數(shù)控車床任務(wù)二-圓弧階梯軸加工課件

學(xué)習(xí)情境二

任務(wù)二圓弧階梯軸加工一、任務(wù)描述如圖所示的圓弧階梯軸零件，已知材料為45鋼，毛坯尺寸為φ40×100。要求分析零件的加工工藝，編寫(xiě)零件的數(shù)控加工程序，并通過(guò)仿真調(diào)試優(yōu)化程序，最后進(jìn)行零件的加工檢驗(yàn)。

（一）圓弧常用加工方法二、工藝知識(shí)（二）G02、G03圓弧插補(bǔ)指令編程二、工藝知識(shí)圓弧插補(bǔ)指令——命令刀具在指定平面內(nèi)按給定的進(jìn)給速度F作圓弧運(yùn)動(dòng)，切削出圓弧輪廓。圓弧插補(bǔ)指令順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G02逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G03G02（G03）X（U）——Z（W）——R——F——圓弧順、逆圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)確定圓心位置進(jìn)給速度絕對(duì)值X、Z增量值U、W混合編程X、W刀架前置刀架后置α≤180°用＋R360°＞α＞180°用－RG02、G03指令編程格式：（二）G02、G03圓弧插補(bǔ)指令編程二、工藝知識(shí)1、圓弧順逆的判別

沿圓弧所在平面的垂直坐標(biāo)軸的負(fù)方向看去，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)镚02，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)镚03。（二）G02、G03圓弧插補(bǔ)指令編程二、工藝知識(shí)根據(jù)刀架的位置判斷圓弧插補(bǔ)的順逆

1、圓弧順逆的判別

（二）G02、G03圓弧插補(bǔ)指令編程二、工藝知識(shí)1、圓弧順逆的判別

（二）G02、G03圓弧插補(bǔ)指令編程二、工藝知識(shí)2、當(dāng)圓弧對(duì)應(yīng)圓心角α≤180°時(shí)R取正值，當(dāng)圓弧對(duì)應(yīng)圓心角180＜α＜360°時(shí)R取負(fù)值，

G02（G03）X（U）——Z（W）——R——F——G02、G03指令編程：圓弧順、逆圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)確定圓心位置進(jìn)給速度絕對(duì)值X、Z增量值U、W混合編程X、W刀架前置刀架后置α≤180°用＋R360°＞α＞180°用－R車床刀架前后置，圓弧順逆不相同刀架后置為標(biāo)準(zhǔn)，前置順逆方向反規(guī)定：在數(shù)控車床上，迎著Y軸箭頭

方向看，順時(shí)針用G02，逆時(shí)針用G03（二）G02、G03圓弧插補(bǔ)指令編程二、工藝知識(shí)車圓弧舉例：O1003N5

M03S1200;N10

T0101;N15

G00X80Z60;N20

X0Z2;N25

G01Z0F80;N30G03X18Z-9R9;N35

G02X22Z-13R5;N40

G00X80Z60;N45

M30;%一、任務(wù)描述如圖所示的圓弧階梯軸零件，已知材料為45鋼，毛坯尺寸為φ40×100。要求分析零件的加工工藝，編寫(xiě)零件的數(shù)控加工程序，并通過(guò)仿真調(diào)試優(yōu)化程序，最后進(jìn)行零件的加工檢驗(yàn)。

G02、G03圓弧插補(bǔ)指令編程基點(diǎn)的坐標(biāo)為：A（12，0）、B（16，-2）、C（16，-15）、D（26，-20）、E（26，-31）、F（34，-35）、G(34，-45)。

（1）加工順序：按先主后次，先粗后精，先外后內(nèi)的加工原則確定加工路線。①裝夾φ34mm外圓、找正，手動(dòng)車削端面；②粗加工φ34mm、φ26mm、φ16mm外圓，留精加工余量1mm；③精加工R5、R10圓弧面和φ34mm、φ26mm、φ16mm外圓；零件號(hào)零件名稱編程原點(diǎn)程序號(hào)O0001數(shù)控系統(tǒng)FANUC0i編制程序內(nèi)容簡(jiǎn)要說(shuō)明O0002;N10G21G40G97G99；N20M03S600T0101;N30G00X42.Z2.;N40G90X35.Z-45.F0.2;N50X30.Z-31.;N60X27.;N70X22.Z-15.;N80X17.;N90M03S1000;N100G00X12.;N110G01Z0.F0.1;N120G01X16.Z-2.F0.3;N130G01Z-15.;N140G03X26.Z-20.R5.;N150G01Z-31.;N160G02X34.Z-35R4.;N170G01Z-50.;N180G01X35.;N190G00X100.Z100.;程序號(hào)程序初始化設(shè)置定位粗車Φ34外圓，留1mm精加工余量粗車Φ26外圓，留1mm精加工余量粗車Φ16外圓，留1mm精加工余量提高主軸轉(zhuǎn)速精加工C2倒角精車Φ16×15外圓精車R5圓弧精車Φ26×31外圓精車R4圓弧精車Φ34×45外圓，注意Z向多精車出5mmX向精車到Φ35快速退刀作業(yè)1、毛坯為φ38×50mm的棒料，材料為45鋼，如圖所示，按要求完成零件的數(shù)控編程與加工。作業(yè)2、毛坯為φ50×100mm的棒料，材料為45鋼，如圖所示，按要求完成零件的數(shù)控編程與加工。作業(yè)1、刀位點(diǎn)的概念

