任務(wù)1成形回轉(zhuǎn)面零件數(shù)控車削加工.ppt
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機(jī)械零件的數(shù)字化加工,沙洲職業(yè)工學(xué)院機(jī)械動力工程系,1,典型零件的數(shù)控車削加工,項目2:成型面的數(shù)控車削加工,2,典型零件的數(shù)控車削加工,任務(wù)1:成形回轉(zhuǎn)面零件數(shù)控車削加工1.1任務(wù)描述,3,如圖所示工件,毛坯為25mm67mm的45鋼棒料,試確定其加工工藝并編寫加工程序。,成形回轉(zhuǎn)面零件編程實例,程序清單,,典型零件的數(shù)控車削加工,4,程序清單,,續(xù)表,典型零件的數(shù)控車削加工,5,1.2.1指令回顧,1.2相關(guān)知識,1、多次固定循環(huán)G70、G71、G72、G73、G74、G75、G76,G70~G76是CNC車床多次固定循環(huán)指令,與單次固定循環(huán)指令一樣,可以用于必須重復(fù)多次加工才能加工到規(guī)定尺寸的典型工序。主要用于鑄、鍛毛坯的粗車和棒料車階梯較大的軸及螺紋加工。利用多次固定循環(huán)功能,只要給出最終精加工路徑、循環(huán)次數(shù)和每次加工余量,機(jī)床能自動決定粗加工時的刀具路徑。在這一組多次固定循環(huán)指令中,G70是G71、G72、G73粗加工后的精加工指令,G74是深孔鉆削固定循環(huán)指令,G75切槽固定循環(huán)指令,G76螺紋加工固定循環(huán)。,典型零件的數(shù)控車削加工,6,1)精車循環(huán)G70該指令用于在零件用粗車循環(huán)指令G71、G72或G73車削后進(jìn)行精車指令格式為:G70P(ns)Q(nf);指令中各參數(shù)的意義如下:ns—精加工程序第一個程序段的順序號;nf—精加工程序最后一個程序段的順序號;編程注意事項:(1)在G71、G72、G73程序段中指定的F、S、T功能無效,但在執(zhí)行G70時順序號ns和nf之間指定的F、S、T有效。(2)當(dāng)G70循環(huán)加工結(jié)束時,刀具返回起點并讀下一個程序。,典型零件的數(shù)控車削加工,7,2)外圓/內(nèi)孔粗加工循環(huán)指令G71該指令適用于毛坯料的粗車外徑與粗車內(nèi)徑。刀具循環(huán)路徑如圖所示,A為循環(huán)起點,A?為精加工路線起點,B為精加工路線的終點。在程序中,給出A→A?→B之間的精加工形狀,用?d表示在指定的區(qū)域中每次進(jìn)刀的切削深度,留出?U/2和?W精加工余量。,典型零件的數(shù)控車削加工,8,,注意:在使用粗加工循環(huán)時,包含在順序號ns~nf之間程序段中的F、S、T功能對粗加工循環(huán)是無效的,只有在G71以前或含在G71程序段中的F、S、T指令有效,編程格式:G71U(△d)R(e);G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t);N(ns)…;…N(ns)…;…式中:△d-每次吃刀深度(半徑指定),不帶符號,模態(tài);e--退刀量,模態(tài);ns—循環(huán)程序中第一個程序段的順序號;nf--循環(huán)程序中最后一個程序段的順序號;△u--X軸向精加工余量;△w--Z軸向精加工余量;,典型零件的數(shù)控車削加工,9,編程實例如圖所示為要進(jìn)行外圓粗車的短軸,粗車深度定為△d=2mm,退刀量為lmm,精車削預(yù)留量X方向△u=0.5mm(直徑),Z方向為△w=0.25mm,粗車進(jìn)給量為0.3mm/r,主軸轉(zhuǎn)速為500r/min,精車進(jìn)給量為0.15mm/r,主軸轉(zhuǎn)速為800r/min。