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第十章数控车削加工-4 第十章 数控车削加工 第一节 数控车床 数控车床主要是用于加工各种回转表面，如内、外圆柱表面，圆锥表面，成型回转表面等。由于大多数零件都具有回转表面，因此近年来，数控车床广泛应用于加工业，其中以卧式数控车床位用最为广泛。数控车削加工中心在主轴旋转将工件车削后，主轴还可作分度或圆周进给动作以进行铣削、钻削工序，从而可将工件表面上的几何要素全部加工完成。这种加工中心的特点是工序高度集中。 一、数控车床的组成 数控车床又称为叫CNC车床，与普通车床相比，其结构上仍然由主轴箱、刀架、进给传动系统、床身、液压系统、冷却系统、润滑系统等部分组成，只是数控车床的进给系统与普通车床的进给系统在结构上存在着本质上的差别。普通车床主轴的运动经过挂轮架、进给箱、溜板箱传到刀架，实现纵向和横向进给运动。数控车床的进给是由伺服电动机经滚珠丝杠，传到滑板和刀架，实现Z向(纵向)和X向(横向)进给运动。 数控车床的主轴、尾座等部位相对车身的布局形式与普通车床基本一致，但刀架和导轨的布局形式发生了根本的变化，这是因为刀架和导轨的布局直接影响数控车床的使用性能。另外，数控车床上都设有封闭的保护装置。 (1)床身和导轨的布局 数控车床床身导轨与水平面的相对位置，有四种布局形式，分别力平床身、斜床身、平床身斜滑板、立床身。 (2)刀架的布局 刀架作为数控车床的重要部件，其布局形式对机床整体布局及工作性能影响很大。目前两坐标联动数控车床多采用12工位的回转刀架，也有采用6工位、8工位、10工位回转刀架的。回转刀架在机床上的布局有两种形式：—种是回转轴垂直于主轴；另一种是回转轴平行于主轴。 四坐标数控车床的床身上安装有两个独立的滑板和回转刀架，故称为双刀架四坐标数控车床。其中每个刀架的切削进给量是分别控制的，出此两刀架可以同时切削同一工件的个同部位，既扩大了加工范围，又提高门加工效率。 二、数控车床编程指令 1、数控车床编程要点 (1)数控车床编程时，根据被加工零件的图样标注尺寸，既可以使用绝对值编程，也可使用增量值编程，还可使用二者混合编程。而且，合理的绝对值、增量值混合编程往往可以减少编程中的计算量，缩短程序段，简化程序。 (2)数控车床的径向X值均以直径值表示，以与图样尺寸、测量尺寸相对应。当使用增量值编程时，径向的增量以实际位移量的两倍值编写，并配以正、负号以确定增量的方向。 (3)X向脉冲当量为Z向的一半，以提高径向尺寸精度。 (4)车床数控系统具有多种切削固定循环，如：内、外径矩形切削循环，锥度切削循环，端面切削循环，螺纹切削循环等。编程时，可依据不同的毛坯材料和加工余量，合理选用切削循环。 (5)数控车床具备刀具刀尖半径补偿功能(G40、G41、G42指令)。为提高刀具寿命和加工表面的质量，在车削中，经常使用半径不大的圆弧刀尖进行切削，正确使用刀具补偿指令可在编程时直接依据零件轮廓尺寸编程，减小繁杂的计算工作量，提高程序的通用性。在使用刀补指令时，要注意选择正确的刀补值与补偿方向号，以免产生过切、少切等情况。 (6)合理、灵活使用数控系统给定的其他指令功能，如零点偏置指令、坐标系平移指令、返回参考点指令、 M04指令用来启动主轴，并以程序中编制的主轴速度逆时针方向旋转。 M05指令用来使主轴停止旋转。 M03、M04指令为模态前作用M功能指令；M05指令为模态后作用M功能指令M05指令为缺省功能。此外．M03、M04、M05指令可相互注销。 （2）冷却液打开、停止指令M07、M09 M07指令将引开冷却液管道。 M09指今将关闭冷却液管道。 M07指令为模态前作用M功能指令；M09指令为模态后作用M功能指令，M09指令为缺省功能。 6、主轴功能指令S、进结功能指令F和刀具功能指令T （1）主轴功能S指令 主轴功能指令S控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为r／m。恒线速度功能时S指令指定切削线速度，单位为m／min(G96指令为恒线速度、G97指令为取消恒线速度)。 S指令是模念指令，S指令只有在主轴速度可调节时才有效。 S指令所编程的主轴速度可以借助机床控制面板上的主铀倍率开关进行修调。 （2）进给功能指令I； F指令表示工件被加工时相对于工件的合成进结速度，F的单位取决于G94指令的单位 (mm/min)或G95指令的单位(mm／r)。 实现每转进给量与每分钟进给量转化的计算公式为 其中： 为每分钟的进给量／(mm／min)； f r为每转进结量／(mm／r)； S为主轴转数／(r／min)。 当数控机床上作在G01，G02或G03方式下，编程的F位一直有效