项目管理及任务3外圆切削

1、84 外圆切削841车削外圆表面工艺图8-4-1 车削外圆外圆表面是轴类零件的主要工作表面，外圆表面的加工中，车削得到了广泛的应用。车削不仅是外圆表面粗加工、半精加工的主要方法，也可以实现外圆表面的精密加工。如图8-图8-4-1 车削外圆粗车可采用用较大的的背吃刀刀量和进进给量，以以较少的的时间切切去大部部分加工工余量，获获得较高高的生产产率。半精车可以以提高工工件的加加工精度度，减小小表面粗粗糙度，因因而可以以作为中中等精度度表面的的最终工工序，也也可以作作为精车车或磨削削的预加加工。精车可以使使工件表表面具有有较高的的精度和和较小的的粗糙度度。通常常采用较较小的背背吃刀量量和进给给量，较较

2、高的切切削速度度进行加加工，可可作为外外圆表面面的最终终工序或或光整加加工的预预加工。精细车常用用作某些些外圆表表面的终终加工工工序。例例如，在在加工大大型精密密的外圆圆表面时时，可用用精细车车来代替替磨削；精细车车削所用用的车床床，应具具备较高高的精度度与刚度度，车刀刀具有良良好的耐耐磨性能能(如金金刚石车车刀)，采采用高的的切削速速度(VV1500mmmin)，小的的背吃刀刀量(aap=OO022005mmm)和和小的进进给量(O002002mmmrr)，使使得切削削过程中中的切削削力小，积积屑瘤不不易生成成，弹性性变形及及残留面面积小，以以保证获获得较高高的加工工质量。选择粗车、精精车及

3、其其所用的的车床时时，不能能仅仅考考虑其所所能达到到的加工工精度和和表面粗粗糙度。而而且还要要考虑其其在工件件加工过过程中的的不同作作用，以以及不同同的生产产条件等等。图8-4-1 G01车削外圆8422 GG01车车削外图8-4-1 G01车削外圆刀具切削削起点编程时，对对刀具快快速接近近工件加加工部位位的点应应精心设设计，应应保证刀刀具在该该点与工工件的轮轮廓应有有足够的的安全间间隙。如如图8-4-11，工件件毛坯直直径500mm，工工件右端端面为ZZ0，外外圆有55mm的的余量，刀刀具初始始点在换换刀点（XX1000，Z1100）。可可设计刀刀具切削削起点为为：（XX54，ZZ2）。刀具

4、趋近近运动工工件的程程序段首先将刀具具以G000的方方式运动动到点（XX54，ZZ2），然然后G000移动动X轴到到切深，准准备粗加加工。N36 TT01001；N37 GG97 S7000 MM03；N38 GG00 X544 Z22 M008；N39 XX46；N40刀具切削削程序段段图8-4-3 G90单一循环车削圆柱面路线N40 GG01 Z-220图8-4-3 G90单一循环车削圆柱面路线刀具以指令令进给速速度切削削到指定定的长度度位置。刀具的返返回运动动刀具的返回回运动时时，先XX向退到到工件之之外，再再+Z向向以G000方式式回到起起点。N41 GG01 X544；。8433 G

5、G90单单一循环环车削圆圆柱面1G900单一车车削循环环上述8552 外圆圆车削路路线可总总结成四四个动作作：第一动动作：刀刀具从起起点以GG00方方式X方方向移动动到切削削深度；第二动动作：刀刀具G001方式式切削工工件外圆圆（Z方方向）；第三动动作：刀刀具G001切削削工件端端面；第四动动作：刀刀具G000方式式快速退退刀回起起点。四四个动作作路线围围成一个个封闭的的矩形刀刀路，如如图8-4-3所示，刀刀路矩形形可看成成由起点点与对角角点确定定的矩形形。G90单一一车削循循环是这这样一个个指令，可可用它来来调用圆圆柱面车车削一系系列四个个动作。G90单一一车削循循环格式式：G90 XX(U

