數(shù)控加工工藝與編程主講教師：項(xiàng)目二回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工與編程【項(xiàng)目目標(biāo)】學(xué)會(huì)自覺遵守安全文明生產(chǎn)要求，規(guī)范地操作數(shù)控車床；熟悉數(shù)控車削加工的工作步驟，會(huì)根據(jù)零件的技術(shù)要求，合理制定零件數(shù)控加工工藝，正確編制零件數(shù)控加工程序，具備較復(fù)雜零件數(shù)控車削加工能力；掌握數(shù)控車削加工程序編制方法，學(xué)會(huì)應(yīng)用車削加工基本指令、固定循環(huán)、復(fù)合循環(huán)等數(shù)控指令書寫格式及應(yīng)用，能編制較復(fù)雜零件數(shù)控加工程序；掌握數(shù)控車削加工工藝參數(shù)和工藝路線選擇的原則，會(huì)編制數(shù)控車削較復(fù)雜零件的工藝文件；熟練掌握數(shù)控車削產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)，會(huì)正確選用車刀和數(shù)控車削常用量具、夾具，掌握數(shù)控車床日常維護(hù)保養(yǎng)的基本方法。任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制【任務(wù)目標(biāo)】

會(huì)讀回轉(zhuǎn)軸類零件的工藝文件，并能根據(jù)工序卡片制定走刀路線；能用直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)指令編制回轉(zhuǎn)軸類零件加工程序；學(xué)會(huì)工件切斷程序的編寫。任務(wù)描述任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制一、任務(wù)內(nèi)容數(shù)控加工車間需要精加工如圖2-1-1所示回轉(zhuǎn)軸零件（見任務(wù)2-1），要求一周內(nèi)加工的工件數(shù)為500件。請(qǐng)根據(jù)提供工工序卡片、刀具卡片及精加工走刀路線圖，編制該工件的數(shù)控加工程序。任務(wù)描述任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制二、實(shí)施條件1．生產(chǎn)車間或?qū)嵱?xùn)基地，供學(xué)生熟悉機(jī)械加工的工作過程，了解常見的加工方法、工藝裝備等。2．零件圖紙、機(jī)械加工工藝文件等資料，供學(xué)生完成工作任務(wù)。（見表2-3-1、表2-3-2）3．?dāng)?shù)控車床編程說(shuō)明書或計(jì)算機(jī)仿真軟件使用手冊(cè)，及數(shù)控編程的參考資料供學(xué)生獲取知識(shí)和任務(wù)實(shí)施時(shí)使用。任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制程序與方法任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制步驟一

任務(wù)分析本例中回轉(zhuǎn)軸精加工工序所用設(shè)備為CAK6140，夾具為通用三爪自定心卡盤，本工序分為精車端面、精車外圓φ15mm和φ20mm、切斷三個(gè)工步。由于本工序?yàn)榫庸すば?，前道工序已?duì)工件完成了粗加工，左端留有工藝夾頭，所以工件的裝夾采用三爪卡盤夾持工藝夾頭進(jìn)行精加工，完成后切斷，工件的裝夾方案如圖2-3-1所示?；剞D(zhuǎn)軸材料為45#鋼，切削性能良好，加工時(shí)外圓車刀機(jī)夾車刀，刀片選用了35o菱形刀片，刀具主偏角為93°，如圖2-3-2T01所示。切斷時(shí)，工件直徑為φ30mm，采用機(jī)夾切斷刀，考慮到刀片的剛度和切削性能，選用刃寬3mm的切斷刀，如圖2-3-2T02所示。程序與方法任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制相關(guān)知識(shí)一、編程坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系、坐標(biāo)原點(diǎn)的關(guān)系步驟二

