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文檔簡介

第3章數(shù)控車床的編程3.4典型零件的數(shù)控車削編程舉例練習(xí)與思考題3.4.1數(shù)控車床刀具補(bǔ)償3.4

數(shù)

數(shù)控機(jī)床中刀具補(bǔ)償有兩種:刀具位置尺寸補(bǔ)償和刀具半徑尺寸補(bǔ)償。1.刀具位置補(bǔ)償

當(dāng)采用不同尺寸的刀具加工同一輪廓尺寸的零件,或同一名義尺寸的刀具因換刀重調(diào)、磨損以及切削力使工件、刀具、機(jī)床變形引起工件尺寸變化時,為加工出合格的零件,必須進(jìn)行刀具位置補(bǔ)償。如圖3-70所示,車床的刀架裝有不同尺寸的刀具。設(shè)圖示刀架的中心位置為各刀具的換刀點,并以l號刀具的刀尖B點為所有刀具的編程起點。當(dāng)換2號刀具加工時,2號刀具的刀尖在C點位置,要想運用A、B兩點的坐標(biāo)值來實現(xiàn)從C點到A點的運動,就必須知道B點和C點的坐標(biāo)差值,利用這個差值對B到A的位移量進(jìn)行修正,就能實現(xiàn)從C到A的運動。圖3-70刀具位置補(bǔ)償示意從以上分析可以看出,數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行刀具位置補(bǔ)償,就是用刀補(bǔ)值對刀補(bǔ)建立程序段的增量值進(jìn)行加修正,對刀補(bǔ)撤銷段的增量值進(jìn)行減修正。這里的1號刀是標(biāo)準(zhǔn)刀,我們只要在加工前輸入與標(biāo)準(zhǔn)刀的差I(lǐng)?、K?就可以了。在這種情況下,標(biāo)準(zhǔn)刀磨損后,整個刀庫中的刀補(bǔ)都要改變。為此,有的數(shù)控系統(tǒng)要求刀具位置補(bǔ)償?shù)幕鶞?zhǔn)點為刀具相關(guān)點。因此,每把刀具都要輸入I?、K?,其中I?、K?是刀尖相對刀具相關(guān)點的位置差(圖3-71)。圖3-71刀具位置補(bǔ)償2.刀具半徑補(bǔ)償(1)不具備刀具半徑補(bǔ)償功能的系統(tǒng)補(bǔ)償在通常的編程中,將刀尖看作是一個點,然而實際數(shù)控切削加工中為了提高刀尖的強(qiáng)度,降低加工表面粗糙度,刀尖處成圓弧過渡刃。在切削內(nèi)孔、外圓及端面時,刀尖圓弧不影響其尺寸、形狀,但在切削錐面和圓弧時,則會造成過切或少切現(xiàn)象(見圖3-72)。此時可以用刀尖半徑補(bǔ)償功能來消除誤差。

簡易數(shù)控系統(tǒng)不具備半徑補(bǔ)償功能,因此,當(dāng)零件精度要求較高且又有圓錐或圓弧表面時,要么按刀尖圓弧中心編程,要么在局部進(jìn)行補(bǔ)償計算,來消除刀尖半徑引起的誤差。3.4

數(shù)

例圖3-72刀尖圓弧產(chǎn)生過切和少切的現(xiàn)象

1)按假想刀尖編程加工錐面數(shù)控車床總是按“假想刀尖”點來對刀,使刀尖位置與程序中的起刀點(或換刀點)重合。所謂假想刀尖如圖3-73所示,b為圓頭車刀,P點為圓頭刀假想刀尖,相當(dāng)于a圖中尖頭刀的刀尖點。圖3-73圓頭車刀刀尖半徑和假象刀尖3.4

數(shù)

例(a)補(bǔ)償前產(chǎn)生過切現(xiàn)象(b)加入補(bǔ)償后的切削圖3-74圓頭車刀加工錐面補(bǔ)償示意圖若假想刀尖加工如圖3-74所示工件輪廓AB移動,即P1P2與AB重合,并按AB尺寸編程,則必然產(chǎn)生圖a中欠切的區(qū)域ABCD,造成殘留誤差。因此按圖b所示,使車刀的切削點移至AB,并沿AB移動,從而可避免殘留誤差,但這時假想刀尖軌跡P3P4與輪廓在X方向和Z方向分別產(chǎn)生誤差ΔX和ΔZ。3.4

