車削中心編程與加工講解學習

1、項目24車削中心編程與加工24.1任務(wù)描述加工如圖24-1所示零件，毛坯為C 52mm棒料，材料為45鋼，單件生產(chǎn)。圖24-1車削中心加工實例24.2知識鏈接24.2.1 車削中心簡介1. 車削中心概念車削中心是一種以車削加工模式為主、添加銃削動力刀頭后又可進行銃削加工模式的車-銃合一的切削加工機床類型。2. 車削中心特點 有一套自動換刀裝置， 實現(xiàn)多工序連續(xù)加工， 在一臺加工中心上實現(xiàn)原來多臺數(shù)控機 床才能實現(xiàn)的加工功能。 具有附加動力刀架和主軸分度機構(gòu)，除車削外還可以在零件內(nèi)外表面和端面上銃平 面、凸輪、各種鍵槽、螺旋槽或鉆、鉸、攻絲等加工。3. 車削中心工藝范圍車削中心比數(shù)控車床工藝范圍

2、寬，工件一次安裝，幾乎能完成所有表面的加工。在車削中心上對工件的加工一般分為三種情況： 一種是主軸分度定位后固定，對工件進行鉆、銃、攻螺紋等加工。 一種是主軸運動作為一個控制軸（C軸），C軸運動和X、Z軸運動合成為進給運動，即三坐標聯(lián)動，銃刀在工件表面上銃削各種形狀的溝槽、凸臺、平面等。 另一種是利用 Y軸功能，X、Y軸協(xié)調(diào)運動，控制刀具沿工件徑向方向移動，相當于 銃削加工。4. 車削中心的C軸功能機床主軸旋轉(zhuǎn)除作為車削的主運動外，還可作分度運動，即定向停車和圓周進給， 并在數(shù)控裝置的伺服控制下，實現(xiàn)C軸與Z軸聯(lián)動，或C軸與X軸聯(lián)動，以進行圓柱面上或端面上任意部位的鉆削、銃削、攻螺紋及平面或曲

3、面銃削加工。圖24-2為車削中心C軸功能示意圖。a)b)c）d）圖24-2 C軸功能a）C軸定向時，在圓柱面或端面上銑槽b）C 軸、Z軸進給插補，在圓柱面上銑螺旋槽c）C軸、X軸進給插補，在端面上銃螺旋槽d）C軸、X軸進給插補，銃直線和平面車削中心編程指令1. 極坐標插補功能極坐標插補功能是將輪廓控制由直角坐標系中編程的指令轉(zhuǎn)換成一個直線軸運動（刀具的運動）和一個回轉(zhuǎn)軸的運動（工件的回轉(zhuǎn)）。這種方法適應(yīng)于在與 Z軸垂直的切削平面上進行加工切削加工。1 ）指令格式指令格式：G12.1 ;啟動極坐標插補方式（使極坐標插補功能有效）.-指令直角坐標系中的直線和圓弧插補，直角坐標系由直線軸和回轉(zhuǎn)軸組成

4、。G13.1;極坐標插補方式取消注：可用G112和G113指令分別替代 G12.1和G13.1。2）極坐標插補平面G12.1啟動極坐標插補方式，并選擇一個極坐標插補平面，極坐標插補在該平面上完成。極坐標插補平面通常如圖24-3所示，X軸為直線軸（直徑量），C軸為旋轉(zhuǎn)軸（半徑量）在編程中X軸增量值用U地址,圖24-3極坐標插補平面3）極坐標插補的移動距離和進給速度在極坐標插補方式，程序指令是在極坐標平面用直角坐標指令的。回轉(zhuǎn)軸的軸地址作為平面中的第二軸（虛擬軸）的地址。當指令 G12.1后，極坐標插補的刀具位置從角度0°開始。虛擬軸與直線軸坐標單位相同，即mm進給速度的單位是 mm/m

