項(xiàng)目1任務(wù)3外圓切削

1、也可以作為精車或磨削的預(yù)加工。減小表面粗糙度， 因而可以作為中等精度表面的最終工序，8 4 外圓切削841 車削外圓表面工藝外圓表面是軸類零件的主要工作表 面，外圓表面的加工中，車削得到了廣 泛的應(yīng)用。車削不僅是外圓表面粗加工、 半精加工的主要方法，也可以實(shí)現(xiàn)外圓 表面的精密加工。如圖 8-4-1 所示為車 刀車削外圓。粗車可采用較大的背吃刀量和進(jìn)給 量，以較少的時(shí)間切去大部分加工余量， 獲得較高的生產(chǎn)率。半精車可以提高工件的加工精度，精車可以使工件表面具有較高的精度和較小的粗糙度。通常采用較小的背吃刀量和進(jìn)給量，較高的切削速度進(jìn)行加工， 可作為外圓表面的最終工序或光整加工的預(yù)加工。精細(xì)車常用

2、作某些外圓表面的終加工工序。 例如， 在加工大型精密的外圓表面時(shí)， 可用 精細(xì)車來(lái)代替磨削； 精細(xì)車削所用的車床， 應(yīng)具備較高的精度與剛度， 車刀具有良好的耐磨 性能（如金剛石車刀 ） ，采用高的切削速度 （V150mmin） ，小的背吃刀量 （ap=O02005mm） 和小的進(jìn)給量 （O02 02mm r） ，使得切削過(guò)程中的切削力小，積屑瘤不易生成，彈性變 形及殘留面積小，以保證獲得較高的加工質(zhì)量。選擇粗車、精車及其所用的車床時(shí)， 不能僅僅考慮其所能達(dá)到的加工精度和表面粗糙度。 而且還要考慮其在工件加工過(guò)程中的不同作用， 以及不同的生產(chǎn)條件等。8 42 G01 車削外圓刀具切削起點(diǎn)圖 8-

3、4-1 G01 車削外圓編程時(shí)，對(duì)刀具快速接近工件加工部位的點(diǎn)應(yīng)精 心設(shè)計(jì)，應(yīng)保證刀具在該點(diǎn)與工件的輪廓應(yīng)有足夠的安全間隙。如圖 8-4-1 ，工件毛坯直徑 50mm，工件右端面為 Z0，外圓有 5mm的余量，刀具 初始點(diǎn)在換刀點(diǎn)( X100， Z100)。可設(shè)計(jì)刀具切削起點(diǎn)為： ( X54， Z2)。刀具趨近運(yùn)動(dòng)工件的程序段首先將刀具以 G00的方式運(yùn)動(dòng)到點(diǎn) (X54，Z2)，然后 G00移動(dòng) X軸到切深， 準(zhǔn)備粗加工。N36 T0101 ；N37 G97 S700 M03 ；N38 G00 X54 Z2 M08 ；N39 X46；N40刀具切削程序段圖 8-4-3 G90 單一循環(huán)車削圓柱

4、面路線N40 G01 Z-20 F100 ； 刀具以指令進(jìn)給速度切削到指定的長(zhǎng)度位置。刀具的返回運(yùn)動(dòng)刀具的返回運(yùn)動(dòng)時(shí)，先 X 向退到工件之外，再 +Z 向以 G00方式回到起點(diǎn)。N41 G01 X54 ；。8 43 G90 單一循環(huán)車削圓柱面1G90單一車削循環(huán)上述 8 52 外圓車削路線可總結(jié)成四個(gè)動(dòng)作：第一動(dòng)作：刀具從起點(diǎn)以G00方式X方向移動(dòng)到切削深度；第二動(dòng)作：刀具G01方式切削工件外圓( Z 方向)；第三動(dòng)作：刀具 G01 切削工件端面； 第四動(dòng)作： 刀具 G00 方式快速退刀回起點(diǎn)。 四個(gè)動(dòng)作路線圍成一 個(gè)封閉的矩形刀路，如圖 8-4-3 所示，刀路矩形可看成由起點(diǎn)與對(duì)角點(diǎn)確定的矩

