数控车复合循环实训教案.doc

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1、预备知识1、内（外）径粗车复合循环G71格式：G71 U( d) R(r)G71 P(ns) Q(nf) X( x) Z( z) F(f) S(s) T(t)；说明：d 为切削深度(每次切削量)，指定时不加符号，方向由矢量AA决定；r 为每次退刀量；ns 为精加工路径第一程序段(即图中的AA)的顺序号；nf 为精加工路径最后程序段(即图中的BB)的顺序号；x 为X 方向精加工余量；z 为Z 方向精加工余量；f、s、t 粗加工时G71 中编程的F、S、T 有效，而精加工时处于ns 到nf 程序段之间的F、S、T 有效。 2、适用范围（1） 毛坯为圆钢的轴类零件去除余量；（2） 零件的尺寸递增或递

2、减扩展知识内（外）径粗车复合循环指令执行下图所示的粗加工和精加工，其中精加工路径为AABB 的轨迹。第五章 复合循环车削5.1 内（外）径粗车复合循环（G71）一、训练要求1、熟练掌握G71 指令的格式，各参数含义及该指令应用场合。2、了解G71 指令的走刀路线。二、练习题图 三、编程提示1、 零件分析该零件为轴类零件，形状相对比较简单，适合数控车床加工，并采用三爪卡盘夹持。根据该零件毛坯形状，确定采用内（外）径粗车复合循环G71去除加工余量,工件坐标系设在右端面中心处。2、程序概要O1111;T0101 M03 S900;G00 X30 Z1;G71 U2 R1；去除加工余量G71 P1 Q

3、2 U0.5 W1 F0.25；N1 G00 X8;G01 X14 Z-2;Z-20;X16；X20 Z-35；Z-46；G03 X28 W-4 R4；G01 Z-60；N2 G01 X30；G70 P1 Q2 F0.1;精加工G00 X200 Z200;T0202；M03 S450；G00 X18 Z-20；G01 X11 F0.15；G04 X2；G00 X20； X200 Z200M30四、注意事项1 G71 指令必须带有P，Q 地址，否则不能进行该循环加工。2 在ns的程序段中应包含G00/G01指令，且该程序段中不应编有Z向移动指令。3 在顺序号为ns 到顺序号为nf 的程序段中，可

4、以有G02/G03指令，但不应包含子程序。4加工内轮廓时注意径向、轴向所留余量的正负。预备知识1、端面粗车复合循环G72 格式：G72 W( d) R(r)G72 P(ns) Q(nf) U( u)W( w) F(f) S(s) T(t)；说明：d 切削深度(每次切削量)，指定时不加符号；r 每次退刀量；ns 精加工路径第一程序段的顺序号；nf 精加工路径最后程序段的顺序号；u X 方向精加工余量；w Z 方向精加工余量；f、s、t 粗加工时G72中编程的F、S、T 有效，而精加工时处于ns 到nf 程序段之间的F、S、T 有效。该循环与G71 的区别仅在于切削方向平行于X 轴。2、适用范围（

5、1）、G72适用于加工半径变化较大的工件长径比较小的盘类工件（2）、不适合加工铸件锻件适合加工饼料扩展知识盘类零件与轴类零件相比，有其自己的特点。盘类零件的直径较大而长度较小，另外，盘类零件需要加工的形状相对比较复杂。由于这些特点，盘类零件的加工程序一般比较长，所使用的刀具也比轴类零件要多些。盘类零件根据形状的要求，有时可能需要使用“两次装夹，调头加工”的工艺。这对于数控车削也是一个问题。因为此时工件需要进行二次装夹，对加工的位置误差会产生一定的影响。在数控车削工艺路线设计时，应考虑到这个因素。另外，有些盘类零件的壁厚可能比较小，使用一般的三爪卡盘装夹会带来变形，造成加工工件的形状误差增大。这

6、时应使用“包容式”卡爪，或者使用夹紧压力可调的气动卡盘和液压卡盘，并把卡盘的夹紧压力调整到合适的大小。5.2 端面粗车复合循环（G72）一、训练要求1、熟练掌握G72 指令的格式，各参数含义及该指令应用场合。2、了解G72 指令的走刀路线。3、掌握切削参数的选用。二、训练题目三、编程提示2、 零件分析该零件为盘类零件，形状相对比较复杂，适合数控车床加工，并采用软卡爪夹持。为保证工件表面质量，加工中采用恒线速加工。根据该零件毛坯形状，确定采用端面粗车复合循环G72去除加工余量,工件坐标系设在右端面中心处。2、程序概要 O1111;T0101 G96 M03 S60;G00 X110 Z1;G72

