《數(shù)控加工工藝與編程》課件 模塊2 數(shù)控車(chē)床編程與加工

項(xiàng)目目標(biāo)：了解臺(tái)階軸的加工工藝了解臺(tái)階軸的裝夾方案及定位方法了解可轉(zhuǎn)位刀具的結(jié)構(gòu)掌握指令G70、G71的格式及參數(shù)的含義掌握指令G70、G71的應(yīng)用掌握臺(tái)階軸數(shù)控程序及加工工藝的編制具備臺(tái)階軸數(shù)控仿真加工能力具備臺(tái)階軸實(shí)操加工及尺寸檢測(cè)能力完成臺(tái)階軸的數(shù)控程序編制與加工，毛坯尺寸為?60mm×120mm，材料為45鋼。一、項(xiàng)目導(dǎo)入本項(xiàng)目典型零件是臺(tái)階軸，屬于典型的軸類(lèi)零件。零件由四個(gè)圓柱組成，零件尺寸精度高，且有位置精度要求。三、相關(guān)知識(shí)（一）臺(tái)階軸車(chē)削工藝1.臺(tái)階軸類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)臺(tái)階軸是旋轉(zhuǎn)體零件，其長(zhǎng)度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面及相應(yīng)的端面所組成。2.臺(tái)階軸的裝夾及定位方法軸類(lèi)零件的定位基準(zhǔn)，最常用的是采用兩中心孔。3.加工路線的確定安排工序時(shí)，應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)，先完成各表面的粗加工，再完成各表面的半精加工和精加工，主要表面的精加工放在最后進(jìn)行。二、項(xiàng)目分析4.刀具的選擇一般選擇可轉(zhuǎn)位車(chē)刀或焊接車(chē)刀。5.切削液的選擇車(chē)削臺(tái)階軸時(shí)，為了減少工件的溫升而引起的熱變形，必須合理選擇刀具，保持刀具鋒利，同時(shí)加注切削液充分冷卻。（二）編程指令1.粗車(chē)復(fù)合循環(huán)指令G71指令格式：2.精車(chē)復(fù)合循環(huán)指令G70粗車(chē)完畢，可用G70指令，使刀具對(duì)工件進(jìn)行精加工。指令格式：四、項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)一

臺(tái)階軸數(shù)控加工工藝編制1.分析零件圖該零件形狀較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)尺寸較多，由?25mm圓柱、兩處?35mm圓柱、?45mm圓柱、兩處C1.5倒角組成。徑向尺寸?25mm、?35mm、?45mm公差值較小，加工精度高；軸向尺寸分別是15mm、35mm、65mm、100mm，其中尺寸15mm、35mm、100mm公差值小，加工精度高，其他尺寸是自由尺寸，公差值較大，加工較容易。2.確定裝夾方案采用自定心卡盤(pán)夾持毛坯的左端（按圖2-1所示零件方位，以下相同），車(chē)削工件的右端各部分。為保證工件兩端的同軸度，選用軟爪裝夾工件的右端，以工件外圓定位，車(chē)削工件的左端各部分。3.選擇刀具及切削用量4.確定加工方案夾持毛坯的左端，完成零件?25mm外圓、?35mm外圓及C1.5倒角等車(chē)削；調(diào)頭夾持?35mm的外圓，車(chē)削工件左端端面，完成零件?20mm外圓、?25mm外圓及C1.5倒角等車(chē)削，并控制工件總長(zhǎng)。（1）工序一①工步一：車(chē)削工件右端面；②工步二：粗車(chē)?25mm、?35mm外圓，以及C1.5倒角；③工步三：精車(chē)?25mm、?35mm外圓，以及C1.5倒角。（2）工序二①工步一：調(diào)頭，車(chē)削工件左端面；②工步二：粗車(chē)?35mm、?45mm外圓，以及C1.5倒角；③工步三：精車(chē)?35mm、?45mm外圓，以及C1.5倒角。5.填寫(xiě)工序卡任務(wù)二臺(tái)階軸數(shù)控車(chē)削程序編制零件右側(cè)加工程序：O0001；N10T0101；N11M03S800；N12G00X62.0Z2.0；N13G71U1.5R0.5；N14G71P15Q21U0.4W0.1F0.25；N15G00X22.0；N16G01Z0F0.1；N17X25.0Z-1.5；N18Z-35.0；N19X35.0；N20Z-65.0；N21X62.0；N22G00X100.0Z100.0；N23M05；N24T0202；N25M03S1500；N26G00X62.0Z2.0；N27G70P15Q21；N28G00X100.0Z100.0；N29M30；零件左側(cè)加工程序：O0002；N10T0101；N11M03S800；N12G00X62.0Z2.0；N13G71U1.5R0.5；N14G71P15Q20U0.4W0.1F0.25；N15G00X32.0；N16G01Z0F0.1；N17X35.0Z-1.5；N18Z-15.0；N19X45.0；N20Z-35.0；N21G00X100.0Z100.0；N22M05；N23T0202；N24M03S1500；N25G00X62.0Z2.0；N26G70P15Q20；N27G00X100.0Z100.0；N28M30；任務(wù)二臺(tái)階軸數(shù)控車(chē)削程序編制任務(wù)三臺(tái)階軸數(shù)控車(chē)削仿真加工1.仿真軟件準(zhǔn)備2.激活機(jī)床3.回參考點(diǎn)4.毛坯選擇和安裝5.刀具選擇和安裝6.對(duì)刀操作7.程序輸入與校驗(yàn)8.仿真加工9.零件測(cè)量10.優(yōu)化零件程序仿真加工工件檢測(cè)任務(wù)四臺(tái)階軸數(shù)控實(shí)操加工與檢測(cè)1.毛坯、刀具、工具準(zhǔn)備2.程序輸入與編輯3.零件加工（1）裝夾工件（2）安裝刀具（3）啟動(dòng)主軸（4）對(duì)刀（5）調(diào)出程序（6）自動(dòng)加工4.臺(tái)階軸尺寸檢測(cè)與評(píng)分（見(jiàn)右表）項(xiàng)目目標(biāo)：了解槽的種類(lèi)及車(chē)削工藝了解等距多槽零件的車(chē)削加工方法了解等距多槽零件的裝夾方案及定位方法掌握指令G75的格式及參數(shù)的含義具備使用指令G01、G75編制溝槽車(chē)削程序的能力掌握溝槽軸數(shù)控程序及加工工藝的編制具備溝槽軸數(shù)控仿真加工能力具備溝槽軸實(shí)操加工及尺寸檢測(cè)能力完成溝槽軸的數(shù)控程序編制與加工，毛坯尺寸為?55mm×140mm，材料為45鋼。一、項(xiàng)目導(dǎo)入本項(xiàng)目典型零件是溝槽軸，屬于典型的槽類(lèi)零件。零件由三個(gè)圓柱、七個(gè)溝槽組成，零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸精度高。三、相關(guān)知識(shí)（一）溝槽軸車(chē)削工藝1.槽的種類(lèi)在零件上車(chē)削多種形狀的槽叫車(chē)溝槽。零件外溝槽主要有兩種：外圓溝槽和平面溝槽。2.零件的裝夾（1）利用軟爪，并適當(dāng)增加夾持面的長(zhǎng)度，以保證定位準(zhǔn)確、裝夾穩(wěn)固。（2）利用尾座及頂尖做輔助支撐，采用一夾一頂方式裝夾，最大限度的保證零件裝夾穩(wěn)定。二、項(xiàng)目分析

