數(shù)控機(jī)床編程與操作 第4版 數(shù)車 課件 13、14 錐螺紋加工、G76及習(xí)題課；子程序及習(xí)題課-皮帶輪梯形槽的加工（大賽、考證）

FANUC0i系統(tǒng)數(shù)控車床編程難點(diǎn)重點(diǎn)1、錐螺紋相關(guān)尺寸的計(jì)算2、G76指令中各項(xiàng)含義1、錐螺紋倒角終點(diǎn)坐標(biāo)、計(jì)入δ1δ2后大端直徑及錐度計(jì)算2、螺紋切削復(fù)合固定循環(huán)G76指令各參數(shù)的取值錐螺紋加工、G76及習(xí)題課一、錐螺紋加工【例2-17】工件尺寸如圖2-54所示，毛坯選用φ85mm的鋁棒，加工螺紋為Mc60×2。試用指令代碼G92編寫錐螺紋的加工程序，其中括弧內(nèi)尺寸根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)得到。（圖中螺紋ZM標(biāo)注）圖2-54G92指令切削錐螺紋編程實(shí)例一、錐螺紋加工分析：該螺紋是基面公稱大徑為φ60mm、螺距為2mm的米制錐螺紋（GB1415_2008），可用于氣體或液體管路系統(tǒng)的密封連接螺紋。管端至基面長(zhǎng)度為12mm，螺紋有效長(zhǎng)度為18mm，螺尾長(zhǎng)6mm；錐螺紋的錐度全部取為1:16；零件的前端是C2倒角，升速進(jìn)刀段δ1=4mm，降速退刀段δ2=2mm，編程時(shí)要正確計(jì)算倒角終點(diǎn)坐標(biāo)、計(jì)入δ1δ2后大端直徑以及錐度。為此，計(jì)算如下：圖2-54G92指令切削錐螺紋編程實(shí)例一、錐螺紋加工1．計(jì)算倒角終點(diǎn)直徑d，以便外圓車刀車出錐度正確的錐面，有以下算式：(60-d):10=1:16d=60-10/16=60-0.625=59.3752．長(zhǎng)30錐面大端直徑的計(jì)算：

(D-59.375):(30-2)=1:16D=59.375+28/16=59.375+1.75=61.125一、錐螺紋加工3．計(jì)入升速進(jìn)刀段δ1=4和降速退刀段δ2=2，螺紋切削終點(diǎn)直徑的計(jì)算：(d大-60):(2+6+18-12)=1:16d大=60+14/16=60+0.875=60.875d小=d大-2h=60.875-2×1.299=58.2774．G92指令中錐度R的計(jì)算：R=(d-D)/22R:(2+6+18-2)=1:16R=-0.75一、錐螺紋加工5．該米制錐螺紋編程如下：O0017;T0101;外圓車刀M03S600;G00G99X99.0Z5;G94X0Z0.5F0.3;平端面X-2Z0F0.15;G0X87.0Z3.2;循環(huán)起點(diǎn)G71U2.0R1.0;G71P1Q2U0.5W0.1F0.3;N1G42G00X55.575;G01X59.375Z-2.0F0.1;車C2倒角X61.125Z-30.0;車錐面X70.0;Z-60.0;N2G40X87.0;M03S800;G70P1Q2;精車循環(huán)G00X99.0Z99.0;T0303;螺紋刀M03S666;G00X90.0Z4.0;循環(huán)起點(diǎn)X坐標(biāo)大于大端直徑尺寸G92X59.975Z-26.0R-0.75F2.0;60.875-0.9=59.975X59.375;X58.775;X58.375;X58.277;G00X99.0Z99.0;M30;二、螺紋切削復(fù)合固定循環(huán)G761．指令格式G76P(m)(r)(a)Q(△dmin)R(d)；

G76

X(U)_

Z(W)_

R(i)

P(k)

