單元六 非圓曲線零件的編程與加工

1、 拋物線軸的編程與加工拋物線軸的編程與加工任務(wù)任務(wù) 2 橢圓軸的編程與加工橢圓軸的編程與加工任務(wù)任務(wù)1使用使用GSK980TD系統(tǒng)的數(shù)控車床編程并加系統(tǒng)的數(shù)控車床編程并加工如圖工如圖6-1a所示的零件，其材料為所示的零件，其材料為45鋼，鋼，毛坯尺寸為毛坯尺寸為30mmX100mm。加工完成后。加工完成后的實(shí)物如圖的實(shí)物如圖6-1b所示。所示。（a）零件圖）零件圖 （b）實(shí)物圖）實(shí)物圖圖圖6-1 橢圓軸橢圓軸 圖圖6-1所示的零件表面由所示的零件表面由28mm和和25mm外圓和橢圓構(gòu)成，零件外形外圓和橢圓構(gòu)成，零件外形不復(fù)雜。零件左端圓柱面的加工，不復(fù)雜。零件左端圓柱面的加工，可用前面所學(xué)的直

2、線插補(bǔ)、圓弧插可用前面所學(xué)的直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)等指令來完成。但對于加工零件補(bǔ)等指令來完成。但對于加工零件右端的橢圓而言，則較為困難，原右端的橢圓而言，則較為困難，原因是數(shù)控系統(tǒng)沒有橢圓插補(bǔ)功能，因是數(shù)控系統(tǒng)沒有橢圓插補(bǔ)功能，它本身提供的直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)它本身提供的直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)不能直接用于加工橢圓。那如何實(shí)不能直接用于加工橢圓。那如何實(shí)現(xiàn)對橢圓的加工呢？現(xiàn)對橢圓的加工呢？1. 宏程序的概念宏程序的概念宏程序的實(shí)質(zhì)與子程序相似，它是把一組實(shí)宏程序的實(shí)質(zhì)與子程序相似，它是把一組實(shí)現(xiàn)某種功能的指令，以子程序的形式預(yù)先存現(xiàn)某種功能的指令，以子程序的形式預(yù)先存儲在系統(tǒng)存儲器中，通過宏程序調(diào)用指令執(zhí)

3、儲在系統(tǒng)存儲器中，通過宏程序調(diào)用指令執(zhí)行這一功能，在主程序中只要編入相應(yīng)的調(diào)行這一功能，在主程序中只要編入相應(yīng)的調(diào)用指令就能實(shí)現(xiàn)這些功能，如圖用指令就能實(shí)現(xiàn)這些功能，如圖6-4所示。所示。 主程序宏程序宏程序調(diào)用指令完成某功能的一組指令圖圖6-4 宏程序宏程序表表6-1 宏程序與普通程序的簡要對比宏程序與普通程序的簡要對比普通程序普通程序宏程序宏程序1.只能使用常量：即直接用數(shù)只能使用常量：即直接用數(shù)值指定值指定G代碼和移動距離，代碼和移動距離，如如G01和和X40.1.可以使用變量：即數(shù)值可可以使用變量：即數(shù)值可以直接指定或用變量指定，以直接指定或用變量指定，如如#200=01；#201=4

4、0；G#200 X#201；則執(zhí)行結(jié)果等同于則執(zhí)行結(jié)果等同于G01 X40。使用變量可以使宏程序具。使用變量可以使宏程序具有通用性。有通用性。2.常量之間不可以運(yùn)算常量之間不可以運(yùn)算2.變量間可以賦值和運(yùn)算：如變量間可以賦值和運(yùn)算：如#203=40，#205=#201+#202在在GSK980TD數(shù)控系統(tǒng)中，調(diào)用宏程序的方數(shù)控系統(tǒng)中，調(diào)用宏程序的方法與調(diào)用子程序是相同的：法與調(diào)用子程序是相同的：M98 P 式中式中P后跟的數(shù)字為被調(diào)用宏程序的程序號。后跟的數(shù)字為被調(diào)用宏程序的程序號。（1）宏程序本體的結(jié)構(gòu)）宏程序本體的結(jié)構(gòu)宏程序的編寫格式與子程序相同，也是以宏程序的編寫格式與子程序相同，也是以

