數(shù)控車床典型零件加工（華中系統(tǒng)）

電子工業(yè)出版社2021.6華中數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控車床編程與維護(hù)

7.1軸類零件的車削編程與加工

7.2套類零件的車削編程與加工

7.1軸類零件的車削編程與加工7.1.1零件圖零件圖如圖7-1所示，材料選用45鋼。圖7-1軸類零件7.1.2加工前的準(zhǔn)備工作1．機(jī)床準(zhǔn)備車床選用配置HNC-21T數(shù)控系統(tǒng)的CJK6140型車床。2．?dāng)?shù)控加工工藝〔1〕以工件右端面為安裝基準(zhǔn)，取工件端面回轉(zhuǎn)中心為工件坐標(biāo)系零點(diǎn)。〔2〕根據(jù)加工要求，選90°外圓車刀、切槽車刀〔刀寬為5mm〕及60°螺紋車刀各一把，刀具材料采用硬質(zhì)合金。刀具編號(hào)為1號(hào)刀：外圓車刀；2號(hào)刀：切槽車刀；3號(hào)刀：螺紋車刀。

〔3〕毛坯采用直徑φ40mm的圓鋼?！?〕工序?yàn)椋捍周囃鈭A→精車外圓→切外溝槽→車螺紋→切斷。3．刀具安裝中需要注意的問(wèn)題〔1〕刀具的中心高車削加工時(shí)要求刀具的切削部位與棒料的中軸線等高，其上下偏差的范圍不能超過(guò)零件直徑的1%。在通常情況下，如果切槽刀具的刃口較鋒利，那么刀具的安裝位置應(yīng)該比該工件的軸線稍高一點(diǎn)?！?〕刀具的安裝位置刀具安裝要確保刀具的工作角度，也就是常說(shuō)的“刀具要找正〞。但是對(duì)于特殊的曲面或有特殊要求的加工部位，也可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整刀具的工作角度。其遵守的原那么是：在保證刀具壽命的前提下，取較大的前角和主偏角。切槽刀和螺紋刀一定要裝正〔即與毛坯軸線垂直〕。4．工件的裝夾根據(jù)零件圖及工藝要求對(duì)工件進(jìn)行裝夾。該工件的毛坯長(zhǎng)100mm，要求裝夾的部位不小于20mm，留下10mm的空隙作為刀具與卡盤的平安距離，故伸出80mm，用鋼板尺測(cè)量。裝夾工件遵循的原那么是：在毛坯裝夾的過(guò)程中，盡量減少工件的跳動(dòng)，要保證工件被夾緊，并且被夾局部受力均勻。5．切削用量的選擇根據(jù)工件材料，選擇刀具材料為硬質(zhì)合金。該工件的切削參數(shù)設(shè)置如下：主軸轉(zhuǎn)速為800r/min，切削進(jìn)給速度為80mm/min。6．零件車削加工程序編寫根據(jù)零件圖7-1，編寫加工程序如下。

%0010N10T0101

N15G40G97M03S800

N20G00X42.0Z2.0N30G01Z0F80N40G01X-1.0F80

N50G00X42.0Z2.0N60G71U1.5R0.5

N70G71P80Q160X0.3Z0.2

N80G00G42X11.0N90G01Z0F80N100X15.8C1.5N110Z-20.0N120X23.0N130X26.0Z-50.0N140Z-57.0N150G02X32.0Z-60.0R3.0N160Z-72.0N170G28U0W0M05圖7-1實(shí)例1N180M00 N190T0202N200G40G97S800M03N210G00X25.0Z-20.0N220G01X13.5F50N230X25.0N240G28U0W0M05N250M00N260T0303

