阶梯轴编程及加工G90

1、任务二阶梯轴编程及加工(G90)【任务引入】进行外径、内径、端面、螺纹切削的粗加工，刀具常常要反复地执行相同的 动作，才能加工到工件要求的尺寸。为了简化程序，数控装置可以用一个程序段 指定刀具作反复切削，这就是固定循环功能。【任务描述】按照给定的程序和要求完成下图 4-7所示工件的加工。【任务准备】.外径、内径车削循环G90功能：主要用于圆柱面和圆锥面的循环切削。(1)直线车削循环格式：G90 X (U) _ Z (W _ F_说明：其中X (U) _ Z (W _为切削终点坐标。轨迹如图3-8所示，由4 个步骤组成。图中1 (R)表示第一步是快速运动，2 (F)表示第二步按进给速 度切削，其

2、余3 (F)、4 (R)的意义相似。图4-8举例：编写下图4-9加工程序图4-9参考程序；O0001;G40 G97 G99 M03 S500;T0101;G00 X55.0 Z5.0;G90 X45.0 Z-24.0 F0.2;X40.0;X35.0;G00 X100.0 Z100.0;M30;.端面车削循环G94功能：主要用于垂直端面和锥形端面的循环切削。(1)直线车削循环格式：G94 X (U) _ Z (W _ F_;说明：其中X (U) _ Z (W _为切削循环终点坐标。轨迹图 4-10所示， 由4个步骤组成。图中1 (R)表示第一步是快速运动，2 (F)表示第二步按进 给速度切削

3、，其余3 (F)、4(R)的意义相似。图 4-10举例：编写下图加工程序参考程序；O0001;G40 G97 G99 M03 S500;T0101;G00 X65.0 Z5.0;G90 X30.0 Z-5.0 F0.2;Z-10.0;Z-15.0;G00 X100.0 Z100.0;M30;2.划分加工阶段对重要的零件，为保证加工质量和合理地使用设各，加工过程一般立划分为三个阶段，即粗加工阶段、半精加工阶段和精加工阶段。（1）三个加工阶段的性质。1）粗加工阶段。粗加工是从坯料上切除较多的余量，加工精度较低、表面粗糙度值比较大的加工过程。粗加工阶段的任务有两个方面，一方面是以尽可能高的效率去 除

4、余量，减少工件的内应力，为精加工阶段作准各；另一方面是及时发现毛坯的缺陷。2）半精加工阶段。半精加工阶段是在粗加工和精加工之间所进行的过程。对 毛坯余量较大和要求高的工件，在精加工之前可安排半精加工，以保证零件的质量。热处 理工序一般安排在半精加工之前或之后。3）精加工阶段。精加工是从工件上切除较少余量， 所得精度比较高，表面粗 糙度值比较小的加工过程。精加工阶段的任务是，使零件的形状、尺寸基本上达 到图样要求。若零件上某些表面的精度要求很高，则还需进行精细的光整加工， 此时在精加工时应留一些余量。（2）划分加工阶段的目的。1）保证加工质量。工件在粗加工时切除较多的余量，切削力和夹紧力较大，

5、产生的热量多、温度高，且工件内部应力重新分布，这些都会使工件产生较大的 变形。因此，在粗加工后，须经过时效处理，让其充分变形后，再进行半精加工 和精加工。由于半精加工和精加工切除余量很小， 切削力和夹紧力均较小，故引 起工件变形也较小。通过半精加工和精加工.可逐步纠正工件的误差，减小加工 面的表面粗糙度值，以保证加工质量，并且有利于在粗、精加工之间安排热处理 工序。2）合理使用设各。划分加工阶段后，粗加工时，可采用功率大、刚性好和精 度较低的机床，对工艺装各的要求也不高，可以采用高的切削用量切削，以充分 发挥设各的潜力，提高生产效率。精加工时，则采用精度高的机床和工艺设备， 以保证工件的加工精

6、度。将粗、精加工分开。有利于设备精度的保持。【任务实施】.分析零件图该台阶轴零件由两段直径分别为 ？48mm ?30mm ?20mmi勺圆柱组成，具表面 粗糙度及尺寸公差没有特别要求，均为自由公差，零件右端面为其长度方向尺寸 基准，零件总长为50mm切削量较大，需要分层切削，因此用循环指令编程会简化编程过程。.确定加工方案及加工工艺路线加工方案：分析零件图形及尺寸，采用三爪自定心卡盘夹紧工件，以轴心线 和右端面的交点为编程原点，运用直线插补指令加工此阶梯轴，但由于该零件是由 ?4O mm勺 毛坯加工到最小尺寸为？34mm勺圆柱，切削量过大，不能一刀完成，所以需要分 层加工，粗加工每刀单边加工量

7、选 1.5mm单边留O.5mm勺精加工余量，在精加 工结束后利用切断刀保证总长。加工工艺路线：1）夹持零件毛坯，伸出卡盘约 65mm找正并夹紧，粗、精加工零件右端台 阶。2）切断零件，保证总长。.编制加工工艺卡片4-4刀具表序号刀具号刀具名称刀尖半径数量加上表面备注1T0101外圆粗车刀0.8mm1粗车外轮廓2T0202外圆精车刀0.4mm1粗车外轮廓3T0303切断刀1切断3.5mm 宽4-5工序表材料45钢零件图号系统工序号程序 名机床设备夹具名称三爪自定心卡盘操作序号工步内容(走刀路线)知能T功能切削用量转速S（r/min）进给量(mm/r)背吃刀量(a p/mm)1粗车零件外轮廓G01

8、T01018000.21.52精车零件外轮廓G01T020212000.10.53切断零件G01T03033000.053.54检测、校核.参考程序O0002;G40 G97 G99 M03 S500 F0.2;T0101;G00 X50.0 Z5.0.0;G90 X48.5 Z-50.0;（ 粗车）X44.0 Z-30.0;X40.0;X36.0;X32.0;X30.5;X26.0 Z-15.0;X22.0;X20.5;GOO X100.0 Z100.0;T0202;（精车）M03 S1200 F0.1;G00 X50.0 Z5.0 ;X0;G01 Z0;X20.0 C-2.0;Z-15.0

9、;X30.0 C-0.5;Z-30.0;X48.0 C-2.0;Z-50.0;G00 X50.0;G00 X100.0 Z100.0 ;M05;M30;.运用数控车床，进行实际加工。.巩固练习完成下图4-12零件的加工。要求：毛坯?4O mm未标注倒角为0.5,分粗 精加工，工件不切断。co0009CM0102010045图 4-12【任务评价】表4-6阶梯轴编程及加工(G90)任务评价表项目考核内容配分评分标准得分阶梯轴零件加工按要求完成零件的加工45分尺寸每错一处扣10分巩固练习按要求完成零件的加工45分尺寸每错一处扣10分课堂表现遵守课堂纪律，积极 发言。10分违反课堂纪律扣10分合计100分注：以上各项配分扣完为止【任务拓展】1.锥体车削循环格式：G90 X (U) _ Z (W _ R_ F_说明：其轨迹图4-13所示，R为切出点到切入点在X轴上的投影，与X轴同向取正，与X轴反向取负。-7图 4-13举例：编写下图加工程序，要求完成粗车，留有 0.4余量图 4-14参考程序：0