《數(shù)控加工工藝與編程》課件-

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.