數(shù)控車床加工工藝與編程單元二：簡單軸類零件的編程與加工課件

1、模塊二 簡單軸類零件的編程與加工 知識目標(biāo)1.掌握外圓、階臺、倒角的編程方法；2.掌握外錐度面的編程方法；3.掌握外圓弧面得編程方法4.掌握軸類零件尺寸檢測用量具的使用方法及檢測方法；5.掌握簡單軸類零件的工藝方案、加工路線制定方法及加工方法；技能目標(biāo)1.掌握外圓、階臺、倒角的加工及測量方法；2.掌握外錐度面的加工及測量方法；3.掌握外圓弧面得加工及測量方法4.掌握軸類零件加工及檢測方法；本模塊學(xué)習(xí)目標(biāo) 任務(wù)要點(diǎn)1完成軸類零件的數(shù)控車削路線及工藝編制2在數(shù)控車床上完成軸類零件的編程與加工；3完成零件的檢測4填寫零件評分表及任務(wù)報告 相關(guān)知識目標(biāo) 1掌握軸類零件的數(shù)控車削加工工藝的分析、編程和加

2、工方法加工圖紙技術(shù)要求： （1）未注倒角C1。（2）銳邊倒鈍C0.5。（3）未注公差尺寸IT12級精度。（4）未注表面粗糙度Ra3.2。任務(wù)分析 掌握外圓弧面加工的基本方法；掌握數(shù)控車削外圓弧面編程指令和方法；熟練掌握車削外圓弧面加工的工藝特點(diǎn)；掌握外圓錐面零件的測量方法；相關(guān)知識 數(shù)控車床具有高精度、高效率和高柔性，可實(shí)現(xiàn)無級變速和進(jìn)行直線與圓弧的插補(bǔ)等特點(diǎn)，是數(shù)控加工中應(yīng)用最普遍的加工方法。1.數(shù)控車削加工工藝知識數(shù)控車削工藝是在所編制的加工程序中體現(xiàn)出來的，并由數(shù)控車床自動運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)對零件的加工。其內(nèi)容不僅包括零件的工藝過程，還要包括切削用量、進(jìn)給路線、刀具尺寸及機(jī)床的運(yùn)動過程。因此合理

3、的編制車削加工工藝可提高數(shù)控車床的加工效率和加工精度。對零件的車削加工工藝可從以下幾個方面考慮：（1）根據(jù)零件圖確定加工工序。（2）零件圖工藝分析，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求。 1) 確定零件的加工方案。 先粗后精。 先近后遠(yuǎn)。 先內(nèi)后外。 內(nèi)外交替。 基面先行。相關(guān)知識相關(guān)知識2) 加工路線的確定。 最短的空行程路線巧用起刀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)最短空行程路線。相關(guān)知識相關(guān)知識相關(guān)知識 合理設(shè)置車削進(jìn)給路線。在確定粗加工進(jìn)給路線時，根據(jù)最短切削進(jìn)給路線原則，同時兼顧工件的剛性和加工工藝性的要求確定合理的進(jìn)給路線。如圖2.5所示。 通過對以上三種加工路線的分析和判斷，可以得到矩形循環(huán)僅給路線的走刀長度最短，封閉

4、式循環(huán)走刀路線最長。因此，在同等條件下，矩形循環(huán)所需切削時間最短，刀具磨損最小。另外，矩形循環(huán)加工的程序段格式簡單，所以這種進(jìn)給路線的安排，在制定加工方案時應(yīng)用較多，但是矩形循環(huán)粗加工后的精加工余量不夠均勻，一般需要安排半精加工。2.基本編程指令代碼 數(shù)控車床加工中的動作在加工程序中用指令的方式予以規(guī)定。準(zhǔn)備功能G指令用來規(guī)定刀具和工件的相對運(yùn)動軌跡、機(jī)床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補(bǔ)償、坐標(biāo)偏置等多種加工操作。以下我們學(xué)習(xí)G指令中的基本指令。相關(guān)知識相關(guān)知識說明 G0為模態(tài)指令，持續(xù)有效，直到被同組G代碼（如G1、G2、G3等）取代為止。 G0移動速度不能用程序指令設(shè)定，而是由機(jī)床生產(chǎn)廠家預(yù)先設(shè)定

5、的，但是可以通過面板上的快速倍率修調(diào)按鍵調(diào)節(jié)。 G0的執(zhí)行過程中，刀具由程序起點(diǎn)加速到最大速度，然后快速移動，最后減速到終點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)快速定位。 刀具的實(shí)際移動路線如圖2.1.6所示，移動路線的選擇依據(jù)是避免刀具移動過程中與工件產(chǎn)生干涉。其目標(biāo)點(diǎn)不能設(shè)置在工件上，一般應(yīng)距離工件25mm。 G0一般用于加工前的快速定位和加工后的快速退刀。相關(guān)知識說明 1.G1為模態(tài)指令，持續(xù)有效，直到被同組G代碼（如G1、G2、G3等）取代為止。2.G1為直線插補(bǔ)指令，必須給定進(jìn)給速度F指令，其進(jìn)給速度的大小由F指令的值決定。F指令為模態(tài)量，程序中的F指令在沒有新的F指令替代的情況下一直有效。3.G1指令的絕對坐標(biāo)