數(shù)

例2)按假想刀尖編程加工圓弧如果按假想刀尖編程車削半徑為R的凸凹圓弧表面AB時,會出現(xiàn)如圖3-75所示的情況。圖中(a)為車削半徑為R的凸圓弧,由于r的存在,則刀尖P點所走的圓弧軌跡并不是工件所要求的圓弧形狀。其圓心為“O‘”,半徑為“R+r”,此時編程人員仍按假想刀尖P點進(jìn)行編程,不考慮刀尖圓弧半徑的影響,即粗實線輪廓應(yīng)按圖中虛實線參數(shù)進(jìn)行編程。但要求加工前應(yīng)在刀補(bǔ)拔碼盤上給z向和x向分別加一個補(bǔ)償量r。同理,在切削凹圓弧,如圖3-75(b)時,則在x向和z向分別減一個補(bǔ)償量r。3.4

數(shù)

例(a)凸圓弧加工(b)凹圓弧加工圖3-75圓頭車刀加工凸凹圓弧刀補(bǔ)示意圖3.4

數(shù)

例3)按刀尖圓弧中心軌跡編程不具備刀具半徑補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng),除按假想刀尖軌跡數(shù)據(jù)編程外,還可以按刀心軌跡編程。如圖4-76所示手柄零件是由3段凸圓弧和凹圓弧構(gòu)成的,這時可用輪廓虛線軌跡所示的3段等距線跡進(jìn)行編程,即O1圓半徑為R1+r,O2圓半徑為R2+t,O3圓半徑為R3-r,三段圓弧的終點坐標(biāo)由等距的切點關(guān)系求得。這種方法編程比較直觀,常被使用。3.4

數(shù)

例圖3-76按刀尖圓弧中心軌跡編程3.4

數(shù)

例(2)具有刀具半徑補(bǔ)償功能的系統(tǒng)補(bǔ)償在現(xiàn)在高級的數(shù)控車床控制系統(tǒng),為使編程簡單方便,數(shù)控車床一般都設(shè)置了刀尖圓弧半徑補(bǔ)償功能,而且可以根據(jù)刀尖的實際情況,選擇刀位點軌跡,編程和補(bǔ)償都十分方便。對于具有刀具半徑補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng),在編程時,只要按零件的實際輪廓編程即可,而不必按照刀具中心運動軌跡編程。使用刀具半徑補(bǔ)償指令,并在控制面板上手工輸入刀具半徑,數(shù)控裝置便能自動地計算出刀具中心軌跡,并按刀具中心軌跡運動。即執(zhí)行刀具半徑補(bǔ)償后,刀具自動偏離工件輪廓一個刀具半徑值,從而加工出所要求的工件輪廓。3.4

數(shù)

例利用機(jī)床自動進(jìn)行刀尖半徑補(bǔ)償時,需要使用G40、G41、G42指令。當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行到含T代碼的程序指令時,僅僅是從中取得了刀具補(bǔ)償?shù)募拇嫫鞯刂诽?其中包括刀具幾何位置補(bǔ)償和刀具半徑大小),此時并不會開始實施刀尖半徑補(bǔ)償。只有在程序中遇到G41、G42、G40指令時,才開始從刀庫中提取數(shù)據(jù)并實施相應(yīng)的刀徑補(bǔ)償。3.4

數(shù)

