第五章_槽類零件加工_數(shù)控車床編程與操作(FANUC系統(tǒng))_課件

1、 在數(shù)控車削加工中，經(jīng)常會(huì)遇到各種槽類零件加工。在數(shù)控車削加工中，經(jīng)常會(huì)遇到各種槽類零件加工。 圓柱體車槽包括內(nèi)外圓車槽和端面槽。圓柱體車槽包括內(nèi)外圓車槽和端面槽。 槽的類型主要包括有直槽和各種異形槽。槽的類型主要包括有直槽和各種異形槽。槽類零件槽類零件1.1.掌握掌握G04G04指令的應(yīng)用。指令的應(yīng)用。2.2.掌握掌握G94G94指令在車槽中的應(yīng)用。指令在車槽中的應(yīng)用。3.3.能合理選擇車槽或切斷刀具。能合理選擇車槽或切斷刀具。4.4.能對(duì)槽類零件的加工誤差進(jìn)行分析。能對(duì)槽類零件的加工誤差進(jìn)行分析。一、一、G04G04延時(shí)延時(shí) 1. 1. 指令格式指令格式 G04 X G04 X ； 或或

2、G04 UG04 U ； 或或 G04 PG04 P ； 說明：說明：X X、U U、P P指定延時(shí)時(shí)間，指定延時(shí)時(shí)間，X X（U U）表示延時(shí)，單位為）表示延時(shí)，單位為秒；秒；P P表示延時(shí)，單位為毫秒。表示延時(shí)，單位為毫秒。 2. 2. 指令功能指令功能 G04 G04指令可使程序執(zhí)行到出現(xiàn)該指令的程序段時(shí)暫停。如指令可使程序執(zhí)行到出現(xiàn)該指令的程序段時(shí)暫停。如車槽加工時(shí)，為使槽底圓整光滑，可采用該指令。車槽加工時(shí)，為使槽底圓整光滑，可采用該指令。 3. 3. 編程實(shí)例編程實(shí)例 加工該零件槽，用加工該零件槽，用G00G00、G01G01、G04G04指令編寫精加工程序。指令編寫精加工程序。

3、零件圖零件圖 加工示意圖加工示意圖車槽加工車槽加工二、徑向車槽循環(huán)指令二、徑向車槽循環(huán)指令G94G94 G94 X G94 X（U U） Z Z（W W） F F ； 在指令使用時(shí)，如果設(shè)定在指令使用時(shí)，如果設(shè)定Z Z值不移動(dòng)或設(shè)定值不移動(dòng)或設(shè)定W W值為零時(shí)，就值為零時(shí)，就可用來進(jìn)行車槽加工?？捎脕磉M(jìn)行車槽加工。 毛坯為毛坯為30mm30mm的棒料，采用的棒料，采用G94G94編寫加工程序。編寫加工程序。 零件圖零件圖實(shí)物圖實(shí)物圖等距直槽等距直槽車槽刀與切斷刀的安裝和加工方法車槽刀與切斷刀的安裝和加工方法 車槽和切斷的加工工藝在前序課程數(shù)控加工工藝學(xué)中略有涉及，這里再針對(duì)車槽、切斷刀具的安裝

4、和加工方法等進(jìn)行一下復(fù)習(xí)。一、車外槽刀具的安裝一、車外槽刀具的安裝 1. 刀具可達(dá)加工要求時(shí)，安裝時(shí)車槽刀不宜伸出過長(zhǎng)。 2. 車槽，橫向進(jìn)給時(shí)，主刀刃高度對(duì)工件中心控制在00.2mm范圍內(nèi)，刀片與工件中心盡量等高。 3. 刀片盡量垂直于中心，兩個(gè)副偏角對(duì)稱，以保證主刀刃與工件軸線平行二、切斷刀具的安裝二、切斷刀具的安裝 1. 安裝時(shí)，切斷刀不宜伸出過長(zhǎng)，同時(shí)切斷刀的中心線必須裝得與工件中心線垂直，以保證兩個(gè)副偏角對(duì)稱。 2. 切斷實(shí)心工件時(shí)，切斷刀的主切削刃必須裝得與工件中心等高，否則不能車到中心，而且容易崩刃，甚至折斷車刀 3. 切斷刀的底平面應(yīng)平整，以保證車削質(zhì)量。三、車外直槽的加工方法