6、) ZZ(W) FF；G90单一一车削循循环参数数说明：当刀具已经经运动到到车削循循环矩形形路线的的起点，本本指令的的“X(UU) Z(WW)”给定矩矩形路线线的对角角点，从从而确定定矩形的的刀路轨轨迹。指指令中的的“F”字给定定工作进进给的速速度。只只对中间间两步起起作用。图8-4-4 G90车台阶轴使用举例2G900单一循循环车削削圆柱图8-4-4 G90车台阶轴使用举例用G90指指令加工工如图88-4-4所示工工件的30外外圆，设设刀具的的起点为为与工件件具有安安全间隙隙的S点点（X555，ZZ2）。O84011G98 TT01001；S800 M033G0 X555. Z2.；(快快速

7、运动动至循环环起点) G90 XX46. Z-19.8 FF1500；(X向单边边切深量22mm，端面留余量0.2mm用来精加工)图8-4-5常见的外径锥面车削的R值判断X42.；(G990模态态有效，XX向切深深至422 m图8-4-5常见的外径锥面车削的R值判断X38.；X34.；X31. ；(X向向留单边边余量00.5 mm用用于精加加工)X30. Z-220 FF1000 S112000；（精车车）G00 XX1000. ZZ100.；M30；8444 GG90单单一循环环车削圆圆锥面1G900车削锥锥面循环环的R值值G90单一一车削循循环不仅仅可调用用圆柱面面车削一一系列四四个动作作

8、，还可可用G990单一一车削循循环调用用圆锥面面车削一一系列四四个动作作。图8-4-6常见的内径锥面车削的R值判断如图8-44-5，外外圆锥面面可看成成由起始始点与对对角点形形成的基基本矩形形区域牵牵引而成成，牵引引点为矩矩形运动动路线中中，第一一个运动动到达的的点，牵牵引点把把基本矩矩形区域域向X负负向牵引引形成锥锥面，则则R为图8-4-6常见的内径锥面车削的R值判断如图8-44-6中中为常见见的内孔孔锥面， R值判判断为正正。R值值的大小小就是牵牵引点移移动的距距离。G90单一一循环车车削锥面面格式：G90 XX(U)Z(W)RFF；G90单一一循环车车削锥面面参数说说明：R值的大小小：代

9、表表被加工工锥面两两端直径径差的112，即即表示单单边量锥锥度差值值。如图图8-44-5和和8-44-6。2G900单一循循环车外外锥轴应应用实例例：图8-4-7 G90车外锥应用举例用G90指指令加工工如图88-4-7所示示工件的的外锥面图8-4-7 G90车外锥应用举例R值为正正、负判判断：如如图8-4-8，牵引引点把基基本矩形形区域向向X负向向牵引形形成锥面面，则RR为负。R值计算算：为保保证刀具具切削起起点与工工件间的的安全间间隙，刀刀具起点点的Z向向坐标值值宜取ZZ1ZZ5，而而不是ZZ0，因因此，实实际锥度度的起点点Z向坐坐标值与与图样不不吻合，所所以应该该算出锥锥面起点点与终点点

10、处的实实际的直直径差，否则会导致锥度错误。程序中实际R值可用相似三角形方法求算。实际R值为为PP11，如图图8-44-8可见：刀具起点点的及对对角点的的设计：刀具起点的的X值大大于等于于加工毛毛坯外径径2个RR值，即即，X起起X毛+2RR，否则则容易导导致切深深过大的的错误。设设刀具的的起点为为与工件件具有安安全间隙隙的S点点（X662，Z22）。设设第一刀刀的最大大切深为为2mmm，第一一个对角角点的XX坐标是是：5011=57外圆锥面面粗精加加工程序序O85502如如下：O84022N10 GG98 T01101；S800 M033；图8-4-8 锥面切削区域定义及R值N20 GG0 XX

11、61. Z22.；(快速走走刀至循循环起点点图8-4-8 锥面切削区域定义及R值N30 GG90 X577. ZZ-199.8 R-55.5 F1150；(用GG90粗粗车圆锥锥)N40 XX53.；(GG90模模态下XX向切深深至X553)X49.；X45.；X41.；X37.；X33.；X31.； (XX向留单单边余量量0.55 mmm)X30. Z-220. F1000 S12200；(精车车)G0 X1100 Z1000； M30；8455 GG71多多重复合合循环粗粗车外径径 1多重复复合循环环切削区区域边界界定义FANUCC系统允允许用循循环指令令调用对对完全封封闭的切切削区域域的

