《机械零件数控车削加工 教学课件 ppt 作者 李银海 戴素江 项目三 成型面零件的加工》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械零件数控车削加工 教学课件 ppt 作者 李银海 戴素江 项目三 成型面零件的加工（86页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、数控车床编程与操作,项目三 成型面零件的加工,促成目标,本项目组成,任务一 简单成型面零件的加工,本任务从车刀类型、车削圆弧的指令、刀补半径补偿的设置、简单成型面加工方法、成型面零件加工程序编制、成型面的精度检测和实际操作等多个方面，使学生掌握具有圆弧或球面特征的、外形相对简单的成型面零件的加工。 。,促成目标,1.1 工作任务,1.2 相关知识 1.2.1车削成型面的刀具,1车削成型面的刀具类型 尖形车刀 车削精度要求不高的成型面可以采用以直线形切削刃为特征的尖形车刀 。 选择尖形车刀的原则是在保证不干涉的情况下，尽量采用刀尖角较大的车刀，以提高刀具的强度 。,.圆弧形车刀 加工精度要求较高
2、的成型面可以采用圆弧形车刀 。 刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上，编程时要进行刀具半径补偿。 圆弧形车刀可以用于车削内、外圆表面，特别适宜于车削精度要求较高的凹曲面或大外圆弧面。,成型车刀,.成型车刀 常用的成型车刀有整体式成型车刀和和棱形成型车刀。 成型车刀刀刃的形状和尺寸完全决定了加工零件的轮廓形状，具有较强的专用性。,2常用车刀的几何参数 车成型面的尖形车刀的几何参数 尖形车刀的几何参数主要指车刀的几何角度， 但应结合加工的特点如走刀路线及加工干涉等进行全面考虑。,圆弧形车刀的几何参数 圆弧形车刀的选用 圆弧形车刀具有宽刃切削(修光)性质，能使精车余量相当均匀，从而改善切削性能，还能
3、一刀车出跨多个象限的圆弧面。,圆弧形车刀的几何参数 前角，后角外，车刀圆弧切削刃的形状及半径。 选择车刀圆弧半径的大小原则： 第一，车刀切削刃的圆弧半径应当小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径，以免发生加工干涉， 第二，该半径不宜选择太小，否则既难于制造，还会因其刀头强度太弱或刀体散热能力差，使车刀容易受到损坏。,1.2.2圆弧的加工路线,1外凸圆弧的加工路线,2加工凹圆弧的路线 程序段数最少的为同心圆及等径圆形式； 走刀路线最短的为同心圆形式，其余依次为三角形、梯形及等径圆形式； 计算和编程最简单的为等径圆形式(可利用程序循环功能)，其余依次为同心圆、三角形和梯形形式； 金属切除率最高、切
4、削力分布最合理的为梯形形式； 精车余量最均匀的为同心圆形式。,1.圆弧插补指令(G02、G03) G02/G03 (U)_Z(W)_I_K_(R_)F_,1.2.3 编程指令,G02为顺时针圆弧插补；G03为逆时针圆弧插补。圆弧顺时针（或逆时针）旋转的判别,X(U)_Z(W)_表示终点坐标，其中X、Z表示绝对值，U、W表示增量值。 I_K_表示圆心位置，其值为增量值，即从圆弧起点指向圆心的矢量在坐标轴上的分量，I，K分别对应坐标轴X和Z。 I始终为半径值,当已知圆弧半径时，可以选取半径编程的方式。圆弧半径用R表示，当圆心角小于180度时R为正；大于180度时R为负。 指令F指定刀具切削圆弧的进
5、给速度，若F指令缺省，则默认系统设置的进给速度或前序程序段中指定的速度。F为被编程的两个轴的合成进给速度。 G02（或G03）为模态指令。,例1,绝对坐标编程 G03 X34 Z-4 R4 F50 A-B G01 Z-20 B-C G02 Z-40 R20 C-D G01 Z-58 D-E G02 X50 Z-66 R8 E-F,增量坐标编程 G03 U8 W-4450 G01W-16 G02W-20 R20 G01 W-18 G02 U16 W-8 R8,例2,O1002 G21 G40 G97 G99; 程序初始化 T0101； 选择外圆车刀 S1200 M03; 主轴正转，转速1200r