（二）編程指令1.直線插補(bǔ)指令G01指令格式：G01X（U）_Z（W）_F_其中，X_Z_：指切削終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)；U_W_：指切削終點(diǎn)相對(duì)于切削起點(diǎn)的增量坐標(biāo)；F_：進(jìn)給速度。2.暫停指令G04（略）3.切槽循環(huán)指令G75指令格式：G75R（e）G75X（U）Z（W）P（△i）Q（△k）R（△d）F（f）其中，e：每次沿X方向切削后的退刀量；X（U）Z（W）：X、Z方向槽總寬和槽深的絕對(duì)坐標(biāo)值，U、W為增量坐標(biāo)；△i：X方向的每次切入深度（單位：μm）（半徑量）；△k：Z方向的每次Z向移動(dòng)間距（單位：μm）；△d：切削到終點(diǎn)時(shí)Z方向的退刀量，通常不指定；f：進(jìn)給速度四、項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)一溝槽軸數(shù)控加工工藝編制1.分析零件圖該零件由?20mm圓柱、?25mm圓柱、?30mm圓柱、?45mm圓柱、兩處C1.5倒角、五處?26mm溝槽及兩處?21mm溝槽組成。?20mm、?25mm、?30mm、?45mm外圓尺寸，以及軸向尺寸25mm、100mm公差值小，加工精度高，其他尺寸是自由尺寸，公差值大，加工較容易。2.確定裝夾方案根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征，采取一夾一頂?shù)难b夾方式。用三爪自定心卡盤(pán)分別夾持零件的左右兩端（按圖2-19所示零件方位，以下相同），后頂尖相應(yīng)地頂持零件的左、右端面，并完成零件的車(chē)削加工。3.選擇刀具及切削用量4.確定加工方案（1）工序一①工步一：車(chē)削工件右端面；②工步二：鉆中心孔；③工步三：粗車(chē)?20mm、?25mm外圓，以及C1.5倒角；④工步四：精車(chē)?20mm、?25mm外圓，以及C1.5倒角；⑤工步五：車(chē)削兩處2mm×2mm溝槽。（2）工序二①工步一：調(diào)頭，車(chē)削工件左端面，控制工件總長(zhǎng)；②工步二：鉆中心孔；③工步三：粗車(chē)?30mm、?45mm外圓，以及C1.5倒角；④工步四：精車(chē)?30mm、?45mm外圓，以及C1.5倒角；⑤工步五：車(chē)削五處2mm×2mm溝槽。5.填寫(xiě)工序卡任務(wù)二溝槽軸數(shù)控車(chē)削程序編制零件右側(cè)加工程序：O0001；N10T0101；N11M03S800；N12G00X57.0Z2.0；N13G71U2.5R0.5；N14G71P15Q21U0.4W0.1F0.25；N15G00X17.0；N16G01Z0F0.1；N17X20.0Z-1.5；N18Z-25.0；N19X25.0；N20Z-60.0；N21X57.0；N22G00X100.0Z10.0；N23M05；N24T0202；N25M03S1500；N26G00X57.0Z2.0；N27G70P15Q21；N28G00X100.0Z10.0；N29M05；N30T0303；N31M03S300；N32G00X27.0Z-32.0；N33G01X21.0F0.15；N34X27.0F0.3；N35G00Z-46.0;N36G01X21.0F0.15；N37X27.0F0.3；N38G00X100.0Z10.0；N39M05；N40M30；零件左側(cè)加工程序：O0002；N10T0101；N11M03S800；N12G00X55.0Z2.0；N13G71U2.5R0.5；N14G71P15Q21U0.4W0.1F0.25；N15G00X27.0；N16G01Z0F0.1；N17X30.0Z-1.5；N18Z-40.0；N19X45.0；N20Z-60.0;N21X55.0;N22G00X100.0Z10.0；N23M05；N24T0202；N25M03S1500；N26G00X55.0Z2.0；N27G70P15Q21；N28G00X100.0Z10.0；N29M05；N30T0303;N31M03S300;N32G00X32.0Z-10.0;N33G75R0.5;N34G75X26.0Z-34.0P2000Q6000F0.15；N35G00X100.0Z10.0;N36M30；任務(wù)二溝槽軸數(shù)控車(chē)削程序編制任務(wù)三溝槽軸數(shù)控車(chē)削仿真加工1.仿真軟件準(zhǔn)備2.激活機(jī)床3.回參考點(diǎn)4.毛坯選擇和安裝5.刀具選擇和安裝6.對(duì)刀操作7.程序輸入與校驗(yàn)8.仿真加工9.零件測(cè)量10.優(yōu)化零件程序仿真加工工件檢測(cè)任務(wù)四溝槽軸數(shù)控實(shí)操加工與檢測(cè)1.毛坯、刀具、工具準(zhǔn)備2.程序輸入與編輯3.零件加工（1）裝夾工件（2）安裝刀具（3）啟動(dòng)主軸（4）對(duì)刀（5）調(diào)出程序（6）自動(dòng)加工4.溝槽軸尺寸檢測(cè)與評(píng)分（見(jiàn)右表）項(xiàng)目目標(biāo)：了解盤(pán)類(lèi)零件的車(chē)削加工方法了解盤(pán)類(lèi)零件的裝夾方案及定位方法掌握連接盤(pán)的加工工藝掌握指令G72的格式及其各參數(shù)的含義掌握使用指令G72編制連接盤(pán)的車(chē)削程序具備連接盤(pán)數(shù)控仿真加工能力具備連接盤(pán)實(shí)操加工與尺寸檢測(cè)能力完成連接盤(pán)的數(shù)控程序編制與加工，毛坯尺寸為?120mm×40mm，材料為45鋼。一、項(xiàng)目導(dǎo)入本項(xiàng)目典型零件是連接盤(pán)，屬于典型的盤(pán)類(lèi)零件。