模塊七 數(shù)控車削加工

CAD/CAM應用技術

(CAXA2020)模塊七

數(shù)控車削加工課題1外輪廓車削一、學習目標1．掌握外輪廓車削粗加工的方法。2．掌握外輪廓車削精加工的方法。3．掌握外輪廓車削槽加工的方法。4．掌握實體加工模擬的操作方法。5．掌握NC代碼的生成方法。二、任務描述。數(shù)控車削加工如圖7-1所示的零件，要求規(guī)劃其刀具路徑并生成加工程序。三、任務實施1．加工準備（1）啟動CAXA數(shù)控車20201）單擊如圖7-2所示的圖標，啟動CAXACAM數(shù)控車2020。2）單擊功能選項卡中的“常用”，進入繪圖界面，如圖7-3所示，主要由“繪圖”“修改”“標注”“特性”“剪切板”等工具組組成。三、任務實施3）單擊功能選項卡中的“數(shù)控車”，進入加工界面，如圖7-4所示，主要由“二軸加工”“C軸加工”“仿真”“后置處理”“通信”等工具組組成。三、任務實施（2）繪制加工輪廓1）單擊“菜單”/“工具（T）”/“選項（N）”，彈出如圖7-5所示的“選項”對話框，參照圖中的選項設置，將窗口背景變?yōu)榘咨?）單擊功能選項卡中的“常用”，在其界面中繪制如圖7-6所示的輪廓。3）按圖7-6所示單獨繪制切槽輪廓。2．規(guī)劃刀具路徑（1）規(guī)劃車削粗加工刀具路徑1）單擊功能選項卡中的“數(shù)控車”，單擊“二軸加工”工具組中的“車削粗加工”按鈕，如圖7-7所示的“車削粗加工（創(chuàng)建）”對話框，默認顯示“加工參數(shù)”選項卡。2）參照圖7-7設置加工參數(shù)，其中“切削行距”為“1.5”，“徑向余量”為“0.2”，“軸向余量”為“0.1”。

三、任務實施3）切換至“幾何”選項卡，如圖7-8所示。單擊“輪廓曲線”按鈕，按圖7-9a所示的順序選擇輪廓曲線。單擊“毛坯輪廓曲線”按鈕，按圖7-9b所示的順序選擇毛坯輪廓曲線。單擊“進退刀點”按鈕，在毛坯輪廓右上側的任意位置（圖中的A點）單擊鼠標左鍵選擇進退刀點。4）切換至“刀具參數(shù)”選項卡，如圖7-10所示。在“輪廓車刀”子選項卡中設置“刀具號”為“1”，單擊“DH同值”按鈕，其余參數(shù)均采用默認值。三、任務實施5）打開“切削用量”子選項卡，按圖7-11所示設置切削用量。其中，“進刀量”設為“200”（mm/min），“主軸轉速”設為“1000”（選中“恒轉速”）。完成后單擊“入庫”按鈕。6）切換至“進退刀方式”選項卡，按圖7-12所示設置“進退刀方式”參數(shù)。其中，進刀方式選擇“與加工表面成定角”，退刀方式選擇“矢量”。7）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-13所示的“車削粗加工”刀具路徑。三、任務實施（2）規(guī)劃車削精加工刀具路徑1）用鼠標右鍵單擊“管理樹”界面中的“1-車削粗加工”，在彈出的右鍵菜單中選中“隱藏”，將車削粗加工刀具路徑隱藏。2）單擊“二軸加工”工具組中的“車削精加工”按鈕，彈出如圖7-14所示的“車削精加工（創(chuàng)建）”對話框，默認顯示“加工參數(shù)”選項卡。3）按圖7-14所示設置加工參數(shù)，其中，“切削行距”為“1”，“徑向余量”和“軸向余量”均為“0”。三、任務實施4）切換至“幾何”選項卡，選擇與粗加工相同的輪廓曲線和類似的進退刀點。5）切換至“刀具參數(shù)”選項卡，單擊“刀庫”按鈕，彈出如圖7-15所示的“刀具庫”對話框，單擊1號“輪廓車刀”，單擊“確定”按鈕。打開“切削用量”子選項卡，對該刀具的粗加工切削用量進行修改，其中“進刀量”為“120”，“主軸轉速”為1200”。6）切換至“進退刀方式”選項卡，設置進退刀方式。其中，進刀方式為“與加工表面成定角”，退刀方式為“矢量”。7）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-16所示的“車削精加工”刀具路徑。三、任務實施（3）規(guī)劃車削槽加工刀具路徑1）用鼠標右鍵單擊“管理樹”界面中的“2-車削精加工”，在彈出的右鍵菜單中選中“隱藏”，將車削精加工刀具軌跡隱藏。2）單擊“二軸加工”工具組中的“車削槽加工”按鈕，彈出如圖7-17所示的“車削槽加工（創(chuàng)建）”對話框，默認顯示“加工參數(shù)”選項卡。3）按圖7-17所示設置加工參數(shù)，選中“粗加工+精加工”單選按鈕和“粗加工時修輪廓”復選框。三、任務實施4）切換至“幾何”選項卡，按圖7-18所示選擇輪廓曲線和進退刀點。

