电子课件 数控车床编程与操作项目教程 NO4槽类零件的数控车削加工.ppt

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1、数控车床编程与数控车床编程与操作项目教程操作项目教程任务一内外槽的数控车削加工项目四项目四 槽类零件的数控车削加工槽类零件的数控车削加工任务二使用子程序完成槽类零件的数控加工项目四项目四 槽类零件的数控车削加工槽类零件的数控车削加工使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一学习目标学习目标（1）掌握典型子程序类零件的工艺安排。（2）掌握宽窄槽的加工方法。（3）掌握数控车床子程序类零件的编程方法。任务引领任务引领 制定图4-1所示车削零件的数控加工刀具卡及加工工序卡，并编写加工程序。图图4-1 4-1 车削等距槽子程序加工实例车削等距槽子程序加工实例使用子程序完成槽类

2、零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一 槽的加工工艺 一、1.切槽加工的特点 切槽加工的特点如下：（1）切削力大。由于切槽过程中切屑与刀具、工件的摩擦，切槽时被切金属的塑性变形大，所以在切削用量相同的条件下，切槽时切削力比一般车外圆时的切削力大2025。关联知识关联知识使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一内沟槽的车削方法内沟槽的车削方法2.使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一切削用量的选择切削用量的选择3.（1)背吃刀量ap。当横向切削时，切槽

3、刀的背吃刀量等于刀的主切削刃宽度，所以只需确定切削速度和进给量即可。（2)进给量f。若刀具刚性、强度及散热条件较差，则适当减小进给量。当进给量太大时，刀具容易折断；当进给量太小时，刀具与工件产生强烈摩擦会引起振动。当用高速钢切槽刀车钢料时，f=0.050.1 mmr；车铸铁时，f=0.10.2 mmr。当用硬质合金刀加工钢料时，f=0.10.2 mmr；加工铸铁料时，f=0.150.25 mmr。使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一（3)切削速度vc。切槽或切断时的实际切削速度随刀具的切入越来越低，因此，切槽或切断时切削速度应选得大一些。用高速钢车刀切削钢料时

4、，vc=3040 mmin，加工铸铁时，vc=1525 mmin。用硬质合金切削钢料时，vc=80120 mmin；加工铸铁时，vc=60100 mmin。使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一槽类工件的加工方法槽类工件的加工方法4.（1)车槽的刀具的主切削刃应安装在与车床主轴轴线平行并等高的位置上，主切削刃过高或过低都不利于切削。（2)切削过程若出现切削平面呈凸、凹形，或因切断刀主切削刃磨损出现“扎刀”时，则调整车床主轴转速和进给量。（3)对于外圆切槽加工，若槽宽比槽深小，则采用多步切槽的方法。（4)对于内沟槽加工，与外圆切槽的方法相似，确保排屑通畅和振动最小

5、。切削时应从底部开始向外进行切削，这样有利于排屑。使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一 子程序 二二、使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一调用子程序的格式调用子程序的格式1.调用子程序的格式为 M98 P L；其中，P为调用的子程序号；L为重复调用的子程序的次数。使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一子程序的格式子程序的格式2.子程序的格式为 O（子程序号）M99；（子程序返回）使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一 为了进一步简化加工程序，可以允许左子程序中调用

6、另一个子程序，这一功能称为子程序的嵌套。当主程序调用子程序时，该子程序被认为是一级子程序。FANUC 18T系统中，只能有2级嵌套，FANUC Oi系统中的子程序允许4级嵌套，如图4-2所示。子程序的嵌套子程序的嵌套3.使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一图图4-2 4-2 子程序的嵌套子程序的嵌套使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一 切槽刀对刀 三三、切槽刀的切槽刀的Z Z方向对刀方向对刀1.图图4-3 4-3 切槽刀切槽刀Z Z方向对刀示意图方向对刀示意图 手动模式下按“主轴正转”键 ，使主轴转动。选择相应的倍率，移动切槽

7、刀，使切槽刀左侧刀尖刚好接触工件右端面。沿着-X方向进行车削端面，后保持刀具Z方向位置不变，再沿+X方向退出刀具，如图4-3所示，使主轴停转。按面板上的 键，进入刀补界面。按“补正”键，把刀具的 Z 方向的偏移值输入到相应刀具长度补偿中，自动测出刀具补偿值并反映到系统中。使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一 手动模式下按“主轴正转”键，使主轴转动。选择相应的倍率，移动切槽刀，沿着外圆-Z方向（长约35 mm）试切外圆（主切削刃刚好接触工件），后保持刀具X方向位置不变，再沿+Z方向退出刀具，如图4-4所示，使主轴停转。使用千分尺测量出外圆直径，按面板上的键，进入