零件的徑向尺寸較大，軸向尺寸小，并且兩端面有平行度要求，因此在裝夾時(shí)，對(duì)零件的定位精度要求高。三、相關(guān)知識(shí)（一）盤(pán)類(lèi)零件車(chē)削工藝1.盤(pán)類(lèi)零件的種類(lèi)及特點(diǎn)盤(pán)類(lèi)零件是機(jī)械加工中常見(jiàn)的典型零件之一。它的應(yīng)用范圍很廣，如支撐傳動(dòng)軸的各種形式的軸承，夾具上的導(dǎo)向套，汽缸套等。盤(pán)類(lèi)零件通常起支撐和導(dǎo)向作用，不同的盤(pán)類(lèi)零件也有很多的相同點(diǎn)，如主要表面基本上都是圓柱型的，它們有較高的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度要求，同軸度要求高等。2.加工盤(pán)類(lèi)零件的刀具在數(shù)控車(chē)床上，加工盤(pán)類(lèi)零件的刀具與加工軸類(lèi)零件的刀具均采用90o外圓偏刀，只是刀具的安裝方式不一樣。二、項(xiàng)目分析3.定位基準(zhǔn)與裝夾方法加工盤(pán)類(lèi)零件時(shí)，通常以其內(nèi)孔、端面定位或外圓、端面定位，使用專(zhuān)用心軸（一種帶孔工件的夾具）或卡盤(pán)裝夾工件。4.切削用量及測(cè)量工具的選擇切削深度和進(jìn)給量的選擇原則是：粗加工時(shí)，以提高生產(chǎn)加工效率為主，只有刀具的強(qiáng)度能滿足的前提下，盡可能增加切削深度和進(jìn)給量。精加工時(shí)，以滿足零件的加工質(zhì)量為主，根據(jù)刀具和工件材料，選擇切削深度和進(jìn)給量。盤(pán)類(lèi)常用游標(biāo)卡尺、千分尺及外卡鉗等量具進(jìn)行測(cè)量。盤(pán)類(lèi)零件的內(nèi)徑常用游標(biāo)卡尺、內(nèi)測(cè)千分尺及內(nèi)卡鉗等量具進(jìn)行測(cè)量。（二）編程指令1.粗車(chē)復(fù)合循環(huán)指令G71（略）2.精加工循環(huán)指令G70（略）3.端面復(fù)合循環(huán)指令G72指令格式：G00X_Z_；G72W（△d）R（e）；G72P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）；（）……；（）……；……；其中，△d：每次循環(huán)Z向的吃刀深度；e：退刀量；ns：零件輪廓精加工程序的第一程序段的段號(hào)；nf：零件輪廓精加工程序的最后一程序段的段號(hào)；Δu：X方向上的精加工余量；Δw：Z方向上的精加工余量；f：進(jìn)給量。G72粗車(chē)循環(huán)軌跡（二）編程指令1.直線插補(bǔ)指令G01指令格式：G01X（U）_Z（W）_F_其中，X_Z_：指切削終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)；U_W_：指切削終點(diǎn)相對(duì)于切削起點(diǎn)的增量坐標(biāo)；F_：進(jìn)給速度。2.暫停指令G04（略）3.切槽循環(huán)指令G75指令格式：G75R（e）G75X（U）Z（W）P（△i）Q（△k）R（△d）F（f）其中，e：每次沿X方向切削后的退刀量；X（U）Z（W）：X、Z方向槽總寬和槽深的絕對(duì)坐標(biāo)值，U、W為增量坐標(biāo)；△i：X方向的每次切入深度（單位：μm）（半徑量）；△k：Z方向的每次Z向移動(dòng)間距（單位：μm）；△d：切削到終點(diǎn)時(shí)Z方向的退刀量，通常不指定；f：進(jìn)給速度四、項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)一連接盤(pán)數(shù)控加工工藝編制1.分析零件圖該連接盤(pán)是由兩個(gè)臺(tái)階圓柱組成，徑向尺寸?30mm（本次不加工）、?50mm、?100mm，以及軸向尺寸5有公差要求，并且公差值小，加工精度高，其他尺寸是自由尺寸，公差值較大，加工較容易。2.確定裝夾方案根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征，用自定心卡盤(pán)夾持毛坯的左端（按圖2-38所示零件方位，以下相同），車(chē)削零件的右端面及右端各部分；用軟爪夾持零件的右端，車(chē)削零件的左端面，并保證零件的總長(zhǎng)。3.選擇刀具及切削用量4.確定加工方案為保證連接盤(pán)的尺寸精度和位置精度，夾持毛坯的左端，完成零件?50mm、?100mm外圓等車(chē)削。調(diào)頭夾持?50mm外圓，完成零件左端面等車(chē)削，并控制零件總長(zhǎng)。（1）工序一①工步一：車(chē)削工件右端面；②工步二：粗車(chē)?50mm、?100mm外圓；③工步三：精車(chē)?50mm、?100mm外圓；④工步四：去毛刺。（2）工序二①工步一：調(diào)頭，車(chē)削工件左端面，控制工件總長(zhǎng)；②工步二：去毛刺。5.填寫(xiě)工序卡任務(wù)二連接盤(pán)數(shù)控車(chē)削程序編制零件加工程序：O0001；N10T0101；N11M03S800；N12G00X122.0Z2.0；N13G72W2.0R0.5；N14G72P15Q19U0.2W0.05F0.25；N15G00Z-20.0；N16G01X100.0F0.1；N17Z-5.0；N18X50.0；N19Z0；N20G00X100.0Z100.0；N21M05；N22T0202；N23M03S1500；N24G00X122.0Z2.0；N25G70P15Q19；N26G00X100.0Z100.0；N27M30；任務(wù)三連接盤(pán)數(shù)控車(chē)削仿真加工1.