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文檔簡介

1、數(shù)控加工工藝與編程項(xiàng)目6數(shù)控加工工藝與編程項(xiàng)目6項(xiàng)目6 槽零件加工學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握車槽刀的選擇、切削用量參數(shù)的確定方法;掌握車削外槽、內(nèi)槽、切斷的加工工藝;掌握切槽刀操作技能掌握暫停指令G04的使用方法;掌握軸向切槽循環(huán)G74、徑向切槽循環(huán)G75指令的使用方法;項(xiàng)目6 槽零件加工學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握車槽刀的選擇、切削用量參工作任務(wù)如圖所示的零件,毛坯選擇為2565圓柱棒料,材料為45#鋼。請采用掉頭裝夾的裝夾工藝,用數(shù)控車削的方法加工該零件。如圖所示的階梯軸零件,其毛坯為50 mm的棒料,材料為45#鋼,編程車削加工該零件,編程時請注意合理設(shè)計(jì)退刀槽的加工工藝。工作任務(wù)如圖所示的零件,毛坯選擇為2565圓

2、柱棒料,材料知識準(zhǔn)備6.1 車槽(切斷)加工的特點(diǎn)6.2 車槽(車斷)加工方法6.3 切槽和深孔鉆循環(huán)指令編程(G74、G75)知識準(zhǔn)備6.1 車槽(切斷)加工的特點(diǎn)6.2 車槽(車斷6.1 車槽(切斷)加工的特點(diǎn)6.1.1 車槽(切斷)加工的特點(diǎn)(1)切削變形大。當(dāng)切槽時,由于切槽刀的主切削刃和左、右副切削刃同時參加切削,切屑排出時,受到槽兩側(cè)的摩擦、擠壓作用,會導(dǎo)致切削變形增加。(2)切削力大。切槽過程中切屑與刀具、工件的摩擦以及被切金屬的塑性變形大,所以在切削用量相同的條件下,切槽時切削力比車外圓時的切削力大20%25%。(3)切削熱比較集中。當(dāng)切槽時,塑性變形大,摩擦劇烈,故產(chǎn)生的切削

3、熱也多,會加劇刀具的磨損。(4)刀具剛性差。通常切槽刀主切削刃寬度較窄(一般為26 mm),刀頭狹長,所以刀具的剛性差,切斷過程中容易產(chǎn)生振動。6.1 車槽(切斷)加工的特點(diǎn)6.1.1 車槽(切斷)加6.1.2 切槽刀和切削用量的選擇車槽(切斷)刀是以橫向進(jìn)給為主,前端的切削刃為主切削刃,有兩個刀尖,兩側(cè)為副切削刃,刀頭窄而長,強(qiáng)度差;主切削刃太寬會引起振動,切斷時浪費(fèi)材料,太窄又削弱刀頭的強(qiáng)度。主切削刃寬度可以用如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:式中,a主切削刃的寬度(mm);d待加工零件表面直徑(mm)。刀頭的長度可以用如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:L=h+(23)式中,L刀頭長度(mm);h為被切零件的壁厚(mm)

4、。6.1.2 切槽刀和切削用量的選擇車槽(切斷)刀是以橫向進(jìn)車槽一般安排在粗車和半精車之后,精車之前。若零件的剛性好或精度要求不高時也可以在精車后再車槽。切削用量確定如下:(1)背吃刀量ap:當(dāng)橫向切削時,切槽刀的背吃刀量等于刀的主切削刃寬度,所以只需要確定切削速度和進(jìn)給量。(2)進(jìn)給量f:由于刀具剛性、強(qiáng)度及散熱條件較差,所以應(yīng)適當(dāng)減少進(jìn)給量。進(jìn)給量太大時,容易使刀折斷;進(jìn)給量太小時,刀具與工件產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦?xí)鹫饎?。一般用高速鋼切槽刀車鋼料時,取0.050.1 mm/r;用高速鋼車鑄鐵時,取0.10.2 mm/r。用硬質(zhì)合金刀加工鋼料時,取0.10.2 mm/r;用硬質(zhì)合金刀車鑄鐵時,取0

5、.150.25 mm/r。車槽一般安排在粗車和半精車之后,精車之前。若零件的剛性好或精(3)切削速度v:切槽或切斷時的實(shí)際切削速度隨刀具的切入越來越低,因此切槽或切斷時切削速度可選高一些。用高速鋼車刀加工鋼料時,v取3040 m/min;加工鑄鐵時,v=1525 m/min。用硬質(zhì)合金切削鋼料時,v取80120 m/min;加工鑄鐵時v取60100 m/min。切削用量參考下表。切槽(切斷)加工條件進(jìn)給量f /mm/r用高速鋼切刀具加工鋼料0.050.1用高速鋼刀具加工鑄鐵0.10.2用硬質(zhì)合金刀具加工鋼料0.10.2用硬質(zhì)合金刀具加工鑄鐵0.150.25(3)切削速度v:切槽或切斷時的實(shí)際切

