数控加工工艺与编程课件 2-3回转轴精车程序编制

数控加工工艺与编程主讲教师：项目二回转件数控车削加工与编程【项目目标】学会自觉遵守安全文明生产要求，规范地操作数控车床；熟悉数控车削加工的工作步骤，会根据零件的技术要求，合理制定零件数控加工工艺，正确编制零件数控加工程序，具备较复杂零件数控车削加工能力；掌握数控车削加工程序编制方法，学会应用车削加工基本指令、固定循环、复合循环等数控指令书写格式及应用，能编制较复杂零件数控加工程序；掌握数控车削加工工艺参数和工艺路线选择的原则，会编制数控车削较复杂零件的工艺文件；熟练掌握数控车削产品的质量检测技术，会正确选用车刀和数控车削常用量具、夹具，掌握数控车床日常维护保养的基本方法。任务3回转轴精车程序编制【任务目标】

会读回转轴类零件的工艺文件，并能根据工序卡片制定走刀路线；能用直线插补和圆弧插补指令编制回转轴类零件加工程序；学会工件切断程序的编写。任务描述任务3回转轴精车程序编制一、任务内容数控加工车间需要精加工如图2-1-1所示回转轴零件（见任务2-1），要求一周内加工的工件数为500件。请根据提供工工序卡片、刀具卡片及精加工走刀路线图，编制该工件的数控加工程序。任务描述任务3回转轴精车程序编制二、实施条件1．生产车间或实训基地，供学生熟悉机械加工的工作过程，了解常见的加工方法、工艺装备等。2．零件图纸、机械加工工艺文件等资料，供学生完成工作任务。（见表2-3-1、表2-3-2）3．数控车床编程说明书或计算机仿真软件使用手册，及数控编程的参考资料供学生获取知识和任务实施时使用。任务3回转轴精车程序编制程序与方法任务3回转轴精车程序编制步骤一

任务分析本例中回转轴精加工工序所用设备为CAK6140，夹具为通用三爪自定心卡盘，本工序分为精车端面、精车外圆φ15mm和φ20mm、切断三个工步。由于本工序为精加工工序，前道工序已对工件完成了粗加工，左端留有工艺夹头，所以工件的装夹采用三爪卡盘夹持工艺夹头进行精加工，完成后切断，工件的装夹方案如图2-3-1所示。回转轴材料为45#钢，切削性能良好，加工时外圆车刀机夹车刀，刀片选用了35º菱形刀片，刀具主偏角为93°，如图2-3-2T01所示。切断时，工件直径为φ30mm，采用机夹切断刀，考虑到刀片的刚度和切削性能，选用刃宽3mm的切断刀，如图2-3-2T02所示。程序与方法任务3回转轴精车程序编制相关知识一、编程坐标系与机床坐标系、坐标原点的关系步骤二

建立编程坐标系机床原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的；而在数控车床上机床参考点是离机床原点最远的极限点。编程坐标系即工件坐标系，坐标原点称为工件原点或编程原点。程序与方法任务3回转轴精车程序编制相关知识二、编程坐标系的设定方法步骤二

建立编程坐标系程序与方法任务3回转轴精车程序编制相关知识一、基本（插补）运动指令（一）圆弧插补指令G02/G03步骤三认识数控编程指令编程格式：G02/G03X(U)

Z(W)