仿真軟件準(zhǔn)備2.激活機(jī)床3.回參考點(diǎn)4.毛坯選擇和安裝5.刀具選擇和安裝6.對(duì)刀操作7.程序輸入與校驗(yàn)8.仿真加工9.零件測(cè)量10.優(yōu)化零件程序仿真加工工件檢測(cè)任務(wù)四連接盤(pán)數(shù)控實(shí)操加工與檢測(cè)1.毛坯、刀具、工具準(zhǔn)備2.程序輸入與編輯3.零件加工（1）裝夾工件（2）安裝刀具（3）啟動(dòng)主軸（4）對(duì)刀（5）調(diào)出程序（6）自動(dòng)加工4.連接盤(pán)尺寸檢測(cè)與評(píng)分（見(jiàn)右表）項(xiàng)目目標(biāo)：了解零件內(nèi)孔的車(chē)削加工方法了解內(nèi)孔零件的裝夾方案及定位方法掌握內(nèi)孔刀具的選擇和安裝掌握臺(tái)階孔的加工工藝掌握臺(tái)階孔車(chē)削程序的編制具備臺(tái)階孔數(shù)控仿真加工能力具備臺(tái)階孔實(shí)操加工與尺寸檢測(cè)能力完成臺(tái)階孔的數(shù)控程序編制與加工，毛坯尺寸為?60mm×60mm，材料為45鋼。一、項(xiàng)目導(dǎo)入本項(xiàng)目典型零件是臺(tái)階孔，屬于典型的套類(lèi)零件。零件的內(nèi)部由三個(gè)圓柱孔組成，且精度比較高，零件兩端圓柱孔有位置精度要求。三、相關(guān)知識(shí)（一）孔加工工藝確定1.孔加工方法的選擇在數(shù)控車(chē)床上，常用孔加工的方法有鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、車(chē)孔等。二、項(xiàng)目分析2.孔加工刀具根據(jù)不同的加工情況，常用孔加工刀具有麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、內(nèi)孔車(chē)刀等。3.直通孔與階臺(tái)孔的加工工藝（1）直通孔加工的工藝路線。車(chē)削直通孔時(shí)的進(jìn)給路線與車(chē)削外圓相似，僅是X方向的進(jìn)給方向相反。（2）階臺(tái)孔的加工工藝路線。階臺(tái)孔加工一般也根據(jù)“先近后遠(yuǎn)”、“先粗后精”的原則，先粗車(chē)大孔、小孔，然后再精車(chē)大孔、小孔。4.錐孔車(chē)削工藝①當(dāng)圓錐角較小（在3°以下）時(shí)，可傳遞很大的轉(zhuǎn)矩；②裝卸方便，雖經(jīng)多次裝卸，仍能保證精確的定心作用；③圓錐面配合同軸度較高，并能做到無(wú)間隙配合。5.孔加工的切削用量車(chē)直通孔的切削用量選擇與車(chē)削外圓相似，粗車(chē)、精車(chē)分開(kāi)，但由于直通孔車(chē)刀的刀桿直徑受孔徑的限制，剛性較差，故其切削深度及進(jìn)給量應(yīng)略小于外圓加工。6.內(nèi)孔車(chē)刀的對(duì)刀方法對(duì)刀的方法與車(chē)外圓的方法基本相同，所不同的是毛坯若不帶內(nèi)孔必須先鉆孔，再用內(nèi)孔車(chē)刀試切對(duì)刀，為使測(cè)量準(zhǔn)確，內(nèi)徑對(duì)刀時(shí)須用內(nèi)徑百分表測(cè)量尺寸。（二）編程指令1.粗車(chē)復(fù)合循環(huán)指令G71（該指令已詳述，不再贅述）2.精車(chē)復(fù)合循環(huán)指令G70（該指令已詳述，不再贅述）四、項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)一連接盤(pán)數(shù)控加工工藝編制1.分析零件圖該零件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由?20mm、兩處?30mm內(nèi)孔，以及兩處C1.5內(nèi)倒角組成。徑向尺寸?20mm、兩處?30mm內(nèi)孔，以及軸向尺寸50mm公差值小，加工精度高，加工難度大；其他尺寸是自由尺寸，公差值較大，加工較容易。2.確定裝夾方案根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征，用軟爪（零件外圓已加工完畢）夾持零件的左端（按圖2-53所示零件方位，以下相同），車(chē)削零件的右端面及右端各部分；用軟爪夾持零件的右端，車(chē)削零件的左端面及左端各部分，并保證零件的總長(zhǎng)和零件的位置精度。3.選擇刀具及切削用量4.確定加工方案為保證臺(tái)階孔的尺寸精度和位置精度，夾持工件的左端，完成零件?20mm、?30mm內(nèi)孔等車(chē)削。調(diào)頭夾持?40mm外圓，完成零件?30mm內(nèi)孔等車(chē)削，并控制工件總長(zhǎng)。（1）工序一①工步一：車(chē)削工件右端面；②工步二：粗車(chē)?20mm、?30mm內(nèi)孔；③工步三：精車(chē)?20mm、?30mm內(nèi)孔；④工步四：去毛刺。（2）工序二①工步一：調(diào)頭，車(chē)削工件左端面，控制工件總長(zhǎng)；②工步二：粗車(chē)?30mm內(nèi)孔；③工步三：精車(chē)?30mm內(nèi)孔；④工步四：去毛刺。5.