數(shù)控車床加工工藝與編程操作課題三-(2)課件

1、數(shù)控車床加工工藝與編程操作課程(第2版）電子教案主編：任國興學習重點：熟練掌握數(shù)控車端面的基本方法和確定有關(guān)切削用量等。 學習目的：掌握車外圓、車臺階的方法及確定切削用量、循環(huán)用法，子程序調(diào)用等，并能對加工質(zhì)量進行分析和處理，提出解決問題的錯施。 課題三 外圓、端面和臺階的編程與加工操作 課題三 外圓、端面和臺階的編程與加工操作 3.1數(shù)控加工切削用量及軸類的相關(guān)知識 3.2 實例 復習思考題 零件都是由簡單的幾何形面組合而成，比如圓柱、圓錐、圓弧、平面，將這些基礎(chǔ)的簡單幾何形面加工工藝搞清，下一步才能對復雜機械零件進行加工工藝處理。（一）切削用量相關(guān)知識 對于車削外圓首先應看零件的軸向長短是

2、否屬于細件，另外還要看機床的剛性是否需要加頂尖。粗車時選擇切削用量時應把背吃刀量放在首位，盡可能大。其次是進給量，最后是切削速度，用硬質(zhì)合金車刀精車時，盡量提高切削速度和較小的背吃刀量。在編制數(shù)控加工程序時，必須確定每道工序的切削用量，并編入程序單中。其中包括背吃刀量、進給量、主軸轉(zhuǎn)速。背吃刀量的確定 在機床功率、夾具、刀具及工藝系統(tǒng)剛性允許條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)率，精加工余量一般要約（0.1 0.5）mm 2、進給量的確定 第一節(jié) 數(shù)控加工切削用量及軸類的相關(guān)知識 課題三 外圓、端面和臺階的編程與加工操作 進給量是指單位時間內(nèi)刀具沿進給方向移動的距離。單位

3、有兩種(mm / min和(mm / r)一般粗加工外圓時可選擇F0.3 0.8 (mm / r)、 精加工可選擇F0.1 0.3 (mm / r)、切斷時可選擇F0.05 0.2 (mm / r)。主軸轉(zhuǎn)速 主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)被加工部位直徑，并按工件和刀具的材料和加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定?？刹楸?、計算及實際經(jīng)驗選取。對一般鋼料來說粗車外圓應在S1000 r / min以下，精車外圓應在S1000 r / min以上車螺紋時主軸轉(zhuǎn)速將受螺紋螺距（導程）的影響即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具移動一個螺距（導程）所以轉(zhuǎn)速一般S800 r / min以下。（二）軸類的相關(guān)知識對于車削外圓軸當長度大于直

4、徑3倍以上時的桿件稱為軸類零件，可分為光軸、臺階軸、偏心軸和空心軸等。1）技術(shù)要求一般軸類零件除了尺寸精度、表面粗糙度要求外，還有形狀和位置精度要求，具體要看零件圖的要求。2）毛坯形式毛坯常采用熱軋圓棒料、冷拉圓棒料。用做機械上的軸類零件，大多數(shù)采用鍛件、少數(shù)結(jié)構(gòu)復雜的軸類零件可采用球墨鑄鐵、稀土鑄鐵鑄造。3）常用車刀（1）900偏刀、 （2）450車刀、 （3）切斷刀。 課題三 外圓、端面和臺階的編程與加工操作 第二節(jié) 實例一、車削端面零件【實例】車端面零件如圖31 所示：（一）刀具選擇無斷削槽900右偏刀。（二）工藝分析1刀具從起刀點快速移動至X= 60、Z= 0點，切削右端面至X = 1

5、 點。2從中心點讓刀至Z= 2退出至X= 100 （三）參考程序：【華中HNC21T系統(tǒng)】%0031N10 G92 X100 Z50 （工件坐標系的設(shè)定）N20 M03 S900 （主軸正轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速900 r / min）N30 G00 X60 Z0 （刀具快移至X60 、Z0點） N40 G01 X-1 F120 （切削右端面至X-1點）N50 G00 Z2 N60 X100 （讓刀后退出至X= 100點） 課題三 外圓、端面和臺階的編程與加工操作 55 50XZ 100 圖 31 端面零件毛坯：55 70 材料：Q235 N70 M05 （主軸停轉(zhuǎn)）N80 M30 （主程序結(jié)束并返回程序頭）

6、【FANUC 0i系統(tǒng)】O0031N10 G50 X100.0 Z50.0；（四）注意事項：1、注意FANUC系統(tǒng)坐標系的設(shè)定用“G50”，不同于華中系統(tǒng)。2、對于車削件一般先車端面，有利于確定長度方向的尺寸；對于鑄件應先車倒角以免刀尖與外皮較大又不均勻或精度要求較高，應分粗車、半精車、精車幾個加工階段；在用刀上對于余量較大的粗車和砂型接觸而損壞。如果毛坯余量必須用450端面刀以防刀尖損壞；對于余量很小的精車可以采用900右偏刀。3、在車削右端面時，為減少換刀次數(shù)方便對刀對小余量（1 2mm）切端面時，一般采用900右偏刀車削，而刀尖一定與主軸中心等高，否則將在端面中心處產(chǎn)生小凸臺或?qū)⒌都鈸p壞