N270G40G97S800M03N280G00X18.0Z5.0N290G82X15.0Z18.0F1.5N320X14.7N330X14.5N340X14.3

N350X14.2N360X14.1N370X14.05N380G28U0W0N390T0202

N400G00X50.0Z-75.0N410G01X-1F45N420G28U0W0N430M307.1.3數(shù)控車削加工操作過(guò)程1．開機(jī)開機(jī)時(shí)檢查機(jī)床狀態(tài)是否正常、電源電壓是否符合要求、接線是否正確，按下控制面板上的“急停〞按鍵〔此步不是必須的，但建議依此操作〕。翻開外部電源開關(guān)，啟動(dòng)機(jī)床電源，接通數(shù)控系統(tǒng)電源，檢查風(fēng)扇、電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，檢查面板上的指示燈是否正常。假設(shè)開機(jī)成功，那么HNC-21T自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)軟件，工作方式為“急停〞〔“急停〞按鍵按下〕。2．回參考點(diǎn)通過(guò)手動(dòng)方式，使機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件回到參考點(diǎn)位置。3．試切〔1〕端面試切毛坯裝夾后，由于毛坯外表不平，不能對(duì)刀，故要對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的切削使其平整。但是切削量要小，約0.5～1.0mm。在試切后不能影響工件加工尺寸。首先，啟動(dòng)機(jī)床主軸正轉(zhuǎn)，在“手動(dòng)〞方式下將刀具靠近工件，然后調(diào)小倍率，調(diào)整好要切削的量。按住“－X〞鍵對(duì)工件的端面進(jìn)行切削，直到將工件端面切平為止。然后按住“＋X〞鍵退刀，記下此時(shí)的機(jī)床Z坐標(biāo)值Z1?！?〕外圓試切外圓切削時(shí)要注意其切削量的選擇不要過(guò)大，以免對(duì)刀具造成損傷及對(duì)該工件的加工尺寸造成影響。用“手動(dòng)〞方式車削外圓時(shí)，直徑方向一般試切0.5～1.0mm；在不影響工件的前提下，長(zhǎng)度方向一般車20mm，然后按住“＋Z〞鍵退刀。測(cè)量工件直徑d1，并記下此時(shí)機(jī)床的X坐標(biāo)值X1。提示：外圓試切是為了確定X值，而端面試切是為了確定Z值。4．坐標(biāo)系確實(shí)定〔1〕G92確定坐標(biāo)系如果需要將工件右端面確定為G92坐標(biāo)原點(diǎn)，那么只需要將對(duì)刀點(diǎn)經(jīng)手動(dòng)移到該點(diǎn)即可。假設(shè)移動(dòng)對(duì)刀點(diǎn)到機(jī)床坐標(biāo)〔X2，Z2〕點(diǎn)，那么只要將a＝X2－X1＋、b＝Z2－Z1的值寫到程序G92Xa、Zb即可，這樣就把工件右端面中心確定為G92坐標(biāo)原點(diǎn)了?！?〕設(shè)定G54工件坐標(biāo)系如果需要將工件右端面確定為G54坐標(biāo)原點(diǎn)，那么根據(jù)試切時(shí)X1的坐標(biāo)值，將X1－d1的數(shù)值確定為X0；根據(jù)Z1的坐標(biāo)值，令Z1＝Z0。將Z0和X0的值輸入零點(diǎn)偏置表G54的X、Z中即可。G54的值一旦設(shè)定，就自動(dòng)保存在數(shù)控系統(tǒng)中，直到人為的修改或刪除。而G92只是暫時(shí)的存放，一旦機(jī)床斷電，其值就自動(dòng)被刪除。同時(shí)，G92是通過(guò)起刀的位置來(lái)確定工件坐標(biāo)原點(diǎn)的。5．對(duì)刀確定好工件坐標(biāo)原點(diǎn)〔即程序原點(diǎn)〕后，就為加工編程做好了準(zhǔn)備。對(duì)于需要多刀加工的工件，必須將每把刀具相對(duì)該工件的對(duì)刀值〔即工件坐標(biāo)原點(diǎn)的位置〕找到，從而在程序中確保該工件的正確加工。在HNC-21T數(shù)控系統(tǒng)中，只要在刀偏表中把端面試切深度定為“0〞、把試切直徑定為“d1〞、X的值定為X1、Z的值定為Z1，就可將工件右端面的中心定為工件坐標(biāo)原點(diǎn)。本例采用相對(duì)刀偏法對(duì)刀，其具體操作步驟如下。〔1〕1號(hào)刀的對(duì)刀①在HNC-21T主菜單操作界面下依次按下“F4〞〔刀具補(bǔ)償〕→“F1〞〔刀偏表〕，出現(xiàn)如圖7-2所示的對(duì)話框。②將光標(biāo)移到#0001欄，按下“標(biāo)刀選擇〞，該處變?yōu)榧t色，90°外圓刀被指定為標(biāo)刀。③在1號(hào)刀試切后，把此時(shí)的X1值記錄在X偏置中，把試切的外圓直徑d1填入刀偏表的“試切直徑〞中。端面試切后，在刀偏表中記下試切長(zhǎng)度為0，把此時(shí)的Z值記錄在Z偏值中，這時(shí)就將工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)定在工件的右端面中心。圖7-2刀偏值設(shè)定