7、 W3 R1；去除加工余量G72 P1 Q2 U0.5 W1 F0.25；N1 G00 Z-30;G01 X104;Z-21;X102 Z-20；X75；G03 X63 W6 R6；G02 X55 W4 R4；G01 X31；X25 Z-7；Z-3；G02 X19 Z0 R3；G01 X0；N2 G01 Z1；G70 P1 Q2 F0.1;精加工G00 Z200;X200M30;四、注意事项1 G72 指令必须带有P，Q 地址，否则不能进行该循环加工。2 在ns的程序段中应包含G00/G01指令，且该程序段中不应编有X向移动指令。3 在顺序号为ns 到顺序号为nf 的程序段中，可以有G02/G

8、03指令，但不应包含子程序。4加工时尽量采用恒线速度以保证表面质量和尺寸精度。5加工内轮廓时注意径向、轴向所留余量的正负。预备知识1、闭环车削复合循环G73格式：G73 U( I) W( K) R(r) G73 P(ns) Q(nf) U( u) W( w) F(f) S(s) T(t)说明： I X 轴方向的粗加工总余量； k Z 轴方向的粗加工总余量；r 粗切削次数；ns 精加工路径第一程序段的顺序号；nf 精加工路径最后程序段的顺序号；u X 方向精加工余量；w Z 方向精加工余量；F、s、t 粗加工时G73中编程的F、S、T 有效，而精加工时处于ns 到nf 程序段之间的F、S、T 有

9、效。该功能在切削工件时刀具轨迹为封闭回路，刀具逐渐进给，使封闭切削回路逐渐向零件最终形状靠近，最终切削成工件的形状。2、适用范围（1）G73适用于锻件和铸件或者余量均匀的工件。（2）FANUC系统可用G73粗加工G71无法加工的工件，但所运行的空刀较多。扩展知识确定走刀路线数控车削的走刀路线也包括刀具的运动轨迹和各种刀具的使用顺序，是预先编制在加工程序中的。合理地确定走刀路线、安排刀具的使用顺序对于提高加工效率、保证加工质量是十分重的。数控车削的走刀路线不是很复杂，也有一定的规律可遵循。、循环切除余量数控车削加工过程一般要经过循环切除余量、粗加工和精加工三道工序。应根据毛坯类型和工件形状确定循

10、环切除余量的方式，以达到减少循环走刀次数、提高加工效率的目的。（）轴套类零件轴套类零件安排走刀路线的原则是轴向走刀、径向进刀，循环切除余量的循环终点在粗加工起点附近，这样可以减少走刀次数，避免不必要的空走刀，节省加工时间。（）轮盘类零件轮盘类零件安排走刀路线的原则是径向走刀、轴向进刀，循环去除余量的循环终点在粗加工起点。编制轮盘类零件的加工程序时，与轴套类零件相反，是从大直径端开始顺序向前。（）铸锻件铸锻件毛坯形状与加工后零件形状相似，留有一定的加工余量。循环去除余量的方式是刀具轨迹按工件轮廓线运动，逐渐逼近图纸尺寸。这种方法实质上是采用“零点漂移”的方式。5.3 闭环车削复合循环（G73）一

11、、训练要求1、熟练掌握G73 指令的格式，各参数含义。2、了解G73指令的走刀路线。3、掌握该指令的应用场合及切削参数的选用。二、训练题目三、编程提示1、零件分析该零件为盘类零件，形状相对比较复杂，适合数控车床加工，并采用软卡爪夹持。为保证工件表面质量，加工中采用恒线速加工。因为该毛坯为锻件，确定采用闭环车削复合循环G73去除加工余量。2、程序概要 O1111;T0101 G96 M03 S60;恒切削速度加工G00 X110 Z1; 加工起点G73 U5 W5 R1； G73去除加工余量G73 P1 Q2 U0.5 W1 F0.25；N1 G00 Z-30;G01 X104;Z-21;X10

12、2 Z-20；X75；G03 X63 W6 R6；G02 X55 W4 R4；G01 X31；X25 Z-7；Z-3；G02 X19 Z0 R3；G01 X0；N2 G01 Z1；G70 P1 Q2 F0.1;精加工G00 Z200;X200M30;四、注意事项1 I、K表示粗加工时总的切削量，粗加工次数为r，则每次X、Z方向的切削量为I/r，K/r。按G73段中的P 和Q指令值实现循环加工，要注意x和z，I 和K的正负号。2 这种指令能对铸造，锻造等粗加工中已初步成形的工件，进行高效率切削。预备知识刀具补偿功能指令G40、G41、G42数控程序一般是针对刀位点，按工件轮廓尺寸编制的。车刀的刀