6、值編程或增量坐標(biāo)值編程，由編程者視情況而定。 （3）G90/G90 絕對值/增量值尺寸輸入制式 G90絕對值尺寸輸入表示輸入的坐標(biāo)軸編程值是相對于坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)尺寸。G91增量值尺寸輸入表示坐標(biāo)軸編程值是相對于前一位置的位移矢量坐標(biāo)尺寸。 1）絕對值數(shù)據(jù)輸入格式： G90 G00 X Z ； G90 G01 X Z F ； 2） 增量值數(shù)據(jù)輸入格式 G91 G00 X Z ； G91 G01 X Z F ； （4）AC/IC 絕對/增量尺寸輸入制式除了采用G90/G90絕對值/增量值尺寸輸入制式外，還可以用AC/IC進(jìn)行絕對/增量尺寸制式輸入。采用AC/IC可以在程序段中單獨(dú)指定某坐標(biāo)軸的輸入

7、制式，從而實(shí)現(xiàn)同一程序段中絕對/增量制式的混合編程。 1）絕對值數(shù)據(jù)輸入格式的混合編程： G90 G00 XIC Z ； X軸為增量尺寸輸入，Z軸絕對尺寸輸入 G90 G01 X ZIC F ；X軸為絕對尺寸輸入，Z軸增量尺寸輸入 2） 增量值數(shù)據(jù)輸入格式的混合編程： G91 G00 X AC Z ；X軸為絕對尺寸輸入，Z軸增量尺寸輸入 G91 G01 X Z AC F ；X軸為絕對尺寸輸入，Z軸增量尺寸輸入說明 G90是開機(jī)默認(rèn)指令，為模態(tài)指令，持續(xù)有效，直到在后面的程序段中由G91替代為止。 G91為模態(tài)指令，移動方向由符號決定，在以后的程序段中由G90替代。 當(dāng)圖紙尺寸有一個固定基準(zhǔn)標(biāo)注

8、時，采用絕對值編程模式較為方便，當(dāng)圖紙尺寸采用鏈?zhǔn)綐?biāo)注時，采用增量值編程模式較為方便。在數(shù)控車削編程中，X軸選用絕對值模式，Z軸在鏈?zhǔn)綐?biāo)注時選用增量模式能方便編程和減少加工誤差。相關(guān)知識相關(guān)知識倒圓編程舉例：圖2.9（a） 圖2.9 RND倒圓N10 G1 Z REN=8 ；倒圓，半徑R=8mm N20 G1 X Z圖2.1.9（b）N80 G1 Z REN=12 ；倒圓，半徑R=12mm 說明：利用CHF或RND編程需要知道未倒角輪廓的交點(diǎn)坐標(biāo)，符合圖紙尺寸標(biāo)注習(xí)慣。利用CHF或RND編程加工時，刀具前一段程序的運(yùn)動必須是以G1方式沿X軸或Z軸的單一運(yùn)動，刀具在下一段程序中的運(yùn)動也必須是G1

9、方式沿Z軸或X軸的單一運(yùn)動。當(dāng)進(jìn)行CHF或RND編程加工時，如果其中一個程序段輪廓長度不夠，則在倒圓或倒角時會自動消減編程值。倒角或倒圓編程不能用于螺紋切削程序段。N90 G3 X Z CR= 相關(guān)知識3車刀的安裝 車刀的安裝正確與否，直接影響車削順利進(jìn)行和工件的加工質(zhì)量。因此，在裝夾車刀時必須注意以下事項(xiàng)： （1） 數(shù)控車刀安裝在刀架上的伸出部分應(yīng)盡量短，以增加其剛性。伸出長度約為刀柄厚度的11.5倍。 （2） 數(shù)控車刀刀尖應(yīng)與工件中心等高，過高或過低都會造成刀尖的崩碎。相關(guān)知識4. 檢測外圓常用量具（1）游標(biāo)卡尺 相關(guān)知識（2）千分尺1尺架 2固定量砧 3測微螺桿 4螺套 5固定套管 6活

10、動套管 7螺母8錐管接頭 9墊片 10測力裝置 11鎖緊手柄 12絕熱板任務(wù)準(zhǔn)備1機(jī)床準(zhǔn)備：CAK6150數(shù)控車床。2刀具準(zhǔn)備：表21.2 刀具準(zhǔn)備表 3量具：游標(biāo)卡尺、深度游標(biāo)卡尺、千分尺； 橢圓規(guī)；R5圓弧規(guī)；內(nèi)徑百分表。 4工具、附件準(zhǔn)備：劃線找正盤、卡盤扳手、壓刀扳手 和墊片若干。 5零件毛坯：50300mm（材料：塑料棒）任務(wù)實(shí)施1確定數(shù)控車削加工工藝 零件特征主要為外圓、階臺、端面，棒料伸出卡盤65mm。（1）偏刀加工工藝路線見表21.3（2）確定切削用量 根據(jù)零件被加工表面質(zhì)量要求，刀具材料和工件材料。可參考切削用量手冊和有關(guān)資料選取切削速度和進(jìn)給量。工藝參數(shù)和加工工序見表21.

