《数控车工实训（中级）》 课件 任务5 球头销的加工

1．掌握G02、G03指令格式及其应用。2．掌握刀尖圆弧半径补偿指令的应用。3．能编写球头销的数控加工程序，并能应用数控车床完成加工。某企业接到一批球头销（见图5-1）零件的加工任务，数量为500件，毛坯尺寸为φ40mm×60mm，材料为45钢，工期为5天。现生产部门安排数控车工组完成此加工任务。球头销为简单的圆弧轮廓零件，为完成该任务需要掌握圆弧插补指令G02、G03以及圆弧加工工艺。在确定轮廓基点坐标时，要运用平面几何的计算方法进行圆弧基点坐标的计算。1．指令格式一、圆弧插补指令G02、G032．圆弧顺逆的判别判别方法是：从垂直于圆弧所在平面（数控车床为XOZ平面）的轴（数控车床为Y轴）的正方向观察圆弧，顺时针方向用G02指令，逆时针方向用G03指令。3．圆心坐标的确定圆心坐标I、K值为圆弧起点到圆弧圆心的矢量在X轴、Z轴上的投影，如图5-4所示。I、K为增量值，带有正负号，且I值为半径值。I、K的正负取决于该矢量方向与坐标轴方向的异同，相同者为正，相反者为负。若已知圆心坐标和圆弧起点坐标，则I=（X圆心-X起点）/2，K=Z圆心-Z起点。图5-4中I值为-10，K值为-20。4．圆弧半径的确定圆弧半径R有正值与负值之分。当圆弧所对的圆心角小于或等于180°时，R取正值；当圆弧所对的圆心角大于180°并小于360°时，R取负值1．刀尖圆弧半径补偿指令（1）刀尖圆弧半径左补偿指令G41二、刀尖圆弧半径补偿（2）刀尖圆弧半径右补偿指令G42顺着刀具运动方向看，刀具在工件的右侧，称为刀尖圆弧半径右补偿，用G42指令编程。顺着刀具运动方向看，刀具在工件的左侧，称为刀尖圆弧半径左补偿，用G41指令编程。（3）取消刀尖圆弧半径补偿指令G40G40为取消刀尖圆弧半径补偿指令，当刀尖圆弧半径补偿结束后，需要应用G40指令取消刀尖圆弧半径补偿。2．刀尖圆弧半径补偿的过程（1）刀补的建立刀补的建立是刀尖圆弧中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏移量（一个刀尖圆弧半径的距离）的过程2．刀尖圆弧半径补偿的过程（2）刀补的进行执行G41或G42指令的程序段后，刀尖圆弧中心始终与编程轨迹相距一个偏移量（一个刀尖圆弧半径的距离）。2．刀尖圆弧半径补偿的过程（3）刀补的取消刀补的取消是刀具离开工件，刀尖圆弧中心过渡到与编程轨迹重合的过程3．刀尖方位的确定假想刀尖方位共有9种4．刀尖圆弧半径补偿的注意事项（1）G41、G42、G40指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段内，可与G01、G00指令在同程序段出现，即它是通过直线运动来建立或取消刀尖圆弧半径补偿的。（2）在调用新刀具前或要更改刀尖圆弧半径补偿方向时，必须取消刀尖圆弧半径补偿，目的是避免产生加工误差或干涉。（3）在使用G41或G42指令进行刀尖圆弧半径补偿后，必须随后使用G40指令来取消补偿。程序最后必须以取消刀尖圆弧半径补偿状态结束；否则刀尖圆弧中心不能在终点定位，而是停在与终点位置偏移一个刀尖圆弧半径矢量的位置上。（4）G41、G42、G40是模态代码。一、加工方案及加工路线的制定1．制定加工方案（1）用三爪自定心卡盘装夹工件，车左端面，粗、精加工左端轮廓。（2）掉头装夹工件，粗、精加工右端半球面、圆柱面和倒角。2．制定加工路线2．制定加工路线选择工件右端面的回转中心作为工件坐标系的原点，确定各基点坐标见表5-2，其中X轴方向坐标以直径表示。二、基点坐标的确定1．编制左端轮廓数控加工程序三、程序的编制2．编制右端轮廓数控加工程序三、程序的编制四、工件的加工1．加工准备（1）着装准备根据生产车间着装管理规定，进行着装自检。（2）工、量、刃具准备（3）领取毛坯领取毛坯，测量并记录毛坯外形尺寸，判断毛坯是否有足够的加工余量，外形是否满足加工条件。2．装夹工件本任务需要加工工件左、右端轮廓，需要进行两次装夹。加工左端轮廓时，采用三爪自定心卡盘装夹工件，伸出长度大于15mm。掉头装夹工件时，装夹面为已加工表面，需用铜皮等辅助工具保护已加工表面进行装夹，避免产生夹痕影响表面质量，同时用百分表进行找正。将外圆车刀装到01号刀位并进行对刀。X轴方向和Z轴方向对刀结束后，需要将光标移到R和T处，输入外圆车刀的刀尖圆弧半径值和刀尖方位号。3．装夹刀具并对刀4