6、削速度隨刀具的切入越來6.2 車槽(車斷)加工方法6.2.1 外溝槽的加工(1)車削精度不高和寬度較窄的溝槽,可用刀寬等于槽寬的切槽刀,采用橫向直進(jìn)法一次加工完成,如右圖所示。(2)槽寬精度要求較高時,可采用粗車、精車二次進(jìn)給車成,即第一次進(jìn)給車溝槽時兩壁留有余量;第二次用等寬刀修整,并采用G04指令使刀具在槽底部暫停幾秒鐘進(jìn)行無進(jìn)給光整加工,以提高槽底的表面質(zhì)量,如右圖所示。6.2 車槽(車斷)加工方法6.2.1 外溝槽的加工(1(3)精度要求較高的較寬外圓溝槽加工,可以分幾次進(jìn)給,要求每次切削時刀具要有重疊的部分,并在槽溝兩側(cè)和底面留一定的精車余量,如圖所示。(3)精度要求較高的較寬外圓溝

7、槽加工,可以分幾次進(jìn)給,要求每例如,如圖所示零件,用4 mm的切槽刀車削槽,其參考程序(FANUC 0i系統(tǒng))如下:例如,如圖所示零件,用4 mm的切槽刀車削槽,其參考程序(F6.2.2 內(nèi)溝槽加工對內(nèi)溝槽的加工,與外圓切槽的方法相似,確保排屑通暢和振動最小。切削時從底部開始向外進(jìn)行切削有利于排屑。車削內(nèi)溝槽時,刀桿直徑受孔徑和槽深的限制,排屑特別困難,斷屑首先要從溝槽內(nèi)排出,然后再從內(nèi)孔排出,切屑的排出要經(jīng)過90的轉(zhuǎn)彎。因此車削寬度較小和要求不高的內(nèi)溝槽,可用主切削刃寬度等于槽寬的內(nèi)溝槽刀采用直進(jìn)法一次車出;要求較高或較寬的內(nèi)溝槽,采用直進(jìn)法分幾次車出。粗車時,槽壁與槽底留精車余量,然后根據(jù)

8、槽寬、槽深進(jìn)行精車;若內(nèi)溝槽深度較淺,寬度很大,可用內(nèi)圓粗車刀先車出凹槽,再用內(nèi)溝槽刀車溝槽兩端的垂直面。6.2.2 內(nèi)溝槽加工對內(nèi)溝槽的加工,與外圓切槽的方法相似6.2.3 切斷加工方法切斷方法有直進(jìn)法和左右借刀法,如圖所示。前者常用于切斷鑄鐵等脆性材料,后者常用于切斷鋼等塑性材料。(a)直進(jìn)法 (b)左右借刀法6.2.3 切斷加工方法切斷方法有直進(jìn)法和左右借刀法,如圖在進(jìn)行切斷加工時,需要注意以下幾點(diǎn):(1)切斷時對于實(shí)心零件,零件半徑應(yīng)小于切斷刀頭的長度;對于空心零件,零件的壁厚應(yīng)小于切斷刀頭的長度。在切斷大直徑的零件時,不能將零件直接切斷,應(yīng)采取其他辦法,比如刀具支承法,防止事故發(fā)生。

9、(2)車矩形外溝槽的車刀,其主切削刃應(yīng)安裝在與車床主軸軸線平行并等高的位置上,過高或過低都不利于切斷。(3)切斷過程中,如果出現(xiàn)切斷平面呈凸、凹形等,切斷刀主切削刃發(fā)生磨損或出現(xiàn)“扎刀”現(xiàn)象,則要注意調(diào)整車床主軸轉(zhuǎn)速和加工程序中有關(guān)的進(jìn)給速度數(shù)。(4)當(dāng)主軸的徑向圓跳動誤差較大、槽既深又窄或切屑不易斷時可采用反切法,其加工程序不變。(5)切斷時要注意安全,預(yù)防事故發(fā)生,并時刻觀察機(jī)床的狀態(tài)。在進(jìn)行切斷加工時,需要注意以下幾點(diǎn):(1)切斷時對于實(shí)心零件例如,編寫下圖所示零件切斷加工程序。選擇刀寬為4 mm切斷刀,刀位點(diǎn)在左刀尖。采用手動切削右端面。保證Z向尺寸50 mm,在移動刀具時應(yīng)加刀寬4