11、42編制程序 零件加工程序如表21.5（1）加工準(zhǔn)備1）檢查毛坯尺寸。2）開機(jī)、返回參考點(diǎn)。3）裝夾工件和刀具。工件裝夾并找正、夾緊；外圓車刀安裝在1號刀位。4）程序輸入。（2）對刀1）X方向?qū)Φ?。外圓車刀試切，長度58mm，沿+Z方向退出車刀，如圖2.14所示，停車檢測外圓尺寸，將其值輸入到相應(yīng)的刀具長度補(bǔ)償中。2）Z方向?qū)Φ丁Ｎ⒘寇囅鞫嗣妫sap=0.51mm）至端面平整，車刀沿X方向退出，如圖2.15所示，將刀具位置數(shù)據(jù)輸入到相應(yīng)的長度補(bǔ)償中。（3）程序模擬加工 選擇自動加工方式，打開程序，按下“空運(yùn)行”、“機(jī)床鎖住”按鍵，按“圖形顯示”按鍵，按循環(huán)啟動按鍵可進(jìn)行加工軌跡仿真。（4）自動

12、加工及尺寸檢測打開程序選擇自動加工方式，調(diào)整好進(jìn)給倍率，按“循環(huán)啟動”按鍵進(jìn)行加工。待零件粗加工完成，機(jī)床暫停時，檢測工件外圓，根據(jù)測量結(jié)果，設(shè)置刀具磨耗值，運(yùn)行精加工程序，直至加工到符合圖紙尺寸要求為止加工過程1 零件加工評分表 見表21.62完成任務(wù)評定表見表21.7檢查評議問題及防治 數(shù)控車床在加工外圓、端面過程中，有可能會產(chǎn)生質(zhì)量上的瑕疵和廢品，表21.8對較常見的問題、產(chǎn)生原因、預(yù)防和解決措施進(jìn)行了分析擴(kuò)展知識1.活動測砧 2.杠桿 3.扇形齒輪 4.可調(diào)測砧 5.小齒輪 6.游絲7.指針 8.刻度盤 9.按鈕 10.彈簧 11.誤差指示器 12.套管 13.螺釘 14.滾花螺. 1

13、5.蝶形彈簧 16.絲桿 17.蓋子精密量具1杠桿卡規(guī) 擴(kuò)展知識2.杠桿千分尺1.壓簧 2.撥叉 3.杠桿 4、14.指針 5扇形齒輪（Z1312） 6.小齒輪（Z212）7.微動測桿8.活動測桿 9.止動器 10.固定套筒 11.微分筒 12.蓋板 13.表盤1根據(jù)所學(xué)指令編寫圖示零件工藝技術(shù)文件及加工程序；（圖示零件評分表） （完成任務(wù)評定表）擴(kuò)展訓(xùn)練技術(shù)要求：（1）未注倒角C1。（2）銳邊倒鈍C0.5。（3）未注公差尺寸IT12級精度。（4）未注表面粗糙度a3.2。 任務(wù)要點(diǎn)1.完成外圓錐零件數(shù)控車削路線及工藝編制；2.在數(shù)控車床上完成外圓錐零件的編程與加工；3.完成零件的檢測；4.填寫

14、零件評分表及任務(wù)報告； 相關(guān)知識目標(biāo) 熟練掌握外圓錐零件加工的方法；掌握外圓錐零件加工的工藝路線、方案的制定；掌握外圓錐零件的測量方法； 加工圖紙技術(shù)要求：（1）未注倒角C1。（2）銳邊倒鈍C0.5。（3）未注公差尺寸IT12級精度。（4）未注表面粗糙度Ra3.2。任務(wù)分析掌握外圓錐面加工的基本方法；掌握數(shù)控車削外圓錐面編程指令和方法；熟練掌握數(shù)控車床上外圓車刀對刀的方法；掌握外圓錐面零件的測量方法；相關(guān)知識相關(guān)知識相關(guān)知識 圓錐半角/2 圖紙上圓錐零件如果標(biāo)注出/2和其他兩個參數(shù)，則需要利用圓錐半角的計算公式進(jìn)行計算：tan （2.2） （2）標(biāo)準(zhǔn)工具圓錐 1）莫氏圓錐 莫氏圓錐是機(jī)器制造業(yè)