提示：不同的刀具所得的刀偏值要與刀具號(hào)相對(duì)應(yīng)。

〔2〕其他刀具對(duì)刀其他刀具對(duì)刀時(shí)，只需將其“試切直徑〞、“試切長(zhǎng)度〞填入即可。①2號(hào)刀的對(duì)刀。將2號(hào)刀用“增量〞方式靠近工件圓柱面，直到刀具接觸工件為止。測(cè)量試切直徑d1，在刀偏表的#0002欄中記下試切直徑d1。按同樣的方法將刀具靠近工件端面，直到刀具接觸工件端面為止。然后在刀偏表中記下試切長(zhǎng)度為“0〞。此時(shí)2號(hào)切槽刀具的對(duì)刀點(diǎn)是切槽刀的左端點(diǎn)。②3號(hào)刀〔60°螺紋車刀〕的對(duì)刀。首先試切外圓，然后填刀偏表中的“試切直徑〞；Z方向用刀尖對(duì)準(zhǔn)試切端面，然后填刀偏表中的“試切長(zhǎng)度〞，該值為0。提示：螺紋車刀一定要裝正，即刀尖的60°角平分線與主軸軸線垂直。6．程序的建立與選擇〔1〕新建程序在HNC-21T數(shù)控系統(tǒng)的主操作界面下，依次按下F1〔程序〕→F2〔編輯程序〕→F3〔新建程序〕，出現(xiàn)“新建程序〞界面，系統(tǒng)提示“輸入新建文件名〞，光標(biāo)在“輸入新建文件名〞欄閃爍。輸入文件名〔如“O0001〞〕，如圖7-3所示，然后按【Enter】鍵確認(rèn)，系統(tǒng)將自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)0字節(jié)的空文件，這時(shí)就可以編輯新建文件了。編輯程序后，按F4鍵保存程序。圖7-3“新建程序〞菜單注意：數(shù)控零件程序文件名一般是以字母“O〞開頭的，后跟四個(gè)〔或多個(gè)〕數(shù)字。HNC-21T繼承了這一傳統(tǒng)默認(rèn)，認(rèn)為零件程序名是由“O〞開頭的?！?〕程序選擇選擇程序的步驟如下。①在編輯功能子菜單下按F1鍵，將彈出如圖7-4所示的“選擇程序〞菜單。②用?、?鍵選擇程序源〔待編輯程序的來(lái)源〕，用▲、▼鍵選中一個(gè)程序文件。圖7-4選擇程序

