数控编程与加工技术（第3版）课件：刀尖半径补偿编程数控车削阀芯

●终极目标：会数控车削球面轴类零件●促成目标1)会刀尖圆弧半径补偿编程2)会子程序编程

3)会用可编程零点偏置／局部坐标系4)会数控车削带普通螺纹的球面轴类零件学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习刀尖半径补偿编程数控车削阀芯二学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习二刀尖半径补偿编程数控车削阀芯导学学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习二刀尖半径补偿编程数控车削阀芯图12-120-2001阀芯(单

位)数

控

加

工

工

序

卡

片产品名称或代号零件名称材料零件图号曲面轴类零件阀芯4520-2001工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间活动顶尖CK7525A数控车数控实训中心工步号工步内

容刀具号刀具规格mm主轴转速r/min进给量mm/r背吃刀量mm量具备注备料φ60mm×900mm共10根，每根出成品5件1打端面中心孔T01Ф3mm8000-125±.02mm游标卡尺手动活动顶尖顶中心孔2粗车外轮廓，留单边余量0.2mmT0293°外圆车刀5000.31.5自动3精车外轮廓至图纸要求T0360°车刀12000.080.2千分尺自动4车螺纹至要求T04外螺纹车刀3203螺纹环规M30×3/2自动5切断T046mm宽切断刀4500.1自动编制审核批准共页第页学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习刀尖半径补偿编程数控车削阀芯二(单

位)数

控

加

工

工

序

卡

片产品名称或代号零件名称材料零件图号曲面轴类零件阀芯4520-2001工序号夹具名

称夹具编号使用设备车间活动顶尖CK7525A型数控车数控实训中心编制审核批准共

页第页学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习刀尖半径补偿编程数控车削阀芯二(续)(单

位)数

控

加

工

刀

具

卡

片产品名称或代号零件名称材料零件图号曲面轴类零件阀芯4520-2001工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间活动顶尖CK7525A数控车数控实训中心序号刀具刀

片备注刀具号名称规

格刀具型号名称型号刀尖半径1T01中心钻Ф3mm2T0293°复合压紧式可转位车刀MCLNL2525M12N80°菱形刀片CNMG120404FL-CF0.4mm3T0360°复合紧压式可转位车刀MDPNN2525M11N55°菱形刀片DNMG110402FL-CF0.2mm4T04外螺纹车刀SEL2525M16T外螺纹车刀片16ELAG60ISO5T056mm宽外切断(槽)刀QA2525L06切断(槽)刀片Q06编制审核批准共页第页学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习刀尖半径补偿编程数控车削阀芯二学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习二刀尖半径补偿编程数控车削阀芯导做不使用刀具半径补偿时，系统认为是假想刀尖点C在切削工件。图(a)，实际切削点A与理论切削点C的切削结果相

同；图(b)，实际切削点B与理论切削点C的切削结果

也相同。所以，在加工内、外圆柱面及端面时，可以不

使用刀具半径补偿！学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习C为了提高车刀的刀尖强度，通常将刀尖磨成圆弧过渡刃，这个小圆弧，这就是车刀的刀具半径。车床上，刀具半径补偿又称刀尖圆弧半径补偿或刀尖半径补偿！何时要进行刀具半径补偿？1.刀尖半径补偿G41~G42、G40刀尖半径补偿编程数控车削阀芯(a)加工内、外圆柱面(b)加工端面二结论：

1)车圆柱、端面无多切、少切现象；

2)车锥面、球面有多切、少切现象，且上坡少切，下坡多切。使用刀尖半径补偿功能G41~G42就可以消除这种误差图12-3刀尖圆弧与多切和少切现象学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习多切少切与过切欠切之别：多切、少切程序不报警不停止继续加工；

过切欠切程序报警停止加工。1.刀尖半径补偿G41~G42、G40二刀尖半径补偿编程数控车削阀芯左、右刀补的判别：从插补平面垂直轴的正方向往负方向看插补平面，沿着刀具前进方向：刀具在工件的左侧为左刀补，用G41；刀具在工件的右侧为右刀补，用G42。学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习G41：左刀尖半径补偿(左刀补)G42：右刀尖半径补偿(右刀补)G40：取消刀尖半径补偿1.刀尖半径补偿G41~G42、G40二刀尖半径补偿编程数控车削阀芯图12-4刀尖半径补偿偏置方向建立取消执行(2)刀尖半径补偿执行刀补建立后至刀补取消前的过程。(3)刀尖半径补偿取消指令格式：G40G00/G01X_Z_；刀尖半径补偿分为建立、执行和取消

三个过程。(1)刀尖半径补偿建立指令格式：G41G00/G01X_Z_；G42G00/G01X_Z_；学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习1.刀尖半径补偿G41~G42、G40二刀尖半径补偿编程数控车削阀芯学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习刀尖方位码又称刀沿位置码，简称刀位码，由它来确定刀尖与切削进给的方向。前后置刀架刀具刀头偏向正好相反，但刀位码对应相同，也关于Z轴对称a)b)图12-7刀位码示意图a)前置刀架(右手车)b)后置刀架(左手车)2.刀尖方位码刀尖半径补偿编程数控车削阀芯二学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习刀尖方位码及刀尖半径从操作面板的刀具补偿画面输入设定。2.刀尖方位码二刀尖半径补偿编程数控车削阀芯学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习将工件轮廓用增量方式编成子程序，通过多次调用该子程序来

