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1、实训目标 1.掌握刀尖圆弧半径补偿功能的使用。 2.能根据零件表面特点正确选用圆弧编程指令G02 、G03。 3.掌握G40/G41/G42的正确使用。 4.掌握R规的使用方法。,数控车技能实训篇 项目七 成型面零件数控车加工实训,一、项目引导 如图7-1所示的零件材料为铝，毛坯尺寸为2040。完成该零件的工艺分析以及数控编程加工。,项目七 成型面零件数控车加工实训,一、项目引导 （一）知识准备 1.顺、逆时针圆弧插补指令G02/G03 圆弧插补指令使刀具在指定平面内按给定的进给速度作圆弧运动，切削出圆弧轮廓。 1）圆弧顺、逆的判断 顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03。图7-2
2、a所示的方向判断：沿圆弧所在平面（如 X-Z平面）的垂直坐标轴Y轴从正向负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方 向为G03。虽然数控车床是两坐 标的机床，应按右手定则的方 法将Y轴也加上去来考虑。 如图7-2b所示为车床上圆 弧的顺逆方向。,项目七 成型面零件数控车加工实训,一、项目引导 （一）知识准备 2）G02G03指令编程格式 G02G03的指令格式有两种： （1）用圆弧半径R指定圆心位置： 指令格式：G02G03 X（U） Z（W） R F- （2）用I、K指定圆心位置： 指令格式：G02G03 X（U） Z（W） I K F 3）说明。 （1）X（U） Z（W） 是圆弧的终点坐标。
3、采用绝对值编程时，用X、Z表示。当采用增量值编程时，用U、W表示。 （2）第二种格式的圆心坐标（I，K）为圆弧起点A到圆弧中心点所作矢量分别在X、Z坐标轴方向上的投影矢量 （矢量方向指向圆心）。I、K为增量值，并带有“”号，当矢量的方向与坐标轴的方向一致时取“+”号，反之取“-”号。,项目七 成型面零件数控车加工实训,一、项目引导 （一）知识准备 2）G02G03指令编程 格式 如图7-3和图7-4所示，采用 绝对值编程时，圆弧终点 坐标为圆弧终点B在工件坐 标系中的坐标值，用X、Z 表示。当采用增量值编程 时，圆弧终点坐标为圆弧 终点B相对于圆弧起点A的 增量值，用U、W表示。,项目七 成型
4、面零件数控车加工实训,一、项目引导 （一）知识准备 2）G02G03指令编程格式 说明： （3）R为圆弧半径，不与I、K同时使用。当用半径R指定圆心位置时，由于在同一半径R的情况下，从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性，为区别两者不同，规定圆心角180时，用“R”表示，180时，用“-R”表示。用半径R 指定圆心位置时，不能描述整圆. 在数控车床上车削圆弧表面时常常采用R编程方法。,项目七 成型面零件数控车加工实训,一、项目引导 （一）知识准备 2.倒角、倒圆弧编程指令G01 1）倒直角 格式：G01 X（U）_ Z（W）_C_ 说明：直线倒角 G01，指令刀具从 A 点到 B 点，然后到 C
5、 点（见图7-5）。 X、Z：为绝对编程时，未倒角前 两相邻轨迹程序段的交点G 的坐 标值； U、W：为增量编程时，G 点相对 于起始直线轨迹的始点 A点的移动 距离。 C：是相邻两直线的交点 G，相对 于倒角始点 B 的距离。,项目七 成型面零件数控车加工实训,一、项目引导 （一）知识准备 2.倒角、倒圆弧编程指令G01 2）倒圆角 格式：G01 X（U）_ Z（W）_R_ 说明：直线倒角 G01，指令刀具从 A 点到 B 点，然后到 C 点（ 见图7-6）。 X、Z：为绝对编程时，未倒角前 两相邻轨迹程序段的交点G 的坐 标值； U、W：为增量编程时，G 点相 对于起始直线轨迹的始点 A点
6、 的移动距离。 R：是倒角圆弧的半径值。,项目七 成型面零件数控车加工实训,一、项目引导 （一）知识准备 2.倒角、倒圆弧编程指令G01 3）G01倒角实例 如图7-7所示，试用G01倒角、倒圆 指令编制该零件轮廓的加工程序。 倒角倒圆参考程序如下： %0330 M03 S500 T0101 G00 X10 Z2 G01 Z-11 R5 F100 X38 C4 Z-31 G00 X100 Z100 M05 M30,项目七 成型面零件数控车加工实训,一、项目引导 （一）知识准备 3刀尖圆弧半径补偿指令G40/G41/G42 在加工锥面和球面工件时，由于刀尖的圆度只用刀具偏置很难对精密零件进行所
