1、4 4 數控車削工藝與編程數控車削工藝與編程車床加工實例車床加工實例數控車床的主要加工對象4.1 4.1 數控車削加工工藝數控車削加工工藝 數控車削加工是數控加工中用得最多的加工方法之一，由于數控車床具有精度高、能做直線和圓弧插補以及在加工過程中能自動變速的特點，其工藝范圍較普通機床寬得多。數控車床適合于車削具有以下要求和特點的回轉類零件。數控車床的主要加工對象高精度的機床主軸高速電機主軸 精度要求高的回轉體零件數控車床的主要加工對象非標絲杠 帶特殊螺紋的回轉體零件 表面形狀復雜的回轉體零件數控車床的主要加工對象凸輪軸曲軸鋼制聯接零件高壓技術閥門殼體零件石油工業采用車銑加工中心數控車床的主要加

2、工對象n 其他形狀復雜的零件隔套 精密加工業聯接套 航天工業n 其他形狀復雜的零件采用車銑加工中心數控車床的主要加工對象常常用用裝裝夾夾方方式式數控車削工件的裝夾通用夾具裝夾 找正：找正裝夾時必須將工件的加工表面回轉軸線（同時也是工件坐標系Z軸）找正到與車床主軸回轉中心重合。一般為打表找正。通過調整卡爪，使工件坐標系Z軸與車床主軸的回轉中心重合 數控車削工件的裝夾采用找正的方法數控車削工件的裝夾 也可以改變夾緊力的作用點，采用軸向夾緊的方式。 薄壁零件容易變形，普通三爪卡盤受力點少，采用開縫套筒或扇形軟卡爪，可使工件均勻受力，減小變形。 薄薄壁壁零零件件的的裝裝夾夾數控車削的對刀 對刀對刀 l

3、直接用刀具試切對刀l自動對刀l機外對刀儀對刀常用對刀方式常用對刀方式對刀實例編制加工程序編制加工程序數控車削的工藝分析 一、零件圖形的數學處理及編程尺寸設定值的確定二、根據工藝方案中工步內容及順序的要求，逐項創建刀具路徑并生成程序三、程序校驗分析實例確定走刀路線的一般原則是： l保證零件的加工精度和表面粗糙度要求；l縮短走刀路線，減少進退刀時間和其他輔助時間；l方便數值計算，減少編程工作量；l盡量減少程序段數 走刀路線的確定數控車削的工藝分析 4.24.2數控車床編程基礎知識數控車床編程基礎知識 1. 在一個程序段中，可以采用絕對坐標編程、在一個程序段中，可以采用絕對坐標編程、增量坐標編程或二

4、者混合編程。增量坐標編程或二者混合編程。 2. 用絕對坐標編程時，用絕對坐標編程時，坐標值坐標值X取工件的直取工件的直徑徑；增量坐標編程時，用徑向實際位移量的增量坐標編程時，用徑向實際位移量的2倍倍值表示，并附上方向符號。值表示，并附上方向符號。 3. 為提高工件的徑向尺寸精度，為提高工件的徑向尺寸精度，X向的脈向的脈沖當量取沖當量取Z向的一半。向的一半。 4. 由于車削加工的余量較大，因此，為簡由于車削加工的余量較大，因此，為簡化編程數控裝置常具備不同形式的固定循環。化編程數控裝置常具備不同形式的固定循環。 5. 編程時，常認為刀尖是一個點，而實際編程時，常認為刀尖是一個點，而實際中刀尖為一

5、個半徑不大的圓弧，因此需要對刀具中刀尖為一個半徑不大的圓弧，因此需要對刀具半徑進行補償。半徑進行補償。4.24.2數控車床編程基礎知識數控車床編程基礎知識1絕對編程與增量編程絕對編程與增量編程(1)絕對編程絕對編程(2)增量值編程增量值編程(3)混合編程混合編程2直徑編程與半徑編程直徑編程與半徑編程 一、一、編程規則編程規則1. 機床坐標系機床坐標系2. 工件坐標系工件坐標系3. 工件坐標系設定工件坐標系設定 二、二、坐標系坐標系 機床機床原點原點O+Z+XLd旋轉中心線旋轉中心線圖圖4-1 數控車床坐標系數控車床坐標系O 參考點參考點工件工件原點原點O+Z+XLd 圖圖4-2 工件坐標系工件

6、坐標系起刀點起刀點 對刀對刀就是確定刀尖在工件坐標系中的位置。常用的就是確定刀尖在工件坐標系中的位置。常用的對刀方法為試切法。對刀方法為試切法。O(b) 確定刀尖在確定刀尖在X向的位置向的位置O(a) 確定刀尖在確定刀尖在Z向的位置向的位置L4-3數控車床的對刀數控車床的對刀O(b) 確定刀尖在確定刀尖在X向的位置向的位置 dO(b) 確定刀尖在確定刀尖在X向的位置向的位置 d三、三、 對刀對刀1.快速點位運動快速點位運動 G00XZO圖圖4-4 G00指令運用指令運用 306ZX絕對坐標編程為：絕對坐標編程為：G00 X30.0 Z6.0相對坐標編程為：相對坐標編程為：G00 U-30.0

