项目管理及任务3外圆切削

1、84 外圆切削841车削外圆表面工艺图8-4-1 车削外圆外圆表面是轴类零件的主要工作表面，外圆表面的加工中，车削得到了广泛的应用。车削不仅是外圆表面粗加工、半精加工的主要方法，也可以实现外圆表面的精密加工。如图8-4-1所示为车刀车削外圆。粗车可采用较大的背吃刀量和进给量，以较少的时间切去大部分加工余量，获得较高的生产率。半精车可可以提高高工件的的加工精精度，减减小表面面粗糙度度，因而而可以作作为中等等精度表表面的最最终工序序，也可可以作为为精车或或磨削的的预加工工。精车可以以使工件件表面具具有较高高的精度度和较小小的粗糙糙度。通通常采用用较小的的背吃刀刀量和进进给量，较高的的切削速速度进行

2、行加工，可作为为外圆表表面的最最终工序序或光整整加工的的预加工工。精细车常常用作某某些外圆圆表面的的终加工工工序。例如，在加工工大型精精密的外外圆表面面时，可可用精细细车来代代替磨削削；精细细车削所所用的车车床，应应具备较较高的精精度与刚刚度，车车刀具有有良好的的耐磨性性能(如如金刚石石车刀)，采用用高的切切削速度度(V1500mmmin)，小的的背吃刀刀量(aap=OO022005mmm)和和小的进进给量(O002002mmmrr)，使使得切削削过程中中的切削削力小，积屑瘤瘤不易生生成，弹弹性变形形及残留留面积小小，以保保证获得得较高的的加工质质量。选择粗车车、精车车及其所所用的车车床时，不

3、能仅仅仅考虑虑其所能能达到的的加工精精度和表表面粗糙糙度。而而且还要要考虑其其在工件件加工过过程中的的不同作作用，以以及不同同的生产产条件等等。图8-4-1 G01车削外圆842 G011车削外外圆刀具切切削起点点编程时，对刀具具快速接接近工件件加工部部位的点点应精心心设计，应保证证刀具在在该点与与工件的的轮廓应应有足够够的安全全间隙。如图88-4-1，工工件毛坯坯直径550mmm，工件件右端面面为Z00，外圆圆有5mm的的余量，刀具初初始点在在换刀点点（X1100，Z1000）。可设计计刀具切切削起点点为：（X544，Z22）。刀具趋趋近运动动工件的的程序段段首先将刀刀具以GG00的的方式运

4、运动到点点（X544，Z22），然然后G000移动动X轴到到切深，准备粗粗加工。N36 T01101；N37 G977 S7700 M033；N38 G000 X544 Z22 M008；N39 X466；N40刀具切切削程序序段图8-4-3 G90单一循环车削圆柱面路线N40 G011 Z-20 F1000；刀具以指指令进给给速度切切削到指指定的长长度位置置。刀具的的返回运运动刀具的返返回运动动时，先先X向退退到工件件之外，再+ZZ向以GG00方方式回到到起点。N41 G011 X554；。843 G900单一循循环车削削圆柱面面1G990单一一车削循循环上述8522 外外圆车削削路线可可总

5、结成成四个动动作：第一动动作：刀刀具从起起点以GG00方方式X方方向移动动到切削削深度；第二动动作：刀刀具G001方式式切削工工件外圆圆（Z方方向）；第三动动作：刀刀具G001切削削工件端端面；第四动动作：刀刀具G000方式式快速退退刀回起起点。四四个动作作路线围围成一个个封闭的的矩形刀刀路，如如图8-4-3所示，刀路矩矩形可看看成由起起点与对对角点确确定的矩矩形。G90单单一车削削循环是是这样一一个指令令，可用用它来调调用圆柱柱面车削削一系列列四个动动作。G90单单一车削削循环格格式：G90 X(UU) Z(WW) F；G90单单一车削削循环参参数说明明：当刀具已已经运动动到车削削循环矩矩形