R

F

；其中：G02/G03——G02为顺时针圆弧走刀，G03为逆时针圆弧走刀；X、Z——刀具运动的终点绝对坐标尺寸；U、W——刀具运动的终点相对坐标尺寸；R——表示圆弧半径；F——刀具切削速度(mm/min或mm/r)；走刀路线：在执行G02/03时，刀具的运动路线为从起点到终点的一段圆弧。程序与方法任务3回转轴精车程序编制相关知识一、基本（插补）运动指令（一）圆弧插补指令G02/G03步骤三认识数控编程指令注意事项：1.圆弧方向的判别：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03，如图2-3-9所示。在数控车削编程中，圆弧的顺、逆，根据操作者与车床刀架的位置来判断，如图2-3-10所示：2.X、Z是指圆弧的终点绝对坐标值；U、W为圆弧的终点相对于圆弧的起点的坐标值。在车削编程中，为了编程方便，在一个程序段中可以及使用相对坐标也用绝对坐标；3.R值的规定：当圆弧的圆心角小于等于180°时，R值为正，如图2-3-12中的圆弧BC；当圆弧的圆心角大于180°时，R值为负，如图2-3-11中的圆弧AB。此种编程只适于非整圆的圆弧插补的情况，不适于整圆加工。程序与方法任务3回转轴精车程序编制相关知识一、基本（插补）运动指令（一）圆弧插补指令G02/G03步骤三认识数控编程指令程序与方法任务3回转轴精车程序编制相关知识一、基本（插补）运动指令（二）刀具半径补偿指令G41/G42/G40步骤三认识数控编程指令编程格式：G41（G42）G00（G01）X__Z__；G40G00（G01）X__Z__；G41—建立刀尖半径左偏补偿。沿进给方向看，刀尖位置在编程轨迹左边。G42—建立刀尖半径右偏补偿。沿进给方向看，刀尖位置在编程轨迹右边。G40—取消刀尖半径补偿。刀尖运动轨迹与编程轨迹一致。实际加工中，刀尖圆弧半径自动补偿功能执行过程分三步：(1)建立刀具补偿。刀具中心轨迹由G41、G42确定，在原编程轨迹上增加或减少一个刀尖半径值。(2)进行刀具补偿。在刀具补偿期间，刀具中心轨迹始终偏离工件一个刀尖半径值。(3)撤消刀具补偿。刀具撤离工件，补偿取消，刀具中心轨迹比程序轨迹增加或减少一个刀尖半径。程序与方法任务3回转轴精车程序编制相关知识一、基本（插补）运动指令（二）刀具半径补偿指令G41/G42/G40步骤三认识数控编程指令注意事项：刀具半径补偿的建立和取消，必须在运动中建立，即G41/G42/G40指令必须和G00或G01一起编程；

刀补完成后，程序中一定要取消刀补，否则会影响其它表面的加工。刀径补偿的设定和取消不应在G02、G03圆弧轨迹程序上实施。设定和取消刀径补偿时，刀具位置的变化是一个渐变的过程。若输入刀补数据时给的是负值，则G41、G42互相转化。G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊的补偿。程序与方法任务3回转轴精车程序编制相关知识一、刀具的半径补偿步骤四计算刀位点坐标值我们在编程时，通常都将车刀刀尖作为一个点来考虑，但实际上刀尖处存在圆角，如图2-3-14所示为外圆车刀示意图，我们实际对刀时选用的是外径切削点和端面切削点切削对刀的，在实际加工中切削工件的是刀尖圆弧，假想刀尖是不能切削工件的。程序与方法任务3回转轴精车程序编制相关知识一、刀具的半径补偿步骤四计算刀位点坐标值当用按理论刀尖点编出的程序进行端面、外径、内径等与轴线平行或垂直的表面加工时，是不会产生误差的。当进行倒角、锥面及圆弧切削时，则会产生少切或过切现象，如图所示。为避免这种现象的发生，就需要使用刀尖圆弧自动补偿功能。具有刀尖圆弧自动补偿功能的数控系统能根据刀尖圆弧半径计算出补偿量，避免少切或过切现象的产生。利用机床自动进行刀尖半径补偿时，需要使用G40、G41、G42指令。程序与方法任务3回转轴精车程序编制相关知识一、刀具的半径补偿步骤四计算刀位点坐标值图

刀尖方位号程序与方法任务3回转轴精车程序编制相关知识二、数控车削编程中的数值特点步骤四计算刀位点坐标值（1）在一个零件的加工程序段中，根据图纸上标注的尺寸，可以按绝对坐标编程、增量坐标编程或两者混合编程。当按绝对坐标编程时常用代码X

和Z表示；按增量坐标编程时则用代码U和W

表示，一般不用G90、G91指令。（2）由于零件的回转尺寸（径向尺寸）在图纸上标注及测量时，一般都用直径值表示，因此数控车削加工常