5、程序號開始，用程序號開始，用M99結(jié)束的程序。例如：結(jié)束的程序。例如：O； (宏程序號宏程序號) G65 H81 ； 運(yùn)算指令運(yùn)算指令G01 X#201 F#209； 使用變量的使用變量的CNC指指令令； G65 H80 ； 轉(zhuǎn)移指令轉(zhuǎn)移指令M99； (宏程序結(jié)束宏程序結(jié)束)3.宏程序本體宏程序本體（2）變量）變量 在常規(guī)的主程序和子程序中，總是將一個具體在常規(guī)的主程序和子程序中，總是將一個具體的數(shù)值賦給一個地址，例如的數(shù)值賦給一個地址，例如“G00 X40.”。 而而在宏程序中，為了使程序更具通用性和更加靈在宏程序中，為了使程序更具通用性和更加靈活，在宏程序中設(shè)置了變量，即將變量賦給一活，在

6、宏程序中設(shè)置了變量，即將變量賦給一個地址，用變量代替地址符后的具體數(shù)值。個地址，用變量代替地址符后的具體數(shù)值。例如：例如： #201=40； G00 X#201； 執(zhí)行結(jié)果等同于執(zhí)行結(jié)果等同于G00 X40；1）變量的表示）變量的表示 變量是用變量符號變量是用變量符號“#”和其后的變量號來表和其后的變量號來表示，如示，如#201、#209。2）變量的引用）變量的引用 將跟隨在一個地址后的數(shù)值用一個變量來代替將跟隨在一個地址后的數(shù)值用一個變量來代替，即引入了變量。例如：，即引入了變量。例如： 對于對于F#203，若，若#20350時(shí)，則為時(shí)，則為F50；對于對于Z-#210，若，若#210100

7、時(shí)，則時(shí)，則Z為為-100；對于對于G#230，若，若#2303時(shí)，則為時(shí)，則為G03。 變量值可以由主程序賦值或通過變量值可以由主程序賦值或通過MDI面板設(shè)定面板設(shè)定，或者在執(zhí)行用戶宏程序本體時(shí)賦給計(jì)算出的，或者在執(zhí)行用戶宏程序本體時(shí)賦給計(jì)算出的值?？墒褂枚鄠€變量，這些變量用變量號來識值?？墒褂枚鄠€變量，這些變量用變量號來識別。別。 3）變量的類型）變量的類型 根據(jù)功能的不同，根據(jù)功能的不同，GSK980TD系統(tǒng)系統(tǒng)的變量可分為兩種：的變量可分為兩種：系統(tǒng)變量（系統(tǒng)變量（系統(tǒng)占用部分），用于系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)系統(tǒng)占用部分），用于系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算時(shí)各種數(shù)據(jù)的存儲；算時(shí)各種數(shù)據(jù)的存儲；用戶變量用戶變量，包括

8、局部變量和公共變量，用戶，包括局部變量和公共變量，用戶可以單獨(dú)使用，系統(tǒng)把用戶變量作可以單獨(dú)使用，系統(tǒng)把用戶變量作為處理資料的一部分。為處理資料的一部分。 （3）宏指令）宏指令 在在GSK980TD數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)A類宏程序中，宏程序的運(yùn)算和類宏程序中，宏程序的運(yùn)算和控制功能是通過指令控制功能是通過指令“G65 Mm”中的中的m來定義的。宏來定義的。宏指令指令G65可以實(shí)現(xiàn)豐富的宏功能，包括算術(shù)運(yùn)算、邏可以實(shí)現(xiàn)豐富的宏功能，包括算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算等處理功能。輯運(yùn)算等處理功能。 G65指令格式的一般形式為：指令格式的一般形式為：G65 Hm P# i Q# j R# k； 式中：式中：m表示宏程

9、序的功能，數(shù)值范圍是表示宏程序的功能，數(shù)值范圍是0199，其對應(yīng)的宏程序功能具體見表其對應(yīng)的宏程序功能具體見表6-3。 # i存儲運(yùn)算結(jié)果的變量名，或?yàn)檗D(zhuǎn)移的順序號。存儲運(yùn)算結(jié)果的變量名，或?yàn)檗D(zhuǎn)移的順序號。 # j進(jìn)行運(yùn)算的第一個變量，也可以是一個常數(shù)。進(jìn)行運(yùn)算的第一個變量，也可以是一個常數(shù)。 # k進(jìn)行運(yùn)算的第二個變量，也可以是一個常數(shù)。進(jìn)行運(yùn)算的第二個變量，也可以是一個常數(shù)。 4.宏程序的運(yùn)算和控制指令宏程序的運(yùn)算和控制指令（1）算術(shù)運(yùn)算命令）算術(shù)運(yùn)算命令 1）變量的賦值（）變量的賦值（# i = # j） 格式為：格式為：G65 H01 P#I Q#J。例如：。例如： G65 H01 P

