学习任务四-小锥度心轴加工150126

2024年8月16日学习任务四：小锥度心轴加工

数控车削技术训练授课日期

班次

课题课题四小锥度心轴加工

教学目的1.使学生熟悉掌握FANUC-0iMate-TB数控系统的G50、G96、G97、G98、G99、G00、G01等指令2．使学生掌握简单轴类零件的编程与加工

重点

难点G50、G96、G97、G98、G99、G00、G01等指令的应用自动回机床参考点（G28）及工件坐标系设定（G50）

教具计算机

,宇航仿真软件

作业实训报告

参考书FANUC0i--系统数控编程与操作教学过程一、旧课复习（建议用时：10分钟）二、新课教学内容（建议用时：40分钟1．主轴转速设定及进给设定2．刀具功能及工件坐标系设定3．自动回机床参考点、快速点位运动G00、直线插补G01、暂停指令（G04）三、案例分析(建议用时：20分钟)四、实训内容(建议用时：100分钟)按图编制数控加工程序并完成零件的仿真加工五、课堂小结(建议用时：10分钟)课后小记课题四小锥度心轴加工一、旧课复习

1、如何选择切削用量?2、怎样工件的确定装夹方法?3、数控车床的编程特点怎样?

二、新课的教学内容（一）主轴转速功能设定（G50、G96、G97）主轴转速功能有恒线速度和恒转速两种控制指令方式，并可限制主轴最高转速。

1．主轴最高转速限制格式：G50S

该指令可防止因主轴转速过高，离心力太大，产生危险及影响机床寿命

2．主轴速度以恒线速度设定，单位：m/min。格式：G96S

该指令用于车削端面或工件直径变化较大的场合。采用此功能，可保证当工件直径变化时，主轴的线速度不变，从而保证切削速度不变，提高了加工质量。

3．主轴速度以转速设定，单位：r/min。格式：G97S

该指令用于车削螺纹或工件直径变化较小的场合。设定主轴转速并取消恒线速度。

例1：设定主轴速度G96S150；线速度恒定，切削速度150m/min。G50S2500；设定主轴最高转速为2500r/min。G97S300；取消线速度恒定功能，主轴转速300r/min。（二）进给功能设定（G98、G99）1．每分钟进给量（G98）如图13.2所示格式：G982．每转进给量（G99）如图13.3所示格式：G99说明：G99为数控车床的初始状态。

图13.2G98进给量：mm/min图13.3G99进给量：mm/r

（三）刀具功能（T指令）功能：该指令可指定刀具及刀具补偿。格式：T□□□□

说明：

1．前两位表示刀具序号（0～99），后两位表示刀具补偿号（01～64）；

2．刀具的序号可以与刀盘上的刀位号相对应；

3．刀具补偿包括形状补偿和磨损补偿；

4．刀具序号和刀具补偿号不必相同，但为了方便通常使它们一致；

5．取消刀具补偿的T指令格式为：T00或T□□00。

（四）工件坐标系设定（G50）功能：该指令以程序原点为工件坐标系的中心（原点），指定刀具出发点的坐标值。

图13.4G50设定工件坐标系

格式：G50X

Z

说明：

1．X、Z是刀具出发点在工件坐标系中的坐标值。

2．通常G50编在加工程序的第一段。

3．运行程序前，刀具必须位于G50指定的位置。例2：如图13.4所示，设定工件坐标系。程序：G50X200Z150；（五）自动回机床参考点（G28）功能：该指令使刀具自动返回机床原点或经过某一中间位置，再回到机床原点。

格式：G28X（U）

Z（W）

T00

说明：1．X（U）、Z（W）为中间点的坐标；

2．T00（刀具复位）指令必须写在G28指令的同一程序段或该程序段之前；

3．X（U）指令必须按直径值输入；

4．该指令用快速进给方式；

5．编程时，该指令不常用。

例3：让刀具自动回机床参考点，编程有三种方式：（１）G28U0W0T00；（３）G28U0T00；

W0；（２）T00；G28U0W0；

（六）快速点位运动G00

功能：使刀具以点位控制方式,从刀具所在点快速移动到目标点。格式：G00X（U）

Z（W）

说明：（１）X、Z：绝对坐标方式时的目标点坐标；U、W：增量坐标方式时的目标点坐标。（２）常见G00轨迹如图13.5所示。

（七）直线插补G01

功能：使刀具以给定的进给速度，从所在点出发，直线移动到目标点。格式：G01X（U）

Z（W）

F

说明：（１）X、Z:绝对坐标方式时的目标点坐标；U、W:增量坐标方式时的目标点坐标。（２）F是进给速度。（八）暂停指令（G04）功能：该指令可使刀具做短时间的停顿

