《数控编程与加工训练教程》课件项目8 槽类零件的编程与加工

项目8

槽类零件的编程与加工技能要求1.掌握FANUC0iMate数控系统子程序的编制和使用，掌握端面（外圆）切槽指令G01、端面切槽循环指令G74及内（外）圆切槽循环指令G75的应用。2.了解数控车床加工槽类零件的特点，能够正确地对带槽零件进行数控车削工艺分析。3.通过对槽类零件的加工，掌握数控车床子程序的编程技巧。典型案例

在FANUC0iMate数控车床上加工如图8-1所示零件，设毛坯是φ40×110mm的棒料，材料为45钢。图8-1典型案例零件图

一、端面（外圆）切槽指令

G01知识学习

指令数控车床切槽刀以一定的进给速度，从当前所在位置沿直线移动到指令给出的目标位置。它即可以进行端面切槽又可以进行外圆切槽。端面切槽指令格式：G01Z(W)F；外圆切槽指令格式：G01X(U)F；

说明：使用端面（外圆）切槽指令G01时，可以采用绝对坐标编程，也可采用增量坐标编程。当采用绝对坐编程时，数控系统在接受G01指令后，刀具将移至坐标值为X、Z的点上；当采用增量坐编程时，刀具将移至距当前点的距离为U、W值的点上。例如，试用G01指令编写如图8-2所示工件的沟槽加工程序（设所用切槽刀的刀宽为3mm）。……G00X42.0Z-28.0；切槽刀快速定位到切槽起点G01X32.0F0.2；第一次切槽G00X42.0；快速退刀G00Z31.0；快速定位G01X32.0F0.2；第二次切槽G00X42.0；快速退刀G00X100.0Z100.0；切槽刀返回至换刀点……

二、端面切槽循环指令

G74

功能：端面切槽循环指令G74一般用来加工端面槽，因为其具有端面纵向断续切削能力，所以可实现断屑切槽加工。该指令还能采用往复式排屑进行深孔钻削加工，故又被称为啄式深孔钻削循环指令。格式：G74Re；

G74X(U)

Z(W)

P

i

Q

kR

dF

；

其中e是刀具退刀量；X(U)、Z(W)是切槽终点处坐标；

i是刀具完成一次轴向切削后，在X方向的移动量，该值用不带符号的半径量表示；

k是刀具在Z方向的每次切深量，用不带符号的值表示；

d是刀具在切削底部的X向退刀量。G74指令循环动作轨迹见图8-3所示。

说明：（1）G74程序段中的X(U)值可省略。当省略X（U）及P时，循环执行时刀具仅作Z向进给而不作X向偏移。此时，刀具做往复式排屑运动进行断屑处理，用于端面啄式深孔钻削循环加工。

(2)对于G74程序段中的

i、

k值，在FANUC0i系统中，不能输入小数点，而应直接输入最小编程单位，如Q1500表示轴向每次切深量为1.5mm。（3）车一般外沟槽时，切槽刀从外圆切入，所切沟槽的几何形状与切槽刀相同，切槽刀两侧副后角相等，车刀左右对称。但车端面槽时，切槽刀的刀尖点A处于车孔状态，为了避免切槽刀的副后刀面与工件沟槽的大圆弧面向干涉，刀尖A处的副后刀面必须根据端面槽圆弧的大小磨成圆弧形，并保证一定的后角（图8-3所示）。

深孔钻循环功能适用于深孔钻削加工，如下图所示。

格式G74Re

G74Z（W)

Q△kF

；例：采用深孔钻削循环功能加工左图所示深孔

N10G50X200Z100T0202

N20M03S600

N30G00X0Z1

N40G74R1

N50G74Z-80Q20F0.1

N60G00X200Z100

N70M30式中：e--退刀量；Z(W)--钻削深度；

∆k--每次钻削长度（不加符号）

e

例如，试用G74指令编写图8-4所示工件的切槽及钻孔加工程序。要在车床上钻削直径为10mm，深为100mm的深孔，切槽刀的刀宽为3mm。程序说明O0801；程序名G99G21G40；程序初始化T0101；换1号切槽刀M03S500；主轴正转，500r/minG00X100.0Z100.0M08；刀具至目测安全位置G00X20.0Z1.0；切槽刀快速定位至切槽循环起点G74R0.3；端面切槽循环，每次退刀量为0.3mmG74X24.0Z-5.0P1000Q2000F0.1；X坐标相差两个刀宽，槽深5.0mm，X向移动量为1mm，Z向每次切深量为2mmG00X100.0Z100.0；切槽刀快速返回至换刀点T0202；换2号刀即φ10mm钻头G00X0.0Z1.0；钻头快速定位至啄式钻孔循环起点G74R0.3；指令啄式钻孔循环，每次退刀量为0.3mmG74Z-28.0Q5000F0.1；钻孔深25mm(扣除钻尖)，每次钻深为5mmG00X100.0Z100.0M09；钻头快速返回至换刀点M30；程序结束表8-1端面槽加工程序

三、内（外）圆切槽循环指令

G75

功能：内（外）圆切槽循环指令G75是在工件的径向上，采用进退切削加工方式，车削沟槽的一种切槽指令，适用于在内（外）圆表面上进行较深的沟槽切削加工或切断加工。格式：G75Re；

G75X(U)

Z(W)