5）切換至“刀具參數(shù)”選項卡，在圖7-19所示的“切槽車刀”子選項卡中設置刀具參數(shù)，其中“刀刃寬度N”設為“3”。切換至“切削用量”子選項卡，按圖7-20所示設置切削用量，其中“進刀量”設為“80”，“主軸轉速”設為“600”。

6）單擊“確定”按鈕生成如圖7-21所示的“車削槽加工”刀具路徑。三、任務實施三、任務實施3．線框仿真與生成G代碼（1）線框仿真1）單擊“仿真”工具組中“線框仿真”按鈕，彈出圖7-22所示的“線框仿真”對話框。

2）單擊對話框中的“拾取”按鈕，按住“Shift”鍵不松開，依次單擊拾取所有刀具路徑，單擊鼠標右鍵確認。3）單擊對話框中的“前進”按鈕開始線框仿真，仿真效果如圖7-23所示。三、任務實施（2）生成G代碼1）單擊“后置處理”工具組中的“后置處理”按鈕，彈出如圖7-24所示的“后置處理--Fanuc/數(shù)控車床_2x_XZ”對話框。2）單擊“軌跡”列表下方的“拾取”按鈕，選擇“管理樹”界面中的“2-車削精加工”，單擊鼠標右鍵確認，返回“后置處理--Fanuc/數(shù)控車床_2x_XZ”對話框，在“軌跡”列表中顯示選中的軌跡。3）選中“控制系統(tǒng)文件”列表中的“Fanuc”和“機床配置文件”列表中的“數(shù)控車床_2x_XZ”，單擊“后置”按鈕，彈出如圖7-25所示的“編輯代碼”對話框，對話框中已生成加工代碼。4）單擊“發(fā)送代碼”按鈕或“另存文件”按鈕，可對加工程序進行“發(fā)送代碼”或“另存文件”操作。單擊“確定”按鈕關閉對話框，在“管理樹”界面中生成G代碼“1-NC0002”。（3）保存文件單擊“菜單”/“文件”/“另存為”或直接單擊快速工具欄的“保存”按鈕，完成文件的保存。三、任務實施三、任務實施1．進刀及退刀方式進刀及退刀方式如圖7-12所示，主要有“與加工表面成定角”“垂直”“矢量”三種方式。其中，“與加工表面成定角”和“矢量”方式須設定進刀及退刀的“長度”和“角度”參數(shù)。以車削精加工為例，選擇不同進刀及退刀方式的刀具路徑如圖7-26所示。四、知識拓展2．刀具偏置方向的選擇在選擇輪廓車刀過程中，刀具偏置方向的選擇如圖7-27所示，主要有“左偏”“對中”“右偏”三種方式。讀者可根據零件的加工位置和加工形狀等要求，選擇不同的刀具偏置方向。四、知識拓展車削如圖7-28所示的零件，試規(guī)劃其刀具路徑并生成加工程序。五、任務拓展課題2

內輪廓車削一、學習目標1．掌握內輪廓車削粗加工的方法。2．掌握內輪廓車削精加工的方法。3．掌握內輪廓車削槽加工的方法。4．掌握車螺紋加工的方法。加工如圖7-29所示的零件，右側外形輪廓（外圓和槽）已加工完成，以右側已加工表面裝夾及加工左側輪廓，要求規(guī)劃其刀具路徑。二、任務描述1．左側外輪廓加工（1）加工準備啟動CAXA數(shù)控車2020，單擊功能選項卡中的“常用”，在其界面中繪制如圖7-30所示的輪廓。其中外輪廓包含毛坯的余量，內輪廓預鉆?20mm、深40mm的孔，內切槽輪廓單獨繪制。

