《零件的加工工藝與編程》 課件 任務(wù)2.1 知識準備

項目2定位套的編程與加工三維目標素質(zhì)目標能力目標知識目標1.以定位套生產(chǎn)流程為主線，培養(yǎng)安全生產(chǎn)與責任意識，養(yǎng)成安全文明生產(chǎn)的職業(yè)素養(yǎng)。2.「行而不輟，未來可期」學(xué)思交融，汲取榜樣力量，砥礪奮進前行。3.「共話空間·榜樣」學(xué)思交融，汲取榜樣力量，砥礪奮進前行。1.掌握套類零件的加工工藝知識。2.掌握使用G71和G70指令編寫加工套類零件程序的方法和技巧。3.掌握使用G04指令編寫加工窄槽程序的方法和技巧。4.掌握使用G94指令編寫切斷程序的方法和技巧。1.會編制定位套零件的加工工藝文件。2.會使用G04、G94、G71和G70指令編寫加工程序。項目2定位套的編程與加工任務(wù)2.1知識準備項目二012.1.1套類零件的加工工藝1.套類零件的結(jié)構(gòu)及工藝特點套類零件加工復(fù)雜性內(nèi)孔的測量比外圓困難。

內(nèi)孔車削刀具的刀桿受孔徑的影響，不能選太粗、太長的刀具，避免刀柄與孔壁產(chǎn)生干涉，或因刀柄剛性差在加工中出現(xiàn)振動。

零件的壁厚不一，加工時易產(chǎn)生變形。。

內(nèi)孔加工，尤其是盲孔加工時，排屑和冷卻潤滑困難。

孔加工是在工件內(nèi)部進行的，觀察刀具切削情況比較困難，尤其是小而深的孔。

2.套類零件的裝夾為了保證套類工件的形位公差，減小薄壁零件的變形，可采用下列方法：

用三爪自定心卡盤或花盤裝夾工件，一次裝夾盡可能完成零件全部或大部分表面的加工。這種方法沒有定位誤差，可獲得較高的形位精度。（1）用三爪自定心卡盤或花盤裝夾

當套類零件的外圓形狀復(fù)雜而內(nèi)孔相對比較簡單時，可以先將孔加工至圖樣要求，再應(yīng)用心軸，以內(nèi)孔為定位基準加工外表面，從而保證工件的位置精度。（2）用心軸裝夾

當套類零件的內(nèi)孔形狀復(fù)雜而外圓相對比較簡單時，可以先將外圓加工至圖樣要求，再以外圓為定位基準，采用彈簧夾頭或軟卡爪裝夾工件加工內(nèi)孔，從而保證工件的位置精度且不易夾傷工件表面。（3）用彈簧夾頭或軟卡爪裝夾

用開縫套筒來增大裝夾的接觸面積，使夾緊力均勻分布在工件外圓上，可減小夾緊變形。（4）用開縫套筒裝夾

用軸向夾緊夾具，可使夾緊力沿工件軸向分布，防止夾緊變形。（5）用軸向夾緊夾具裝夾「共話空間·行而不輟，未來可期」圖片來源：網(wǎng)站、抖音、淘寶資料來源：/n135/n171/n179/c19212/content.html3.孔的加工方法和刀具的選擇（1）中心鉆與中心孔

中心鉆直徑小，鉆削時應(yīng)取較高的轉(zhuǎn)速，進給量應(yīng)小而均勻，切勿用力過猛。

當中心鉆鉆入工件后應(yīng)及時加切削液冷卻潤滑。鉆畢時，中心鉆在孔中應(yīng)稍作停留，然后退出，以修光中心孔，提高中心孔的形狀精度和表面質(zhì)量。（2）麻花鉆與鉆孔（3）內(nèi)孔鏜刀

內(nèi)孔鏜刀刀尖角越大，刀具強度越高，適用于內(nèi)孔的粗加工；刀尖角越小，刀具越鋒利，適用于內(nèi)孔的精加工。知識鏈接-選用內(nèi)孔鏜刀的注意事項