填寫(xiě)工序卡任務(wù)二臺(tái)階孔數(shù)控車(chē)削程序編制零件右端加工程序：O0001；N10T0101；N11M03S500；N12G00X14.0Z2.0；N13G71U1.5R0.5；N14G71P15Q20U-0.4W0.1F0.2；N15G00X33.0；N16G01Z0F0.1；N17X30.0Z-1.5；N18Z-20.0；N19X20.0；N20Z-30.0；N21G00X100.0Z100.0；N22M05；N23T0202；N24M03S1000；N25G00X14.0Z2.0；N26G70P15Q20；N27G00X100.0Z100.0；N28M30；零件左端加工程序：O0002；N10T0101；N11M03S500；N12G00X14.0Z2.0；N13G71U1.5R0.5；N14G71P15Q19U-0.4W0.1F0.2；N15G00X33.0；N16G01Z0F0.1；N17X30.0Z-1.5；N18Z-20.0；N19X14.0；N20G00X100.0Z100.0；N21M05；N22T0202；N23M03S1000；N24G00X14.0Z2.0；N25G70P15Q19；N26G00X100.0Z100.0；N27M30；任務(wù)二臺(tái)階孔數(shù)控車(chē)削程序編制任務(wù)三臺(tái)階孔數(shù)控車(chē)削仿真加工1.仿真軟件準(zhǔn)備2.激活機(jī)床3.回參考點(diǎn)4.毛坯選擇和安裝5.刀具選擇和安裝6.對(duì)刀操作7.程序輸入與校驗(yàn)8.仿真加工9.零件測(cè)量10.優(yōu)化零件程序仿真加工工件檢測(cè)任務(wù)四臺(tái)階孔數(shù)控實(shí)操加工與檢測(cè)1.毛坯、刀具、工具準(zhǔn)備2.程序輸入與編輯3.零件加工（1）裝夾工件（2）安裝刀具（3）啟動(dòng)主軸（4）對(duì)刀（5）調(diào)出程序（6）自動(dòng)加工4.臺(tái)階孔尺寸檢測(cè)與評(píng)分（見(jiàn)右表）項(xiàng)目目標(biāo)：了解螺紋類(lèi)零件的車(chē)削加工方法了解螺紋類(lèi)零件的車(chē)削刀具及切削參數(shù)選擇掌握螺紋軸的加工工藝掌握指令G32、G92、G76的格式及其參數(shù)的含義具備使用螺紋指令編制螺紋軸車(chē)削程序的能力具備螺紋軸數(shù)控仿真加工能力具備螺紋軸實(shí)操加工與尺寸檢測(cè)能力完成如圖所示零件的數(shù)控程序編制與加工，毛坯尺寸為?40mm×140mm，材料為45鋼。一、項(xiàng)目導(dǎo)入本項(xiàng)目典型零件是螺紋軸，屬于典型的螺紋類(lèi)零件。零件由兩處圓柱、兩處外螺紋及溝槽組成，兩處螺紋分布在零件的兩端，加工零件時(shí)應(yīng)采用合理的裝夾方案，否則，因工藝系統(tǒng)的剛性不足而引起零件的車(chē)削變形。三、相關(guān)知識(shí)（一）螺紋軸車(chē)削工藝1.螺紋的基礎(chǔ)知識(shí)（1）螺紋的種類(lèi)。螺紋按牙型不同一般可分為三角形、梯形、鋸齒形、矩形和圓形螺紋。（2）普通螺紋的標(biāo)記。粗牙普通螺紋代號(hào)用牙型符號(hào)“M”及“公稱(chēng)直徑”表示，如M18、M24等；細(xì)牙普通螺紋的代號(hào)用牙型符號(hào)“M”及“公稱(chēng)直徑”×螺距表示，如M24×2，M27×1.5等。（3）普通螺紋的尺寸計(jì)算。普通螺紋各基本尺寸：螺紋大徑d=D（螺紋大徑的基本尺寸與公稱(chēng)直徑相同）；中徑d2=D2=d-0.6495p（p為螺紋的螺距）；牙型高度h1=0.5413P；螺紋小徑d1=D1=d-1.0825P。二、項(xiàng)目分析2.螺紋車(chē)削的加工方法螺紋車(chē)削加工的常用方法有3種。3.刀具的選擇通常螺紋刀具切削部分的材料為硬質(zhì)合金和高速鋼兩類(lèi)。刀具類(lèi)型有整體式、焊接式和機(jī)械夾固式三種。4.走刀次數(shù)及進(jìn)刀量的計(jì)算螺紋車(chē)削加工需分粗、精加工工序，經(jīng)多次重復(fù)切削完成，可以減小切削力，保證螺紋精度。螺紋加工中的走刀次數(shù)和進(jìn)刀量（背吃刀量）會(huì)直接影響螺紋的加工質(zhì)量，每次切削量的分配應(yīng)依次遞減。一般精加工余量為0.05～0.1mm。5.車(chē)螺紋前孔徑的計(jì)算車(chē)削塑性金屬時(shí)：D孔=D-P；車(chē)削脆性金屬時(shí)：D孔=D-1.05P。式中，D為大徑；P為螺距6.切削液的選擇（二）編程指令1.單一螺紋切削指令G32指令格式：G00XZ；快速定位到切削起點(diǎn)G32X（U）_Z（W）_F_；其中，F(xiàn)_：螺紋的導(dǎo)程；X（U）_Z（W）_：螺紋切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值。說(shuō)明：（1）螺紋切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值X與切削起點(diǎn)X坐標(biāo)值相同時(shí)為圓柱螺紋切削，X可以省略。（2）螺紋切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值Z與切削起點(diǎn)Z坐標(biāo)值相同時(shí)為端面螺紋切削，Z可以省略。（3）螺紋切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值X、Z均與切削起點(diǎn)不同時(shí)為錐螺紋。2.螺紋切削單一循環(huán)指令G92指令格式：G00X_Z_；（循環(huán)起點(diǎn)）圓柱螺紋：G92X（U）_Z（W）_F_Q_；圓錐螺紋：G92X（U）_Z（W）_R_F_；其中，F(xiàn)_：螺紋導(dǎo)程；X_Z_：螺紋加工循環(huán)起點(diǎn)坐標(biāo)；X（U）_Z（W）_：螺紋切削循環(huán)中螺紋切削段終點(diǎn)的坐標(biāo)；R：螺紋的錐度，其值為圓錐螺紋的切削起點(diǎn)與切削終點(diǎn)的半徑之差，R值有正負(fù)號(hào)，正負(fù)號(hào)取決于走刀方向；Q：螺紋分度度數(shù)。3.螺紋車(chē)削復(fù)合循環(huán)指令G76指令格式：G76P（m）（r）（a）

