項目1 數(shù)控車削加工技術(shù) 任務1.3 車削加工外圓弧面類零件

任務1.3車削加工外圓弧面類零件

項目1數(shù)控車削加工技術(shù)1.3.1任務手柄加工任務描述：完成如圖所示球頭手柄的車削加工，毛坯尺寸為25棒料，材料為45#鋼。圖1.89手柄加工任務1.3外圓弧面零件的加工

1.3.2知識鏈接1.外圓弧加工的工藝知識

在加工球面時要選擇副偏角在的刀具，以免刀具的后刀面與工件產(chǎn)生干涉，如圖1.90所示。a)副偏角大，不干涉b)副偏角小，產(chǎn)生干涉圖1.90車刀副偏角的干涉影響2.編程指令（1）G02/G03——圓弧插補指令指令格式：G02/G03X（U）_Z（W）_I_K_F_；或G02/G03X（U）_Z（W）_R_F_；式中，X（U）、Z（W）——圓弧終點的坐標值，增量值編程時，坐標為圓弧終點相對圓弧起點的坐標增量；I、K——圓心相對于圓弧起點的坐標增量，I為X軸方向的增量，K為Z軸方向的增量；R——圓弧半徑；F——進給速度或進給量。2.編程指令（1）G02/G03——圓弧插補指令【特別提示】①G02為順時針方向的圓弧插補，G03為逆時針方向的圓弧插補。圖1.91圓弧方向的判別2.編程指令（1）G02/G03——圓弧插補指令【特別提示】②圓弧編程的兩種方式

a.半徑編程用半徑編程時，用R來表示圓弧半徑，在編程過程中不需要計算太多，所以經(jīng)常用這種方法。R后面的數(shù)值有正負之分，以區(qū)別圓心位置。如圖1.92所示，當圓弧所對的圓心角α≤180°時，圓弧半徑取正值，反之R取負值。圖中從A點到B點的圓弧有兩段，半徑相同，若需要表示的圓心位置在O1時，半徑值取正值，若需要表示的圓心位置在O2時，半徑值取負值。

2.編程指令（1）G02/G03——圓弧插補指令【特別提示】②圓弧編程的兩種方式b.圓心坐標編程用圓心坐標編程時，用I和K表示圓心位置，是指圓心相對于圓弧起點的坐標增量，這兩個值始終這樣計算，與絕對編程和增量編程無關(guān)，其中，I值與X值方向一樣，K值與Z值方向一樣。整圓加工編程只能用圓心坐標編程方法。③F指的是沿圓弧加工的切線方向的速度或進給量。

2.編程指令(2)G73——封閉粗車復合循環(huán)指令

封閉切削循環(huán)是一種復合固定循環(huán)，如圖1.95所示。封閉切削循環(huán)適于對鑄、鍛毛坯切削，對零件輪廓的單調(diào)性則沒有要求。圖1.95封閉粗車循環(huán)程序格式：G73U（Δi）W（Δk）R（d）；G73P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t）；式中，Δi——X軸方向總切除量（半徑值）；Δk——Z軸方向總切除量；

d——粗車循環(huán)次數(shù)；ns——精加工輪廓程序段中開始程序段的段號；nf——精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號；△u——X軸向精加工余量（直徑值）；△w——Z軸向精加工余量；【應用實例2】任務描述：車削如圖1.96所示鑄造件，已知X軸方向的余量為6mm（半徑值），Z軸方向的余量為4mm，刀尖半徑為0.4mm，試編程加工。【應用實例2】任務描述：車削如圖1.96所示鑄造件，已知X軸方向的余量為6mm（半徑值），Z軸方向的余量為4mm，刀尖半徑為0.4mm，試編程加工。鑄造件適合用G73指令加工，余量為6mm，分三次加工，在車削時要使用半徑補償，留精車余量X=0.2mm，Z=0.05mm。用兩把刀，1號刀粗車，2號刀精車。O0102N10G50X150Z250T0100；設定坐標系，選用1號刀N20M03S300；啟動主軸N30G00X112Z6；進刀至循環(huán)起始點N40G73U6W6R3；粗車N50G73P60Q120U0.2W0.05F100；余量X=0.2mm，Z=0.05mmN60G00X30Z2；進刀至精車形狀程序起點N70G01G42Z-20F30；車削30，建立刀尖半徑補償N80X60Z-30；

