成型面类零件的编程加工

1、第三章第三章 成形面类零件加工程序编制成形面类零件加工程序编制3.1 成形面加工编程基础3.2 成形面加工编程方法3.3 成形面加工编程示例3.1 成形面加工编程基础 3.1.1 成形面加工编程的工艺知识3.1.2 成形面加工刀具的选择3.1.1 成形面加工编程的工艺知识1. 成形面加工方法2.切削用量的选择1.成形面加工方法粗加工凸圆弧表面粗加工凹圆弧表面（1）粗加工凸圆弧表面 车锥法 车圆法 加工路线不能超过AB两点的连线，否则会伤到圆弧的表面。车锥法一般适用于圆心角小于90的圆弧。 采用车锥法需计算A、B两点的坐标值，方法如下： 车锥法 车圆法 车圆法即用不同的半径切除毛坯余量； 此方法

2、的车刀空行程时间较长； 此法适用于圆心角大于90的圆弧粗车。 (2) 粗加工凹圆弧表面 2.切削用量的选择 由于成形面在粗加工中常常出现切削不均匀的情况，背吃刀量应小于外圆面及圆锥面加工的背吃刀量。 一般粗加工背吃刀量取ap=11.5mm。 精加工背吃刀量取ap=0.20.5mm。 进给速度也较低。3.1.2 成形面加工刀具的选择1刀具的种类2刀具的特点及选用1.刀具的种类 加工成形面一般使用的刀具有尖形车刀和圆弧形车刀。圆弧形车刀的主要特征是 构成主切削刃的刀刃形状为一条轮廓误差很小的圆弧，该圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，因此刀位点在圆弧的圆心上。2.刀具的特点及选用（1）尖形车刀（2）

3、圆弧形车刀（1）尖形车刀 对于大多数精度要求不高的成形面，一般可选用尖形车刀。选用这类车刀切削圆弧，一定要选择合理的副偏角，防止副切削刃与已加工圆弧面产生干涉。 如右图所示，刀具在点P产生干涉。 （2）圆弧形车刀圆弧形车刀用于切削内、外表面，特别适宜于车削各种光滑连接的成形面，加工精度和表面粗糙度较尖形车刀高。在选用圆弧车刀切削圆弧时，切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径。 一般加工圆弧半径较小的零件，可选用成形圆弧车刀，刀具的圆弧半径等于工件圆弧半径，使用G01直线插补指令用直进法加工。3.2 成形面加工编程方法 3.2.1 加工圆弧的顺、逆方向判断3.2.2 G02/G

4、03的指令格式3.2.3 G40/G41/G42指令在成形面加工中的应用3.2.1 加工圆弧的顺、逆方向判断 按右手坐标系确定：沿圆弧所在平面(XOZ平面)的垂直坐标轴的负方向(-Y)看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。3.2.2 G02/G03的指令格式格式1：用圆弧半径R指定圆心位置，即 G02 X（U） Z（W） R F； G03 X（U） Z（W） R F；格式2：用I，K指定圆心位置，即 G02 X（U） Z（W） I K F； G03 X（U） Z（W） I K F；其中： X、Z 为 圆弧终点的绝对坐标； U、W为圆弧终点相对于圆弧起点增量坐标； R为圆弧半径； I，K

5、为圆心相对于圆弧起点的增量值； F为进给量。编程示例例例3-1 如图所示，精车两段圆弧，试用两种指令格式绝对值编程。格式2编程：AB段圆弧：G02 X36 Z-38 I32 K-12 F0.1；BC段圆弧：G03 X60 Z-62 I-36 K-24 F0.1；格式1编程：AB段圆弧：G02 X36 Z-38 R20 F0.1；BC段圆弧：G03 X60 Z-62 R30 F0.1；3.2.3 G40/G41/G42指令在成形面加工中的应用1. 刀具半径在成形面加工中产生的过切削或欠切削 2. 刀具半径补偿指令在成形面加工中的应用示例 1. 刀具半径在成形面加工中产生的过切削或欠切削 2. 刀

