數(shù)控車床加工工藝與編程模塊三

1、模塊三 錐面與圓弧加工模塊三模塊三 錐面與圓弧加工錐面與圓弧加工任務1 簡單圓錐零件的精加工任務2 大余量錐體加工任務3 球頭零件加工 任務1 簡單圓錐零件的精加工 1掌握刀具補償號和刀尖圓弧半徑補償指令的用法 2鞏固G00、G01指令完成圓錐精加工的編程方法 圓錐零件圓錐零件全部123任務分析任務分析精加工該零件時應精加工該零件時應考慮什么問題？考慮什么問題？產(chǎn)生加工表面形產(chǎn)生加工表面形狀誤差的原因狀誤差的原因 ？如何使用刀尖圓弧如何使用刀尖圓弧半徑補償指令？半徑補償指令？一、刀尖圓弧半徑補償?shù)哪康模?1） 理想狀態(tài)下理想狀態(tài)下實際狀態(tài)下實際狀態(tài)下一、刀尖圓弧半徑補償?shù)哪康模?2） 車削圓錐

2、面時欠切削產(chǎn)生誤差車削圓錐面時欠切削產(chǎn)生誤差車削圓弧時產(chǎn)生的誤差車削圓弧時產(chǎn)生的誤差 一、刀尖圓弧半徑補償?shù)哪康模?3） 結論： 在加工圓錐面和圓弧面時可能會發(fā)生過切削或欠切削的現(xiàn)象，產(chǎn)生加工表面的形狀誤差。 由此可見，在工件編程時加入刀尖圓弧半徑補償，使切削出來的工件獲得正確的加工精度。 刀尖圓弧半徑補償可以通過刀具號來實現(xiàn)，即在程序中用指定的T代碼來實現(xiàn)。T代碼的形式為T。二、刀具號補償（41）例如：T 刀具補償號 刀具號 刀具補償號實際上是刀具補償寄存器的地址號，該寄存器中存放著刀具的幾何偏置量和磨損偏置量（X 軸偏置和Z 軸偏置）。 二、刀具號補償（42）刀具形狀補償參數(shù)界面刀具形狀補

3、償參數(shù)界面 R為刀尖圓弧半徑T為假想刀尖號位置 在零件粗加工后，如果用同一把刀具對零件進行精加工,由于刀具產(chǎn)生磨損，使零件尺寸產(chǎn)生誤差，只要在刀具磨耗補償參數(shù)界面中 ，修改每把刀具相應寄存器中的數(shù)值即可。 刀具磨耗補償參數(shù)界面刀具磨耗補償參數(shù)界面二、刀具號補償（43）注意事項：1刀具補償程序段內(nèi)有G00或G01功能才有效。偏移量補償在一個程序的執(zhí)行過程中完成，這個過程是不能省略的。例如“G00 X20.0 Z10.0 T0202；”表示調(diào)用2號刀具，且有刀具補償，補償量在02號寄存器內(nèi)。 2必須在取消刀具補償狀態(tài)下調(diào)用其他刀具。二、刀具號補償（44） 1刀尖圓弧半徑的左右補償指令三、刀尖圓弧半

4、徑補償（61）（1）G41刀尖圓弧半徑左補償。（2）G42刀尖圓弧半徑右補償。（3）G40取消刀尖圓弧半徑左右補償。指令格式如下： G41 G00/G01 X Z F ； G42 G00/G01 X Z F ； G40 G00/G01 X Z F ；刀尖圓弧半徑補償偏置方向的判別：三、刀尖圓弧半徑補償（62）后置刀架，后置刀架，+ +Y Y 軸向外軸向外前置刀架，前置刀架，+ +Y Y 軸向內(nèi)軸向內(nèi)三、刀尖圓弧半徑補償（63）2刀尖號位置的確定 根據(jù)刀尖及刀尖位置的不同，數(shù)控車床刀具的刀尖號位置共有9種。 刀 補 加 載補 償 引 入編 程 軌 跡起 點編 程 軌 跡終 點編 程 軌 跡編 程

