任务3复合外轮廓类零件加工

1、沙洲职业技术学院机械动力工程系机械零件数字化加工，1。典型零件的数控车削，项目1:简单零件的数控车削，2，3。典型零件的数控车削，任务3:复合外轮廓零件的加工3.1任务说明工件如图所示，毛坯为45号25毫米和60毫米的钢筋，试确定其加工工艺并编写加工程序。复合外轮廓零件编程实例，程序清单，典型零件数控车削，4，顺序清除，典型零件数控车削，5，6，3.2相关知识，3.2.1数控车削工艺知识，1。数控车床加工技术的特点和内容，数控车床加工技术的特点：工艺内容非常具体；过程工作非常严格；工序相对集中；主要采用轨迹法。数控车床加工技术的内容：选择合适的零件并确定工艺内容；分析零件图的数控加工过程，明确

2、加工内容和技术要求；确定零件加工计划，制定数控加工工艺路线；设计数控加工工艺，制定定位和紧固方案，划分工作步骤，规划刀具轨迹，选择刀具辅助工具，确定切削参数，计算工艺尺寸和公差等。7、2确定数控加工、典型零件数控车削的专业技术文件。分析零件图的数控加工过程，(1)构成零件轮廓的几何条件，并计算车削手工编程时各节点的坐标；在自动编程中，构成零件轮廓所有几何元素都应该被定义。因此，在分析零件图时，应注意：a)零件图中是否缺少某一尺寸，使其几何条件不足，影响零件轮廓的构成；b)零件图上的画线位置是否模糊或尺寸不清楚，导致编程无法启动；c)零件图上给出的几何条件是否不合理，这给数学处理带来困难；d)零

3、件图上的尺寸标注方法应适应数控车床加工的特点，尺寸标注应采用相同的基准或直接给出坐标尺寸。8、典型零件的数控车削，(2)尺寸精度要求，分析零件图的尺寸精度要求，判断能否通过车削工艺实现，并确定控制尺寸精度的工艺方法。在分析过程中，可以同时转换一些维度，如增量维度、绝对维度和尺寸链计算。在用数控车床车削零件时，最大和最小极限尺寸的平均值通常作为编程尺寸的依据。(3)形状和位置精度的要求。零件图上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要依据。加工时，应根据零件的要求确定零件的定位基准和测量基准，并根据数控车床的特殊需要进行一些技术处理，以有效控制零件的形状和位置精度。9、数控车削典型零件，(2)尺

4、寸精度要求，分析零件图的尺寸精度要求，确定车削技术能否实现，并确定控制尺寸精度的工艺方法。在分析过程中，可以同时转换一些维度，如增量维度、绝对维度和尺寸链计算。在用数控车床车削零件时，最大和最小极限尺寸的平均值通常作为编程尺寸的依据。(3)形状和位置精度的要求。零件图上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要依据。加工时，应根据零件的要求确定零件的定位基准和测量基准，并根据数控车床的特殊需要进行一些技术处理，以有效控制零件的形状和位置精度。10、典型零件的数控车削，(4)表面粗糙度要求，表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求，也是合理选择数控车床、刀具和确定切削参数的依据。(5)零件图纸上

5、给出的材料和热处理要求是以下内容的基础典型零件的数控车削；3.数控车削工艺制图；(1)数控车削方案的确定，一般根据零件的加工精度、表面粗糙度、材料、结构形状、尺寸和生产类型来确定：a)除淬火钢外，一般金属的加工精度为IT9IT7级，ra为0.83.2um，可采用粗车、半精车和精车。b)除淬火钢外，加工精度IT5IT7和Ra 0.630.2 m的普通金属可通过粗车、半精车、精车和精车加工；c)加工精度高于IT5级和Ra0.63um的除淬火钢外的普通金属，可按粗车、半精车、精车和精车方案，在高档精密数控车床上加工；典型零件的数控车削，11，(2)数控车削工艺的划分，a)将一个装置的加工内容作为一个

