数控车工工艺与编程模块五

1、任务任务1 1 单槽加工单槽加工任务任务2 2 多槽加工多槽加工任务任务3 3 普通螺纹加工普通螺纹加工 任务任务4 4 圆锥螺纹加工圆锥螺纹加工 任务任务5 5 多线螺纹加工多线螺纹加工 任务任务6 6 梯形螺纹加工梯形螺纹加工 任务任务7 7 变导程螺纹加工变导程螺纹加工 模块五模块五 槽与螺纹加工槽与螺纹加工任务任务1 1 单槽加工单槽加工 任务目标任务目标1 1槽加工的工艺特点和相关知识槽加工的工艺特点和相关知识 2 2槽加工的常用编程指令槽加工的常用编程指令 3 3选择适当的指令编制槽加工的选择适当的指令编制槽加工的程序程序 离合器离合器任务分析任务分析1该零件上有哪些加该零件上有哪

2、些加工特征？工特征？2加工该槽时需要加工该槽时需要什么指令？什么指令？3加工出现误差时加工出现误差时如何处理？如何处理？槽的分类及单槽的形式槽的分类及单槽的形式槽的分类：槽的分类：单槽、多槽、宽槽、深槽及异形槽单槽、多槽、宽槽、深槽及异形槽单槽的形式有：单槽的形式有：定位槽、密封槽、退刀槽、螺纹退刀槽定位槽、密封槽、退刀槽、螺纹退刀槽单槽零件示意图单槽零件示意图一、槽加工工艺分析（一、槽加工工艺分析（3 31 1）1.1.零件的装夹零件的装夹在数控车床上进行槽加工一般可采用下面两种装夹方式：（1）利用软卡爪，保证零件夹持稳固。（2）利用尾座及顶尖作为辅助，采用一夹一顶方式装夹。 软卡爪软卡爪

3、一夹一顶一夹一顶2.2.刀具选择与进刀方式刀具选择与进刀方式 以下分别是几种槽的加工方式。 简单槽加工：简单槽加工：直接切入直接切入,一次成形一次成形深槽加工：深槽加工：分次切入分次切入,多次成形多次成形宽槽加工：宽槽加工：排刀粗切排刀粗切,沿槽精切沿槽精切一、槽加工工艺分析（一、槽加工工艺分析（3 32 2）3 3切削用量与切削液的选择切削用量与切削液的选择 在普通车床上切槽，切削速度和进给量要取外圆加工的30%70% 。 在数控车床上切槽，切削速度可以比普通车床稍高一点，切削速度选择外圆切削的60%80%，进给量选取0.050.3mm/r 。注意事项注意事项1零件加工中，槽的定位是非常重要

4、的，编程时要引起重视。2切槽刀通常有三个刀位点，编程时可根据基准标注情况进行选择。3切宽槽时应注意计算刀宽与槽宽的关系。一、槽加工工艺分析（一、槽加工工艺分析（3 33 3）二、槽加工的质量分析二、槽加工的质量分析（21）问题现象问题现象产生原因产生原因预防和消除预防和消除槽的一侧或两侧出现小台阶 刀具数据不准确或程序错误 1调整或重新设定刀具数据 2. 检查、修改加工程序槽底出现倾斜 刀具安装不正确 正确安装刀具 槽的侧面呈现凹凸面 1刀具刃磨角度不对称 2刀具安装角度不对称 3刀具两刀尖磨损不对称 1更换刀片 2重新刃磨刀具 3正确安装刀具 槽的两个侧面倾斜 刀具磨损 重新刃磨刀具或更换刀

5、片 二、槽加工的质量分析（二、槽加工的质量分析（2 22 2）问题现象问题现象产生原因产生原因预防和消除预防和消除槽底出现振动现象，留有振纹 1工件装夹不正确2刀具安装不正确3切削参数不正确4. 程序延时时间太长1检查工件安装，增加安装刚度2调整刀具安装位置3提高或降低切削速度4 缩短程序延时时间切槽过程中出现扎刀现象，造成刀具断裂 1进给量过大2切屑阻塞 1降低进给量2采用断屑、退屑方式切入 切槽开始即出现较强的振动,表现为工件、刀具出现谐振现象，严重时机床也会一同产生谐振，切削不能继续 1工件装夹不正确2刀具安装不正确3进给量过低 1检查工件安装，增加安装刚度2调整刀具安装位置3提高进给量