15、中應(yīng)用最廣泛的一種，如數(shù)控車床的主軸錐孔.頂尖.鉆頭柄及鉸刀柄等。莫氏圓錐分為0.1.26號七種，最小的是0號，最大的是6號。 2）米制圓錐 米制圓錐分為4號.6號.80號.100號.120號.140號.160號和200號八種。它們的號碼表示大端直徑，錐度固定不變?yōu)镃=120。米制圓錐的優(yōu)點(diǎn)是錐度不變，記憶方便。相關(guān)知識2車削外圓錐零件加工路線的確定（1）車正錐的工藝路線。 車正錐的加工路線，如圖2.24所示：（a）圖的加工路線為相似三角形，主要有點(diǎn)為刀具的進(jìn)給運(yùn)動距離短，但需要計算每次走刀起點(diǎn)與終點(diǎn)的坐標(biāo)值，計算較為繁瑣。圖（b）所示，每次車削的起刀點(diǎn)相同，只需要根據(jù)錐度的長度合理分配其終端

16、坐標(biāo)Z方向的長度即可，編程方便，但車削的切削深度不同。圖（c）所示的圓錐加工路線是終點(diǎn)坐標(biāo)相同，每次車削根據(jù)加工余量確定切削深度即可。3.G41/G42、G40刀尖半徑補(bǔ)償?shù)慕⑴c取消車削數(shù)控編程和對刀操作是以理想尖銳的車刀刀尖為基準(zhǔn)進(jìn)行的。為了提高刀具壽命和降低加工表面的粗糙度，實(shí)際加工中的車刀刀尖不是理想尖銳的，而總是有一個半徑不大的圓弧，因此可能會產(chǎn)生加工誤差。在進(jìn)行數(shù)控車削的編程和加工過程中，必須對由于車刀刀尖圓角產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，才能加工出高精度的零件。 （1）車刀刀尖圓角引起加工誤差的原因在實(shí)際加工過程中所用車刀的刀尖都呈一個半徑不大的圓弧形狀（如圖2.26所示），而在數(shù)控車削編

17、程過程中，為了編程方便，常把刀尖看作為一個尖點(diǎn)，即所謂假想刀尖（圖2.26中的O點(diǎn)）。在對刀時一般以車刀的假想刀尖作為刀位點(diǎn)，所以在車削零件時，如果不采取補(bǔ)償措施，將是車刀的假想刀尖沿程序編制的軌跡運(yùn)動，而實(shí)際切削的是刀尖圓角的切削點(diǎn)。由于假想刀尖的運(yùn)動軌跡和刀尖圓角切削點(diǎn)的運(yùn)動軌跡不一致，使得加工時可能會產(chǎn)生誤差。如圖2.27所示為車削圓錐時欠切削、過切削情況。相關(guān)知識相關(guān)知識說明G4l、G42和G40指令不能與圓弧切削指令寫在同一個程序段內(nèi)，但可與G01、G00指令寫在同一程序段內(nèi)，即它是通過直線運(yùn)動來建立或取消刀具補(bǔ)償?shù)摹Ｔ谡{(diào)用新刀具前或要更改刀具補(bǔ)償方向時，中間必須取消前一個刀具補(bǔ)償，

18、避免產(chǎn)生加工誤差。在G41或G42程序段后面加G40程序段，便可以取消刀尖半徑補(bǔ)償，其格式為： G41(或G42)； G40；程序的最后必須以取消偏置狀態(tài)結(jié)束，否則刀具不能在終點(diǎn)定位，而是停在與終點(diǎn)位置偏移一個矢量的位置上。 G41、G42和G40是模態(tài)代碼。 在G4l方式中，不要再指定G42方式，否則補(bǔ)償會出錯；同樣，在G42方式中，不要再指定G41方式。當(dāng)補(bǔ)償取負(fù)值時，G41和G42互相轉(zhuǎn)化。在使用G41和G42之后的程序段中，不能出現(xiàn)連續(xù)兩個或兩個以上的不移動指令，否則G41和G42會失效。相關(guān)知識（5）編程舉例 圖2.1所示零件錐度精加工程序調(diào)用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用。G0 X52.0

19、 Z13.0 G0 G42 X36.0 調(diào)用工件輪廓又補(bǔ)償，車刀進(jìn)給至錐度精加工起點(diǎn)G1 Z0 F0.1 車刀進(jìn)給至錐度加工起點(diǎn)X45.0 Z=IC（30.0） 外圓錐精車G0 G40 X52.0 取消刀尖圓弧半徑補(bǔ)償，車刀退回X軸起刀點(diǎn)。G0 Z2.0 車刀退回X軸起刀點(diǎn)。相關(guān)知識相關(guān)知識（1）萬能角度尺 1）萬能角度尺又叫量角器，其結(jié)構(gòu)如圖2.32所示。其測量范圍為0320，精度為2。刻線原理與游標(biāo)卡尺相同。在2精度的萬能角度尺上，主尺每格1，游標(biāo)在29內(nèi)分成30格，每格為58，主副尺每格差158=2。2）讀數(shù)方法：先從副尺（游標(biāo)）零線上讀出所指主尺的度數(shù)，再加上游標(biāo)尺上刻度與主尺重合格數(shù)

