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1、数控加工工艺编程与操作 FANUC系统车床分册 单元三 复合循环加工工件轮廓,郑州市技师学院 数控系 宋浩杰,复合循环加工工件轮廓,课题四 复合固定循环车削内孔,课题五 切槽加工,课题三 仿形车复合固定循环加工,课题二 径向粗车固定循环加工,课题一 外圆粗车固定循环加工,课题一 外圆粗车固定循环加工,一、教学目标,二、任务分析,要求：如下图3-1所示工件，毛坯沿用2-3的材料（45钢），未注倒角C1；试对零件进行分析及编程加工。,图3-1 外圆粗、精车循加工实例,工艺怎样分析，会吗？,工艺分析，你想到了吗？,三、相关理论,1、内、外圆粗、精车复合固定循环,参数说明： d：为X方向背吃刀量（半径
2、量），不带符号，且为模态值； e:为退刀量，其值为模态值； ns:为精车程序第一程序段的段号； nf:为精车程序最后一段的段号；,u：为X方向精车信余量的大小和方向（外圆的加工余量为正，内孔加工余量为负），用直径量指定； w：为Z方向精车余量的大小和方向； F、S、T：为粗加工循环中的进给速度、主轴转速与刀具功能。,（2）粗车循环轨迹图,试解释下列两段程序中的指令含义： G71 U1.5 R0.5; G71 P1 Q2 U0.5 W0.05 F150;,图33 凹槽,（4）G70精车循环指令 指令格式：G70 P(ns) Q(nf);,ns:为精车程序第一程序段的段号； nf:为精车程序最后一
3、段的段号；,注意事项： G70循环时，刀具沿其工件实际轨迹进行切削，如图32中AB所示； G70指令用在G71、G72、G73指令之后，不能单独使用； G70精加工中的F和S按“ns”和“nf”之间所指定的值执行。,四、编程示例,(1)如图3-4所示工件（材料45钢）,试采用粗、精车循环指令编写其数控车加工程序。,图34 粗、精车复合循环实例,O0205; G98 G40 G21; T0101; G00 X100 Z100; M03 S600; G00 X42 Z2; G71 U1.5 R0.5; G71P100 Q200 U0.5 W0.1 F150; N100 G00 X0 S1200;
4、G01 Z0 F80; X14; X16 Z-1; Z-10; G03 X26 Z-15 R5; G01 W-10; X32;,X40 Z-30; N200 X42; G00 X100 Z100; T0202; G00 X42 Z3; G70 P100 Q200; G00 X100 Z100; M30;,(2)参考程序,五、操作实践,1、编制加工程序 设备:本任务选用CK6140型FANUC Oi系统数控车床。,刀具:93机夹外圆车刀,仿真加工：,图3-5 仿真加工,2、工件测量,游标卡尺,千分尺,R规,万能角度尺,百分表,3、精度及误差分析,4、任务评价（表33）,六、综合练习,课题二 径向
5、粗车固定循环加工,一、教学目标,二、任务分析,要求：如下图3-7所示工件，毛坯为5050mm的铝，试对零件进行分析及编程加工。,图3-7 径向粗、精车循环加工实例,三、相关理论,1、径向粗、精车复合固定循环,（1）粗车循环 G72 指令格式：G72 W(d) R(e) ; G72 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F S T ; N ns; N nf;,参数说明： d：为Z方向背吃刀量，不带符号，且为模态值； 其余同G71指令中的参数。,(2)径向精车循环G70 其用法与前面格式完全相同。,怎么有两个W呢？,（3）粗车循环轨迹图,四、编程示例,(1)如图3-9所示工件（材料45钢）,