5、三、車外直槽的加工方法 1.車削不高的和寬度較窄的槽時(shí)，可采用刀寬等于槽寬的車槽刀，采用一次直進(jìn)法車出。 2.有精度要求的槽，一般采用兩次直進(jìn)法車出。 四、切斷方法四、切斷方法 1.直進(jìn)法切斷工件。所謂直進(jìn)法，是指垂直于工件軸線方向進(jìn)行切斷。這種方法切斷高，但對(duì)車床、切斷刀的刃磨和安裝都有較高的要求，否則容易造成刀頭折斷。 2.左右借刀法切斷工件。在切削剛性不足的情況下，可采之用左右借刀法切斷。左右借刀法是指切斷刀在軸線方向反復(fù)地往返移動(dòng)，隨之兩側(cè)徑向進(jìn)給，直至工件切斷。 3.反切法切斷工件。反切法是指工件反轉(zhuǎn)，車刀反向裝夾，這種切斷方法宜用于較大直徑工件的切斷。 毛坯為毛坯為45mm45mm

6、120mm120mm的的4545鋼，用系統(tǒng)所學(xué)指令鋼，用系統(tǒng)所學(xué)指令G00G00、G01G01、G04G04進(jìn)行編程加工該零件。進(jìn)行編程加工該零件。 零件圖零件圖一、工藝分析一、工藝分析 1. 1. 夾住毛坯夾住毛坯45mm45mm外圓，伸出大于外圓，伸出大于3030長(zhǎng)長(zhǎng)應(yīng)用應(yīng)用G71G71循環(huán)指循環(huán)指令粗車外輪廓，令粗車外輪廓，X X軸留精加工余量軸留精加工余量0.5mm0.5mm，外圓車至尺寸，外圓車至尺寸43.5mm43.5mm、40.5mm40.5mm。 2. 2. 精車外輪廓至尺寸。精車外輪廓至尺寸。 3. 3. 更換車槽刀具更換車槽刀具T0202T0202，加工槽以及側(cè)面倒角。，加

7、工槽以及側(cè)面倒角。 4. 4. 選擇切斷刀將工件切斷保證長(zhǎng)度選擇切斷刀將工件切斷保證長(zhǎng)度20200.05mm0.05mm。二、選擇刀具及確定切削用量二、選擇刀具及確定切削用量 1. 1. 刀具選擇刀具選擇 機(jī)夾外圓車刀，刀具型號(hào)機(jī)夾外圓車刀，刀具型號(hào)PCLNR2020K12PCLNR2020K12；機(jī)夾車槽車刀，刀具型；機(jī)夾車槽車刀，刀具型號(hào)為號(hào)為CFMR2020K04CFMR2020K04；切斷刀，刀具型號(hào)；切斷刀，刀具型號(hào)CFMR 32-04CFMR 32-04。車槽刀圖車槽刀圖刀具參數(shù)表刀具參數(shù)表切斷刀圖切斷刀圖刀具參數(shù)表刀具參數(shù)表 2. 2. 確定切削用量確定切削用量 數(shù)控加工刀具及切

8、削用量選擇數(shù)控加工刀具及切削用量選擇 三、程序編制三、程序編制 （下一頁(yè)續(xù)表）（下一頁(yè)續(xù)表）續(xù)表續(xù)表 車削外槽時(shí)產(chǎn)生廢品的原因及預(yù)防方法車削外槽時(shí)產(chǎn)生廢品的原因及預(yù)防方法（下一頁(yè)續(xù)表）（下一頁(yè)續(xù)表） 續(xù)表續(xù)表 用用FANUC 0iFANUC 0i系統(tǒng)加工該零件。系統(tǒng)加工該零件。零件圖零件圖1.1.掌握掌握G75G75指令的應(yīng)用。指令的應(yīng)用。2.2.掌握矩形槽加工的類型。掌握矩形槽加工的類型。3.3.能合理選擇寬槽加工參數(shù)。能合理選擇寬槽加工參數(shù)。一、一、G75G75指令功能指令功能 G75 G75指令可使程序執(zhí)行到出現(xiàn)該指令的程序段時(shí)暫停。如指令可使程序執(zhí)行到出現(xiàn)該指令的程序段時(shí)暫停。如車槽加

