数控加工工艺与编程第4章：数控车工艺与编程-85页PPT文档

数控加工工艺与编程高等教育出版社scetc数控加工工艺与编程第4章数控车削加工及其程序编制scetc数控加工工艺与编程第7章宏程序应用学习目标了解数控车削加工的主要特点，会正确选用数控车床。了解可转位车刀的主要类型和特点，会正确选择可转位车刀刀片型号和车刀型号。掌握数控车削加工工艺路线制定遵循的基本原则。掌握切削用量对数控车削加工的影响规律，并能正确选择车削用量。掌握FANUC0i数控车削系统常用编程指令含义及格式，并能熟练应用编制典型零件的数控车削加工程序。scetc数控车床的种类及特征Ø数控车床即装备了数控系统的车床：由数控系统通过伺服驱动系统去控制各运动部件的动作Ø主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工Ø具有高精度、高效率、高柔性化等综合特点Ø适合中小批量形状复杂零件的多品种、多规格生产scetc数控车床的种类及特征通用X、Z二轴控制(卧式)转塔刀架排式刀架scetc数控车床的种类及特征立式数控车scetc数控车床的种类及特征加工实例第一主轴第二主轴双主轴数控车床Ø随着数控技术的发展，数控车床的工艺和工序将更加复合化和集中化。即把各种工序（如车、铣、钻等）都集中在一台数控车床上来完成。目前国际上出现的双主轴结构就是这种构思的体现scetc双主轴、双刀塔CNC车床结构示意主轴副主轴副主轴刀塔主轴刀塔数控车床的种类及特征scetc数控车床的种类及特征车铣加工中心scetc数控车床的主要加工对象精度要求高的回转体零件高精度的机床主轴高速电机主轴scetc数控车床的主要加工对象带特殊螺纹的回转体零件非标丝杠scetc数控车床的主要加工对象表面形状复杂的回转体零件凸轮轴曲轴scetc数控车床的主要加工对象其他形状复杂的零件钢制联接零件高压技术阀门壳体零件石油工业采用车铣加工中心scetc数控车削的工艺分析分析零件图样Ø分析零件的结构工艺性p尺寸标注方法是否适合数控加工p几何元素的条件是否充分、正确p数控车加工零件的结构合理性Ø精度及技术要求Ø分析了解工艺基准Ø毛坯、热处理要求及生产纲领等scetc数控车削的工艺分析分析零件图样scetc数控车削的工艺分析研究制定工艺方案工序的划分：Ø请分析编制该手柄零件工艺规程如何划分工序？scetc数控车削的工艺分析研究制定工艺方案工序的划分：Ø以一次装夹进行的加工作为一道工序Ø以一个完整数控程序连续加工内容为一道工序Ø以工件上的结构内容组合用一把刀具加工为一道工序Ø以粗、精加工划分工序scetc数控车削的工艺分析研究制定工艺方案scetc数控车削的工艺分析研究制定工艺方案先粗后精先近后远内外交叉保证工件加工刚度同一把刀连续加工工序安排的一般原则scetc数控车削的工艺分析走刀路线的确定确定走刀路线的一般原则是：l保证零件的加工精度和表面粗糙度要求；l缩短走刀路线，减少进退刀时间和其他辅助时间；l方便数值计算，减少编程工作量；l尽量减少程序段数走刀路线的确定scetc数控车削的工艺分析走刀路线的确定scetc数控车削的工艺分析走刀路线的确定scetc特殊的进给加工路线合理的进给路线嵌刀现象数控车削的工艺分析走刀路线的确定scetc数控车削的工艺分析车圆弧的加工路线分析螺球柱端面加工、外轮廓粗加工外轮廓粗、精加工走刀路线举例scetc三爪自定心卡盘装夹常用装夹方式通用夹具装夹数控车削加工的装夹与对刀两顶尖装夹卡盘和顶尖装夹双三爪定心卡盘装夹常用装夹方式scetc找正：找正装夹时必须将工件的加工表面回转轴线（同时也是工件坐标系Z轴）找正到与车床主轴回转中心重合。一般为打表找正。通过调整卡爪，使工件坐标系Z轴与车床主轴的回转中心重合采用找正的方法数控车削加工的装夹与对刀工件装夹方式scetc数控车削加工的装夹与对刀常用对刀方式对刀是确定工件在机床上的位置，也即是确定工件坐标系与机床坐标系的相互位置关系。