6、试采用粗、精车循环指令编写其数控车加工程序。,图3-9 径向粗车循环示例件, M03 S600 T0101; G00 X52 Z2; G72 W1 R0.3; G72 P1 Q2 U0.05 W0.3 F100; N1 G00 Z-12 S1000; G01 X42 F50; G02 X32 Z-8 R4; G01 X24; Z-4; X16; N2 G01 Z2; G70 P1 Q2 ; G00 X100 Z100; M05; M30;,(2)参考程序,2、加工顺序的安排,(1)加工顺序（即工序）：通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序。,(2)加工工序的划分,工序：是工艺过程的基本单元
7、。它是一个或一组工人在一个工作地点，对一个（或同时几个）工件连续完成的那一部分加工过程。划分工序的要点是：工人、工件及工作地点三不变并且加工连续完成。,图3-10 轴类零件加工路线分析,（3）工步的划分 工步的定义：是指在一次装夹中，加工表面、切削刀具和切削用量都不变的情况下所进行的那部分加工。,工序集中原则,工序分散原则,工序划分原则：,五、操作实践,划分工件（图3-7）加工工步及加工如下仿真加工所示：,图3-11 零件仿真加工,六、综合练习,1、试采用G72和G70指令编写如图所示内轮廓的数控车加工程序。,2、试采用G72和G70指令编写如图所示外轮廓的数控车加工程序。 3、试写出径向复合
8、粗加工循环（G72）的指认格式，并说明指令中的参数含义。 4、何谓加工工序？如何划分数控车加工工序。,图3-12 平端面粗车示例件,图3-13 横向、外部加工示例件,课题三 仿形车复合固定循环,一、教学目标,如图3-14所示工件，毛坯为52mm铝质长棒料，外形加工完后直接切断，采用专用夹具装夹校正加工内孔，试编写其数控车加工程序并进行加工。,图3-14 仿形车粗、精复合循环加工实例,二、任务分析,长像有点复杂呀！,三、相关理论,1、仿形车复合循环G73,参数说明： i：为X轴方向退刀量的大小和方向（半径量指定），且为模态值； k: 为Z轴方向退刀量的大小和方向，其值为模态值； d:为分层次数（
9、粗车重复加工次数）；,2）粗车循环轨迹图,图3-15仿形车复合循环轨迹,（3）编程示例 例3-10 加工图3-16所示工件，先采用G71指令粗加工成形，再采用G73指令加工凹轮廓，试编写其数控车加工程序。,图3-16 仿形车复合循环编程示例,O0001; M03 S500 T0101; G00 X52 Z2; G71 U1 R0.5; G71 P1 Q2 U0.5 W0.1 F100; N1 G00 X18 F50 S1000; G01 Z-10; X24; X32 Z-18; z-65; X48; Z-82; N2 G01 X52; G70 P1 Q2; G00 X34 Z-18; G73
10、U6 R6; G73 P3 Q4 U0.5 F100; N3 G01 X32 Z-18 F60 ; X20 Z-58; G02 X36 Z-66 R8; G03 X48 Z-72 R6; N4 G01 X50; G70 P3 Q4; G00 X100 Z100; M30;,图3-17 仿真加工,2、常用数控车床夹具及找正方法,（1）三爪自定心卡盘 三爪自定心卡盘如图3-18是数控车床最常用的通夹具。优点：具有装夹简单、夹持范围大和自动定心的特点，主要在加工圆柱形轴类零件和套类零件； 缺点：定心精度不是很高，二次装夹对同轴度要求高时，需要进行校正。,找正方法：如图3-19所示，将百分表固定在工作
11、台上，触头压在圆柱母线的上方，然后用手转动卡盘，根据百分表的读数用铜棒轻敲打进行调整，直至表旋转过程中读数不变时即可。,（2）四爪单动卡盘 如图3-20所示，在装夹工件过程中每一个卡爪可以单独动作，因此，四爪单动卡盘不仅适用于圆柱形轮廓的轴、套类零件的装夹加工，适用于偏心轴、套类零件和较短的方形表面的装夹。,四爪单动卡盘装夹圆柱工件的找正方法和三爪自定心卡盘的找正方法方法相同，下面以图3-21方形工件装夹与校正为例，其校正方法：将百分表表固定在数控车床拖板上，触头接触侧平面（图3-22a），前后移动百分，调节工件保证百分表读数一致，将工件转动90，再次前后移动百分表，从而校正侧平面与主轴轴线垂
