數(shù)控車(銑)床編程與操作課題3-內(nèi)圓弧面零件加工課件

課題3內(nèi)圓弧面零件加工

1.知識目標(biāo)①了解回機床參考點、回固定點指令。②了解內(nèi)圓弧車刀特點及選用。③掌握內(nèi)圓弧面加工工藝路線的制定方法。

2.技能目標(biāo)①掌握內(nèi)圓弧面加工方法。②掌握內(nèi)圓弧面尺寸測量方法。

[知識學(xué)習(xí)]一、編程指令1.回參考點指令（1）指令功能參考點是機床上的一個固定點，用該指令可以使刀具非常方便地移動到該位置。（2）指令格式見表4-15。

表4-15法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)回參考點指令格式法那克系統(tǒng)西門子系統(tǒng)G28X_Z

；

X、Z指定中間點的坐標(biāo)例：N1G28X40Z10；中間點（X40，Z10）

N2G28Z60；

中間點（X40，Z60）G74X0Z0；占獨立程序段例：N20G74X0Z0；回機床參考點

（3）指令使用說明1）用G28（G74）指令回參考點的各軸移動速度貯存在機床數(shù)據(jù)中（快速）。

2）使用回參考點指令前，為安全起見應(yīng)取消刀具半徑補償和長度補償。

3）法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)回參考點指令不同，法那克系統(tǒng)須指定中間點坐標(biāo)，刀具經(jīng)中間點回到參考點；西門子系統(tǒng)直接回機床參考點。

4）回參考點指令為程序段有效指令。

5）西門子系統(tǒng)回參考點程序?qū)懗桑篏74X30Z10；程序段后X、Z下編程數(shù)值不識別。2.返回固定點指令

（1）功能指刀具自動返回到機床上某一指定的固定點，如換刀點。（2）指令格式見表4-16。

表4-16法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)回固定點指令格式法那克系統(tǒng)西門子系統(tǒng)G29X_Z

；X、Z指參考點返回目標(biāo)點的坐標(biāo)例：N2G29X40Z60；目標(biāo)點（X40，Z60）G75X0Z0；占獨立程序段，固定點的位置固定的存貯在機床數(shù)據(jù)中例：N40G75X0Z0；回固定點

（3）指令使用說明

1）法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)指令、含義各不相同。

2）返回固定點指令為程序段有效指令。

3）返回固定點指令之后的程序段中原先的G0、G1、G2、G3…將再次生效。

4）西門子系統(tǒng)回固定點程序?qū)懗桑篏75X30Z10；程序段后X、Z下編程數(shù)值不識別。

5）有些法那克系統(tǒng)車床不用G29返回固定點指令。二、加工工藝分析

1.工、量、刃具選擇（1）工具選擇：工件裝夾在三爪卡盤中，用劃線盤校正，其它工具見表4-17。（2）量具選擇：長度用游標(biāo)卡尺測量，外圓用外徑千分尺測量，內(nèi)孔用內(nèi)徑百分表測量，圓弧表面用圓弧樣板測量，表面粗糙度用粗糙度樣板比對，其規(guī)格、參數(shù)見表4-17。（3）刀具選擇：外圓、端面加工選用外圓車刀，內(nèi)圓弧面加工前先用麻花鉆鉆孔（含用中心鉆鉆中心孔），內(nèi)圓弧粗、精加工選用內(nèi)孔車刀車削，內(nèi)孔車刀主、副偏角應(yīng)足夠大，防止干涉；當(dāng)內(nèi)圓弧無預(yù)制孔時，內(nèi)孔車刀主偏角必須大于90°，如圖4-22所示。具體參數(shù)見表4-17。圖4-22內(nèi)圓弧加工主偏角情況2.制定加工工藝路線

坯料較短時夾住毛坯外圓，車右端面、鉆中心孔、鉆孔、粗精車內(nèi)輪廓，然后調(diào)頭以φ20內(nèi)孔定位車另一端面及φ50外圓；坯料較長時，夾住毛坯外圓車右端面、φ50外圓、鉆中心孔、鉆孔、車φ20內(nèi)孔及內(nèi)圓弧表面，最后切斷控制總長。本課題采用后一種加工方法。粗車內(nèi)圓弧時余量不均勻需用分層方法車削，本課題徑向尺寸單向增減，采用固定循環(huán)粗加工，具體步驟見表4-18。3.選擇合理切削用量

加工材料為45鋼，硬度較高，切削力較大，切削速度應(yīng)選低些；粗加工凹圓弧表面時余量不均勻，背吃量、進(jìn)給速度選擇較小。具體見表4-18。表4-18凹圓弧面零件加工工藝工步號工步內(nèi)容刀具號切削用量背吃量ap/(mm)進(jìn)給速度f/(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速n/(r/min)1車右端面T011～20.25002粗車外圓，留0.6mm精車余量T011～20.25003精加工φ500-0.052外圓至尺寸T010.30.17004鉆φ3中心孔（手動）1.50.158005鉆φ18內(nèi)孔（手動），長40mm90.153006粗車內(nèi)圓弧面及內(nèi)孔，留0.6mm精車余量T021.50.155007精車內(nèi)圓弧面及內(nèi)孔至尺寸T030.30.17008切斷，控制工件總長T0440.08300三、編寫參考程序

