數(shù)控車削加工技術(shù) 課件 項目十一 編制典型零件車削工藝及程序

11編制典型零件車削工藝及程序教學(xué)目標〖知識目標〗1.正確識圖，并對零件圖樣進行工藝分析與技術(shù)要求分析。2.正確填寫數(shù)控加工刀具卡、工藝卡等工藝卡片3.了解刀尖圓弧半徑，認識其對零件精度的影響4.認識刀尖圓弧半徑補償功能5.認識刀尖圓弧半徑的偏置設(shè)置〖能力目標〗熟練運用編程指令編制典型軸類零件的數(shù)控加工程序掌握典型零件加工與測量方法掌握一般零件的數(shù)控仿真操作及加工操作方法4.掌握刀尖圓弧半徑補償代碼5.理解判斷刀尖圓弧半徑補償方向的方法11編制典型零件車削工藝及程序6.掌握刀尖圓弧半徑補償?shù)膽?yīng)用〖素質(zhì)目標〗培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力、學(xué)習(xí)能力和動手能力培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作能力、成員協(xié)調(diào)能力和決策能力具備良好的溝通能力及評價自我和他人的能力強烈的責(zé)任感和良好的工作習(xí)慣11編制典型零件車削工藝及程序任務(wù)引入11.1編制典型零件車削工藝及程序11編制典型零件車削工藝及程序二、零件圖分析在制定車削工藝之前，必須首先對被加工零件的圖樣進行分析，分析零件圖的結(jié)果將直接影響到加工程序的編制及加工效果，它主要包括以下內(nèi)容。1構(gòu)成零件輪廓的幾何要素由于涉及等各種原因，在圖紙上可能出現(xiàn)加工輪廓的數(shù)據(jù)不充分、尺寸模糊不清及尺寸封閉等缺陷，從而增加編程的難度，有時甚至無法編寫程序。2尺寸公差要求在確定控制零件尺寸精度的加工工藝時，必須分析零件圖樣上的公差要求，從而正確的選擇刀具及確定切削用量。在尺寸公差要求的分析過程中，還可以同時進行一些編程尺寸的簡單換算，如中值尺寸及尺寸鏈的解算等。在11.1編制典型零件車削工藝及程序11編制典型零件車削工藝及程序數(shù)控編程時，常常對零件要求的尺寸取其最大和最小極限尺寸的平均值（即“中值”）作為編程尺寸依據(jù)。3形狀和位置公差要求圖樣上給定的形狀和位置公差是保證零件精度的重要要求。在工藝準備過程中，除了按其要求確定零件定位的定位基準和檢測基準，并滿足其設(shè)計基準的規(guī)定外，還可以根據(jù)機床的特殊需要進行一些技術(shù)性處理，以便有效地控制其形狀和位置誤差。4表面粗糙度的要求表面粗糙度是保證零件表面微觀精度的重要要求，也是合理選擇機床、刀具及確定切削用量的重要依據(jù)。該零件表面由圓柱、圓弧、槽、螺紋等表面組成，尺寸標注完整，選用毛坯為45鋼，Φ60mm×100mm，無熱處理和硬度要求。11.1編制典型零件車削工藝及程序11編制典型零件車削工藝及程序二、確定加工方案零件上比較精密表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確的確定毛坯到最終成形的加工方案。（1）裝夾毛坯，伸出卡盤75mm左右，手動車端面并對外圓車刀。（2）用外圓車刀粗、精加工外輪廓（3）用切斷刀粗、精加工槽（4）用三角螺紋車刀加工螺紋。（5）去毛刺、切斷，完成零件的加工該典型軸加工順序為：預(yù)備加工---車端面---粗車輪廓---精車輪廓---退刀槽---粗車螺紋---精車螺紋---切斷11.1編制典型零件車削工藝及程序11編制典型零件車削工藝及程序

四、零件加工工藝（1）確定加工順序及進給路線加工順序按粗到精、由遠到近（由左到右）的原則確定。工件加工：即從右到左進行外輪廓粗車（留0.5mm余量精車）,然后從右到左進行外輪廓精車，粗車外輪廓，精車外輪廓，切退刀槽，最后螺紋粗加工，螺紋精加工。（2）選擇刀具①車端面：選用硬質(zhì)合金45度車刀，粗、精車一把刀完成。②粗、精車外圓：（因為程序選用G71循環(huán)，所以粗、精選用同一把刀）硬質(zhì)合金90度放型車刀，Kr=90度，Kr’=60度；E=30度，（因為有圓弧輪廓）以防于零件輪廓發(fā)生干涉，如果有必要就用圖形來檢驗。③槽刀：選用硬質(zhì)合金車槽刀（刀長12mm，刀寬5mm）11.1編制典型零件車削工藝及程序11編制典型零件車削工藝及程序④螺紋刀：選用60度硬質(zhì)合金外螺紋車刀。（3）選擇切削用量

