數(shù)控車---復(fù)雜軸類零件的編程與加工

1、課題八 數(shù)控車-復(fù)雜軸類零件的編程與加工教學(xué)目的:1.使學(xué)生掌握GSK980T數(shù)控系統(tǒng)的G02、G03等指令2使學(xué)生掌握成形面零件的編程與加工 3.使學(xué)生掌握GSK980T數(shù)控系統(tǒng)G32、G92、G76等指令4.使學(xué)生能掌握各螺紋加工指令的具體運(yùn)用 重 點(diǎn):G02、G03、等指令;掌握G32、G92、G76等指令應(yīng)用難 點(diǎn):G76的指令應(yīng)用一、舊課復(fù)習(xí)1、如何設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定?2、怎樣設(shè)定進(jìn)給方式?3、工件坐標(biāo)系如何設(shè)定?4、如何應(yīng)用暫停指令? 二、新課的教學(xué)內(nèi)容（一）成形面零件的編程與加工1、圓弧插補(bǔ)G02、G03（1）功能：使刀具從圓弧起點(diǎn)，沿圓弧移動(dòng)到圓弧終點(diǎn)；其中G02為順時(shí)針圓弧插補(bǔ)

2、，G03為逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)。圓弧的順、逆方向的判斷：沿與圓弧所在平面（如XOZ）相垂直的另一坐標(biāo)軸的負(fù)方向（如-Y）看去，順時(shí)針為G02，逆時(shí)針為G03。（2） 格式： G02（G03）X（U）_ Z（W）_ I_ K_ F_ G02（G03）X（U）_ Z（W）_ R_ F_ 用地址X，Z或U，W指定圓弧的終點(diǎn)，用絕對值或增量值表示。增量值是從圓弧的始點(diǎn)到終點(diǎn)的距離值。圓弧中心用地址I，K指定。I，K方向與X，Z軸方向相同時(shí)取正值。 I，K 后面的數(shù)值是圓弧始點(diǎn)到圓心的矢量分量，即增量值I=圓心X坐標(biāo)-始點(diǎn)X坐標(biāo)，K=圓心Z坐標(biāo)-始點(diǎn)Z。圖8-1 G02、G03 順逆及I，K數(shù)值的確定坐標(biāo)還可

3、用R指定，對大于180°的圓弧不能指定 。說明： 具體采用哪種方法，視具體的數(shù)控系統(tǒng)而定：· X（U）、Z（W）是圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)；· I、K分別是圓心相對圓弧起點(diǎn)的增量坐標(biāo)，I為半徑值編程。· R是圓弧半徑，不帶正負(fù)號(hào)；· F是進(jìn)給速度。· G00,G01,G02,G03是同組續(xù)效指令，缺省值G01。· 本段終點(diǎn)若與上一段終點(diǎn)位置相同，即起點(diǎn)與終點(diǎn)最終沒有相對位移，則可省略不寫。 圖8-2 R數(shù)值的確定 例6：逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)，如圖8-3所示。（）絕對坐標(biāo)方式G03 X64.6 Z-18.4 I0 K-18.4 F100；或G0

4、3 X64.6 Z-18.4 R18.4 F100；（）增量坐標(biāo)方式G03 U36.8 W-18.4 I0 K-18.4 F100；或G03 U36.8 W-18.4 R18.4 F100； 圖8-3 逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)2、案例分析見圖8-4所示，要求車端面，精車外圓，切斷。圖8-4 圓弧插補(bǔ)指令的應(yīng)用 （1）根據(jù)零件圖確定工件的裝夾方式及加工工藝路線 以軸心線為工藝基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤一次裝夾完成加工，并取零件右端面中心為工件坐標(biāo)系零點(diǎn)。其工藝路線為：· 車端面· 精車外圓 · 切斷（2）刀具選擇· 90º外圓車刀 T0101，車端面·

5、; 35º外圓車刀 T0202，精車外圓· 切斷刀T0303：寬4 mm，（3）切削用量確定表8-1 切削用量表加工內(nèi)容 主軸轉(zhuǎn)速S (r/min) 進(jìn)給速度F(mm/min)車端面50080精車外圓50080切斷30020（4）編程程 序說 明O0002；程序名N001 T0101；調(diào)用1號(hào)外圓刀N002 M03 S500；主軸正轉(zhuǎn)，500r/minN003 G00 X150 Z150；刀具快速定位N004 G00 X60 Z0；快速定位，準(zhǔn)備車端面N005 G01 X0 F0.15；車端面N006 G00 X150 Z150；回刀具起點(diǎn) N007 T0202；調(diào)用2號(hào)外

6、圓刀 N009 G00 Z0；精車外圓 N010 G03 X40 Z-10 R10； N011 G01 W-12； N012 G02 X56 Z-30 R8； N013 G01 Z-50； N014 G00 G40 X150；回刀具起點(diǎn) N015 Z150； N016 S300 M03 T0303；調(diào)用3號(hào)切斷刀，轉(zhuǎn)速300r/min N017 G00 X58 Z-49；切斷 N018 G01 X1 F0.05； N019 G00 X150；回刀具起點(diǎn) N020 Z150； N021 M05；主軸停轉(zhuǎn) N022 M30；程序