6、路线线的起点点，本指指令的“X(UU) Z(WW)”给定矩矩形路线线的对角角点，从从而确定定矩形的的刀路轨轨迹。指指令中的的“F”字给定定工作进进给的速速度。只只对中间间两步起起作用。图8-4-4 G90车台阶轴使用举例2G990单一一循环车车削圆柱柱面应用用实例：用G900指令加加工如图图8-44-4所示工工件的30外外圆，设设刀具的的起点为为与工件件具有安安全间隙隙的S点点（X555，ZZ2）。O84001G98 T01101；S8000 M003G0 XX55. Z22.；(快速运运动至循循环起点点) G90 X466. ZZ-199.8 F1550；(X向单单边切深深量2mmm，端端面

7、留余余量0.2mmm用来精精加工)图8-4-5常见的外径锥面车削的R值判断X42.；(G990模态态有效，X向切切深至442 mmm)X38.；X34.；X31. ；(X向向留单边边余量00.5 mm用用于精加加工)X30. Z-20 F1000 SS12000；（精车车）G00 X1000. Z100.；M30；844 G900单一循循环车削削圆锥面面1G990车削削锥面循循环的RR值G90单单一车削削循环不不仅可调调用圆柱柱面车削削一系列列四个动动作，还还可用GG90单单一车削削循环调调用圆锥锥面车削削一系列列四个动动作。图8-4-6常见的内径锥面车削的R值判断如图8-4-55，外圆圆锥面

8、可可看成由由起始点点与对角角点形成成的基本本矩形区区域牵引引而成，牵引点点为矩形形运动路路线中，第一个个运动到到达的点点，牵引引点把基基本矩形形区域向向X负向向牵引形形成锥面面，则RR为负。如图8-4-66中为常常见的内内孔锥面面， RR值判断断为正。R值的的大小就就是牵引引点移动动的距离离。G90单单一循环环车削锥锥面格式式：G90 X(UU)ZZ(W)RF；G90单单一循环环车削锥锥面参数数说明：R值的大大小：代代表被加加工锥面面两端直直径差的的122，即表表示单边边量锥度度差值。如图88-4-5和88-4-6。2G990单一一循环车车外锥轴轴应用实实例：图8-4-7 G90车外锥应用举例

9、用G900指令加加工如图图8-44-7所所示工件件的外锥锥面。R值为为正、负负判断：如图88-4-8，牵引引点把基基本矩形形区域向向X负向向牵引形形成锥面面，则RR为负。R值计计算：为为保证刀刀具切削削起点与与工件间间的安全全间隙，刀具起起点的ZZ向坐标标值宜取取Z1Z5，而不是是Z0，因此，实际锥锥度的起起点Z向向坐标值值与图样样不吻合合，所以以应该算算出锥面面起点与与终点处处的实际际的直径径差，否否则会导导致锥度度错误。程序中中实际RR值可用相似似三角形形方法求求算。实际R值值为PPP1，如图图8-44-8可见：刀具起起点的及及对角点点的设计计：刀具起点点的X值值大于等等于加工工毛坯外外径

10、2个个R值，即，XX起X毛+2RR，否则则容易导导致切深深过大的的错误。设刀具具的起点点为与工工件具有有安全间间隙的SS点（XX62，Z22）。设设第一刀刀的最大大切深为为2mmm，第一一个对角角点的XX坐标是是：50111=577外圆锥锥面粗精精加工程程序O885022如下：O84002N10 G988 T001011；S8000 M003；图8-4-8 锥面切削区域定义及R值N20 G0 X611. ZZ2.；(快速速走刀至至循环起起点S)N30 G900 X557. Z-119.88 R-5.55 FF1500；(用用G900粗车圆圆锥)N40 X533.；(G900模态下下X向切切深至

11、XX53)X49.；X45.；X41.；X37.；X33.；X31.； (X向留留单边余余量0.5 mmm)X30. Z-20. F1100 S112000；(精精车)G0 XX1000 Z1100； M30；845 G711多重复复合循环环粗车外外径 1多重重复合循循环切削削区域边边界定义义FANUUC系统统允许用用循环指指令调用用对完全全封闭的的切削区区域的多多次分层层加工动动作过程程，这种种指令称称为多重重复合循循环。在在多重复复合循环环指令中中要给定定切削区域域的切削削工艺参参数。图8-4-9 封闭的切削区域定义多重复合合循环首首先要定定义多余余的材料料的边界界，形成成了一个个完全封封