5、irt4）使用時注意事項 可以在極坐標插補方式下使用的G代碼有：G01、G02、G03 G04 G40 G41、G42、G65 G66 G67、G98 G99。 在極坐標插補方式下使用G02 G03時，圓弧半徑用 R指令；當指定圓弧的圓心時，用I、J指令。 F指令的進給速度是零件和刀具間的相對速度。 極坐標插補單獨使用。 在機床上電復(fù)位時，為極坐標插補方式取消模式?！纠?4-1】在車削中心上，將圓棒料銃削成如圖所示的正方形，銃削深度為5m（走刀路線見圖24-4 ）。參考程序（以工件右端面與軸線的交點為程序原點建立工件坐標系）O2401程序號N10 T0101N20 M70CN30 G28 C0

6、CN40 M93 S300N50 G98 G00 X70 Z5N60 G12.1N70 G42 G01 X30 C0 F100N80 G01 C152N90 X-303N100 C-154N110 X305N120 C06選擇1號刀，建立刀補軸功能有效軸回零動力頭正轉(zhuǎn)快速定位至1點 極坐標插補開始 建立刀具半徑補償，1點t 2點 點t 3點 占t 4占八、八、點t 5點點t 6點占7 2占八、J 八、24-1。取消刀具半徑補償，2點t 1點 向退刀取消極坐標插補停止動力頭 動力頭回零 取消C軸功能取消1號刀刀補工進進N130 G40 X70N140 G00 Z50ZN150 G13.1N160

7、 M95N170 M12N180 M71N190 T01002. 孔加工固定循環(huán)指令1）常用孔加工固定循環(huán)指令在車削中心上常用孔加工固定循環(huán)指令見表表24-1孔加工固定循環(huán)指令G代碼鉆孔軸切入動作孔底動作回退動作（正向）應(yīng)用G80取消固定循環(huán)G83Z切削進給/斷續(xù)暫?？焖龠M給端面鉆孔循環(huán)G84Z切削進給暫停t主軸反轉(zhuǎn)切削進給端面攻螺紋循環(huán)G85Z切削進給暫停切削進給端面鏜孔循環(huán)G87X切削進給/斷續(xù)暫停快速進給徑向鉆孔循環(huán)G88X切削進給暫停T主軸反轉(zhuǎn)切削進給徑向攻螺紋循環(huán)G89X切削進給暫停切削進給徑向鏜孔循環(huán)2）孔加工固定循環(huán)動作如圖24-5所示，固定循環(huán)通常由 6個動作順序組成:動作1

8、（AB段）：XY平面快速定位；動作2 （ BR段）:Z向快速進給到R點；動作3 （ RZ段） : Z軸切削進給，進行孔加工；動作4（ Z點）：孔底部的動作；動作5 （ZR段）：Z軸退刀；動作6 （ RB段）:Z軸快速回到起始位置。3）端面鉆孔循環(huán)指令 G83指令格式：G83 X_ JZ_ R_Q_ P F_ 式中：X、C孔位數(shù)據(jù)。Z孔底數(shù)據(jù)，R點到孔底的距離。RR點數(shù)據(jù)，初始平面到 R點的距離。Q每次切削進給的深度，卩 m。P孔底暫停時間。F 進給速度（mm/min）。4）徑向鉆孔循環(huán)指令 G87指令格式：G87 Z_ J 匚 R_ Q_ P_ F_式中：Z、C孔位數(shù)據(jù)。X孔底數(shù)據(jù),R點到孔底

9、的距離。RR點數(shù)據(jù)，初始平面到 R點的距離。Q每次切削進給的深度，卩mtP孔底暫停時間。F 進給速度（mm/min）。5）鉆孔循環(huán)的注意事項（1）指定固定循環(huán)之前，必須用輔助功能（ M指令）使主軸旋轉(zhuǎn)。（2） 在每個固定循環(huán)中，R （初始平面到 R點的距離）總是半徑量。Z或X （ R點到孔底的距離）是作為直徑量還是半徑量，取決于數(shù)控機床的設(shè)置。（3） 可用01組G代碼取消固定循環(huán)，當 01組G代碼如GOO G01、G02、G03等與固定 循環(huán)指令出現(xiàn)在同一程序段時，按后出現(xiàn)的指令執(zhí)行。【例24-2】在車削中心上，加工如圖24-6所示四個軸向均勻分布的孔。程序名選擇1號刀，建立刀補 軸功能有效軸