6、/min G00 X12 Z2； 刀具快速定位到工件附件 G71 U1 R0.5 设定粗车背吃刀量1，退刀量0.5 G71 P1 Q2 U0.5 W0.2 F0.2 循环从N1段开始到N2段结束，X向余量0.5mm,Z向余量0.2mm，进给量0.2mm/r N1 G00 X-1 ； 快速进刀到加工起点附近,G01 Z0.0 F0.08； 进刀 X0 进刀 G03 X4.48 Z1.77 R2.5； 车R2.5圆弧 X7.4 Z-12 R30 车R30圆弧 G01 X8； W-3； 车8外圆 X9 W-2 车锥度 X10W-14.5 车锥度 Z-36 N2 X12 X向退刀,S2000 换转速为
7、2000r/min G70 P1 Q2 精车 G00 X12 Z-31.5 进刀 G01X10 进刀 X9Z-32.5 车凹槽 W-0.5 X10W-0.5 G00 X100 Z100； 快速退刀到换刀点 T0202 选择切断刀(注意：刀位点为右刀尖) M3 S600 转速600r/min,G00 X14 Z-34.8 快速进刀 G01X4F0.05 车槽 X14 退刀 Z-33.5 进刀 X10 G03X8Z-34.5R1 右刀尖车R1圆弧 G01X0 切断 G00X100 快速退刀 Z100 M30 程序结束,1.2.4圆弧的检测,1用半径规检测 半径规也称半径样板或R规，是一种测量精度要
8、求不高的圆弧的常用量具. 测量范围有16.5mm、714.5 mm、1525 mm三种。,根据初估被测圆弧半径大小，将半径规上标有相应半径值的样板与被测圆弧采用光隙法进行比较 .,2用样板检测 主要适用于精度要求不高的场合。,通过千分尺或游标卡尺的配合使用可以提高成型面的检测精度 .,3万能工具显微镜 仪器具有较高的测量精度，可用影像法、轴切法或接触法按直角坐标或极坐标对零部件进行测量。 它不仅可以测量零部件的长度、角度，还可以对圆弧、螺纹等进行测量。,1.3工艺分析及操作要点 1.3.1工艺分析,1图样分析,1.3工艺分析及操作要点 1.3.1工艺分析,2选择刀具、夹具 夹具三爪自定心卡盘。
9、 该零件外形加工选择两把焊接式90外圆车刀（一把粗车，一把精车），刀具材料为YT15。R10凹圆弧加工采用60尖角车刀（kr=30，kr/=30），刀具材料为YT15。,3 编排加工工艺，填写工序卡 先粗、精车除R10凹圆弧外的所有外形后加工R10凹圆弧。,1.3工艺分析及操作要点 1.3.1工艺分析,粗精加工外形 粗加工外形，采用90外圆粗车刀，G71分层切削. 背吃刀量设定为1.5mm ，主轴转速设定为600r/min，进给量设定为0.20.3mm/r. X向留0.5余量，Z向留0.2余量。 精加工外形，采用90外圆精车刀，用G70循环完成. 主轴转速设定为1200r/min，进给量为0.
10、06mm/r。,R10凹圆弧加工 采用等径圆的加工路线 刀具为60尖角车刀。 粗车时，主轴转速设定为600r/min，进给量0.15mm/r，背吃刀量1-1.5mm，留余量X向0.5。 精车时，主轴转速设定为1000，进给量0.06 mm/r。,1.3.2坐标的计算,编程坐标系原点定于工件右端面中心 。 零件轮廓上各基点和凹圆弧切入、切出点,1.3.3 编制加工程序,O1002 N10 G21 G40 G97 G99; 程序初始化 N20 T0101; 选择外圆粗车刀 N30 M03 S600; 启动主轴，转速600r/min N40 G00 X42. Z2.; 刀具快速定位 N50 G94
11、X0 Z0 F0.1; 端面循环切削 N60 G71 U1.5 R1.; 外圆粗车循环，背吃刀量1.5，退刀量0.5 N70 G71 P80 Q150 U0.5 W0 F0.25； 留余量X向0.5，进给量0.25mm/r,1.3.3 编制加工程序,N80 G00 X0； 进刀 N90 G01 Z0 F0.06； N100 G03 X18 Z-9 R9； 车R9圆弧 N110 G01 X30 W-21； 车锥度 N120 Z-62； 车30外圆到Z-62 N130 G02 X38 W-4 R4； 车R4圆角 N140 G01 Z-76； 车38外圆到Z-76 N150 X42； X向退刀,1.