6、过程，将位置精度要求较高的表面安排在一个装置下完成。通过粗加工和精加工来划分工序。这样，可以保持数控车削的精度。对于图中所示的零件，应先去除整个零件的大部分余量，然后再进行表面加工，以保证加工精度和表面粗糙度。(二)根据所使用的刀具划分工序，这样可以提高车削的生产效率。车削零件，数控车削的典型零件，12、a)粗前精拉b)近前远加工，减少空行程时间，用作精基准的表面应先加工，因为定位基准的表面越精确，夹紧误差越小。c)内外交叉，d)基面优先的原则，(3)数控车削工艺顺序的确定，以及典型零件的数控车削，13。为了提高生产效率，保证精加工零件的质量，应先安排粗加工工序，并在短时间内去除精加工前的大量

7、加工余量(如图中虚线所示)，并尽可能满足精加工余量的均匀性要求。例如，加工下图所示零件时，如果车削按383634的顺序排列， 这不仅会增加刀具返回刀具设定点所需的空转时间，还会在台阶的外直角处产生毛刺(飞边)。 对于类似直径的阶梯轴，当第一个刀具的切削深度(图中最大切削深度约为3)不超过极限时，应按343638的顺序进行车削。典型零件的数控车削，15，概念：进给路径是刀具在整个加工过程中相对于工件的运动轨迹，它不仅包括工作步骤的内容，还反映了工作步骤的顺序。a)加工路线与加工余量的关系；大余量毛坯阶梯切削的加工路线：分步切割路线；轴向和径向进给，沿工件毛坯轮廓进给；分层切削时，应注意刀具的末端

8、位置，防止切削深度从进给到终点急剧增加；(4)数控车削进给路线的确定，典型零件的数控车削，16，图(a)是错误的步进切削路线，图(b)是正确的步进切削路线，典型零件的数控车削，17，双向进给路线，典型零件的数控车削，18，分层切削中刀具的末端位置，典型零件的数控车削，19，b)刀具的切入和切出是在数控机床上进行的，特别是车削螺纹时， 有必要设置加速段1和减速段2(如图所示)，以避免车刀对螺距稳定性的影响。c)部分设计方法或思路在实践中确定最短的空行程路线，巧用对刀点，巧设换刀点，合理安排“归零”路线，典型零件的数控车削，20，(a)对刀起点与对刀点重合，(b)对刀起点与对刀点分离，对刀起点巧用

9、，典型零件的数控车削，21，图(a)采用矩形循环。图(b)显示起点与设定点分离的空行程为AB，第一刀为ABCDA，第二刀为AEFGA，第二刀为BFGHB，第一刀为BCDEB，第三刀为AHIJA。典型零件的数控车削，22，d)确定最短的切削进给路线，可有效提高生产效率。在安排粗加工或半精加工的切削进给路线时，应考虑被加工零件的刚度要求和加工工艺性，不能相互忽视。结论：矩形圆形进给路线的进给长度之和最短。即在相同条件下，切削时间(不包括空转行程)最短，刀具损耗小。典型零件的数控车削，23，(b)“三角形”进给，(c)“矩形”进给，(a)沿工件轮廓进给，进给路线示例，(e)典型零件的数控车削，24，

10、25，(e)车削圆弧的加工路线，用同心圆法车削不同半径的圆弧，最后该方法在每次确定切削量aP后，很容易确定90圆弧的起点和终点的坐标。它数值计算简单，编程方便，经常使用。然而，当根据图B加工时，空转时间更长。同心圆法车削圆弧，典型零件数控车削，26。用圆锥法转圆弧是指先转圆锥，再转圆弧。但是，应该注意的是，如果起点和终点没有很好地确定，锥面可能会损坏，余量可能会太大。确定方法如图所示，将相交圆弧的圆弧连接到D点，通过D点使圆弧的切线AB。然后交流0.58.e)车削圆弧的加工路线，圆锥法车削圆弧，典型零件的数控车削，编程指令的27.3.2.2复习，s函数指令s函数指令用于控制主轴转速。编程格式S

11、/S后面的数字表示主轴速度，单位为转/分钟。在具有恒定线速度功能的机床上，s功能指令具有以下功能。(1)最大速度限制的编程格式G50 S S后面的数字表示最大速度：r/min。示例：G50 S3000表示最大速度限制为3000转/分钟。(2)恒定线速度控制编程格式G96S后面的数字表示恒定线速度：米/分钟。例：G96 S150表示切割点的线速度控制在150米/分钟。(3)恒定线速度取消编程格式G97S后面的数字表示恒定线速度控制取消后的主轴速度。如果未指定S，将保留G96的最终值。示例：G97 S3000表示取消恒定线速度控制后，主轴速度为3000转/分钟。数控车削的典型零件，28，2。进给速