8、刀补界面。按“补正”键，把刀具的 X 方向的偏移值输入相应刀具长度补偿中，自动测出刀具补偿值并反映到系统中。切槽刀的切槽刀的X X方向对刀方向对刀2.图图4-4 4-4 切槽刀切槽刀X X方向对刀示意图方向对刀示意图使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一 槽加工的工艺方法 四四、切槽刀的切槽刀的Z Z方向对刀方向对刀1.当槽宽度尺寸不大时，可用刀头宽度为槽宽的切槽刀，一次进给切出，如图4-5所示。编程时还可用G04指令在刀具切至槽底时停留一定时间，以光整槽底。图图4-5 4-5 窄槽加工方法窄槽加工方法使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控

9、加工任务一 当槽宽度尺寸较大(大于切槽刀刀头宽度)时，应采用多次进给法加工切槽，并在槽底及槽壁两侧留有一定精车余量，然后根据槽底、槽宽尺寸进行精加工。宽槽加工方法宽槽加工方法2.图图4-6 4-6 宽槽加工的刀具路线宽槽加工的刀具路线使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一 （1）切槽刀有左、右两个刀尖及切削刃中心处三个刀位点。在整个加工程序中应使用同一个刀位点，一般采用左侧刀尖作为刀位点，使对刀、编程更方便，如图4-7所示。（2）切槽过程中退刀路线应合理，切槽后应先沿径向(X向)退出刀具，再沿轴向(Z向)退刀，避免撞刀。宽槽加工的注意事项宽槽加工的注意事项3.图

10、图4-7 4-7 切槽刀刀位点切槽刀刀位点使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一 图4-1所示的零件毛坯直径为45 mm，长度为110 mm。该零件车削的槽宽都为4 mm，并且根据零件的尺寸可归结为5组相同的形状，因此，可以应用子程序来编写。任务实践任务实践实训九 等距槽的车削加工零件图分析零件图分析1.使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一确定工件的装夹方式确定工件的装夹方式2.该零件是一个实心轴，并且轴的长度不长，所以采用工件的左端面和30 mm外圆作为定位基准。使用普通三爪卡盘夹紧工件，取工件的右端面中心为工件坐标系的原点。

11、使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一 T01号刀为93可转位硬质合金外圆菱形车刀，T02号刀为切槽刀（宽度为4 mm）。确定数控加工刀具及合理选择切削用量确定数控加工刀具及合理选择切削用量3.使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一编写加工程序编写加工程序4.使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一进行数控模拟加工进行数控模拟加工5.在数控车床上模拟图4-1所示零件的加工路线。使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的

12、数控加工任务一填写实训报告填写实训报告6.使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一使用子程序完成槽类零件的数控加工使用子程序完成槽类零件的数控加工任务一学习目标学习目标（1）熟练掌握数控车床的系统操作设备与操作方法。（2）掌握数控车床轴套类零件的多种装夹及检测方法。（3）掌握内外槽的加工工艺及数控程序编写。任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工任务引导任务引导 制定图4-9所示车削零件内外槽的数控加工刀具卡及加工工序卡，并编写加工程序。图图4-9 4-9 内外槽套类零件实例内外槽套类零件

13、实例任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工 端面切槽（钻孔）循环 一、端面切槽（钻孔）循环适用于加工端面切槽或回转中心钻孔（刀装在刀架上，尾座无效），其格式为 G74 R(e)；G74 X(U)Z(W)P(i）Q(k）R(d）F；其中，e为退刀量，该值是模态值；X(U)Z(W)为切槽终点处坐标；i为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值表示)；k为Z方向每次切深量(该值用不带符号的值表示)；d为刀具在切削底部的退刀量，d的符号总是“+”,但是，如果地址X(U)和i被省略，退刀方向可以指定为“-”；F为进给速度。关联知识关联知识任务二内外槽的数控车削加工内外槽的

14、数控车削加工 端面切槽（钻孔）循环可实现断屑加工，其走刀路线如图4-10所示。当 X(U)和 I 都被省略或设定为零时，数控车床只在Z向钻孔。图图4-10 4-10 端面切槽循环的走刀路线端面切槽循环的走刀路线任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工 如图4-11所示，试用G74指令编写工件的切槽（切槽刀刀宽为3 mm）及钻孔的加工程序。图图4-11 4-11 端面切槽循环端面切槽循环G74G74实例实例任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工其加工程序如下：N20 G00 X27.0 Z1.0 S600；（定位）N25 G74 R0.3；N30 G74 X20.0 Z-5.0 P