刀柄直徑根據(jù)加工孔徑選擇。盡量選擇大截面尺寸的刀桿，且刀桿的伸出量應(yīng)盡量小，一般小于刀桿直徑的4倍。1

盲孔車刀的刀尖到刀桿外端的距離應(yīng)小于孔半徑，否則無法車出平孔的底面。2知識鏈接-如何正確安裝內(nèi)孔鏜刀？

刀桿伸出長度不宜過長，一般比被加工孔長5～6㎜，以增強刀桿剛度，防止振動。1.鏜刀的伸出長度刀尖應(yīng)與工件回轉(zhuǎn)中心等高或略高，刀桿中心線應(yīng)與進給方向垂直，否則在車削到一定深度時，刀桿后半部分容易碰到工件孔口。車刀刀墊要平整，數(shù)量少，而且要與刀架對齊，以防產(chǎn)生振動。2.鏜刀的刀尖高度在車削不通孔或臺階孔時，主偏角κ

＞90°，并且在車平面時要求橫向有足夠的退刀余地。3.鏜刀的工作角度

至少要用兩個螺釘壓緊在刀架上，并輪流逐個擰緊，擰緊力要適當。4.正確緊固刀架螺栓4.車削內(nèi)孔應(yīng)采取的工藝措施

控制切屑的排出方向加工通孔時，選用正刃傾角的內(nèi)孔鏜刀，使切屑流向待加工表面；加工盲孔時，選用負的刃傾角，使切屑從孔口排出。工藝措施

充分加注切削液加工塑性材料時應(yīng)充分加注切削液，以減少工件的熱變形，提高零件的表面質(zhì)量。

合理選擇刀具幾何參數(shù)和切削用量刀具要比較鋒利，且切削用量比外圓加工時要小些，一般情況下，內(nèi)孔刀具的切削用量可取外圓刀具的80%。5.套類零件常見的檢測方法分類孔徑檢測方法塞規(guī)內(nèi)徑千分尺內(nèi)徑百分表圖例

智能制造·強國有我謝謝大家項目2定位套的編程與加工項目2定位套的編程與加工任務(wù)2.1知識準備項目二022.1.2相關(guān)編程指令

(1)指令格式

G04X＿;或G04P＿;(2)參數(shù)含義①

X——暫停時間。X后面可用帶小數(shù)點的數(shù)，單位為秒（s）；②

P——暫停時間。P后面不允許用小數(shù)點，單位為毫秒（ms）。例如：“G04X2.0;”或“G04P2000;”表示前面的程序執(zhí)行完后，

程序暫停2秒，自動執(zhí)行后面的程序。1.暫停指令G04(3)使用說明①

加工寬度不大的槽時，為提高槽底的表面質(zhì)量，用G01指令直進法切入，車至槽底時用G04指令暫停，采用進給速度退出，以修正槽兩側(cè)精度。②

該指令按給定時間延時，不做任何動作，延時結(jié)束后再自動執(zhí)行下一段程序。2.端面切削單一固定循環(huán)指令G94

單一固定循環(huán)指令G代碼功能將一系列連續(xù)動作“進刀-切削-退刀-返回”用一個循環(huán)指令完成G90內(nèi)/外圓切削單一固定循環(huán)G92螺紋切削單一固定循環(huán)G94端面切削單一固定循環(huán)(1)指令格式G94X(U)＿

Z(W)＿

R＿F＿;(2)參數(shù)含義①

X(U)＿

Z(W)＿——切削終點的絕對坐標或增量坐標，其中X(U)為直徑量，

編程時可以二者混合使用，不運動的坐標可以省略；②

R——表示切削起點與切削終點Z坐標的差值。R取不同值時，可用于加

工內(nèi)/外圓柱端面和圓錐端面；③F——進給速度；④G94指令為模態(tài)指令，F(xiàn)、R均為模態(tài)代碼。(3)刀具運動軌跡

刀具從循環(huán)起點A開始，按矩形或梯形進行自動循環(huán)，最后又回到循環(huán)起點A。圖中虛線表示按R快速移動，實線表示按F指定的進給速度移動。（a）圓柱端面循環(huán)

（b）圓錐端面循環(huán)(4)使用說明①

對Z方向余量進行分配，沿平行于X軸的方向進行切削。②

圓錐零件循環(huán)起點的確定，會受到圓錐切削起點和切削終點的影響。圓錐切削起點和切削終點在加工條件的允許范圍內(nèi)，一般按錐度比例取其延長線上的點。(5)適用場合適于切削徑向余量比軸向余量多的單一圓柱或圓錐的場合。(6)圓錐端面編程算法①

絕對坐標編程：G94X(X2)