5、 軌 跡補 償 取 消刀 補 卸 載G40狀 態(tài)G40G42G42G42狀 態(tài)三、刀尖圓弧半徑補償（64）3刀尖圓弧半徑補償?shù)木幊虒嵗堆a的加載和卸載 刀具半徑補償程序1G41/G42建立刀補刀補建立刀補建立2刀補執(zhí)行刀補執(zhí)行刀補一旦建立，就一直維持該狀態(tài)直到刀補撤消為止3程序執(zhí)行到撤消指令G40時，刀補結束，刀具撤離工件回到退刀點刀補取消刀補取消知識知識鏈接鏈接三、刀尖圓弧半徑補償（65）例：使用刀尖圓弧半徑左右補償指令，編制右圖所示零件的加工程序。編程指令如下：N30 G00 XA0 ZA0；N40 G01 G42 XA1 ZA1 F50；N50 XA2 ZA2；N60 XA4 ZA4；N

6、70 G00 G40 XA5 ZA5；其中：A0A5是刀具在工件移動軌跡中的坐標值。三、刀尖圓弧半徑補償（66） 使用刀尖圓弧半徑補償時的注意事項： （1）G41、G42、G40只能用在G00、G01指令的程序段內(nèi)，不允許與G02、G03指令用在同一程序段內(nèi)，以免產(chǎn)生報警。 （2）在編入G41、G42、G40的G00、G01前后的兩個程序段中，X、Z值至少有一個值變化，否則會產(chǎn)生報警。 （3）在調(diào)用新的刀具之前，必須取消前一個刀尖圓弧半徑補償，以免產(chǎn)生加工誤差。 工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格名稱主軸轉速（r/min）進給量(mm/r)備注1精車工件外輪廓T0193外圓精車刀10000.08數(shù)控

7、加工工藝卡片一、確定加工工藝二、編制加工程序圓錐零件的加工程序程 序說 明O0001；N10 G99 T0101；換1號外圓車刀，并建立1號刀補N20 M03 S1000；主軸正轉，轉速為1000r/minN30 G00 X56. 0 Z2.0；刀具快速定位N40 G01 G42 X36.0 Z0. F0.08；建立刀尖圓弧半徑右補償N50 X52.0 Z-30.0；車圓錐面N60 Z-50.0；車外圓N70 G00 G40 X56.0；退刀，并取消刀尖圓弧半徑補償N80 X100.0 Z100.0；返回換刀點N90 M05；主軸停轉N100 M30；程序結束，并返回初始位置為什么要用刀尖圓弧

8、半徑補償？刀尖圓弧半徑補償有哪幾種指令?1 12 2試應用刀尖圓弧半徑補償指令，編寫下圖所示零件的精加工程序。毛坯尺寸為50mm60mm，材料為45鋼。 圓圓錐錐零零件件任務2 大余量錐體加工 1. 能熟練制定錐面加工工藝 2. 掌握G90、G94指令完成錐面加工的編程方法3.能熟練分析和解決錐面加工誤差的問題 全部錐體零件錐體零件123任務分析任務分析該零件包含哪些加該零件包含哪些加工內(nèi)容？工內(nèi)容？如何制定錐面的如何制定錐面的加工工藝？加工工藝？如何使用如何使用G90G90錐面錐面循環(huán)加工指令循環(huán)加工指令 ？一、錐面循環(huán)加工指令G90（21） 指令格式： G90 X(U) Z(W) I F