12、闭的切切削区域域，在该该封闭区区域内的的材料根根据循环环调用程程序段中中的加工工参数进进行有序序切削。从数学角角度上说说，定义义一个封封闭区域域至少需需要三个个不共线线的点，图8-4-9（aa）所示示为一个个由三点点定义的的简单边边界和一一个由多多点定义义的复杂杂边界。S、PP和Q点点则表示示所选(定义)加工区区域的极极限点。 图8-4-99（b）中，车车削工件轮轮廓由点点P开始始，到点点Q结束束，它们们之间还还可以有有很多点点，如#1、#2、#3、#4。这样样由P开开始到QQ点结束束形成了了复杂的的轮廓，P、QQ点间复复杂轮廓廓应就是是精加工工的路线线。这样样由S点点和P到到Q精加加工的路路

13、线就确确定了一一个完全全封闭的的切削区区域。2起点点和P、Q点的的设计 图8-44-9中中的S点点为任何何轮廓切切削循环环的起点点，它的的定义是是：起点点是调用用轮廓切切削循环环前刀具具的X、Z坐标标位置。认真选选择起点点很重要要，它应应趋近工工件，并并具有安安全间隙隙。图8-4-10 G71指令的参数P点代表表精加工工轮廓的的起点；Q点代代表精加加工后轮轮廓终点点。P、Q点应应在工件件之外，与工件件有一定定的安全全间隙。3G771多重重复合循循环格式式：G71粗粗车固定定循环，它适用用于对棒棒料毛坯坯粗车外外径和粗粗车内径径。在GG71指指令前是是运动到到循环起起点的程程序段；在G771指令

14、令后面，是描述述精加工工轮廓的的程序段段。CNNC系统统根据循循环起点点、精加加工轮廓廓、G77l指令令内的各各个参数数，自动生生成加工工路径，将粗加加工待切切除的余余量切削削掉，并并保留设设定的精精加工余余量。格格式如下下： G71 U（d ）R（ee）；G71 P(nns) Q(nnf) U( u) W(w) F S T； 格式中参参数含义义如下：U(dd)循环的切切削深度度(半径径值、正正值)；R（e）每次切削削退刀量量；P(nss)精加程序序的开始始程序段段段号；Q(nff)精加工结结束循环环程序段段的段号号；U(uu)X向精车车预留量量；W(ww)Z向精车车预留量量。G71指指令段内

15、内部参数数的意义义：G71指指令段内内部参数数的意义义如图88-4-10所所示，CCNC装装置首先先根据用用户编写写的精加加工轮廓廓，在预预留出XX和Z向向精加工工余量u和w后，计算出出粗加工工实际轮轮廓的各各个坐标标值。刀具按层层切法将将余量去去除，在在每个切切削层刀刀具指令令X向切切深U（d ），每个个层切削削后按RR（e）指令值值，沿445方向退退刀，然然后循环环到下一一层切削削，直至至粗加工工余量被被切除。然后，刀具沿沿与精加加工轮廓廓X向相相距u余量、Z向相相距w余量的的路线半半精加工工。G711加工结结束后，可使用用G700指令最最终完成成精加工工。 其他说明明： 描述精加加工轮廓

16、廓的程序序段中指指定的FF、S和和T功能能，对粗粗加工循循环无效效，但对对精加工工有效；在G711程序段段或前面面程序段段中指定定的F、S和TT功能，对粗加加工循环环有效。X 向向和Z向向精加工工余量u和w的正正负符号号判断的的方法是是：留余余量的轮轮廓形状状相对零零件的最最终轮廓廓形状，向X、Z的正正向偏移移则符号号为正，向X、Z的负负向偏移移则符号号为负。 G771固定定循环第第一个走走刀动作作应是XX方向走走刀动作作。 图8-4-11工件外形加工例4G771多重重复合循循环应用用实例：工件如图图8-44-111所示，毛坯直直径500，工件件右端面面为Z00，刀具具初始点点在换刀刀点（XX

