任務三外圓錐零件加工課件

1、全國中等職業(yè)技術學校機電類通用教材數(shù)控車床加工工藝與編程操作本課件的文字及圖片版權 均為南京鳳凰康軒所有項目3 外輪廓加工任務三 外圓錐零件加工1. 了解圓錐體加工工藝路線的確定方法及加工注意事項2. 掌握 HNC-21T 數(shù)控系統(tǒng)編程刀具半徑補償指令格式、功能及運用方法3. 掌握 HNC-21T 數(shù)控系統(tǒng)圓錐面內(nèi)（外）徑切削循環(huán) G80、G81 指令格式、功能及應用知識目標技能目標1. 熟練進行圓錐體零件的加工與操作2. 熟練進行圓錐體零件的加工與操作 本任務加工如下圖 所示零件，毛坯尺寸為5565 mm ，材料為 45 鋼。該零件需要加工50mm 外圓、錐體、端面和 C2 倒角以及控制長度

2、 30mm、（600.05）mm 。由于該零件的外形相對簡單，去除的余量也不大，因此可采用直線插補指令 G01 編寫加工程序，但要注意加工錐體時的走刀軌跡以及所用刀具的幾何形狀，避免過切或欠切現(xiàn)象的發(fā)生。 一、圓錐車削加工路線的確定 如圖（a） 所示為平行法車正錐的加工路線。平行法車正錐時，刀具每次切削的背吃刀量相等，切削運動的距離較短。采用這種加工路線時，加工效率高，但需要計算終刀距 S 。 如圖（b）所示為終點法車正錐加工路線。終點法車正錐時，不需要計算終刀距 S ，計算方便，但在每次切削中，背吃刀量是變化的，而且切削運動的路線較長，容易引起工件表面粗糙度不一致。 車倒錐的原理與正錐相同。

3、二、刀尖圓弧半徑補償 刀具的補償功能是數(shù)控車床的一種主要功能，它分為刀具位置補償和刀尖圓弧半徑補償，項目二中所講的對刀就是為了建立刀具位置補償，在此只講述刀尖圓弧半徑補償。 1.刀尖圓弧半徑補償?shù)哪康?在在理想狀態(tài)下，我們總是將尖形車刀的刀位點假想成一個點，即為假想刀尖，如圖（a）所示尖頭刀。但實際加工中的車刀，由于工藝或其他要求，刀尖往往不是一個理想的點，而是一段圓弧，如圖（b）所示。該圓弧所構成的假想圓半徑就是刀尖圓弧半徑。 因此，當使用帶有刀尖圓弧半徑的刀具加工錐面和圓弧面時，必須將假設的刀尖點的路徑作適當?shù)男拚?，使切削加工出來的工件能獲得正確的尺寸，這種修正方法稱為刀尖圓弧半徑補償。

4、現(xiàn)代數(shù)控車床控制系統(tǒng)一般都具有刀具半徑補償功能。這類系統(tǒng)只需要按零件輪廓編程，并在加工前輸入刀具半徑數(shù)據(jù)，通過在程序中使用刀具半徑補償指令，數(shù)控裝置可自動計算出刀具中心軌跡，并使刀具中心按此軌跡運動。也就是說，執(zhí)行刀具半徑補償后，刀具中心將自動在偏離工件輪廓一個半徑值的軌跡上運動，從而加工出所要求的工件輪廓。2.刀尖圓弧半徑補償指令 （1） 指令格式 刀具半徑左補償指令 G41 G01（G00） X（U）_ Z（W） _ F _ ； 刀具半徑右補償指令 G42 G01（G00） X（U）_ Z（W） _ F _ ； 取消刀具半徑補償指令 G40 G01（G00） X（U）_ Z（W）_ ；若需

5、要取消刀具左、右補償，可編入 G40 指令，這時，車刀軌跡按照編程軌跡運動。3.刀具半徑補償?shù)倪^程 刀具半徑補償?shù)倪^程分為以下三步：刀補的建立，刀具中心從編程軌跡重合過渡到與編程軌跡偏離一個偏移量的過程；刀補的進行，執(zhí)行 G41 或 G42 指令的程序段后，刀具中心始終與編程軌跡相距一個偏移量；刀補的取消，刀具離開工件，刀具中心軌跡過渡到與編程軌跡重合的過程。 如圖 3-7 所示為刀補建立與取消的過程。4.刀尖方位的確定 執(zhí)行刀尖半徑補償功能時，除了與刀具刀尖半徑大小有關外，還和刀尖的方位有關。不同的刀具，刀尖圓弧的位置不同，刀具自動偏離零件輪廓的方向就不同。如圖 3-8 所示，車刀方位有 9