10、mm。徑向進(jìn)給應(yīng)過X=0點(diǎn)。例如,編寫下圖所示零件切斷加工程序。選擇刀寬為4 mm切斷刀參考程序(FANUC 0i系統(tǒng))如下:參考程序(FANUC 0i系統(tǒng))如下:6.3 切槽和深孔鉆循環(huán)指令編程(G74、G75)6.3.1 徑向切槽循環(huán)(G75)編程格式:G75 R(e); G75 X(U)_ Z(W)_ P(i) Q(k) R(d) F(f);指令參數(shù)說明如下:e:每次切削i后的退刀量,該值是模態(tài)值;X(U)、Z(W):切槽終點(diǎn)處坐標(biāo)值;i:X方向每次循環(huán)切削移動量(半徑值,m);k:Z方向的每次切削移動量(m);d:刀具切削到終點(diǎn)時Z方向的退刀量,通常不指定;f:進(jìn)給速度。6.3 切槽和

11、深孔鉆循環(huán)指令編程(G74、G75)6.3.如圖所示,刀具徑向切槽時,以i的切深量進(jìn)行徑向切削,然后回退e的距離,方便斷屑,再以i的切深量進(jìn)行徑向切削,再回退e距離,如此往復(fù),直至到達(dá)指定的槽深度。如圖所示,刀具徑向切槽時,以i的切深量進(jìn)行徑向切削,然后回例如,用G75指令加工下圖所示零件的寬槽,刀寬為4 mm,參考程序(FANUC 0i系統(tǒng))如下:例如,用G75指令加工下圖所示零件的寬槽,刀寬為4 mm,參6.3.2 軸向切槽循環(huán)(G74)格式:G74 R(e);G74 X(U)_ Z(W)_ P(i) Q(k) R(d) F(f);指令參數(shù)說明如下:e:每次切削k后的退刀量,該值是模態(tài)值;

12、X(U)、Z(W):切槽終點(diǎn)處坐標(biāo)值;i:X方向每次循環(huán)移動量,一般為零(半徑值,m);k:Z方向的每次切削移動量(m);d:切削刀終點(diǎn)時Z方向的退刀量,通常不指定;f:進(jìn)給速度。6.3.2 軸向切槽循環(huán)(G74)格式:G74 R(e)如圖所示,刀具端面切槽時,以k的切深量進(jìn)行軸向切削,然后回退e的距離,方便斷屑,再以k的切深量進(jìn)行軸向切削,再回退e距離,如此往復(fù),直至到達(dá)指定的槽深度。如圖所示,刀具端面切槽時,以k的切深量進(jìn)行軸向切削,然后回例如,加工如圖所示的端面環(huán)形槽及中心孔零件,以零件右端面中心為零件坐標(biāo)系原點(diǎn),切槽刀刀寬為3 mm,以左刀尖為刀位點(diǎn),選擇10鉆頭進(jìn)行中心孔加工。參考程

13、序(FANUC 0i系統(tǒng))如下:例如,加工如圖所示的端面環(huán)形槽及中心孔零件,以零件右端面中心6.3.3 暫停指令G04格式:G04 P_;指令參數(shù)和說明如下:P:暫停時間,單位為秒。G04在前一程序段的進(jìn)給速度降到零之后才開始暫停;G04為非模態(tài)指令,僅在其被規(guī)定的程序段中有效;G04可使刀具作短暫停留,以獲得圓整而光滑的表面。6.3.3 暫停指令G04格式:G04 P_;任務(wù)執(zhí)行零件結(jié)構(gòu)和工藝性進(jìn)行分析參考程序(FANUC 0i系統(tǒng))任務(wù)執(zhí)行零件結(jié)構(gòu)和工藝性進(jìn)行分析參考程序(FANUC 0i系(1)首先進(jìn)行零件結(jié)構(gòu)工藝性分析。由圖可知,該零件為階梯軸類零件,根據(jù)零件圖要求該零件的各個尺寸精度沒有重點(diǎn)要求,在加工上可以選擇長一點(diǎn)的毛坯件,采用粗、精車階梯軸。利用三爪自定心卡盤裝夾??煞謩e采用刀尖圓角為R0.5的93外圓車刀和R0.2的93的外圓車刀,以及3 mm切槽刀。數(shù)控加工工序卡如表所示。(廠名)零件名稱階梯軸零件號印章數(shù)控加工工序卡片材料45#鋼程序號夾具名稱三爪卡盤使用設(shè)備FANUC 0i車床工序號1編制車間數(shù)控車間工步工步內(nèi)容刀具名稱切削用量量具編號名稱n/r/minf /mm/rap /mm編號名稱1車端面T0101R0.

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