补运算功能和主轴转速、进给速
度等基本控制功能。
1、主轴功能
（1）同步进给控制
（2）恒线速度控制
（3）最高转速控制
2、公、英制输入功能
3、自动返回对刀点功能
从当前位置快速返回至对刀点（参考点）位置功能。
4、螺纹车削功能
（1）等螺距功能
（2）变螺距车削
5、多种循环切削功能
（四）小结：
数控车床的分类与结构和数控车床的加工特点。
（五）布置作业：
习题册
（六）辅导答疑：
（一）组织教学：
（考勤、学习准备等）
（二）复习旧课：
数控车床分类与结构和数控车床的加工特点
（三）讲授新课：
§3—2数控车削加工的刀具与夹具
一、车刀的种类：
数控车削用的刀具很多，主要是车刀。
一般分为三类，即尖形车刀、圆弧车刀和成型车刀。
1）尖形车刀
以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。
它的刀尖同时也为其刀位点。
2）圆弧形车刀
构成主切削刃的刀刃形状为圆弧，刀位点在圆弧的圆心上。
3）成型车刀
俗称样板刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。
2、车刀的选用
选用与普通车削用的刀具基本相同，要注意在车削过程中不要发生加工干涉现象。
二、数控车削用夹具及定位
1、基准与定位
数控车床加工零件时，零件必须通过相应的夹具进行装夹和定位。
（1）基准及其分类
分为设计基准和工艺基准两大类，其中工艺基准又分为定位基准、测量基准和装配基准等。
（2） 定位基准用作定位的基准。
（3）定位基准的选择
粗基准----以毛坯表面作为基准面。
精基准----以已加工过的表面作为基准面。
选择粗基准时注意粗基准不宜重复使用；选择精基准时尽量与测量基准重合。
（四）小结：
数控车床的刀具和夹具的分类。
（五）布置作业：
习题册
（六）辅导答疑：
（一）组织教学：
（考勤、学习准备等）
（二）复习旧课：
数控车床的刀具和夹具的分类
（三）讲授新课：
§3—3数控车削加工程序的编制
一、数控车削常用的程序段格式
任何一种数控机床加工所用的程序段格式，除基本格式大致相同外，具体编制时，都必须严格按其数控系统的规定进行。
（1）暂停程序段
该功能的性质属于软件暂停，与按动操作面板上的暂停键而实施的硬件暂停完全不同。
（2）自动返回对刀点的程序段
该程序段可控制刀具从当前位置通过快速移动到指令值所规定的中间点位置后，再自动返回至对刀点（参考点）。
（3）等螺距螺纹车削的程序段
用于圆柱螺纹、端面螺纹及圆锥螺纹车削。
（4）螺纹车削循环的程序段
是规定的一种简单循环车削方式。
二、编制加工程序时的注意事项
1、加工程序的开始部分（程序名）的地址符用字母“O”表示。
2、设置工件坐标系的功能指令为Ｇ５０。
３、关于综合机械间隙
如果具有机械间隙自动补偿功能，则可在编程时有针对性地选择使用；对于不具备“间补”功能的车床或系统，在编程时，除加工跨象限的圆弧轮廓外，应根据不同的间隙种类，分别采用“实加式”或“追加式”的编程补偿方案予以补偿。
（四）小结：
数控车床加工程序的编制要求。
（五）布置作业：
习题册
（六）辅导答疑：
（一）组织教学：
（考勤、学习准备等）
（二）复习旧课：
数控车床加工程序编制的一些要求。
（三）讲授新课
§３—４ 编程实例
一、典型零件的编程实例
1、典型零件及加工要求
其刀具选择、布置及在刀架上的安装尺寸如下图：
要求编写该零件的精车程序（不进行切断）
二、典型零件的编程实例
1、典型零件及加工要求
其刀具选择、布置及在刀架上的安装尺寸如下图：
要求编写该零件的精车程序（不进行切断）
（四）小结：
数控车床加工程序的编制要求。
（五）布置作业：
按图上要求进行编制程序
（六）辅导答疑：
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