15、1000 Q2000 F0.1；（端面切槽循环）N35 G28 U0 W0；（返回参考点，换刀）N40 T0202；N45 G00 X0.0 Z1.0；（定位）N50 G74 R0.3；N55 G74 Z-28.0 Q5000 F0.08；（钻孔循环）N60 G28 U0 W0；N65 M30；任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工 径向切槽（钻孔）循环 二二、径向切槽（钻孔）循环指令适用于加工径向切槽或排屑钻孔，其格式为 G75 R(e)；G75 X(U)Z(W)P(i）Q(k）R(d）F；其中，e为退刀量，该值是模态值；X(U)Z(W)为切槽终点处坐标；i为X方向每次切深量(该值用

16、不带符号的值表示)；k为刀具完成一次轴向切削后，在Z方向的移动量(该值用不带符号的半径值表示)；d为刀具在切削底部的退刀量，d的符号总是“+”。但是，如果地址Z(W)和k被省略，退刀方向可以指定为“-”；F为进给速度。任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工 径向切槽(钻孔)循环可实现X径向切槽和X向排屑钻孔，其走刀路线如图4-12所示。图图4-12 4-12 径向切槽循环的走刀路线径向切槽循环的走刀路线任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工 用G75指令编写图4-13所示工件的切槽（切槽刀刀宽为3 mm）的加工程序。由于切槽刀在对刀时以刀尖点M作为Z向对刀点，而切槽时由刀尖点N

17、控制长度尺寸为25 mm。因此，G75循环起始点的Z向坐标为“-25-3(刀宽)=-28”。图图4-13 4-13 径向切槽循环径向切槽循环G75G75实例实例任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工其加工程序如下：N20 G00 X42.0 Z-28.0 S600；(快速定位至切槽循环起点)N25 G75 R0.3；N30 G75 X32.0 Z-31.0 P1500 Q2000 F0.08；(切槽)N35 G01 X40.0 Z-24.0；N40 X34.0 Z-28.0；（车削右倒角）N45 Z-31.0；(应准确测量刀宽，以确定刀具Z向的移动量)N50 X40.0 Z-34.0；

18、(用刀尖M车削左倒角)N55 G00 X100.0 Z100.0；N60 M30；任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工 使用切槽复合循环时的注意事项 三三、（1）在FANUC系统中，当出现以下情况而执行切槽复合固定循环指令时，数控车床将会出现程序报警。X(U)或Z(W)指定，而 i 值或 k值未指定或指定为零。k 值大于Z轴的移动量(W)或 k值设定为负值。i值大于U2或 i 值设定为负值。退刀量大于进刀量，即 e 值大于每次切削深度i 或k。任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工 内孔检测 四四、内径千分尺内径千分尺1.常见的内

19、径千分尺有普通内径千分尺、三点式内径千分尺和数显式内径千分尺，如图4-14所示。普通内径千分尺的主要规格有25 mm、50 mm、75 mm、150 mm等，测量上限最大至5 000 mm，单体内径千分尺的示值范围为25 mm。任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工图图4-14 4-14 内径千分尺内径千分尺任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工 （1）内径千分尺的结构和用途。内径千分尺的结构和原理与外径千分尺基本相同，主要由固定测头、螺母、固定套管、锁紧装置、测微螺杆、微分筒、活动测头、调整量具、管接头、弹簧、套管和量杆等部分组成。内径千分尺用于测量IT10或低于IT10级工

20、件的孔径、槽宽、两端间距离等尺寸。（2）内径千分尺的测量方法。使用内径千分尺时，先将测头伸入孔内，旋转微分筒使测头张开，直至两测头与内孔孔壁接触，最后读出内径千分尺的测量值。内径千分尺的刻数原理和读数方法与外径千分尺相同，也是先在主尺上读出测量尺寸的整数部分，然后在副尺(微分筒)上读出其小数部分。任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工 （3）内径千分尺的使用注意事项。测量时，内径千分尺的固定测头与被测表面接触，摆动活动测头的同时，转动微分筒，使活动测头在正确的位置上与被测工件接触。选取接长杆时，尽可能选取数量最少的接长杆组成所需的尺寸，减少累积误差。在连接接长杆时，应按尺寸大小排列，尺

