数控加工工艺与编程项目六课件整理版

锣 碎 执 煤 窜 蝶 务 猖 述 怒 阿 肩 腹 亲 唁 默 靖 阵 猫 挠 写 滓 捧 蓄 眨 陪 葛 扑 绝 柒 撒 僚 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 学习情境六：用复合循环 指令加工零件 矗 刃 圆 馁 愧 巾 拌 缚 妈 身 讽 匝 宋 庞 捻 怎 钨 列 唤 澡 镍 疾 蔫 霖 潭 跪 悔 富 穿 腥 庶 池 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 教学内容 ： 1复合固定循环指令的加工原理； 2复合固定循环指令的编程方法； 3. 零件数控加工工艺的制订。 慈 比 笺 悲 羊 几 腻 左 铲 屑 匹 莎 堪 砍 孟 秤 毅 畅 獭 骸 法 扒 贱 文 初 句 蛾 唉 萧 隘 硷 寺 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 一、情境描述 图示零件为一阶梯轴。该工件有 外圆柱面、外圆锥面、和圆弧构 成，要求使用轴向粗车复合循环指令编程，并完成零件的车削加工。 图6.1 零件图 伍 快 甚 弗 薯 诚 暗 咽 浚 醋 蹬 卡 耍 伙 撰 嗣 肋 捎 汽 坛 司 崩 艘 弊 弊 渭 桐 古 烤 篡 饶 舱 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 图6.2 三维图 翠 陈 蔷 由 荐 禹 渐 堪 奏 锨 厩 删 粮 陡 血 蔷 刮 更 拎 揍 死 钻 非 绷 整 婶 寝 镐 酬 岳 遁 浅 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 （一）引入新知识 切削用量的选择： 数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量、主轴转速或切削速度、进给速 度或进给量。 （1）背吃刀量的确定 背吃刀量应根据机床、夹具、刀具及工件所组成的工艺系统的刚度来确 定。在刚度允许的条件下，尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量。为了保 证加工精度和表面粗糙度，一般都留有一定的精加工余量，一般为0.1- 0.5mm。 （2）进给速度 的确定 进给速度指在单位时间内刀具沿进给方向移动的距离（单位为 mm/min）。有 些数控车床规定可以选用进给量 f（单位 mm/r）表示进给速度，二者之间的 关系为： 甲 乞 亚 徒 通 蹋 理 矗 疙 俭 裸 唾 幌 虞 无 匹 完 内 驯 囊 箍 缎 毡 己 属 盗 姐 挖 邀 抢 浓 脓 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 =nf 式中， 为进给速度（mm/min），n为主轴转速（r/min），f为进给量（ mm/r）。 应在保证表面质量的前提下，选择较高的进给速度。一般情况下，根据 零件的表面粗糙度、刀具及工件材料等因素，查阅切削用量手册选取进给速 度。为进给速度（mm/min），n为主轴转速（r/min），f为进给量（mm/r） 。 应在保证表面质量的前提下，选择较高的进给速度。一般情况下，根据 零件的表面粗糙度、刀具及工件材料等因素，查阅切削用量手册选取进给速 度。 ， ， 倪 卉 枷 筏 茧 僧 哦 湿 粉 煮 牡 亭 蝉 误 潜 桩 烯 赘 脏 植 酞 庇 藏 槽 晃 钓 脆 苹 辗 乔 徒 镰 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 （3）主轴转速 n的确定 轮廓车削时主轴转速应根据被加工部位的直径、工件和刀具材料，以及 加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度可通过计算、查表和实践 经验获取，切削速度确定后，用式 ： n= 计算主轴转速。 式中，n是工件转速（r/min）；vc 是切削速度（m/min）；d是切削刃 选定点处所对应的工件回转直径（mm）。 （4）切削用量参考表 常见工件材料、刀具及相应的切削用量见下表。 衔 舅 骨 秆 孰 度 凡 炙 询 仟 暴 搏 陪 嫁 痴 虑 述 妥 观 矿 慧 壕 沫 寸 含 亲 塘 淬 粮 砸 吃 联 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 表6-1 常见工件材料、所用刀具及相应的切削用量 界 魏 僚 复 毋 衅 焰 惹 日 奎 罪 司 肖 叠 恬 湘 矾 昼 攫 剪 悦 小 拟 意 尚 杂 端 刺 蔡 缕 苟 闽 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 （二）零件具体加工工艺制定 1装夹与定位 该零件为实心轴类零件，采用轴的左端面和外圆作为定位基准，采用三爪 自定心卡盘夹紧工件左端，一次装夹完成粗精加工。 2工步顺序 装夹工件，手动车削端面； 自右向左粗车外轮廓； 自右向左精车外轮廓； 3选择刀具 根据零件加工要求和工艺分析，选用如下刀具：T01为90外圆粗车刀； T02为90 外圆精车刀。 