12、直。工件中心的找正方法如图3-22b所示，触头接触外圆上,侧素线，轻微转动主轴，找正外圆的上侧素线，读出此时的百分表读数，将卡盘转动180，仍然用百分表找正外圆的上侧素线，读出相应的百分表读数，根据两次的读数差值调节上下两个卡爪。左右两卡爪的找正方法相同。,图3-22 四爪单动卡盘装夹与校正方法,（3）软爪与弹簧夹套 软爪：与三爪自定心卡盘外形相似，但其卡爪通常在夹持部位焊有铜等软材料，是一种可以切削的卡爪，它是为了配合被加工工件而特别制造的。,图3-23 软爪的自镗加工,弹簧夹套：弹簧夹套的定心精度高，装夹工件快速方便，常用于精加工的外圆表面定位（图3-24）。,图3-24 薄壁套,图3-2
13、5 前、后顶尖,（4）两顶尖拨盘和拨动顶尖 两顶尖拨盘：两顶尖拨盘包括前、后顶尖（如图3-25）和对分夹头或鸡心夹头拨杆三部分。两顶尖定位的优点是定心准确可靠，安装方便。顶尖的作用是定心、承受工件重量和切削力。 拨动顶尖：拨动顶尖常用的有内、外拨动顶尖和端面拨动顶尖，与两顶尖拨盘相比，不使用拨杆而直接由拨动顶尖带动工件旋转（如图3-26所示） 。,图3-26 拨动顶尖,四、操作实践,1、选择刀具与切削用量,粗加工：S800r/min 、 F150mm/min 、 ap1mm 精加工： S1200r/min 、 F80mm/min 、 ap0.25mm,图3-27 菱形车刀,2、编程与仿真加工,
14、O0003; M03 S500 T0101; G00 X54 Z2; G71 U1 R0.3; G71 P1 Q2 U0.5 W0.1 F150; N1 G00 X0 S1200; G01 Z0 F80; G03 X20 Z-10 R10; G01 X23.08 Z-37.07; G03 X50 Z-60 R25; N2 G01 X54; G73 U8 R8; G73 P3 Q4 U0.5 F150; N3 G00 X0 S1200 ; G01 Z0 F80; G03 X12 Z-18 I0 K-10; G01 Z-23.37; G02 X23.098 Z-37.09 R20; G03 X42
15、.7 Z-73 R25; G01 Z-76; G02 Z-92 R10; G01 Z-95; G03 Z-110 R11.95; N4 G01 X52; G70 P3 Q4; G00 X100 Z100; M30;,图3-28 仿真加工,五、综合练习,1、试写出仿形复合加工循环G73的指令格式，并说明指令中各参数含义。 2、数控车加工常用夹具有哪些？如何进行三爪自定心卡盘的装夹与校正？ 3、数控车加工形位精度及误差的影响因素有哪些？ 4、采用复合固定循环指令编写如图3-28所示零件的数控车加工程序。,图3-29 G73编程实例,课题四 复合固定循环车削内孔,一、教学目标,要求：如下图3-30所
16、示工件，外圆表面加工完成，内孔钻出20mm的底孔，试编写其数控车加工程序并进行加工。,图3-30 复合固定循环车削内孔,二、任务分析,三、相关理论,1、数控车床进退刀路线的确定,2、车内孔加工艺,（1）车内孔的关键技术 车孔是常用的孔加工方法之一，可用作粗加工，也可作精加工。车孔精度一般可达IT7IT8级，表面粗糙度值达到1.63.2m。车孔的关键技术是解决内孔车刀的刚度问题和内孔车削过程中的排屑问题。,1、前排屑采用正刃倾角内孔车刀； 2、精车时切屑流向待加工表面； 3、加工盲孔采用负刃倾角，切屑从孔口排出。,（2）内孔加工用刀具 1)根据不同的加工情况，内孔车刀可分为：通孔车刀(图3-31a)、盲孔车刀(图3-31b)两种。,2)为了节省刀具材料和增加刀杆强度，可将刀具做成如图3-32所示的机夹式车刀。,图3-31 内孔车刀,图3-32 机夹式车刀,（3）内孔车刀的安装 内孔车刀安装的正确与否，直接影响到车削情况及孔的精度，所以在安装时应注意以下几个问题