Z(Z2)R(Z1－Z2)F＿;

②

相對坐標編程：G94U(X2－X1)W(Z2－Z1)R(Z1－Z2)F＿;

如圖（a）所示圓柱端面零件,毛坯為φ80㎜×100㎜的45鋼棒料，試分析加工圓柱端面的刀具運動軌跡，并應(yīng)用G94指令編寫零件的粗、精加工程序。

例2-1（a）零件圖

（b）走刀路線與數(shù)值計算點位1工藝分析及數(shù)值計算

以圓柱端面零件裝夾后的右端面與主軸軸線的交點為原點建立工件（編程）坐標系，如圖所示。精加工的刀具運動軌跡為：P

A

①

②

AZ

AX

P其中

為G00方式，

為G01方式。

圖中X方向留精加工余量1.0㎜，Z方向留0.5㎜，剩余余量由粗加工分五次完成。編程原點O對刀點O安全點P循環(huán)起點AX坐標值0.00.0200.082.0Z坐標值0.00.0100.02.0分層起點終點1（82.0,-3.0）（31.0，-3.0）2（82.0,-6.0）（31.0，-6.0）3（82.0,-9.0）（31.0，-9.0）4（82.0,-12.0）（31.0，-12.0）5（82.0,-14.5）（31.0，-14.5）6（精）①（80.0,-15.0）②（30.0，-15.0）2編寫加工程序程序段號程序程序說明

O0206;程序號

G21G40G97G99;程序初始化

T0101S500M03;換1號刀調(diào)用1號刀補，主軸以每分鐘500轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)，粗加工外輪廓

G00X200.0Z100.0;快速移動到1號刀的安全點P

G00Z2.0;快速移動到循環(huán)起點A的Z坐標

X82.0;快速移動到循環(huán)起點A的X坐標程序段號程序程序說明

G94X31.0Z-3.0F0.2;端面切削單一固定循環(huán)指令G94第一次粗車

Z-6.0;第二次粗車

Z-9.0;第三次粗車

Z-12.0;第四次粗車

Z-14.5;第五次粗車

G00X82.0Z2.0;快速移動到循環(huán)起點A程序段號程序程序說明

S1000M03;主軸以每分鐘1000轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)，精加工外輪廓

G94X30.0Z-15.0F0.1;G94循環(huán)精加工外輪廓

G00X200.0;快速返回到安全點P的X坐標

Z100.0;快速返回到安全點P的Z坐標

M05;主軸停止

M30;程序結(jié)束

如圖（a）所示圓錐端面零件,毛坯為φ50㎜×100㎜的45鋼棒料，試分析加工圓錐端面的刀具運動軌跡，并應(yīng)用G94指令編寫零件的粗、精加工程序。

例2-2（a）零件圖

（b）走刀路線與數(shù)值計算點位1工藝分析及數(shù)值計算

以圓錐端面零件裝夾后的右端面與主軸軸線的交點為原點建立工件（編程）坐標系，如圖所示。精加工的刀具運動軌跡為:P

A

①

②

AZAX

P其中

為G00方式，

為G01方式。

圖中X方向留精加工余量1.0㎜，Z方向留0.5㎜，剩余余量由粗加工分七次完成，分層起點按錐度比例取其延長線上的點。編程原點O對刀點O安全點P循環(huán)起點AX坐標值0.00.0100.053.0Z坐標值0.00.0100.010.0

圓錐大端圓錐起點①圓錐終點②X坐標值50.053.020.0Z坐標值-20.0-21.0-10.0圓錐起點①計算過程X①＝X大＋3＝50.0＋3＝53.0Z①＝Z大－1＝-20.0－1＝-21.0錐度C根據(jù)公式（1-1）RR＝Z①－Z②＝-21.0－（-10.0）＝-11.0編程原點O對刀點O安全點P循環(huán)起點AX坐標值0.00.0100.053.0Z坐標值0.00.0100.010.0分層起點終點1（53.0,-3.0）（21.0，8.0）2（53.0,-6.0）（21.0，5.0）3（53.0,-9.0）（21.0，2.0）4（53.0,-12.0）（21.0，-1.0）5（53.0,-15.0）（21.0，-4.5）6（53.0,-18.0）

（21.0，-7.0）7（53.0,-20.5）（21.0，-9.5）2編寫加工程序程序段號程序程序說明

O0207;程序號

G21G40G97G99;程序初始化

T0101S500M03;換1號刀調(diào)用1號刀補，主軸以每分鐘500轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)，粗加工外輪廓