6、 三、切槽复合循环指令（三、切槽复合循环指令（2 21 1）1格式格式G75 Re；G75 X(U)_ Z(W)_ Pi Qk Rd Ff; 2说明说明e：回退量，该值为模态值，可由参数5319号指定， 由程序指令修改。X：最大切深点的X轴绝对坐标。U：最大切深点的X轴增量坐标。Z：最大切深点的Z轴绝对坐标。W：最大切深点的Z轴增量坐标。i：X方向的进给量（不带符号）。k：Z方向的位移量（不带符号）。d：刀具在切削底部的退刀量，d的符号总是正的。f ：进给量。 三、切槽复合循环指令（三、切槽复合循环指令（2 22 2）G75循环指令切削轨迹图 一、确定加工工艺一、确定加工工艺1.加工方法与走刀

7、路线加工方法与走刀路线2.零件的装夹方式零件的装夹方式3.确定编程坐标系及编程指令确定编程坐标系及编程指令 采用4mm切槽刀,排刀粗切,槽底及两侧分别留0.2mm精车余量,沿槽精切,粗加工进给量为0.15mm/r,精加工进给量为0.1mm/r。采用一夹一顶的装夹方式，保证足够的定位精度和装夹刚度。 以工件右端面中心作为编程坐标系原点，采用切槽复合循环指令G75进行槽的加工。二、编制加工程序二、编制加工程序 槽槽加加工工程程序序 仿真加工过程视频程 序说 明O0001;程序号N10 G99 T0101 S500 M03;选用1号外切槽刀（4mm）， 右刀尖对刀，1号刀具补偿,启动主轴N20 G0

8、0 X70.0 Z-25.2 M08;快速定位， 槽侧面留余量0.2mm ， 切削液开N30 G75 R2.0;回退量N40 G75 X32.2 Z-40.8 P5000 Q3900 F0.15;切深5mm，位移3.9mm，侧面及槽底留余量0.2mmN50 G01 X70.0 Z-25.0 F0.3;N60 X32.0 F0.1;右侧面精加工N70 Z-41.0;槽底精加工N80 X70.0;左侧面精加工N90 G00 X100.0 Z100.0 M09;N100 M05;N110 M30;程序结束简述常见深槽的进刀方式、切深的分配方式是什么？1 12 2简述指令G75的加工工艺路线。3 3在

9、用G75切槽循环时，能不能选工件的左端面中心作为编程坐标系原点，各有什么利弊？任务任务2 2 多槽加工多槽加工 任务目标任务目标1 1多槽加工的工艺特点与相关知识多槽加工的工艺特点与相关知识 2 2子程序的编写及其在多槽加工子程序的编写及其在多槽加工中的应用中的应用 3 3选择适当的指令编制多槽加工选择适当的指令编制多槽加工的程序的程序 切纸辊切纸辊任务分析任务分析1该零件上有哪些相该零件上有哪些相同的特征？同的特征？2加工其中一个槽加工其中一个槽时用什么指令？时用什么指令？3能否重复调用加能否重复调用加工一个槽的指令工一个槽的指令来加工所有的槽？来加工所有的槽？子程序调用指令子程序调用指令M

10、98M98指令格式指令格式M98 P M98 P ； 循环次数循环次数 子程序号子程序号 子程序调用的嵌套子程序调用的嵌套O0001;M98 P1000;M30;主程序 子程序 子程序 子程序 子程序O1000;M98 P2000;M99;O2000;M98 P3000;M99;O3000;M98 P4000;M99;O4000;M99; （嵌套1重） （嵌套2重） （嵌套3重） （嵌套4重）一、确定加工工艺一、确定加工工艺1.加工方法与走刀路线加工方法与走刀路线2.零件的装夹方式零件的装夹方式3.确定编程坐标系及编程指令确定编程坐标系及编程指令 子程序采用4mm硬质合金切槽刀直接切入,主程序