建立編程坐標(biāo)系機(jī)床原點(diǎn)是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，即機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已確定下來(lái)，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。機(jī)床參考點(diǎn)是用于對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和控制的固定位置點(diǎn)。由機(jī)床制造廠家在每個(gè)進(jìn)給軸上用限位開關(guān)精確調(diào)整好的，坐標(biāo)值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點(diǎn)對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是一個(gè)已知數(shù)。通常在數(shù)控銑床上機(jī)床原點(diǎn)和機(jī)床參考點(diǎn)是重合的；而在數(shù)控車床上機(jī)床參考點(diǎn)是離機(jī)床原點(diǎn)最遠(yuǎn)的極限點(diǎn)。編程坐標(biāo)系即工件坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)稱為工件原點(diǎn)或編程原點(diǎn)。程序與方法任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制相關(guān)知識(shí)二、編程坐標(biāo)系的設(shè)定方法步驟二

建立編程坐標(biāo)系程序與方法任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制相關(guān)知識(shí)一、基本（插補(bǔ)）運(yùn)動(dòng)指令（一）圓弧插補(bǔ)指令G02/G03步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令編程格式：G02/G03X(U)

Z(W)

R

F

；其中：G02/G03——G02為順時(shí)針圓弧走刀，G03為逆時(shí)針圓弧走刀；X、Z——刀具運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)尺寸；U、W——刀具運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)相對(duì)坐標(biāo)尺寸；R——表示圓弧半徑；F——刀具切削速度(mm/min或mm/r)；走刀路線：在執(zhí)行G02/03時(shí)，刀具的運(yùn)動(dòng)路線為從起點(diǎn)到終點(diǎn)的一段圓弧。程序與方法任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制相關(guān)知識(shí)一、基本（插補(bǔ)）運(yùn)動(dòng)指令（一）圓弧插補(bǔ)指令G02/G03步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令注意事項(xiàng)：1.圓弧方向的判別：沿著不在圓弧平面內(nèi)的坐標(biāo)軸，由正方向向負(fù)方向看，順時(shí)針方向?yàn)镚02，逆時(shí)針方向?yàn)镚03，如圖2-3-9所示。在數(shù)控車削編程中，圓弧的順、逆，根據(jù)操作者與車床刀架的位置來(lái)判斷，如圖2-3-10所示：2.X、Z是指圓弧的終點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)值；U、W為圓弧的終點(diǎn)相對(duì)于圓弧的起點(diǎn)的坐標(biāo)值。在車削編程中，為了編程方便，在一個(gè)程序段中可以及使用相對(duì)坐標(biāo)也用絕對(duì)坐標(biāo)；3.R值的規(guī)定：當(dāng)圓弧的圓心角小于等于180°時(shí)，R值為正，如圖2-3-12中的圓弧BC；當(dāng)圓弧的圓心角大于180°時(shí)，R值為負(fù)，如圖2-3-11中的圓弧AB。此種編程只適于非整圓的圓弧插補(bǔ)的情況，不適于整圓加工。程序與方法任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制相關(guān)知識(shí)一、基本（插補(bǔ)）運(yùn)動(dòng)指令（一）圓弧插補(bǔ)指令G02/G03步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令程序與方法任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制相關(guān)知識(shí)一、基本（插補(bǔ)）運(yùn)動(dòng)指令（二）刀具半徑補(bǔ)償指令G41/G42/G40步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令編程格式：G41（G42）G00（G01）X__Z__；G40G00（G01）X__Z__；G41—建立刀尖半徑左偏補(bǔ)償。沿進(jìn)給方向看，刀尖位置在編程軌跡左邊。G42—建立刀尖半徑右偏補(bǔ)償。沿進(jìn)給方向看，刀尖位置在編程軌跡右邊。G40—取消刀尖半徑補(bǔ)償。刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡與編程軌跡一致。實(shí)際加工中，刀尖圓弧半徑自動(dòng)補(bǔ)償功能執(zhí)行過程分三步：(1)建立刀具補(bǔ)償。刀具中心軌跡由G41、G42確定，在原編程軌跡上增加或減少一個(gè)刀尖半徑值。(2)進(jìn)行刀具補(bǔ)償。在刀具補(bǔ)償期間，刀具中心軌跡始終偏離工件一個(gè)刀尖半徑值。(3)撤消刀具補(bǔ)償。刀具撤離工件，補(bǔ)償取消，刀具中心軌跡比程序軌跡增加或減少一個(gè)刀尖半徑。程序與方法任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制相關(guān)知識(shí)一、基本（插補(bǔ)）運(yùn)動(dòng)指令（二）刀具半徑補(bǔ)償指令G41/G42/G40步驟三認(rèn)識(shí)數(shù)控編程指令注意事項(xiàng)：刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⒑腿∠?，必須在運(yùn)動(dòng)中建立，即G41/G42/G40指令必須和G00或G01一起編程；