对刀过程一般是从各坐标方向分别进行，它可理解为通过找正刀具与一个在工件坐标系中有确定位置的点(即对刀点)来实现l手动对刀Ø定位对刀法Ø光学对刀法（ATC对刀）Ø试切对刀法l自动对刀对刀实例scetc数控车刀的选择现代加工技术追求的一个重要目标：优质、高效、低成本刀具的正确选择与实现这一目标有何关系呢？scetc数控车刀的选择可转位车刀的选择scetc数控车刀的选择可转位车刀组成刀体刀垫刀片夹紧元件scetc数控车刀的选择刀片的夹紧方式上压式（顶面夹紧C)杠杆式（圆柱孔夹紧P)螺销上压式（顶面和圆柱孔夹紧M)偏心式（圆柱孔夹紧P)螺钉式（沉孔夹紧S)弹性刀槽scetc数控车刀的选择可转位刀片的选择scetc数控车刀的选择刀片形状的选择切削刃强度高通用性好振动倾向越大所需功率越小不同形状的刀片有各自不同的特点在要求强度和经济性时，应选择大的刀尖角在保证通用性时，选择小的刀尖角scetc数控车刀的选择刀片形状的选择根据加工轮廓选择刀片形状一般外圆车削常用60°凸三角形、四方形和80°菱形刀片；仿形加工常用55°、35°菱形和圆形刀片；在机床刚性、功率允许的条件下，大余量、粗加工应选择刀尖角较大的刀片，反之选择刀尖角较小的刀片。scetc数控车刀的选择刀片形状的选择scetc数控车刀的选择刀片后角的选择后角0°（N)、7°（C)、11°（P）、20°（E)负前角刀片：Ø0°后角Ø双面和单面Ø高强度切削刃Ø外圆车削首选Ø重载切削状况正前角刀片：Ø带有后角Ø单面Ø低切削力Ø内孔和细长轴车削首选scetc数控车刀的选择左右手刀柄的选择右手（R)左右手（N）左手（L)scetc数控车刀的选择刀尖圆弧半径的选择作为经验法则，一般进给量可取为刀尖圆弧半径的一半Ø刀尖圆弧半径影响表面粗糙度、加工精度和切削效率Ø与进给量有关n最大进给量不应超过刀尖圆弧半径的80%。Ø与断屑可靠性有关n为保证断屑，切削深度和进给量有一个最小值n小余量、小进给采用小刀尖圆弧半径n大余量、大进给采用大刀尖圆弧半径scetc数控车刀的选择切削范围代号断屑槽形状特点精加工切削FH精加工专用断屑槽轻切削SH适合用于小切深,大进给大的前角刃口锋利中切削MV适用于仿形向上切削加工正角刀棱锋利准重切削GH大进给粗加工断续、黑皮切削两面均有断屑槽重切削HX不等棱边刀刃不仅刀刃锋利且强度也好连续或继续加工均适合断屑槽的参数直接影响到切削的卷曲和折断，目前刀片的断屑槽形式较多，各种断屑槽刀片的使用情况不尽相同，选用时一般参照具体的产品样本MITSUBISHI推荐的适用于加工钢材的断屑槽形scetc数控车刀的选择刀杆头部形式的选择按主偏角和直头、弯头分15～18种scetc数控车刀的选择刀杆头部形式的选择按主偏角和直头、弯头分15～18种不同主偏角车刀车削加工示意图scetc数控车刀的选择可转位外圆车刀的型号选择scetc数控车刀的选择可转位外圆车刀的型号选择scetcG代码功能编程格式G41刀尖圆弧半径左补偿G42刀尖圆弧半径左补偿G50编程原点设定及最高转速设定G54~G59工件坐标系设定G90绝对坐标编程G91相对坐标编程G92螺纹切削复合指令G92XZFG94每分进给G95每转进给G96恒线速切削G96SG97恒转速切削数车编程基础常用G功能scetcＭ代码功能编程格式M00程序运行暂停M01程序运行选择性暂停M02程序结束M03主轴正转M04主轴反转M05主轴停止M08冷却液开M09冷却液停止M10主轴卡盘夹紧M11主轴卡盘放松Ｍ30程序结束M98(M99)调用子程序（子程序结束）数车编程基础常用M功能scetc1.最高转速限制:编程格式G50S_，例：G50S30002.恒线速控制:编程格式G96S_，例：G96M03S1503.恒转速控制：编程格式G97S_，例：G97M03S1000关系公式：V=(πDN)/1000如图所示，为保持A、B、C各点的线速度在150mm/min。