数控车床上成形面的编程与加工

1、数控车床上成形面的编程与加工在数控机床加工过程中，经常遇到工件轮廓是由圆弧和圆 弧、圆弧和直线相切、相交而构成的一些成型面零件，如各类手 摇柄、单球手柄、双球手柄及一些简单工艺品等。对这些零件的 加工，在普通机床上加工需要成形刀或靠操作者用双手同时操作 完成，难度系数较大。 而运用数控车削技术加工成形面就显得容 易得多， 只需按照数控系统编程的格式及要求， 编写出相应的圆 弧插补程序段， 就可实现对成形面的加工。 但在编写程序的过程 中，基点或节点的计算相对而言，具有一定的难度，编程者可以 选择手工编程或自动编程的方式来计算相关的基点或节点的坐 标。在手工编程中， 对于简单的回转体零件， 编程

2、者可通过利用 勾股定理、三角函数、平面几何等相关数学计算来得到基点坐标； 对于复杂回转体零件的圆弧与圆弧相切、 相交则要通过给定零件 图的相关尺寸，采用解析几何列解方程来求解。在自动编程中， 编程人员需借助一定的软件， 根据零件图样 的要求， 使用数控语言， 由计算机自动地进行数值计算及后置处 理，编写出零件加工程序单， 加工程序通过直接通信的方式送入 数控机床，指挥机床工作。自动编程使得一些计算繁琐、手工编 程困难或无法编出的程序能够顺利地完成。 实现自动编程的 CAM 软件常用的有 UG PRO/E MASTERCAMCAXA等，可以实现多轴 联动的自动编程并进行仿真模拟。下面采用手工编程

3、的方式介绍车削圆球体（图1）的具体步骤。1 工艺分析1.1 机床选择根据工件的形状及结合学校的现有资源，选用FANUCOi TA系列的CK6132数控车床（前置刀架）进行本工件的加工。1.2 夹具选择采用三爪自定心卡盘进行工件的定位与装夹。1.3 刀具选择1）刀宽5 mm的切槽刀一一完成？20外圆槽的加工；2）带 有断削槽的 90正偏刀完成右半球的粗、精车削加工； 3） 带有断削槽的 90反偏刀完成左半球的粗、 精车削加工； 4） 45端面刀采用手动切削右端面。1.4 车削顺序1）用三爪自定心卡盘夹持左端，棒料伸出卡爪外75 mm； 2）用切槽刀以排切法从右到左车削加工 ？20外圆槽并车至 ？

4、20.8 直 径尺寸； 3）采用 G71 粗车循环法用 90反偏刀车削加工左半球； 4）采用G72端面车削循环法用90正偏刀车削加工右半球。2 数值计算连接三角形OAE利用勾股定理求得：OA=22 .91mm即：B 点坐标（20、47.91 ）。3 参考程序 （用排刀法切槽程序略）【FANUC 0i 系统】（工件坐标系设置在工件的右端面） O0063；（ T02 为二号反偏刀、 T03 为三号正偏刀）N10 T0202 ；（调二号反偏刀，确定坐标系）N20 M03 S800 ；（主轴正转、转速 800r/min ）N25 G96 S100 ； （恒线速度有效， 100m/min）点）N30 G

5、00 X58.0 Z 47.91 M08 ；（到左半球外圆切削循环N40 G71 U1.2 R1.1 ；N50 G71 P60 Q70 U0.8 W0.5 F0.2 ；N60 G01 X20.0 ；（移动到精车起点处）N70 G02 X50.0 W22.91 R25.0 ；N80 G70 P60 Q70;（精车左半球外圆）N90 G00 X100.0 ；N100 Z100.0 M09 ;（到程序起点或换刀点位置）N110 G97 S600 ;（取消恒线速度，设主轴 600r/min ）N120 T0303 ;（调三号正偏刀，确定坐标系）N130 M03 S1000 ;（主轴正转、转速 1000

6、r/min ）N140 G96 S100 ;（恒线速度有效， 100m/min）N150 G00 X58.0 Z2.0 M08 ;（到右半球外圆切削循环点）N160 G72 W0.5 R1.2;N170 G72 P180 Q200 U0.8 W0.4 F0.2 ;N180 G00 Z 25.0 ；N190 G01 X50.0 ；N200 G02 X0 Z0 R25.0 ；N210 G70 P140 Q160;（精车右半球外圆）N220 G00 X100.0 ；N230 Z100.0 M09 ;（到程序起点位置）N240 G97 S600;（取消恒线速度，设主轴 600 r / min ）N250 M30 （