FANUC系統(tǒng)數(shù)控車削加工工藝分析報(bào)告

1、 . . . FANUC系統(tǒng)數(shù)控車削加工工藝分析摘要 數(shù)控車削是數(shù)控加工中應(yīng)用最廣泛的加工方法之一，它解決了某些形狀復(fù)雜、一致性要求較高的中、小批零件的加工自動(dòng)化問題，不僅大大提高生產(chǎn)效率和加工精度，而且減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，在航空航天，汽車制造、一般機(jī)械加工中得到應(yīng)用。數(shù)控車削工藝是整個(gè)零件加工的關(guān)鍵，若安排不恰當(dāng)，影響零件加工，嚴(yán)重時(shí)可使零件產(chǎn)生報(bào)廢，因此合理車削加工工藝可以，保證零件加工精度和提高生產(chǎn)效率，減輕勞動(dòng)者的強(qiáng)度。在加工中要根據(jù)零件形狀合理制定加工工藝。關(guān)鍵詞：加工工藝，走刀路線，刀具，切削用量，編程。前 言 數(shù)控機(jī)床切削加工是在普通機(jī)床切削加工基礎(chǔ)上，增加

2、了數(shù)字控制功能,故能自動(dòng)完成切削刀具與工件間準(zhǔn)確的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。數(shù)控車削加工是數(shù)控切削加工方法之一。數(shù)控車削加工工藝處理是加工過程中較為復(fù)雜又非常重要的環(huán)節(jié)。數(shù)控車削加工工藝與普通車削加工工藝有著很大的差別，他除了比普通機(jī)床加工程序更為詳細(xì)和復(fù)雜的工藝規(guī)程外，還具有扎實(shí)的普通加工工藝基礎(chǔ)知識(shí)。一個(gè)工藝員除了應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床主機(jī)和數(shù)控系統(tǒng)的性能、特點(diǎn)和應(yīng)用、以與數(shù)控加工工藝方案制定工作等各個(gè)方面，都有比較全面的了解，在編制加工工藝時(shí)考慮不周，常常會(huì)造成數(shù)控加工失誤或加工零件產(chǎn)生報(bào)廢。因此，數(shù)控車床加工工藝編制，是零件加工前的重要環(huán)節(jié)。正 文在數(shù)控車床加工過程中，由于加工對(duì)象雜多樣，特別是輪廓曲線的形狀與

3、位置千變?nèi)f化，加上材料的不同、批量多少等多方面的因素的影響，在對(duì)具體零件制定加工方案時(shí)，應(yīng)該具體分析和區(qū)別對(duì)待，靈活處理。只有這樣，才能制定出合理的加工工藝，從而達(dá)到質(zhì)量?jī)?yōu)、效率高和成本低的目的。在數(shù)控車床上加工零件，需要考慮零件整個(gè)加工工藝安排。如果加工工藝比較長(zhǎng)，就要考慮是否可以在一臺(tái)數(shù)控車床上完成整個(gè)零件的加工工作。如果可以，則進(jìn)一步考慮其他問題，如采用整體循環(huán)或分段加工等；如果不可以，則應(yīng)決定其中一部分在一臺(tái)數(shù)控車床上完成，另外部分在其他機(jī)床上完成。一、數(shù)控加工工藝的安排數(shù)控加工工藝應(yīng)從以下幾方面來考慮：1數(shù)控機(jī)床加工工藝中零件工序劃分與安排 工序劃分方法較多，一般可以按零件的裝夾與定

4、位方式來劃分。這是由于每個(gè)零件形狀不同，各表面的技術(shù)要求也不一樣，因而在加工時(shí)其定位方式也不同。加工工序的安排，在數(shù)控車床上加工零件，加工順序?qū)α慵庸ぞ群托视泻艽笥绊?，一般要考慮兩方面的因素：第一，粗加工工作全部完成之后再進(jìn)行精加工；第二，盡量減少換刀次數(shù)，盡可能用同一把刀具加工可能加工的所有部位，然后再換刀加工其他部位，利用縮短加工輔助時(shí)間來提高生產(chǎn)效率。2確定走刀路線數(shù)控車床上確定走刀路線，主要是確定粗加工與空行程的走刀路線，而精加工切削過程的走刀路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行加工的。加工路線的合理選擇是非常重要的。因?yàn)樗c零件的加工精度和表面粗糙度是密切相關(guān)。走刀路線不但包括了

5、工步的容，也反映出各工步順序，走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。因此，在確定走刀路線時(shí)最好畫一工序簡(jiǎn)圖，將已經(jīng)擬定出的走刀路線畫上去（包括進(jìn)、退刀），這樣可為編程帶來不少方便。工步的劃分與安排一般可隨走刀路線來進(jìn)行。確定走刀路線的原則是在保證加工零件良好的加工精度和表面粗糙度，零件計(jì)算方便，減少編程工作量的前提下，盡量使加工程序具有最短的走刀路線，減少零件整個(gè)加工過程的執(zhí)行時(shí)間，同時(shí)也減少一些刀具消耗與機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)滑動(dòng)部位的磨損等。3數(shù)控車削刀具與其選用在數(shù)控車削加工中，零件的質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率在相當(dāng)大的程度上，受到刀具的制約，雖然大多數(shù)車刀與普通加工所用的刀具基本一樣，但對(duì)于一些難度較大的零件，其