20、乘2即為工件的角度。萬能角度尺的讀數(shù)方法與游標(biāo)卡尺相似，即先讀主尺上的整數(shù)，然后在游標(biāo)上讀出分的數(shù)值，兩者相加為被測角度數(shù)值。 圖2.33所示的數(shù)值為1050。 （2）用樣板檢測外圓錐工件錐角精度要求不太高，而批量又較大的圓錐工件和角度零件，可應(yīng)用樣板測量，圖2.34所示為測量圓錐坯的角度。相關(guān)知識1機(jī)床準(zhǔn)備：CAK6150數(shù)控車床2刀具準(zhǔn)備：見表2-2.23量具：游標(biāo)卡尺、深度游標(biāo)卡尺、千分尺；橢圓規(guī)；R5圓弧規(guī)；內(nèi)徑表。4工具、附件準(zhǔn)備：劃線找正盤、卡盤扳手、壓刀扳手和墊片若干。5零件毛坯： 50300mm（材料：塑料棒）任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施 1.確定數(shù)控車削加工工藝 零件特征主要為外圓.階臺

21、.端面和外圓錐，尺寸如圖2.2.1所示，棒料伸出卡盤72mm75mm。 （1）加工工藝路線見表22.3 （2）確定切削用量 根據(jù)零件被加工表面質(zhì)量要求，刀具材料和工件材料?？蓞⒖记邢饔昧渴謨院陀嘘P(guān)資料選取切削速度和進(jìn)給量。 工藝參數(shù)和加工工序見表22.4 2.編制程序見表22.5任務(wù)實(shí)施3加工過程（1）加工準(zhǔn)備：1）檢查毛坯尺寸。2）開機(jī).返回參考點(diǎn)。3）裝夾工件和刀具。工件裝夾并找正.夾緊；外圓車刀安裝在1號刀位.2號刀位；切斷刀安裝在3號刀位。4）程序輸入。（2）對刀：1）X方向?qū)Φ丁Ｍ鈭A車刀試切，長度58mm，沿+Z方向退出車刀，停車檢測外圓尺寸，將其值輸入到相應(yīng)的刀具長度補(bǔ)償中。2）Z

22、方向?qū)Φ?。微量車削端面（約ap=0.51mm）至端面平整，車刀沿X方向退出，將刀具位置數(shù)據(jù)輸入到相應(yīng)的長度補(bǔ)償中。 （3）程序模擬加工 選擇自動加工方式，打開程序，按下“空運(yùn)行”.“機(jī)床鎖住”按鍵，按“圖形顯示”按鍵，按循環(huán)啟動按鍵可進(jìn)行加工軌跡仿真。（4）自動加工及尺寸檢測 打開程序選擇自動加工方式，調(diào)整好進(jìn)給倍率，按“循環(huán)啟動”按鍵進(jìn)行加工。待零件粗加工完成，機(jī)床暫停時，檢測工件外圓，根據(jù)測量結(jié)果，設(shè)置刀具磨耗值，運(yùn)行精加工程序，直至加工到符合圖紙尺寸要求為止。檢查評議1零件加工評分表 見表22.62完成任務(wù)評定表 見表22.7問題及防治車錐度容易出現(xiàn)的問題及解決措施見表22.8擴(kuò)展知識擴(kuò)

23、展知識擴(kuò)展知識擴(kuò)展技能1根據(jù)所學(xué)指令編寫圖示零件工藝技術(shù)文件及加工程序；（圖示零件評分表）技術(shù)要求：（1）未注倒角C1。（2）銳邊倒鈍C0.5。（3）未注公差尺寸IT12級精度。（4）未注表面粗糙度Ra1.6。 任務(wù)要點(diǎn)1.完成外圓弧零件數(shù)控車削路線及工藝編制2.在數(shù)控車床上完成外圓弧零件的編程與加工；3.完成零件的檢測4.填寫零件評分表及任務(wù)報告 相關(guān)知識目標(biāo) 熟練掌握外圓弧面零件加工的方法；掌握外圓弧面零件加工的工藝路線、方案的制定；掌握外圓弧面零件的測量方法； 加工圖紙技術(shù)要求：（1）未注倒角C1。（2）銳邊倒鈍C0.5。（3）未注公差尺寸IT12級精度。（4）未注表面粗糙度Ra3.2。

24、任務(wù)分析掌握外圓弧面加工的基本方法；掌握數(shù)控車削外圓弧面編程指令和方法；熟練掌握車削外圓弧面加工的工藝特點(diǎn)；掌握外圓錐面零件的測量方法；相關(guān)知識 具有曲線輪廓的旋轉(zhuǎn)體表面為圓弧面，稱為成形面或特形面。在數(shù)控車床上加工圓弧面是通過程序控制圓弧插補(bǔ)指令進(jìn)行的。1外圓弧面的車削方法（1）凸圓弧的車削方法 1）同心圓車削法。3）等徑圓偏移法2）車錐法 （2）凹圓弧面車削方法等徑圓弧法如圖三角形法如圖梯形法如圖同心圓弧法如圖相關(guān)知識相關(guān)知識 3圓弧面零件加工的編程指令（1）圓弧插補(bǔ)指令 數(shù)控車床上加工圓弧輪廓，使用順時針圓弧插補(bǔ)指令G2和逆時針圓弧插補(bǔ)指 令G3。G2/G3指令命令刀具在指定平面內(nèi)按給定