G00X100.0Z100.0;快速移動到1號刀的安全點P

G00Z10.0;快速移動到循環(huán)起點A的Z坐標

X53.0;快速移動到循環(huán)起點A的X坐標

G94X21.0Z8.0R-11.0F0.2;端面切削單一固定循環(huán)指令G94第一次粗車程序段號程序程序說明

Z5.0;第二次粗車

Z2.0;第三次粗車

Z-1.0;第四次粗車

Z-4.0;第五次粗車

Z-7.0;第六次粗車

Z-9.5;第七次粗車

G00X53.0Z10.0;快速移動到循環(huán)起點A

S1200M03;主軸以每分鐘1200轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)，精加工外輪廓

G94X20.0Z-10.0R-11.0F0.1;G94循環(huán)精加工外輪廓

G00X100.0;快速返回到安全點P的X坐標

Z100.0;快速返回到安全點P的Z坐標

M05;主軸停止

M30;程序結(jié)束3.知識拓展內(nèi)/外圓切削單一固定循環(huán)指令G90(1)指令格式G90X(U)＿

Z(W)＿

R＿

F＿;(2)參數(shù)含義①

X(U)＿

Z(W)＿——切削終點的絕對坐標或增量坐標，其中X(U)為直徑

量。編程時可以二者混合使用，不運動的坐標可以

省略；②R——切削起點與切削終點的半徑差。加工內(nèi)/外圓柱面時，R＝0，加

工內(nèi)/外圓錐面時，當X向切削起點坐標小于切削終點坐標時，R

為負，反之為正；③F——進給速度；④G90指令為模態(tài)指令，F(xiàn)、R均為模態(tài)代碼。(3)刀具運動軌跡

刀具從循環(huán)起點A開始，按矩形或梯形進行自動循環(huán)，最后又回到循環(huán)起點A。圖中虛線表示按R快速移動，實線表示按F指定的工作進給速度移動。(4)使用說明

對X方向余量進行分配，沿平行于Z軸的方向進行切削。(5)適用場合

適于切削軸向余量比徑向余量多的單一圓柱或圓錐的場合。（a）圓柱循環(huán)

（b）圓錐循環(huán)

如圖（a）所示的階梯軸零件，毛坯為φ45㎜×100㎜的45鋼棒料，試分析其刀具運動軌跡，并應(yīng)用G90指令編寫零件的粗、精加工程序。

練2-1（a）零件圖

（b）走刀路線與數(shù)值計算點位1工藝分析及數(shù)值計算

建立如圖所示的工件（編程）坐標系，精加工的刀具運動軌跡為：P

A

①

②

③

④

⑤

P，其中

為G00方式，

為G01方式。

圖中X方向留精加工余量1.0㎜，Z方向不留余量，剩余余量由粗加工分五次完成，精加工沿著零件輪廓一次完成。2編寫加工程序程序段號程序程序說明

O0208;程序號

G21G40G97G99;程序初始化

T0101M03S500;換1號刀調(diào)用1號刀補，主軸以每分鐘500轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)，粗加工外輪廓

G00X100.0Z100.0;快速移動到1號刀的安全點P

G00Z2.0;快速移動到循環(huán)起點A的Z坐標

X47.0;快速移動到循環(huán)起點A的X坐標

G90X41.0Z-56.0F0.2;G90循環(huán)第一次粗車程序段號程序程序說明

X36.0Z-20.0;第二次粗車

X31.0;第三次粗車

X26.0;第四次粗車

X21.0;第五次粗車

G00X47.0Z2.0;快速移動到循環(huán)起點A

S1000M03;主軸以每分鐘1000轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)，精加工外輪廓

G00X20.0;快速移動到切削起點①程序段號程序程序說明

G01Z-20.0F0.1;直線插補到φ20㎜外圓的終點②

X40.0;直線插補到φ40㎜外圓的起點③

Z-56.0;直線插補到φ40㎜外圓的終點④

G01X47.0F0.2;直線插補到退刀點⑤

G00X100.0;快速返回到安全點P的X坐標

Z100.0;快速返回到安全點P的Z坐標

M05;主軸停止

M30;程序結(jié)束

如圖（a）所示錐軸零件,毛坯為φ33㎜