9、工時(shí)，為使槽底圓整光滑，可采用該指令。車槽加工時(shí)，為使槽底圓整光滑，可采用該指令。 軸向（軸向（Z Z軸）進(jìn)刀循環(huán)復(fù)合徑向斷續(xù)切削循環(huán)，軸）進(jìn)刀循環(huán)復(fù)合徑向斷續(xù)切削循環(huán)，；切；切削到切削終點(diǎn)后，返回起點(diǎn)（削到切削終點(diǎn)后，返回起點(diǎn)（G75G75起點(diǎn)和終點(diǎn)相同），徑向車起點(diǎn)和終點(diǎn)相同），徑向車槽復(fù)合循環(huán)完成。槽復(fù)合循環(huán)完成。 G75 G75的軸向進(jìn)刀和徑向進(jìn)刀方向由切削終點(diǎn)的軸向進(jìn)刀和徑向進(jìn)刀方向由切削終點(diǎn)X X（U U）Z Z（W W）與起點(diǎn)的相對(duì)位置決定。此指令用于加工徑向環(huán)形槽或圓柱面，與起點(diǎn)的相對(duì)位置決定。此指令用于加工徑向環(huán)形槽或圓柱面，徑向斷續(xù)切削起到斷屑、及時(shí)排屑的作用。徑向斷續(xù)切削

10、起到斷屑、及時(shí)排屑的作用。車槽加工示意圖車槽加工示意圖（F F）進(jìn)給）進(jìn)給 （R R）快速進(jìn)給）快速進(jìn)給本循環(huán)可自動(dòng)斷屑，可在本循環(huán)可自動(dòng)斷屑，可在 X X 軸車槽及軸車槽及 X X 軸啄式鉆孔。軸啄式鉆孔。二、二、G75G75徑向車槽復(fù)合循環(huán)徑向車槽復(fù)合循環(huán) 1. 1. 指令格式指令格式 G75 R _ G75 R _ G75 X G75 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ P _ Q _ F_ P _ Q _ F_； 說明：說明：R R：車槽的回退量，該值為摸態(tài)值。：車槽的回退量，該值為摸態(tài)值。 X X、Z Z：車槽的終點(diǎn)坐標(biāo)（：車槽的終點(diǎn)坐標(biāo)（U U、Z Z）。）。 P P：每次：每次

11、X X向切削深度。向切削深度。 Q Q：Z Z向移動(dòng)量。向移動(dòng)量。 F F：進(jìn)給率。：進(jìn)給率。 2. 2. 編程實(shí)例編程實(shí)例 加工該零件槽，用加工該零件槽，用G00G00、G75G75指令編寫精加工程序。指令編寫精加工程序。零件圖零件圖車槽的工藝方法車槽的工藝方法一、車槽的工藝特點(diǎn)一、車槽的工藝特點(diǎn) 1. 一個(gè)主刀刃二個(gè)副刀刃同時(shí)參與三面切削，被切削材料塑性變形復(fù)雜、摩擦阻力大，加工時(shí)進(jìn)給量小、切削厚度薄、平均變形大、單位切削力增大?？偳邢髁εc功耗大，一般比外圓加工大20%左右，同時(shí)切削熱高，散熱差，切削溫度高。 2. 切削速度在加工過程中不斷變化，特別是切斷加工時(shí)，切削速度由最大一直變化至零