10、回零N40 M93 S500N50 G98 G00 X100 Z15N60 G83 X40 C0 Z-26 R-12 Q5000 F50N70 C90 Q5000N80 C180 Q5000N90 C270 Q5000N100 G80 G00 Z50N110 M95圖24-6端面鉆孔參考程序（以工件右端面與軸線的交點為程序原點建立工件坐標系）O2402N10 T0101N20 M70CN30 G28 COC動力頭正轉(zhuǎn)快速定位至鉆孔初始平面鉆第一個孔，R平面距離初始平面為 12mm 主軸旋轉(zhuǎn)90°,鉆第二個孔主軸再旋轉(zhuǎn)90°,鉆第三個孔主軸再旋轉(zhuǎn)90°,鉆第四個孔

11、取消鉆孔循環(huán)停止動力頭N120 M12N130 M71N140 T0100N150 M30動力頭回零取消C軸功能取消1號刀刀補 程序結(jié)束24.3任務(wù)實施24.3.1 加工工藝的確定1. 分析零件圖樣如圖24-1所示，該零件為一軸類零件，包括回轉(zhuǎn)體外輪廓、端面六方、端面孔的加工。結(jié)合零件形狀，采用車削中心加工該零件。2. 工藝分析1）加工方案的確定根據(jù)零件表面的粗糙度值 Ra3.2卩m的加工要求，確定各表面的加工方案如下： 回轉(zhuǎn)體外輪廓：粗車f精車；端面六方：粗銃t精車銃；端面孔：鉆-擴。2）確定裝夾方案工件是棒料，為回轉(zhuǎn)體，可用三爪自定心卡盤裝夾。3）確定加工工序加工工藝見表24-2 。表24

12、-2數(shù)控加工工序卡數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱零件名稱材 料零件圖號45鋼工序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設(shè)備車間工步號工步內(nèi)容刀具號主軸轉(zhuǎn)速/（r/min）進給速度/（mm/r）背吃刀量/mm備注裝夾1:夾住棒料一頭，留出長度大約 70mm車端面（手動操作），對刀，調(diào)用程序1粗車回轉(zhuǎn)體外輪廓T01015000.20.72精車回轉(zhuǎn)體外輪廓T01018000.10.33粗銃端面六方T02024000.1554精銃端面六方T02024000.155鉆孔T03035000.153.86擴孔T04046000.10.27切斷T05056000.14裝夾2 :掉頭，平端面，保證總長。4）進給路線的確定銃端

13、面六方的走刀路線如圖24-7所示，其余表面加工走刀路線略。12 1;圖24-7銃端面六方的走刀路線圖24-7中各點坐標如表24-3所示。表24-3銃端面六方的基點坐標1（75.258,0）2（65.258,-10 ）3（45.358，0）4（41.34，7.5）5（33.66，14.151）6（7.68，21.651）7（-7.68，21.651）8（-33.66，14.151）9（-41.34，7.5）10（-41.34，-7.5）11（-33.66 ,-14.151）12（-7.68，-21.651）13（7.68，-21.651）14（33.66，-14.151）15（41.34，-7.

14、5）16（65.258,10）3.刀具及切削參數(shù)的確定 刀具及切削參數(shù)的確定見表20-4。表20-4數(shù)控加工刀具卡數(shù)控加工 刀具卡片工序號程序編號產(chǎn)品名稱零件名稱材 料零件圖號45序號刀具號刀具名稱及規(guī)格刀尖半徑/mm加工表面?zhèn)渥?T010195°右偏外圓刀0.8回轉(zhuǎn)體外輪廓硬質(zhì)合金2T02020 16立銃刀（3齒）0.4端面六方高速鋼3T0303電7.6鉆頭鉆0 7.6底孔高速鋼4T04040 8鉆頭擴0 8孔高速鋼5T0505切斷刀（B=4）切斷硬質(zhì)合金24.3.2 參考程序編制1. 工件坐標系的建立以工件右端面與軸線的交點為編程原點建立工件坐標系。2. 基點坐標計算（略）3.