9、；圓錐面切削終點的絕對坐標值切削始點與圓錐面切削終點的半徑差圓錐面切削終點相對于循環(huán)起點的坐標增量一、錐面循環(huán)加工指令G90（22）圓錐面的方向圓錐面的方向二、帶錐度的端面切削循環(huán)（21）指令格式： G94 X（U） Z（W） K F ；切削循環(huán)終點相對于循環(huán)起點的坐標增量切削循環(huán)終點的絕對坐標值端面切削始點至終點位移在Z方向的坐標增量二、帶錐度的端面切削循環(huán)（22）錐面的方向錐面的方向三、G90與G94加工路徑對比G90加工路徑加工路徑G94加工路徑加工路徑點擊點擊圖框圖框播放播放一、確定加工工藝（21）數(shù)控加工工藝卡工序名稱工藝要求工作者備注1下料 52mm80mm2車車端面3數(shù)控車工步工

10、步內(nèi)容刀具號1粗車外輪廓T012精車工件外輪廓T024檢驗刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工內(nèi)容主軸轉速（r/min）進給速度(mm/r)背吃刀量(mm)T0190外圓偏刀1粗車工件外輪廓6000.32.5T0293外圓仿形車刀1精車工件外輪廓10000.080.5數(shù)控加工刀具卡一、確定加工工藝（22）二、編制加工程序圓錐體零件加工程序程程 序序說說 明明O0002；N10 G99 T0101；換換1 1號外圓車刀，并建立號外圓車刀，并建立1 1號刀補號刀補N20 M03 S600；主軸正轉，轉速為主軸正轉，轉速為600r/min600r/minN30 G00 X54. 0 Z2.0；刀具快速定位至循

11、環(huán)起點刀具快速定位至循環(huán)起點N40 G90 X45.0 Z-40. I-5.25 F0.3；圓錐面粗車循環(huán)第一次圓錐面粗車循環(huán)第一次,I,I為自起為自起點到終點的點到終點的X X方向半徑差方向半徑差N50 X40.0；圓錐面粗車循環(huán)第二次圓錐面粗車循環(huán)第二次N60 X35.0；圓錐面粗車循環(huán)第三次圓錐面粗車循環(huán)第三次N70 X30.5圓錐面粗車循環(huán)第四次，并留精圓錐面粗車循環(huán)第四次，并留精車余量，雙邊車余量，雙邊0.5mm0.5mmN80 G00 X100.0 Z100.0 T0202;換換2 2號外圓車刀，建立號外圓車刀，建立2 2號刀補號刀補N90 G00 X54.0 Z2.0 M03 S

12、1000;主軸正轉，轉速為主軸正轉，轉速為1000r/min1000r/minN100 G90 X30.0 Z-40.0 I-5.25 F0.08 ；精車圓錐面，轉速為精車圓錐面，轉速為1000r/min1000r/min N110 G00 X100.0 Z100.0；返回換刀點返回換刀點N120 M05；主軸停轉主軸停轉N130 M30；程序結束并返回初始位置程序結束并返回初始位置三、錐面加工誤差分析問題產(chǎn)生原因預防和消除錐度（角度）不符合要求 1.程序錯誤 2.工件裝夾不正確 1.檢查、修改加工程序 2.檢查工件安裝、增加安裝剛度切削過程出現(xiàn)干涉現(xiàn)象 工件斜度大于刀具后角 1.選擇正確的刀

13、具 2.改變切削方式表面粗糙度達不到要求 1.車刀剛度不足或伸出太長而引起振動 2.車刀幾何參數(shù)不合理，如選用過小的前角和后角 3.切削用量選用不合理 1.提高車刀剛度，正確裝夾車刀 2.合理選擇車刀角度，如適當增加前角，合理選擇后角 3.進給量不宜太大，選擇適當?shù)木囉嗔亢颓邢魉俣儒F面徑向尺寸不符合要求 1.程序錯誤 2.刀具磨損 3.沒考慮刀尖圓弧半徑補償 1.保證編程正確，并考慮刀尖半徑補償 2.及時更換磨損大的刀具 3.編程時考慮刀尖圓弧半徑補償切削過程出現(xiàn)振動 1.工件裝夾不正確 2.刀具安裝不正確 3.切削參數(shù)不正確 1.正確安裝工件 2.正確安裝刀具 3.編程時合理選擇切削參數(shù)1