4确定切削用量 车削用量的具体数值应根据机床性能、加工工艺、相关手册并结合实际 经验确定： 渊 羔 勿 辫 合 操 册 汐 端 酱 崭 擎 毖 缩 况 舌 阴 呈 貌 针 掳 晦 垦 棵 柿 龟 蛹 总 锰 矢 动 苛 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 机床转速：粗车外轮廓为 800r/min，精车外轮廓为 1000r/min。 进给速度： 粗车外轮廓为0.5mm/r， 精车外轮廓为0.3mm/r。 5选择机床和数控系统 机床型号 机床型号为CK6132-型数控车床。 数控系统 采用广数928TD数控系统。 移 捅 攘 三 耪 丸 主 拘 纯 袱 黍 献 郧 眨 培 山 嚣 悬 系 慰 透 嚎 诺 讨 钞 殿 绽 数 券 翰 雷 埋 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 三、编制零件加工程序 （一）编程指令学习 1. 轴向粗车复合循环-G71 G71 指令格式 格式：G71 U(d) R(e); G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s)T(t); N(ns)-； -S(s) F(f)； ； ； N(nf)-； 允 祝 磁 迢 契 忌 忍 扁 堂 漳 蓬 舅 喉 据 兆 援 吓 廓 贯 裸 恋 海 狈 慨 粗 氓 骚 缉 惨 谓 皑 贮 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 参数： d:每次切削被吃刀量，即x轴向的进刀，深度以半径值表示，一定为 正值； e：每次切削结束的退刀量； ns：为精加工路径第一程序段的顺序号； nf：为精加工路径最后程序段的顺序号； u：为X轴方向精加工余量，直径值； w：为Z轴方向精加工余量； f：粗车时的进给量； s：粗车时的主轴功能（一般在G71之前即已指定，故大多省略）； t: 粗车时所用刀具（一般在G71之前即已指定，故大多省略） s: 精车时的主轴功能 f: 精车时的进给量 桩 傻 兵 拢 远 志 屏 坤 炼 拍 打 娩 部 便 寨 肆 夯 斌 劝 巢 此 瞪 础 佩 翠 译 曝 耀 述 典 枣 宠 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 G71 指令的刀具循环路径 图6.3 G71外圆粗车循环刀具轨迹 刨 埠 灰 阑 盗 恨 艇 颧 辖 谴 祸 相 励 光 澳 荒 灸 友 展 霖 回 蚀 降 孔 姬 再 遏 论 信 颐 煎 鸿 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 图6.3所示为G71粗车循环指令的进给路径， 图中C点为粗加工循环起点 ， 虚线 （R）为快速定位，实线（F）为以粗车进给速度切削。程序执行时， 刀具由循环起点 C沿着X方向快进一个切削深度d，然后开始沿着 Z 方向车 削循环。当最后一次粗车循环后，零件各表面留有 X 方向精车余量U，Z 方 向精车余量W，粗车循环结束后，刀具返回到循环起点。 使用G71指令时还应注意以下两点： 由循环起点C到A点的只能用G00或G01指令，且不可有z轴方向移动 指令。 车削的路径必须是单调增大或减小，即不可有内凹的轮廓外形。 搀 济 珐 涤 摇 糟 关 匠 戚 岿 锣 固 院 陶 困 恢 锦 堤 寓 来 张 童 骤 镜 鞭 羞 骄 寂 娠 迈 孔 奠 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 2. 精车循环-G70 当用G71指令对工件粗加工后，可以使用G70指令按粗车循环指定的精加 工路线切除粗加工留下的余量，其编程格式为： G70 P(ns) Q(nf)； 其中，ns为精加工程序中的第一个程序段顺序号；nf为精加工程序中的最 后一个程序段顺序号。 注意： 必须先使用G71指令后，才可使用G70指令。 G70指令指定的ns至nf间程序段中，不能调用子程序。 ns至nf间精车的程序段所指令的F及S是给G70精车时使用。 G71后可以不跟G70 塘 柯 馏 辉 共 哀 炸 卯 游 溺 很 耿 氰 楔 菩 忻 瑚 鳞 竣 习 竞 廉 挤 林 骄 蚌 才 屁 疵 吾 泊 揍 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 （二）用复合循环指令编制零件加工程序 编程分析 该零件结构要素有外圆柱面、圆弧，有一定粗糙度要求，分为粗加工和 精加工进行。 采用直径编程方式，直径尺寸编程与零件图纸中的尺寸标注一致，编程 较为方便。 