数控加工工艺与编程课件 2-4回转轴粗精车程序编制

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4回转轴粗精车程序编制【任务目标】

通过读回转轴类零件的工艺文件，确定工件加工方案；能用循环指令编制回转轴类零件加工程序；学会利用循环指令切断工件。任务描述任务4回转轴粗精车程序编制一、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，要求一周内加工的工件数为500件。请根据提供工艺文件（见表2-1-1，表2-1-2），编制该工件的数控加工程序。任务描述任务4回转轴粗精车程序编制二、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；2．零件的零件图纸、机械加工工艺文件等资料，供学生完成工作任务；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。程序与方法任务4回转轴粗精车程序编制步骤一

任务分析本任务中回转轴精加工工序是在数控加工实训基地进行的，所用设备为CAK6140，夹具为通用三爪自定心卡盘，本工序分为车端面、粗车R15圆弧面以外的外圆、精车R15圆弧面以外的外圆、粗、精车R15圆弧面、切断五个工步。回转轴毛坯为圆钢，采用工序集中的原则，在一次装夹中完成所有的加工，所以采用长棒料装夹，加工完后切断。为保证加工精度和圆弧加工时不产生干涉，粗精加工刀具分开，粗加工选用80º菱形刀片，主偏角为93º；

精加工刀片选用了35º菱形刀片主偏角为93º；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2-4-2所示。步骤二

建立编程坐标系程序与方法任务4回转轴粗精车程序编制相关知识一、切削循环指令（一）圆锥面切削单一循环指令G90步骤三认识数控编程指令指令格式：G90X(U)__Z(W)__R__F__；X、Z——指定的终点坐标；U、W——终点相对起点的增量值；F——循环切削过程中进给速度的大小；R——圆锥面切削起点处的X坐标减终点处X坐标的1/2；指令功能：轴类零件圆锥面切削，该指令中如果R值为零，则为圆柱切削。程序与方法任务4回转轴粗精车程序编制相关知识一、切削循环指令（二）轴向粗车循环指令G71步骤三认识数控编程指令指令功能：系统根据精车轨迹，精车余量、进刀量、退刀量等数据自动计算粗加工路线，沿与Z轴平行的方向切削，通过多次进刀→切削→退刀的切削循环完成工件的粗加工。任务4回转轴粗精车程序编制1、功能只需指定粗加工背吃刀量、精加工余量、精加工路线，系统便能自动给出粗加工路线和加工次数，完成粗加工。2、格式：G71U△dRe;G71PnsQnfU△uW△w;参数含义△d:粗加工背吃刀量，半径值；一般钢件取1~3mm；e：退刀量，半径值。一般取0.5~1mm；ns：精加工路线第一个程序段的段号；nf：精加工路线最后一个程序段的段号；△u：X方向精加工余量，直径值；一般取0.5mm,孔加工为负值△w：Z方向精加工余量；一般取0.05~0.1mm；（1）（2）精车路线（重要组成部分）Nns……;Nnf……;123任务4回转轴粗精车程序编制OZXA循环起点C由△w和△u决定△dG71指令的运行过程A’Be精加工路线123△U/2X向精车余量粗车轮廓△w退刀量45°背吃刀量△d

1、指令运行前刀具先到达循环起点；

运行特点：2、指令运行中刀具依据给定的△d、e按矩形轨迹循环分层切削；

3、最后一次切削沿粗车轮廓连续走刀，留有精车余量△u、△w；

4、指令运行结束，刀具自动返回循环起点；程序与方法任务4回转轴粗精车程序编制相关知识一、切削循环指令（三）精加工循环指令G70步骤三认识数控编程指令1、功能：切除G71指令粗加工后留下的余量，完成精加工。2、格式：

G70PnsQnf；3、说明：（1）应与粗加工G71指令配合使用；（2）在G70状态下，ns~nf程序段中指定的F、S、T有效;