5、形。G90 單一車削循環(huán)是這樣一個(gè)指令， 可用它來(lái)調(diào)用圓柱面車削一系列四個(gè)動(dòng)作。G90單一車削循環(huán)格式G90 X(U) Z(W) F；X(U) Z(W) ”給定矩形路G90單一車削循環(huán)參數(shù)說(shuō)明：當(dāng)?shù)毒咭呀?jīng)運(yùn)動(dòng)到車削循環(huán)矩形路線的起點(diǎn)，本指令的F”字給定工作進(jìn)給的速度。只對(duì)中間線的對(duì)角點(diǎn)，從而確定矩形的刀路軌跡。指令中的 兩步起作用。2G90單一循環(huán)車削圓柱面應(yīng)用實(shí)例：用 G90 指令加工如圖 8-4-4 所示工件的 30 外圓，設(shè) 刀具的起點(diǎn)為與工件具有安全間隙的S 點(diǎn)（X55，Z2）。O8401G98 T0101；S800 M03G0 X55. Z2. ；（快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) ）G90 X4

6、6. Z-19.8 F150 ；（X 向單邊切深量 2mm，端面留余量 0.2mm用來(lái)精加工 ）X42. ； （G90模態(tài)有效， X向切深至 42 mm）X38.；X34.；X31. ；（X 向留單邊余量 0.5 mm 用于精加工 ）X30. Z-20 F100 S1200 ；（精車）G00 X100. Z100. ；M30；8 44 G90 單一循環(huán)車削圓錐面圖 8-4-5 常見(jiàn)的外徑錐面車削的 R 值判斷1G90車削錐面循環(huán)的 R值G90 單一車削循環(huán)不僅可調(diào)用圓柱面車削一系列四個(gè)動(dòng)作，還可用 G90 單一車削循環(huán)調(diào)用圓錐面車削一系列四個(gè)動(dòng)作。如圖 8-4-5 ，外圓錐面可看成由起始點(diǎn)與對(duì)

7、角點(diǎn)形成的基本矩形區(qū)域牽引而成，牽引點(diǎn) 為矩形運(yùn)動(dòng)路線中，第一個(gè)運(yùn)動(dòng)到達(dá)的點(diǎn)，牽引點(diǎn)把基本矩形區(qū)域向X 負(fù)向牽引形成錐面， 則 R 為負(fù)。如圖 8-4-6 中為常見(jiàn)的內(nèi)孔錐面， R 值判斷為正。R值的大小就是牽引點(diǎn)移動(dòng)的距離。G90 單一循環(huán)車削錐面格式：圖 8-4-6 常見(jiàn)的內(nèi)徑錐面車削的 R 值判斷G90 X(U) Z(W) R F；G90單一循環(huán)車削錐面參數(shù)說(shuō)明：R值的大小：代表被加工錐面兩端直徑差的1 2，即表示單邊量錐度差值。如圖 8-4-5和 8-4-6 。2G90單一循環(huán)車外錐軸應(yīng)用實(shí)例：用 G90 指令加工如圖 8-4-7 所示工件的 外錐面。圖 8-4-7 G90 車外錐應(yīng)用