分层切削多余毛坯。将相同的加工要素用增量方式编成子程序，通过多次调用该子程序完成零件的加工。同一数控系统的数控车与数控铣的子程序结构完全相同，这里不再重复。3.子程序二刀尖半径补偿编程数控车削阀芯子程序平移加工子程序分层车削子程序

闭合模型子程序多次循环学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习①

螺纹形状二刀尖半径补偿编程数控车削阀芯(1)普通螺纹加工工艺4.螺纹加工图12-8常见螺纹形状粗牙：

M公称直径螺纹旋向螺纹线数

M30×Ph3P1.5-7h-LH细牙：

M公称直径×螺距左旋：

螺纹标记的末尾加注“—

LH”字符右旋：不标注，默认右旋多线：螺纹公称直径×Ph

(导程)

P

(螺距)单线：不标注学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习②

普通螺纹标记4.螺纹加工刀尖半径补偿编程数控车削阀芯(1)普通螺纹加工工艺尺寸标注二例如：项目计算螺距P牙形角60°原始三角形高度H=

3

P=0.866P2削平高度外螺纹牙顶和内螺纹牙底削平H/8内螺纹牙顶削评H/4内外螺纹啮合高度h1=5H/8=0.5413P大径(公称直径)d=D=M中径d2=D2=d‐2*3/8H=d‐0.6495P小径D1=d‐2*5/8H=d‐1.0825P学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习③

螺

纹

基

本

牙

型

和

尺

寸(1)普通螺纹加工工艺4.螺纹加工刀尖半径补偿编程数控车削阀芯二内螺纹加工经验公式：内螺纹底孔＝M-P

(P-螺距,P≤1或钢件)内螺纹底孔＝M-(1.04~1.08)P

(P>1或铸件)牙槽顶径M学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习经验公式：外螺纹圆柱外径＝M－0.12P

(P—螺距)牙槽底径M-2h=M-2×0.65P=M-1.3P④

螺

纹

加工

工

艺

数

据(1)普通螺纹加工工艺4.螺纹加工刀尖半径补偿编程数控车削阀芯车外圆→

切退刀槽→

车螺纹车内孔→

切退刀槽→

车螺纹二外螺纹加工螺距P1.01.52.02.53.03.54.0牙深h0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598进给次数与背吃刀量1次0.3490.3940.4490.4990.5990.7480.7482次0.20.30.30.350.350.350.43次0.10.20.30.30.30.30.34次0.080.20.20.20.30.35次0.050.20.20.20.26次0.0750.20.20.27次0.10.10.28次0.0750.159次0.1学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习654321⑤

进给次数与背吃刀量(1)普通螺纹加工工艺4.螺纹加工刀尖半径补偿编程数控车削阀芯表12-8

常用米制圆柱螺纹切削进给次数与背吃刀量关系

(单位：mm)二12345学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习式中：S——主轴转速(r/min)Ph——螺纹导程(mm)K——保险系数，一般取80导程=头(线)数X

螺距，按导程车螺纹⑥

主轴转速S

一

K对于大多数普通型数控车床，推荐车螺纹时主轴转速为：(1)普通螺纹加工工艺4.螺纹加工刀尖半径补偿编程数控车削阀芯二学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习L1—空刀进入量，L1≥2Ph(Ph-导程)L2—空刀退出量，L2≥0.5PhQ—起始点偏置(FANUC系统)⑦

空刀导入量和空刀退出量(1)普通螺纹加工工艺4.螺纹加工刀尖半径补偿编程数控车削阀芯二脉冲编码器学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习1.

数控系统应有同步

转速功能，使主轴

转速与进给同步，

即主轴旋转一圈，

刀具向前进给一个

导程。2.

要加工多头螺纹,主

轴必须配备角度检测装置(如脉冲编

码器)，使系统能

记忆螺纹在圆周方

向的起点偏置值。⑧

螺纹加工设备要求(1)普通螺纹加工工艺4.螺纹加工刀尖半径补偿编程数控车削阀芯二数控车床学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习四向：螺纹左右旋向主轴转向刀片安装方向刀具进给方向一置：刀架前置或后置⑨

四向

一

置关系(1)普通螺纹加工工艺4.螺纹加工刀尖半径补偿编程数控车削阀芯二学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习二刀尖半径补偿编程数控车削阀芯a)

b)

图12-15

G32加工圆柱螺纹轨迹a)外螺纹

b)内螺纹4.螺纹加工G32切削螺纹实际上仅切1次，要多次分层车削(2)恒螺距螺纹切削G32系统FANUC圆柱螺纹G32

Z(W)_F_Q_；

图a)圆锥螺纹G32

X(U)_Z(W)_F_

Q_

；

图b)图c)端面螺纹G32

X(U)_F_Q_；

图d)X(U)、Z(W)为螺纹终点坐标F_为加工螺纹导程。如果是圆锥螺纹，则F指圆锥长轴的

导程，即螺纹斜角α≤45°，长轴为Z轴；斜角α>45°，长轴为X轴学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习FANUC系统(2)恒螺距螺纹切削G32G32指令格式：4.螺纹加工刀尖半径补偿编程数控车削阀芯二学习目标工学任务相关知识相关实践拓展学习思考练习二刀尖半径补偿编程数控车削阀芯(1)建立工件坐标系工件坐标系原点选在工件的右端面回转中心上二刀尖半径补偿编程数控车削阀芯2)确定加工方案将工件外轮廓编写成增量子程序，调用外轮廓子程序分层车削加工单边总加工余量＝(毛坯直径60－工件最小直径26)/2=17设定单边径向精加工余量0.1，轴向精加工余量0。设定层厚(每次背吃刀