13、位点一般为理想状态下的假想刀尖A 点或刀尖圆弧圆心O 点。但实际加工中的车刀，刀尖往往不是一理想点，而是一段圆弧，这样就造成实际切削点与刀位点之间的位置有偏差，故造成过切或少切。这种由于刀尖不是一理想点而是一段圆弧，造成的加工误差，可用刀尖圆弧半径补偿功能来消除。格式：说明： 刀尖圆弧半径补偿是通过G41、G42、G40 代码及T 代码指定的刀尖圆弧半径补偿号，加入或取消刀具半径补偿。G40 取消刀尖半径补偿；G41 左刀补(在刀具前进方向左侧补偿) G42 右刀补(在刀具前进方向右侧补偿) X、Z G00/G01 的参数，即建立刀补或取消刀补的终点扩展知识刀具刀位点与刀尖圆弧中心的位置关系，

14、其从09 有十个方向，如下图所示。 5.4 刀具半径补偿指令（G40/G41/G42）一、训练要求1、熟练掌握左右刀补的区分2、熟练掌握使用刀补时的编程格式3、熟练掌握刀尖位置号二、训练题目 三、编程提示1、 工件分析此工件为一球形工件，加工时由于刀具刀尖圆弧半径会影响圆球部分的形状精度，所以加工时必须使用刀具半径补偿指令进行修正。2、程序概要 O1111;T0101 M03 S800;G00 X41 Z1;G73 U20 R4；G73 P1 Q2 U0.5 F0.15；N1 G00 X41 Z1； G00 G42 X0；加左刀补 G01 Z0 F0.1；G03 X22 Z-39 R21；G0

15、1 W-6； G01 X40；G00 G40 X41；取消刀补N2 G01 X41;G70 P1 Q2 F0.1;G00 Z200;X200M30; 四、注意事项1 G41/G42 不带参数，其补偿号(代表所用刀具对应的刀尖半径补偿值)由T 代码指定。其刀尖圆弧补偿号与刀具偏置补偿号对应。2 刀尖半径补偿的建立与取消只能用G00 或G01 指令，不得是G02 或G03。刀尖圆弧半径补偿寄存器中，定义了车刀圆弧半径及刀尖的方向号。3 G40、G41、G42 都是模态代码，可相互注销。4 车刀刀尖的方向号定义了刀具刀位点与刀尖圆弧中心的位置关系，其从09 有十个方向。预备知识确定退刀路线数控车削中

16、，刀具加工的零件的部位不同，退刀的路线也不相同，车床数控系统中提供的退刀路线有三类退刀方式。（1）斜线退刀方式 斜线退刀方式路线最短，适用于加工外圆表面的偏刀退刀，如下图所示。 图 斜线退刀方式（2）径-轴向退刀方式 这种退刀方式是刀具先径向垂直退刀，到达指定位置时再轴向退刀，如下图所示。图 径-轴向退刀方式（3）轴-径向退刀方式 轴-径向退刀方式的顺序与径-轴向退刀的方式恰好相反，如下图所示。图 轴-径向退刀方式数控系统按指定的退刀完成退刀路线，原则是第一考虑安全性，即在退刀过程中不能与工件发生碰撞；第二是考虑退刀路线最短。相比之下，安全性是第一位的。扩展知识5.5 综合训练一、训练要求熟练

17、运用所学的指令编程加工。二、训练题目三、编程提示1、右侧可用G90指今，左侧可调用子程序循环加工，也可以用G73指令；2、用圆弧加工，需要进行半径补偿。3、主轴转速：粗加工n=755r/min，精加工圆弧可取n1225r/min，中间设置停车变速。4、切断时，快到中心处须减小走刀量F。5、参考程序见附录一。 四、注意事项1、加工时要注意，应一次装夹完成零件车削。2、也可选用尖刀加工，刀尖角小于30，刀尖圆孤半径R0.5。预备知识1、麻花钻的刃磨要求 麻花钻的刃磨质量直接关系到钻孔质量和钻削效率。 麻花钻刃磨时一般只刃磨两个主后刀面，但同时要保证后角、顶角和横刃斜角正确。麻花钻的两条主切削刃应该对称，并且长度相等。横刃斜角为55度。刃磨的不正确的钻头，由于切削不均匀，会使钻头很快的磨损，加工的孔径增大。2、车刀内孔车刀根据不同的加工情况可分为通孔车刀和盲孔车刀两种。通孔车刀的几何形状基本上与外圆刀相似，为了减小径向力，防止振动，主偏角应取得较大，一般为60-75之间。扩展知识车孔的关键技术车孔的关键技术是解决内孔车刀的刚性和排屑问题。增加内孔车刀的刚性，主要采取以下两项措施：1、 尽量增加刀杆的截面积。2、 刀杆的伸出长度尽可能短，大于孔深5mm为宜。3、 解决排屑问题主要是控制切屑流出方向。精车孔时要求切屑流向待加工表面，可采用正刃倾角内孔车刀。