成型面类零件的编程加工.

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1、第三章 成形面类零件加工程序编制 3.1 成形面加工编程基础 3.2 成形面加工编程方法 3.3 成形面加工编程示例 3.1 成形面加工编程基础 3.1.1 成形面加工编程的工艺知识 3.1.2 成形面加工刀具的选择 3.1.1 成形面加工编程的工艺知识 1. 成形面加工方法 2.切削用量的选择 1.成形面加工方法 (1) 粗加工凸圆弧表面 (2) 粗加工凹圆弧表面 （1）粗加工凸圆弧表面 车锥法 车圆法 加工路线不能超过AB两点的连线，否则会伤到圆弧的表 面。车锥法一般适用于圆心角小于90的圆弧。 采用车锥法需计算A、B两点的坐标值，方法如下： 车锥法 车圆法 车圆法即用不同的半径切除毛坯余

2、量； 此方法的车刀空行程时间较长 ； 此法适用于圆心角大于90的圆弧粗车。 (2) 粗加工凹圆弧表面 2.切削用量的选择 由于成形面在粗加工中常常出现切削不均匀的情 况，背吃刀量应小于外圆面及圆锥面加工的背吃 刀量。 一般粗加工背吃刀量取ap=11.5mm。 精加工背吃刀量取ap=0.20.5mm。 进给速度也较低。 3.1.2 成形面加工刀具的选择 1刀具的种类 2刀具的特点及选用 1.刀具的种类 加工成形面一般使用的刀具有尖形车刀和圆弧形 车刀。 圆弧形车刀的主要特征是 构成主切削刃的刀刃形 状为一条轮廓误差很小的圆弧，该圆弧刃每一点都是 圆弧形车刀的刀尖，因此刀位点在圆弧的圆心上。 2.

3、刀具的特点及选用 （1）尖形车刀 （2）圆弧形车刀 （1）尖形车刀 对于大多数精度要求不 高的成形面，一般可选 用尖形车刀。选用这类 车刀切削圆弧，一定要 选择合理的副偏角，防 止副切削刃与已加工圆 弧面产生干涉。 如右图所示，刀具在点 P产生干涉。 （2）圆弧形车刀 圆弧形车刀用于切削内、外表面，特别适宜于车削 各种光滑连接的成形面，加工精度和表面粗糙度较 尖形车刀高。 在选用圆弧车刀切削圆弧时，切削刃的圆弧半径应 小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径。 一般加工圆弧半径较小的零件 ，可选用成形圆弧车刀，刀具的 圆弧半径等于工件圆弧半径，使 用G01直线插补指令用直进法加 工。 3.2 成

4、形面加工编程方法 3.2.1 加工圆弧的顺、逆方向判断 3.2.2 G02/G03的指令格式 3.2.3 G40/G41/G42指令在成形面加工中的应用 3.2.1 加工圆弧的顺、逆方向判断 按右手坐标系确定：沿圆弧所在平面(XOZ平面)的垂直 坐标轴的负方向(-Y)看去，顺时针 方向为G02，逆时针方 向为G03。 3.2.2 G02/G03的指令格式 格式1：用圆弧半径R指定圆心位置，即 G02 X（U） Z（W） R F； G03 X（U） Z（W） R F； 格式2：用I，K指定圆心位置，即 G02 X（U） Z（W） I K F； G03 X（U） Z（W） I K F； 其中： X

5、、Z 为 圆弧终点的绝对坐标； U、W为圆弧终点相对于圆弧起点增量坐标 ； R为圆弧半径； I，K为圆心相对于圆弧起点的增量值； F为进给 量。 编程示例 例3-1 如图所示，精车两段圆弧，试用两种指令格式 绝对值编程。 格式2编程： AB段圆弧：G02 X36 Z-38 I32 K-12 F0.1； BC段圆弧：G03 X60 Z-62 I-36 K-24 F0.1； 格式1编程： AB段圆弧：G02 X36 Z-38 R20 F0.1； BC段圆弧：G03 X60 Z-62 R30 F0.1； 3.2.3 G40/G41/G42指令在成形面 加工中的应用 1. 刀具半径在成形面加工中产生的