P

i

Q

k

R

d

F

；其中e是刀具退刀量；X(U)、Z(W)是切槽终点处坐标；

i是刀具X方向的每次切深量，用不带符号的半径量表示；

k是刀具完成一次径向切削后，在Z方向的移动量，用不带符号的值表示；

d是刀具在切削底部的Z向退刀量，无要求时可省略，

d的符号总是正号（+）。G75指令循环动作轨迹见图8-5所示。说明：（1）G75程序段中的Z(W)值可省略或设定值为0，当Z(W)值设为0时，循环执行时刀具仅作X向进给而不作Z向偏移。（2）对于程序段中的

i、

k值，在FANUC0i系统中，不能输入小数点，而直接输入最小编程单位，如P1500表示径向每次切深量为1.5mm。注意事项：（1）在FANUC0i系统中，当出现以下情况而执行切槽固定复合循环（G74、G75）时，将会出现报警。①X(U)或Z(W)指定，而

i或

k未指定或指定为0。②

k值大于Z轴的移动量（W）或

k值设定为负值。③

i值大于u/2或

i值设定为负值。④退刀量大于进刀量，即e值大于每次切深量

i或

k。（2）由于

i和

k为无符号值，所以，刀具切深完成后的偏移方向由数控系统根据刀具起刀点及切槽终点的坐标自动判断。（3）切槽过程中，刀具或工件受较大的单方向切削力，容易在切削过程中产生振动，因此，切槽加工中进给速度F的取值应略小（特别是在端面切槽时），通常取0.1~0.2mm/r。

外径切削循环功能适合于在外圆面上切削沟槽或切断加工。

编程格式

G75Re；

G75X(U)P

i

F

；式中：e-退刀量；X(U)-槽深；

△i-每次切削量。

例：试编写进行右图所示零件切断加工的程序。

N10G50X200Z100T0202

N20M03S600

N30G00X35Z-50

N40G75R1

N50G75X-1P5F0.1

N60G00X200Z100

N70M30

例如，试用G75指令编写如图8-2所示工件的沟槽加工程序（设所用切槽刀的刀宽为3mm）。……G00X42.0Z-28.0；切槽刀快速定位到切槽循环起点G75R0.3；指令径向切槽循环，切槽刀每次退刀量为0.3mmG75X32.0Z-31.0P1500Q2000F0.1；Z方向移动2mm，X方向每次切深量为1.5mmG00X100.0Z100.0；切槽刀返回至换刀点……

四、子程序调用指令（M98）、

子程序结束指令（M99）

在程序中含有某些固定顺序或重复出现的区域时，这些顺序或区域可以作为“子程序”存入存贮器内，反复调用以简化程序。子程序以外的加工程序“主程序”。子程序编程是计算机程序设计中的基本功能，现代CNC系统一般都提供调用子程序功能。但子程序调用不是数控系统的标准功能，不同的数控系统所用的指令和格式不同。

1．指令M98：调用子程序

M99：子程序结束

2．格式M98P×××

××××子程序格式:O××××（子程序号）┋M99

3．说明（1）P后的前3位数为子程序被重复调用的次数，当不指定重复次数时，子程序只调用一次。后4位数为子程序号；（2）M99为子程序结束，并返回主程序；（3）M98程序段中，不得有其它指令出现。2．刀具与切削用量选择

1．零件工艺分析

3．参考程序典型案例实施1．零件工艺分析

图8-1槽类零件的6个直槽的形状、尺寸完全相同，可以采用子程序编写梯形槽的加工程序，然后通过主程序调用子程序来简化程序编写。工件用三爪自定心卡盘装夹，根据工件坐标系建立原则，将工件坐标系原点设定在其装夹后的工件右端面轴线上。2.刀具与切削用量选择表8-2刀具选择表产品名称或代号课内实训样件零件名称切槽零件零件图号8-1序号刀具号刀具名称数量加工表面刀具半径R／mm刀具补偿号备注1T0195°外圆车刀1粗精车各外圆表面0.401

1T02切槽刀1车削6个5×2直槽B=3mm02

编制

审核

批准

共1页第1页表8-3工艺卡片单位名称××××××产品名称或代号零件名称零件图号课内实训样件切槽零件8-1工序号程序编号夹具名称使用设备数控系统场地008O0802O0803三爪卡盘数控车床CKA6140FANUC

0iMate数控实训中心机房、车间工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速n（r/min）进给量f

(mm/min)背吃刀量mm备注01车端面（手动）T0101

5000.21~2

02粗车外轮廓，留0.3mm精加工余量T0101

8000.21.5

03精车外轮廓T0101

12000.10.3

04加工直槽T0202B=34000.083

编制

审核

批准

共1页第1页3．参考程序序编制表8-4典型案例主程序程序说明O0802；主程序名N010G99

G21

G40；程序开始部分N020T0101；

N030M03S800；

N040G00X100.0Z100.0M08；

N050X41.0Z2.0；

N060G71U1.5R0.3；采用外径粗车循环加工工件右端外轮廓N070G71P080Q140U0.3W0.0F0.2；

N080G01G42X0.0F0.1S1200；精加工轮廓描述，程序段中的F和S为精加N090G01Z0.0；工时的F和S值N100G03X30.0Z-15.0R15.0；

N110G01Z-66.0；

N120X34.0Z-73.0；

N130Z-80.0；N140G01G40X41.0；

N150G70P080Q140；精加工右端轮廓N160G00X100.0Z100.0；

N170T0202；换切槽刀，刀宽为3mmN180M03S600；

N190G00X31.0Z-63.0；切槽循环起点位置N200M98P60803；调用O0803子程序6次N210G00X100.0Z100.0；

N220M05M09；

N230M30；程序结束表8-5典型案例子程序程