刀補(bǔ)完成后，程序中一定要取消刀補(bǔ)，否則會(huì)影響其它表面的加工。刀徑補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定和取消不應(yīng)在G02、G03圓弧軌跡程序上實(shí)施。設(shè)定和取消刀徑補(bǔ)償時(shí)，刀具位置的變化是一個(gè)漸變的過程。若輸入刀補(bǔ)數(shù)據(jù)時(shí)給的是負(fù)值，則G41、G42互相轉(zhuǎn)化。G41、G42指令不要重復(fù)規(guī)定，否則會(huì)產(chǎn)生一種特殊的補(bǔ)償。程序與方法任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制相關(guān)知識(shí)一、刀具的半徑補(bǔ)償步驟四計(jì)算刀位點(diǎn)坐標(biāo)值我們?cè)诰幊虝r(shí)，通常都將車刀刀尖作為一個(gè)點(diǎn)來(lái)考慮，但實(shí)際上刀尖處存在圓角，如圖2-3-14所示為外圓車刀示意圖，我們實(shí)際對(duì)刀時(shí)選用的是外徑切削點(diǎn)和端面切削點(diǎn)切削對(duì)刀的，在實(shí)際加工中切削工件的是刀尖圓弧，假想刀尖是不能切削工件的。程序與方法任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制相關(guān)知識(shí)一、刀具的半徑補(bǔ)償步驟四計(jì)算刀位點(diǎn)坐標(biāo)值當(dāng)用按理論刀尖點(diǎn)編出的程序進(jìn)行端面、外徑、內(nèi)徑等與軸線平行或垂直的表面加工時(shí)，是不會(huì)產(chǎn)生誤差的。當(dāng)進(jìn)行倒角、錐面及圓弧切削時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生少切或過切現(xiàn)象，如圖所示。為避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，就需要使用刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能。具有刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)刀尖圓弧半徑計(jì)算出補(bǔ)償量，避免少切或過切現(xiàn)象的產(chǎn)生。利用機(jī)床自動(dòng)進(jìn)行刀尖半徑補(bǔ)償時(shí)，需要使用G40、G41、G42指令。程序與方法任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制相關(guān)知識(shí)一、刀具的半徑補(bǔ)償步驟四計(jì)算刀位點(diǎn)坐標(biāo)值圖

刀尖方位號(hào)程序與方法任務(wù)3回轉(zhuǎn)軸精車程序編制相關(guān)知識(shí)二、數(shù)控車削編程中的數(shù)值特點(diǎn)步驟四計(jì)算刀位點(diǎn)坐標(biāo)值（1）在一個(gè)零件的加工程序段中，根據(jù)圖紙上標(biāo)注的尺寸，可以按絕對(duì)坐標(biāo)編程、增量坐標(biāo)編程或兩者混合編程。當(dāng)按絕對(duì)坐標(biāo)編程時(shí)常用代碼X

和Z表示；按增量坐標(biāo)編程時(shí)則用代碼U和W

表示，一般不用G90、G91指令。（2）由于零件的回轉(zhuǎn)尺寸（徑向尺寸）在圖紙上標(biāo)注及測(cè)量時(shí)，一般都用直徑值表示，因此數(shù)控車削加工常