主軸轉(zhuǎn)速S/(r/min)進給量F/(mm/r)吃刀量F/(mm/r)背吃刀量ap/mm粗車外圓50010022精車外圓1000800.050.2外退刀槽200250.040粗車外螺紋1000.750.10.4精車外螺紋1000.750.050.111.1編制典型零件車削工藝及程序11編制典型零件車削工藝及程序五、編制程序M03S500T0101G00X62Z2G71U2R0.5G71P50Q160U0.3W0F0.2G00X0G01Z0X26X30Z-2Z-11G02X38Z-15R411.1編制典型零件車削工藝及程序11編制典型零件車削工藝及程序G01X41Z-30X44.85Z-32Z-55X45G03X50Z-57.5R2.5G01Z-65G70P50Q160G00X100Z100T0202M03S20011.1編制典型零件車削工藝及程序11編制典型零件車削工藝及程序G00X52Z-55G01X38G00X100Z100T0303M03S100G00X47Z-28G92X46Z-52F2X44.5X4411.1編制典型零件車削工藝及程序11編制典型零件車削工藝及程序X43.7X43.5X43.4X43.4G00X100Z100M30六、仿真實踐11.1編制典型零件車削工藝及程序11編制典型零件車削工藝及程序任務(wù)引入11.2典型軸套類零件分析類零件車削工藝分析與編程加工11編制典型零件車削工藝及程序二、零件圖分析該零件表面由圓柱、逆圓弧、槽、螺紋、內(nèi)孔、內(nèi)槽、內(nèi)螺紋等表面組成，尺寸標注完整，選用毛坯為45#鋼，Φ65mm×125mm，無熱處理和硬度要求。三、確定加工方法加工方法的選擇原則是保證加工表面的精度和表面粗糙度的要求，由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和形位公差等要求全面考慮。圖上幾個精度較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時有取平均值，而取其基本尺寸。通過以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟性，最理想的加工方式為車削，故加工設(shè)備采用數(shù)控車床。11.2典型軸套類零件分析類零件車削工藝分析與編程加工11編制典型零件車削工藝及程序四、確定加工方案零件上比較精密表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確的確定毛坯到最終成形的加工方案。毛坯先夾持右端車右端輪廓95mm處，先用中心鉆打中心孔，再用Φ8的鉆頭鉆25mm的孔，再用Φ20的鉆頭擴孔，再用鏜刀鏜Φ22.5mm的孔，再用內(nèi)槽刀鏜Φ28的槽，再用內(nèi)螺紋刀車M24×1.5的螺紋。然后再車Φ40mm、R6的圓弧、Φ60mm和R45的圓弧。調(diào)頭加工Φ32mm、R4、R6的圓弧、Φ60mm的外輪廓，在切退刀槽，最后車M32×0.75的螺紋。該典型軸套加工順序為：預(yù)備加工---車端面---鉆孔---鏜孔---切內(nèi)螺紋退刀槽---車內(nèi)螺紋---粗車左端面輪廓---精車左端面輪廓---調(diào)頭---車端面---粗車輪廓---精車輪廓---退刀槽---粗車螺紋---精車螺紋。11.2典型軸套類零件分析類零件車削工藝分析與編程加工11編制典型零件車削工藝及程序五、零件加工工藝（1）確定加工順序及進給路線加工順序按粗到精、由遠到近（由左到右）的原則確定。工件左端加工：即從左到右進行外輪廓粗車（留0.5mm余量精車）,然后左到右進行外輪廓精車，然后鉆孔，鏜內(nèi)退刀槽，鏜內(nèi)螺紋。工件調(diào)頭，工件右端加工：粗車外輪廓，精車外輪廓，切退刀槽，最后螺紋粗加工，螺紋精加工。