例一、塞典型惹零件悉數(shù)控慮車削輝編程估的步胞驟:1、零燒件圖籠樣分普析2、加猴工工還藝性沿分析鑰(含積基點豬、節(jié)場點坐樂標(biāo)的覽計算捆及編顛程原魄點的勞確定佛)3、確育定工暮序和已裝夾毛方式4、選度擇刀孕具和松確定貓走刀強(qiáng)路線5、選猾擇切夜削用妖量6、擬掘定工蛋序卡倚片7、加厚工程踏序的榆編制3.4.換2典型日零件墨的數(shù)滅控車趁削編包程舉敢例3.4典型零件的數(shù)控車削編程舉例二、葵車床部綜合則編程斬實例1如圖系3-頓77抓所示色工件貧,需板要進(jìn)歪行精賊加工客,其唱中?罰85槽mm娃外圓舞不加時工。賤毛坯種為?捏85湊mm炕×3機(jī)40臭mm幟棒材練,材盡料為概45辱鋼。圖3-始77帶中妻心孔慶軸3.4典型零件的數(shù)控車削編程舉例3.4典型零件的數(shù)控車削編程舉例(1)零擇件圖籍樣分障析帶中欄心孔幕的軸括的加掠工表府面主宣要是買外圓膚柱面畜、圓盈錐面腳、螺孕紋等始組成精。零描件圖肢樣描饞述清屯楚,作尺寸做標(biāo)注呈完整蔥,基亞本符僻合數(shù)恒控加刻工尺應(yīng)寸的鴨標(biāo)注杠要求交,比制較適嗽合采則用數(shù)愿控車方床加遠(yuǎn)工。(2)加顧工工筋藝性把分析編程沸原點產(chǎn)選在旗裝夾爹端的華中心客面3.4典型零件的數(shù)控車削編程舉例(3)確盜定工宏序和廢裝夾勺方式以?8樂5m膠m外圓卡及右你中心辣孔為卡工藝聯(lián)基準(zhǔn)兔,用孔三爪愉自定災(zāi)心卡絕盤夾品持?8扎5m叛m外圓批,用難機(jī)床籠尾座扭頂尖他頂住加右中欠心孔徑。工床步順涼序:1)自露右向涌左進(jìn)揀行外丟輪廓僚面加陪工:籃倒角—切削曬螺紋尺外圓—切削支錐度—車?6霧2m抬m外圓—倒角—車?8赴0m眼m外圓—車R7椅0m跑m圓弧—車?8挺0m碗m外圓糖;2)切宣槽;3)車肚螺紋掠。3.4典型零件的數(shù)控車削編程舉例(4)選斗擇刀脈具,移畫出餅刀具跳布置捧圖(孩圖3-描78、表3-露7)根據(jù)數(shù)要求執(zhí),選絲式用三鼠把刀級具,予一號卵刀車偶外圓漲,二凈號刀交切槽然,三啦號刀胖車螺英紋。圖3-呈78刀具構(gòu)布置警圖零件號N1-103零件名稱帶中心孔軸零件材料45鋼程序號O1111序號刀具號刀具名稱及規(guī)格加工表面數(shù)量刀尖圓弧半徑/mm補(bǔ)償號1T0193度左偏刀車外圓1012T023mm寬槽車刀切槽1023T03螺紋車刀車螺紋103編制審核批準(zhǔn)3.4典型零件的數(shù)控車削編程舉例表3-棍7數(shù)控壘加工艙刀具關(guān)卡片3.4典型零件的數(shù)控車削編程舉例(5)確顫定切法削用辯量切狂削用奪量根據(jù)綠被加焦工表榴面質(zhì)究量要外求、溫工件層材料優(yōu)和刀訂具材對料,撒可參撇考切術(shù)削用爭量手礙冊來謀確定尊切削螺速度凝、進(jìn)劍給量歉和背惹吃刀羞量。(6)擬噴定工喉序卡零片。辨(見顛表3-孟8)將上猾述各摸項內(nèi)餅容綜厘合后溫,填閥寫以污下數(shù)名控加態(tài)工工姓序卡植片,宏作為之?dāng)?shù)控棉程序湖編制該人員埋、操濤作人搬員的駝指導(dǎo)吃性文歲件。零件號N1-103零件名稱帶中心孔軸零件材料45鋼程序號O1111機(jī)床型號CK6140制表日期工步號工步內(nèi)容夾具刀具號主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進(jìn)給速度(r/min)背吃刀量(mm)補(bǔ)償號備注1倒角三爪自定心卡盤T016300.15012車螺紋大徑T016300.15013車外圓T016300.15014車錐面T016300.15015車圓弧T016300.15016切槽T023150.10027車螺紋T032000.1003(7)編胳制程剝序確定皇以三蠅爪自棟定心棟卡爪顏前端騎面中凈心O點為腰工件舍原點刃,并割將點A作為妖換刀聲點。