6、过切削或欠切削 2. 刀具半径补偿指令在成形面加工中的应用示例 1. 刀具半径在成形面加工中产生的过切削或欠切削 2. 刀具半径补偿指令在成形面加工中的应用示例 例3-2 如图所示，采用刀具半径补偿指令编制该零件的精加 工程序。 采用刀具半径补偿指令后，系统自动计算刀具轨迹，使 刀具按刀尖圆弧中心轨迹运动。 部分程序： G00 G42 X35 Z2； Z-15； G02 X35 Z-45 R20； Z-60； X38； G40 G00 X40； 3.3 成形面加工编程示例 3.3.1 凸圆弧面加工编程示例 3.3.2 凹圆弧面加工编程示例 3.3.3 内圆弧面加工编程示例 3.3.4 成形面加

7、工编程示例 3.3.1 凸圆弧面加工编程示例 例3-3 如图所示工件，材料为45钢，毛坯尺寸为 4575，编写该零件的加工程序。 1.加工方法 2.确定各点坐标 3.选择刀具 4.确定切削用量 5.参考程序及加工动画 1.加工方法 利用车锥法去除毛坯，精车轮廓。 2.确定各点坐标 3.选择 刀 具 选用硬质合金材质90偏刀，置于T01号刀位 ，忽略刀尖半径。 4.确定切削用量 考虑工件的实际表面粗糙度要求不高，圆弧的 背吃刀量较大且不均匀，选用较低的主轴转速。 5.参考程序及加工动画 O3001 ； G40 G97 G99 M03 S500 F0.25； T01； M08； G00 X45.0

8、 Z2.0； G90 X43.0 Z-50.0； X39.0 Z-30.0； X35.0； X31.0； G00 X25.0 Z2.0； G01 Z0.5； X31.0 Z-2.5； G00 Z2.0； X19.0； G01 Z0.5； X31.0 Z-5.5； G00 Z2.0； X13.0； G01 Z0.5； X31.0 Z-8.5； G00 Z2.0； X0.0； G01 Z0.5； G03 X31.0 Z-15.0 R15.5 F0.2 ； G00 X32.0 Z2.0； X0.0 S800； G01 Z0.0； G03 X30.0 Z-15.0 R15.0 F0.12； G01 Z

9、-30.0； X42.0； Z-50.0； X46.0； G00 X200.0 Z100.0； M30； 例3-3动画 （从本章“教学动画”中下载） 3.3.2 凹圆弧面加工示例 例3-4 试编制如图所示凹圆弧面零件的加工程序， 材料为45钢，毛坯直径为45mm。 1.确定加工路线 2.计算各点坐标 3.选择刀具 4.确定装夹方式 5.确定切削用量 6.参考程序及加工动画 1.确定加工路线 （1） 粗车、精车40外圆，车右端面倒角； （2）采用同心圆弧形式分两次粗车圆弧，留精车 余 量0.5mm，精车R25圆弧至尺寸 ； （3）车左端面，倒角并车断。 2.计算各点坐标 3.选择 刀具 （1）选

10、硬质合金90偏刀，用于粗、精加工工件外 圆、端面和右倒角，刀尖半径R=0.4mm，刀尖 方位T=3，置于T01刀位； （2）选硬质合金切刀（刀宽为4mm），以左刀尖 为刀位点，用于加工左倒角及车断，置于T03刀 位； （3）选硬质合金60尖刀，用于加工圆弧，置于 T02号刀位。 4.确定装夹方式 采用三爪自定心卡盘装夹，一次装夹，加工 完成后车断。 5.确定切削用量 6.参考程序及加工动画 O3002 ； G40 G97 G99 M03 S500 F0.25； T01； M08； G42 G00 X41.0 Z2.0； G01 Z-54.0； GOO X46.0； Z1.0； X38.0； G