Q(△d)F_；m：精加工重復(fù)次數(shù)01～99；r：倒角量，即螺紋切削退尾處(45o)的Z向退刀距離。當(dāng)導(dǎo)程(螺距)由S表示時(shí)，可以從0.1S～9.9S設(shè)定，單位為0.1S(兩位數(shù)：00～99)；a：刀尖角度(螺紋牙型角)?？梢赃x擇80o、60o、55o、30o、29o和0o的任意一種。該值由2位數(shù)規(guī)定；△dmin：最小切深，該值用不帶小數(shù)點(diǎn)的半徑量表示；d：精加工余量，該值用帶小數(shù)點(diǎn)的半徑量表示；X(U)、Z(W)：螺紋切削終點(diǎn)處的坐標(biāo)；i：螺紋半徑差。如果i=0，則進(jìn)行圓柱螺紋切削；k：牙型編程高度。該值用不帶小數(shù)點(diǎn)的半徑量表示；△d：第一刀背吃刀量，該值用不帶小數(shù)點(diǎn)的半徑量表示；F：導(dǎo)程。如果是單線螺紋，則該值為螺距。二、螺紋切削復(fù)合固定循環(huán)G762．運(yùn)動(dòng)軌跡G76螺紋切削復(fù)合循環(huán)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖a所示。以圓柱外螺紋(i值不為零)為例，刀具從循環(huán)起點(diǎn)A處，以G00方式沿X向進(jìn)給至螺紋牙頂X坐標(biāo)處(B點(diǎn)，該點(diǎn)的X坐標(biāo)值=小徑+2k)，然后沿基本牙型一側(cè)平行的方向進(jìn)給(見圖b)，X向切深為△d，再以螺紋切削方式切削至離Z向終點(diǎn)距離為r處，倒角退刀至D點(diǎn)，再X向退刀至E點(diǎn)，最后返回A點(diǎn)，準(zhǔn)備第二刀切削循環(huán)。如該分多刀切削循環(huán)，直至循環(huán)結(jié)束。a)b)二、螺紋切削復(fù)合固定循環(huán)G763．工藝說明第一刀切削循環(huán)時(shí)，背吃刀量為△d(見圖)，第二刀的背吃刀量為(-1)△d，第n刀的背吃刀量為(-)△d。因此，執(zhí)行G76循環(huán)的背吃刀量是逐步遞減的。螺紋車刀向深度方向并沿基本牙型一側(cè)的平行方向進(jìn)刀，從而保證了螺紋粗車過程中始終用一個(gè)切削刃進(jìn)行切削，減小了切削阻力，提高了刀具壽命，為螺紋的精車質(zhì)量提供了保證。二、螺紋切削復(fù)合固定循環(huán)G764．編程示例

【例2-18】在前置刀架式數(shù)控車床上，試用G76指令編寫圖示外螺紋的加工程序(螺紋直徑為30mm，導(dǎo)程為2mm)。O0018；…M03S600；G00X32.0Z6.0；G76P021060Q200R0.06；G76X27.4Z-30.0P1300Q500F2.0；…二、螺紋切削復(fù)合固定循環(huán)G765．注意事項(xiàng)1）G76可以在MDI方式下使用。2）在執(zhí)行G76循環(huán)時(shí)，如按下循環(huán)暫停鍵，則刀具在螺紋切削后的程序段暫停。3）G76指令為非模態(tài)指令，所以必須每次指定。三、綜合實(shí)例【例2-17】試設(shè)計(jì)正確的加工工藝編寫圖示工件的加工程序，毛坯直徑為50mm。工藝設(shè)計(jì)如下：(1)選擇機(jī)床與夾具選擇FANUC0i系統(tǒng)、前置刀架式數(shù)控車床加工，夾具采用通用三爪自定心卡盤，編程原點(diǎn)設(shè)在工件右端面與主軸軸線的交點(diǎn)上。(2)選取刀具外圓車刀、切槽刀和螺紋車刀。(3)加工步驟1）用G71指令粗車外形，留精車余量；2）用G70指令精車外形至尺寸；3）車退刀槽；4）用G92指令車螺紋；5）切斷；6）調(diào)頭平端面至總長(zhǎng)。三、綜合實(shí)例加工程序如下：O0191；T0101；外圓車刀G99G00X99.0Z99.0；M03S700；X52.0Z5.0；

循環(huán)起點(diǎn)G71U2.0R1.0;G71P1Q2U0.4W0.1F0.25;進(jìn)給量0.25mm/rN1

G42G00X-2.0;

精車切削起點(diǎn)G01Z0F0.1;X25.74;X29.74Z-2.0;

倒角，外螺紋大徑d大=D-0.13P=30-0.13×2=29.74Z-30.0;X35.0W-15.0；W-10.0;G03X45.0W-5.0R5.0;G01Z-76.0;N2X52.0;M03S800;G70P1Q2;G00G40X99.0Z99.0;三、綜合實(shí)例加工程序如下（續(xù)）：T0202；