12、度尺寸控制指令G98、G99在数控车削中有两种切削进给模式设置方法，即进给速度(每转进给模式)和进给速度(每分钟进给模式)。(1)进给速度，单位为mm/r，其说明为G99；进给速度转换指令g01x _ _ z _ _ f _ _f的单位是mm/r (2)进给速度，单位是mm/min，其指令是G98；进给速度转换指令g01x _ _ z _ _ f _ _f的单位是mm/min，G98和G99都是模态指令，一旦指定，它们将保持有效，直到指定另一种方式。车削数控系统的默认进给方式是进给速度，即每转进给方式，每分钟进给方式仅在用电动工具铣削时采用。数控车削的典型零件，29，3。功能指令功能指令用于控

13、制切削进给。在程序中，有两种方法可以使用它。(1)编程格式G99 F F后面的每圈进给数表示主轴每圈的进给量，单位为毫米/秒.示例：G99 F0.2表示进给速度为0.2毫米/秒.(2)编程格式G98 F F后面的数字代表每分钟的进给速度，单位为毫米/分钟。例如：G98 F100表示进料量为100毫米/分钟。4。t功能研究所编程formaT T t后面通常有两位数字来表示所选的工具编号。但是，T后面还有四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号和刀尖圆弧半径补偿号。示例：T0303表示选择了3号刀具及其长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。T0300表示取消刀具补偿。典型零件的数控车削，30，5

14、。英语和公制输入指令G20和G21 G20表示英语输入，G21表示公制输入。G20和G21是两个可以相互替代的代码。机床出厂前一般设置为G21状态，机床的所有参数都以公制单位设置，所以数控车床一般适用于加工公制尺寸的工件。如果一个程序开始使用G20指令，这意味着程序中的一些相关数据是英文的(以英寸为单位)。如果程序使用G21指令，这意味着程序中的一些相关数据是公制单位(毫米)。在一个程序中，G20或G21指令不能同时使用，必须在确定坐标系之前指定。G20或G21命令在断电前后是一致的，也就是说，G20或G21命令在断电前使用，并且在下次断电后将保持有效，除非复位。31，6。参考点返回指令G27

15、、G28、G30参考点是数控机床上的固定点，利用参考点返回指令可以将刀架移动到该点。最多可设置四个参考点，每个参考点的位置通过参数预设。打开电源后，必须首先返回第一个参考点，否则无法执行其他操作。参考点返回有两种方法：(1)手动参考点返回。(2)自动参考点返回。此功能用于在通电后执行手动参考点返回后，当程序中的刀具更换需要返回参考点时，自动返回参考点。自动参考点返回需要以下说明：返回参考点检查G27 G27用于检查X轴和Z轴是否正确返回参考点。指令格式为g27x(u)_ z(w)_；X(U)和Z(W)是参考点的坐标。执行G27指令的前提是机床通电后必须手动返回参考点。执行指令时，根据指令中给出

16、的坐标值快速定位各轴，并在系统内部检查参考点的行程开关信号。如果定位后检测到开关信号发出正确，则基准点指示灯亮，表示滑板已正确返回基准点位置；如果检测到的信号不正确，系统将发出警报，表明程序中指示的参考点坐标值不正确或机床定位误差过大。典型零件的数控车削，32，如图所示，显示了刀具返回参考点的过程，刀具通过中间点(190，50)从当前位置返回参考点，其指令为：g30x190z50G30 U100 W30如图中虚线所示，如果参考点返回时没有经过中间点，刀具将与工件碰撞，造成事故。参考点返回指令G28，G30 g28x(u)_ z(w)_；第一个参考点返回，其中当参考点返回时，X(U)和Z(W)是中间点，X和Z是绝对坐标，U和W是相对坐标。显示了参考点返回过程。G30 P2 X(U)_ _ _ Z(W)_ _ _；第二个参考点返回时，P2可以省略g30p3x(u)_ z(w)_；第三个参考点返回g30p 4x(u)