10、# 201 Q1005；（；（#201 = 1005） G65 H01 P#201 Q#210；（；（#201 = #210） G65 H01 P#201 Q-#202；（；（#201 = -#202） 2）加法運(yùn)算（）加法運(yùn)算（# I = # J+# K） 格式為：格式為：G65 H02 P#I Q#J R#K。例如：例如： G65 H02 P#201 Q#202 R15000； （#201 = #202+15） 3）減法運(yùn)算（）減法運(yùn)算（# I = # J# K） 格式為：格式為：G65 H03 P#I Q#J R# K。例如。例如： G65 H03 P#201 Q#202 R#203；

11、（#201 = #202-#203） 4）乘法運(yùn)算（）乘法運(yùn)算（# I = # J# K） 格式為：格式為：G65 H04 P#I Q#J R#K。例如。例如： G65 H04 P#201 Q#202 R#203； （#201 = #202#203） 5）除法運(yùn)算（）除法運(yùn)算（# I = # J# K） 格式為：格式為：G65 H05 P#I Q#J R#K。例如：。例如： G65 H05 P#201 Q#202 R#203； （#201 = #202#203） 6）平方根）平方根 格式為：格式為：G65 H21 P#I Q#J ；例如：；例如： G65 H21 P#201 Q#202 ；J#

12、J#J#J#J#7）絕對值（）絕對值（# I = | # J |） 格式為：格式為：G65 H22 P#I Q#J 。例如：。例如： G65 H22 P#201 Q#202 ； （#201 = | #202 |）（2）轉(zhuǎn)移命令）轉(zhuǎn)移命令 1）無條件轉(zhuǎn)移）無條件轉(zhuǎn)移 格式為：格式為：G65 H80 Pn （式中：（式中：n為順序號。）為順序號。）例如：例如： G65 H80 P120；（轉(zhuǎn)到；（轉(zhuǎn)到N120程序段）程序段） 2）條件轉(zhuǎn)移）條件轉(zhuǎn)移 條件轉(zhuǎn)移命令的功能是當(dāng)條件式成立時(shí)，轉(zhuǎn)到條件轉(zhuǎn)移命令的功能是當(dāng)條件式成立時(shí)，轉(zhuǎn)到順序號為順序號為n的程序段執(zhí)行；條件式不成立時(shí)，的程序段執(zhí)行；條件式不

13、成立時(shí)，則順序執(zhí)行下一個程序段。則順序執(zhí)行下一個程序段。 條件式有、條件式有、六種，據(jù)此條六種，據(jù)此條件轉(zhuǎn)移命令也有六種形式。件轉(zhuǎn)移命令也有六種形式。條件轉(zhuǎn)移條件轉(zhuǎn)移1 條件式為：條件式為：#J EQ #K ( ) 格式為：格式為：G65 H81 Pn Q#J R#K條件轉(zhuǎn)移條件轉(zhuǎn)移2 條件式為：條件式為： #J NE #K ( ) 格式為：格式為：G65 H82 Pn Q#J R#K條件轉(zhuǎn)移條件轉(zhuǎn)移3 條件式為：條件式為：# J GT # K ( ) 格式為：格式為：G65 H83 Pn Q#J R#K條件轉(zhuǎn)移條件轉(zhuǎn)移4 條件式為：條件式為： #J LT #K ( ) 格式為：格式為：G65

14、 H84 Pn Q#J R#K條件轉(zhuǎn)移條件轉(zhuǎn)移 條件式為：條件式為：#J GE #K ( ) 格式為：格式為：G65 H85 Pn Q#J R# K條件轉(zhuǎn)移條件轉(zhuǎn)移6 條件式為：條件式為：#J LE # K ( ) 格式為：格式為：G65 H86 Pn Q#J R# K3）發(fā)生）發(fā)生P/S報(bào)警報(bào)警 格式為：格式為：G65 H99 Pi （式中：（式中： i為報(bào)警為報(bào)警號號+500）（1）根據(jù)給定的方程選定自變量，并確定）根據(jù)給定的方程選定自變量，并確定變量的范圍變量的范圍（2）進(jìn)行函數(shù)變換，確定因變量相對于自）進(jìn)行函數(shù)變換，確定因變量相對于自變量的宏表達(dá)式。變量的宏表達(dá)式。（3）根據(jù)給定的方程