11、重复调用子程序18次，同时喷注切削液。采用软卡爪夹持一夹一顶的装夹方式。以工件右端面中心作为编程坐标系原点，采用子程序重复调用简化编程。二、编制加工程序二、编制加工程序 切切纸纸辊辊槽槽加加工工程程序序 仿真加工过程视频程 序说 明O O0001;程序号N10 G99 T0101 S500 M03;选择1号外切槽刀（4mm），左刀尖对刀，1号刀具补偿,启动主轴N20 G00 X65.0 Z-41.0 M08;点位，切削液开N30 M98 P18 1000;调用切槽子程序(O1000 )18次N40 G00 X150.0 Z0.0 M09;回参考点，切削液关N50 M05 N60 M30;程序结

12、束O O1000; ;子程序号N10 G01 W-8.0 F0.3;N20 M98 P4 2000;一重嵌套调用子程序（O2000）4次N30 G01 X65.0 F0.3;切至槽底后退刀N40 M99;子程序结束O O2000;子程序号N10 U-10.0 F0.15;N20 U3.0 F0.3;切入时回退断屑N30 M99;子程序结束子程序嵌套最多能嵌套几层？1 12 2为什么子程序多采用增量坐标方式编程？3 3能否只嵌套一次实现切纸辊槽加工程序的编制？任务任务3 3 普通螺纹加工普通螺纹加工 任务目标任务目标1 1掌握螺纹加工的工艺特点与相关掌握螺纹加工的工艺特点与相关知识知识 2 2掌

13、握普通螺纹加工的常用编程掌握普通螺纹加工的常用编程指令指令 3 3能选择适当的指令编制普通螺能选择适当的指令编制普通螺纹的加工程序纹的加工程序 定位螺栓定位螺栓任务分析任务分析1该零件上有哪些特该零件上有哪些特征？征？2哪些形状可以用哪些形状可以用以前学过的指令以前学过的指令加工？加工？3加工螺纹的指令加工螺纹的指令有哪些？各有什有哪些？各有什么优缺点？么优缺点？一、螺纹加工工艺分析（一、螺纹加工工艺分析（2-12-1）1.螺纹类零件的装夹螺纹类零件的装夹建议采用软卡爪或一夹一顶的装夹方式。2.刀具与进刀方式选择刀具与进刀方式选择内、外螺纹车刀直进刀斜进刀分层进刀一、螺纹加工工艺分析一、螺纹加

14、工工艺分析（2-22-2）3.切削用量与切削液的选择切削用量与切削液的选择螺纹加工的进给量遵循逐刀递减的原则，主轴转速一般由数控系统数据库内定或选择较低的转速。螺纹加工切削液的选用工件材料碳钢合金钢不锈钢及耐热钢铸铁与黄铜青铜铝及铝合金1硫化乳化液2氧化煤油3煤油75%，油酸或植物油25%4压器油70%，氧化石蜡30%1氧化煤油2硫化切削油3煤油60%，松节油20%，油酸20%4硫化油60%，煤油25%，油酸15%5四氯化碳90%，猪油或菜油等1一般不用2煤油（用于铸铁）或菜油（用于黄铜）1一般不用2菜油1硫化油30%，煤油15%，2号或3号锭子油55%2硫化油30%,煤油15%，硫酸30%，

15、2号或3号锭子油25%螺纹加工切削液的选用二、普通螺纹切削指令二、普通螺纹切削指令（2-12-1）1.等螺距螺纹切削指令（等螺距螺纹切削指令（G32）（1）格式（2）应用范围二、普通螺纹切削指令二、普通螺纹切削指令（2-22-2）2.螺纹切削固定循环（螺纹切削固定循环（G92）（1）格式（2）应用范围：主要用于圆锥或圆柱螺纹的切削循环。（3）G92用于圆柱螺纹车削的编程示意图。三、螺纹加工常见质量问题及消除（三、螺纹加工常见质量问题及消除（2-12-1）问题现象产生原因预防和消除切削过程中出现振动1工件装夹不正确2刀具安装不正确3切削参数不正确1检查工件安装，增加安装刚度2调整刀具安装位置3提