切槽刀，刀寬3mmM03S400;G99G00X99.0Z99.0；Z-30.0;X32.0;循環(huán)起點(diǎn)G75X25.0W1P5000Q1000F0.08;車退刀槽，進(jìn)給量0.08mm/rG00X99.0；Z99.0；T0303；螺紋刀M03S500；G99G00X99.0Z99.0；X32.0Z5.0；G92X29.1Z-27.0F2.0;車螺紋X28.5；X27.9X27.5；X27.4；G00X99.0Z99.0；T0202G99G00X99.0Z99.0M03S400；Z-74.0；X48.0;G01X1.0F0.08；切斷，長(zhǎng)度留量1mmG00X99.0;Z99.0;M30;調(diào)頭平端面程序O0192;T0105;G99G00X99.0Z99.0M03S700；X48.0Z3.0;循環(huán)起點(diǎn)G94X0Z0.3F0.3;X-2.0Z0F0.1;精車G00X99.0Z99.0;M30;四、數(shù)控車床編程實(shí)例試用外圓加工循環(huán)和螺紋加工循環(huán)指令編寫圖示工件的加工程序，毛坯為Φ50mm的45#鋼。1．零件圖樣分析圖示工件主要由圓弧、圓錐、螺紋、內(nèi)孔等形狀構(gòu)成，是一個(gè)典型的綜合零件，外圓Φ48mm尺寸要求較高，整體表面粗糙度要求較高Ral.6μm，圓弧弧度要求為0.02mm。無公差要求的長(zhǎng)度尺寸，可按一般公差±0.2mm加工。四、數(shù)控車床編程實(shí)例2．零件加工工藝分析工件右端有圓弧、錐度和螺紋，難以裝夾，所以先加工好左端外圓和內(nèi)孔再加工右端。加工左端時(shí)，先加工外圓尺寸，再完成內(nèi)孔各項(xiàng)尺寸的加工。調(diào)頭裝夾時(shí)要找正左右端的同軸度。右端加工時(shí)，先完成圓弧和錐度的加工，再進(jìn)行螺紋加工。在加工錐度和圓弧時(shí)，一定要進(jìn)行刀尖圓弧半徑補(bǔ)償才能保證其要求。該工件裝夾采用標(biāo)準(zhǔn)的三爪卡盤，但加工右端時(shí)，要用銅皮或者C型套包住左端已加工表面，防止卡爪夾傷表面。四、數(shù)控車床編程實(shí)例3．?dāng)?shù)控加工步驟1）手工鉆Φ26×30mm底孔，預(yù)切除內(nèi)孔余量；2）粗車左端端面和外圓，留精加工余量0.2~0.5mm；3）精車左端各表面達(dá)到圖樣要求，重點(diǎn)保證Φ48mm外圓尺寸；4）粗鏜內(nèi)孔，留精加工余量0.2~0.5mm；5）精鏜內(nèi)孔，達(dá)到圖樣各項(xiàng)要求；6）調(diào)頭裝夾，找正夾緊；7）粗車右端外圓表面，留精加工余量0.2~0.5mm；8）精車右端各表面達(dá)到圖樣尺寸和幾何公差要求，螺紋大徑車至Φ26.74mm；9）車螺紋退刀槽并完成槽口倒角，刀寬3mm；10）螺紋粗、精加工達(dá)到圖樣要求。四、數(shù)控車床編程實(shí)例4．參考程序（1）工件左端程序（毛坯：Φ50×100mm的棒料，已經(jīng)預(yù)鉆Φ26×30mm底孔）O1T0101;換1號(hào)外圓刀同時(shí)調(diào)用該刀具刀補(bǔ)

G00G99X99.0Z99.0M03S600;快移至換刀點(diǎn)，主軸正轉(zhuǎn)

