第3章 數控車床的程式編制 數控車床是目前使用最廣泛的數控機床之一。數控車床主要用於加工軸類、盤類等迴轉體零件。透過數控加工程式的執行，可自動完成內外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，並能進行車槽、鑽孔、擴孔、鉸孔等工作。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產效率，特別適合於複雜形狀迴轉類零件的加工。3.1 數控車床程式編制的基礎 針對迴轉體零件加工的數控車床，在車削加工工藝、車削工藝裝備、程式設計指令應用等方面都有鮮明的特色。為充分發揮數控車床的效益，下面將結合HM－077數控車床的使用，分析數控車床加工程式編制的基礎，首先討論以下三個問題：數控車床的工藝裝備；對刀方法；數控車床的程式設計特點。3.1.1數控車床的工藝裝備 由於數控車床的加工物件多為迴轉體，一般使用通用三爪卡盤夾具，因而在工藝裝備中，我們將以WALTER系列車削刀具為例，重點討論車削刀具的選用及使用問題。1、數控車床可轉位刀具特點 數控車床所採用的可轉位車刀，與通用車床相比一般無本質的區別，其基本結構、功能特點是相同的。但數控車床的加工工序是自動完成的，因此對可轉位車刀的要求又有別於通用車床所使用的刀具，具體要求和特點如表3.1所示。 表3.1可轉位車刀特點要求 特 點目 的 精度高 採用M級或更高精度等級的刀片； 多采用精密級的刀杆； 用帶微調裝置的刀杆在機外預調好。 保證刀片重複定位精度，方便座標設定，保證刀尖位置精度。 可靠性高 採用斷屑可靠性高的斷屑槽型或有斷屑臺和斷屑器的車刀； 採用結構可靠的車刀，採用複合式夾緊結構和夾緊可靠的其他結構。 斷屑穩定，不能有紊亂和帶狀切屑； 適應刀架快速移動和換位以及整個自動切削過程中夾緊不得有鬆動的要求。 換刀迅速 採用車削工具系統； 採用快換小刀夾。 迅速更換不同形式的切削部件，完成多種切削加工，提高生產效率。 刀片材料 刀片較多采用塗層刀片。 滿足生產節拍要求，提高加工效率。 刀杆截形 刀杆較多采用正方形刀杆，但因刀架系統結構差異大，有的需採用專用刀杆。 刀杆與刀架系統匹配。 2、數控車床刀具的選刀過程數控車床刀具的選刀過程，如圖3.1所示。從對被加工零件圖樣的分析開始，到選定刀具，共需經過十個基本步驟，以圖3.1中的10個圖示來表示。選刀工作過程從第1圖示“零件圖樣”開始，經箭頭所示的兩條路徑，共同到達最後一個圖示“選定刀具”，以完成選刀工作。其中，第一條路線為：零件圖樣、機床影響因素、選擇刀杆、刀片夾緊繫統、選擇刀片形狀，主要考慮機床和刀具的情況；第二條路線為：工件影響因素、選擇工件材料程式碼、確定刀片的斷屑槽型程式碼或ISO斷屑範圍程式碼、選擇加工條件臉譜，這條路線主要考慮工件的情況。綜合這兩條路線的結果，才能確定所選用的刀具。下面將討論每一圖示的內容及選擇辦法。 圖3.1 數控車床刀具的選刀過程(1)機床影響因素“機床影響因素”圖示如圖3.2所示。為保證加工方案的可行性、經濟性，獲得最佳加工方案，在刀具選擇前必須確定與機床有關的如下因素：1）機床型別：數控車床、車削中心；2）刀具附件： 刀柄的形狀和直徑，左切和右切刀柄；3）主軸功率；4）工件夾持方式。圖3.2 機床影響因素 (2)選擇刀杆圖3.3 選擇刀杆 “選擇刀杆”圖示如圖3.3所示。其中，刀杆型別尺寸見表3.2。表3.2 刀杆型別尺寸刀杆型別外圓加工刀杆內孔加工刀杆 柄部截面形狀 刀杆尺寸柄部直徑 D 柄部長度 l1主偏角 選用刀杆時，首先應選用尺寸儘可能大的刀杆，同時要考慮以下幾個因素：1）夾持方式；2）切削層截面形狀，即切削深度和進給量；3）刀柄的懸伸。(3)刀片夾緊