三、任務實施（2）規(guī)劃車削粗加工刀具路徑1）單擊“二軸加工”工具組中的“車削粗加工”按鈕，彈出“車削粗加工（創(chuàng)建）”對話框。設置加工參數(shù)，其中“切削行距”為“1.5”，“徑向余量”為“0.2”，“軸向余量”為“0.1”。2）切換至“幾何”選項卡，分別選擇如圖7-31所示的“輪廓曲線”“毛坯輪廓曲線”“進退刀點”。3）切換至“刀具參數(shù)”選項卡，在“輪廓車刀”子選項卡中將“刀具號”設為“1”，單擊“DH同值”按鈕。在“切削用量”子選項卡中將“進刀量”設為“200”（mm/min），“主軸轉速”設為“800”（選中“恒轉速”），完成后單擊“入庫”按鈕。4）切換至“進退刀方式”選項卡，設置“進退刀方式”參數(shù)。其中，進刀方式選擇“與加工表面成定角”，退刀方式選擇“矢量”。5）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-32所示的“車削粗加工”刀具路徑。三、任務實施（3）規(guī)劃車削精加工刀具路徑1）隱藏“1-車削粗加工”刀具路徑。單擊“車削精加工”按鈕，在彈出的“車削精加工（創(chuàng)建）”對話框中設置加工參數(shù)，其中，“切削行距”為“1”，“徑向余量”和“軸向余量”均為“0”。2）切換至“幾何”選項卡，選擇與粗加工相同的輪廓曲線和類似的進退刀點。3）切換至“刀具參數(shù)”選項卡，從刀具庫中選擇1號“輪廓車刀”，修改“進刀量”為“120”、“主軸轉速”為“1200”。

4）切換至“進退刀方式”選項卡，設置與粗加工類似的進退刀方式。5）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-33所示的“車削精加工”刀具路徑。三、任務實施2．內輪廓加工（1）規(guī)劃車削粗加工刀具路徑1）單擊“二軸加工”工具中的“車削粗加工”按鈕，彈出“車削粗加工（創(chuàng)建）”對話框，設置參數(shù)，“切削行距”為“1”、“徑向余量”為“0.2”、“軸向余量”為“0.1”。2）切換至“幾何”選項卡，選擇如圖7-34所示的“輪廓曲線”“毛坯輪廓曲線”“進退刀點”。