7、必需的补偿。刀尖半 径补偿功能可以自动 补偿这种误差， 如图7-8所示。,项目七 成型面零件数控车加工实训,一、项目引导 （一）知识准备 3刀尖圆弧半径补偿指令G40/G41/G42 刀尖圆弧半径中心不在切削刃上，实际加工中是刀尖圆弧切削工件。因而需要假想刀尖，假想刀尖是主、副切削刃的交点，如图7-9中的A点。由于刀尖圆弧半径很小，当使用假想刀尖为对刀点时，若工件精度要求不高时，编程中不需要考虑刀尖半径补偿；否则应考虑刀尖圆弧半径对工件加工精度的影响。,项目七 成型面零件数控车加工实训,一、项目引导 （一）知识准备 3刀尖圆弧半径补偿指令 G40/G41/G42 当刀具磨损或刀具重磨后， 刀具
8、半径变小，这时只需 手工输入改变后的刀具半 径，而不需要修改已编好 的程序。 刀尖圆弧半径补偿是通过G41、G42、 G40指令及T代码指定的刀尖圆弧半径补偿号，加入或取消半径补偿。 G41：如图7-10所示，刀具半径左补偿，从与圆弧所在平面相垂直的第三轴由正向负方向看去，刀具在加工轮廓的左侧进给运动。 G42：如图7-10所示，刀具半径右补偿，从与圆弧所在平面相垂直的第三轴由正向负方向看去，刀具在加工轮廓的右侧进给运动。,项目七 成型面零件数控车加工实训,一、项目引导 （一）知识准备 3刀尖圆弧半径补偿指令 G40/G41/G42 G40：刀具半径补偿取消。使用该指令后，使G41、G42指令
9、无效。 编程格式：G41 G01/G00 X（U） Z（W） G42 G01/G00 X（U） Z（W） G40 说明: （1）X（U）、Z（W）为建立刀补或取消刀补的中刀具移动的终点坐标。 （2）G41G42不带参数，其补偿号（代表所用刀具对应的刀尖半径补偿值）由T代码指定。其刀尖圆弧补偿号与刀具偏置补偿号对应。 （3）刀尖半径补偿的建立与取消程序段只能用G00或G01指令，不能是G02或G03。 （4）在调用新刀具前或要更改刀具补偿方向时，中间必须取消刀具补偿。目的是为了避免产生加工误差。 （5）刀具半径补偿取消在G41或G42程序段后面加G40程序段。,项目七 成型面零件数控车加工实训,
10、一、项目引导 （一）知识准备 3刀尖圆弧半径补偿指令 刀尖圆弧半径补偿寄存器中图7-11，定义了车刀圆弧半径及刀尖的方向号。车刀刀尖的方向号定义了刀具刀位点与刀尖圆弧中心的位置关系，从09有十个方向如图7-12所示。,项目七 成型面零件数控车加工实训,一、项目引导 （二）实施步骤 1.零件工艺分析 1）夹具选择 选择通用夹具：自定心三爪卡盘。 2）刀具选择 外圆刀T1车外圆及端面，选择切槽刀T2（刀宽4mm）切断工件。 3）量具选择 游标卡尺和外径千分尺进行测量外圆和长度，R规检测圆弧。 4）工艺方案 数控车加工工艺过程见表7-1。,项目七 成型面零件数控车加工实训,一、项目引导 （二）实施步
11、骤 2.数值计算 1）设置程序原点 以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系 2）计算各基点坐标 如图7-13所示A（10，0）、B（14，-2）、C（14，-14）D、（18，-16）E、（18，-25）。,项目七 成型面零件数控车加工实训,一、项目引导 （二）实施步骤,项目七 成型面零件数控车加工实训,一、项目引导 （二）实施步骤 4.加工操作与安全提示 （1）加工凸凹圆弧面时，如精度要求较高，编写零件加工程序应使用刀尖半径补偿功能，由数控系统自动计算补偿值，生成刀具路径，完成零件的合理加工； （2）使用刀尖圆弧半径补偿指令，应注意在机床面板中设置该刀具的刀尖圆弧半径值及刀位参数；
12、 （3）凹圆弧切削时车刀的副偏角应足够大； （4）零件上圆弧表面形状主要用半径样板（即R规）检测，测量时R规应沿零件直径方向，根据透光间隙，判别圆弧表面与R规的吻合程度其它尺寸用相应量具进行检测；,项目七 成型面零件数控车加工实训,二、实训任务 （一）技能训练要求 1.熟悉数控车床的操作。 2.熟悉成型面零件数控车削工艺。 3.掌握G02、G03圆弧插补指令 4.掌握G41、G42刀具补偿指令。 （二）技能训练内容 如图7-13所示，完成该零件的 数控车加工。 已知毛坯尺寸： 2550,项目七 成型面零件数控车加工实训,二、实训任务,项目七 成型面零件数控车加工实训,二、实训任务,项目七 成型面零件数控车加工实训,二、实训任务,项目七 成型面零件数控车加工实训,二、实训任务,项目七 成型面零件数控车加工实训,二、实训任务,项目七 成型面零件数控车加工实训,二、实训任务,项目七 成型面零件数控车加工实训,