Q（△dmin）

R（d）

；G76X（U）Z（W）R（i）P（k）Q（△d）F（L）；其中，m：精車(chē)重復(fù)次數(shù)，從01～99，用兩位數(shù)表示，該參數(shù)為模態(tài)量；r：螺紋尾端倒角值，改值的大小可設(shè)置在（0.0～9.9）L之間，系數(shù)應(yīng)為0.1的整倍數(shù)，用00～99之間的兩位整數(shù)來(lái)表示，其中L為導(dǎo)程，該參數(shù)為模態(tài)量；α：刀尖角，可在80o、60o、55o、30o、29o、0o六個(gè)角度中選擇，用兩位整數(shù)來(lái)表示，該參數(shù)為模態(tài)量；m、r、α用地址P同時(shí)指定，例如，m=2，r=1.2L，α=60o，表示為P021260；△dmin：最小切削深度，用半徑編程指定，通常使用單位：μm。該參數(shù)為模態(tài)量；d：精車(chē)余量，用半徑編程指定，通常使用單位：μm。該參數(shù)為模態(tài)量；X（U）Z（W）：螺紋終點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)或增量坐標(biāo)；i：螺紋錐度值，用半徑編程指定。如果i=0則為直螺紋，可省略；k：螺紋高度，用半徑編程指定，通常使用單位：μm；△d：第一次車(chē)削深度，用半徑編程指定，通常使用單位：μm；L：螺紋的導(dǎo)程。指令G76刀具軌跡圖四、項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)一螺紋軸數(shù)控加工工藝編制1.分析零件圖該零件由?20mm、?30mm圓柱面，兩處M16×2螺紋，兩處3mm×2mm溝槽，以及兩處C1.5倒角組成。徑向尺寸?20mm、?30mm外圓，以及軸向尺寸120mm公差值小，加工精度高；其他尺寸為自由尺寸，公差值大，加工容易。2.確定裝夾方案根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征，采取一夾一頂?shù)难b夾方式。用三爪自定心卡盤(pán)分別夾持零件的左右兩端（按圖2-71所示零件方位，以下相同），后頂尖相應(yīng)地頂持零件的左、右端面，并完成零件的車(chē)削加工。3.選擇刀具及切削用量4.確定加工方案（1）工序一①工步一：車(chē)削工件右端面；②工步二：鉆中心孔；③工步三：粗車(chē)?20mm外圓、M16螺紋大徑，以及C1.5倒角；④工步四：精車(chē)?20mm外圓、M16螺紋大徑，以及C1.5倒角；⑤工步五：車(chē)削3mm×2mm溝槽；⑥工步六：車(chē)削螺紋。（2）工序二①工步一：調(diào)頭，車(chē)削工件左端面，控制工件總長(zhǎng)；②工步二：鉆中心孔；③工步三：粗車(chē)?30mm外圓、M16螺紋大徑，以及C1.5倒角；④工步四：精車(chē)?30mm外圓、M16螺紋大徑，以及C1.5倒角；⑤工步五：車(chē)削3mm×2mm溝槽；⑥工步六：車(chē)削螺紋。5.填寫(xiě)工序卡任務(wù)二螺紋軸數(shù)控車(chē)削程序編制零件右側(cè)加工程序：O0001；N10T0101；N11M03S800；N12G00X42.0Z2.0；N13G71U3.0R0.5；N14G71P15Q21U0.4W0F0.3；N15G00X13.0；N16G01Z0F0.15；N17X16.0Z-1.5；N18Z-25.0；N19X20.0；N20Z-55.0；N21X40.0；N22G00X100.0Z10.0；N23M05；N24T0202；N25M03S1500；N26G00X42.0Z2.0；N27G70P15Q21；N29G00X100.0Z10.0；N30M05；N31T0303；N32M03S300；N33G00X22.0Z-25.0；N34G01X14.0F0.15；N35X22.0F0.3；N36G00X100.0Z10.0；N37T0404；N38G00X18.0Z3.0.0；N39G92X15.5Z-22.5F2.0；N40X14.5；N41X13.4；N42G00X100.0Z10.0；N43M30；任務(wù)二螺紋軸數(shù)控車(chē)削程序編制零件左側(cè)加工程序：O0002；N10T0101；N11M03S800；N12G00X42.0Z2.0；N13G71U3.0R0.5；N14G71P15Q20U0.4W0F0.3；N15G00X13.0；N16G01Z0F0.15；N17X16.0Z-1.5；N18Z-40.0；N19X30.0；N20Z-65.0；N21G00X100.0Z10.0；N22M05；N23T0202；N24M03S1500；N25G00X42.0Z2.0；N26G70P15Q20；N27G00X100.0Z10.0；N28M05；N29T0303；N30M03S300;N31G00X32.0Z-40.0；N32G01X14.0F0.15；N33X32.0F0.3；N34G00X100.0Z10.0；N35T0404；N36G00X18.0Z3.0.0；N37G92X15.5Z-37.5F2.0；N38X14.5；N39X13.4；N40G00X100.0Z10.0；N41M30；任務(wù)三螺紋軸數(shù)控車(chē)削仿真加工1.