16、高或降低切削速度1刀具角度选择错误2螺纹外径尺寸过大3螺纹切削过深1选择正确的刀具2检查并选择合适的工件外径尺寸3减小螺纹切削深度1刀具中心错误2螺纹切削深度不够3刀具牙型角度过小4螺纹外径尺寸过小1选择合适的刀具并调整刀具中心的高度2计算并增加切削深度3更换合适的刀具4检查并选择合适的工件外径尺寸1刀具选择错误2刀具磨损严重1选择正确的刀具2重新刃磨或更换刀片螺纹牙顶呈刀口状螺纹牙型过平螺纹牙型底部圆弧过大三、螺纹加工常见质量问题及消除（三、螺纹加工常见质量问题及消除（2-22-2）问题现象产生原因预防和消除1刀具选择错误2刀具磨损严重3螺纹有乱牙现象4主轴脉冲编码器工作不正常5Z轴间隙过大

17、 1选择正确的刀具2重新刃磨或更换刀片3检查加工程序中有无导致乱牙的原因4检查主轴脉冲编码器是否松动、损坏5检查Z轴丝杆是否有窜动现象 刀具安装角度不正确 调整刀具安装角度 螺纹表面质量差1切削速度过低2刀具中心过高3切削控制较差4刀尖产生积屑瘤5切削液选用不合理 1调高主轴转速2调整刀具中心高度3选择合理的进刀方式及切深4调整切削用量，使用切削液5选择合适的切削液并充分喷注 螺距误差1伺服系统滞后效应2加工程序不正确 1增加螺纹切削升降速段的长度2检查、修改加工程序 螺纹牙型底部过宽螺纹牙型半角不正确一、确定加工工艺一、确定加工工艺1.加工方法与走刀路线加工方法与走刀路线2.零件的装夹方式零

18、件的装夹方式3.确定编程坐标系及编程指令确定编程坐标系及编程指令一次装夹车削成形，然后切断平端面.采用软卡爪夹持或一夹一顶的装夹方式。 以工件右端面中心作为编程坐标系原点，采用G92、G32指令编制加工程序。二、编制加工程序（二、编制加工程序（G92） 圆圆柱柱螺螺纹纹加加工工程程序序 仿真加工过程视频程 序说 明N10 G99 T0101 S100 M04;选用1 号60o螺纹刀(L=2) ， 1号刀具补偿,启动主轴N20 G00 X40.0 Z5.0;快速接近工件N30 G92 X29.0 Z-47.0 F2.0;螺纹车削第一刀N40 X28.2;第二次切入0.8mmN50 X27.6;第

19、三次切入 0.6mmN60 X27.4;第四次切入 0.2mmN80 G00 X100.0 Z100.0;快速返回换刀点，取消1号刀具补偿N90 M05;主轴停转N100 M30;程序结束二、编制加工程序（二、编制加工程序（G32） 圆圆柱柱螺螺纹纹加加工工程程序序 注：此处仿真加工与G92相同程 序说 明N10 G99 T0101 S100 M04;选用1号60o螺纹车刀(L=2)， 1号刀具补偿,启动主轴N20 G00 X40.0 Z5.0;快速接近工件N30 X29.0;第一次切入0.8mmN40 G32 Z-47.0 F2.0;螺纹车削N50 G00 X40.0;X向快速退刀N60 Z

20、5.0;快速返回Z向起点N70 X28.2;第二次切入0.8mmN80 G32 Z-47.0 F2.0;螺纹车削N90 G00 X40.0;X向快速退刀N100 Z5.0;快速返回Z向起点N110 X27.4;第三次切入0.8mmN120 G32 Z-47.0 F2.0;螺纹车削N130 G00 X100.0 Z100.0;快速返回换刀点,取消1号刀具补偿N140 M05;主轴停转N150 M30;程序结束常见车螺纹的进刀方式、切深的分配方式有哪些？1 12 2为什么车螺纹要设置升降速段？3 3除了可以选择用右端面中心作为编程坐标原点还可以如何建立坐标系？任务任务4 4 圆锥螺纹加工圆锥螺纹加