7．程序校驗(yàn)〔F1→F5〕〔1〕調(diào)入要校驗(yàn)的加工程序。〔2〕按機(jī)床控制面板上的“自動(dòng)〞按鍵，進(jìn)入程序自動(dòng)運(yùn)行方式?！?〕在程序功能子菜單下，按F5鍵〔程序校驗(yàn)〕，此時(shí)軟件操作界面的工作方式顯示為“校驗(yàn)運(yùn)行〞?！?〕按機(jī)床控制面板上的“循環(huán)啟動(dòng)〞按鍵，程序校驗(yàn)開始。8．啟動(dòng)自動(dòng)運(yùn)行如果程序校驗(yàn)沒(méi)有錯(cuò)誤，就可以運(yùn)行程序加工零件了。〔1〕按機(jī)床控制面板上的“自動(dòng)〞按鍵，進(jìn)入程序自動(dòng)運(yùn)行方式?！?〕按機(jī)床控制面板上的“循環(huán)啟動(dòng)〞按鍵，機(jī)床開始自動(dòng)運(yùn)行調(diào)入的零件加工程序。9．檢驗(yàn)工件加工完畢后，需要檢驗(yàn)零件是否合格。在測(cè)量時(shí)，不要卸下工件，否那么一旦尺寸不正確就難以修正了。在檢驗(yàn)合格后，可卸下工件。7.1.4本卷須知與手動(dòng)調(diào)整1．本卷須知在工件加工過(guò)程中，必須做好各項(xiàng)防護(hù)措施；在加工時(shí)，工件裝置假設(shè)有松脫或工件有震動(dòng)，都必須立即終止運(yùn)行，并對(duì)其重新調(diào)整；如果遇到刀具磨損或者崩裂，那么必須立即停止運(yùn)行并換刀。2．手動(dòng)調(diào)整加工中可以調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。通過(guò)調(diào)整可以提高工件外表質(zhì)量和加工效率。在卸下工件之前必須對(duì)照工件圖紙，對(duì)各項(xiàng)尺寸的要求及公差要求進(jìn)行檢測(cè)，一定要在符合要求的前提下卸下工件。否那么一旦工件卸下后再進(jìn)行二次裝夾時(shí)，就很難保證其形位公差的要求了。7.2套類零件的車削編程與加工7.2.1零件圖零件圖如圖7-5所示，材料選用45鋼。圖7-5套類零件

7.2.2加工前的準(zhǔn)備1．機(jī)床準(zhǔn)備采用配置HNC-21T數(shù)控系統(tǒng)的CJK6140型數(shù)控車床對(duì)工件進(jìn)行加工。2．加工工藝分析〔1〕該工件加工必須進(jìn)行二次裝夾。〔2〕根據(jù)加工要求，選90°外圓刀、鉆頭、外圓切槽刀、內(nèi)孔車刀及60°螺紋車刀各一把，刀具材料采用硬質(zhì)合金。其中1號(hào)刀：外圓刀；2號(hào)刀：切槽刀；3號(hào)刀：螺紋刀；4號(hào)刀：內(nèi)圓車刀?！?〕毛坯采用直徑f52mm的圓鋼?！?〕加工工序?yàn)椋合铝稀@f24孔→加工f48外圓及斜錐孔→切斷→掉頭→加工f45外圓→換切槽刀切外溝槽→用螺紋刀車螺紋M45×1.5→切f26內(nèi)孔及R20圓弧?！?〕切削參數(shù)切削參數(shù)設(shè)置如下：主軸轉(zhuǎn)速為800r/min，切削進(jìn)給速度為80mm/min。

3．編寫零件加工程序〔1〕車外圓%0010N10T0101N20M03S800N30G00X24Z2N40G01Z0F80N50X44N60X49Z-2.5N70Z-30N80G00X50Z2N90X48N100G01Z-30F80N105G28U0W0N110T0404N120G00X40Z2N130G71U1.5R0.5N140G71P150Q160X0.3Z0.02N150G01X40Z0F80N160X26Z-30N170G00X24N180G28U0W0N190M05N200M02〔2〕掉頭，加工45mm直徑外圓柱面、切3×f43槽%0020T0101M03S800G00X49Z2N130G71U1.5R0.5N140G71P150Q160X0.3Z0.02N150G01X43Z0F80X45Z-2Z-50X47N160X48Z-50.5G00X60Z50T0202G00X47Z-38G01X43F30G00X50Z50M05M30〔3〕加工M45×1.5螺紋及f26內(nèi)孔%0040T0303 M03S800G00X48Z2G82X43Z-36F1.5X42X41X40.2G00X60Z50T0404G00X38Z1G01X25Z-10.2F80G00Z1X38.73G01Z0F80G02X26Z-10.2R20G01Z-46G00X24Z100M05M307.2.3數(shù)控車削加工操作過(guò)程1．開機(jī)開機(jī)時(shí)檢查機(jī)床各局部是否正常；按下控制面板上的“急停〞按鍵，翻開外部電源開關(guān)，啟動(dòng)機(jī)床電源，接通數(shù)控系統(tǒng)電源，檢查風(fēng)扇電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，檢查面板上的指示燈是否正常。假設(shè)開機(jī)成功，HNC-21T自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)軟件，工作方式為“急停〞〔“急停〞按鍵按下〕。2．回參考點(diǎn)通過(guò)手動(dòng)方式，使機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件回到參考點(diǎn)位置。3．對(duì)毛坯進(jìn)行裝夾、試切和對(duì)刀〔1〕裝夾在裝夾毛坯時(shí)，應(yīng)盡量減少工件的跳動(dòng)。裝夾時(shí)要留出刀具的退刀空間，保證毛坯被夾緊，并且被夾局部受力均勻。