仿真軟件準(zhǔn)備2.激活機(jī)床3.回參考點(diǎn)4.毛坯選擇和安裝5.刀具選擇和安裝6.對(duì)刀操作7.程序輸入與校驗(yàn)8.仿真加工9.零件測(cè)量10.優(yōu)化零件程序仿真加工工件檢測(cè)任務(wù)四螺紋軸數(shù)控實(shí)操加工與檢測(cè)1.毛坯、刀具、工具準(zhǔn)備2.程序輸入與編輯3.零件加工（1）裝夾工件（2）安裝刀具（3）啟動(dòng)主軸（4）對(duì)刀（5）調(diào)出程序（6）自動(dòng)加工4.螺紋軸尺寸檢測(cè)與評(píng)分（見(jiàn)右表）項(xiàng)目目標(biāo)：了解圓弧類(lèi)零件的車(chē)削加工方法了解圓弧類(lèi)零件的車(chē)削刀具及切削參數(shù)選擇掌握?qǐng)A弧軸的加工工藝掌握指令G02/G03的格式及參數(shù)的含義具備使用指令G02/G03編制圓弧軸車(chē)削程序的能力具備圓弧軸數(shù)控仿真加工能力具備圓弧軸實(shí)操加工與尺寸檢測(cè)能力完成圓弧軸的數(shù)控程序編制與加工，毛坯尺寸為?80mm×140mm，材料為45鋼。一、項(xiàng)目導(dǎo)入本項(xiàng)目典型零件是圓弧軸，屬于典型的曲面類(lèi)零件。圓弧軸由圓柱面、圓弧面、圓角等組成，零件兩端的圓柱面有同軸度要求，加工零件時(shí)應(yīng)采用合理的裝夾方案，才能保證零件的位置精度。三、相關(guān)知識(shí)（一）圓弧軸車(chē)削工藝1.加工工序的劃分（1）保證精度的原則。為減少熱變形和切削力產(chǎn)生的變形對(duì)工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行。通過(guò)先粗加工留少量余量精加工，來(lái)保證表面質(zhì)量要求。（2）提高生產(chǎn)效率的原則。在數(shù)控加工中，為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時(shí)間，應(yīng)用同一把刀加工的部位全部完成后，再換另一把刀來(lái)加工其他部位。二、項(xiàng)目分析2.圓弧的加工方法（1）同心車(chē)圓法。用不同半徑圓來(lái)車(chē)削，最后將所需圓弧加工出來(lái)。（2）車(chē)錐法。此法是先粗車(chē)一個(gè)圓錐，再車(chē)圓弧的方法。（3）等徑移圓法。此方法數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，編程方便，用尖形刀車(chē)削時(shí)余量均勻，但加工的空行程時(shí)間較長(zhǎng)。（4）加工圓弧直徑較小的零件?？梢杂脠A弧車(chē)刀直進(jìn)法加工，此時(shí)刀具圓弧半徑即為工件圓弧半徑。同心車(chē)圓法車(chē)錐法等徑移圓法直進(jìn)法3.刀具的選擇加工含圓弧面零件，由于外表面有內(nèi)凹輪廓，選擇車(chē)刀時(shí)要特別注意副偏角的大小，以防止車(chē)刀副后刀面與工件已加工表面發(fā)生干涉。一般主偏角取90°～93°，刀尖角取35°～55°，以保證刀尖位于刀具的最前端，避免刀具過(guò)切。4.切削用量的選擇（1）粗車(chē)時(shí)切削用量的選擇。首先選擇一個(gè)盡量大的切削深度，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量，最后根據(jù)已選定的切削深度和進(jìn)給量，并在工藝系統(tǒng)剛性、刀具壽命和機(jī)床功率許可的條件下選擇一個(gè)合理的切削速度。（2）半精車(chē)、精車(chē)時(shí)切削用量的選擇。背吃刀量是根據(jù)加工精度和表面粗糙度要求由粗車(chē)后留下的余量確定的，原則上取上一次切削的余量數(shù)。進(jìn)給量對(duì)工藝系統(tǒng)的強(qiáng)度和剛性的影響較小，可以適當(dāng)?shù)倪x擇大一些。用硬質(zhì)合金車(chē)刀精車(chē)時(shí)，一般多采用較高的切削速度（>80m/min）；用高速鋼車(chē)刀精車(chē)時(shí)，選用較低的切削速度（<5m/min）。（二）編程指令1.固定形狀粗車(chē)循環(huán)指令G73指令格式：G73U（?i）W（