車削錐度N90Z-55；車削60N100G02X80Z-65R10；車圓弧R10N110G01X100Z-75；車錐度N120G40X105；退出，取消刀尖半徑補償N130G00X150Z250M05；返回，停主軸N140T0202；換2號刀N150G50S2000；主軸最高轉(zhuǎn)速限制N160G96M03S800；恒線速度切削，主軸啟動N170G00X112Z6；定位到精車起點N180G70P60Q120；精車N190G00G97X150Z250；退刀，取消恒線速度切削方式N200T0100；換回1號刀，取消刀尖半徑補償N210M05主軸停N220M30；程序結(jié)束并返回程序頭2.編程指令(3)G75——溝槽切削循環(huán)指令程序格式：G75R（e）；G75X（U）Z（W）P（Δu）Q（Δw）R（Δd）F（f）S（s）；式中，e——X軸方向切削每次的退刀間隙；X（U）——需要切削的最終凹槽直徑；Z（W）——最后一個凹槽的Z軸方向位置；Δu——X軸方向每次切削的深度（無符號）；Δw——各槽之間的距離（無符號，單個槽則省略）；Δd——每個槽切削完成后Z軸方向的退刀量（若槽寬同刀寬一樣時，此值省略）。2.編程指令(3)G75——溝槽切削循環(huán)指令【特別提示】①G75沿著X軸方向切削，G75循環(huán)過程如圖1.98所示，刀具定位在A點，沿Z軸方向進行加工，每次加工Δu后，退e的距離，然后再加工Δu，依次循環(huán)至Z軸方向坐標給定的值，返回A點，再向X軸方向進Δu，重復以上動作至Z軸方向坐標給定的值……最后加工至給定坐標位置（圖中C點），再分別沿Z軸方向和X軸方向返回A點。②使用G75指令既可加工單個槽，也可加工多個槽，只需要在編程時注意其格式即可。

圖1.98G75溝槽切削循環(huán)2.編程指令(3)G75——溝槽切削循環(huán)指令【應用實例3】任務描述：如圖1.3-99所示，分別編程加工圖1.3－99（a）、圖（b）的槽。圖1.3-99G75溝槽切削循環(huán)應用設切槽刀寬3mm，程序如下:圖1.3－99（a）O0000N10G54G00X100Z50；建立坐標系，選用1號刀N20M03S1000；啟動主軸N30T0101；建立刀具補償N40G00X55Z-23；進刀至槽加工的起始點N50G75R2；槽循環(huán)參數(shù)設置N60G75X30Z-23P20000R0F50；槽循環(huán)參數(shù)設置(X向切深單位為μm)N70G00X100Z50；返回N80T0000；取消刀具補償N90M05；主軸停N80M30；程序結(jié)束并返回程序頭圖1.3－99（b）O0001N10G54G00X100Z50T0100；建立坐標系，選用1號刀N20M03S500；啟動主軸N30T0101；建立刀具補償N40G00X52Z-23；進刀至槽加工的起始點N50G75R2；槽循環(huán)參數(shù)設置

N60G75X30Z-50P20000Q90000R0F50；槽循環(huán)參數(shù)設置N70G00X100Z50；返回N80T0000；取消刀具補償N90M05；主軸停N100M30；程序結(jié)束并返回程序頭3.子程序（1）子程序的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)如下：O0010子程序名……子程序內(nèi)容M99；子程序結(jié)束（2）子程序常用調(diào)用格式①