12、多次次分层加加工动作作过程，这这种指令令称为多多重复合合循环。在在多重复复合循环环指令中中要给定定切削区域域的切削削工艺参参数。图8-4-9 封闭的切削区域定义多重复合循循环首先先要定义义多余的的材料的的边界，形形成了一一个完全全封闭的的切削区区域，在在该封闭闭区域内内的材料料根据循循环调用用程序段段中的加加工参数数进行图8-4-9 封闭的切削区域定义从数学角度度上说，定定义一个个封闭区区域至少少需要三三个不共共线的点点，图88-4-9（aa）所示示为一个个由三点点定义的的简单边边界和一一个由多多点定义义的复杂杂边界。SS、P和和Q点则则表示所所选(定定义)加加工区域域的极限限点。 图图8-4

13、4-9（bb）中，车车削工件轮轮廓由点点P开始始，到点点Q结束束，它们们之间还还可以有有很多点点，如#1、#2、#3、#4。这样样由P开开始到QQ点结束束形成了了复杂的的轮廓，PP、Q点点间复杂杂轮廓应应就是精精加工的的路线。这这样由SS点和PP到Q精精加工的的路线就就确定了了一个完完全封闭闭的切削削区域。2起点和和P、QQ点的设设计 图8-4-9中的的S点为为任何轮轮廓切削削循环的的起点，它它的定义义是：起起点是调调用轮廓廓切削循循环前刀刀具的XX、Z坐标标位置。认认真选择择起点很很重要，它它应趋近近工件，并并具有安安全间隙隙。图8-4-10 G71指令的参数P点代表精精加工轮轮廓的起起点；

14、QQ点代表表精加工工后轮廓廓终点。PP、Q点点应在工工件之外外，与工工件有一一定的安安全间图8-4-10 G71指令的参数3G711多重复复合循环环格式：G71粗车车固定循循环，它它适用于于对棒料料毛坯粗粗车外径径和粗车车内径。在G71指令前是运动到循环起点的程序段；在G71指令后面，是描述精加工轮廓的程序段。CNC系统根据循环起点、精加工轮廓、G7l指令内的各个参数，自动生成加工路径，将粗加工待切除的余量切削掉，并保留设定的精加工余量。格式如下： G71 UU（d ）RR（e）；G71 PP(nss) QQ(nff) UU( u) W(w) F S T； 格式中参数数含义如如下：U(d)循环

15、的切削削深度(半径值值、正值值)；R（e）每次切削退退刀量；P(ns)精加程序的的开始程程序段段段号；Q(nf)精加工结束束循环程程序段的的段号；U(u)X向精车预预留量；W(w)Z向精车预预留量。G71指令令段内部部参数的的意义：G71指令令段内部部参数的的意义如如图8-4-110所示示，CNNC装置置首先根根据用户户编写的的精加工工轮廓，在在预留出出X和ZZ向精加加工余量量u和w后，计计算出粗粗加工实实际轮廓廓的各个个坐标值值。刀具按层切切法将余余量去除除，在每每个切削削层刀具具指令XX向切深深U（d ），每每个层切切削后按按R（ee）指令令值，沿沿45方向退退刀，然然后循环环到下一一层切

16、削削，直至至粗加工工余量被被切除。然后，刀具沿与精加工轮廓X向相距u余量、Z向相距w余量的路线半精加工。G71加工结束后，可使用G70指令最终完成精加工。 其他说明： 描述精加工工轮廓的的程序段段中指定定的F、SS和T功功能，对对粗加工工循环无无效，但但对精加加工有效效；在G71程程序段或或前面程程序段中中指定的的F、SS和T功功能，对对粗加工工循环有有效。X 向和和Z向精精加工余余量u和w的正正负符号号判断的的方法是是：留余余量的轮轮廓形状状相对零零件的最最终轮廓廓形状，向向X、ZZ的正向向偏移则则符号为为正，向向X、ZZ的负向向偏移则则符号为为负。 G711固定循循环第一一个走刀刀动作应应