17、1000，Z1100）。切削削区域、切削起起点P、Q点设设计如图图8-44-122所示。利用GG71多多重复合合循环编编制粗加加工程序序如下：O84003 G99T01001；G0 XX54. Z22 S5500 M3；（到达达G711固定循循环起始始点）图8-4-12 切削区域、起点P、Q点设计G71 U2. R00.5 ；（每每层切深深2 mmm，退退刀0.5 mmm）G71 P100 Q220 UU0.33 W00.1 F0.2 ；（X向留留单边精精加工余余量0.3 mmm，ZZ向0.1mmm。 粗粗加工切切进给量量0.22 mmmr ，P110 QQ20为为描述零零件的轮轮廓形状状的程

18、序序段的起起、止段段号）N10 G0 X200；（P点点；精加加工轮廓廓开始程程序段，第一个个动作是是X向运运动）G1Z00.；G1X330.ZZ-255.；G1 ZZ-222.；G03 X366 Z-25；G01 X466.；N20 G1XX52.Z-228；（Q点点，精加加工轮廓廓结束）M03 S10000G70PP10QQ20 F0.1；（调用精精加工循循环）G0 XX1000. ZZ1000.；N1200 M330；846 精车固固定循环环G700格式：GG70PP(nss)Q(nf) ：说明如下下：G70指指令用于于G711、G772、GG73指指令粗车车工件后后的精车车加工。G70

19、0指令总总是在粗粗加工循循环之后后，调用用粗加工工循环指指令后的的精加工工轮廓路线线。宜在G770程序序段之前前编写刀刀具T指指令和主主运动指指令，若若不指定定，则维维持粗车车指定的的F、SS、T状状态。GG70到到G733中nss到nff间的程程序段不不能调用用子程序序。当GG70循循环结束束时，刀刀具返回回到起点点，并读读下一个个程序段段。应用示例例:O84003 图8-4-13 切削区域与粗加工切削路线M03 S10000N1000G700P100Q200 F00.1；（调用精精加工循循环）N1100G0 X1000. Z1000.；N1200 M330；847G733成型加加工复合合循

20、环粗粗车外径径 1锻造造毛坯与与圆棒料料毛坯切切削区域域和粗车车路线如图8-4-113，对对工件毛坯坯切削区区域的粗粗加工，可以有有几种不不同切削削进给路路线选择择，如（a）所所示的平平行轮廓廓的“环切”路线，（b）所示的的平行坐坐标轴的的“行切切”走刀刀路线等等。为使粗粗加工切切削路线线最短，要对具体加工工条件具具体分析析。当工件毛坯坯为余量量均匀的的锻造毛毛坯，粗粗加工时时，平行行轮廓的的“环切”路线最短短。图8-4-14 G73X向进刀的路线G73指指令称之之为成型型加工复复合循环环，调用用平行工工件轮廓廓的“环切”路线，适适合于余余量均匀匀的锻造造毛坯粗粗车。2G773指令令介绍和和格

21、式：G73格格式如下下：G73 U (i) WW (k) R(d)；G73 P (ns) Q (nff) UU (u) W(w) F；格式中各各参数含含义如下下：U (i)X方向毛毛坯切除除余量(半径值值、正值值)W (k)Z方向毛毛坯切除除余量(正值)；R(dd)粗切循环环的次数数；P (nns)精加工程程序的开开始循环环程序段段的行号号；Q (nnf)精加工程程序的结结束循环环程序段段的行号号U (u)X向精车车预留量量；W(ww)Z向精车车预留量量。G73指指令段内内部参数数的意义义：G73指指令段内内部参数数的意义义如图88-4-14所所示，CCNC装装置首先先根据用用户编写写的精加加工轮廓廓，在预预留出XX和Z向向精加工工余量u和w后，刀具按按平行于于精加工工轮廓的的偏离路路线进行行粗加工工，切深深为粗加加工余量量除以指指令的粗粗加工次次数（RR）。粗粗加工结结束后，可使用用G700指令最最终完成成精加工工。 用G733粗加工工循环模模式用于于毛坯为为棒料的工工件切削削时，会会有较多多的空刀刀行程，棒料毛毛坯应尽尽可能使使用G771、GG72粗粗加工循循环模式式。3G773指令令应用示示例如图8-4-115，工件件毛坯为为锻