?k）R

(?d)；G73P（ns）Q（nf）U（

?u）W（

?w）F（f）S（s）T（t

）；

N（ns）……；

N（nf）……；……；其中,?i：X向毛坯切除余量；?k

：Z方向毛坯切除余量；?d

：粗車(chē)循環(huán)的次數(shù)；ns

：零件輪廓精加工程序的第一程序段的段號(hào)；nf

：零件輪廓精加工程序的最后一程序段的段號(hào)；?u

：X方向上的精加工預(yù)留量的距離及方向；?w

：Z方向上的精加工預(yù)留量的距離及方向。

刀具軌跡圖

2.精車(chē)復(fù)合循環(huán)指令G70（該指令已詳述，不再贅述）3.圓弧插補(bǔ)G02/G03圓弧的順、逆方向的判斷：沿與垂直于圓弧所在平面（如XOZ）的坐標(biāo)軸，由正方向往負(fù)方向（如-Y）看，順時(shí)針為G02，逆時(shí)針為G03。格式一：G02/G03X（U）_

Z（W）_

R_F_；格式二：G02/G03X（U）_

Z（W）_I_K_F_；其中，X（U）_

Z（W）_：表示圓弧終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；R_：表示圓弧半徑；I、K_：表示圓心在X、Z軸方向上相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的增量坐標(biāo)值。（a）后置式刀架

（b）前置式刀架4.刀尖圓弧補(bǔ)償（1）刀尖圓弧補(bǔ)償?shù)母拍?。?shù)控車(chē)床加工是按車(chē)刀理想刀尖為基準(zhǔn)編寫(xiě)數(shù)控軌跡代碼的，對(duì)刀時(shí)也希望能以理想刀尖來(lái)對(duì)刀。但實(shí)際加工中，為了降低被加工工件表面的粗糙度，減緩刀具磨損，提高刀具壽命，一般車(chē)刀刀尖處磨成圓弧過(guò)渡刃，又稱(chēng)為假想刀尖。刀尖圓弧半徑過(guò)切削與欠切削現(xiàn)象（2）刀尖圓弧補(bǔ)償指令G41/G42/G40G41為刀尖圓弧半徑左補(bǔ)償，沿著刀具前進(jìn)方向看，刀具位于零件左側(cè)；G42為刀尖圓弧半徑右補(bǔ)償，沿著刀具前進(jìn)方向看，刀具位于零件右側(cè)；G40為取消刀尖圓弧半徑補(bǔ)償，用于取消刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令。指令格式：G41G00（G01）X（U）Z（W）；刀尖圓弧半徑左補(bǔ)償；G42G00（G01）X（U）Z（W）；刀尖圓弧半徑右補(bǔ)償；G40G00（G01）X（U）Z（W）；取消刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。說(shuō)明：①G40、G41、G42都是模態(tài)代碼，可相互注銷(xiāo)。②G40、G41、G42只能用G00、G01結(jié)合編程。不允許與G02、G03等其他指令結(jié)合編程，否則系統(tǒng)會(huì)報(bào)警。③在調(diào)用新的刀具前，必須取消刀尖圓弧補(bǔ)償，否則產(chǎn)生報(bào)警。④在MDI狀態(tài)下不能進(jìn)行刀尖圓弧R補(bǔ)償。⑤用假想刀尖編程時(shí)，如果只加工軸向尺寸或只加工徑向尺寸，可以不考慮刀尖的R補(bǔ)償。⑥補(bǔ)償進(jìn)行時(shí)，指定平面內(nèi)若連續(xù)有