25、的進(jìn)給速度切削車削出圓弧輪廓。1） G2/G3方向的判斷 使用G2/G3圓弧插補(bǔ)指令，對圓弧順逆方向的判斷按右手坐標(biāo)系確定：沿圓弧所在坐標(biāo)系（XOZ平面）的垂直坐標(biāo)軸的負(fù)方向（Y）看去，順時針方向?yàn)镚2指令，逆時針方向?yàn)镚3指令。通常數(shù)控刀架位置有兩種形式。當(dāng)?shù)都懿季智爸脮r，觀察者從Y向Y看去順時針方向?yàn)镚2指令，逆時針方向?yàn)镚3指令。如圖2.45（a）所示。刀架布局后置時，觀察者從Y向Y看去順時針方向?yàn)镚2指令，逆時針方向?yàn)镚3指令。如圖2.45（b）所示。相關(guān)知識說明 G2/G3為模態(tài)指令，在程序中一直有效，直到被同組的其它G功能指令取代為止。X、Z是圓弧的終點(diǎn)絕對坐標(biāo)值。I、K是圓弧圓心

26、相對于起點(diǎn)的增量值，且一直為增量值；在直徑、半徑編程時，I都是半徑值。 CR為圓弧半徑，該值的正負(fù)取決于圓弧的大小，若圓弧小于等于180，則R為正值，若圓弧大于180，則R為負(fù)值。 插補(bǔ)圓弧尺寸必須在一定的公差范圍內(nèi)，系統(tǒng)比較圓弧起始點(diǎn)和終點(diǎn)的半徑，如果其差值在公差范圍之內(nèi)，則可以精確設(shè)定圓心，若超出公差范圍則給出報警。公差值可以通過機(jī)床數(shù)加設(shè)定。相關(guān)知識相關(guān)知識相關(guān)知識相關(guān)知識 （1）結(jié)構(gòu) 子程序的結(jié)構(gòu)與主程序的結(jié)構(gòu)一樣，但是子程序運(yùn)行結(jié)束后返回主程序。（2）子程序命名 為了方便選擇某一子程序，必須給子程序取一個程序名。程序名可以自由選取，但必須符合以下規(guī)定：1）開始兩個符號必須是字母。2）

27、其他符號為字母.數(shù)字或下劃線。3）最多為8個字符。4）沒有分隔符。5）子程序的命名可以還使用地址符L，其后值可以有7位數(shù)字（只能為整數(shù)）。地址符L之后的每個零均有意義，不可省略。如L0001.L0011.L0111，這三者表示3個不同的子程序。（3）子程序結(jié)束 子程序結(jié)束除了用M2指令外，還可以采用M17和RET指令。RET指令要求占用一個獨(dú)立的程序段。用RET指令結(jié)束子程序后，將返回主程序，且不會中斷G64連續(xù)路徑運(yùn)動形式。用M2指令結(jié)束子程序，會中斷G64運(yùn)行方式。相關(guān)知識（4）子程序調(diào)用 在一個程序中（主程序或子程序）可以直接用程序名調(diào)用子程序。子程序調(diào)用要求占用一個獨(dú)立的程序段。例如:

28、N30 XGJX；調(diào)用子程序XGJX。N80 L0118；調(diào)用子程序0118。（5）子程序重復(fù)調(diào)用次數(shù) 如果要求多次連續(xù)地執(zhí)行某一子程序，則在編程時必須在所調(diào)用的子程序名后面地址P下寫入調(diào)用次數(shù)，最多可以調(diào)用9999次（19999）。例如：N40 XGJX P3；調(diào)用子程序XGJX，運(yùn)行3次。相關(guān)知識 （6）子程序嵌套 為了進(jìn)一步簡化加工程序，可以允許其子程序再調(diào)用另一個子程序，這一功能稱為子程序的嵌套。子程序的嵌套深度可以為三層，也就是四級程序界面（包括一級主程序界面），但在使用加工循環(huán)進(jìn)行加工時，要注意加工循環(huán)程序也同樣屬于子程序，因此要占用四級程序界面中的一級。在子程序中可以改變模態(tài)有效