7、。 4、對于數(shù)控車削來說，由于對刀時須車削而刀架上的刀位有限，因此端面一般都用手動車削，編程時可以不將端面程序編出。 課題三 外圓、端面和臺階的編程與加工操作 二車削外圓零件【實例】車削外圓零件如圖32所示。圖 32 車外圓零件（一）刀具選擇（1）900重磨右偏刀。 （2）450端面刀。（二）工藝分析1用三爪自定心卡盤夾持左端，棒料伸出卡爪外60mm2用900正偏刀加工外圓留精車余量：X = 1 mm粗車與精車采用同一把刀。（三）參考程序：【華中HNC21T系統(tǒng)】%0032（T01為一號重磨右偏刀）N10 T01N15 G92 X100 Z100 （工件坐標系的設(shè)定）N20 M03 S900

8、（主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速900 r / min）N30 G00 X42 Z2 （刀具快移至X42、Z2循環(huán)點） N40 G80 X36 Z-55 F200 （第一刀直徑方向粗車4 mm） N50 X32 Z-55 F200 （第二刀直徑方向粗車4 mm）N60 X29 Z-55 F200 （第三刀直徑方向粗車3 mm） 課題三 外圓、端面和臺階的編程與加工操作 10060264055 圖 32 車外圓零件 毛坯：40 70 材料：45XZ N70 X27 Z-55 F200 （第四刀直徑方向半精車2mm）N80 X26 Z-55 F200 （第五刀直徑方精車1mm）N90 G00 X100 Z100 （

9、退刀至起刀點位置）N100 M05 （主軸停轉(zhuǎn)）N110 M30 （主程序結(jié)束并返回程序頭）【FANUC 0i系統(tǒng)】O0031N10 G50 X100.0 Z50.0； （工件坐標系的設(shè)定）N40 G90 X36.0 Z55.0 F0.2； （第一刀直徑方向粗車4 mm） （四）注意事項若僅車削外圓和倒角可以用450車刀，也可以用900右偏刀，450車刀的刀尖角等于900要比900右偏刀的刀頭強度高，車削后的零件表面粗糙度值較小，此件有臺階只能用900右偏刀。三、車削臺階零件 課題三 外圓、端面和臺階的編程與加工操作 【實例】車削臺階零件如圖33所示。（一）刀具選擇（1）選900重磨右偏刀；（

10、2）450端面刀；（二）工藝分析1用三爪自定心卡盤夾持左端，棒料伸出卡爪外60mm。2用900正偏刀加工外圓留精車余量X = 1 mm。3本題用子程序編程時暫時先補考慮精車余量。（三）相關(guān)計算 當采用子程序編程時須計算整個零件X向退出量（雙邊量）為：40 20 = 20 mm，所以整個零件加工時進刀點與出刀點相差20 mm。而20 mm分10份切削則每次進刀需要2 mm，而加工10份需要車削11刀次，因毛坯為42所以第一次車削至40，以后每次進刀2 mm，再車削10刀后到零件尺寸。（三）參考程序（用子程序編程舉例）【華中HNC21T系統(tǒng)】%0033 （T01為一號重磨右偏刀）N10 T01 N

11、15 G54 G00 X100 Z100 （選擇工件坐標系） 課題三 外圓、端面和臺階的編程與加工操作 100X圖 33 臺階零件 毛坯：4270 材料：45z1003025302040 N20 M03 S800 （主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速800 r / min）N30 G00 X42 Z2 （移到子程序起點處）N40 M98 P0002 L11 （調(diào)用子程序，并循環(huán)11次）N50 G00 X100 Z100 （返回對刀點） N60 M05 （主軸停）N70 M30 （主程序結(jié)束并復位）%0002 （子程序名）N80 G01 U 2 F200 (從X42進到切削起點40)N90 W27 （加工20園柱段）

12、N100 U10 （加工20 30過渡臺階）N110 W30 （加工30園柱段）N120 G00 U10 （離開已加工表面）N130 W57 （退到循環(huán)起點處）N140 U20 （調(diào)整每次循環(huán)的切削量）N150 M99 （子程序結(jié)束，回到主程序）（四）注意事項1車削臺階軸時，首先應車直徑較大的一端以免過早地降低零件的剛性，在車削時不能采用450外圓車刀，左向臺階和工件外圓只能用90度右偏刀， 課題三 外圓、端面和臺階的編程與加工操作 90度右偏刀也適合于車削直徑較大和長度較短的工件端面。2工件若過長應采用一夾一頂?shù)难b夾方式，這種方式在編程時退刀時應注意刀具不能與尾座相撞。3練習過程中如何修改加工程序內(nèi)的數(shù)據(jù)或刀具補償值，要經(jīng)教師允許后方可修改，學生自己不要隨意修改加工程序內(nèi)的數(shù)據(jù)。4精車后若直徑尺寸波動幅度超過圖示公差要求，應查找原因。（1）如果直徑尺寸均增大或減小同一數(shù)值可以判斷是對刀點位置調(diào)整問題。（2）如果直徑尺寸參差不齊應從“機”、“電”、“刀具”等多方面找原因。（3）如果表面粗糙度達不