8、舉例 三角形方法求算。R 值為正、負(fù)判斷： 如圖 8-4-8，牽引 點(diǎn)把基本矩形區(qū)域向 X 負(fù)向牽引形成錐面， 則 R 為負(fù)。實(shí)際 R 值為 PP1，如圖 8-4-8 可見(jiàn)：PP1 MP1A1A AMPP1MP1AMA1A225205.5R 值計(jì)算：為保證刀具切削起點(diǎn)與工 件間的安全間隙， 刀具起點(diǎn)的 Z 向坐標(biāo)值宜 取 Z1 Z5，而不是 Z0，因此，實(shí)際錐度的 起點(diǎn) Z 向坐標(biāo)值與圖樣不吻合， 所以應(yīng)該算 出錐面起點(diǎn)與終點(diǎn)處的實(shí)際的直徑差，否則 會(huì)導(dǎo)致錐度錯(cuò)誤。 程序中實(shí)際 R 值可用相似刀具起點(diǎn)的及對(duì)角點(diǎn)的設(shè)計(jì)：刀具起點(diǎn)的 X 值大于等于加工毛坯外徑 2 個(gè) R 值，即， X 起 X 毛

9、+2R，否則容易導(dǎo)致 切深過(guò)大的錯(cuò)誤。設(shè)刀具的起點(diǎn)為與工件具有安全間隙的S 點(diǎn)（ X62，Z2）。設(shè)第一刀的最大切深為 2mm ，第一個(gè)對(duì)角點(diǎn)的 X 坐標(biāo)是：50 11=57外圓錐面粗精加工程序 O8502 如下：O8402N10 G98 T0101 ；S800 M03；N20 G0 X61. Z2. ；（ 快速走刀至循環(huán)起點(diǎn) S）圖 8-4-8 錐面切削區(qū)域定義及 R 值N30 G90 X57. Z-19.8 R-5.5 F150 ；（ 用 G90粗車圓錐 ）N40 X53. ；（G90 模態(tài)下 X 向切深至 X53）X49.；X45.；X41.；X37.；X33.；X31.； （X 向留單

10、邊余量 0.5 mm）X30. Z-20. F100 S1200 ；（ 精車）G0 X100 Z100 ；M30；845 G71 多重復(fù)合循環(huán)粗車外徑1多重復(fù)合循環(huán)切削區(qū)域邊界定義FANUC系統(tǒng)允許用循環(huán)指令調(diào)用對(duì)完全封閉的切削區(qū)域的多次分層加工動(dòng)作過(guò)程，這種指令稱為多重復(fù)合循環(huán)。 在多重復(fù)合循環(huán)指令中要給定切削區(qū)域的切削工藝參數(shù)。多重復(fù)合循環(huán)首先要定義多余的材料的邊界， 形成了一個(gè)完全封閉的切削區(qū)域， 在該封 閉區(qū)域內(nèi)的材料根據(jù)循環(huán)調(diào)用程序段中的加工參數(shù)進(jìn)行有序切削。圖 8-4-9 封閉的切削區(qū)域定義 從數(shù)學(xué)角度上說(shuō)，定義一個(gè)封閉區(qū)域至少需要三個(gè)不共線的點(diǎn)，圖8-4-9 （ a）所示為一個(gè)由

11、三點(diǎn)定義的簡(jiǎn)單邊界和一個(gè)由多點(diǎn)定義的復(fù)雜邊界。S、P 和 Q點(diǎn)則表示所選 （ 定義）加工區(qū)域的極限點(diǎn)。圖 8-4-9 （b）中，車削工件輪廓由點(diǎn) P 開(kāi)始，到點(diǎn) Q結(jié)束，它們之間還可以有很多點(diǎn)， 如#1、#2、#3、#4。這樣由 P 開(kāi)始到 Q點(diǎn)結(jié)束形成了復(fù)雜的輪廓， P、Q點(diǎn)間復(fù)雜輪廓應(yīng) 就是精加工的路線。這樣由 S 點(diǎn)和 P到 Q精加工的路線就確定了一個(gè)完全封閉的切削區(qū)域。2起點(diǎn)和 P、Q點(diǎn)的設(shè)計(jì)圖 8-4-9 中的 S 點(diǎn)為任何輪廓切削循環(huán)的起點(diǎn)， 它的定義是： 起點(diǎn)是調(diào)用輪廓切削循環(huán)前刀具的 X、 Z 坐標(biāo)位置。認(rèn)真選擇起點(diǎn)很重要，它應(yīng)趨近工件，并具有安全間隙。P點(diǎn)代表精加工輪廓的起點(diǎn)