29、的G功能，比如G90到G91的變化。在返回調(diào)用程序時，需要檢查一下所以模態(tài)有效的功能指令，并按照要求進(jìn)行調(diào)整。相關(guān)知識 5毛坯車削循環(huán)指令（CYCLE95）的功能及個參數(shù)含義（1） 指令格式：CYCLE95（NPP，MID，F(xiàn)ALZ，F(xiàn)ALX，F(xiàn)AL，F(xiàn)F1，F(xiàn)F2，F(xiàn)F3，VARI，DT，DAM，-VRT），CYCLE95毛坯車削循環(huán)參數(shù)如表2-3.2所示。（2）CYCLE95毛坯車削循環(huán)的加工方式 毛坯車削循環(huán)的加工方式用參數(shù)VARI表示，按形式分為三類12種：第一類為縱向與橫向加工；第二類為內(nèi)部加工與外部加工； 第三類為粗加工.半精加工與綜合加工。VARI加工類型范圍值：112，如表2-

30、3.3所示。（3）切削加工方式與切削動作1機(jī)床準(zhǔn)備：CAK6150數(shù)控車床2刀具準(zhǔn)備：見表33.43量具：游標(biāo)卡尺、深度游標(biāo)卡尺、千分尺；橢圓規(guī)；R5圓弧規(guī)；內(nèi)徑表。4工具、附件準(zhǔn)備：劃線找正盤、卡盤扳手、壓刀扳手和墊片若干。5零件毛坯：60118mm（材料：45圓鋼）任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施1數(shù)控車削加工工藝分析零件特征主要為外圓、階臺、圓弧，尺寸如圖2.1所示，棒料 伸出卡盤50mm。（1）加工工藝路線（2）確定切削用量根據(jù)零件被加工表面質(zhì)量要求，刀具材料和工件材料?？蓞⒖记邢饔昧渴謨院陀嘘P(guān)資料選取切削速度和進(jìn)給量。工藝參數(shù)和加工工序見表23.62編制程序；零件加工程序如表23.8加工過程（1）加

31、工準(zhǔn)備1）檢查毛坯尺寸。2）開機(jī).返回參考點(diǎn)。3）裝夾工件和刀具。工件裝夾并找正.夾緊；外圓車刀安裝在1號刀位。4）程序輸入。（2）對刀1）X方向?qū)Φ?。外圓車刀試切，長度58mm，沿+Z方向退出車刀，停車檢測外圓尺寸，將其值輸入到相應(yīng)的刀具長度補(bǔ)償中。2）Z方向?qū)Φ?。微量車削端面（約ap=0.51mm）至端面平整，車刀沿X方向退出，將刀具位置數(shù)據(jù)輸入到相應(yīng)的長度補(bǔ)償中。 （3）程序模擬加工 選擇自動加工方式，打開程序，按下“空運(yùn)行”.“機(jī)床鎖住”按鍵，按“圖形顯示”按鍵，按循環(huán)啟動按鍵可進(jìn)行加工軌跡仿真。（4）自動加工及尺寸檢測打開程序選擇自動加工方式，調(diào)整好進(jìn)給倍率，按“循環(huán)啟動”按鍵進(jìn)行加

32、工。待零件粗加工完成，機(jī)床暫停時，檢測工件外圓，根據(jù)測量結(jié)果，設(shè)置刀具磨耗值，運(yùn)行精加工程序，直至加工到符合圖紙尺寸要求為止。檢查評議1零件加工評分表 見表83.92完成任務(wù)評定表見表83.10問題防治加工圓弧容易出現(xiàn)的問題及解決方法 見表23.11擴(kuò)展知識1、數(shù)控加工中的數(shù)值計算與處理2、切削用量的選擇擴(kuò)展技能1根據(jù)所學(xué)指令編寫圖示零件工藝技術(shù)文件及加工程序；（圖示零件評分表）技術(shù)要求：（1）未注倒角C1。（2）銳邊倒鈍C0.5。（3）未注公差尺寸IT12級精度。（4）未注表面粗糙度Ra1.6擴(kuò)展技能技術(shù)要求：（1） 未注倒角C1.5。（2） 銳邊倒鈍C0.5。（3） 內(nèi)孔、外圓輪廓表面粗糙

33、度Ra1.6m。其余表面粗糙度Ra3.2m。（4） 未注公差尺寸IT12級精度. 任務(wù)要點(diǎn)1.完成階臺圓弧錐度軸數(shù)控車削路線及工藝編制2.在數(shù)控車床上完成圓弧錐度軸零件的編程與加工；3.完成零件的檢測4.填寫零件評分表及任務(wù)報告 相關(guān)知識目標(biāo) 熟練掌握軸類零件加工的方法；掌握軸類零件加工的工藝路線、方案的制定；掌握軸類零件的測量方法； 加工圖紙技術(shù)要求：（1）未注倒角C1。（2）銳邊倒鈍C0.5.（3）未注公差尺寸IT12級精度。（4）未注表面粗糙度Ra1.6。任務(wù)分析掌握軸類零件綜合加工的基本方法；熟練掌握數(shù)控車削軸類零件編程指令和方法；熟練掌握車削軸類零件的對刀操作；掌握軸類零件的測量方法