所謂刀位點(diǎn)是指編制程序和加工時(shí)，用于表示刀具特征的點(diǎn)，也是對(duì)刀和加工的基準(zhǔn)點(diǎn)。

二、工藝知識(shí)（三）G41/G42/G40刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令2、假想刀尖

二、工藝知識(shí)（三）G41/G42/G40刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令實(shí)際加工中，為了降低被加工工件表面的粗糙度，減緩刀具磨損，提高刀具壽命，一般在車刀刀尖處磨成圓弧過(guò)渡刃，這樣就產(chǎn)生了假想刀尖。3、沒(méi)有刀具補(bǔ)償時(shí)的過(guò)切和欠切二、工藝知識(shí)（三）G41/G42/G40刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令3、沒(méi)有刀具補(bǔ)償時(shí)的過(guò)切和欠切二、工藝知識(shí)（三）G41/G42/G40刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令用假想的刀尖編制出的程序進(jìn)行端面、外徑、內(nèi)徑等與軸線平行或垂直的表面加工時(shí)，是不會(huì)產(chǎn)生誤差的。但是在進(jìn)行倒角、錐面及圓弧切削時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生少切或過(guò)切現(xiàn)象，造成加工誤差，影響尺寸精度。4、刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)念愋图芭袛喾椒?/p>

二、工藝知識(shí)（三）G41/G42/G40刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令根據(jù)刀具運(yùn)動(dòng)方向以及刀具與工件的相對(duì)位置，半徑補(bǔ)償指令可分為：刀具半徑左補(bǔ)償指令G41；刀具半徑右補(bǔ)償指令G42；取消刀具補(bǔ)償指令G40。格式：

G41/G42/G40G01/G00X(U)__Z(W)__，其中X(U)、Z(W)為建立或撤消刀具半徑補(bǔ)償程序段中刀具移動(dòng)的終點(diǎn)坐標(biāo)。4、刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)念愋图芭袛喾椒?/p>

判斷方法是在后置刀架坐標(biāo)系里沿著刀具前進(jìn)的方向看，刀具位于工件的左側(cè)，補(bǔ)償指令為刀具半徑左補(bǔ)償指令G41，刀具位于工件的右側(cè)，補(bǔ)償指令為刀具半徑右補(bǔ)償指令G42。二、工藝知識(shí)（三）G41/G42/G40刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令5、假想刀尖方位號(hào)二、工藝知識(shí)（三）G41/G42/G40刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令刀尖的方位有八種，分別用數(shù)字代碼1～8表示，同時(shí)規(guī)定，刀尖取圓弧中心位置時(shí)，代碼為0或9，可以理解為沒(méi)有圓弧補(bǔ)償。