姜該工魄件的哥加工慶程序故說明魄見表3-降9。表3-勝9加工樓程序黎及說濱明程序說明O1111N001G50X200.0Z350.0T0101;N002S630M03;N003G00X41.8Z292.0M08;N004G01X47.8Z289.0F0.15;N005Z230.0;N006X50.0;N007X62.0W-60.0;N008Z155.0;N009X78.0;N010X80.0W-1.0;N011W-19.0;N012G02W-60.0R70.0;N013G01Z65.0;N014X90.0;程序代號建立工件坐標(biāo)系,調(diào)一號刀,并進(jìn)行刀補(bǔ)主軸轉(zhuǎn)速為630r/min,主軸正轉(zhuǎn)快速接近工件,切削液開直線進(jìn)給,進(jìn)給量為0.15mm/r(倒角)精車?47.8mm螺紋外徑X向退刀車錐面車?62mm外圓X向退刀倒角車?80mm外圓順時針圓弧插補(bǔ),車R70mm圓弧車?80mm外圓X向退刀,車小臺階端面程序說明N015G00X200.Z350.T0100M09;N016M06T0202;N017S315M03;N018G00X51.0Z230M08;N019G01X45.0F0.10;N020G04O5.0;N021G00X51.0;N022X200.0Z350.0T0200M09;N023T0303;N024S200M03;N025G00X62.0Z296.0M08;N026G92X47.54Z228.5F1.5N027X46.94N028X46.54;N029X46.38;N030G00X200.Z350.T0300M09;N031M05;N032M30;返回?fù)Q刀點,取消刀補(bǔ),切削液關(guān)調(diào)二號刀,并進(jìn)行刀補(bǔ)主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為315r/min快速移動至切槽處,切削液開切?45mm槽暫停進(jìn)給5s退刀快速返回?fù)Q刀點,取消刀補(bǔ),切削液停調(diào)三號刀,并進(jìn)行刀補(bǔ)主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為200r/min快速接車螺紋進(jìn)給刀起點,切削液開螺紋切削循環(huán),螺矩為1.5mm螺紋切削循環(huán),螺矩為1.5mm螺紋切削循環(huán),螺矩為1.5mm螺紋切削循環(huán),螺矩為1.5mm快速返回?fù)Q刀點,取消刀具補(bǔ)償,切削液關(guān)主軸停止程序結(jié)束續(xù)表3-本9例2:完銀成如輛圖所燦示手姑柄的醉加工偶。毛糖坯尺基寸ф2灑5m勵m×刻90暴mm的棒暢料。3.4典型零件的數(shù)控車削編程舉例1、圖觀紙分箱析(1扯)加偉工內(nèi)旺容:超此零昂件加容工包評括車齊端面仰、外腹圓、允圓弧衫。(2假)尺禾寸完虹整性裹:尺堅寸完巾整且孝符合燭數(shù)控咐車削什的尺術(shù)寸標(biāo)貨注。2、加儉工工碎藝性開分析(1)毛飛坯尺塔寸:ф2篇5m蒼m×橡90草mm的棒謠料尺才寸,答尺寸墾余量臥適中械。(2耍)工誼件坐并標(biāo)系驚:左還端面薪為尺衛(wèi)寸的腫設(shè)計骨基準(zhǔn)純面,犁在相荷應(yīng)工頭序前弊,先殺加工鉛左端引面,本作為Z向編它程的斗原點楊,故博工件岸零點革定于肉每次幕裝夾梳后的豈右端幼面(鉗精加賓工面傅)(3)起汪刀點歪設(shè)在趨(80,50)(4)數(shù)參學(xué)處賤理(玻如圖3-鼓80所示倉)3-討80手柄索車削具計算泰圖解聯(lián)立討方程擔(dān)組可慢計算而三個校光滑獨連接脊的圓重弧的橫端點A、B、C的坐帳標(biāo)。糊(以蠅工件附右端浸為原祝點)3.4典型零件的數(shù)控車削編程舉例A點的煮坐標(biāo)沿為:XA=午4.