21、工 任务目标任务目标1 1普通圆锥螺纹加工常用编程指令普通圆锥螺纹加工常用编程指令2 2选择适当指令编制圆锥螺纹的选择适当指令编制圆锥螺纹的加工程序加工程序 快换接头快换接头任务分析任务分析1该零件上有哪些特该零件上有哪些特征？征？2加工圆锥螺纹可加工圆锥螺纹可以用哪些指令？以用哪些指令？3零件上没有退刀零件上没有退刀槽如何选取升降槽如何选取升降速段？速段？1.1.用用G32G32指令加工圆锥螺纹指令加工圆锥螺纹指令格式指令格式G32 X Z F X X轴绝对坐标值轴绝对坐标值 Z Z轴绝对坐标值轴绝对坐标值 螺距值螺距值G32加工圆锥螺纹加工圆锥螺纹螺距：3.5mm 1=2mm 2=1mmX

22、轴方向切深1mm（切两次）G00 X12.0 Z72.0;G32 X41.0 Z29.0 F3.5;G00 X50.0; Z72.0; X10.0; .2.2.用用G92G92指令加工圆锥螺纹指令加工圆锥螺纹指令格式指令格式G92 X(U)G92 X(U) Z Z（W W） R R F F 1 1 X X轴绝轴绝( (相相) )对对 Z Z轴绝轴绝( (相相) )对对 圆锥螺纹起点圆锥螺纹起点 螺距值螺距值 坐标值坐标值 坐标值坐标值 和终点的半径和终点的半径G92加工圆锥螺纹加工圆锥螺纹编制加工程序编制加工程序 圆圆锥锥螺螺纹纹加加工工程程序序 仿真加工过程视频程 序说 明N10 G99 T

23、0101 S100 M04; 选择1号60螺纹车刀(P=3)，1号刀具补偿，启动主轴 N20 G00 X60.0 Z8.0; 快速接近工件 N30 G92 X48.0 Z-28.5.0 R-8.0 F3.0; 螺纹车削第一刀 N40 X47.0; 第二刀 N50 X46.4; 第三刀 N60 X45.8; 第四刀 N70 X45.3; 第五刀 N80 X45.0 第六刀 N90 G00 X100.0 Z100.0 T0100; 快速返回换刀点,取消1号刀具补偿 N100 M05; 主轴停转 N110 M30; 程序结束 编制内圆锥螺纹加工程序时参数如何设置？1 12 2如何选择圆锥螺纹的起刀点

24、？3 3圆锥螺纹大多没有退刀槽，编程时如何考虑升降段参数？任务任务5 5 多线螺纹加工多线螺纹加工 任务目标任务目标1 1多线螺纹加工的工艺特点与相关多线螺纹加工的工艺特点与相关知识知识2 2多线螺纹加工的常用编程指令多线螺纹加工的常用编程指令3 3选择适当的指令编制多线螺纹选择适当的指令编制多线螺纹的加工程序的加工程序 快换接头快换接头任务分析任务分析1该零件上有哪些特该零件上有哪些特征？征？2加工多线内螺纹加工多线内螺纹时需要注意的问时需要注意的问题是什么？题是什么？3能用其他指令加能用其他指令加工多线螺纹吗？工多线螺纹吗？用用G33G33指令加工多线螺纹指令加工多线螺纹(2-1)(2-1

25、)指令格式指令格式G33 G33 X X（U U） Z （W W） F P 1 X X轴绝（相）对轴绝（相）对 Z Z轴绝（相）对轴绝（相）对 导程值导程值 螺纹线数螺纹线数 坐标值坐标值 坐标值坐标值 和起始角和起始角 下面的值用于编程中导程：9mm线数：3 L1=8mm L2=5mm切深：1.6mm （切一次）公制输入，直径编程G00 U-63.2;G33 W-63.0 F3.0 P3=0; (第一线)G00 U63.2 W63.0; U-63.2;G33 W-63.0 F3.0 P3=120000；（第二线)G00 U63.2 W63.0; U-63.2;G33 W-63.0 F3.0

