項目1 數(shù)控車削加工技術 任務1.2 車削加工外圓柱圓錐類零件

任務1.2車削加工外圓柱/圓錐類零件項目1數(shù)控車削加工技術1.2.1任務短軸零件加工任務描述：短軸零件如圖所示，按單件生產(chǎn)安排其數(shù)控加工工藝，編寫出加工程序。毛坯為φ38mm棒料，材料為45#鋼。

圖1.71短軸零件任務1.2車削加工外圓柱/圓錐類零件1.2.2知識鏈接

1.基本編程指令

1）字與字的功能（1）字符與代碼。（2）字。如：“X2500”是一個字，X為地址符，數(shù)字“2500”為地址中的內(nèi)容。（3）字的功能。①順序號字N。②準備功能字G。③尺寸字。④進給功能字F。⑤主軸轉(zhuǎn)速功能字S。⑥刀具功能字T。⑦輔助功能字M。1.2.2知識鏈接

1.基本編程指令

1）字與字的功能表1.2G功能字含義表G功能字FANUC系統(tǒng)SIEMENS系統(tǒng)G00快速移動點定位快速移動點定位G01直線插補直線插補G02順時針圓弧插補順時針圓弧插補G03逆時針圓弧插補逆時針圓弧插補1.2.2知識鏈接

1.基本編程指令

1）字與字的功能表1.2G功能字含義表G04暫停暫停G05---通過中間點圓弧插補G17XY平面選擇XY平面選擇G18ZX平面選擇ZX平面選擇G19YZ平面選擇YZ平面選擇G32螺紋切削---G33---恒螺距螺紋切削1.2.2知識鏈接

1.基本編程指令

1）字與字的功能表1.2G功能字含義表G40刀具補償注銷刀具補償注銷G41刀具補償——左刀具補償——左G42刀具補償——右刀具補償——右G43刀具長度補償——正---G44刀具長度補償——負---G49刀具長度補償注銷---G50主軸最高轉(zhuǎn)速限制---1.2.2知識鏈接

1.基本編程指令

1）字與字的功能表1.2G功能字含義表G54～G59加工坐標系設定零點偏置G65用戶宏指令---G70精加工循環(huán)英制G71外圓粗切循環(huán)米制G72端面粗切循環(huán)---G73封閉切削循環(huán)---G74深孔鉆循環(huán)---G75外徑切槽循環(huán)---1.2.2知識鏈接

1.基本編程指令

1）字與字的功能表1.2G功能字含義表G76復合螺紋切削循環(huán)---G80撤銷固定循環(huán)撤銷固定循環(huán)G81定點鉆孔循環(huán)固定循環(huán)G90絕對值編程絕對尺寸G91增量值編程增量尺寸G92螺紋切削循環(huán)主軸轉(zhuǎn)速極限1.2.2知識鏈接

1.基本編程指令

1）字與字的功能表1.2G功能字含義表G94每分鐘進給量直線進給率G95每轉(zhuǎn)進給量旋轉(zhuǎn)進給率G96恒線速控制恒線速度G97恒線速取消注銷G96G98返回起始平面---G99返回R平面---1.2.2知識鏈接

1.基本編程指令

表1.3M功能字含義表M功能字含義M00程序停止M01計劃停止M02程序停止M03主軸順時針旋轉(zhuǎn)M04主軸逆時針旋轉(zhuǎn)M05主軸旋轉(zhuǎn)停止1.2.2知識鏈接

1.基本編程指令

表1.3M功能字含義表M06換刀M072號冷卻液開M081號冷卻液開M09冷卻液關M30程序停止并返回開始處M98調(diào)用子程序M99返回子程序1.2.2知識鏈接

2）程序格式

%//開始符O1000//程序名N10G00G54X50Y30M03S3000；N20G01X88.1Y30.2F500T02M08；//程序主體N30X90；……；N290M05；N300M30；//程序結(jié)束%//結(jié)束符1.2.2知識鏈接

3）絕對/相對坐標系編程

如圖1.72所示錐面的車削可有三種編程形式，具體如下。①絕對坐標程序——X40Z5；②相對坐標程序——U20W-40；③混合坐標程序——X40W-40。圖1.72絕對/相對坐標編程1.2.2知識鏈接

4）常用編程指令（1）G54～G59——選擇工件坐標系。指令格式:G54～G59；（2）G50——設定工件坐標系指令指令格式:G50X_Z_；。圖1.73G50設定工件坐標系（3）T功能。T功能指令用于選擇加工所用刀具。編程格式：T——；

T后面通常有四位數(shù)字表示所選擇的刀具號碼。前兩位是刀具號，后兩位是刀具長度補償號，又是刀尖圓弧半徑補償號。但也有T后面用兩位數(shù)。例：T0303表示選用3號刀及3號刀具長度補償值和刀尖圓弧半徑補償值。T0300表示取消刀具補償。（4）G94、G95——設定進給速度單位。格式：G94F___；每分鐘進給量，mm/min。