21、寸最大的接长杆应与微分头连接。若把尺寸小的接长杆排在组合体的中间，则接长后千分尺的轴线会因管头端面平行度误差的积累而增加弯曲，使测量误差增大。任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工 内径百分表俗称量缸表，是一种比较性的间接测量仪表，主要用于测量内孔的圆度和圆柱度。（1）内径百分表的结构、工作原理和用途。内径百分表由接杆、活动测头和百分表组成，如图4-15所示。内径百分表内径百分表2.图图4-15 4-15 内径百分表内径百分表任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工任务二内外槽的数控车削加

22、工内外槽的数控车削加工任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工 （3）内径百分表的使用注意事项。内径百分表在测量前，必须根据被测工件的尺寸选用相应尺寸的测头。一套内径百分表中的百分表和测量杆不可分开使用。在调整及测量工作中，内径百分表的测杆应与环规、被测孔径垂直，即在径向找其最大值，在轴向找其最小值。在测量槽宽时，在径向及轴向找其最小值。具有定心器的内径百分表，在测量内孔时，只要将仪器按孔的轴线方向来回摆动，其最小值即为孔的直径。任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工塞规塞规3.任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工图图4-16 4-16 塞规及检测方法塞规及检测方法 用

23、塞规测量孔径(槽)时，如果被检测的内孔(槽)能够通过通端，但止端不通过，那么被检测的尺寸是合格的；如果止端能够通过被检测的内孔(槽)或通端不能通过被检测的内孔(槽)，那么被检测的尺寸不合格。任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工 图4-9所示零件的两个外槽和一个内槽安排在加工内外圆后进行，内槽采用3 mm宽的内切槽刀加工，外槽采用3 mm宽的外切槽刀加工。为了减少刀具空行程，4 mm0.5 mm外槽采用基本切削指令编程。由于 mm的外槽的宽度和槽底尺寸有较高的精度和表面粗糙度要求，因而工艺安排为先粗加工后精加工，精加工余量为0.1 mm，粗加工采用G75编程，采用基本切削指令编程，内槽

24、加工采用G75编程。任务实践任务实践实训十 套槽的数控车削加工零件图分析零件图分析1.任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工 （1）径向夹紧方法。由于零件壁厚较薄，使用一般三爪卡盘夹紧工件外圆时，加工时内孔是正圆形，当松开夹头后工件的内孔变成了三棱形。为了减小径向夹紧时夹紧力对工件造成的变形，可以采用图4-17（a）所示的开口套过渡装夹，使夹紧接触面积增大，工件圆周上受力均匀见图4-17（b），或采用接触面积较大的专用夹爪见图4-17（c）。确定工件的装夹方式确定工件的装夹方式2.任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工图图4-17 4-17 径向夹紧方法径向夹紧方法任务二内外槽

25、的数控车削加工内外槽的数控车削加工 夹紧套夹紧。当加工套筒类零件的外圆时，应同时加工零件两个定位端面，然后采用图4-18（a）所示的专用夹紧套，利用外圆表面径向定位，一端面用于轴向定位，另一端面用于夹紧。利用工件上的凸边或增加工艺凸边辅助夹紧。采用反爪夹紧图4-18（b）所示的工件，工件的左端面为轴向定位面，直接贴紧卡盘端面，工件上的凸边(工件上凸起的最大外圆表面)为夹紧力作用面。这样既保证了工件的定位要求，又提高了工件的夹紧可靠性。任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工 弹性心轴的核心元件是弹性套，在心轴上装有左、右锥套，将事先加工好内孔

26、和两端面的工件装在弹性套上。拧动螺母使其向左移动时，锥套给弹性套一个径向力，弹性套径向增大，将工件夹紧；反方向拧动螺母时，弹性套收缩，径向尺寸变小，工件松开。图4-18（d）所示的两个导向销是为了防止弹性套与锥套及锥套与心轴之间产生相对转动。此夹具的特点是使夹紧力均匀作用在工件的内表面上，减小了工件因变形而引起的加工误差，消除了径向间隙，提高了定位精度，能够很好地保证内外圆的同轴度要求。任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工图图4-18 4-18 轴向夹紧方法轴向夹紧方法确定数控加工工序卡确定数控加工工序卡3.任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工选择切削用量选择切削用量4.任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工编写加工程序编写加工程序5.任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工进行数控模拟加工进行数控模拟加工5.运用数控模拟加工软件来模拟加工零件。填写实训报告填写实训报告6.任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工任务二内外槽的数控车削加工内外槽的数控车削加工谢谢大家！the end