M98P××××L×；

P后邊的數(shù)字為子程序編號，L為調(diào)用次數(shù)（L1可省略，最多為9999次）。如M98P1002L7表示調(diào)用O1002子程序7次。②M98P××××××××；其中：P后邊的數(shù)字有8位，前四位為調(diào)用次數(shù)，后四位為子程序號。如調(diào)用O1002子程序7次可用M98P71002表示。3.子程序（3）子程序嵌套當主程序調(diào)用子程序時，它被認為是一級子程序。子程序調(diào)用下一級子程序稱為嵌套，上一級子程序與下一級子程序的關(guān)系，與主程序與第一層子程序的關(guān)系相同。子程序調(diào)用可以鑲嵌四級，調(diào)用指令可以重復地調(diào)用子程序，最多999次。3.子程序【應用實例4】任務描述：加工如圖1.100所示的溝槽，用子程序完成編寫。圖1.100子程序的應用主程序O0018N10G54G00X100Z50T0100；設定坐標系，選用1號刀N20M03S500；啟動主軸N30T0101；刀具補償N40G00X55Z-23；定位到第1槽加工的起始點N50M98P0008；調(diào)用子程序加工N60G00X55Z-36；定位到第2槽加工的起始點N70M98P0008；調(diào)用子程序加工N80G00X55Z-47；定位到第3槽加工的起始點N90M98P0008；調(diào)用子程序加工N100G00X55Z-56；定位到第4槽加工的起始點N110M98P0008；調(diào)用子程序加工1次N120G00X100Z50T0000；返回，取消刀具補償N130M05；主軸停N140M30；程序結(jié)束并返回程序頭子程序O0008N10G75R2；槽循環(huán)參數(shù)設置N20G75X30P20000R0F50；槽循環(huán)參數(shù)設置N30G00X55；退出N40M99；子程序結(jié)束4.刀尖半徑補償（1）刀尖半徑補償原因圖1.101假想的刀尖（2）G41、G42、G40——刀尖半徑補償指令

G41、G42、G40為刀尖半徑補償指令，G41為刀尖半徑左補償，G42為刀尖半徑右補償，G40為取消刀尖半徑補償。圖1.103刀尖半徑補償圖1.104補償?shù)慕⑴c取消（3）刀尖半徑補償?shù)慕⑴c取消

（4）車刀的形狀和位置的確定圖1.105車刀的形狀和位置

（5）刀尖半徑的輸入數(shù)控車床刀尖半徑與刀具位置補償放在同一個補償號中，由數(shù)控車床的操作人員輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，這些補償統(tǒng)稱為刀具參數(shù)偏置量。同一把刀具的位置補償和半徑補償應該存放在同一補償號中。1.3.3任務實施

1.工藝過程①車端面；②自右向左粗車外表面；③自右向左粗車外表面；④切斷。

2.刀具與工藝參數(shù)

見表1.7、表1.8。實訓課題外圓柱/圓錐面車削技能訓練零件名稱零件圖號序號刀具號刀具名稱及規(guī)格刀尖半徑數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T010193°粗精右偏外圓刀0.4mm1外表面、端面刀尖角35°2T0202切斷刀（刀位點為左刀尖）B=4mm1切槽、切斷表1.7數(shù)控加工刀具卡材料45#零件圖號系統(tǒng)FANUC工序號操作序號工步內(nèi)容（走刀路線）G功能T刀具切削用量轉(zhuǎn)速Sr/min進給速度Fmm/r切削深度mm程序夾住棒料一頭，留出長度大約60mm（手動操作），調(diào)用程序（1）自右向左粗車端面、外圓表面T01016000.32（2）自右向左精車端面、外圓表面T01018000.10.2（3）切斷G01T02023000.1（4）檢測、校核表1.8數(shù)控加工工序卡3.裝夾方案用三爪自定心卡盤夾緊定位。4.程序編制O0001N10T0101G40G95;調(diào)用1號刀，建立刀補N20M03S300;主軸正轉(zhuǎn)300r/minN30G00X30Z10;N40X26Z0