数控加工教程 第五章课件

1、 第五章车削加工2005年12月1日PROE数控加工讲稿5.1 车削加工基础 数控车床主要用于加工各种回转体零件，它主要由床身、主轴箱、刀架、进给系统、液压控制系统、数控柜、操作面板和显示控制器等组成。在进行车削加工时，首先要根据零件图和技术要求制定出合理的加工工艺方案，然后再根据工艺方案进行编程和加工。在车削加工时一般遵循以下五方面的内容 ：先粗后精 先近后远 内外交叉 刀具集中基面先行5.1 车削加工基础在制定路线时，应当遵循刀具空行程路线最短和刀具切削路线最短的原则进行，同时应考虑刀具的切入和切出路线。数控车床坐标系统 ：数控车床坐标统由机床坐标系统和工件坐标系统组成。数控车床坐标系：其

2、原点在车床主轴端头（或卡盘）的中心，沿轴心方向为Z轴的正方向。X轴在水平面上，与Z轴垂直，正向为刀架离开主轴轴线的方向。工件坐标系：在编程时使用的坐标系，又称为编程坐标系。其零点就是工件原点。数控车床编程特点 ：在编程过程中可以采用绝对值编程，也可以采用增量值编程，还可以结合二者进行混合编程。具备不同形式的固定循环功能，可以进行多次重复循环切削。 5.1 车削加工基础数控车床的数控系统中刀具具有自动补偿功能，在编程时无需更改加工程序。数控车床的编程有直径和半径两种方法。 数控车床编程常用指令 ：见表5-1。5.2 车削加工方法设置加工方式设置：机床设置好后在【加工】菜单中选择【NC序列】选项，

3、将会弹出如图5-1所示的【辅助加工】菜单，此菜单包含了车削加工中的所有加工方式 。【区域】：用于车削用户所指定的区域。【轮廓】：主要用于车削回转体零件的外形轮廓。【凹槽】：用于对回转体零件的凹槽部位进行车削。【螺纹】：用于车削内螺纹或外螺纹。【孔加工】：用于车削加工孔。 5.3.1 加工方法设置加工参数介绍：【CUT_FEED】：用于设置切削运动的进给速度。【步长深度】：在切割过程中，每一走刀的递增深度 。【PROF_STOCK_ALLOW】：粗切削后为精加工切削所留下的坯件量，此值必须小于或等于【允许未加工毛坯】的值。【允许未加工毛坯】: 用于设置未加工毛坯预留量。【Z_STOCK_ALLO

4、W】：用于设置Z方向加工毛坯的余留量，从而可以在工件直径和表面上留下不同的毛坯的余留量。【终止过调量】：用于设置刀具切削运动端点的超程距离。【扫描类型】：用于设置刀具运动的类型和刀具扫描多步轮廓的方式 。【ROUGH_OPTION】：用于设置区域中是否要对轮廓进行车削。【切割方向】：用于指定刀具运动切割工件的方向。【跨度调整】：用于调整步长深度。【转角_停止_类型】：用于设置在凸拐角处刀具的走刀方式。【输出点】：从刀具上选择一点，作为CL数据输出的控制点。【最小步长深度】：根据参考模型，控制如何加工中间零件的直径。【终止步长深度】：用于设置步长深度和终止步长深度间的插值步距值。【公差】：用于设

5、置加工模型的公差。 5.3.2 加工实例本例加工模型和加工结果如图5-2所示。新建制造名为“Area_turning”的制造文件，并选用【mmns_mfg_nc】单位制 。打开附盘文件“X：chapter05prt区域车削 Area_turning.prt”，并将其作为参考模型。 5.3.3 练习题继续用区域车削加工方法切除图5-4中的端面剩余材料，加工过程如图5-5所示。5.4 轮廓车削 在车削加工中，轮廓加工主要用于车削回转体零件的外形轮廓。在加工中需要通过【定制】对话框指定加工零件的外形轮廓，刀具将沿着指定的轮廓一次走刀完成所有轮廓的加工。 5.4.1 加工方法设置加工参数介绍【CUT_

6、FEED】：用于设置切削运动的进给速度。【允许毛坯】: 用于设置加工毛坯的预留量。【Z_STOCK_ALLOW】：用于设置Z方向加工毛坯的余留量，从而可以在工件直径和表面上留下不同的毛坯的余留量。【切割方向】：用于指定刀具运动切割工件的方向。【标准】：车刀切割工件的方向与设置的方向一致。【反转】：车刀切割工件的方向与设置的方向相反。【SPINDLE_SPEED】：用于设置机床主轴的转速，单位为mm/min。【COOLANT_OPTION】：用于设置加工中的切削液或冷却液的方式。【刀具定向】：用于设置车削刀具相对于Z轴的方向。【插入角】：设置刀具切入工件时的切入角。【拉伸角】：设置刀具离开工件时