三、任務實施3）切換至“刀具參數(shù)”選項卡，在“輪廓車刀”子選項卡中將“刀具號”設為“2”，單擊“DH同值”按鈕

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在“切削用量”子選項卡中將“進刀量”設為“150”（mni/min）主軸轉速”設為“800”（選中“恒轉速”），完成后單擊“入庫”按鈕。4）切換至“進退刀方式”選項，按圖7-35設置“進退刀方式”參數(shù)。進刀方式選擇“與加工表面成定角”且“角度”設為“45”，退刀方式選擇“矢量”且“角度”設為“-45”。5）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-36所示的“車削粗加工”刀具路徑。三、任務實施（2）規(guī)劃車削精加工刀具路徑1）隱藏“4-車削粗加工”刀具路徑。2）單擊“車削精加工”按鈕，在彈出的“車削精加工（創(chuàng)建）”對話框中設置加工參數(shù)。3）切換“刀具參數(shù)”選項，選擇2號“輪廓車刀”，修改“進刀量”為“120”、“主軸轉速”為“1200”。4）切換至“進退刀方式”選項卡，設置與粗加工類似的進退刀方式。5）切換至“幾何”選項卡，選擇與粗加工相同的輪廓曲線和進退刀點。6）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-37所示的“車削精加工”刀具路徑。三、任務實施（3）規(guī)劃車削槽加工刀具路徑1）隱藏“5-車削精加工”刀具路徑。2）單擊“車削槽加工”按鈕，彈出“車削槽加工（創(chuàng)建）”對話框，按圖7-38所示設置加工參數(shù)，選中“內輪廓”和“粗加工+精加工”單選按鈕。三、任務實施3）切換至“幾何”選項卡，選擇如圖7-39所示的輪廓曲線和進退刀點。4）切換至“刀具參數(shù)”選項卡，按圖7-40所示設置“切槽車刀”參數(shù)。在“切削用量”子選項卡中將“進刀量”設為“80”，“主軸轉速”設為“600”。5）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-41所示的“車削槽加工”刀具路徑。三、任務實施（4）規(guī)劃車螺紋加工刀具路徑1）單擊“二軸加工”工具組中的“車螺紋加工”按鈕，彈出如圖7-42所示的“車螺紋加工（創(chuàng)建）”對話框，默認顯示“螺紋參數(shù)”選項卡。2）參照圖7-42設置參數(shù)，選中“內螺紋”和“恒節(jié)距”單選按鈕，設置“節(jié)距”為“2”，同時設置“螺紋起點\終點\進退刀點”參數(shù)，在窗口中顯示如圖7-43所示車螺紋加工的起點/終點/進退刀點的位置。三、任務實施3）切換至“加工參數(shù)”選項卡，按圖7-44設置參數(shù)。選中“粗加工+精加工”按鈕，粗加工參數(shù)中的“每行切削用量”選擇“恒定切削面積”。4）切換至“刀具參數(shù)”選項卡，在“螺紋車刀”子選項卡中按圖7-45所示設置刀具參數(shù)。三、任務實施三、任務實施5）切換至“切削用量”子選項卡，按圖7-46所示設置切削用量，選中“mm/rev”和“恒轉速”單選按鈕，設置“進刀量”為“2（mm/rev）”、“主軸轉速”為“600”。6）切換至“進退刀方式”選項卡，進刀及退刀方式均選擇“垂直”。7）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-47所示的“車螺紋加工”刀具路徑。1．螺紋加工過程中的參數(shù)說明（1）螺紋參數(shù)螺紋大徑：螺紋公稱直徑，即內螺紋的底徑或外螺紋的頂徑。螺紋小徑：用于確定內螺紋的底孔直徑和外螺紋的最小加工直徑。在實際加工過程中，考慮螺紋加工過程中的擠壓變形作用，加工內螺紋時，螺紋的底孔直徑一般取螺紋公稱直徑-螺距；加工外螺紋時，其最小加工直徑取螺紋公稱直徑-1.3×螺距。螺紋類型：有“外螺紋”“內螺紋”“端面”三種選項。選項不同，其進刀及退刀方式也不相同。螺紋起點\終點\進退刀點：起點/終點即為螺紋牙頂起始位置和結束位置的坐標，設置此類參數(shù)時，為了確保首端和末端螺紋螺距的正確性，應考慮增加“退出延伸量”和“切入加速間隙”，其值一般取2～5mm，該值通過設置起點和終點的坐標值確定。螺紋節(jié)距（導程）：有“恒節(jié)距”和“變節(jié)距”兩種選項。四、知識拓展（2）螺紋加工參數(shù)螺紋總深：螺紋總的加工深度。系統(tǒng)根據設置的“粗加工深度”和“精加工深度”參數(shù)自動計算螺紋總深（兩參數(shù)值相加）。加工參數(shù)：有“恒定行距”和“恒定切削面積”兩種選項，當選擇“恒定切削面積”選項時，須設置“第一刀行距”和“最小行距”兩個參數(shù)，系統(tǒng)自動計算切削次數(shù)。當選中“恒定行距”時，通過“恒定行距”值計算切削次數(shù)。四、知識拓展2．螺紋固定循環(huán)加工螺紋時，除了使用“車螺紋加工”方式外，還可以采用“螺紋固定循環(huán)”方式進行加工。以加工本例螺紋為例，其具體操作步驟如下：（1）單擊“二軸加工”工具組中的“螺紋固定循環(huán)”按鈕，彈出如圖7-48所示的“螺紋固定循環(huán)（創(chuàng)建）”對話框，默認顯示“加工參數(shù)”選項卡。（2）參照圖7-48所示加工參數(shù)。