6、具半径补偿指令在成形面加工中的应用示例例例3-2 如图所示，采用刀具半径补偿指令编制该零件的精加工程序。 采用刀具半径补偿指令后，系统自动计算刀具轨迹，使刀具按刀尖圆弧中心轨迹运动。 部分程序：G00 G42 X35 Z2；Z-15；G02 X35 Z-45 R20；Z-60；X38；G40 G00 X40；3.3 成形面加工编程示例 3.3.1 凸圆弧面加工编程示例3.3.2 凹圆弧面加工编程示例3.3.3 内圆弧面加工编程示例3.3.4 成形面加工编程示例3.3.1 凸圆弧面加工编程示例例例3-3 如图所示工件，材料为45钢，毛坯尺寸为4575，编写该零件的加工程序。1.加工方法2.确定各

7、点坐标3.选择刀具4.确定切削用量5.参考程序及加工动画1.加工方法 利用车锥法去除毛坯，精车轮廓。2.确定各点坐标3.选择刀具 选用硬质合金材质90偏刀，置于T01号刀位，忽略刀尖半径。 4.确定切削用量 考虑工件的实际表面粗糙度要求不高，圆弧的背吃刀量较大且不均匀，选用较低的主轴转速。 5.参考程序及加工动画O3001 ；G40 G97 G99 M03 S500 F0.25；T01；M08；G00 X45.0 Z2.0；G90 X43.0 Z-50.0；X39.0 Z-30.0；X35.0； X31.0；G00 X25.0 Z2.0；G01 Z0.5；X31.0 Z-2.5；G00 Z2.

8、0；X19.0；G01 Z0.5；X31.0 Z-5.5；G00 Z2.0；X13.0；G01 Z0.5；X31.0 Z-8.5；G00 Z2.0；X0.0；G01 Z0.5；G03 X31.0 Z-15.0 R15.5 F0.2；G00 X32.0 Z2.0；X0.0 S800；G01 Z0.0；G03 X30.0 Z-15.0 R15.0 F0.12；G01 Z-30.0； X42.0； Z-50.0； X46.0；G00 X200.0 Z100.0；M30； 例例3-3动画动画（从本章（从本章“教学动画教学动画”中下载）中下载）3.3.2 凹圆弧面加工示例例例3-4 试编制如图所示凹圆弧

9、面零件的加工程序，材料为45钢，毛坯直径为45mm。1.确定加工路线2.计算各点坐标3.选择刀具4.确定装夹方式5.确定切削用量6.参考程序及加工动画1.确定加工路线（1） 粗车、精车40外圆，车右端面倒角；（2）采用同心圆弧形式分两次粗车圆弧，留精车余 量0.5mm，精车R25圆弧至尺寸；（3）车左端面，倒角并车断。2.计算各点坐标3.选择刀具（1）选硬质合金90偏刀，用于粗、精加工工件外圆、端面和右倒角，刀尖半径R=0.4mm，刀尖方位T=3，置于T01刀位；（2）选硬质合金切刀（刀宽为4mm），以左刀尖为刀位点，用于加工左倒角及车断，置于T03刀位；（3）选硬质合金60尖刀，用于加工圆弧

10、，置于T02号刀位。4.确定装夹方式 采用三爪自定心卡盘装夹，一次装夹，加工完成后车断。5.确定切削用量6.参考程序及加工动画O3002 ；G40 G97 G99 M03 S500 F0.25； T01；M08；G42 G00 X41.0 Z2.0；G01 Z-54.0；GOO X46.0；Z1.0；X38.0；G01 Z0 S800；G01 X40.0 Z-1.0；Z-54.0 F0.15；G00 X200.0 Z2.0；M09；T02；M03 S500；M08；G00 X41.0 Z-14.69；G01 X40.0；G02 X40.0 Z-35.3 R22.5；G01 X41.0；G00