12、； Q點(diǎn)代表精加工后輪廓終點(diǎn)。P、 Q點(diǎn)應(yīng)在件之外，與工件有一定的安全間隙。圖 8-4-10 G71 指令的參數(shù)3G71多重復(fù)合循環(huán)格式：G71 粗車固定循環(huán)，它適用于對(duì)棒料毛坯粗車外徑 和粗車內(nèi)徑。在 G71 指令前是運(yùn)動(dòng)到循環(huán)起點(diǎn)的程序 段；在 G71 指令后面，是描述精加工輪廓的程序段。 CNC 系統(tǒng)根據(jù)循環(huán)起點(diǎn)、精加工輪廓、 G7l 指令內(nèi)的各個(gè)參 數(shù)，自動(dòng)生成加工路徑， 將粗加工待切除的余量切削掉，并保留設(shè)定的精加工余量。格式如下：G71 U（ d ）R（e）；G71 P(ns) Q(nf) U( u) W(w) F S T格式中參數(shù)含義如下：U(d)循環(huán)的切削深度 （半徑值、正值

13、）；R（e）每次切削退刀量；P(ns)精加程序的開(kāi)始程序段段號(hào)；Q(nf)精加工結(jié)束循環(huán)程序段的段號(hào)；U(u)X 向精車預(yù)留量；W(w)Z 向精車預(yù)留量。G71指令段內(nèi)部參數(shù)的意義G71 指令段內(nèi)部參數(shù)的意義如圖 8-4-10 所示， CNC 裝置首先根據(jù)用戶編寫的精加工輪 廓，在預(yù)留出 X 和 Z向精加工余量 u和w 后，計(jì)算出粗加工實(shí)際輪廓的各個(gè)坐標(biāo)值。刀具按層切法將余量去除，在每個(gè)切削層刀具指令 X 向切深 U（ d ），每個(gè)層切削后 按 R （e）指令值，沿 45方向退刀，然后循環(huán)到下一層切削，直至粗加工余量被切除。然 后，刀具沿與精加工輪廓 X向相距 u余量、 Z向相距 w余量的路線

14、半精加工。 G71加工 結(jié)束后，可使用 G70 指令最終完成精加工。其他說(shuō)明： 描述精加工輪廓的程序段中指定的F、 S 和 T 功能，對(duì)粗加工循環(huán)無(wú)效，但對(duì)精加工有效； 在 G71程序段或前面程序段中指定的 F、S和 T 功能，對(duì)粗加工循環(huán)有效。 X 向和 Z 向精加工余量 u和 w的正負(fù)符號(hào)判斷的方法是：留余量的輪廓形狀相對(duì)零 件的最終輪廓形狀， 向 X、Z 的正向偏移則符號(hào)為正， 向 X、Z 的負(fù)向偏移則符號(hào)為負(fù)。 G71 固定循環(huán)第一個(gè)走刀動(dòng)作應(yīng)是 X 方向走刀動(dòng)作。O8403G99T0101；G0 X54. Z2 S500 M3 ；（到達(dá) G71固定循環(huán)起始點(diǎn)）G71 U2. R0.5

15、 ；（每層切深 2 mm，退刀 0.5 mm）G71 P10 Q20 U0.3 W0.1 F0.2 ；（ X向留單邊精加工余量 0.3 mm，Z向 0.1mm。 粗加工切進(jìn)給量0.2 mmr ，P10 Q20 為描述零件的輪廓形狀的程序段的起、止段號(hào)）N10 G0 X20 ；（P 點(diǎn)；精加工輪廓開(kāi)始程序段，第一個(gè)動(dòng)作是 X 向運(yùn)動(dòng)）G1Z0.；G1X30.Z-25. ；G1 Z-22. ；G03 X36 Z-25 ；G01 X46. ；N20 G1X52.Z-28 ；（ Q點(diǎn)，精加工輪廓結(jié)束）M03 S1000G70P10Q20 F0.1；（調(diào)用精加工循環(huán)）G0 X100. Z100. ；N1

