1、課題八 數控車-復雜軸類零件的編程與加工教學目的:1.使學生掌握GSK980T數控系統的G02、G03等指令2使學生掌握成形面零件的編程與加工 3.使學生掌握GSK980T數控系統G32、G92、G76等指令4.使學生能掌握各螺紋加工指令的具體運用 重 點:G02、G03、等指令;掌握G32、G92、G76等指令應用難 點:G76的指令應用一、舊課復習1、如何設定主軸轉速設定?2、怎樣設定進給方式?3、工件坐標系如何設定?4、如何應用暫停指令? 二、新課的教學內容（一）成形面零件的編程與加工1、圓弧插補G02、G03（1）功能：使刀具從圓弧起點，沿圓弧移動到圓弧終點；其中G02為順時針圓弧插補

2、，G03為逆時針圓弧插補。圓弧的順、逆方向的判斷：沿與圓弧所在平面（如XOZ）相垂直的另一坐標軸的負方向（如-Y）看去，順時針為G02，逆時針為G03。（2） 格式： G02（G03）X（U）_ Z（W）_ I_ K_ F_ G02（G03）X（U）_ Z（W）_ R_ F_ 用地址X，Z或U，W指定圓弧的終點，用絕對值或增量值表示。增量值是從圓弧的始點到終點的距離值。圓弧中心用地址I，K指定。I，K方向與X，Z軸方向相同時取正值。 I，K 后面的數值是圓弧始點到圓心的矢量分量，即增量值I=圓心X坐標-始點X坐標，K=圓心Z坐標-始點Z。圖8-1 G02、G03 順逆及I，K數值的確定坐標還可

3、用R指定，對大于180°的圓弧不能指定 。說明： 具體采用哪種方法，視具體的數控系統而定：· X（U）、Z（W）是圓弧終點坐標；· I、K分別是圓心相對圓弧起點的增量坐標，I為半徑值編程。· R是圓弧半徑，不帶正負號；· F是進給速度。· G00,G01,G02,G03是同組續效指令，缺省值G01。· 本段終點若與上一段終點位置相同，即起點與終點最終沒有相對位移，則可省略不寫。 圖8-2 R數值的確定 例6：逆時針圓弧插補，如圖8-3所示。（）絕對坐標方式G03 X64.6 Z-18.4 I0 K-18.4 F100；或G0

4、3 X64.6 Z-18.4 R18.4 F100；（）增量坐標方式G03 U36.8 W-18.4 I0 K-18.4 F100；或G03 U36.8 W-18.4 R18.4 F100； 圖8-3 逆時針圓弧插補2、案例分析見圖8-4所示，要求車端面，精車外圓，切斷。圖8-4 圓弧插補指令的應用 （1）根據零件圖確定工件的裝夾方式及加工工藝路線 以軸心線為工藝基準，用三爪自定心卡盤一次裝夾完成加工，并取零件右端面中心為工件坐標系零點。其工藝路線為：· 車端面· 精車外圓 · 切斷（2）刀具選擇· 90º外圓車刀 T0101，車端面·

5、; 35º外圓車刀 T0202，精車外圓· 切斷刀T0303：寬4 mm，（3）切削用量確定表8-1 切削用量表加工內容 主軸轉速S (r/min) 進給速度F(mm/min)車端面50080精車外圓50080切斷30020（4）編程程 序說 明O0002；程序名N001 T0101；調用1號外圓刀N002 M03 S500；主軸正轉，500r/minN003 G00 X150 Z150；刀具快速定位N004 G00 X60 Z0；快速定位，準備車端面N005 G01 X0 F0.15；車端面N006 G00 X150 Z150；回刀具起點 N007 T0202；調用2號外

6、圓刀 N009 G00 Z0；精車外圓 N010 G03 X40 Z-10 R10； N011 G01 W-12； N012 G02 X56 Z-30 R8； N013 G01 Z-50； N014 G00 G40 X150；回刀具起點 N015 Z150； N016 S300 M03 T0303；調用3號切斷刀，轉速300r/min N017 G00 X58 Z-49；切斷 N018 G01 X1 F0.05； N019 G00 X150；回刀具起點 N020 Z150； N021 M05；主軸停轉 N022 M30；程序

