數(shù)控車削加工編程

1、第8章 數(shù)控車削加工編程1、數(shù)控車削的編程特點(diǎn)（1）數(shù)控車削加工的內(nèi)容 數(shù)控車削加工的幾何要素包括端面車削、外形面車削、內(nèi)形面車削（鏜孔）、鉆孔加工、切槽與切斷加工、螺紋加工等。（2）數(shù)控車削加工的編程特點(diǎn)數(shù)控車床的編程具有如下特點(diǎn)。 在一個(gè)程序段中，根據(jù)圖樣上標(biāo)注的尺寸，可以采用絕對(duì)值編程或增量值編程，也可以采用混合編程。一般情況下，利用自動(dòng)編程軟件編程時(shí)，通常采用絕對(duì)值編程。 被加工零件的徑向尺寸在圖樣上和測(cè)量時(shí)，一般用直徑值表示。所以采用直徑尺寸編程更為方便。 由于車削加工常用棒料或鍛料作為毛坯，加工余量較大，為簡(jiǎn)化編程，可利用固定循環(huán)指令，進(jìn)行粗車循環(huán)切削。 編程時(shí)，認(rèn)為車刀刀尖是一個(gè)

2、點(diǎn)，而實(shí)際上為了提高刀具壽命和工件表面質(zhì)量，車刀刀尖常磨成一個(gè)半徑不大的圓弧。為提高工件的加工精度，輪廓編程時(shí)，以刀尖圓弧半徑為刀位點(diǎn)，利用刀具半徑補(bǔ)償功能，直接按工件輪廓尺寸編程。2、數(shù)控車床編程時(shí)的工藝處理（1）正確地設(shè)定工件坐標(biāo)系數(shù)控車床的坐標(biāo)系統(tǒng)分為機(jī)床坐標(biāo)系、參考坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系。各坐標(biāo)系的關(guān)系為： 機(jī)床坐標(biāo)系。以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)建立起來(lái)的x、z軸直角坐標(biāo)系，稱為機(jī)床坐標(biāo)系。車床的機(jī)床原點(diǎn)為主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤后端面之交點(diǎn)。機(jī)床坐標(biāo)系是制造和調(diào)整機(jī)床的基礎(chǔ)，也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)，一般不允許隨意變動(dòng)。如圖8-1所示。 參考點(diǎn)。參考點(diǎn)是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)。該點(diǎn)是刀具退離到一個(gè)固定

3、不變的極限點(diǎn)（圖8-1中點(diǎn)o即為參考點(diǎn)），其位置由機(jī)械擋塊或行程開關(guān)來(lái)確定。以參考點(diǎn)為原點(diǎn)的坐標(biāo)系叫做參考坐標(biāo)系，機(jī)床的實(shí)際坐標(biāo)是以參考點(diǎn)為原點(diǎn)的坐標(biāo)值。 工件坐標(biāo)系。數(shù)控編程時(shí)應(yīng)該首先確定工件坐標(biāo)系。在數(shù)控車床上工件坐標(biāo)系原點(diǎn)通常選擇在工件回轉(zhuǎn)中心的左或右端面上，即工件坐標(biāo)系是將參考坐標(biāo)系通過(guò)對(duì)刀平移得到的。如圖8-2所示。圖8-1 機(jī)床坐標(biāo)系 圖8-2 工件坐標(biāo)系（2）數(shù)控車削刀具的選擇數(shù)控加工的刀具及其參數(shù)的選擇，是編程前的重要工藝內(nèi)容，選擇刀具及其參數(shù)的步驟為： 根據(jù)工件材料和加工類型（外圓、孔或螺紋）確定刀具材料和刀片形狀。 根據(jù)粗、精加工要求和加工條件確定刀片的牌號(hào)和幾何槽形。 選

4、定刀片材料后，從相應(yīng)的刀具手冊(cè)中查找切削用量的推薦值，以最大限度的發(fā)揮刀具的切削性能。 根據(jù)刀架尺寸、刀片類型和尺寸選擇刀桿。從編程的的角度講，在選擇刀具幾何角度時(shí)，要特別注意主偏角和副偏角的選擇，前者影響刀具的切削范圍，后者則可對(duì)已加工輪廓造成干涉。（3）裝夾與定位方法的確定根據(jù)被加工零件的特征及技術(shù)要求，合理選擇裝夾定位方式。數(shù)控車削加工的編程，通常是按裝夾次數(shù)及其每次裝卡的加工內(nèi)容編寫加工程序。（4）加工路線與加工余量的確定確定加工路線時(shí)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： 零件若從毛坯開始加工，要粗、精加工分開。粗加工分層切削時(shí)，合理安排切削深度和加工余量，通常在一次裝卡下精加工余量為0.10.5 mm

5、，若需二次裝卡，余量可適當(dāng)增大。同時(shí)要注意分層切削時(shí)的終刀位置，避免因終刀干涉產(chǎn)生過(guò)大的切削力。圖8-3所示為車削大余量工件時(shí)的兩種加工路線，圖a是錯(cuò)誤的階梯路線，圖b按15的順序切削，每次切削所留的余量相等，是正確的階梯切削路線。因?yàn)樵谕瑯颖吵缘读康臈l件下，按圖a方式加工所剩的余量過(guò)多。圖8-4為終刀位置示意圖，請(qǐng)認(rèn)真領(lǐng)會(huì)。圖8-3 大余量毛坯的階梯切削路線圖8-4 分層切削時(shí)的刀具終止位置 利用刀具半徑補(bǔ)償時(shí)，要注意刀補(bǔ)的建立與取消在輔助程序段進(jìn)行。（5）加工參數(shù)的選擇合理選擇切削用量。切削用量選擇是否合理，對(duì)于能否充分發(fā)揮機(jī)床潛力與刀具切削性能，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本和安全操作具有很重要