17、是X方方向走刀刀动作。 图8-4-11工件外形加工例4G711多重复复合循环环应用实图8-4-11工件外形加工例工件如图88-4-11所所示，毛毛坯直径径50，工工件右端端面为ZZ0，刀刀具初始始点在换换刀点（XX1000，Z1100）。切切削区域域、切削削起点PP、Q点点设计如如图8-4-112所示示。利用用G711多重复复合循环环编制粗粗加工程程序如下下：O84033 G99T01011；G0 X554. Z2 S5000 MM3；（到到达G771固定定循环起起始点）图8-4-12 切削区域、起点P、Q点设计G71 UU2. R0.5 ；（每层层切深22 mmm，退刀图8-4-12 切削区

18、域、起点P、Q点设计G71 PP10 Q200 U00.3 W0.1 FF0.22 ；（X向留单单边精加加工余量量0.33 mmm，Z向向0.11mm。 粗加工工切进给给量0.2 mmmrr ，PP10 Q200为描述述零件的的轮廓形形状的程程序段的的起、止止段号）N10 GG0 XX20；（P点；精加工工轮廓开始始程序段段，第一一个动作作是X向向运动）G1Z0.；G1X300.Z-25.；G1 Z-22.；G03 XX36 Z-225；G01 XX46.；N20 GG1X552.ZZ-288；（Q点，精精加工轮轮廓结束束）M03 SS10000G70P110Q220 FF0.11；（调用精加

19、加工循环环）G0 X1100. Z1100.；N120 M300；8466 精精车固定定循环GG70格式：G770P(ns)Q(nnf) ：说明如下：G70指令令用于GG71、GG72、GG73指指令粗车车工件后后的精车车加工。GG70指指令总是是在粗加加工循环环之后，调调用粗加加工循环环指令后后的精加加工轮廓廓路线。宜在G700程序段段之前编编写刀具具T指令令和主运运动指令令，若不不指定，则则维持粗粗车指定定的F、SS、T状状态。GG70到到G733中nss到nff间的程程序段不不能调用用子程序序。当GG70循循环结束束时，刀刀具返回回到起点点，并读读下一个个程序段段。应用示例:O84033

20、 图8-4图8-4-13 切削区域与粗加工切削路线M03 SS10000N100GG70PP10QQ20 F0.1；（调用精加加工循环环）N110GG0 XX1000. ZZ1000.；N120 M300；8477G733成型加加工复合合循环粗粗车外径径 1锻造毛毛坯与圆圆棒料毛毛坯切削削区域和和粗车路路线如图8-44-133，对工件毛坯坯切削区区域的粗粗加工，可可以有几几种不同同切削进进给路线线选择，如如（a）所所示的平平行轮廓廓的“环切”路线，（b）所所示的平平行坐标标轴的“行切切”走刀刀路线等等。为使粗粗加工切切削路线线最短，要要对具体加工工条件具具体分析析。当工件毛坯坯为余量量均匀的的

21、锻造毛毛坯，粗粗加工时时，平行行轮廓的的“环切”路线最短短。图8-4-14 G73X向进刀的路线G73指令令称之为为成型加加工复合合循环，调调用平行行工件轮轮廓的“环切”路线，适适合于余余量均匀匀的锻图8-4-14 G73X向进刀的路线2G733指令介介绍和格格式：G73格式式如下：G73 UU (i) WW (k) R(d)；G73 PP (nns) Q (nf) U (u) W(w) F；格式中各参参数含义义如下：U (ii)X方向毛坯坯切除余余量(半半径值、正正值)W (kk)Z方向毛坯坯切除余余量(正正值)；R(d)粗切循环的的次数；P (nss)精加工程序序的开始始循环程程序段的的行

22、号；Q (nff)精加工程序序的结束束循环程程序段的的行号U (uu)X向精车预预留量；W(w)Z向精车预预留量。G73指令令段内部部参数的的意义：G73指令令段内部部参数的的意义如如图8-4-114所示示，CNNC装置置首先根根据用户户编写的的精加工工轮廓，在在预留出出X和ZZ向精加加工余量量u和w后，刀刀具按平平行于精精加工轮轮廓的偏偏离路线线进行粗粗加工，切切深为粗粗加工余余量除以以指令的的粗加工工次数（RR）。粗粗加工结结束后，可可使用GG70指指令最终终完成精精加工。 用G73粗粗加工循循环模式式用于毛坯坯为棒料料的工件件切削时时，会有有较多的的空刀行行程，棒棒料毛坯坯应尽可可能使用用G711、G772粗加加工循环环模式。3G733指令应应用示例例如图8-44-15