14、 12 2圓錐切削循環(huán)指令G90和G94有什么區(qū)別？常見錐面加工誤差有哪些?任務3 球頭零件加工 1能熟練制定圓弧加工工藝 2掌握G02、G03指令完成圓弧加工的編程方法 3.能熟練分析和解決圓弧加工誤差的問題 球頭手柄球頭手柄其余技術要求：未注倒角不允許銼刀或紗布修整工件表面。123任務分析任務分析該零件包含哪些加該零件包含哪些加工內(nèi)容？工內(nèi)容？如何制定圓弧的如何制定圓弧的加工工藝？加工工藝？如何使用如何使用G02G02、G03G03圓弧圓弧加工指令加工指令 ？一、圓弧插補（G02/G03）（21） 1.順時針圓弧插補G02、逆時針圓弧插補G03指令格式: X(U) Z(W) F_；03G0

15、2G_R_K_I其中：I、K為圓心在X、Z軸方向上相對圓弧起點的增量坐標值；R為圓弧半徑。2.圓弧順、逆方向的判斷 前置刀架，前置刀架，+ +Y Y軸向內(nèi)軸向內(nèi)后置刀架，后置刀架，+ +Y Y軸向外軸向外一、圓弧插補（G02/G03）（22）例：編制如圖所示零件的加工程序，路徑：AB 。二、順逆圓弧編程實例（41）順逆圓弧編程實例 順圓弧插補二、順逆圓弧編程實例（42）指定圓心I 、K指定半徑R絕對方式G02 X60.0 Z-30.0 I12.0 K0 F0.15；G02 X60.0 Z-30.0 R12.0 F0.15；增量方式G02 U24.0 W-12.0 I12.0 K0 F0.15；

16、G02 U24.0 W-12.0 R12.0 F0.15； 逆圓弧插補 指定圓心I 、K指定半徑R絕對方式G03 X60.0 Z-25.0 I0 K-10.0 F0.15 ；G03 X60.0 Z-25.0 R10.0 F0.15；增量方式G03 U20.0 W-10.0 I0 K-10.0 F0.15 ；G03 U20.0 W-10.0 R10.0 F0.15；二、順逆圓弧編程實例（43）二、順逆圓弧編程實例（44）指定半徑的圓弧插補 注意： 當用半徑R指定圓心位置時，由于在同一半徑R的情況下，從圓弧的起點到終點有存在兩個圓弧的可能性，如右圖所示，為區(qū)別二者，規(guī)定圓心角180時， R值為正，

17、如圖中的圓弧1；180時， R值為負，如圖中的圓弧2。 一、確定加工工藝（41）1確定工件的裝夾方式及加工工藝路線 球頭手柄裝夾球頭手柄裝夾 一、確定加工工藝（42）2相關計算球頭手柄相關計算球頭手柄相關計算 3刀具選擇選擇外圓粗精車選擇外圓粗精車刀具各一把。刀具各一把。1號刀為號刀為93外圓外圓仿形粗車刀；仿形粗車刀；2號刀為號刀為93外圓外圓仿形精車刀。仿形精車刀。一、確定加工工藝（43）4.填寫相關工藝卡片 （1）數(shù)控加工工藝卡工序工序名稱名稱工藝要求工藝要求工作者工作者備備注注1下料下料 60mm60mm120mm120mm2車車車端面車端面3數(shù)數(shù)控控車車工步工步工步內(nèi)容工步內(nèi)容刀具號

