第8章 复杂轮廓类零件的编程与加工课件 高教版 中职 数控车削编程与加工技术（第3版）.ppt

第8章 复杂轮廓类零件的编程与加工课件 高教版 中职 数控车削编程与加工技术（第3版）第8章 复杂轮廓类零件的编程与加工 知识、技能目标复杂循环车削原理 外圆/内孔粗加工循环指令G71 精加工循环指令G70 端面粗车复合循环指令G72 封闭切削复合循环指令G73 小结知识、技能目标知识目标掌握数控系统复合循环G70G73指令的适用范围及编程规则。技能目标掌握数控系统复合循环G70G73指令的适用范围及编程。能正确运用各指令代码编制较复杂零件的车削加工程序。能正确选择和安装刀具，制定工件的车削加工工艺规程。进一步掌握数控车削加工中的数值计算方法。培养学生独立的工作能力和安全文明生产的习惯。基础知识1.复杂循环车削原理：多重复合循环车削指令总共有7个指令：G70G76指令，是为更简化编程而提供的固定循环，只需给出精加工形状的轨迹、指定精车加工的吃刀量，系统就会自动计算出精加工路线和加工次数，自动决定中途进行粗车的刀具轨迹，因此可大大简化编程。（1）轮廓粗加工切削循环：G71 粗车循环（主要是水平方向切削），G72粗车循环（主要是垂直方向切削），G73重复精加工刀具路径的粗加工。（2）轮廓精加工循环：G70（对G71、G72、G73粗加工循环后的精加工）。（3）断屑循环：G74深孔钻循环（Z轴方向加工），G75深槽切削循环（X轴方向切槽）。（4）车螺纹循环：G76车螺纹复合循环，前一章已介绍。2复合循环指令的编程特点（1）边界定义。粗加工循环基于两个边界定义，第一个是材料边界，也就是毛坯的外形，另一个是工件边界。（2）起点和P、Q点。外圆/内孔粗加工循环指令G71 G71指令将工件切削至精加工之前的尺寸，精加工前的形状及粗加工的刀具路径由系统根据精加工尺寸自动设定。在G71指令程序段内要指定精加工程序段的序号，精加工余量，粗加工每次切深，F功能等。刀具循环路径如图8-1 所示，A为循环起点，A为精加工路线起点，B为精加工路线的终点。在程序中，给出 AAB之间的精加工形状，用 d表示在指定的区域中每次进刀的切削深度，留出 U/2和 W精加工余量。编程格式：G71 U（d）R（e）;G71 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)点击箭头获取参数意义的解释 式中：d：切深量。无正负号，半径指定，切入方向由AA方向决定。该指定是模态的，一直到下个指定以前均有效。并且用参数也可指定。根据程序指令，参数值也改变；e：退刀量。是模态值，在下次指定前均有效。可用系统中参数设定，也可以用程序指令数值；ns：精加工形状程序段组的第一个程序段顺序号；nf：精加工形状程序段组的最后一个程序段顺序号；u：X轴方向精加工余量的距离和方向（直径/半径指定）；w：Z轴方向精加工余量的距离和方向（直径/半径指定）；f、s、t：在使用粗加工循环时，包含在顺序号nsnf之间程序段中的F、S、T功能对粗加工循环是无效的，只有在G71以前或含在G71程序段中的F、S、T指令有效参数意义的注释 AA B精加工形状的移动指令，由顺序号ns到nf的程序段指令。图8-1 刀具循环路径 精加工循环指令G70 由G71、G72、G73进行粗切削循环完成后，可用G70指令进行精加工。编程格式：G70 P（ns）Q（nf）式中：ns：精加工形状程序段组的第一个程序段顺序号。nf：精加工形状程序段的最后一个程序段顺序号。注 意：（1）在含G71、G72或G73的程序段中指令的地址F、S、T对G70的程序段无效。而在顺序号ns到nf之间指令的地址F、S、T对G70的程序段有效。（2）G70精加工循环一旦结束，刀具快速进给返回起始点，并开始读入G70循环的下一个程序段。（3）在G70被使用的顺序号nsnf间程序段中，不能调用子程序 端面粗车复合循环指令G72 端面粗车复合循环G72与外（内）径粗车复合循环G71均为粗加工循环指令，其区别仅在于G72切削方向平行于X轴，而G71是沿着平行于Z轴进行切削循环加工的。如图8-4所示。