7、結束 （二） 螺紋的編程與加工1. 車螺紋（G32）（1）功能：該指令用于車削等螺距直螺紋、錐螺紋。（2） 格式：G32 X（U）_ Z（W）_ F_ G32 X（U）_ Z（W）_ I_ · 公制螺紋，F是長度方向的導程（0.001-500.000mm)· 英制螺紋， I 是長軸方向的每英寸牙數（0.060-254000.0牙英寸） 其中，X (U)省略時為圓柱螺紋切削，Z (W)省略時為端面螺紋切削，X (U)、Z (W)都不省略為錐螺紋切削。（3） 說明：· X（U）、Z（W）是螺紋終點坐標； · F是螺紋螺距 (單位mm)。（4） 注意：

8、3; 在車螺紋期間進給速度倍率、主軸速度倍率無效（固定100%）；· 車螺紋期間不要使用恒表面切削速度控制，而要使用G97；· 螺紋牙型高度（螺紋總切深）· 牙頂到牙底之間垂直于螺紋軸線的距離。是切削螺紋時車刀總切入深度。普通螺紋的牙型理論高度H=0.866P。實際加工時，由于螺紋車刀刀尖半徑的影響，實際牙型高度按下式計算：h=H-2(H/8)=0.6495P。普通螺紋牙型尺寸分析· GB192-81的螺紋的牙型結構：· 其中：D內螺紋大徑· d外螺紋大徑· D2內螺紋中徑 · d2外螺紋中徑· D1內螺

9、紋小徑 · d1外螺紋小徑· t螺紋螺距· H三角形高度· 公式：D2=D-2*3/8*H· d2=d-2*3/8*H· D1=D-2*5/8*H· d1=d-2*5/8*H· H=sqrt(3)/2*t 圖8-5 普通螺紋牙型尺寸分析· 螺紋起點與螺紋終點徑向尺寸的確定 徑向起點（編程大徑）的確定決定于螺紋大徑，螺紋小徑可按經驗公式確定：d'=d-2×0.62P（或d'=d-2h）。· 螺紋起點與螺紋終點軸向尺寸的確定 車螺紋時，必須設置升速段L1和降速段L2，這樣可

10、避免因車刀升降速而影響螺距的穩定，如圖8-6所示。通常L1、 L2按下面公式計算： L1=n×P/400（或1-2P），L2=n×P/1800（或0.5P以上）式中，n是主軸轉速；P是螺紋螺距。 圖8-6 螺紋起點的確定由于以上公式所計算的L1、L2是理論上所需的進退刀量，實際應用時一般取值比計算值略大。 在加工多頭螺紋且先加工完第一條螺紋然后再加工第二條螺紋時，車刀的軸向起點與加工第一條螺紋的軸向起點偏移一個螺距P即可。· 因受機床結構及數控系統的影響，車螺紋時主軸的轉速有一定的限制。· 分層背吃刀量螺紋加工中的走刀次數和進刀量（背吃刀量）會直接影響螺

11、紋的加工質量，若螺紋牙型較深、螺距較大，可分幾次進給。每次進給的背吃刀量用螺紋深度減精加工背吃刀量所得的差按遞減規律分配。車削螺紋時的走刀次數和背吃刀量可參考表8-1。表8-1 加工螺紋時每次切入深度及切入次數 普通螺紋 牙深=0.6495×P P是螺紋螺距 螺距11.52.02.533.54牙深0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598走刀次數和背吃刀量 1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次 0.160.40.40.40.60.65次

12、60; 0.10.40.40.40.46次   0.150.40.40.47次    0.20.20.48次     0.150.39次      0.2例1：如圖8-7所示，用G32進行圓柱螺紋切削。 解：設定升速段L1為4，降速段L2為3。（1）計算螺紋底徑dd'=d-2×0.62P=30-2×0.62×2=27.52（2）確定背吃刀量分布：1、0.6、0.5、0.