11、Z-10.85；X40.0；G02 X40.0 Z-39.15 R24.5；G01 X41.0；G00 Z-10.0； X40.0 S800；G02 X40.0 Z-40.0 R25.0 F0.1；G00 X200.0 Z2.0；M09；T03；M03 S300 F0.05；M08；G00 X41.0 Z-54.0；G01 X38.0；G00 X41.0；Z-53.0；G01 X40.0；X38.0 Z-54.0；G01 X0.0；G40 G01 X45.0；G00 X200.0 Z100.0；M30； 例例3-4动画动画（从本章（从本章“教学动画教学动画”中下载）中下载）3.3.3 内圆弧面

12、编程示例例例 3-5 加工如图所示内圆弧面零件，单件小批量生产，材料为45钢，毛坯直径为65mm，要求分粗、精加工。1.确定加工路线2.计算各点坐标3.选择刀具4.确定切削用量5.参考程序及加工动画 1.确定加工路线（1） 手动平右端面、钻中心孔，钻18孔；（2）粗、精车外圆；（3）利用循环指令粗车内圆弧面及孔；（4）精车内圆弧面及孔；（5）车断，留0.5 mm余量；（6）调头，平端面。2.计算各点坐标3.选择刀具（1）选硬质合金90偏刀，用于粗、精加工工件外圆、端面，刀尖半径R=0.4mm，刀尖方位T=3，置于T01刀位；（2）选硬质合金切刀（刀宽为4mm），以左刀尖为刀位点，用于车断，置于

13、T03刀位；（3）选硬质合金内孔镗刀，用于加工内孔及内圆弧，刀尖半径R=0.4mm，刀尖方位T=2，置于T02号刀位。4. 确定切削用量5.参考程序及加工动画O3003 ；G40 G97 G99 M03 S500；T0101； M08；G00 X61.0 Z2.0；G01 Z-39.5 F0.25；G00 X65.0 Z2.0； X60.0 S800；G01 Z-39.5 F0.15；G01 X65.0G00 X200.0 Z100.0；M09；T0202；M03 S500 F0.2；M08；G00 X18.0 Z2.0；G71 U2.0 R0.5；G71 P190 Q240 U-0.5 W0

14、.05；G00 G41 X40.0 S800；G01 Z0.0 F0.1；G03 X20.0 Z-17.32 R20；G01 Z-39.5； X18.0G40 G00 X17.0；G70 P190 Q240；G00 X200.0 Z100.0；M09；T0303；M03 S300 F0.05；M08；G00 X62.0 Z2.0；Z-39.5；G01 X19.0 ；G00 X200.0 Z100.0；M30； 例例3-5动画动画（从本章（从本章“教学动画教学动画”中下载）中下载） 3.3.4 成形面加工编程示例例例3-6 加工如图所示成形面零件，单件小批量生产，材料为45钢，毛坯尺寸为4510

15、0，要求分粗、精加工。1.确定加工路线2.计算各点坐标3.选择刀具4.确定切削用量5.参考程序及加工动画 1.确定加工路线 粗车外圆、圆弧，粗车后留0.5mm的精车余量；精车圆弧、外圆至要求尺寸。 2.计算各点坐标3.选择刀具（1）选硬质合金93偏刀，其副偏角为35，用于粗加工工件外圆、圆弧，刀尖半径R=0.8mm，刀尖方位T=3，置于T01刀位；（2）选硬质合金93尖刀，其副偏角为35，用于精加工工件外圆、圆弧，刀尖半径R=0.2mm，刀尖方位T=3，用于加工圆弧，置于T02号刀位；（3）选硬质合金切刀（刀宽为4mm），以左刀尖为刀位点，用于车断，置于T03刀位。4. 确定切削用量5.参考程序及加工动画O3004；G40 G97 G99 M03 S600 F0.2； T0101；M08；G00 G42 X45.0 Z2.0；G73 U22.5.0 W0 R10；G73 P70 Q130 U0.5 W0.05；G00 X0.0 ； G01 Z0.0 ；G03 X30.0 Z-33.2 R20.0；G02 X30.0 Z