第3章 數控車床的程式編制 數控車床是目前使用最廣泛的數控機床之一。數控車床主要用於加工軸類、盤類等迴轉體零件。透過數控加工程式的執行，可自動完成內外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，並能進行車槽、鑽孔、擴孔、鉸孔等工作。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產效率，特別適合於複雜形狀迴轉類零件的加工。3.1 數控車床程式編制的基礎 針對迴轉體零件加工的數控車床，在車削加工工藝、車削工藝裝備、程式設計指令應用等方面都有鮮明的特色。為充分發揮數控車床的效益，下面將結合HM－077數控車床的使用，分析數控車床加工程式編制的基礎，首先討論以下三個問題：數控車床的工藝裝備；對刀方法；數控車床的程式設計特點。3.1.1數控車床的工藝裝備 由於數控車床的加工物件多為迴轉體，一般使用通用三爪卡盤夾具，因而在工藝裝備中，我們將以WALTER系列車削刀具為例，重點討論車削刀具的選用及使用問題。1、數控車床可轉位刀具特點 數控車床所採用的可轉位車刀，與通用車床相比一般無本質的區別，其基本結構、功能特點是相同的。但數控車床的加工工序是自動完成的，因此對可轉位車刀的要求又有別於通用車床所使用的刀具，具體要求和特點如表3.1所示。 表3.1可轉位車刀特點要求 特 點目 的 精度高 採用M級或更高精度等級的刀片； 多采用精密級的刀杆； 用帶微調裝置的刀杆在機外預調好。 保證刀片重複定位精度，方便座標設定，保證刀尖位置精度。 可靠性高 採用斷屑可靠性高的斷屑槽型或有斷屑臺和斷屑器的車刀； 採用結構可靠的車刀，採用複合式夾緊結構和夾緊可靠的其他結構。 斷屑穩定，不能有紊亂和帶狀切屑； 適應刀架快速移動和換位以及整個自動切削過程中夾緊不得有鬆動的要求。 換刀迅速 採用車削工具系統； 採用快換小刀夾。 迅速更換不同形式的切削部件，完成多種切削加工，提高生產效率。 刀片材料 刀片較多采用塗層刀片。 滿足生產節拍要求，提高加工效率。 刀杆截形 刀杆較多采用正方形刀杆，但因刀架系統結構差異大，有的需採用專用刀杆。 刀杆與刀架系統匹配。 2、數控車床刀具的選刀過程數控車床刀具的選刀過程，如圖3.1所示。從對被加工零件圖樣的分析開始，到選定刀具，共需經過十個基本步驟，以圖3.1中的10個圖示來表示。選刀工作過程從第1圖示“零件圖樣”開始，經箭頭所示的兩條路徑，共同到達最後一個圖示“選定刀具”，以完成選刀工作。其中，第一條路線為：零件圖樣、機床影響因素、選擇刀杆、刀片夾緊繫統、選擇刀片形狀，主要考慮機床和刀具的情況；第二條路線為：工件影響因素、選擇工件材料程式碼、確定刀片的斷屑槽型程式碼或ISO斷屑範圍程式碼、選擇加工條件臉譜，這條路線主要考慮工件的情況。綜合這兩條路線的結果，才能確定所選用的刀具。下面將討論每一圖示的內容及選擇辦法。 圖3.1 數控車床刀具的選刀過程(1)機床影響因素“機床影響因素”圖示如圖3.2所示。為保證加工方案的可行性、經濟性，獲得最佳加工方案，在刀具選擇前必須確定與機床有關的如下因素：1）機床型別：數控車床、車削中心；2）刀具附件： 刀柄的形狀和直徑，左切和右切刀柄；3）主軸功率；4）工件夾持方式。圖3.2 機床影響因素 (2)選擇刀杆圖3.3 選擇刀杆 “選擇刀杆”圖示如圖3.3所示。其中，刀杆型別尺寸見表3.2。表3.2 刀杆型別尺寸刀杆型別外圓加工刀杆內孔加工刀杆 柄部截面形狀 刀杆尺寸柄部直徑 D 柄部長度 l1主偏角 選用刀杆時，首先應選用尺寸儘可能大的刀杆，同時要考慮以下幾個因素：1）夾持方式；2）切削層截面形狀，即切削深度和進給量；3）刀柄的懸伸。(3)刀片夾緊