26、P3=240000；（第三线)G00 U63.2 W63.0;G33加工圆柱多线螺纹加工圆柱多线螺纹用用G33G33指令加工多线螺纹指令加工多线螺纹(2-2)(2-2)G33加工圆锥多线螺纹加工圆锥多线螺纹下面的值用于编程中导程：2mm线数：1mm L1=2mm L2=1mmX轴切深：1mm （切一次）公制输入，直径编程G00 X12.0 Z72.0;G33 X41.0 Z29.0 F4.0 P2=0; (第一线)G00 X50.0 Z72.0; X12.0;G33 X41.0 Z29.0 F4.0 P2=180000; (第二线)G00 X50.0 Z72.0;编制加工程序编制加工程序 双双

27、线线内内螺螺纹纹加加工工程程序序 程 序说 明N10 G99 T0101 S100 M04;选用1号60内螺纹车刀(L=3)，1号刀具补偿，启动主轴N20 G00 X28.0 Z8.0;快速接近工件N30 G00 X34.0 ;N40 G33 Z-26.0.0 F6.0 P2=0;螺纹车削，第一线，第一刀N50 G00 X28.0 ;N60 Z8.0;N70 X34.0;N80 G33 Z-26.0 F6.0 P2=180000;第二线，第一刀N90 G00 X28.0; N100 Z8.0;N110 X32.6;N120 G33 Z-26.0 F6.0 P2=0;第一线，第二刀N130 G0

28、0 X28.0;N140 Z8.0;N150 X32.6;N160 G33 Z-26.0 F6.0 P2=180000;第二线，第二刀N170 G00 X28.0;N180 Z8.0;N190 X100.0 Z100.0;快速返回换刀点,取消1号刀具补偿N200 M05;主轴停转N210 M30;程序结束注：此处仿真因功能限制无法模拟编制多线螺纹程序时需要注意什么问题？1 12 2如何选择多线螺纹的加工起刀点？3 3多线螺纹刀具选择时应注意什么？任务任务6 6 梯形螺纹加工梯形螺纹加工 任务目标任务目标1 1梯形螺纹加工的工艺特点与相关梯形螺纹加工的工艺特点与相关知识知识2 2梯形螺纹加工常用

29、的编程指令梯形螺纹加工常用的编程指令3 3选择适当的指令编制梯形螺纹选择适当的指令编制梯形螺纹的加工程序的加工程序 梯形螺纹零件图梯形螺纹零件图任务分析任务分析1梯形螺纹与普通螺梯形螺纹与普通螺纹相比有何异同？纹相比有何异同？2梯形螺纹有哪几梯形螺纹有哪几种进刀方法？种进刀方法？3车削梯形螺纹的车削梯形螺纹的刀具有哪些？刀具有哪些？多重复合螺纹切削指令多重复合螺纹切削指令G76G76指令格式指令格式G76 Pmr Q d dminmin R d；G76 X(U) Z(W) R i P k Q d Fl; m m: :精加工重复次数；精加工重复次数；r r：倒角量；：倒角量；：刀尖角度；：刀尖角度； d dminmin：最小背吃刀：最小背吃刀量；量；d d：精加工余量；：精加工余量；i i：螺纹半径差；：螺纹半径差；k k: :螺纹高；螺纹高； d d：第一刀切削深度，：第一刀切削深度，半径值；半径值；l l：导程。：导程。 a) 循环路线循环路线 b) 进刀方式进刀方式G76指令的循环和进刀方式示意图指令的循环和进刀方式示意图编制加工程序编制加工程序 梯梯形形螺螺纹纹加加工工程程序序 仿真加工过程视频程 序说 明N10 G99 T0101 S100 M04;选择1号30T形螺纹车刀(L=6)，1号刀具补偿，启动主轴N20 G00 X60.0