（2）選擇刀具①車端面：選用硬質(zhì)合金45度車刀，粗、精車一把刀完成。②粗、精車外圓：（因為程序選用G71循環(huán)，所以粗、精選用同一把刀）硬質(zhì)合金90度放型車刀，Kr=90度，Kr’=60度；E=30度，（因為有圓弧輪廓）以防于零件11.2典型軸套類零件分析類零件車削工藝分析與編程加工11編制典型零件車削工藝及程序輪廓發(fā)生干涉，如果有必要就用圖形來檢驗。③鉆孔：選用Ф16的硬質(zhì)合金鉆頭。④鏜孔：選用90度硬質(zhì)合金鏜刀。⑤內(nèi)槽刀：硬質(zhì)合金內(nèi)槽刀。⑥內(nèi)螺紋刀：選用60度硬質(zhì)合金鏜刀。⑦槽刀：選用硬質(zhì)合金車槽刀（刀長12mm，刀寬4mm）。⑧螺紋刀：選用60度硬質(zhì)合金外螺紋車刀。11.2典型軸套類零件分析類零件車削工藝分析與編程加工11編制典型零件車削工藝及程序（3）選擇切削用量

主軸轉(zhuǎn)速S/(r/min)進給量F/(mm/r)吃刀量F/(mm/r)背吃刀量ap/mm粗車外圓80010011.5精車外圓9001000.050.2鉆孔3501000.10粗鏜孔80010011.5精鏜孔9001000.050.2內(nèi)退刀槽350250.040粗車內(nèi)螺紋1000.750.10.4精車內(nèi)螺紋1500.750.050.1外退刀槽350250.040粗車外螺紋1000.750.10.4精車外螺紋1500.750.050.111.2典型軸套類零件分析類零件車削工藝分析與編程加工11編制典型零件車削工藝及程序六、編制程序工件左端加工程序T0202M03S800G00X62Z2G71U1R0.5G71P60Q130U0.5W0F100G01X0F80Z0X40C2Z-19G02X52Z-25R6G01X60C211.2典型軸套類零件分析類零件車削工藝分析與編程加工11編制典型零件車削工藝及程序Z-35G02X60Z-80R45G70P60Q130G00X100Z100T0303G00X15Z2G01X21.05F60Z-22G01X16Z100G00X100T0404M03S30011.2典型軸套類零件分析類零件車削工藝分析與編程加工11編制典型零件車削工藝及程序G00X16G01Z-22F60G01X28F30X16G0Z100X100T0303M03S200G00X20Z2G92X21.8Z-18F1.5X22.2X22.6X22.811.2典型軸套類零件分析類零件車削工藝分析與編程加工11編制典型零件車削工藝及程序X23X23G00Z100X100M30工件右端加工加工程序T0202M03S800G00X62Z5G71U1R0.5G71P60Q140U0.5W0F100G01X0F80Z011.2典型軸套類零件分析類零件車削工藝分析與編程加工11編制典型零件車削工藝及程序X32C2Z-20X34G03X42Z-22R4G02X52Z-28R6G01X60C2Z-36G70P60Q140G00X100Z100T0303M03S300G00X35Z-1611.2典型軸套類零件分析類零件車削工藝分析與編程加工11編制典型零件車削工藝及程序G01X26F25G04X2G01X35G00X100Z100T0404M03S100G00X32Z2G92X31.8Z-18F0.75X31.65X31.35X31.25G00X100Z100M3011.2典型軸套類零件分析類零件車削工藝分析與編程加工11編制典型零件車削工藝及程序

在數(shù)控車削加工中，同學(xué)們用過手磨車刀，也用過可轉(zhuǎn)為車刀，一定都發(fā)現(xiàn)可轉(zhuǎn)為車刀的刀尖部分是一定的小圓弧。這個小圓弧會影響車削的圓弧和圓錐等的尺寸精度和形狀精度，那么怎樣來解決這樣的問題呢？本任務(wù)就為同學(xué)們安排了刀尖圓弧半徑補償代碼的學(xué)習(xí)。一、刀尖圓弧半徑含義及其對零件精度的影響在數(shù)控切削加工中,為了提高刀尖的強度,降低加工表面粗糙度,刀尖處成圓弧過渡刃.