15、確定相對于工件坐標(biāo)）根據(jù)給定的方程確定相對于工件坐標(biāo)系的偏移量系的偏移量（4）確定橢圓的加工軌跡，明確加工起點(diǎn)）確定橢圓的加工軌跡，明確加工起點(diǎn) 1）粗車橢圓的加工路線）粗車橢圓的加工路線 2）確定精車橢圓的加工路線）確定精車橢圓的加工路線（5）確定構(gòu)成循環(huán)的條件，明確加工的終）確定構(gòu)成循環(huán)的條件，明確加工的終點(diǎn)點(diǎn) 設(shè)備選擇設(shè)備選擇 選用選用GSK980TD系統(tǒng)數(shù)控車床；計(jì)算機(jī)及系統(tǒng)數(shù)控車床；計(jì)算機(jī)及仿真軟件；采用三爪自定心卡盤裝夾。仿真軟件；采用三爪自定心卡盤裝夾。2.零件毛坯零件毛坯選用選用30mm50mm長圓棒料，毛坯材質(zhì)為長圓棒料，毛坯材質(zhì)為45鋼。鋼。3.刀具類型刀具類型 選用選用9

16、0外圓右偏車刀；外圓右偏車刀；4mm切槽刀。切槽刀。4.量具選用量具選用（1）直鋼尺：）直鋼尺：0200mm。（2）游標(biāo)卡尺：）游標(biāo)卡尺：0.02mm/0150mm。（3）外徑千分尺：）外徑千分尺：0.01mm/2550mm。（4）表面粗糙度樣板。）表面粗糙度樣板。 1.確定加工工藝確定加工工藝 以零件右端面與工件軸線為編程坐標(biāo)原點(diǎn)。工以零件右端面與工件軸線為編程坐標(biāo)原點(diǎn)。工藝路線安排如下。藝路線安排如下。（1）車削零件右端面。）車削零件右端面。（2）粗車零件的）粗車零件的28mm外圓柱面、外圓柱面、25mm外外圓柱面，留圓柱面，留0.5mm精加工余量。精加工余量。（3）粗車零件的橢圓，留）粗

17、車零件的橢圓，留0.5mm精加工余量。精加工余量。（4）精車零件橢圓、）精車零件橢圓、25mm外圓柱面和外圓柱面和28mm外圓柱面至尺寸要求。外圓柱面至尺寸要求。（5）切斷工件，保證總長尺寸合要求。）切斷工件，保證總長尺寸合要求。2程序的編制和輸入程序的編制和輸入表表6-6 橢圓軸的參考程序橢圓軸的參考程序加工程序加工程序程序說明程序說明O1000;程序號G65 H01 P#203 Q12500;定義橢圓短半軸G65 H01 P#204 Q20000;定義橢圓長半軸G65 H01 P#205 Q5000;定義粗車角度分量值G65 H01 P#206 Q1000;定義精車角度分量值G65 H01

18、 P#207 Q0;定義橢圓的起點(diǎn)角度G65 H01 P#208 Q90000;定義橢圓的終點(diǎn)角度G65 H01 P#211 Q0;定義橢圓起始點(diǎn)的X坐標(biāo)G65 H01 P#212 Q0;定義橢圓起始點(diǎn)的Z坐標(biāo)G65 H01 P#215 Q400;定義X向的精車余量G65 H01 P#216 Q200;定義Z向的精車余量表表6-6 橢圓軸的參考程序（續(xù)表橢圓軸的參考程序（續(xù)表1）G99 M03 S800 T0101;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/min，1號刀及號刀及1號刀補(bǔ)號刀補(bǔ)G00 X33 Z2;車刀靠近工件并到達(dá)循環(huán)起點(diǎn)車刀靠近工件并到達(dá)循環(huán)起點(diǎn)G71 U1.5 R0.5;粗車

