圆锥面的数控车削加工路线课件

4．根据加工要求完成圆锥轮廓工件的编程加工。

1．熟悉圆锥面数控车削加工路线，掌握圆锥面相关尺寸计算，正确给出轮廓基点坐标。

2．能根据加工路线的确定原则合理确定零件粗、精加工路线。

3．巩固数控编程基础知识和编程规则，熟练运用G00和G01指令编制零件加工程序。

任务要求：下图所示工件的毛坯尺寸为φ30mm×50mm，材料为45钢，试完成其右端轮廓的编程加工。

直线轮廓零件编程加工实例二

任务分析：本任务仍为直线轮廓零件的编程加工，包括圆柱、圆锥面车削。在任务1台阶轴编程加工的基础上，本任务侧重于圆锥面的数控车削加工工艺分析和加工路线的合理选择上。对G00和G01指令的格式、功能及编程规则进行巩固也是本任务的要点。

在车床上车外圆锥时可以分为车正锥和车倒锥两种情况，而每一种情况又有两种加工路线：一、圆锥面的数控车削加工路线车正锥加工路线车倒锥加工路线在车床上车内圆锥时的加工路线与车外圆锥相似：车内锥加工路线通过分析比较，在大、小端直径之差较小，用直线插补指令G01编程加工时，宜采用变锥度分层加工路线，而偏移法分层加工路线则多用于单一固定循环编程加工以及复合循环编程加工。圆锥面的锥度C为圆锥大、小端直径之差与长度之比，即：C=（D-d）/L二、圆锥面车削加工编程

1．圆锥面各部分尺寸计算圆锥面各部分尺寸圆锥半角α/2与锥度的关系为：=数控加工中，圆锥两端的基点坐标由大、小端直径和圆锥长度决定，所以数值计算的重点主要是根据图样中标注的锥度计算上述几个参数。圆锥半角的计算是为满足圆锥面检测的需要。求下图所示圆锥面小端直径d和圆锥半角α/2。圆锥面车削加工路线解：将各已知参数代入公式得：d=D－CL=40－40×1/5=32（mm）=即圆锥面小端直径d等于32mm，圆锥半角α/2为5°42＇38＇＇。查三角函数表得：α/2=5°42＇38＇＇例：试用G01指令编写图示圆锥面的数控加工程序。O0001；

N10T0101；

（选择1号刀并调用1号刀补）N20S500M03M08；

（主轴正转，转速500r/mm）N30G00X41.0Z1.0；

（快速进刀至起刀点）N40G01X35.0Z0F0.2；（进刀至切入点）N50G01X40.0Z-40.0F0.2；

（第一层粗车,进给量0.2mm/r）N60G00X41.0Z1.0；（退回起刀点）N70G01X30.5Z0F0.2；（进刀至切入点，X向留双边0.5mm精加工余量）N80G01X40.0Z-40.0F0.2；

（第二层粗车）N90G00X41.0Z1.0；（退回起刀点）N100S1000；（主轴变速）N110G01X30.0Z0F0.2；（进刀至精加工切入点）N120G01X40.0Z-40.0F0.1；（精车，进给量0.1mm/r）N130G28U0W0；

（退刀）N140M05M09；

（主轴停转，切削液关）N150M30；

（程序结束）2．编程实例当表面粗糙度要求较高时，为减少切削过程中背吃刀量的变化对表面粗糙度的影响，可通过改变终点X坐标值的方法使粗、精加工，特别是精加工的余量保持均匀。此时，程序作何调整？一、制定加工方案及加工路线本任务采用分段粗车，按轮廓精车的加工方案。分段粗车圆柱、圆锥面的加工路线如下面左图所示。精加工轮廓应安排一次走刀连续加工，按照由近到远的原则，从右向左进行。精加工路线如下面右图所示。圆锥轮廓零件加工路线