,,,外徑粗車循環(huán)示例,典型零件的數(shù)控車削加工,10,N6G50X200.0Z220.0;定義程序原點N8S800T0101;調(diào)01號粗車刀N12G00G42Xl60.0Z180.0;刀具快速走到粗車循環(huán)起始點并建立刀尖半徑補(bǔ)償N14G71U2.0R1;定義G71粗車循環(huán),切削深度2mm,退刀量lmmN16G71P18Q30U0.5W0.25F0.3S500;粗車主軸轉(zhuǎn)速550r/min,進(jìn)給率0.3mm/rN18G00X40.0S800;程序段號N18到N30定義精車削刀具軌跡N20G01W-40.0F0.15;N22X50.0W-30.0;N24W-20.0;N26X100.0W-10.0;N28W-20.0;N30X140.0W-20.0;N32G00X200.0Z220.0;N34T0303;調(diào)03號精車刀N36G00Xl60.0Z180.0;N38G70P18Q30;粗車后精車削N40G00G40X200.0Z220.0M05;刀具快速返回對刀點,取消刀補(bǔ)N42M30;,數(shù)控參考程序如下:,典型零件的數(shù)控車削加工,11,,3)端面粗車循環(huán)指令G72端面粗車復(fù)合循環(huán)G72與外(內(nèi))徑粗車復(fù)合循環(huán)G71均為粗加工循環(huán)指令,其區(qū)別僅在于G72切削方向平行于X軸,而G71是沿著平行于Z軸進(jìn)行切削循環(huán)加工的。如圖所示。,端面粗車循環(huán)G72,典型零件的數(shù)控車削加工,12,13,編程格式:G72W(△d)R(e);G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s);式中:△d-每次吃刀深度(軸向值),不帶符號,模態(tài);e—退刀量,模態(tài);ns—循環(huán)程序中第一個程序段的順序號;nf—循環(huán)程序中最后一個程序段的順序號;△u—X軸向精加工余量(直徑量);△w—Z軸向精加工余量;,典型零件的數(shù)控車削加工,,,,輪廓粗車循環(huán),4)封閉輪廓(固定形狀)粗車循環(huán)G73利用該循環(huán),可以按同一軌跡重復(fù)切削,每次切削刀具向前移動一次,因此對于鍛造、鑄造等粗加工已初步形成的毛坯,可以搞效率地加工。由于鑄、鍛件毛坯的形狀與零件的形狀基本接近,只是外徑、長度較成品大一些,形狀較為固定,故又稱之為固定形狀粗車循環(huán)。,典型零件的數(shù)控車削加工,14,,指令格式:G73U(Δi)W(Δk)R(d);G73P(ns)Q(nf)u(Δu)w(Δw)F(f)S(s)T(t);式中:Δi—粗切徑向切除的余量(半徑值),該參數(shù)為模態(tài)量。Δk—粗切軸向切除的余量,該參數(shù)為模態(tài)量。d—粗切循環(huán)次數(shù),該參數(shù)為模態(tài)量。ns—精加工程序第一個程序段的順序號;nf—精加工程序最后一個程序段的順序號;ΔU:X方向精車預(yù)留量的距離和方向。ΔW:Z方向精車預(yù)留量的距離和方向。F、S、T:粗車過程中從程序段號ns和nf之間包括的任何F、S、T功能被忽略,只有G73指令中指定的F、S、T功能有效。,典型零件的數(shù)控車削加工,15,,,編程實例如圖所示為要進(jìn)行成形粗車的短軸,X退刀量為14mm,Z退刀量為14mm,精車削預(yù)留量X方向為0.5mm,Z方向為0.25mm,分割次數(shù)為3,粗車進(jìn)給率為0.3mm/r,主軸轉(zhuǎn)速為180r/min。,典型零件的數(shù)控車削加工,16,,N10G50X260.0Z220.0;N12G30U0W0T0100M03M08;N14G00X220.0Z160.0;快速走到車削循環(huán)起始點N16G73U14.0W14.0R3;定義G73粗車循環(huán),分割次數(shù)3N18G73P20Q30U0.5W0.25F0.3S180;G73循環(huán)起始段N18到N28N20G00X80.0W-40;快速走到車削始點N22G01W-20.0F0.15;N20到N28定義精車程序段N24X120.0W-10.0;N26W-20.0;N28G02X160.0W-20.0R20.0;N30G01X180.0W-10.0;N32G30U0W0T0202;N34G70P20Q30;精車N36G30U0W0M09;N38M30;,數(shù)控程序如下:,典型零件的數(shù)控車削加工,17,如圖所示工件,毛坯為25mm67mm的45鋼棒料,確定其加工工藝并編寫加工程序。,成形回轉(zhuǎn)面零件編程實例,1.3任務(wù)實施,典型零件的數(shù)控車削加工,18,,1.3任務(wù)實施操作步驟:1.工藝分析(1)明確加工內(nèi)容:從圖紙上看,所有部位都要加工。其中工件右端外輪廓由R5、R25和R10三個圓弧相切,要求比較高,需要算基點。