G95F___；每轉(zhuǎn)進給量，主軸轉(zhuǎn)一周時刀具的進給量，mm/r。（5）G27、G28、G29——與參考點有關的指令。①G27——返回參考點檢查指令。

②G28——自動返回參考點指令③G29——從參考點返回指令。（6）G96、G97——線速度控制指令。指令格式:①G96S—；G50S1800；（指令主軸最高轉(zhuǎn)速為1800r/min）G96S100；（指令恒線速度為100m/min）②G97S—；G97S1000；（恒線速取消后，主軸速度為1000r/min）。

（7）G00——快速點定位指令。指令格式:G00X（U）—Z（W）—；式中，X（U）、Z（W）——移動終點，即目標點的坐標，X、Z為絕對坐標，U、W為增量坐標。功能:G00快速點定位指令控制機床各軸以最大速率從現(xiàn)在位置移動到指令位置。G00是模態(tài)代碼。圖1.75G00刀具軌跡示意圖從起點A快速運動到目標點B，其絕對坐標方式編程為：G00X60Z100；其增量坐標方式編程為：G00U80W80；如果程序為：G00X60Z60；刀具快速運動到點（60，60）X60Z100；再運動到點（60，100）（8）G01——直線插補指令。指令格式:G01X（U）_Z（W）_F_；式中，X（U）、Z（W）——加工目標點的坐標，X、Z為絕對坐標，U、W為增量坐標；F為加工時的進給速度或進給量。

（8）G01——直線插補指令。圖1.76G01指令舉例選右端面O為編程原點，絕對坐標編程為：G00X50．Z2.M03S800；G01Z-40.F80；X80.0Z-60.；G00X200.Z100.；增量坐標編程為：G00U-150.W-98.M03S800；G01W-42.F80；U30.W-20.；G00U120.W160.；……（9）G04——暫停指令指令格式:G04X_（P_）；式中，X（P）——暫停時間。X后面可用小數(shù)表示，單位為秒，地址P后面用整數(shù)表示，單位為毫秒?！緫脤嵗?】加工工件如圖1.77（a）（b）（c）所示，刀尖從A點移動到B點，完成車外圓、車槽、車倒角的編程。(a)車外圓(b)車槽(c)車倒角圖1.77應用舉例①車外圓G00X20.Z2.G01Z-26.F80；絕對方式②車槽G00X35.Ｚ-26.；G01X18.F50；絕對方式③車倒角G00X24.Z2.；G01X30.Z-1.F80；絕對方式或G01U0W-28.F80；增量方式或G01W-28.F80；混合坐標方式或G01U-17.F50；增量方式或G01U6.W-3.F80；增量坐標方式2.循環(huán)指令1）單循環(huán)指令（1）G90——內(nèi)外直徑自動車削循環(huán)指令指令格式:G90X（U）_Z（W）_R_F_；式中，X（U）、Z（W）——切削循環(huán)終點的坐標；R——圓錐面切削起始點與終點的半徑之差；F——切削速度。①圓柱面切削循環(huán)編程格式：G90X（U）_Z（W）_F_；（1）G90——內(nèi)外直徑自動車削循環(huán)指令①圓柱面切削循環(huán)編程格式：G90X（U）_Z（W）_F_；

(a)圖1.79圓柱面自動車削循環(huán)指令

(b)圖1.79圓柱面自動車削循環(huán)指令圖1.79(b)編程如下。G90X40Z30F30；刀具運動軌跡為：A→B→C→D→AX30；刀具運動軌跡為：A→E→F→D→AX20；刀具運動軌跡為：A→G→H→D→A（1）G90——內(nèi)外直徑自動車削循環(huán)指令②圓錐面切削循環(huán)

【特別提示】如圖1.80（a）所示，R為錐體大小端的半徑差。用增量值表示，其符號取決于刀具起于錐端面的位置，當?shù)毒咂鹩阱F端大頭時，R為正值；起于錐端小頭時，R為負值。即起點坐標大于終點坐標時，R為正值，反之為負，圖1.80(b)編程如下。G90X40Z20R-5F30；X30；X20；

(b)圖1.80圓錐面自動車削循環(huán)指令(a)(2）G94——端面自動車削循環(huán)指令指令格式:G94X（U）_Z（W）_R_F_；式中，X（U）、Z（W）——切削循環(huán)終點的坐標；R——端面切削起始點與終點的在Z軸方向的坐標增量；F——切削速度。

2）復合循環(huán)指令

這里介紹FANUC數(shù)控系統(tǒng)用于車床的復合循環(huán)。FANUC數(shù)控系統(tǒng)的復合循環(huán)有兩種編程格式，一種是用兩個程序段完成粗加工，另一種是用一個程序段完成粗加工，具體用哪一種格式，取決于所采用的數(shù)控系統(tǒng)。(2)G70——精車復合循環(huán)指令格式：G70