19、零件粗車零件25mm25mm、28mm28mm外圓外圓柱面，留余量柱面，留余量0.5mmG71 P1 Q2 U0.5 W0.03 F0.2;N1 G00 X25.5;G01 Z-25;X28.5;N2 Z-40;G00 X26 Z2;刀具快速定位刀具快速定位G65 H01 P#200 Q#208;設(shè)定設(shè)定#200=橢圓終點(diǎn)角度橢圓終點(diǎn)角度90N3 M98 P2000;調(diào)用調(diào)用O2000子程序一次子程序一次M98 P3000;調(diào)用調(diào)用O3000子程序一次子程序一次G90 X#201 Z#202 F0.2;依據(jù)運(yùn)算結(jié)果，階梯式粗車橢圓依據(jù)運(yùn)算結(jié)果，階梯式粗車橢圓G65 H03 P#200 Q#20

20、0 R#205;#200=#200#205（粗車角度分量）（粗車角度分量）G65 H83 P3 Q#200 R#207;條件判別條件判別#2000？表表6-6 橢圓軸的參考程序（續(xù)表橢圓軸的參考程序（續(xù)表2）G90 X0 Z#216 F0.2;橢圓粗車橢圓粗車G00 X0 M03 S1200;刀具快速定位刀具快速定位G01 Z0 F0.1;刀具定位刀具定位G65 H01 P#200 Q#207;設(shè)定設(shè)定#200=橢圓起點(diǎn)角度橢圓起點(diǎn)角度0N4 M98 P2000;調(diào)用調(diào)用O2000子程序一次子程序一次G01 X#201 Z#202 F0.1;采用直線擬合橢圓的方式進(jìn)行采用直線擬合橢圓的方式進(jìn)行

21、精車橢圓精車橢圓G65 H02 P#200 Q#200 R#206;#200=#200+#206（精車角度分（精車角度分量）量）G65 H86 P4 Q#200 R#208;條件判別條件判別#20090？G01 Z-25 F0.1;精車精車25mm25mm和和28mm28mm外圓柱面至外圓柱面至尺寸要求尺寸要求X28;Z-40;表表6-6 橢圓軸的參考程序（續(xù)表橢圓軸的參考程序（續(xù)表3）T0202 M03 S500;調(diào)用調(diào)用2號刀及號刀及2號刀補(bǔ)，轉(zhuǎn)速號刀補(bǔ)，轉(zhuǎn)速500r/minG00 X30 Z-38 F0.1;切斷刀定位切斷刀定位G01 X-1;切斷工件切斷工件G00 X100；X軸退刀軸

22、退刀Z100 M09;Z軸退刀，車刀離開工件，切削液停軸退刀，車刀離開工件，切削液停M30;程序結(jié)束，光標(biāo)返回程序頭程序結(jié)束，光標(biāo)返回程序頭子程序子程序1O2000;子程序號子程序號G65 H31 P#201 Q#203 R#200;x=b*sintG65 H32 P#202 Q#204 R#200;z=a*costG65 H04 P#201 Q#201 R2;G65 H03 P#202 Q#202 R#204;M99;子程序結(jié)束子程序結(jié)束子程序子程序2O3000子程序號子程序號G65 H02 P#201 Q#201 R#215;+X向精車余量向精車余量G65 H02 P#202 Q#202

23、R#216;+Z向精車余量向精車余量M99;子程序結(jié)束子程序結(jié)束2*)sin(tbx atazcos 工件裝夾在三爪卡盤上，毛坯右端面伸出工件裝夾在三爪卡盤上，毛坯右端面伸出55mm左右，裝夾要牢固。車刀安裝時(shí)不宜伸出過長，左右，裝夾要牢固。車刀安裝時(shí)不宜伸出過長，刀尖高度應(yīng)與機(jī)床中心等高（尤其是切斷刀）。刀尖高度應(yīng)與機(jī)床中心等高（尤其是切斷刀）。3.工件與刀具裝夾工件與刀具裝夾 5.數(shù)控加工與精度控制數(shù)控加工與精度控制（1）加工）加工 首件加工應(yīng)單段運(yùn)行，通過機(jī)床控制面板上的首件加工應(yīng)單段運(yùn)行，通過機(jī)床控制面板上的“倍率選擇倍率選擇”按鈕修正加工參數(shù)，然后自動運(yùn)按鈕修正加工參數(shù)，然后自動運(yùn)行