(2)確定各表面加工方案:根據(jù)零件形狀及加工精度要求,本零件以一次裝夾所能進(jìn)行的加工作為一道工序,先加工工件左端部分,分粗、精兩個工步完成外輪廓加工;再掉頭裝夾,分粗、精兩個工步完成右端外輪廓加工。(3)裝夾定位方案:用三爪自定心卡盤裝夾定位,三爪夾持25mm毛坯外徑,外露30mm左右,完成工件左端加工工序;再掉頭夾住16mm,完成工件右端加工工序。(4)選用刀具:T01外圓車刀(粗);T02外圓車刀(精)。(5)加工順序為:(5-1)粗(T01)、精(T02)加工左端外輪廓;(5-2)掉頭裝夾,粗(T01)、精(T02)加工右端外輪廓;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,典型零件的數(shù)控車削加工,19,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2.確定工件坐標(biāo)系與基點坐標(biāo)的計算加工左端外輪廓時,以工件左端面的中心點為編程原點,基點值為絕對尺寸編程值;加工右端外輪廓時,以工件右端面的中心點為編程原點,基點值為絕對尺寸編程值。右端外輪廓各基點如圖所示。,表1-1成形面類零件右端輪廓切削加工的基點計算值,成形面類零件右端輪廓基點示意圖,典型零件的數(shù)控車削加工,20,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3.確定加工所用各種工藝參數(shù)(1)加工工件左端外輪廓時,粗車時每次背吃刀量取1.5-2mm,主軸轉(zhuǎn)速800r/min,進(jìn)給量0.15-0.2mm/r,給出徑向精車余量0.5-1mm。精車時,主軸轉(zhuǎn)速1200r/min,進(jìn)給量0.05-0.1mm/r。(2)加工工件右端外輪廓時,粗車時每次背吃刀量取1-1.5mm,主軸轉(zhuǎn)速800r/min,進(jìn)給量0.15-0.2mm/r,給出徑向精車余量0.5-1mm。精車時,主軸轉(zhuǎn)速1200r/min,進(jìn)給量0.05-0.1mm/r。根據(jù)外輪廓形狀,采用成形加工復(fù)循環(huán)G73指令加工,最大加工余量(25-0)/2=12.5mm,而粗車時每次背吃刀量取1-1.5mm,故可分為10次左右循環(huán)切削加工完成零件粗加工。,典型零件的數(shù)控車削加工,21,,,4.編制加工程序,表1-2本例工件循環(huán)指令編程加工參考程序,典型零件的數(shù)控車削加工,22,,,表1-2本例工件循環(huán)指令編程加工參考程序續(xù),典型零件的數(shù)控車削加工,23,,,5.實際加工⑴啟動機(jī)床,回參考點(先X方向回零,再Z方向回零);⑵加工程序輸入模擬、調(diào)試;⑶刀具準(zhǔn)備,包括刀具的選擇,刀具刃磨,刀具安裝;⑷工件的裝夾定位,工件外露≥50mm左右;⑸刀具長度補(bǔ)償、半徑補(bǔ)償輸入;⑹試運(yùn)行,空走刀或者單段運(yùn)行;⑺試切,調(diào)整刀補(bǔ),檢驗工件;⑻自動加工,檢驗工件6.檢驗,1.4意見反饋、歸納總結(jié),典型零件的數(shù)控車削加工,24,1.5任務(wù)擴(kuò)展若數(shù)控車削系統(tǒng)沒有提供上述G73等復(fù)合循環(huán)功能。當(dāng)需要進(jìn)行類似的端面鉆孔及切槽加工時,可參照上述循環(huán)動作分解為G00、G01、G02、G03等基本動作來編寫程序,同時結(jié)合子程序的應(yīng)用簡化編程。任務(wù)擴(kuò)展:本任務(wù)工件,毛坯為25mm67mm的45鋼棒料,確定其加工工藝并編寫加工程序(采用基本插補(bǔ)指令和子程序編程,工藝過程同前)。,成形回轉(zhuǎn)面零件編程實例,典型零件的數(shù)控車削加工,25,26,編制加工程序,表1-3基本插補(bǔ)指令編程加工參考程序,典型零件的數(shù)控車削加工,27,典型零件的數(shù)控車削加工,28,1.6鞏固練習(xí)如圖所示工件,毛坯為2080棒料,材料45鋼,分別采用基本插補(bǔ)指令和復(fù)合固定循環(huán)指令兩種方式加工,試確定其加工工藝并編寫加工程序。,典型零件的數(shù)控車削加工,- 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