在車削內(nèi)孔、外圓或端面時,刀尖圓弧不影響其尺寸、形狀；在切削錐面或圓弧時,就會造成過切或少切現(xiàn)象11.3選用可轉(zhuǎn)位車刀的刀尖圓弧半徑及補償11編制典型零件車削工藝及程序2.刀尖圓弧半徑對零件精度的影響編程時，通常都將車刀刀尖作為一點來考慮，但實際上刀尖處存在圓角，當(dāng)用按理論刀尖點編出的程序進行端面、外徑、內(nèi)徑等與軸線平行或垂直的表面加工時，是不會產(chǎn)生誤差的。但在進行倒角、錐面及圓弧切削時，則會產(chǎn)生少切或過切現(xiàn)象，具有刀尖圓弧自動補償功能的數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)刀尖圓弧半徑計算出補償量，避免少切或過切現(xiàn)象的產(chǎn)生，所以對刀刀尖的位置是一個假想刀尖O，如圖下圖所示，編程時是按假想刀尖軌跡編程，即工件輪廓與假想刀尖O重合，車削時實際起作用的切削刃卻是圓弧各切點，這樣就引起加工表面形狀誤差。11.3選用可轉(zhuǎn)位車刀的刀尖圓弧半徑及補償11編制典型零件車削工藝及程序11.3選用可轉(zhuǎn)位車刀的刀尖圓弧半徑及補償11編制典型零件車削工藝及程序車內(nèi)外圓柱端面時無誤差產(chǎn)生，實際切削刃的軌跡與工件輪廓軌跡一致。車錐面時，工件輪廓（即編程軌跡）與實際形狀（實際切削刃）有誤差，如圖所示。11.3選用可轉(zhuǎn)位車刀的刀尖圓弧半徑及補償11編制典型零件車削工藝及程序同樣，車削外圓弧面也產(chǎn)生誤差，如圖所示。11.3選用可轉(zhuǎn)位車刀的刀尖圓弧半徑及補償11編制典型零件車削工藝及程序為保持工件輪廓形狀，加工時不允許刀具中心軌跡與被加工工件輪廓重合，而應(yīng)與工件輪廓偏移一個半徑值R，這種偏移稱為刀尖半徑補償。采用刀尖半徑補償功能后，編程者仍按工件輪廓編程，數(shù)控系統(tǒng)計算刀尖軌跡，并按刀尖軌跡運動，從而消除了刀尖圓弧半徑對工件形狀的影響，如圖所示。11.3選用可轉(zhuǎn)位車刀的刀尖圓弧半徑及補償11編制典型零件車削工藝及程序二、刀尖圓弧半徑補償指令一般數(shù)控裝置都有刀具半徑補償功能，為編制程序提供了方便。有刀具半徑補償功能的數(shù)控系統(tǒng)編制零件加工程序時，不需要計算刀具中心運動軌跡，而只按零件輪廓編程。使用刀具半徑補償指令，并在控制面板上手工輸入刀尖圓弧半徑，數(shù)控裝置便能自動地計算出刀具中心軌跡，并按刀具中心軌跡運動。即執(zhí)行刀具半徑補償后，刀具自動偏離工件輪廓一個刀具半徑值，從而加工出所要求的工件輪廓。刀尖圓弧半徑補償是通過G41、G42、G40代碼及T代碼指定的刀尖圓弧半徑補償號，加入或取消半徑補償。G41：刀具半徑左補償，即站在第三軸指向上，沿刀具運動方向看，刀具位于工件左側(cè)時的刀具半徑補償。如圖所示。11.3選用可轉(zhuǎn)位車刀的刀尖圓弧半徑及補償11編制典型零件車削工藝及程序11.3選用可轉(zhuǎn)位車刀的刀尖圓弧半徑及補償11編制典型零件車削工藝及程序G42：刀具半徑右補償，即站在第三軸指向上，沿刀具運動方向看，刀具位于工件右側(cè)時的刀具半徑補償。如圖所示。11.3選用可轉(zhuǎn)位車刀的刀尖圓弧半徑及補償11編制典型零件車削工藝及程序G40：刀具半徑補償取消，即使用該指令后，使G41、G42指令無效。三、刀具半徑補償?shù)膽?yīng)用1.G41、G42不能重復(fù)使用，即在程序中前面有了G41或G42指令之后，不能再直接使用G41或G42指令。若想使用，則必須先用G40指令解除原補償狀態(tài)后，再使用G41或G42，否則補償就不正常了。2.“刀尖半徑偏置”應(yīng)當(dāng)用G00或者G01功能來下達命令或取消。不論這個命令是不是帶圓弧插補，刀不會正確移動，導(dǎo)致它逐漸偏離所執(zhí)行的路徑。因此，刀尖半徑偏置的命令應(yīng)當(dāng)在切削進程啟動之前完成；并且能夠防止從工件外部起刀帶來的過切現(xiàn)象。反之，要在切削進程之后用移動命令來執(zhí)行偏置的取消。11.3選用可轉(zhuǎn)位車刀的刀尖圓弧半徑及補償11編制典型零件車削工藝及程序3.刀尖方位的確定具備