6、的作用。車削用量的選擇原則是：粗車時(shí)，首先考慮選擇盡可能大的背吃刀量ap，其次選擇較大的進(jìn)給量f，最后確定一個(gè)合適的的切削速度v。增大背吃刀量ap可使走刀次數(shù)減少，增大進(jìn)給量f有利于斷屑。精車時(shí)，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻，因此選擇精車的切削用量時(shí)，應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)率。因此，精車時(shí)應(yīng)選用較?。ǖ荒芴。┑谋吵缘读縜p和進(jìn)給量f，并選用性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度v。此外，在安排粗、精車削用量時(shí)，應(yīng)注意機(jī)床說(shuō)明書給定的允許切削用量范圍，對(duì)于主軸采用交流變頻調(diào)速的數(shù)控車床，由于主軸在低速時(shí)輸出扭矩降低，尤其注意

7、此時(shí)的切削用量選擇。3、螺紋車削加工指令數(shù)控系統(tǒng)提供的螺紋加工指令包括：?jiǎn)我宦菁y指令和螺紋固定循環(huán)指令。前提條件是主軸上有主軸編碼器，保證在多次切削不亂牙。（1）螺紋加工指令 單一螺紋加工指令g32（g33）編程格式：g32（g33）x z f 螺紋固定循環(huán)指令g92編程格式：g92 x z f 螺紋復(fù)合固定循環(huán)g76了解，不要求掌握。（2）幾點(diǎn)注意事項(xiàng) 進(jìn)行橫螺紋加工時(shí)，其進(jìn)給速度f(wàn)的單位采用旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率，即mm/r（或inches/r）； 為避免在加減速過(guò)程中進(jìn)行螺紋切削，要設(shè)引入距離d1和超越距離d2，既升速進(jìn)刀段和減速退刀段，見圖8-5。一般d1為25mm，對(duì)于大螺距和高精度的螺紋取大值

8、；d2一般取d1的1/4左右，若螺紋的收尾處沒(méi)有退刀槽時(shí)，一般按45°退刀收尾。圖8-5 切削螺紋時(shí)的引入距離 螺紋起點(diǎn)與螺紋終點(diǎn)徑向尺寸的確定。螺紋加工中的編程大徑應(yīng)根據(jù)螺紋尺寸標(biāo)注和公差要求進(jìn)行計(jì)算，并由外圓車削來(lái)保證。如果螺紋牙型較深、螺距較大，可采用分層切削，如圖8-6所示。常用螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量可參考表8-1。圖8-6 螺紋進(jìn)刀切削方法表8-1 常用螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與吃刀量公 制 螺 紋螺距mm1.01.522.533.54牙深（半徑值）0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598（直徑值）切削次數(shù)及吃刀量1次0.70.80.91.01

9、.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次0.160.40.40.40.60.65次0.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.2英 制 螺 紋牙/in2418161412108牙深（半徑值）0.6980.9041.0161.1621.3551.6262.033（直徑值）切削次數(shù)及吃刀量1次0.80.80.80.80.91.01.22次0.40.60.60.60.60.70.73次0.160.30.50.50.60.60.64次0.110.140.30.40.4

10、0.55次0.130.210.40.56次0.160.47次0.174、典型零件的綜合編程具體要求：（1）能夠根據(jù)零件的幾何特征和技術(shù)要求，編制中等復(fù)雜零件的輪廓粗、精加工程序。（2）能夠編制切槽加工程序。（3）利用螺紋加工指令g33、g92，能夠編制恒螺距螺紋加工程序。（4）能夠根據(jù)零件圖紙，進(jìn)行編制好的加工程序的閱讀。例8-1 編寫圖8-7a所示零件的車削精加工程序，圖b為刀具安及刀具尺寸裝位置圖，刀具及切削用量見表82。換刀點(diǎn)位置為（x200、z350），加工程序見表8-3。（a）加工零件 （b）刀具位置圖8-7 典型車削加工零件表8-2 刀具及切削用量表刀具編號(hào)刀具規(guī)格加工內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速

11、s/rmin1進(jìn)給速度f(wàn)/mm r 1193°精車刀外輪廓精加工6300.152切槽刀切退刀槽3150.163螺紋車刀輪廓粗加工2001.0表8-3 程序代碼及說(shuō)明程 序注 釋o0002n10 g50 x200.0 z350.0 t0101n20 s630 m03 n30 g00 x41.8 z272.0 m08n40 g01 x48.34 z289.0 f0.15n50 z227.0n60 x50.0n70 x62.0 w60.0n80 z155.0n90 x78.0n100 x80.0 w1.0n110 w19.0n120 g02 w60.0 i63.25 k30.0n130 g

12、01 z65.0n140 x90.0n150 g00 x200.0 z350.0 t0100 m09n160 t0202n170 s315 m03n180 g00 x51.0 z227.0 m08n190 g01 x45.0 f0.16n200 g04 u5.0n210 g00 x51.0n220 x200.0 z350.0 t0200 m09n230 t0303n240 s200 m03n250 g00 x62.0 z296.0 m08n260 g92 x47.54 z228.5 f1.5n270 x46.94n280 x46.54n290 x46.38n300 g00 x200.0 z350.0 t0200 m09n310 m05n320 m30程序號(hào)建立工件坐標(biāo)系主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速630r/min快進(jìn)，切削液開工進(jìn)，倒角，進(jìn)給速度0.15mm/r精車螺紋大徑f48.34退刀精車錐面精車f62外圓退刀倒角精車f80外圓精車圓弧精車f