7、的切出角 。【APPROACH_DISTANCE】：用于设置刀具开始直线插补时，刀具离工件的距离。【退刀_距离】：用于设置退刀安全距离。定制刀具路线5.4.2 加工实例使用拉伸的方式创建一个直径为19mm，长度为78mm的圆棒，将其作为工件。选择工作机床为车床，并其设置适当的刀具参数。设置机床坐标系。选择加工方式为轮廓，并设置适当的加工参数。定制刀具路径。演示刀具路径如图5-7所示。切除多余材料，保存加工结果。5.4.3 练习题用轮廓车削的方法对图5-8所示的传动轴进行加工 ，加工过程如图5-9所示。5.5.1 加工方法设置加工参数介绍【CUT_FEED】：用于设置切削运动的进给速度。【跨度】

8、：用于设置两相邻切口间的距离。【PROF_STOCK_ALLOW】：粗切削后为精加工切削所留下的坯件量，此值必须小于或等于【允许未加工毛坯】的值。【允许未加工毛坯】: 用于设置未加工毛坯余留量。【Z_STOCK_ALLOW】：用于设置Z方向加工毛坯的余留量，从而可以在工件直径和表面上留下不同的毛坯的余留量。【扫描类型】：用于指定刀具是从中间向凹槽两侧切削，还是从一侧向另一侧进行切削。【ROUGH_OPTION】：用于设置区域中是否要对轮廓进行车削。【切割方向】：用于指定刀具运动切割工件的方向。 【坡口终止类型】：为凹槽NC序列的轮廓指定中间退刀。【SPINDLE_SPEED】：用于设置机床主轴

9、的转速，单位为mm/min。【COOLANT_OPTION】：用于设置加工中的切削液或冷却液的方式。【间隙_距离】：用于设置刀具高出工件曲面的距离。 5.5.1 加工方法设置【输出点】：从刀具上选择一点，作为CL数据输出的控制点。也就是刀具切割工件的点。 【公差】：用于设置加工模型的公差。【侧壁偏距】：在凹槽车削中控制轮廓通路的中间退刀点。【深孔加工深度】：为凹槽车削的每一通路设置递增深度。 【深_槽_选项】：用于设置深凹槽的加工方式。【拉伸距离】：用于设置拉出移动的长度。【全退刀面深度】：用于设定凹槽破断循环的全部回缩距离。 【退刀距离】：用于设置刀具的退刀距离。 定制走刀路线：在凹槽加工中

10、，车削轮廓一般通过草绘方式来定制，刀具会根据所定制的凹槽轮廓，通过垂直于Z轴的方向进行加工，两相邻切口间的距离通过【跨度】参数来决定。 5.5.2 加工实例本例加工模型和加工结果如图5-10所示。新建制造名为“Groove_turning”的制造文件，并选用【mmns_mfg_nc】单位制 。打开附盘文件“X：chapter05prt凹槽车削 Groove_turning.prt”，并将其作为参考模型。5.5.2 加工实例打开附盘文件“X：chapter05prt凹槽车削 Groove_workpiece.prt”，将其作为工件，并与参考模型装配在一起作为制造模型。选择工作机床为车床，并设置机

11、床坐标系。选择加工方式为凹槽，设置适当的刀具参数。设置适当的加工参数。用草绘的方式定制刀具路径。演示刀具路径并进行加工仿真，如图5-11所示。切除多余材料，保存加工结果。5.5.3 练习题继续用凹槽加工的方法切除工件中的另一个槽，加工过程如图5-12所示。5.6 螺纹车削螺纹车削可以用于加工内螺纹和外螺纹，也可以用于加工盲螺纹和贯通螺纹。在加工时，如果是内螺纹，则需要通过草绘或者选取的方式定义螺纹的内径轮廓；如果是外螺纹，需要定义螺纹的外径轮廓。此NC序列不从屏幕上的工件切除任何材料，但是它会产生适当的刀具轨迹。加工时如果螺纹牙型深度较深，螺距较大时，可分数次进给，每次进给背吃刀量用螺纹深度减

12、精加工背吃刀量所得的差按递减规律分配。 5.6.1 加工方法设置加工方式设置：在【辅助加工】菜单中选择【加工】、】【螺纹】和【完成】选项，将会弹出如图5-13所示的【螺纹类型】菜单。在该菜单中的【均匀】、【Acme类型】、【Buttress类型】、【一般】四个选项用于选择加工螺纹类型；【外侧】、【内部】、【表面】三个选项用于选择加工螺纹的方向；【ISO】、【AI宏】两个选项用于选择后期处理后生成NC代码的类型。在加工参数设置完成后将会弹出如图5-14所示的【车削加工轮廓】菜单，用于定义加工螺纹的轮廓。如果是外螺纹，需要定义螺纹的大径轮廓；如果是内螺纹，需要定义螺纹的小径轮廓。 5.6.2 加工实例本例加工模型和加工过程如图5-15所示。新建制造名为“Thread_turning”的制造文件，并选用【mmns_mfg_nc】单位制 。打开附盘文件“X：chapter05prt螺纹车削 Thread_turni