7、結(jié)束 （二） 螺紋的編程與加工1. 車螺紋（G32）（1）功能：該指令用于車削等螺距直螺紋、錐螺紋。（2） 格式：G32 X（U）_ Z（W）_ F_ G32 X（U）_ Z（W）_ I_ · 公制螺紋，F(xiàn)是長度方向的導(dǎo)程（0.001-500.000mm)· 英制螺紋， I 是長軸方向的每英寸牙數(shù)（0.060-254000.0牙英寸） 其中，X (U)省略時(shí)為圓柱螺紋切削，Z (W)省略時(shí)為端面螺紋切削，X (U)、Z (W)都不省略為錐螺紋切削。（3） 說明：· X（U）、Z（W）是螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)； · F是螺紋螺距 (單位mm)。（4） 注意：

8、3; 在車螺紋期間進(jìn)給速度倍率、主軸速度倍率無效（固定100%）；· 車螺紋期間不要使用恒表面切削速度控制，而要使用G97；· 螺紋牙型高度（螺紋總切深）· 牙頂?shù)窖赖字g垂直于螺紋軸線的距離。是切削螺紋時(shí)車刀總切入深度。普通螺紋的牙型理論高度H=0.866P。實(shí)際加工時(shí)，由于螺紋車刀刀尖半徑的影響，實(shí)際牙型高度按下式計(jì)算：h=H-2(H/8)=0.6495P。普通螺紋牙型尺寸分析· GB192-81的螺紋的牙型結(jié)構(gòu)：· 其中：D內(nèi)螺紋大徑· d外螺紋大徑· D2內(nèi)螺紋中徑 · d2外螺紋中徑· D1內(nèi)螺

9、紋小徑 · d1外螺紋小徑· t螺紋螺距· H三角形高度· 公式：D2=D-2*3/8*H· d2=d-2*3/8*H· D1=D-2*5/8*H· d1=d-2*5/8*H· H=sqrt(3)/2*t 圖8-5 普通螺紋牙型尺寸分析· 螺紋起點(diǎn)與螺紋終點(diǎn)徑向尺寸的確定 徑向起點(diǎn)（編程大徑）的確定決定于螺紋大徑，螺紋小徑可按經(jīng)驗(yàn)公式確定：d'=d-2×0.62P（或d'=d-2h）。· 螺紋起點(diǎn)與螺紋終點(diǎn)軸向尺寸的確定 車螺紋時(shí)，必須設(shè)置升速段L1和降速段L2，這樣可

10、避免因車刀升降速而影響螺距的穩(wěn)定，如圖8-6所示。通常L1、 L2按下面公式計(jì)算： L1=n×P/400（或1-2P），L2=n×P/1800（或0.5P以上）式中，n是主軸轉(zhuǎn)速；P是螺紋螺距。 圖8-6 螺紋起點(diǎn)的確定由于以上公式所計(jì)算的L1、L2是理論上所需的進(jìn)退刀量，實(shí)際應(yīng)用時(shí)一般取值比計(jì)算值略大。 在加工多頭螺紋且先加工完第一條螺紋然后再加工第二條螺紋時(shí)，車刀的軸向起點(diǎn)與加工第一條螺紋的軸向起點(diǎn)偏移一個(gè)螺距P即可。· 因受機(jī)床結(jié)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)的影響，車螺紋時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速有一定的限制。· 分層背吃刀量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

11、紋的加工質(zhì)量，若螺紋牙型較深、螺距較大，可分幾次進(jìn)給。每次進(jìn)給的背吃刀量用螺紋深度減精加工背吃刀量所得的差按遞減規(guī)律分配。車削螺紋時(shí)的走刀次數(shù)和背吃刀量可參考表8-1。表8-1 加工螺紋時(shí)每次切入深度及切入次數(shù) 普通螺紋 牙深=0.6495×P P是螺紋螺距 螺距11.52.02.533.54牙深0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598走刀次數(shù)和背吃刀量 1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次 0.160.40.40.40.60.65次

12、60; 0.10.40.40.40.46次   0.150.40.40.47次    0.20.20.48次     0.150.39次      0.2例1：如圖8-7所示，用G32進(jìn)行圓柱螺紋切削。 解：設(shè)定升速段L1為4，降速段L2為3。（1）計(jì)算螺紋底徑dd'=d-2×0.62P=30-2×0.62×2=27.52（2）確定背吃刀量分布：1、0.6、0.5、0.