分段粗加工路线精加工路线加工路线及基点坐标二、数值计算及基点坐标的确定

1．圆锥面各部分尺寸计算已知圆锥面小端直径d=22mm，圆锥长度L=15mm，锥度C=2∶5，求得大端直径D等于28mm，圆锥半角α/2为5°42＇38＇＇。

2．轮廓基点坐标的确定选择工件右端面的回转中心作为工件的编程原点，确定各基点坐标见下表，其中X向坐标以直径量表示。基点坐标加工路线换刀点（100.0，100.0）（转下页）基点坐标加工路线起刀点（31.0，1.0）切入点A（22.0，1.0）B（22.0，－10.0）（转下页）基点坐标加工路线C（28.0，－25.0）切出点D（32.0，－25.0）退刀

2．根据零件尺寸标注正确确定各基点坐标，特别注意合理选择切入、切出点。

1．注意换刀点和起刀点的合理选择，相关要点与任务1相同。三、程序编制程序号加工程序程序说明O3020；程序号N10G99G21G18；程序初始化，每转进给，公制尺寸，ZX平面选择N20T0101；换1号刀，执行1号刀补N30M03S500M08；主轴正转，切削液开N40G00X31.0Z1.0；快速进刀至起刀点N50G00X26.0Z1.0；第一层粗车φ22mm外圆至φ26mm，背吃刀量单边为2mmN60G01X26.0Z-10.0F0.2；N70G01X31.0Z-10.0N80G00X31.0Z1.0N90

X22.5第二层粗车φ22mm外圆至φ22.5mm，背吃刀量单边1.75mm（转下页）任务2参考程序程序号加工程序程序说明O3020；程序号N100G01Z-10.0第二层粗车φ22mm外圆至φ22.5mm，背吃刀量单边1.75mmN120

X31.0N130G01X26.0Z-10.0第一层粗车圆锥面小端直径至φ26mm，大端直径至φ28.5mm，最大背吃刀量为单边2mmN140

G01X28.5Z-25.0N150

G01X31.0Z-25.0N160G00Z-10.0N170G01X22.5第二层粗车圆锥面小端直径至φ22.5mm，大端直径至φ28.5mm，最大背吃刀量为单边1.75mmN180

G01X28.5Z-25.0N190G01X31.0N200G00X100.0Z100.0快速退刀（转下页）程序号加工程序程序说明O3020；程序号N210S1000；主轴换转速N220G00X31.0Z1.0；快速进刀至起刀点N230G00X22.0；快速进刀至切入点A处N240G01Z－10.0F0.1；车φ22mm外圆，切削进给量为0.1mm/rN250G01X28.0Z－25.0；车锥面N260

G01X31.0；X向切出N270G00X100.0Z100.0；快速退刀N280M05M09；主轴停转，切削液关N290M30；程序结束

4．编程完毕后，根据所编写的程序手工绘出刀具在ZX平面内的轨迹，以验证程序的正确性。

1．分段加工中，圆柱面加工切出点即为圆锥面加工的起点，为减少空行程，两段加工之间不安排退刀。

2．圆锥面加工时，为使程序简洁，径向贴着端面进刀，此时，不宜使用G00指令。

3．编程时注意模态代码的合理使用，初学时，建议将基点坐标完整地编写。四、零件车削

1．加工准备本任务为外圆柱、圆锥轮廓加工，尺寸公差为自由公差，表面粗糙度值Ra3.2μm。机床为配备FANUC0iMate-TB系统的CKA6140型数控车床。毛坯为φ30mm×50mm的圆钢，材料为45钢。刀具使用硬质合金外圆车刀，量具使用0～150mm规格的游标卡尺及万能角度尺。零件加工操作过程2．零件的加工操作过程步骤图例

夹住毛坯外圆，伸出长度约30mm，找正后夹紧

对刀设定并验证刀补（转下页）步骤图例

粗车φ22mm外圆，留0.5mm精加工余量

粗车时主轴转速n为500r/min，进给量f为0.2mm/r

粗车圆锥面，留0.5mm精加工余量

粗车时主轴转速n为500r/min，进给量f为0.2mm/r