编程格式：G72 W(d)R(e)G72 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)式中：d，e，ns，nf，u，w，f，s，t参数意义和G71相同。图8-4 G72切削时加工路线 封闭切削复合循环指令G73 所谓封闭切削循环就是按照一定的切削形状逐渐地接近最终形状。利用该循环，可以按同一轨迹重复切削，每次切削刀具向前移动一次，用这种循环可对锻造和铸造等前加工做成的有基本形状的毛坯或已粗车成型的工件进行切削。编程格式：A点A 点B点 G73 U(i)W(k)R(d)；G73 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)；式中：i：X轴方向退刀的距离及方向（半径值指定）。该指定是模态，一直到下一次被指定之前均有效。此外还可以用系统参数设定。根据程序指令，参数值也改变。k：Z轴方向退刀距离及方向。该指定是模态，一直到下次指定之前均有效。此外，还可用参数设定。根据程序指令，参数值也改变。d：分割次数等于粗切削次数。该指定是模态，直到下一次指定前均有效。此外，还可以用参数设定。根据程序指令，参数值也变化。ns：精加工形状程序段组的第一个程序段顺序号。nf：精加工形状程序段组的最后一个程序段顺序号。u：X轴方向的精加工余量（直径值/半径值指定）w：Z轴方向的精加工余量。f、s、t：在nsnf间任何一个程序段上的地址F、S、T功能均无效。仅在含G73指令的程序段中地址F、S、T才有效。如图8-6所示为刀具进给路线。点击箭头获取图8-6AA B的精加工形状的移动指令由顺序号ns到nf的程序段指令。图8-6 封闭切削复合循环指令G73 综合零件螺杆的加工【案例8.2】如图8-12所示，毛坯尺寸 25mm，材料45#钢或铝，用G70，G71，G72等指令编程与加工。图8-12 练习件二 解答过程解答过程 零件图工艺分析 数值计算 工件参考程序与加工操作过程 安全操作和注意事项零件图工艺分析（1）技术要求分析。如图8-11所示，零件的形状比较简单，零件材料为45#钢，无热处理和硬度要求。（2）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。由于工件较小，为了加工路径清晰，加工起点和换刀点可以设为同一点，放在Z向距工件前端面200mm，X向距轴心线100mm的位置。（3）制定加工方案，确定各刀具及切削用量。加工刀具的确定如表8-5所示，加工方案的制定如表8-6所示。数 值 计 算（1）设定程序原点，以工件前端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系，工件加工程序起始点和换刀点都设在（X100，Z50）位置点。（2）计算各节点位置坐标值，略。（3）暂不考虑刀具刀尖圆弧半径对工件轮廓的影响。工件参考程序与加工操作过程（1）工件的参考程序如表8-10所示。（2）输入程序。（3）数控编程模拟软件对加工刀具轨迹仿真，或数控系统图形仿真 加工，进行程序校核及修整。（4）安装刀具，对刀操作，建立工件坐标系。（5）启动程序，自动加工。（6）停车后，按图纸要求检测工件，对工件进行误差与质量分析。安全操作和注意事项（1）车床空载运行时，注意检查车床各部分运行状况。（2）进行对刀操作时，要注意切槽刀刀位点的选取。上述参考程序采用 切槽刀左刀尖作为编程刀位点。（3）螺纹切削时必须采用专用的螺纹车刀，螺纹车刀刀尖形状决定螺纹形状。（4）要注意螺纹车削加工不像车外圆一样可以随意设定、调整转速和进给速度。（5）螺纹车削加工时尽量使用“mm/r”作为进给速度的单位。续 表 小 结 对数控车床而言，不能通过一次走刀路线完成的轮廓表面、加工余量较大的表面，采用复合循环编程，可以缩短程序段的长度，减少程序所占用的内存。各类数控系统复合循环的形式和使用方法（主要是编程方法、编写格式）相差较大，希望学习者能相互比较。同一系统，对同一零件进行编程和加工时，可以采用不同加工指令进行程序编制，究竟哪种方法最适宜，取决于各种因素，例如，零件批量生产方式、刀具选择、工件形位公差要求、尺寸精度和表面质量要求等等。