34、；相關(guān)知識 對于較長或必須經(jīng)多道工序才能完成的軸類零件，為保證每次安裝時的精度可用兩頂尖裝夾。兩頂尖裝夾軸類零件定位精度高，操作方便，但裝夾前必須再工件兩端鉆出適宜的中心孔。1. 中心孔的選擇與加工（1）中心孔的作用與種類 在進(jìn)行車削加工時，零件的長徑比（L/D）5時，為了增加定位的可靠性和提高定位精度，一般采用頂尖進(jìn)行安裝定位。常見的中心孔類型有A型、B型、C型、R型四種結(jié)構(gòu)形式，如圖2.60所示：1）A型中心孔由圓柱部分和圓錐部分組成，圓錐孔的圓錐角為60，與頂尖錐面配合，因此錐面的表面質(zhì)量要求較高。圓柱孔用于存儲潤滑油，并保證頂尖與中心孔貼合時不產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。2）B型中心孔在A型中心孔的

35、端部多一個120的圓錐面，目的是保護(hù)60錐面，不讓其拉毛碰傷，以確保定位面得正確性。一般應(yīng)用于多次裝夾定位的工件。3）C型中心孔外端形似B型中心孔，里端有一個比圓柱孔還要小的內(nèi)螺紋，它可以將其他零件的軸向固定在軸上，獲獎零件吊掛放置。4）R型中心孔是將A型中心孔的圓錐母線改為圓弧線，以減少中心孔與頂尖的接觸面，提高定位精度。適宜于加工工件軸線與頂尖軸線有少許不同軸的工件。相關(guān)知識相關(guān)知識（2）中心孔的鉆削1）中心孔在鉆夾頭上的安裝 用鉆夾頭鑰匙逆時針旋轉(zhuǎn)鉆夾頭的外套，使鉆夾頭的三個爪張開，然后將中心鉆插入三個夾爪中間，再用鉆夾頭鑰匙順時針方向轉(zhuǎn)動鉆夾頭外套，通過三個夾爪將中心鉆夾緊。2）轉(zhuǎn)速的

36、選擇和鉆削 由于中心孔直徑小，鉆削時應(yīng)取較高的轉(zhuǎn)速，進(jìn)給量取較小值。當(dāng)中心鉆鉆入工件后應(yīng)及時澆注切削液冷卻和潤滑。鉆畢后，中心鉆在中心孔內(nèi)稍作停留，然后退出，以修光中心孔，提高中心孔的形成精度和表面質(zhì)量。3）鉆中心孔時應(yīng)注意的問題 中心鉆軸線必須與工件旋轉(zhuǎn)中心一致。工件端面必須平整，不允許留有凸臺，以免鉆孔時中心鉆折斷。及時注意中心鉆的磨損，磨損后不能強(qiáng)行鉆入工件，避免中心鉆折斷。 及時進(jìn)退，以便排除切屑，并及時注入切削液。相關(guān)知識 頂尖 頂尖的作用是定中心，承受工件的質(zhì)量和切削力。頂尖分為前頂尖和后頂尖兩類。1） 前頂尖 前頂尖隨同工件一起旋轉(zhuǎn)，與中心孔無相對運(yùn)動，不發(fā)生摩擦。前頂尖的類型有

37、兩種（如圖2.61 ），一種是插入主軸錐孔內(nèi)的前頂尖（如圖2.61a），另一種是夾在卡盤上的前頂尖（如圖2.61 b）。這種頂尖在卡盤上拆下后，當(dāng)需要再用時必須將錐面重新修整，以保證頂尖錐面的軸線與車床主軸旋轉(zhuǎn)中心重合。優(yōu) 圖2.61 前頂尖示意圖造 點(diǎn)是制安裝方便，定心準(zhǔn)確；缺點(diǎn)是頂尖硬度低，易磨損，適宜于小批量加工。相關(guān)知識2）后頂尖 插入尾座套筒錐孔中的頂尖叫后頂尖。后頂尖分為固定頂尖（如圖2.62 a）、硬質(zhì)合金固定頂尖（如圖2.62 b）和回轉(zhuǎn)頂尖（如圖如圖2.63）。固定頂尖的優(yōu)點(diǎn)是定心好，剛性好，切削時不易產(chǎn)生振動。缺點(diǎn)是與工件中心孔之間有相對滑動，易磨損，產(chǎn)生高熱，適宜于低速切削；硬質(zhì)合金頂尖，可用于高速切削。回轉(zhuǎn)頂尖將頂尖與中心孔德滑動摩擦變成了頂尖內(nèi)部軸承的圖2.62 固定頂尖 滾動摩擦，而頂尖與中心孔間無相對運(yùn)動，因此能承受較高轉(zhuǎn)速，克服了固定頂尖的缺點(diǎn)。但是其定心精度和剛度稍差。相關(guān)知識（3）兩頂尖間裝夾工件 兩頂尖裝夾工件如圖2.64 所示。1）分別安裝前后頂尖并調(diào)整主軸軸線與尾座套筒軸線同軸，根據(jù)工件