6、 個，分別用參數(shù) 09 表示。如車削外圓表面時，從右向左車削，刀的方位為 3 ；從左向右車削，刀的方位為 4 。5.使用刀尖圓弧半徑補償時的注意事項G41、G42、G40 指令不能與圓弧切削指令寫在同一個程序段內(nèi)，可與G01、G00指令在同程序段出現(xiàn)，即它是通過直線運動來建立或取消刀具補償?shù)摹Ｔ谡{(diào)用新刀具前或要更改刀具補償方向時，中間必須取消刀具補償。目的是為了避免產(chǎn)生加工誤差或干涉。三、圓錐加工使用的指令1. 圓錐面切削循環(huán)指令 G801） 指令功能 按規(guī)定的循環(huán)軌跡進行沿Z軸方向切削為主的圓錐面加工。2） 指令格式G80 X（U）_ Z（W）_ I_ F _； 式中，X（U）_ Z（W）_

7、：循環(huán)切削終點處的坐標。I：車削圓錐面時起端半徑與終端半徑的差值。F：進給速度。3 指令說明 如圖 2-3-9 所示為圓錐面切削循環(huán)運動軌跡，刀具從 A B 為快速進給，因此在編程時，A 點在軸向上要離開工件一段距離，以保證快速進刀時的安全。刀具從 B C 為切削進給，按照指令中的 F 值進給；刀具從C D 時也為切削進給，為了提高生產(chǎn)率，D 點在徑向上不要離 C 點太遠。 在增量編程中，地址 U、W 和 R 后的數(shù)值符號與刀具軌跡之間的關系如右圖3 恒線速切削1） 恒線速控制指令 G96G96 是恒線速切削控制有效指令。系統(tǒng)執(zhí)行 G96 指令后，S 后面的數(shù)值表示切削速度。如 G96 S10

8、0 表示切削速度是 100 m/min。2） 取消恒線速切削指令 G97G97 是恒線速切削控制取消指令。系統(tǒng)執(zhí)行 G97 指令后，S 后面的數(shù)值表示主軸每分鐘的轉數(shù)。如 G97 S800 表示主軸轉速為 800 r/min 。系統(tǒng)開機狀態(tài)為 G97 狀態(tài)。3） 主軸最高、最低速限定指令 G46 G46 X _P _ ； X：恒線速時主軸最低速限定（r/min）； P：恒線速時主軸最高速限定（r/min）。 由公式 v =nd/1 000計算出的主軸轉速在加工中也不斷變化。當?shù)毒咧饾u接近工件的旋轉中心時，主軸轉速會越來越高，工件就有從卡盤飛出的危險。所以為防止事故的發(fā)生，有時必須限定主軸的最高

9、轉速，這時就可借助 G46 指令達到此目的。1.零件圖工藝分析 該零件需要加工 50 mm 外圓、錐體、端面和 C2 倒角，同時控制長度 30 mm、（600.05）mm 。尺寸標注完整，輪廓描述清楚。零件材料為 45 鋼，無熱處理和硬度要求。通過上述分析，可采用以下兩點工藝措施： （1）對圖樣上給定尺寸，編程時全部取其中值。 （2）由于毛坯去除余量不大，可按照工序集中的原則確定加工工序。 其加工工序如下： 車端面控制總長（600.05）mm （可以在普通車床上加工）粗精車左端外圓和 C2 倒角反頭裝夾，粗精車右端錐體。2. 確定刀具選擇 由于毛坯去除余量不是太大，采用一把 90外圓偏刀就能滿

10、足加工要求，具體見下表 。 1.左端加工程序（以左端面為編程原點）%0701； 程序起始符名N10 M03 T0101 S800； 主軸正轉，轉速為 800 r/min ，N20 G00 X56.0 Z1.0； 快速接近工件N30 G01 X51.0 F240； X 向進刀N40 Z-32.0； 粗車外圓N50 X56.0； X 向退刀N60 G00 Z1.0； Z 向退刀N70 G01 X43.99 F80； X 向進刀N80 X49.99 Z-2.0； 倒 C2 角N90 Z-32.0； 精車 50 mm 外圓N100 X56.0； X 向退刀N110 G00 X100.0 Z50.0；

11、快速退刀至安全點N120 M05； 主軸停N130 M30； 程序結束2 右端加工程序（以右端面為編程原點）%0702； 程序起始符N10 M03 S800 T0101； 主軸正轉，轉速為 800 r/minN20 G00 X56.0 Z2.0； 快速接近工件N30 G01 X51.0 F240； X 向進刀N40 Z-30.0； 粗車外圓N50 G00 X52.0 Z0； 快速退刀N60 G01 X47.0 F240； X 向進刀N70 X50.0 Z-30.0； 粗車錐體第一刀N80 G00 Z0； Z 向退刀N90 G01 X43.0 F240； X 向進刀N100 X50.0 Z-30.0； 粗車錐體第二刀N110 G00 Z0； Z 向退刀N120 G01 X39.0 F240； X 向進刀N130 X50.0 Z-30.0； 粗車錐體第三刀N140 G00 Z0； Z 向退刀N150 G01 X37.0 F240； X 向進刀N160 X50.0 Z-30.0； 粗車錐體第四刀N170 G00 Z0； Z 向退刀N180 G01 G42 X36.0 F240； X 向進刀，并建立刀尖圓弧半徑右補償N190 X50.0 Z-30.