15、參考程序參考程序見表20-5。表20-5參考程序主程序程序說明O2403主程序名N10T0101選擇1號刀，建立刀補N20M03 S500啟動主軸N30G00 X60 Z5快進至進刀點N40X53 Z1快進至G71復(fù)合循環(huán)起點N50G71 U1 R1G71循環(huán)粗加工回轉(zhuǎn)體外輪廓N60G71 P70 Q120 U0.6 W0.1 F0.2N70G00 X45 Z1徑向進刀N80G01 Z-5車0 45外圓N90X46車臺階N100G03 X50 Z-7 R2車R2圓弧N110G01 Z-45車0 50外圓N120X53徑向退刀N130G70 P70 Q120 F0.1 S800G70循環(huán)精加工回

16、轉(zhuǎn)體外輪廓，主軸變速N140G00 X100X向快速退刀N150G00 Z100 M05Z向快速退刀，停主軸N160T0100取消1號刀刀補N170M98 P2413調(diào)子程序02413粗銃端面六方N180M00測量，修改3號刀半徑補償值，修調(diào)進給倍率N190M98 P2413調(diào)子程序02413精銃端面六方N200T0303選擇3號刀（0 7.6鉆頭），建立刀補N210M70C軸功能有效N220G28 C0C軸回零N230M93 S600動力頭正轉(zhuǎn)N240G98 G00 X80 Z10快速定位至鉆孔初始平面N250G83 X30 C0 Z-16 R-7 Q5000 F70鉆出6個0 7.6的孔N

17、260C60 Q5000N270C120 Q5000N280C180 Q5000N290C240 Q5000N300C300 Q5000N310G80 G00 Z50取消鉆孔循環(huán)N320M95停止動力頭N330M12動力頭回零N340M71取消C軸功能N350T0300取消3號刀刀補N360T0404選擇4號刀（0 8鉆頭），建立刀補N370M70C軸功能有效N380G28 C0C軸回零N390M93 S800動力頭正轉(zhuǎn)N400G98 G00 X80 Z10快速定位至鉆孔初始平面N410G83 X30 C0 Z-16 R-7 Q5000 F60擴出6個0 8的孔N420C60 Q5000N43

18、0C120 Q5000N440C180 Q5000N450C240 Q5000N460C300 Q5000N470G80 G00 Z50取消鉆孔循環(huán)N480M95停止動力頭N490M12動力頭回零N500M71取消C軸功能N510T0400取消4號刀刀補N520T0505選擇5號刀，建立刀補（左刀尖為刀位點）N530M03 S600啟動主軸N540G00 X55 Z5快進至進刀點N550Z-44.4快進至切斷起點，總長留 0.4余量N560G01 X50.2 F0.5徑向接近工件N570X0 F0.1切斷工件N580G00 X100X向快速退刀N590Z100 M05Z向快速退刀，返回換刀點，

19、停主軸N600T0500取消3號刀刀補N610M30程序結(jié)束子程序程序說明N10O2413子程序名N20T0202選擇2號刀，建立刀補（銃刀端面中心為刀位點）N30M70C軸功能有效N40G28 C0快進至進刀點N50M93 S400動力頭正轉(zhuǎn)N60G98 G00 X80 Z5快速定位至進刀點N70G12.1極坐標插補開始N80G00 X75.258 C0到1點（見圖24-7）N90G42 G00 X65.258 C-101點-2點，建立刀具半徑補償N100G02 X45.258 C0 R10 F602點T 3點N110G03 X41.34 C7.5 R153點-4點N120G01 X33.66 C14.1514點-5點N130G03 X7