24、加工，當(dāng)程序暫停時(shí)可以對加工尺寸檢測，行加工，當(dāng)程序暫停時(shí)可以對加工尺寸檢測，以保證精度要求。以保證精度要求。 （2）精度控制）精度控制 加工過程中，各尺寸精度都要保證在公差范圍加工過程中，各尺寸精度都要保證在公差范圍之內(nèi)，如出現(xiàn)誤差可采用刀補(bǔ)修正法進(jìn)行修正之內(nèi)，如出現(xiàn)誤差可采用刀補(bǔ)修正法進(jìn)行修正（1）修整工件，去毛刺等。）修整工件，去毛刺等。（2）尺寸精度檢測：用游標(biāo)卡尺零件）尺寸精度檢測：用游標(biāo)卡尺零件總長，階臺、錐面各部分尺寸，用總長，階臺、錐面各部分尺寸，用外徑千分尺檢測外圓尺寸。外徑千分尺檢測外圓尺寸。（3）表面質(zhì)量檢測：用粗糙度樣板對）表面質(zhì)量檢測：用粗糙度樣板對比檢測零件加工表面

25、質(zhì)量。比檢測零件加工表面質(zhì)量。七、問題及預(yù)防七、問題及預(yù)防問題現(xiàn)象問題現(xiàn)象產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因解決方法解決方法尺寸超差尺寸超差1.1.刀具數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確刀具數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確2.2.尺寸計(jì)算錯誤尺寸計(jì)算錯誤3.3.程序錯誤程序錯誤1.1.調(diào)整或重新設(shè)定刀具數(shù)據(jù)調(diào)整或重新設(shè)定刀具數(shù)據(jù)2.2.正確進(jìn)行尺寸計(jì)算正確進(jìn)行尺寸計(jì)算3.3.檢查、修改加工程序檢查、修改加工程序非圓曲線輪廓超非圓曲線輪廓超差差1.1.宏程序編制時(shí)，等間距值取值宏程序編制時(shí)，等間距值取值過大過大2.2.宏程序編制錯誤宏程序編制錯誤3.3.工件尺寸計(jì)算錯誤工件尺寸計(jì)算錯誤1.1.適當(dāng)減少等間距值適當(dāng)減少等間距值2.2.檢查、修改加工程序檢查、修

26、改加工程序3.3.正確進(jìn)行尺寸計(jì)算正確進(jìn)行尺寸計(jì)算表面粗糙度差表面粗糙度差1.1.宏程序編制時(shí)，等間距值取值宏程序編制時(shí)，等間距值取值過大過大2.2.切削速度過低切削速度過低3.3.刀具中心過高刀具中心過高4.4.切屑控制較差切屑控制較差5.5.刀尖產(chǎn)生積屑瘤刀尖產(chǎn)生積屑瘤6.6.切削液選用不合理切削液選用不合理1.1.適當(dāng)減少等間距值適當(dāng)減少等間距值2.2.調(diào)高主軸轉(zhuǎn)速調(diào)高主軸轉(zhuǎn)速3.3.調(diào)整刀具中心高度調(diào)整刀具中心高度4.4.選擇合理的切削用量選擇合理的切削用量5.5.選擇合適的切速范圍選擇合適的切速范圍6.6.正確選擇切削液并充分噴正確選擇切削液并充分噴注注加工效率低加工效率低1.1.宏

27、程序編制時(shí)，等間距值取值宏程序編制時(shí)，等間距值取值過小過小2.2.切削用量過小切削用量過小1.1.適當(dāng)增大等間距值適當(dāng)增大等間距值2.2.適當(dāng)增大切削用量適當(dāng)增大切削用量使用使用GSK980TD系統(tǒng)的數(shù)控車床編程系統(tǒng)的數(shù)控車床編程并加工如圖并加工如圖6-9 a所示的零件，其材料所示的零件，其材料為為45鋼。毛坯尺寸為鋼。毛坯尺寸為30mmX100mm。加工完成后的實(shí)。加工完成后的實(shí)物如圖物如圖6-9 b所示。所示。（a）零件圖）零件圖（b）實(shí)物圖）實(shí)物圖圖圖6-9 拋物線軸拋物線軸 圖圖6-9所示的零件表面由所示的零件表面由28mm和和20mm外圓、錐面和拋物線構(gòu)成，零件外形不復(fù)外圓、錐面和拋