12、3.3 编制加工程序,N160 G00 X100 Z150； 刀具快速返回换刀点 N170 M3 S1000 T0202； 换外圆精车刀 N180 G00 X42 Z2； 刀具快速定位 N190 G70 P80 Q150； 精车循环 N200 G00 X100 Z150； 刀具快速返回换刀点 N210 S600 T0303； 换60尖角车刀 N220 G00 X36.78 Z-39； 进刀 N230 G02 Z-57 R10 F0.15 第一刀粗车R10圆弧，进给量0.15mm/r,1.3.3 编制加工程序,N240 G00Z-39 退刀 N250 X33.78 进刀 N260 G02X-57
13、R10 第二刀粗车R10圆弧 N270 G00X-39 退刀 N280 S1000 换转速为1000r/min N290 X33.28 进刀 N300 G02 X-57R10 F0.06 精车R10圆弧 N310 G00 X100. Z150.； 退刀 N320 M30； 程序结束,1.3.4操作要点,1工件与刀具的装夹 2对刀 3输入并调试加工程序 4自动运行加工程序，完成加工。 5检测零件。 6根据所测的尺寸修正刀补或程序。 7再次运行精加工程序，直至加工结束。,任务二 复杂成型面零件加工,本任务通过学习手柄的加工，使学生熟悉夹回式车刀的选择、恒线速度切削方法、环状粗车复合循环指令运用、数
14、学运算等知识，从而掌握复杂成型面零件的加工。,促成目标,2.1工作任务,2.2相关知识 2.2.1夹固式车刀的选用,1刀杆的选用 夹固式可转位车刀的型号,压紧方式 使用较为广泛的是复合压紧式（M类）和螺钉压紧式（S类）。 复合压紧式夹紧可靠，能承受较大的切削负荷及冲击，适用于重负荷断切削。 螺钉直接压紧结构简单，配件少，采用7后角刀片，适用于轻载加工，容屑空间大，排屑顺畅。,刀片形状 根据被加工零件的表面形状、切削方式等要素进行选择。,刀具形式与主偏角 选择的依据主要是被加工零件的表面形状。,刀片后角 刀片后角常用的代号有N（0）、B（5）、 C（7）和P（11）。 0后角一般用于粗车、半精车
15、 5、7、11一般用于半精、精车、仿形及加工内孔。,切削方向 切削方向有右切（R型）、左切（L型）和左右切（N型）三种。 对于前置刀架而言，切削方向为右切为主，右切较难或无法完成的可以选择左切，后置刀架则相反。,刀尖高度 高度代号只标整数，例如：h=8mm时，其代号为08，常用的高度代号有12、16、20、25、32、40等。 高度代号由机床及刀架的型号决定。,刀体宽度 宽度代号只标整数，例如：b=8mm时，其代号为08，常用的宽度代号有12、16、20、25、32、40等。,刀具长度 刀具长度及代号其主要根据被加工零件的形状及尺寸和刀架的型号等要素来确定。 选择刀具长度时，在满足使用要求的情况下，尽量选择短的型号。,切削刃长 切削刃长选择主要依据背吃刀量的大小。,2刀片的选用 夹固式可转位车刀的刀片型号如图所示。,刀片形状 S形刀片主要用于75、45车刀，或在内孔刀中用于加工通孔。 T形刀片主要用于90车刀或在内孔车刀中加工盲孔、台阶孔。 C形刀片不用换刀即可加工端面或圆柱面，在内孔车刀中一般用于加工台阶孔。 R形刀片为圆形刃口，用于特殊圆弧面的加工。 W形刀片，主要用在车床上加工圆柱面和台阶面。 D