假想車刀刀尖相對(duì)圓弧中心的方位與刀具移動(dòng)方向有關(guān)，它直接影響圓弧車刀補(bǔ)償計(jì)算結(jié)果。6、數(shù)控車床刀尖圓弧半徑補(bǔ)償功能的設(shè)置二、工藝知識(shí)（三）G41/G42/G40刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行到含T代碼的程序指令時(shí)，僅僅是從中取得了刀具補(bǔ)償?shù)募拇嫫鞯刂诽?hào)（其中包括刀具幾何位置補(bǔ)償和刀具半徑大?。?，此時(shí)并不會(huì)開(kāi)始實(shí)施刀具半徑補(bǔ)償。只有在程序中遇到G41、G42指令時(shí)，才開(kāi)始從刀庫(kù)中提取數(shù)據(jù)并實(shí)施相應(yīng)的刀徑補(bǔ)償。刀具補(bǔ)償設(shè)定畫(huà)面:X軸、Z軸的長(zhǎng)度補(bǔ)償值圓弧半徑補(bǔ)償值,假想刀尖位置序號(hào)（0～9），7、刀尖圓弧半徑補(bǔ)償注意事項(xiàng)（1）G40、G41、G42都是模態(tài)指令，可相互注銷（2）G40、G41、G42只能用G00、G01結(jié)合編程，刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⒑腿∠粦?yīng)在G02、G03圓弧軌跡程序段上進(jìn)行。（3）在編入G40、G41、G42的G00與G01前后的兩個(gè)程序段中，X、Z值至少有一個(gè)值變化，否則產(chǎn)生報(bào)警。（4）工件上有錐度、圓弧時(shí)，必須在精車錐度或圓弧的前一程序段建立半徑補(bǔ)償，一般在切入工件時(shí)的程序段建立半徑補(bǔ)償。（5）在調(diào)用新刀前，必須取消刀具補(bǔ)償，否則產(chǎn)生報(bào)警。二、工藝知識(shí)（三）G41/G42/G40刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令7、刀尖圓弧半徑補(bǔ)償注意事項(xiàng)（6）必須在刀具補(bǔ)償參數(shù)設(shè)定頁(yè)面的刀尖圓弧半徑處填入該把刀具的刀尖圓弧半徑值R，這時(shí)機(jī)床的數(shù)控裝置會(huì)自動(dòng)計(jì)算出應(yīng)該移動(dòng)的補(bǔ)償量，作為刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)。（7）必須在刀具補(bǔ)償參數(shù)設(shè)定頁(yè)面的假想刀尖方向處填入該把刀具的假想刀尖號(hào)碼T，作為刀尖圓弧半徑補(bǔ)正之依據(jù)。（8）刀尖圓弧半徑補(bǔ)償G41或G42指令后，刀具路徑必須是單向遞增或單向遞減。即指令G42后刀具路徑如向Z軸負(fù)方向切削，不允許往Z軸正方向移動(dòng)。即Z軸正方向移動(dòng)前，必須用G40指令取消刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。（9）在MDI方式下，不能進(jìn)行刀尖R補(bǔ)償。二、工藝知識(shí)（三）G41/G42/G40刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令8、數(shù)控車床刀尖圓弧半徑補(bǔ)償功能的設(shè)置二、工藝知識(shí)（三）G41/G42/G40刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程分為三步：即刀補(bǔ)的建立（如圖第（1）步）、刀補(bǔ)的進(jìn)行（如圖第（2）步）和刀補(bǔ)的取消（如圖第（3）步），如下圖所示。零件號(hào)圖2.3.6零件名稱編程原點(diǎn)程序號(hào)O0001數(shù)控系統(tǒng)FANUC0i編制程序內(nèi)容簡(jiǎn)要說(shuō)明O0001；

……

N10G00X300.Z330.T0101；N12G42G00X60.0Z290.0；N14G01X120.0W-150.0F0.3；N16X200.0W-30.0；N18Z50.0；N20G40G00X300.0Z330；

……程序號(hào)調(diào)用01號(hào)刀和1號(hào)刀補(bǔ)，刀具快速定位刀補(bǔ)引入程序段圓錐外圓面車削錐形臺(tái)階車削Φ200㎜外圓車削取消刀補(bǔ)8、數(shù)控車床刀尖圓弧半徑補(bǔ)償功能的設(shè)置二、工藝知識(shí)（三）G41/G42/G40刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令一、任務(wù)描述如圖所示的圓弧階梯軸零件，已知材料為45鋼，毛坯尺寸為φ40×100。要求分析零件的加工工藝，編寫(xiě)零件的數(shù)控加工程序，并通過(guò)仿真調(diào)試優(yōu)化程序，最后進(jìn)行零件的加工檢驗(yàn)。

基點(diǎn)的坐標(biāo)為：A（12，0）、B（16，-2）、C（16，-15）、D（26，-20）、E（26，-31）、F（34，-35）、G(34，-45)。

零件號(hào)零件名稱編程原點(diǎn)程序號(hào)O0001數(shù)控系統(tǒng)FANUC0i編制程序內(nèi)容簡(jiǎn)要說(shuō)明O0002;N10G21G40G97G99；N20M03S600T0101;N30G00X42.Z2.;N40G90X35.Z-45.F0.2;N50X30.Z-31.;N60X27.;N70X22.Z-15.;N80X17.;N90M03S1000;N100G42G00X12.;N110G01Z0.F0.1;N120G01X16.Z-2.F0.3;N130G01Z-15.;N140G03X26.Z-20.R5.;N150