13、28、0.1圖8-7 G32編程舉例· 程序如下：· S300 M03 T0202· G00 X29.0 Z4； · G32 Z-23.0 F2；（第一次車螺紋）· G00 X32；· Z4；· X28.4；（第二次車螺紋）· G32 Z-23. F2；· G00 X32； · Z4； G00 X32；Z4；X27.9；（第三次車螺紋）G32 Z-23. F2；G00 X32；Z4；X27.62；（第四次車螺紋G32 Z-23. F2；G00 X32；Z4；X27.52；（第五次車螺紋）G32

14、Z-23. F2；G00 X100 Z100；M30；.螺紋切削單一循環(huán)G92 適用于對直螺紋和錐螺紋的循環(huán)切削，每指定一次，從始點(diǎn)出發(fā)“切入-切螺紋-讓刀-返回始點(diǎn)”的4個(gè)動(dòng)作作為一個(gè)循環(huán) 自動(dòng)進(jìn)行一次螺紋切削循環(huán)。與前面的單一固定循環(huán)G90用法相同，只是F后邊的進(jìn)給量改為螺距值即可。 （）直螺紋切削 格式：G92 X（U） Z（W） F 其中F為螺紋螺距，軌跡與G90直線車削循環(huán)類似。 （）錐螺紋切削 格式：G92 X（U） Z（W） R F 其軌跡與G90錐體車削循環(huán)類似。例2：如圖8-6所示，用G92指令編程。G00 X40 Z4； （刀具定位到循環(huán)起點(diǎn)）G92 X29.0 Z-42

15、F2；（第一次車螺紋）X28.4；（第二次車螺紋）X27.9；（第三次車螺紋）X27.62；（第四次車螺紋）X27.52；（第最后一次車螺紋）G00 X150 Z150；（刀具回?fù)Q刀點(diǎn) )圖8-8 G92編程舉例車螺紋復(fù)合循環(huán)G76（1）功能：該指令用于多次自動(dòng)循環(huán)車螺紋，數(shù)控加工程序中只需指定一次，并在指令中定義好有關(guān)參數(shù)，則能自動(dòng)進(jìn)行加工，車削過程中，除第一次車削深度外，其余各次車削深度自動(dòng)計(jì)算，該指令的執(zhí)行過程如圖8-9所示。圖8-9 螺紋車削循環(huán)G76指令（2） G76編程同時(shí)用兩條指令定義，其格式為： G76 Pm r a QDdmin Rd G76 X（u） Z（W） Ri Pk

16、QDd FL（3） 說明： · m是精車重復(fù)次數(shù)，從199，該參數(shù)為模態(tài)量；· r是螺紋尾端倒角值，該值的大小可設(shè)置在0.0L9.9L之間，系數(shù)應(yīng)為0.1的整數(shù)倍，用0099之間的兩位整數(shù)來表示，其中L為螺距。該參數(shù)為模態(tài)量；· a是刀具角度，可從80º、60º、55º、30º、29º、0º六個(gè)角度中選擇，用兩位整數(shù)來表示，該參數(shù)為模態(tài)量；· m、r、a用地址P同時(shí)指定，例如，m=2，r=1.2L，a=60º，表示為P021260。 · Ddmin是最小車削深度，用半徑值編程

17、。車削過程中每次的車削深度為（DdDd），當(dāng)計(jì)算深度小于這個(gè)極限值時(shí)，車削深度鎖定在這個(gè)值。該參數(shù)為模態(tài)量；· d是精車余量，用半徑值編程，該參數(shù)為模態(tài)量；· X（U）、Z（W）是螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)值；· i是螺紋錐度值，用半徑值編程。若R=0，則為直螺紋；· k是螺紋高度，用半徑值編程；· Dd是第一次車削深度，半徑值編程；· i、k、Dd的數(shù)值應(yīng)以無小數(shù)點(diǎn)形式表示。· L是螺距。4案例分析：如圖8-10所示，要求車端面，切槽，車螺紋。圖8-9 螺紋車削舉例（）根據(jù)零件圖確定工件的裝夾方式及加工工藝路線 以不需要加工的30外圓為

18、安裝基準(zhǔn)，并取零件右端面中心為工件坐標(biāo)系零點(diǎn)。其工藝路線為：· 車M30螺紋大徑· 切槽20· 車M30螺紋（）刀具選擇 900外圓車刀 T0101，車端面、螺紋大徑 切斷刀T0202：寬4 mm， 螺紋刀T0303（）切削用量確定表8-2 切削用量表加工內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速S(r/min)進(jìn)給速度F(mm/min)車端面、螺紋大徑50080切槽2030020車M30螺紋6002（）編程：程序1：用G92指令編程O0003 程序名 N001 T0101； 調(diào)用1號(hào)外圓刀 N002 M03 S500； 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/min N003 G00 X150 Z150； 刀具快速定位 N004 G00 X32 Z0； 快速定位，準(zhǔn)備車端面 N005 G99 G01 X0 F0.15； 車平端面 N06 G01 X26 ； 準(zhǔn)備倒角N07 X29.8 Z-2； 車螺紋大徑 N08 Z-34； N09 G00 X150； 回刀具起點(diǎn)N010 Z150； N011 T0202； 調(diào)用2號(hào)切槽刀N012 M03 S300； 轉(zhuǎn)速800r/minN013 G00 X32 Z-34； N014 G01 X20