12、。切削力和切削熱也在不斷變化。 3. 工件在旋轉(zhuǎn)過程中，刀具不斷切入，實(shí)際在車槽底面形成的是阿基米德螺旋線，由此造成實(shí)際前角、后角都在不斷變化，使過程更為復(fù)雜。 4. 因刀具寬度窄，相對(duì)懸伸長(zhǎng)，刀具剛性差，易振動(dòng)，特別是切斷，切深槽時(shí)該現(xiàn)象更加明顯。 5. 數(shù)控加工中，由于被加工槽的形狀、位置、寬度、深度不同，為盡可能減少刀具更換次數(shù)，因此要選擇能夠夾持多種規(guī)格刀片的刀具，才能優(yōu)質(zhì)、高效地完成多種類型的槽的加工。二、車槽的加工工藝二、車槽的加工工藝 1. 車外寬槽 （1）車削較寬的槽時(shí)，可采用多次直進(jìn)法切削，并在槽壁兩側(cè)留一定精車余量。寬槽切削示意圖寬槽切削示意圖 （2）車削槽側(cè)面倒角，一般斜

13、向進(jìn)給，編制圖樣程序，考慮刀具的刀尖位置。 2. 2. 車斜溝槽車斜溝槽 （1）車削45外溝槽，可用45專用車刀，編制相應(yīng)程序加工。 （2）車削圓弧溝槽時(shí)，采用專用端面圓弧刀，編制對(duì)應(yīng)程序加工。斜槽加工示意圖斜槽加工示意圖圓弧溝槽加工示意圖圓弧溝槽加工示意圖 毛坯為毛坯為45mm45mm120mm120mm的的4545鋼，用鋼，用G00G00、G01G01、G71G71、G70G70、G75G75等指令進(jìn)行編程加工該零件。等指令進(jìn)行編程加工該零件。零件圖零件圖一、工藝分析一、工藝分析 1. 1. 夾住毛坯夾住毛坯45mm45mm外圓，伸出大于外圓，伸出大于55mm55mm長(zhǎng)長(zhǎng)應(yīng)用應(yīng)用G71G7

14、1循環(huán)循環(huán)指令粗車外輪廓，留精加工余量指令粗車外輪廓，留精加工余量0.5mm0.5mm外圓尺寸外圓尺寸43.5mm43.5mm、40.5mm40.5mm。 2. 2. 精車外輪廓至尺寸。精車外輪廓至尺寸。 3. 3. 更換車槽刀具更換車槽刀具T0202T0202，加工，加工3 3個(gè)個(gè)5mm5mm窄槽以及窄槽以及20mm20mm0.05mm0.05mm寬槽。寬槽。二、選擇刀具及確定切削用量二、選擇刀具及確定切削用量 1. 1. 刀具選擇刀具選擇 PCLNR2020K12 PCLNR2020K12機(jī)夾外圓車刀和機(jī)夾外圓車刀和CFMR 2020K04CFMR 2020K04機(jī)夾切槽車刀。機(jī)夾切槽車刀

15、。 刀具參數(shù)表刀具參數(shù)表 2. 2. 確定切削用量確定切削用量數(shù)控加工刀具及切削用量選擇數(shù)控加工刀具及切削用量選擇 3 3程序編制程序編制（下一頁(yè)續(xù)表）（下一頁(yè)續(xù)表）續(xù)表續(xù)表在在FANUC 0iFANUC 0i系統(tǒng)數(shù)控車床加工該零件。系統(tǒng)數(shù)控車床加工該零件。零件圖零件圖1.1.掌握掌握M98M98、M99M99指令的應(yīng)用。指令的應(yīng)用。2.2.了解異形槽加工的常見類型。了解異形槽加工的常見類型。3.3.能合理安排異形槽的粗、精加工工藝。能合理安排異形槽的粗、精加工工藝。4.4.能用多個(gè)刀補(bǔ)控制同一把刀具，以簡(jiǎn)化異形槽編程。能用多個(gè)刀補(bǔ)控制同一把刀具，以簡(jiǎn)化異形槽編程。一、子程序的定義一、子程序的