28、物線構(gòu)成，零件外形不復(fù)雜。零件的外圓、錐面可用前面所學(xué)指令雜。零件的外圓、錐面可用前面所學(xué)指令進(jìn)行編程。由于一般的數(shù)控系統(tǒng)只具有直進(jìn)行編程。由于一般的數(shù)控系統(tǒng)只具有直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)兩種基本插補(bǔ)功能，并線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)兩種基本插補(bǔ)功能，并沒有拋物線插補(bǔ)指令，因此對于加工如零沒有拋物線插補(bǔ)指令，因此對于加工如零件右端的拋物線而言，也應(yīng)與加工橢圓一件右端的拋物線而言，也應(yīng)與加工橢圓一樣，將拋物線分解成若干段小直線，由這樣，將拋物線分解成若干段小直線，由這些若干段小直線所形成的折線來逼近拋物些若干段小直線所形成的折線來逼近拋物線等非圓曲線，并采用宏程序功能來編制線等非圓曲線，并采用宏程序功能來編制加

29、工程序。加工程序。1. 編制拋物線宏程序的基本步驟編制拋物線宏程序的基本步驟（1）根據(jù)給定的方程選定自變量，并確定）根據(jù)給定的方程選定自變量，并確定變量的范圍值變量的范圍值（2）進(jìn)行函數(shù)變換，確定因變量相對于自）進(jìn)行函數(shù)變換，確定因變量相對于自變量的宏表達(dá)式。變量的宏表達(dá)式。 （3）根據(jù)給定的方程確定相對于工件坐標(biāo)）根據(jù)給定的方程確定相對于工件坐標(biāo)系的偏移量系的偏移量（4）確定拋物線的加工軌跡，明確加工起）確定拋物線的加工軌跡，明確加工起點(diǎn)點(diǎn)1）確定粗車拋物線的加工路線）確定粗車拋物線的加工路線2）確定精車拋物線的加工路線）確定精車拋物線的加工路線（5）確定構(gòu)成循環(huán)的條件，明確加工的終）確定構(gòu)

30、成循環(huán)的條件，明確加工的終點(diǎn)點(diǎn) 1.設(shè)備選擇設(shè)備選擇 選用選用GSK980TD系統(tǒng)數(shù)控車床；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)控車床；計(jì)算機(jī)及仿真軟件；采用三爪自定心卡盤裝夾及仿真軟件；采用三爪自定心卡盤裝夾。2.零件毛坯零件毛坯 選用選用30mm50mm長圓棒料，多件練長圓棒料，多件練習(xí)時(shí)也可以采用加長棒料，毛坯材質(zhì)為習(xí)時(shí)也可以采用加長棒料，毛坯材質(zhì)為45鋼。鋼。 選用選用90外圓右偏車刀；外圓右偏車刀；4mm切槽刀。切槽刀。 4量具選用量具選用（1）直鋼尺：）直鋼尺：0200mm。（2）游標(biāo)卡尺：）游標(biāo)卡尺：0.02mm/0150mm。（3）外徑千分尺：）外徑千分尺：0.01mm/2550mm。（4）表面粗糙度

31、樣板。）表面粗糙度樣板。1. 確定加工工藝確定加工工藝工藝路線安排如下：工藝路線安排如下：（1）車削零件右端面。）車削零件右端面。（2）粗車零件的）粗車零件的20mm外圓柱面、錐面和外圓柱面、錐面和28mm外圓柱面，留外圓柱面，留0.5mm精加工余量。精加工余量。（3）粗車零件的拋物線，留）粗車零件的拋物線，留0.5mm精加工余量精加工余量（4）半精零件的拋物線，留）半精零件的拋物線，留0.5mm精加工余量精加工余量（5）精車零件的拋物線、）精車零件的拋物線、20mm外圓柱面、錐外圓柱面、錐面和面和28mm外圓柱面至尺寸要求。外圓柱面至尺寸要求。（6）切斷工件，保證總長尺寸合要求。）切斷工件，

32、保證總長尺寸合要求。2.程序的編制和輸入程序的編制和輸入表表6-11 拋物線軸的參考程序拋物線軸的參考程序加工程序加工程序程序說明程序說明O0001;程序號程序號G40 G99 M03 S800 T0101;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為800r/min，1號號刀及刀及1號刀補(bǔ)號刀補(bǔ)G00 X32 Z2 M08;刀具快速定位，切削液開刀具快速定位，切削液開G94 X-2 Z0 F0.15G94指令車右端面指令車右端面G71 U2 R1G71粗車循環(huán)加工零件粗車循環(huán)加工零件20mm20mm、28mm28mm外圓及圓錐外圓及圓錐面面G71 P1 Q2 U0.5 W0.1 F0.2N1 G00 X