则各点在加工时的主轴转速分别为：A：n=1000×150÷(π×40)=1193r/minB：n=1000×150÷(π×60)=795r/minC：n=1000×150÷(π×70)=682r/min注意：使用恒线速时，因受机床电机限制应有最高转速限制G50SXXXX数车编程基础S功能scetc每转进给量（mm/r）编程格式G99F_每分钟进给量（mm/min）编程格式G98F_FF数车编程基础F功能scetc指令格式T刀具功能（T）后面四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。例：T0303表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。T0300表示取消刀具补偿。数车编程基础T功能scetcG00U-90.0W-100.0；AB采用绝对编程形式G00X60.0Z0.0；采用增量编程形式混合编程形式G00X60.0W-100.0；G00U-90.0Z0.0；X100Z60150ABG00X(U)Z(W)..数车常用编程指令快速点定位scetcABG01X50.0Z-50.0F0.2;G01U20.0W-50.0F0.2;G01X50.0W-50.0F0.2;G01U20.0Z-50.0F0.2;X50Z30AB50G01X(U)Z(W)F;...数车常用编程指令直线插补scetc...G02G03X(U)Z(W)I.K.FR.;ABG02X60.0Z-10.0R10.0F0.1;G02X60.0Z-10.0I10.0F0.1;G03X40.0Z0.0R10.0F0.1;G03X40.0Z0.0K10.0F0.1;BAXZAB60数车常用编程指令圆弧插补指令scetcG03G02XZXZ数车常用编程指令scetcG01X30.0F0.2B-CG03X40.0Z-5.0R5.0；G01Z-18.0;D-EG02X44.0W-2.0R2.0;G01X52.0;F-GG03X60.0Z-24.0R4.0;G01Z-65.0XZGFEDCBA60404520数车常用编程指令scetc20203050607580R2R40M301.5C258504025工艺分析：Ø装夹？Ø划分几个工步？Ø走刀路线Ø刀具选择？程序编制：Ø工件坐标系？Ø用我们已经学过的指令编写车端面、外圆和切槽加工程序？数车常用编程指令scetc指令格式G50X_Z_;G50X128.7Z375.1数车常用编程指令工件坐标系设定（G50）scetc机床原点G59G543030ZZZXXX304050508030AB如下图所示，使用工件坐标系编程：要求刀具从当前点移动到A点，再从A点移动到B点。G54G00G90X40.Z30.G59G00X30.Z30.数车常用编程指令工件坐标系设定（G54～G59)scetc数车常用编程指令工件坐标系设定（G54～G59)scetc20203050607580R2R40M301.5C258504025工艺分析：Ø装夹？Ø划分几个工步？Ø走刀路线Ø刀具选择？程序编制：Ø工件坐标系？Ø用我们已经学过的指令编写车端面、外圆和切槽加工程序？数车常用编程指令scetc请思考以下问题：Ø工件加工中需要用到粗车刀、精车刀、切槽刀、螺纹车刀等刀具，每把刀具长度均不相同，怎么保证整个加工过程中加工尺寸准确？Ø假设加工中选用：粗车（T0101)：80°外圆车刀，刀尖半径R=0.8mm精车（T0202)：55°外圆车刀，刀尖半径R=0.4mm刀尖圆弧半径对车削加工有何影响？数车常用编程指令scetc刀具补偿参数设定数车常用编程指令scetc编程轨迹少切实际轨迹假象刀尖实际刀具中心轨迹理论刀具中心轨迹数车常用编程指令刀尖圆弧半径补偿scetcOFT#1OFT#2OFT#3OFT#5OFT#4OFT#8OFT#7OFT#6(BackBoring)(Boring)(ODTuring)(BackTutning)(BackFaceGrooving)(IDProfiling)(FaceGroovin