7、W-83.0四、編程指令四、編程指令圖圖4-5 G00指令運用指令運用2. 直線插補直線插補G01XZFO圖圖3-7 G01指令運用指令運用 30ZX80O圖圖4-6 G01指令運用指令運用 30ZX80絕對坐標編程為：絕對坐標編程為：G01 X20.0 Z-90.0 F0.5相對坐標編程為：相對坐標編程為：G01 U0.0 W-90.0 F0.5圖圖4-7 G01指令運用指令運用n3.倒角和圓角倒角和圓角n在相鄰軌跡的程序段之間插入直線倒角或圓弧倒角。n1)45o倒角倒角: 編程格式：編程格式：n（1）G01 Z（W) I(C) in說明：說明：由軸向切削向端面切削倒角，由Z軸向X軸倒角，i

8、的正負根據倒角是向X軸正向還是負向確定。n（2）G01 X(U) K(C) kn說明說明由端面切削向軸向切削倒角，由X 軸向Z軸倒角，k的正負根據倒角是向Z軸正向還是負向確定n2)任意角度倒角任意角度倒角: 編程格式：編程格式：nG01 X(U) C cn說明說明:在直線進給程序段尾部加上C_,可插入任意角度的倒角。C的數值是從假設沒有倒角的拐角點距倒角的始點或終點之間的距離。4. 圓弧插補指令圓弧插補指令 G02、G03 用圓弧半徑用圓弧半徑R指定圓心位置編程指定圓心位置編程G02(或或G03) X Z R F (絕對絕對)G02(或或G03) U W R F (相對相對) 用用I, K指定

9、圓心位置的編程指定圓心位置的編程G02(或或G03) X Z I K F (絕對絕對) G02(或或G03) U W I K F (相對相對)IKWU/2XR+X+Z圖圖4-8圓弧插補圓弧插補圖圖4-9 圓弧插補圓弧插補 5. 進給暫停進給暫停 G04 P圖圖3-10 暫停指令暫停指令G04圖圖3-10 暫停指令暫停指令G04圖圖3-10 暫停指令暫停指令G04圖圖4-10 暫停指令暫停指令G04格式：格式：G04 P10006.6. G20 G20英制輸入英制輸入 G21G21公制輸入公制輸入7.7. G27 G27參考點返回檢查參考點返回檢查 G28G28返回到參考點返回到參考點 G29G

10、29由參考點返回由參考點返回9.9.刀具半徑補償刀具半徑補償G40G40刀具半徑補償取消刀具半徑補償取消G41G41刀具半徑左補償刀具半徑左補償G42G42刀具半徑右補償刀具半徑右補償刀尖半徑補償注意事項刀尖半徑補償注意事項n G41、G42指令不能與圓弧切削指令寫在同一個程序段，可以與G00和G01指令寫在同一個程序段內.n 必須用G40指令取消刀尖半徑補償n 在使用G41或G42指令模式中，不允許有兩個連續的非移動指令，否則刀具在前面程序段終點的垂直位置停止，且產生過切或少切現象 。n在G74G76、G90G92固定循環指令中不用刀尖半徑補償。n 在手動輸入中不用刀尖半徑補償。n 在加工比

11、刀尖半徑小的圓弧內側時，產生報警。n 在階梯錐面連接處退刀時指定G40，在指定G40的程序段里使用反映斜面方向的I、K地址來防止工件被過切。五、五、 固定循環切削功能指令固定循環切削功能指令n1. 單一形狀的固定循環單一形狀的固定循環n （1）外徑）外徑/內徑車削循環指令內徑車削循環指令G90nG90是單一形狀固定循環指令，該循環主要用于軸類零件的外圓、錐面的加工。 n指令格式：G90 X(U) Z(W) F ；n利用G90可以切削錐面。n指令格式：G90 X(U) Z(W) R F ；nX、Z為切削終點的坐標值，F為進給速度。n（2）端面切削循環）端面切削循環G94nG94是用于一些短、面大

12、的工件加工的固定循環指令。 n（1）車大端面循環切削指令格式：nG94 X(U) Z(W) F ；nX、Z為切削終點的坐標值，F為進給速度n2、 復合固定循環指令復合固定循環指令n（1）外徑）外徑/內徑粗車復合循環內徑粗車復合循環G71nG71指令將工件切削至精加工之前的尺寸，精加工前的形狀及粗加工的刀具路徑由系統根據精加工尺寸自動設定。n輸入格式：nG71 U(d) R（e)nG71 P(ns)Q(nf) U(u) W(w) (F S T )；n其中：ns精加工程序第一個程序段的序號；n nf精加工程序最后一個程序段的序號；n Ux軸方向精加工留量（直徑值）；n Wz軸方向精加工留量；n d背吃刀量n e退刀量n（2）端面粗車循環）端面粗車循環G72nG72指令與G71指令類似，不同之處就是刀具路徑是按徑向方向循環的，輸入格式同G71指令，刀具循環路徑如圖3-44所示。n其中：d粗加工每次切深（半徑值）。其他參數與G71相同。(3)固定形狀粗車循環固定形狀粗車循環G73nG73指令與G71、G72指令功能相同，只是刀具路徑是按工件精加工輪廓進行循環的