PnsQnf指令功能：用G71、G72、G73指令粗加工完畢后，可用精加工循環(huán)指令，使刀具進行精加工?！咎貏e提示】①ns表示指定精加工路線第一個程序段的順序號；②nf表示指定精加工路線最后一個程序段的順序號；③G70～G73循環(huán)指令調(diào)用N(ns)至N(nf)之間程序段，其中程序段中不能調(diào)用子程序。

（2）G71——內(nèi)外圓粗車循環(huán)指令G71U（Δd）R（e）；G71P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t）；N（ns）…………N（nf）……式中，Δd——粗車時每次X向切深（半徑值）一定為正值；e——粗車時每一刀切削完成后在X軸方向的退刀量；ns——精加工形狀程序的第一個程序段段號；nf——精加工形狀程序的最后一個程序段段號；Δu——粗車時，X軸方向的切除余量（直徑值）；Δw——粗車時，Z軸方向的切除余量；f——粗車時的進給速度或進給量；s——粗車時的主軸轉(zhuǎn)速；T——粗車時的刀具。

G71循環(huán)過程如圖1.83所示，刀具起始點位于A，循環(huán)開始時由A→B為留精車余量，然后，從B點開始，進刀Δd的深度至C，然后切削，碰到給定零件輪廓后，沿45°方向退出，當X軸方向的退刀量等于給定量e時，沿水平方向退出至Z軸方向坐標與B相等的位置，然后再進刀切削第二刀……如此循環(huán)，加工到最后一刀時刀具沿著留精車余量后的輪廓切削至終點，最后返回到起始點A。

圖1.83G71內(nèi)外圓粗車循環(huán)

【應用實例3】加工的工件如圖1.84所示，材料為42×70mm的鐵棒，要求用兩把刀具分別進行粗、精車加工，試編程。設定如圖1.2－14所示的坐標系，粗車刀作為基準刀，位置為（50，100），粗車時吃刀深度2mm，留精加工余量X軸方向為0.5mm，Z軸方向為0.02mm。程序如下:O0101N10G50X60Z100T0100；設定坐標，選用1號刀N20M03S1000；啟動主軸，轉(zhuǎn)速1000r/minN30T0101；建立刀具補償N40G00X44Z52；進刀至粗車起始點N50G71U2R1；粗車，每刀2mm，退距離1mmN60G71P70Q160U0.5W0.02F200；余量X=0.5mm，Z=0.02mmN70G00X0；進刀至精加工形狀起始點N80G01Z50F50；車削至圓弧頂點N90G03X10Z45R5；車削圓弧R5N100G01Z35；加工外圓柱10N110X29.58Z25；加工圓錐N120W-7；加工圓柱29.58N130G03X35W-2.71R2.71；加工圓角R2.71N140G01Z8.5；加工圓柱段35N150G02X40Z6R2.5；加工圓弧R2.5N160G01Z0；加工圓柱40N170G00X50Z100M00；退刀返回，主軸暫停N180T0202M08；換2號刀，開冷卻液N190M03S2500；啟動主軸N200G00X44Z52；進刀，準備精車N210G70P70Q160；精車外形，該指令見后面介紹N220G00X100Z100；返回N230T0100；換回1號刀，取消刀具補償N240M05；主軸停N250M30；程序結(jié)束并返回程序頭（3）G72———端面粗車復合循環(huán)指令G72W（Δd）R（e）；G72P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t）；N（ns）……N（nf）式中，Δd——粗車時每次Z向進刀切深；e——粗車時，每一刀切削完成后在Z軸方向的退刀量。其他參數(shù)與G71相同。圖1.85G72端面粗車復合循環(huán)1.2.3任務實施

1.工藝過程①粗車外輪廓；②精車外輪廓；③切斷；

2.刀具與工藝參數(shù)見表2-2、表2-3。實訓課題外圓柱/圓錐面車削技能訓練零件名稱零件圖號序號刀具號刀具名稱及規(guī)格刀尖半徑數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T010193°粗精右偏外圓刀0.4mm1外表面、端面2T0402切斷刀（刀位點為左刀尖）B=4mm1切槽、切斷表1.4數(shù)控加工刀具卡表1.5數(shù)控加工工序卡材料45#零件圖號系統(tǒng)FANUC工序號操作序號工步內(nèi)容（走刀路線）G功能T刀具切削用量轉(zhuǎn)速Sr/min進給速度Fmm/r切削深度mm程序夾住棒料一頭，留出長度大約100mm（手動操作），調(diào)用程序（1）自右向左粗車端面、外圓表面G71T01016000.32（2）自右向左精車端面、外圓表面G70T0