〔2〕試切裝夾后要對(duì)工件進(jìn)行試切，但要注意，外圓上的試切不宜過(guò)長(zhǎng)、過(guò)多，只需將外圓外表均勻切削去除即可，以免影響到后續(xù)的加工尺寸。①端面試切。首先，啟動(dòng)機(jī)床主軸正轉(zhuǎn)，在“手動(dòng)〞方式下將刀具靠近工件，然后調(diào)小倍率，調(diào)整好要切削的深度。按住“－X〞鍵對(duì)工件的端面進(jìn)行切削，直到將工件端面切平為止。然后按住“＋X〞退刀，記下此時(shí)的機(jī)床坐標(biāo)值Z1。②外圓的試切。用“手動(dòng)〞方式車削外圓時(shí)，直徑方向一般試切0.5～1.0mm；在不影響工件的前提下，長(zhǎng)度方向一般車削20mm。然后按住“＋Z〞鍵退刀。測(cè)量工件直徑d1，并記下此時(shí)的機(jī)床X坐標(biāo)值為X1。〔3〕對(duì)刀本例采用絕對(duì)刀偏法對(duì)刀，其具體操作步驟如下。①1號(hào)刀〔外圓切刀〕的對(duì)刀。在操作界面下依次按下“F4〞〔刀具補(bǔ)償〕→“F1〞〔刀偏表〕，出現(xiàn)如圖7-6所示的對(duì)話框。將d1填入刀偏表中的“試切直徑〞中；填刀偏表中的“試切長(zhǎng)度〞，該值為0。將該刀對(duì)刀所得的值X1、Z1〔實(shí)際坐標(biāo)值〕填入“X偏置〞、“Z偏置〞中。提示：不同的刀具所得的刀偏值要與其刀具號(hào)對(duì)應(yīng)。圖7-6刀偏表②2號(hào)刀〔切槽刀〕的對(duì)刀安裝刀具時(shí)要保證中心高，然后試切端面邊緣一槽，記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)值〔X1，Z1〕，填入X、Z偏置后，量直徑填入刀偏表的“試切直徑〞中，量Z向深度填入刀偏表的“試切長(zhǎng)度〞中。此時(shí)2號(hào)切槽刀的對(duì)刀點(diǎn)就是切槽刀的左端面。③3號(hào)刀〔60°螺紋車刀〕的對(duì)刀首先試切外圓，把此時(shí)的X值記錄在X偏置中；量出直徑，然后填入刀偏表中的“試切直徑〞；Z方向用刀尖對(duì)準(zhǔn)試切端面，然后填入刀偏表中的“試切長(zhǎng)度〞，該值為0。把此時(shí)的Z值記錄在“Z偏置〞中。提示：螺紋車刀一定要裝正，即刀尖的60°角平分線與主軸軸線垂直。④4號(hào)刀〔內(nèi)孔車刀〕的對(duì)刀內(nèi)孔車刀對(duì)刀要保證中心高〔可根據(jù)具體情況略高于中心〕，可以用尾架頂尖為參照基準(zhǔn)。首先對(duì)內(nèi)孔進(jìn)行試切，把此時(shí)的X值記錄在“X偏置〞中，把試切的內(nèi)孔直徑d填入刀偏表的“試切直徑〞中；試切端面，然后填刀偏表中的“試切長(zhǎng)度〞，該值為0。把此時(shí)的Z值記錄在“Z偏置〞中。4．程序的建立與選擇〔1〕程序建立在編輯程序界面下，按F3〔新建程序〕鍵，系統(tǒng)提示“輸入新建文件名〞，光標(biāo)在“輸入新建文件名〞欄閃爍，輸入文件名后，按【Enter】鍵確認(rèn)，系統(tǒng)將自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)0字節(jié)的空文件，就可以編輯新建文件了。編輯程