1.建立工件坐標(biāo)系根據(jù)工件坐標(biāo)系建立原則，工件坐標(biāo)系設(shè)置在工件右端面軸心線上，如圖4-20所示。2.計算基點坐標(biāo)基點P2坐標(biāo)計算方法為：

X=20.052Z=-√202-102=-17.32

故P2點坐標(biāo)為（-17.32,20.052）；P1點坐標(biāo)為（0，40）；其余點坐標(biāo)略。

3.參考程序

表4-19法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)參考程序程序段號程序內(nèi)容（法那克系統(tǒng)）程序內(nèi)容（西門子系統(tǒng)）動作說明N10G40G99G80G21G40G95G71設(shè)置初始狀態(tài)N20M3S500T0101M8M3S500T01D1M8設(shè)置加工參數(shù)N30G00X0Z5G00X0Z5刀具快速移動到進(jìn)刀點N40G01Z0F0.2G01Z0F0.2刀具加工至工件原點N50X52.8X52.8車右端面N60Z-40Z-40粗車φ50外圓N70X56X56刀具沿X方向退出N80G00Z5G00Z5刀具沿Z方向退回至Z5N90X50.6X50.6進(jìn)刀至X50.6外圓處N100G01Z-40G01Z-40繼續(xù)粗車φ50外圓輪廓N110X56X56刀具沿X方向退出N120G00Z5G00Z5刀具沿Z方向退回N130X49.974S700X49.974S700刀具進(jìn)刀至X49.974N140G01Z-40F0.1G01Z-40F0.1精加工外圓N150X56X56刀具沿X方向退出N160G28X65Z-30G74X0Z0刀具回參考點N170M0M0程序停，換成手動方式鉆中心孔、鉆φ18孔N180M3S500M3S500主轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為500r/minN190T0202T02D1換內(nèi)圓弧粗車刀N200G00X0Z3G00X0Z3刀具進(jìn)刀至循環(huán)起點N210G71U1.5R1_CNAME=“FSM”設(shè)置循環(huán)參數(shù)，調(diào)用粗加工循環(huán)N220G71P230Q260U-0.6W0.3F0.15R105=3R106=0.6R108=1.5R109=0R110=1R111=0.15R112=0.1N225LCYC95N230G01X40Z0法那克系統(tǒng)含義：內(nèi)孔輪廓精加工程序段。西門子系統(tǒng)輪廓定義子程序見“FSM．SPF”N240G03X20.026Z-17.32R20N250G01Z-40N260X17N270G28X20Z20G74X0Z0刀具回參考點N280M0M5M0M5程序停、主軸停、測量N290T0303T03D1換內(nèi)圓弧精加工車刀N300M3S700M3S700設(shè)置精加工轉(zhuǎn)速N310G00X40Z2G00X40Z2建立刀尖半徑補償N320G01Z0F0.1G01Z0F0.1精車內(nèi)輪廓至P1點N330G03X20.026Z-17.32R20G03X20.026Z-17.32CR=20精車內(nèi)輪廓至P2點N340G01Z-40G01Z-40精車內(nèi)孔N350X19X19X方向退出至X19N360G00G40Z10G00G40Z10退出刀具,取消刀尖半徑補償N370G28X50Z50G74X0Z0刀具退回參考點N380M0M5M0M5程序停、主軸停、測量N390T0404T04D1換切斷刀N400M3S300M3S300轉(zhuǎn)速為300r/minN410G00X59Z-40G00X59Z-40刀具移動至（-40，59）N420G01X15F0.08G01X15F0.08切斷N430X56F0.5X56F0.5刀具沿X方向退出N440G28X60Z-40G74X0Z0刀具回參考點N450M2M2程序結(jié)束表4-20西門子輪廓定義子程序“FSM．SFP”程序段號程序內(nèi)容（西門子系統(tǒng)）動作說明N10G01X40Z0精加工至P1N20G03X20.026Z-17.32CR=20圓弧加工至P2N30G01Z-40直線加工至孔左端N40X17直線加工至毛坯N50M17子程序結(jié)束[技能訓(xùn)練]一、加工準(zhǔn)備1）檢查毛坯尺寸。2）開機、回參考點。3）輸入程序。把編寫好的程序通過數(shù)控面板輸入數(shù)控機床。4）裝夾工件。把坯料裝入三爪卡盤，伸出約45mm左右，用劃線盤校正并夾緊。5）裝夾刀具。外圓車刀、內(nèi)孔粗車刀、內(nèi)孔精車刀及切斷刀按要求依次裝入T01、T02、T03、T04號刀位，其中切斷刀應(yīng)注意使刀頭垂直于工件軸線。二、對刀四把刀依次采用試切法對刀，通過對刀把操作得到的零偏值分別輸入到各自長度補償中,加工時調(diào)用。三、空運行及仿真對輸入的程序進(jìn)行空運行或軌跡仿真，以檢測程序是否正確。四、零件自動加工方法及尺寸控制打開程序，選擇AUTO（自動