格式：G04X（U）

G04P

说明：（１）X、U指定时间，允许小数点；（２）P指定时间，不允许小数点。应用场合：（１）车削沟槽或钻孔时，为使槽底或孔底得到准确的尺寸精度及光滑的加工表面，在加工到槽底或孔底时，应暂停适当时间；（２）使用G96车削工件轮廓后，改成G97车削螺纹时，可暂停适当时间，使主轴转速稳定后再执行车螺纹，以保证螺距加工精度要求。

例8：若要暂停1秒钟，可写成如下格式：G04X1.0；或:G04P1000；三、案例分析：例题见图13.1所示图13.1案例13.2

1．根据零件图确定工件的装夹方式及加工工艺路线以Φ40外圆为安装基准，并取零件右端面中心为工件坐标系零点。其工艺路线为：（１）车Φ20外圆径向走刀（２）车Φ36外圆轴向走刀，分两次走刀加工

2．刀具选择

900外圆车刀T0101

3．切削用量确定表13.1切削用量表加工内容主轴转速S(r/min)进给速度F(mm/r)车Φ20外圆5000.15车Φ36外圆5000.15程序说明O1301程序名N001T0101；调用1号外圆刀N002M03S500；主轴正转，500r/minN003G00X150Z150；刀具快速定位N004G00X40Z0；快速定位，准备车端面N005G01X0F0.15；车端面N06；X40退刀，准备径向车Φ20圆柱面N07Z-2确定第一刀位置N08X20；车到Φ20圆柱面N09X40；退刀N010Z-4；确定第二刀位置程序车到Φ20圆柱面O1301车Φ36圆柱面，第一刀车到Φ38N001T0101；

N002M03S500；退刀N003G00X150Z150；

N004G00X40Z0；第一刀车到Φ36N005G01X0F0.15；

N06；X40回刀具起点N07Z-2

N08X20；主轴停转N09X40；程序结束N010Z-4；车到Φ20圆柱面4．编程

三、实训内容

已知毛坯为φ40×150的45钢，要求编制数加工程序并完成零件的加工。

图13.8实训题

轴类零件圆锥面的数控加工车正锥加工路线（a）粗加工路线与轮廓线平行（b）粗加工路线与轮廓线不平行轴类零件圆锥面的数控加工车倒锥加工路线（a）粗加工路线与轮廓线平行（b）粗加工路线与轮廓线不平行轴类零件圆锥面的数控加工假设圆锥大径为D，小径为d，锥长为L，切削深度为t，则由相似三角形可得则轴类零件圆锥面的数控加工OP20φ30φ20ZPXP已知毛坯为￠30×70mm的棒料，编写车削如图所示的圆锥程序。轴类零件圆锥面的数控加工解：编程步骤如下。(1)选择刀具90o偏刀加工端面、圆锥面，刀号为T01。(2)确定加工工艺及加工路线①用90o偏刀车端面，对刀，设置编程原点②粗车圆锥，切削深度t＝2mm；③精车圆锥，切削深度t＝1mm。如图所示，加工路线：T→A→B→C→D→E→C→F→G→H→T。(3)设编程原点和换刀点编程原点Op设在工件右端面中心，换刀点设在T(50，50)点，如图所示。(4)数值计算D=30，d=20，L=20，t=2

轴类零件圆锥面的数控加工(4)数值计算

D=30，d=20，L=20，t=2。刀具轨迹坐标值见表1所示。表

刀具轨迹坐标值刀位点TABCDEFGHX402530302130202030Z102-822-1620-20(5)编程N0010G92X0Z0（设编程坐标原点）N0020G00X40Z10M03S800（回换刀点T点，主轴正转，转速800r/min)N0030T0l（换0l号刀到位）N0040G00X25Z2（刀具快进至A点，准备粗车圆锥第一刀）N0050G01X30Z－8F60（粗车圆锥第一刀至B点，进给量60mm/mjn）N0060G00Z2（快速退刀至C点）N0070X21（快速进刀至D点，准备粗车圆锥第二刀）N0080G01X30Z－16（粗车圆锥第二刀至E点）N0090G00Z2（快速退刀至C点）N0100G00X20（快速进刀至F点）N0110G01Z0S1200