33、20 S1200循環(huán)加工起始段循環(huán)加工起始段G01 Z-30 F0.1;車車20mm20mm外圓外圓柱面柱面X28 Z-40車錐面車錐面Z-60車車28mm28mm外圓外圓柱面柱面N2 X32退刀退刀G65 H01 P#203 Q0;定義拋物線定義拋物線Z向起始值向起始值G65 H01 P#204 Q25000;定義拋物線定義拋物線Z向終止值向終止值G65 H01 P#205 Q4000;定義拋物線的公式系數(shù)定義拋物線的公式系數(shù)G65 H01 P#206 Q2000;定義粗車定義粗車X向背吃刀量向背吃刀量G65 H01 P#207 Q500;定義定義X向的精車余量向的精車余量G65 H01 P

34、#208 Q200;定義定義Z向的精車余量向的精車余量G65 H01 P#211 Q500;定義半精車等間距值定義半精車等間距值G65 H01 P#212 Q50;定義精車等間距值定義精車等間距值G00 X25 Z2;刀具快速定位刀具快速定位G65 H04 P#201 Q#204 R#205;計(jì)算拋物線計(jì)算拋物線X向最大值向最大值G65 H21 P#201 Q#201N3 G65 H03 P#201 Q#201 R#206;拋物線拋物線X向最大值減去向最大值減去X向背吃刀量向背吃刀量G65 H04 P#202 Q#201 R#201;計(jì)算拋物線計(jì)算拋物線X每減少一個背吃刀量后的每減少一個背吃刀

35、量后的Z向值向值G65 H05 P#202 Q#202 R#205;表表6-11 拋物線軸的參考程序（續(xù)表拋物線軸的參考程序（續(xù)表1）G65 H04 P#213 Q#201 R2;計(jì)算每一次粗車時(shí)計(jì)算每一次粗車時(shí)X向的進(jìn)刀位置向的進(jìn)刀位置G65 H02 P#213 Q#213 R#207;G65 H03 P#214 Q#202 R#208;計(jì)算每一次粗車時(shí)計(jì)算每一次粗車時(shí)Z向的進(jìn)刀位置向的進(jìn)刀位置G90 X#213 Z-#214;依據(jù)運(yùn)算結(jié)果分層粗車拋物線成階臺狀依據(jù)運(yùn)算結(jié)果分層粗車拋物線成階臺狀G65 H85 P3 Q#201 R#206;條件式判定構(gòu)成循環(huán)（粗車）條件式判定構(gòu)成循環(huán)（粗車）

36、G00 X0;刀具快速定位刀具快速定位G65 H01 P#221 Q#203設(shè)定變量設(shè)定變量#221為拋物線為拋物線Z向起始值向起始值N4 G65 H04 P#215 Q#221 R#205;計(jì)算拋物線擬合點(diǎn)的計(jì)算拋物線擬合點(diǎn)的X值值G65 H21 P#215 Q#215;G65 H04 P#216 Q#215 R2;計(jì)算每一次半精車時(shí)計(jì)算每一次半精車時(shí)X向的進(jìn)刀位置向的進(jìn)刀位置G65 H02 P#216 Q#216 R#207;G65 H03 P#217 Q#221 R#208;計(jì)算每一次半精車時(shí)計(jì)算每一次半精車時(shí)Z向的進(jìn)刀位置向的進(jìn)刀位置G01 X#216 Z-#217;依據(jù)運(yùn)算結(jié)果半精車拋物線，依據(jù)運(yùn)算結(jié)果半精車拋物線，X向留精車余量向留精車余量0.5mm，Z向留精車余量向留精車余量0.2mmG65 H02 P#221 Q#221 R#211;Z向值等距變化更新向值等距變化更新G65 H86 P4 Q#221 R#204;條件式判定構(gòu)成循環(huán)（半精車）條件式判定構(gòu)成循環(huán)（半精車）表表6-11 拋物線軸的參考程序（續(xù)表拋物線軸的參考程序（續(xù)表2）G00 Z2 S1200;刀具快速定位，改變主軸轉(zhuǎn)速刀具快速定位，改變主軸轉(zhuǎn)速1200r/minX-1G01 G42 Z0建立刀尖圓弧半徑右補(bǔ)償建立刀尖圓弧半徑右補(bǔ)償G65 H01 P#221 Q#2