16、定義 數(shù)控加工程序種類：主程序、子程序。數(shù)控加工程序種類：主程序、子程序。 主程序主程序一個(gè)完整的零件加工程序，或是零件加工程序一個(gè)完整的零件加工程序，或是零件加工程序的主體部分。的主體部分。 特點(diǎn)：和被加工零件或加工要求一一對(duì)應(yīng)；不同的零件或特點(diǎn)：和被加工零件或加工要求一一對(duì)應(yīng)；不同的零件或不同的加工要求，都有唯一的主程序。不同的加工要求，都有唯一的主程序。 子程序子程序一組程序段在一個(gè)程序中多次出現(xiàn)，或者在幾一組程序段在一個(gè)程序中多次出現(xiàn)，或者在幾個(gè)程序中都要使用它，這個(gè)典型的加工程序可以做成固定程序，個(gè)程序中都要使用它，這個(gè)典型的加工程序可以做成固定程序，并單獨(dú)命名。并單獨(dú)命名。 特點(diǎn)：

17、不獨(dú)立的加工程序，只能通過調(diào)用，實(shí)現(xiàn)加工中特點(diǎn)：不獨(dú)立的加工程序，只能通過調(diào)用，實(shí)現(xiàn)加工中的局部動(dòng)作的局部動(dòng)作; ; 子程序執(zhí)行結(jié)束后，能自動(dòng)返回到調(diào)用的程序中。子程序執(zhí)行結(jié)束后，能自動(dòng)返回到調(diào)用的程序中。二、子程序的嵌套二、子程序的嵌套 子程序的嵌套子程序的嵌套子程序調(diào)用另一個(gè)子程序的功能。子程序調(diào)用另一個(gè)子程序的功能。 一級(jí)子程序：被主程序調(diào)用的子程序。一級(jí)子程序：被主程序調(diào)用的子程序。 在在FANUC 0iFANUC 0i系統(tǒng)中，子程序可以嵌套系統(tǒng)中，子程序可以嵌套4 4級(jí)。級(jí)。三、子程序的格式三、子程序的格式 子程序和主程序并無本質(zhì)區(qū)別。子程序和主程序并無本質(zhì)區(qū)別。 區(qū)別：結(jié)束標(biāo)記不同

18、。區(qū)別：結(jié)束標(biāo)記不同。 主程序結(jié)束指令：主程序結(jié)束指令：M02M02或或M3M3。 子程序結(jié)束指令：子程序結(jié)束指令：M99M99，并可以自動(dòng)返回主程序。，并可以自動(dòng)返回主程序。 子程序格式如下子程序格式如下： O0100O0100； G91 G01 Z-2.0G91 G01 Z-2.0； G91 G28 Z0 G91 G28 Z0； M99 M99； 注意：子程序結(jié)束指令注意：子程序結(jié)束指令M99M99，可以與它上面的語句并寫在，可以與它上面的語句并寫在一句中，如一句中，如“G91 G28 Z0 M99 G91 G28 Z0 M99 ；”。四、子程序調(diào)用四、子程序調(diào)用 1. 1. 指令格式指令

19、格式 在在FANUC-0iFANUC-0i系統(tǒng)中，子程序的調(diào)用可通過輔助功能代碼系統(tǒng)中，子程序的調(diào)用可通過輔助功能代碼M98M98指令進(jìn)行，且在調(diào)用格式中將子程序的程序號(hào)改為指令進(jìn)行，且在調(diào)用格式中將子程序的程序號(hào)改為P P。 常用的子程序調(diào)用格式有兩種。常用的子程序調(diào)用格式有兩種。 M98 P M98 P L L； 如如 M98 P00100 L5M98 P00100 L5或或M98 P50010 M98 P50010 都表示連續(xù)都表示連續(xù)5 5次調(diào)用次調(diào)用00100010號(hào)程序。號(hào)程序。 2. 2. 指令功能指令功能 地址地址P P后面的四位數(shù)字為子程序序號(hào)，地址后面的四位數(shù)字為子程序序號(hào)