滿61鼻6榆(直徑賺值)ZA=-膏1.選08鐵3B點的贈坐標(biāo)搬為:XB=未13害.8田46效(直徑奇值)ZB=-巨30藥.3販9C點的虹坐標(biāo)炊為:XC=旨10盟(直徑木值)ZC=-茄583.4典型零件的數(shù)控車削編程舉例3、確般定工勞序和逝裝夾體方式分兩離道工炊序:1)采生用毛鹿坯外將圓定海位,剝?nèi)m卡盤俊裝夾陵手柄鋪右端門,車妄削手局柄左泉端外遲圓臺瘋階到持尺寸召,對且圓弧押成形佩面則垂留下艙適當(dāng)課的余紐奉量先荷粗車吩成斜遷面,筑其中摸間工磨序尺雞寸參張見圖3-賓81酬(a芒)所示隱,臺埋階和技錐面伍可使弄用G7崗1復(fù)合知循環(huán)賽先粗善車,益再精云車臺慘階到豪尺寸轟。2)當(dāng)樣一端朗車好遙后,敬將工巡壽件調(diào)鄰頭,撥用三絨爪卡誓盤夾齊住8×謝14的外錘圓,扶先粗壇車右析端錐書面,搬再精插車右燭端所協(xié)有圓賄弧部彼分,辜其中閘間工魚序尺特寸參泥見圖3-趁81沉(b絕)所示束。(為了貌確定掛粗車算時的凳中間廢工序逐尺寸戶,可遇將手艙柄畫施到坐粥標(biāo)紙早上,孝利用圓網(wǎng)格班粗略臭決定呀,或坐者利狡用CA圈D繪圖講來確勉定。)圖3-學(xué)81車削錫中間紋工序揭圖4、確繞定走興刀路稿線、攜選擇衫刀具買和切夕削用叫量1)外付圓粗堵車車鋸刀T0潮10捉1:進(jìn)另給速瞎度0.子05評mm御/r,主接軸轉(zhuǎn)謹(jǐn)速30尸0r搶/m施in,背睡吃刀其量0.蘆8m和m2)外圓極精車紅車刀T0鎮(zhèn)20坐2:進(jìn)減給速搬度0.輸03特mm央/r,主椅軸轉(zhuǎn)占速80蜓0r盟/m渠in5、擬架定工及序卡趴片6、編這制加動工程喊序3.4典型零件的數(shù)控車削編程舉例9ф2樸5m津m×促90抄mmO0庸02白2//主程訊序號N0族10金G弓50添X蟻80森.0察Z版50疾.0摸T核01書00;//建立萄工件徹坐標(biāo)趴系N0央20五T沉01圣01犬S維30萄0臂M0語3;//主軸鬼正轉(zhuǎn)南,調(diào)夢用1號刀豈刀補(bǔ)盆,轉(zhuǎn)憂速30寺0層r/謊m誓inN0按30飛G0叔0賺X2筒5.羞0叨Z1場2.原0;//快進(jìn)乎到X=談25,Z=淺12的循握環(huán)起網(wǎng)點N0項40月G9絮4克X0修Z鉛8倘F5逼0;N0坊50露Z4嚷;N0妨60孕Z0蘿;N0纏70神G陵71摩U0畝.8鉛R1倦.2紫;N0排80束G煮71P1川10抹Q茫16械0X0揭.2蓬Z父0.叫2午F5握0;10端面奸車削牌循環(huán)外圓女粗車垮循環(huán)9ф2賓5m手m×恨90巨mmN0溜90諷G能00拖X稿80沾.0怖Z貴50掠.0音T諒01煉00;N1盛00膠M芝06娃T彈02魚02熔S戀80號0;N1恒10菠G虹00居X跟8.村0扛Z5業(yè).0;N1疲20清G奪01慰X鄭6.演0啊Z0江;N1況30寫X8屈.0防Z獎-1塞.0經(jīng);N1粱40傍Z-地14希.0向F條30;N1肉50捧X兔10瓣.0;N1管40素Z弟-4醒2.驚0;N1替60預(yù)G浙01蝦X宅20裳.0偽Z勁-5厲5.選0;N1遠(yuǎn)70G7杰0銀P1臟10塞Q霜16籃0;N1匪80蝴G脆00氏X寄80壘.0露Z華50漲.0;//快退準(zhǔn)至起泳刀點N1緊90住M銹02壞;10外圓給輪廓擴(kuò)精車ф2禁5m舞m×虹90賴mmO0陽02傅3N0姿10育G快50朝X民80盤.0菌Z騾50芳.0即T都01索00;N0姑20包T哨01窩01潛S瘡30臺0綠M0悅3;N0灘30輪G蕩00建X騰25橡.0扭Z允5.叛0;N0布40決G啟71理U燦0.灑8倡R1園.2讓;N0賽50母G距71P0心80蹦Q者12房誠0X0定.2挺Z玻0.峰2英F5伯0;N0答60陷G首00留X我80振.0誦Z滔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