X52.0Z3.0;G71循環(huán)起點(diǎn)G71U2.0R1.0;用G71粗、半精加工48外圓、端面及倒角

G71P1Q2U0.6W0.15F0.3;N1G00G42X26.0;快移至精車起點(diǎn)G01Z0F0.1;開始精車X44.0;X48.0Z-2.0;Z-40.0;N2G40X52.0;精車結(jié)束M3S1000;G70P1Q2;用G70循環(huán)精車Φ48mm外圓、端面及倒角G00X99.0Z99.0;快移至換刀點(diǎn)T0404;換內(nèi)孔車刀G00G99X99.0Z99.0M3S600;確認(rèn)內(nèi)孔刀換刀點(diǎn)X25.0Z2.0;快移至G71循環(huán)起點(diǎn)G71U1.5R1.0;用G71復(fù)合循環(huán)粗、半精車錐孔及Φ28內(nèi)孔G71P3Q4U-0.5W0.1F0.25;N3G0G41X39.0;快移至錐孔延長(zhǎng)線X坐標(biāo)G01X28.0Z-20.0F0.07;車錐孔W-10.0;車Φ28mm內(nèi)孔N4G40X25.0;M3S1000;G70P3Q4;精車內(nèi)輪廓G00Z99.0;X99.0;M30;四、數(shù)控車床編程實(shí)例（2）工件右端程序O2;T0101;換1號(hào)外圓刀，調(diào)用1號(hào)刀補(bǔ)G00G99X99.0Z99.0M3S600;快移至換刀點(diǎn)，主軸正轉(zhuǎn)X52.0Z3.0;G71循環(huán)起點(diǎn)G71U2.0R1.0;用G71復(fù)合循環(huán)粗、半精車右端外輪廓G71P1Q2U0.6W0.15F0.3;N1G00G42X-1.6;快移至精車起始點(diǎn)G01Z0F0.1;開始精車X0;G03X20.0Z-10.0R10.0;G01X22.74;X26.74W-2.0;Z-35.0;X28.0;X38.0Z-55.0;G02X48.0W-5.0R5.0;N2G01G40X52.0;精車結(jié)束M3S1200;G70P1Q2;精車右端外輪廓G00X99.0Z99.0;回?fù)Q刀點(diǎn)T0202;換切槽刀，刀寬3mmG00G99X99.0Z99.0M3S500;確認(rèn)2號(hào)刀換刀點(diǎn)Z-33.0;快移至G75循環(huán)起點(diǎn)X30.0;G75X23.1Z-35.0P4000Q2000F0.08;粗車退刀槽G01X27.0Z-31.0;工進(jìn)至反倒角起點(diǎn)X23.0W-2.0;車反倒角C2G04P500;暫停0.5秒Z-35.0;精車退刀槽G4P500;X30.0;G00X99.0;退至換刀點(diǎn)

Z99.0;T0303;換外螺紋刀G00G99X99.0Z99.0M3S500;確認(rèn)3號(hào)刀換刀點(diǎn)X30.0Z-10.0;快移至循環(huán)起點(diǎn)G76P021060Q200R0.05;G76復(fù)合循環(huán)車外螺紋G76X24.4Z-32.0P1299Q500F2.0;G00X99.0Z99.0;M30;小結(jié)：1、會(huì)計(jì)算錐螺紋的相關(guān)尺寸；2、掌握螺紋切削復(fù)合固定循環(huán)G76指令各項(xiàng)的含義，會(huì)取值；3、對(duì)于綜合零件具備制定正確的機(jī)械加工工藝和編程的能力。作業(yè)：1、試用G76指令對(duì)前述例題2-14~2-17的螺紋加工編程；

2、對(duì)習(xí)題2-15、2-18、2-19、2-20的綜合零件編程并仿真加工。

FANUC0i系統(tǒng)數(shù)控車床編程難點(diǎn)重點(diǎn)1、子程序的執(zhí)行過程2、切槽刀左、右刀尖車梯形槽的有關(guān)尺寸計(jì)算1、子程序的意義2、子程序的格式及各項(xiàng)含義子程序及習(xí)題課——皮帶輪梯形槽的加工（大賽、考證）前面所介紹的數(shù)控程序都是一個(gè)模式，由OXXX開頭，M30結(jié)束。實(shí)際上，計(jì)算機(jī)編程有一個(gè)很重要的概念就是模塊化，將復(fù)雜的任務(wù)分解為一個(gè)個(gè)小的模塊，每一個(gè)模塊編寫出獨(dú)立的程序，稱為子程序。最后將工作匯總，這樣主程序主要用來調(diào)用子程序，會(huì)非常簡(jiǎn)潔，而子程序?qū)崿F(xiàn)一個(gè)個(gè)具體的目標(biāo)。數(shù)控編程中，對(duì)某些特殊的表面也沿用了這一概念。課程導(dǎo)入1.子程序的定義

機(jī)床的加工程序可以分為主程序和子程序兩種。主程序是一個(gè)完整的零件加工程序，或是零件加工程序的主體部分。它與被加工零件或加工要求一一對(duì)應(yīng)，不同的零件或不同的加工要求都有惟一的主程序。