13、28、0.1圖8-7 G32編程舉例· 程序如下：· S300 M03 T0202· G00 X29.0 Z4； · G32 Z-23.0 F2；（第一次車螺紋）· G00 X32；· Z4；· X28.4；（第二次車螺紋）· G32 Z-23. F2；· G00 X32； · Z4； G00 X32；Z4；X27.9；（第三次車螺紋）G32 Z-23. F2；G00 X32；Z4；X27.62；（第四次車螺紋G32 Z-23. F2；G00 X32；Z4；X27.52；（第五次車螺紋）G32

14、Z-23. F2；G00 X100 Z100；M30；.螺紋切削單一循環G92 適用于對直螺紋和錐螺紋的循環切削，每指定一次，從始點出發“切入-切螺紋-讓刀-返回始點”的4個動作作為一個循環 自動進行一次螺紋切削循環。與前面的單一固定循環G90用法相同，只是F后邊的進給量改為螺距值即可。 （）直螺紋切削 格式：G92 X（U） Z（W） F 其中F為螺紋螺距，軌跡與G90直線車削循環類似。 （）錐螺紋切削 格式：G92 X（U） Z（W） R F 其軌跡與G90錐體車削循環類似。例2：如圖8-6所示，用G92指令編程。G00 X40 Z4； （刀具定位到循環起點）G92 X29.0 Z-42

15、F2；（第一次車螺紋）X28.4；（第二次車螺紋）X27.9；（第三次車螺紋）X27.62；（第四次車螺紋）X27.52；（第最后一次車螺紋）G00 X150 Z150；（刀具回換刀點 )圖8-8 G92編程舉例車螺紋復合循環G76（1）功能：該指令用于多次自動循環車螺紋，數控加工程序中只需指定一次，并在指令中定義好有關參數，則能自動進行加工，車削過程中，除第一次車削深度外，其余各次車削深度自動計算，該指令的執行過程如圖8-9所示。圖8-9 螺紋車削循環G76指令（2） G76編程同時用兩條指令定義，其格式為： G76 Pm r a QDdmin Rd G76 X（u） Z（W） Ri Pk

16、QDd FL（3） 說明： · m是精車重復次數，從199，該參數為模態量；· r是螺紋尾端倒角值，該值的大小可設置在0.0L9.9L之間，系數應為0.1的整數倍，用0099之間的兩位整數來表示，其中L為螺距。該參數為模態量；· a是刀具角度，可從80º、60º、55º、30º、29º、0º六個角度中選擇，用兩位整數來表示，該參數為模態量；· m、r、a用地址P同時指定，例如，m=2，r=1.2L，a=60º，表示為P021260。 · Ddmin是最小車削深度，用半徑值編程

17、。車削過程中每次的車削深度為（DdDd），當計算深度小于這個極限值時，車削深度鎖定在這個值。該參數為模態量；· d是精車余量，用半徑值編程，該參數為模態量；· X（U）、Z（W）是螺紋終點坐標值；· i是螺紋錐度值，用半徑值編程。若R=0，則為直螺紋；· k是螺紋高度，用半徑值編程；· Dd是第一次車削深度，半徑值編程；· i、k、Dd的數值應以無小數點形式表示。· L是螺距。4案例分析：如圖8-10所示，要求車端面，切槽，車螺紋。圖8-9 螺紋車削舉例（）根據零件圖確定工件的裝夾方式及加工工藝路線 以不需要加工的30外圓為

18、安裝基準，并取零件右端面中心為工件坐標系零點。其工藝路線為：· 車M30螺紋大徑· 切槽20· 車M30螺紋（）刀具選擇 900外圓車刀 T0101，車端面、螺紋大徑 切斷刀T0202：寬4 mm， 螺紋刀T0303（）切削用量確定表8-2 切削用量表加工內容主軸轉速S(r/min)進給速度F(mm/min)車端面、螺紋大徑50080切槽2030020車M30螺紋6002（）編程：程序1：用G92指令編程O0003 程序名 N001 T0101； 調用1號外圓刀 N002 M03 S500； 主軸正轉，轉速500r/min N003 G00 X150 Z150； 刀具快速定位 N004 G00 X32 Z0； 快速定位，準備車端面 N005 G99 G01 X0 F0.15； 車平端面 N06 G01 X26 ； 準備倒角N07 X29.8 Z-2； 車螺紋大徑 N08 Z-34； N09 G00 X150； 回刀具起點N010 Z150； N011 T0202； 調用2號切槽刀N012 M03 S300； 轉速800r/minN013 G00 X32 Z-34； N014 G01 X20