11、01 Z0 S800； G01 X40.0 Z-1.0； Z-54.0 F0.15； G00 X200.0 Z2.0； M09； T02； M03 S500； M08； G00 X41.0 Z-14.69； G01 X40.0； G02 X40.0 Z-35.3 R22.5； G01 X41.0； G00 Z-10.85； X40.0； G02 X40.0 Z-39.15 R24.5； G01 X41.0； G00 Z-10.0； X40.0 S800； G02 X40.0 Z-40.0 R25.0 F0.1 ； G00 X200.0 Z2.0； M09； T03； M03 S300 F0.0

12、5； M08； G00 X41.0 Z-54.0； G01 X38.0； G00 X41.0； Z-53.0； G01 X40.0； X38.0 Z-54.0； G01 X0.0； G40 G01 X45.0； G00 X200.0 Z100.0； M30； 例3-4动画 （从本章“教学动画”中下载） 3.3.3 内圆弧面编程示例 例 3-5 加工如图所示内圆弧面零件，单件小批量生产 ，材料为45钢，毛坯直径为65mm，要求分粗、精 加工。 1.确定加工路线 2.计算各点坐标 3.选择刀具 4.确定切削用量 5.参考程序及加工动画 1.确定加工路线 （1） 手动平右端面、钻中心孔，钻18孔；

13、（2）粗、精车外圆； （3）利用循环指令粗车内圆弧面及孔； （4）精车内圆弧面及孔； （5）车断，留0.5 mm余量； （6）调头，平端面。 2.计算各点坐标 3.选择 刀具 （1）选硬质合金90偏刀，用于粗、精加工工件外 圆、端面，刀尖半径R=0.4mm，刀尖方位T=3， 置于T01刀位； （2）选硬质合金切刀（刀宽为4mm），以左刀尖 为刀位点，用于车断，置于T03刀位； （3）选硬质合金内孔镗刀，用于加工内孔及内圆 弧，刀尖半径R=0.4mm，刀尖方位T=2，置于 T02号刀位。 4. 确定切削用量 5.参考程序及加工动画 O3003 ； G40 G97 G99 M03 S500； T0

14、101； M08； G00 X61.0 Z2.0； G01 Z-39.5 F0.25； G00 X65.0 Z2.0； X60.0 S800； G01 Z-39.5 F0.15； G01 X65.0 G00 X200.0 Z100.0； M09； T0202； M03 S500 F0.2； M08； G00 X18.0 Z2.0； G71 U2.0 R0.5； G71 P190 Q240 U-0.5 W0.05； G00 G41 X40.0 S800； G01 Z0.0 F0.1； G03 X20.0 Z-17.32 R20； G01 Z-39.5； X18.0 G40 G00 X17.0；

15、G70 P190 Q240； G00 X200.0 Z100.0； M09； T0303； M03 S300 F0.05； M08； G00 X62.0 Z2.0； Z-39.5； G01 X19.0 ； G00 X200.0 Z100.0； M30； 例3-5动动画 （从本章“教学动动画”中下载载） 3.3.4 成形面加工编程示例 例3-6 加工如图所示成形面零件，单件小批量生产 ，材料为45钢，毛坯尺寸为45100，要求分粗、 精加工。 1.确定加工路线 2.计算各点坐标 3.选择刀具 4.确定切削用量 5.参考程序及加工动画 1.确定加工路线 粗车外圆、圆弧，粗车后留0.5mm的精车余量 ；精车圆弧、外圆至要求尺寸。 2.计算各点坐标 3.选择 刀具 （1）选硬质合金93偏刀，其副偏角为35，用于粗 加工工件外圆、圆弧，刀尖半径R=0.8mm，刀 尖方位T=3，置于T01刀位； （2）选硬质合金93尖刀，其副偏角为35，用于精 加工工件外圆、圆弧，刀尖半径R=0.2mm，刀 尖方位T=3，用于加工圆