20、，地址L L后的數(shù)字表示后的數(shù)字表示重復(fù)調(diào)用的次數(shù)，子程序號(hào)及調(diào)用次數(shù)前的重復(fù)調(diào)用的次數(shù)，子程序號(hào)及調(diào)用次數(shù)前的0 0可省略不寫。如可省略不寫。如果只調(diào)用一次，則地址果只調(diào)用一次，則地址L L及其后的數(shù)字可省略。及其后的數(shù)字可省略。 3. 3. 編程實(shí)例編程實(shí)例 加工該零件中的兩個(gè)直槽，用加工該零件中的兩個(gè)直槽，用G00G00、G01G01、G04G04、M98M98、M99M99等指令編寫精加工程序。等指令編寫精加工程序。零件圖零件圖（下一頁(yè)續(xù)表）（下一頁(yè)續(xù)表）續(xù)表續(xù)表一、一夾一頂裝夾一、一夾一頂裝夾 車削時(shí)，工件必須在車床夾具中定位并夾緊。 粗車時(shí)一般采用一夾一頂?shù)难b夾方法。 一夾一頂裝夾

21、方法裝夾時(shí)，將工件的一端用三爪自定心卡盤夾緊，而另一端用后頂尖支頂?shù)难b夾方法。為了工件軸向位移，可以在主軸前端錐孔內(nèi)安裝一個(gè)限位支撐。1 1限位支撐限位支撐2 2卡盤卡盤3 3工件工件4 4后頂尖后頂尖 一夾一頂裝夾一夾一頂裝夾二、一夾一頂車削工藝要求二、一夾一頂車削工藝要求 注意以下幾點(diǎn)： 1. 工件端面中心必須鉆中心孔。 2. 必須車削工藝臺(tái)階。 3. 卡盤部分不能夾持太長(zhǎng)。 4. 車床尾座的軸線必須與主軸軸線重合。 5. 車床尾座套筒伸出長(zhǎng)度不易過長(zhǎng)。三、鉆中心孔的工藝要求三、鉆中心孔的工藝要求 1. 中心孔和中心鉆的類型 中心孔種類（GB/T1452001規(guī)定）：A型（不帶護(hù)錐）B型（

22、帶護(hù)錐）C型（帶護(hù)錐和螺紋）R型（弧形）中心孔的類型、結(jié)構(gòu)及用途中心孔的類型、結(jié)構(gòu)及用途 2. 鉆中心孔的方法 （1）校正尾座中心 啟動(dòng)車床，使主軸帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)。移動(dòng)尾座，使中心鉆接近工件端面，觀察中心鉆頭部是否與工件回轉(zhuǎn)中心一致，校正并緊固尾座。 （2）切削用量的選擇和鉆削 由于中心鉆直徑小，鉆削時(shí)應(yīng)取較高的轉(zhuǎn)速（一般取9001120r/min），進(jìn)給量應(yīng)小而均勻（一般為0.050.2mm/r）。手搖尾座手輪時(shí)切勿用力過猛，當(dāng)中心鉆鉆入工件后應(yīng)及時(shí)加切削液冷卻、潤(rùn)滑；中心孔鉆好后，中心鉆在孔中應(yīng)稍作停留，然后退出，以修光中心孔，提高中心孔的形狀精度和表面質(zhì)量。 （3）鉆中心孔時(shí)的質(zhì)量分析 由于中心鉆的直徑較小，鉆中心孔時(shí)極易出現(xiàn)各種問題。 鉆中心孔時(shí)容易出現(xiàn)的問題以及產(chǎn)生原因鉆中心孔時(shí)容易出現(xiàn)的問題以及產(chǎn)生原因四、一夾一頂時(shí)頂尖使用的工藝要求四、一夾一頂時(shí)頂尖使用的工藝要求 后頂尖有固定頂尖和回轉(zhuǎn)頂尖兩種。 1. 固定頂尖 特點(diǎn)：剛度好，定心準(zhǔn)確；頂尖與工件中心孔的滑動(dòng)摩擦，容易產(chǎn)生過多熱量，而將中心孔或頂尖“燒壞” 。 用途：只適用于低速加工、精度要求較高的工件。普通固定頂尖普通固定頂尖