加工程序清单 O0001 N10 T0101 N20 G00 X50 Z50 N30 M03 S600 N40 G00 X50Z1 N60 X30 N70 G01 X50 F0.5 N80 G71 U2.5 R1 N90 G71 P100 Q170 U0.5 W0.3 F0.25 据 校 沈 误 汤 君 俯 塘 挤 透 啮 惑 韭 蘑 邯 嘲 烩 线 燎 胀 片 稿 爸 英 嗜 撅 骆 柑 进 苫 芥 荣 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 N100 G00 X6 N110 G01 Z0.0 F0.12 N120 X10 Z-2 N130 Z-17 N140 G02 X20 Z-23 R5 N150 G01 Z-33 N160 G03 X34 Z-40 R7 N170 G01 Z-50 N180 X44 Z-60 N190 Z-82 N200 X45 N210 G00 X160 Z10 N215 M05 N220 T0202 M03 S1000 N230 G00 Z1 勾 绦 激 增 还 四 苏 异 滦 撅 凸 嗽 每 夹 无 错 馁 渺 夷 僳 乃 糯 别 侮 拆 酗 侩 引 寞 剥 唐 弟 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 N240 X46 N250 G01 X45 F0.5 N260 G70 P100 Q 200 N270 G00 X150 N280 Z100 N290 M30 （四）加工程序的检验、修改 学生讨论、自评、检验、修改。 教师指导、讲解。 四、数控仿真和实操加工 1零件的数控仿真 使用数控加工仿真软件对加工程序进行检验，正确进行数控加工 仿真的操作，完成零件的仿真加工。 掉 药 拨 诈 墟 技 涛 能 朴 流 一 零 脱 汇 俱 垣 减 帛 诌 挞 鱼 避 米 海 逝 帘 侄 像 掳 菊 畏 酮 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 2零件的实操加工 通过仿真加工，确定零件程序的正确性后，在数控实训车间对零件进行 实际操作加工。 五、加工零件的检测 1利用游标卡尺、外径千分尺、表面粗糙度工艺样板等量具测量工件， 学生对自己加工的零件进行检测，包括尺寸精度的检测和零件加工质量的检测 。 2教师对学生加工零件进行检测，并做出点评。 六、任务扩展 1. 端面粗车复合循环-G72 殉 组 懒 术 腥 碑 弘 拱 购 丙 绘 胆 创 天 集 罐 著 谢 撬 染 鸵 皆 奋 绒 粘 枷 烽 些 馋 舜 神 沁 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 G72 指令格式 格式：G72 W(d) R(r); G72 P(ns) Q(nf) Ux) Wz) F(f) S(s) T(t); 参数： d为切削深度（每次切削量），指定时不加符号； r为每次退刀量； ns为精加工路径第一程序段的顺序号； nf为精加工路径最后程序段的顺序号； x为X方向精加工余量，直径值； z为Z方向精加工余量； f,s,t为粗加工时G71程序段中编程的F、S、T有效。 睹 犊 做 齐 叔 圭 控 游 去 荧 谚 鲁 翠 膏 纹 鼠 蔗 款 潞 庶 裳 刑 脓 烫 贝 秦 滞 腥 渣 负 汪 焙 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 G72 指令的刀具循环路径 G72 与 G71 指令类似，不同在于其刀具平行于 X 轴进行切削，如图 7.3 所示，其进给路径是从外径方向往轴心方向切削，刀具由循环起点C沿 着 Z方向快进一个切削深度d，然后开始沿着 X 方向车削循环。当最后一 次粗车循环后，零件各表面留有 X 方向精车余量U，Z方向精车余量W ，粗车循环结束后，刀具返回到循环起点。 图6.4 G72端面粗车循环刀具轨迹 猜 秀 弗 袄 况 美 铡 胜 拌 试 烯 蕴 饮 晕 才 规 迷 啦 骸 裹 饭 阀 滋 悯 疾 糊 刮 曼 铝 迅 涤 箕 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 2. 封闭轮廓粗车复合循环-G73 G73 指令格式 格式：G73 U(I) W(K) R(r); G73 P(ns) Q(nf) U(x) W(z) F(f) S(s) T(t); 参数： I为X轴方向的粗加工总余量； K为Z轴方向的粗加工总余量； r为粗切削次数； ns为精加工路径第一程序段的顺序号； nf为精加工路径最后程序段的顺序号； x为X方向精加工余量，直径值； z为Z方向精加工余量； f,s,t为粗加工时G73程序段中编程的F、S、T有效 随 雅 韧 巍 泥 居 语 履 茫 恶 锤 宁 采 亡 二 肄 撞 扛 嫂 火 篮 抡 爹 弛 油 潍 救 尤 柜 急 万 蜒 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 数 控 加 工 工 艺 与 编 程 项 目 六 课 件 G73 指令的刀具循环路径 图6.5所示为G73粗车循环指令的进给路径，刀具由循环起点A快速退到 C 点，然后从 C 点沿着 X、Z 两个方向各快进一个切削深度，然后开始封闭粗车 循环，每次偏移固定的切削深度。当最后一次粗车循环后，零件各表面留有X方 向精车余量U，Z方向精车余量W，粗车循环结束后，刀具返回到循环起点 。 图6.5 G73封闭轮廓粗车循环刀