（3）切換至“刀具參數(shù)”選項卡，設置刀具參數(shù)和切削用量。（4）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-49所示的“螺紋固定循環(huán)”刀具路徑。四、知識拓展任務拓展1加工如圖7-50所示的零件，試規(guī)劃其刀具路徑。五、任務拓展任務拓展2加工如圖7-51所示的零件，試規(guī)劃其刀具路徑。五、任務拓展課題3仿形車削一、學習目標1．掌握仿形車削加工過程中刀具的選擇方法。2．掌握零件加工的步驟。3．進一步掌握粗車和精車的方法。4．進一步掌握切槽的方法。車削加工如圖7-52所示的零件（圖中未注圓角為R3mm，未注倒角為C1mm），要求規(guī)劃其刀具路徑。二、任務描述二、任務描述。1．加工左側輪廓（1）加工準備啟動CAXA數(shù)控車2020，單擊選項卡中的“常用”，在其界面中繪制如圖7-53所示輪廓。（2）規(guī)劃車削粗加工刀具路徑1）單擊“車削粗加工”按鈕，彈出“車削粗加工（創(chuàng)建）”對話框，設置加工參數(shù):“切削行距”“1.5”，“徑向余量”“0.2”，“軸向余量”“0.1”。2）切換至“幾何”選項卡，選擇如圖7-54所示的“輪廓曲線”“毛坯輪廓曲線”“進退刀點”。

三、任務實施3）切換至“刀具參數(shù)”選項卡，在“輪廓車刀”子選項卡中將“刀具號”設為“1”，單擊“DH同值”按鈕。在“切削用量”子選項卡中將“進刀量”設為“200”（mm/min），“主軸轉速”設為“800”（選中“恒轉速”），完成后單擊“入庫”按鈕。4）切換至“進退刀方式”選項卡，設置“進退刀方式”參數(shù)。其中，進刀方式選擇“與加工表面成定角”，退刀方式選擇“矢量”。5）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-55所示的“車削粗加工”刀具路徑。三、任務實施（3）規(guī)劃車削精加工刀具路徑1）隱藏“1-車削粗加工”刀具路徑。2）單擊“車削精加工”按鈕，在彈出的對話框中設置參數(shù)，其中“切削行距”為“1”，“徑向余量”和“軸向余量”均為“0”。2）切換至“幾何”選項卡，選擇與粗加工相同的輪廓曲線和類似的進退刀點。3）切換至“刀具參數(shù)”選項卡，選擇1號“輪廓車刀”，“進刀量”改為“120”，“主軸轉速”為“1200”。4）切換至“進退刀方式”選項卡，設置與粗加工類似的進退刀方式。5）單擊“確定”按鈕，生成如圖7-56所示的“車削精加工”刀具路徑。三、任務實施（4）規(guī)劃車削槽加工刀具路徑1）隱藏“2-車削精加工”刀具路徑。2）單擊“車削槽加工”按鈕，彈出“車削槽加工（創(chuàng)建）”對話框，設置加工參數(shù)，選中“外輪廓”和“粗加工+精加工”按鈕。3）切換至“幾何”選項卡，按圖7-57所示選擇輪廓曲線和進退刀點。4）切換至“刀具參數(shù)”選項，設置刀具參數(shù)和切削用量。其中，“進刀量”為“80”，“主軸轉速”為“600”。單擊“確定”按鈕，生成如圖7-58所示的“車削槽加工”刀具路徑。三、任務實施2．加工右側輪廓（1）加工準備新建文件，單擊功能選項卡中的“常用”，在其界面中繪制如圖7-59所示的輪廓。（2）規(guī)劃車削粗加工刀具路徑1）單擊“車削粗加工”按鈕，彈出“車削粗加工（創(chuàng)建）”對話框。按圖7-60所示設置加工參數(shù)，其中“切削行距”為“1.5”，“徑向余量”為“0.2”，“軸向余量”為“0.1”；選中“允許下切”復選框，設置“副偏角干涉角度”為“52”。2）切換至“刀具參數(shù)”選項卡，在“輪廓車刀”子選項卡中設置“副偏角B”為“52”，“刀具號”設為“2”，單擊“DH同值”按鈕。3）切換至“切削用量”選項卡，將“進刀量”設為“200”（mm/min），“主軸轉速”設為“800”（選中“恒轉速”），完成后單擊“入庫”按鈕。三、任務實施4）切換至“幾何”選項卡，選擇如圖7-61所示

的“輪廓曲線”“毛坯輪廓曲線”“進退刀點”。5）切換至“