在編制加工程序中，有時(shí)會(huì)遇到一組程序段在一個(gè)程序中多次出現(xiàn)，或者在幾個(gè)程序中都要使用它。這個(gè)典型的加工程序可以做成固定程序，并單獨(dú)加以命名，這組程序段就稱為子程序。子程序一般都不可以作為獨(dú)立的加工程序使用，它只能通過主程序進(jìn)行調(diào)用，實(shí)現(xiàn)加工中的局部動(dòng)作。子程序執(zhí)行結(jié)束后，能自動(dòng)返回到調(diào)用它的主程序中。一、子程序

為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化加工程序，可以允許其子程序再調(diào)用另一個(gè)子程序，這一功能稱為子程序的嵌套。當(dāng)主程序調(diào)用子程序時(shí)，該子程序被認(rèn)為是一級(jí)子程序，F(xiàn)ANUC0i系統(tǒng)中的子程序允許4級(jí)嵌套(見下圖)，而華中數(shù)控系統(tǒng)的子程序允許8級(jí)嵌套。O0001．．．M98P100．．．M30O100．．．M98P200．．．M99O200．．．M98P300．．．M99O300．．．M98P400．．．M99O400．．．．．．．．．M99一、子程序2.子程序的嵌套一、子程序3.子程序的格式——M98、M99O0001…M98P_L_；M98調(diào)用子程序，位于主程序中…M30O0002；子程序名，作為調(diào)用入口地址…M99；M99在子程序結(jié)尾處，表示子程序結(jié)束并返回主程序主程序子程序FANUC系統(tǒng)主程序和子程序是兩個(gè)文件；華中系統(tǒng)主程序和子程序放在一個(gè)文件中一、子程序4.子程序的調(diào)用對(duì)比格式一：M98P____L____格式二：M98P________含義地址P后面的4位數(shù)字為子程序號(hào)，地址L的數(shù)字表示重復(fù)調(diào)用的次數(shù)地址P后面的8位數(shù)字中，前4位表示調(diào)用次數(shù)，后4位表示子程序號(hào)舉例M98P100L5M98P50100作用表示調(diào)用O100子程序5次說明子程序號(hào)及調(diào)用次數(shù)的前置0可省略不寫調(diào)用次數(shù)前的0可省，子程序號(hào)前的0不可省用途用于華中系統(tǒng)用于FANUC、廣數(shù)系統(tǒng)一、子程序5.子程序的執(zhí)行過程O0001…M98P_L_；M98調(diào)用子程序，位于主程序中…M30O0002；子程序名，作為調(diào)用入口地址…M99；M99在子程序結(jié)尾處，表示子程序結(jié)束并返回主程序主程序子程序6.注意事項(xiàng)一、子程序(1)在編寫子程序的過程中，有時(shí)必須采用增量坐標(biāo)方式進(jìn)行編程。(2)在刀尖圓弧半徑補(bǔ)償模式中的程序不能被子程序分隔，通常刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令放在子程序中，正確書寫格式如下：

O1(主程序)

O2

(子程序)

T0101

G42…

…

…

M98P2

…

…

G40…

M30

M99二、用子程序加工皮帶輪梯形槽

【例2-20】圖示V型帶傳動(dòng)輪，毛坯選用牌號(hào)為HT250的灰口鑄鐵，毛坯尺寸為Φ70×43mm，切槽刀寬3mm，試用子程序編程加工皮帶輪的梯形槽。工藝分析：1．鑄造毛坯；2．人工時(shí)效；3．車削各型面；（1）夾毛坯，外伸20mm，平端面車工藝臺(tái)；（2）夾工藝臺(tái)，軸肩定位，平端面定總長(zhǎng)，鉆孔Φ20mm，粗精車內(nèi)孔及倒角至尺寸；（3）心軸胎裝夾，粗精車外圓、倒角及V形槽至尺寸。梯形槽的加工是近幾年數(shù)控大賽中常見的一類題目二、用子程序加工皮帶輪梯形槽工步（3）心軸胎裝夾加工程序如下：O0001;T0101;M03S666;G00G99X99.0Z99.0;X70.0Z3.0;G90X68.5Z-42.0F0.3;車外圓X66.5;X66.0F0.1;

精車外圓G00X99.0Z99.0;T0202;換切槽刀，刀寬3mmG00G99X99.0Z99.0M03S400;Z-8.0;X70.0;M98P30002;調(diào)用3次O0002號(hào)子程序G00X99.0;Z99.0;M30;二