18、刀具號1粗車粗車 44mm44mm、 20mm20mm的外圓，并倒角的外圓，并倒角C1C1 mmmmT012精車精車 44mm44mm、 20mm20mm至圖樣要求尺寸至圖樣要求尺寸T02 23粗車粗車S S 56mm56mm、R R22mm22mm圓弧圓弧T01 14精車精車S S 56mm56mm、R R22mm22mm圓弧圓弧T02 24檢驗檢驗一、確定加工工藝（44）（2）數(shù)控加工刀具卡刀具號刀具號刀具規(guī)格名稱刀具規(guī)格名稱數(shù)量數(shù)量加工內(nèi)容加工內(nèi)容主軸轉速主軸轉速（r/min）進給進給量量(mm/r)背吃刀背吃刀量量（mm）T0193外圓仿形粗外圓仿形粗車刀車刀1粗車工件外輪廓粗車工件外

19、輪廓6 6000.2 22 2T0293外圓仿形精外圓仿形精車刀車刀1精車工件外輪廓精車工件外輪廓1010000.08080.50.5二、編制加工程序（21）球頭手柄左端加工程序程 序說 明O0003；N10 G99 T0101；換換1 1號外圓車刀，并建立號外圓車刀，并建立1 1號刀補號刀補N20 M03 S600；主軸正轉，轉速為主軸正轉，轉速為600r/min600r/minN30 G00 X62. 0 Z2.0；刀具快速定位至循環(huán)起點刀具快速定位至循環(huán)起點N40 G71 U2.0 R1.0；工件左端粗車循環(huán)工件左端粗車循環(huán)N50 G71 P60 Q140 U1.0 W0 F0.2；加工

20、路線為加工路線為N60N60N140N140 ，X X方向留精車余量方向留精車余量0.5mm0.5mmN60 G00 X0 S1000；精車起點，轉速為精車起點，轉速為1000r/min1000r/minN70 G01 Z0；N80 X18.0；N90 X20.0 Z-1.0；車倒角車倒角C C1 1 mmmmN100 Z-25.0；車車20mm20mm外圓外圓N110 X42.0；N120 X44.0 W-1.0；車倒角車倒角C C1 1 mmmmN130 Z-40.0；車車44mm44mm外圓外圓N140 G00 X62.0；加工結束加工結束N150 G00 X100.0 Z100.0 T

21、0202 M03 S800；換刀，主軸正轉，轉速為換刀，主軸正轉，轉速為800r/min800r/minN160 G00 X62.0 Z2.0；N170 G70 P60 Q140 F0.08；精車循環(huán)精車循環(huán)N180 G00 X100.0 Z100.0；返回換刀點返回換刀點N190 M05；主軸停轉主軸停轉N200 M30；程序結束并返回初始位置程序結束并返回初始位置二、編制加工程序（22）球頭手柄右端加工程序程程 序序說說 明明O0004O0004；N10N10 G99 T0101G99 T0101；換換1 1號外圓車刀，并建立號外圓車刀，并建立1 1號刀補號刀補N20 M03 S600N2

22、0 M03 S600；主軸正轉，轉速為主軸正轉，轉速為600r/min600r/minN30 G00 X62.N30 G00 X62. 0 Z2.00 Z2.0；刀具快速定位至循環(huán)起點刀具快速定位至循環(huán)起點N40 G73 U28.0 W0 R14.0N40 G73 U28.0 W0 R14.0；工件右端粗車循環(huán)工件右端粗車循環(huán)N N50 G73 P60 Q100 U1.0 W0 F0.250 G73 P60 Q100 U1.0 W0 F0.2；加工路線為加工路線為N60N60N100N100，X X方向留精車余量方向留精車余量0.5mm0.5mmN60 G00 G42 X0 S1000N60 G00 G42 X0 S1000；精車起點，精車起點，建立刀尖圓弧半徑右補償，轉速為建立刀尖圓弧半徑右補償，轉速為1000r/min1000r/minN70 G01 Z0N70 G01 Z0；N80 G03 X44.0 Z-45.32 R28.0N80 G03 X44.0 Z-45.32 R28.0；車車SS56mm56mm圓弧圓弧N90 G02 X44.0 Z-75.0 R22.0N90 G02 X44.0 Z-75.0 R22.0；車車R R22mm22mm圓弧圓弧N10