刀具按ns~nf程序段指定的精车路线进行一次连续切削！运行结束刀具返回循环起点。ns、nf含义与G71指令相同，并且数值应一致！运行特点：程序与方法任务4回转轴粗精车程序编制相关知识一、切削循环指令（四）固定形状粗车循环指令G73步骤三认识数控编程指令固定形状粗车循环是一种复合固定循环，如图所示。封闭切削循环适于对铸、锻毛坯切削，对零件轮廓的单调性则没有要求。G73U(i)W(k)R(d)G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)

i--X轴向总退刀量，半径值；

k--Z轴向总退刀量（半径值）；

d—切削次数；说明：第一程序段：U-X向总的吃刀深度；

R-循环走刀次数；第二程序段：所有参数与G71相同。一般的取R=U-1程序与方法任务4回转轴粗精车程序编制相关知识步骤三认识数控编程指令

最大尺寸-零件上最小的尺寸

X向总的吃刀深度=

2经验计算公式例1、毛坯尺寸为￠20×50，材料为LY12X向总的吃刀深度为:U=(20-8)/2=6

U=(20-0)/2=10程序与方法任务4回转轴粗精车程序编制相关知识一、切削循环指令（四）固定形状粗车循环指令G73步骤三认识数控编程指令适于对铸、锻毛坯切削，对零件轮廓的单调性则没有要求。

G73U(i)W(k)R(d)；

G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)；式中：i——X方向总退刀量（i≥毛坯X向最大加工余量）；k——Z方向总退刀量（可与i相等）d——粗切次数（d=i/(1~2.5)），ns：精加工形状程序段组的第一个程序段顺序号；nf：精加工形状程序段组的最后一个程序段顺序号；

u：X轴方向精加工余量（0.5~1）（直径指定）；∆w——Z轴方向的精加工余量(0.2~0.5)；f、s、t：进给速度、转速、刀具号；程序与方法任务4回转轴粗精车程序编制相关知识一、切削循环指令（四）固定形状粗车循环指令G73步骤三认识数控编程指令1）G73指令只适合于已经初步成形的毛坯粗加工。对于不具备类似成形条件的工件，如果采用G73指令编程加工，则反而会增加刀具切削时的空行程，而且不便于计算粗车余量。2）“ns”程序段允许有X、Z方向的移动。程序与方法任务4回转轴粗精车程序编制相关知识一、切削循环指令（五）径向切槽循环G75步骤三认识数控编程指令格式：G75R(e)；G75X(U)Z(W)P(△i)Q(△k)R(△d)F(f)；X、Z——指定的终点坐标；U、W——终点相对起点的增量值；e——每次沿X方向切深一个△i值后沿X方向的退刀量；△i——X方向的每次切深量，半径值（单位为μm）；△k——Z方向每次切削移动量，（切槽时两槽相隔的距离，单位为μm）；△d——切削到X向终点时，沿Z方向的退刀量；f——切削时的进给速度；程序与方法任务4回转轴粗精车程序编制相关知识一、切削循环指令（五）径向切槽循环G75步骤三认识数控编程指令注意事项：（1）使用G75指令，使用的刀具为切断刀或成型车刀，并且指令中△i与△K以μm为单位。（2）如果槽的宽度与切断刀的宽度相同，则△d取值为零，即在Z轴方向没有退刀量。（3）当省略Z、W、Q时可以对工件进行切断。程序与方法任务4回转轴粗精车程序编制一、粗车外圆轮廓走刀计算步骤四计算刀位点坐标值G71U(△d)R(e)；G71P(ns)Q(nf)U(△u)W()F(f)S(s)T(t)；由于零件直径较小，故粗车时X方向进刀量不宜过大。取△d=1.0。另外，为最终尺寸精度和表面质量达到图纸要求X、Z方向都应留有适量的精加工余量。取△u=0.5；△w=0.2。程序与方法任务4回转轴粗精车程序编制步骤四计算刀位点坐标值二、粗车圆弧走刀计算G73U(△i)W(△k)R(d)；G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)；程序与方法任务4回转轴粗精车程序编制步骤四计算刀位点坐标值三、切断走刀计算G75R(e)；G75X(U)__Z(W)P(△i)Q(△k)R(△d)F(f)；使用G75指令进行切断，可有效解决切断过程中的排屑困难问题。该指令切断时不设置Z方向参数；另外由于切削力作用，切断刀在没有切到中心时工件就会掉落，而且切刀在中心附近时很容易损坏，所以X方向的终点坐标设为0.5；设定切刀每切入6mm便退1mm以便排屑即e=1.0、△i=3000。程序与方法任务4回转轴粗精车程序编制步骤五编写加工程序G00X30.Z2.;

O0001G40G97G99M03S600F0.2;T0101;G71U2.R0.5;G71P10Q20U0.5W0.1;N10G42G00X7