6、幾何角度、刀具材料與經(jīng)過特殊處理后，才能滿足加工的需要。刀具切削部分的幾何參數(shù)對(duì)零件的表面質(zhì)量與切削性能影響很大，應(yīng)根據(jù)零件的形狀、刀具的安裝位置與加工方法等，正確地選擇刀具幾何形狀與有關(guān)參數(shù)。4切削用量的選擇數(shù)控車削切削用量包括切削深度、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度等。在加工程序的編制過程中，應(yīng)把各種加工用量都編入加工程序單，在選擇切削用量時(shí)，應(yīng)使切削深度、主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度三者互相適應(yīng)，以形成量佳切削參數(shù)。切削深度的確定 在機(jī)床、夾具、刀具、零件等的剛度允許條件下，盡可能選擇較大切削深度，減少走刀次數(shù)，以提高生產(chǎn)效率。主軸轉(zhuǎn)速的確定 應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，按零件和刀具材料與加工性質(zhì)等條件所允

7、許的切削速度來確定。進(jìn)給速度的確定 在保證質(zhì)量要求，為了提高生產(chǎn)率，可選擇較高的進(jìn)給速度。在切斷、加工孔時(shí)盡量選擇較低的進(jìn)給速度。精加工時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選擇小一些。5夾具的選擇數(shù)控車床常用通用三爪自定心卡盤和四爪單動(dòng)卡盤，另外還有多種相應(yīng)的夾具如用于軸類工件的夾具和用于盤類工件的夾具。在選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)零件的形狀和加工精度合理選擇夾具。二、零件加工舉例1分析零件圖該零件是一個(gè)由外圓、圓弧、孔、退刀槽、螺紋組成，形狀不復(fù)雜，但要合理安排零件的加工工藝，若安排不合理，零件就無(wú)法加工。根據(jù)零件圖，加工工藝應(yīng)先從左端加工孔 外圓 退刀槽 然后加工右端外圓 退刀槽 螺紋。若零件加工工藝這樣安排：先加工工件右端

8、，然后再加工工件左端，這時(shí)零件加工好右端，再加工左端時(shí)，零件就沒有裝夾位置，零件左端就無(wú)法加工，造成報(bào)廢。因此在安排加工工藝時(shí)一定要合理安排，保證后道工序加工和保證零件的加工精度。2確定走刀路線在保證加工質(zhì)量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路線，不僅可以節(jié)省整個(gè)加工過程的執(zhí)行，還能減少一些不必要的刀具消耗與機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)滑動(dòng)部件的磨損。根據(jù)以上的分析，在FANUC0TD數(shù)控車床加工零件時(shí)，若能恰當(dāng)?shù)厥褂醚h(huán)功能編制程序，可免去許多復(fù)雜的計(jì)算過程，而且程序變得簡(jiǎn)化。但是FANUC0TD數(shù)控車床對(duì)凹形零件粗車循環(huán)加工是不合適，它不能分刀加工，只能在粗車的最后一步完成凹形加工。若零件凹形較深時(shí)，就容

9、易發(fā)生刀具應(yīng)切削余量太大而產(chǎn)生損壞，從而影響加工質(zhì)量。經(jīng)過分析后，該零件左端加工走刀路線很簡(jiǎn)單，都只要采用G71、G70外圓粗車、精車循環(huán)指令加工。零件的右端，在安排走刀路線時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件形狀，合理選擇切削路線。因零件的形狀有凹形，不能采用G71循環(huán)指令加工，應(yīng)考慮采用外圓固定循環(huán)指令G73來加工如圖1所示。零件走刀路線為從右端往左端整個(gè)外形粗加工 退刀槽 精加工右端外圓 螺紋。 用該方法加工，雖然程序編寫簡(jiǎn)單，但刀具走空刀路線較多，不是很合理，零件加工程序?yàn)镺0010左端外形、O0020右端。在編程中還可將程序先用G71粗車有凹形外圓，然后用G73加工中間一段凹形圓弧，這樣減少刀具走空刀次，

10、可提高生產(chǎn)效率，加工如圖2所示。零件加工程序?yàn)镺0030。4切削用量的選擇該零件屬于單件小批量生產(chǎn)，切削用量應(yīng)選擇如下： 切削速度粗車：取轉(zhuǎn)速450r/min600r/min精車：取轉(zhuǎn)速800 r/min1000r/min 切削深度粗車：取11.5 精車：0.200.25 進(jìn)給率粗車：0.25/r精車：0.10/r5夾具的選擇該零件屬于軸類，其裝夾方法采用通用夾具，三瓜自定心卡盤。6零件程序編寫用G73固定循環(huán)指令編程 1號(hào)外圓車刀2號(hào)切槽刀3號(hào)螺紋刀4號(hào)鏜孔刀O0010（左端外形）N5 T0101 M03 S600 N10 G00 X52 Z2 N15 G01 X0 F0.2 車端面N20