16、20 M30；8 46 精車固定循環(huán) G70格式： G70 P(ns) Q(nf)說(shuō)明如下：G70 指令用于 G71、G72 、G73 指令粗車工件后的精車加工。 G70 指令總是在粗加工循 環(huán)之后，調(diào)用粗加工循環(huán)指令后的精加工輪廓路線。宜在 G70 程序段之前編寫刀具 T 指令和主運(yùn)動(dòng)指令，若不指定，則維持粗車指定的F、S、T 狀態(tài)。 G70到G73 中 ns到 nf 間的程序段不能調(diào)用子程序。當(dāng) G70 循環(huán)結(jié)束時(shí)，刀具 返回到起點(diǎn)，并讀下一個(gè)程序段。應(yīng)用示例 :O8403M03 S1000N100G70P10Q20 F0.1；（調(diào)用精加工循環(huán)）圖 8-4-13 切削區(qū)域與粗加工切削路線N

17、110G0 X100. Z100. ；N120 M30；847 G73 成型加工復(fù)合循環(huán)粗車外徑1鍛造毛坯與圓棒料毛坯切削區(qū)域和粗車路線如圖 8-4-13，對(duì)工件毛坯切削區(qū)域的粗加工， 可以有幾種不同切削進(jìn)給路線選擇， 如（ a） 所示的平行輪廓的“環(huán)切”路線， （ b）所示的平行坐標(biāo)軸的 “行切 ”走刀路線等。為使粗加工 切削路線最短， 要對(duì)具體加工條件具體分析。 當(dāng)工件毛坯為余量均勻的鍛造毛坯， 粗加工時(shí)， 平行輪廓的“環(huán)切”路線最短。G73 指令稱之為成型加工復(fù)合循環(huán)，調(diào)用平行工件輪廓的“環(huán)切”路線，適合于余量均勻的鍛造 毛坯粗車。2G73指令介紹和格式：G73 格式如下：G73 U (

18、i) W (k) R(d)；圖 8-4-14 G73X 向進(jìn)刀的路線G73 P (ns) Q (nf) U ( u) W(w) F格式中各參數(shù)含義如下：U ( i)X 方向毛坯切除余量 （ 半徑值、正值 ）W ( k)Z 方向毛坯切除余量 （正值 ）；R(d)粗切循環(huán)的次數(shù)；P (ns)精加工程序的開(kāi)始循環(huán)程序段的行號(hào)；Q (nf)精加工程序的結(jié)束循環(huán)程序段的行號(hào)U ( u)X 向精車預(yù)留量；W( w)Z 向精車預(yù)留量。G73指令段內(nèi)部參數(shù)的意義G73 指令段內(nèi)部參數(shù)的意義如圖 8-4-14 所示， CNC 裝置首先根據(jù)用戶編寫的精加工輪 廓，在預(yù)留出 X 和 Z 向精加工余量 u 和 w 后，刀具按平行于精加工輪廓的偏離路線進(jìn) 行粗加工，切深為粗加工余量除以指令的粗加工次數(shù)（R）。粗加工結(jié)束后，可使用 G70 指令最終完成精加工。用 G73 粗加工循環(huán)模式用于毛坯為棒料的工件切削時(shí)，會(huì)有較多的空刀行程，棒料毛 坯應(yīng)盡可能使用 G71 、G72 粗加工循環(huán)模式。3G73指令應(yīng)用示例如圖 8-4-15 ，工件毛坯為鍛件。工件 X 向殘留余量不大于 5mm ，Z 向殘留余量不大于3 mm ，要求采用 G73 方式切削出該零件外形。換刀點(diǎn)、切削起點(diǎn)、 P、