11、G00 X52 Z2N25 G71 U1 R1外圓粗車循環(huán)N30 G71 P35 Q65 U1 W0.1 F0.3 N35 G00 X35.67 N40 G01 Z0 F0.1 N45 X39 Z10 N50 Z33 N55 X48 N60 Z48N65 X50N70 G00 X100 N75 Z100N80 M05N85 M00N90 T0101 M03 S1000N95 G55位置偏移X0.5N100 G00 X52 Z2半精車起點(diǎn)N105 G70 P35 Q65半精車從2555段N110 G00 X100N115 Z100N120 M05N125 M00 暫停、測(cè)量N130 T0101

12、M03 S1000 N135 G54取消位置偏移N140 G00 X52 Z2半精車起點(diǎn)N150 G70 P35 Q65精車從3565段N155 G00 X100 Z100N160 M05N165 M00 暫停、測(cè)量N170T0404 M03 S600換鏜孔刀N175G00 X20 Z2圓粗車循環(huán)N180 G71 U0.6 R0.5 N185G71 P190 Q220 U1 W0.1 F0.3 N190 G00 X30N195 G01 Z0 F0.1 N200 X28 Z1N205 Z12 N210 X25 Z17 N215 Z28 N220 X20 N225 G00 Z150 N230 X1

13、50 N235 M05 N240 M00 N245 G56T0404M03 S1000位置偏移X-0.5N250G00 X20 Z2 N255 G70 P190 Q220 N260 G00 X100 Z100 N265 M05 N270 M00 N275 G54T0404 M03 S1000取消位置偏移N380 G00 X20 Z2N385G70 P190 Q220 N390 G00 X100 Z100 N395 M05N400 M30 O0020(右端)N5 T0101 M03 S600N10 G00 X52 Z2N15 G73 U25 W0 R23N20 G73 P25 Q90 U1 W0

14、.1 F0.3N25 G00 X0 N30 G01 Z0 F0.1N35 G03 X18 Z-3 R15N40 G01 X20N45 Z-8N50 X24N55 X27.8 Z-10N60 Z-27N65 X36N70 X44.46 Z-41.41N75 G03 X40 Z-57 R19N80 G01 Z-64N85 G02 X48 Z-68 R4N90 G01 X52N95 G00 X100 Z100N100 M05N105 M00N110 G55 T0101 M03 S1000N115 G00 X52 Z2N120 G70 P25 Q90N125 G00 X100 Z100N130 M05

15、N135 M00N140 G54 T0101 M03 S1000N145 G00 X52 Z2N150 G70 P25 Q90N155 G00 X100 Z100N160 M05N165 M00N170 M03 T0202 S400N175 G00 X38 Z-27N180 G01 X24 F0.1N185 X38N190 G00 X100 Z100N195 T0303 S600N200 G00 X30 Z-2N205 G92 X27 Z-25 F2N210 X26.6N215 X26.2N220 X25.8N225 X25.5N230 G00 X100 Z100N235 M05N240 M3

16、0圖1用G71與G73循環(huán)指令編程O0030(右端)N5 T0101 M03 S600N10 G00 X52 Z2N15 G71 U1 R1粗車直外形N20 G71 P25 Q85 U1 W0.1 F0.3N25 G00 X0 N30 G01 Z0 F0.1N35 G03 X18 Z-3 R15N40 G01 X20N45 Z-8N50 X24N55 X27.8 Z-10N60 Z-27N65 X46N70 X46 Z-68N75 X48N80 G01 Z-77N85 X52 N90 G00 X100 Z100N95 T0101 S600 N100 G00 X52 Z-25 粗車圓錐與凹形N1

17、05 G73 U7 W0 R6N110 G73 P115 Q145 U1 W0.1 F0.3N115 G00 X36N120 G01 Z27 F0.3N125 X44.46 Z-41.4N130 G03 X40 Z-57 R19N135 G01 Z-64N140 G02 X48 Z-68 R4N145 G01 X52N150 G00 X100 Z100 N155 G55 T0101 M03 1000N160 G00 X52 Z2N170 G70P305Q380半精車整個(gè)右端外形N180 G00 X100 Z100N190 M05N195 M00N200 G54 T0101 M03 S1000N

18、205 G00 X52 Z2N210 G70 P305 Q380N215 G00 X100 Z100N220 M05N225 M00N230 M03 T0202 S400N235 G00 X38 Z-27N240 G01 X24 F0.1N245 G01 X38N250 G00 X100 Z100N255 T0303 S600N260 G00 X30 Z-2N265 G92 X27 Z-25 F2N270 X26.6N275 X26.2N280 X25.8N285 X25.5N290 G00 X100 Z100N295 M05N300 M30N305 G00 X0 （305-380段精車路線）N315 G01 Z0