用直线插补指令加工螺栓解决方案

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1、漳州职业技术学院漳州职业技术学院 机械系数控实训室机械系数控实训室 曹新林曹新林曹新林曹新林学习情境二学习情境二 用直线插补指令加工螺栓 情境描述 新知识讲解 解决方案 扩展创新结束N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程情境描述情境描述 零件毛坯为零件毛坯为 40mm的棒料，材料为的棒料，材料为4

2、5钢，要求对零件进行数控加工工钢，要求对零件进行数控加工工艺分析、编制数控加工程序、进行数控仿真加工和实操加工。艺分析、编制数控加工程序、进行数控仿真加工和实操加工。N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程新知识讲解新知识讲解1. 1. 数控程序的组成及格式数控程序的组成及格式2. 2. 基本加工类

3、指令基本加工类指令3. 3. 常用辅助常用辅助M M指令指令4. 4. 其它基本指令其它基本指令N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程解决方案解决方案2. 2. 编制数控加工程序编制数控加工程序3. 3. 零件数控仿真加工零件数控仿真加工1. 1. 制订数控加工工艺制订数控加工工艺N10G90G5

4、4G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程扩展创新扩展创新1.1.螺纹加工补充螺纹加工补充2.2.切槽、切断加工切槽、切断加工3.3.课后作业课后作业-加工螺纹轴加工螺纹轴N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F80

5、0;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程数控程序的组成及格式数控程序的组成及格式1.1.数控程序的组成数控程序的组成 一个完整的数控程序由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。2.2.程序段格式程序段格式 最常用的是“字-地址”程序段格式，由顺序号、数据字和程序段结束组成。程序内容由若干个程序段组成。N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F8

6、00;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程G3301螺纹切削G87侧钻循环G34变螺距螺纹切削G88侧攻丝循环G3600自动刀具补偿XG89侧镗循环G37自动刀具补偿ZG7701外径/内径车削循环G4007取消刀尖半径补偿G78螺纹车削循环G41刀尖半径左补偿G79端面车削循环G42刀尖半径右补偿G9602恒表面切削速度控制G9200坐标系或主轴最大速度设定G97恒表面切削速度控制取消G5200局部坐标系设定G9405每分钟进给G53机床坐标

7、系设定G95每转进给G52-G5914选择工件坐标系1-6G9003绝对值编程G6500调用宏指令G91增量值编程N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程表2-5 FANUC 0i-T数控车系统的G代码G代代码码组组功功 能能G代代码码组组功功 能能ABCABCG0001快速定位G7000精加工循环

8、G01直线插补G71外圆粗车循环G02顺圆插补G72端面粗车循环G03逆圆插补G73多重车削循环G0400暂停G74排屑钻端面孔G10可编程数据输入G75外径/内径钻孔循环G11可编程数据输入方式取消G76多头螺纹循环G2006英制输入G8010固定钻削循环取消G21公制输入G83钻孔循环G2700返回参考点检查G84攻丝循环G28返回参考位置G85正面镗循环N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-11

9、5.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程基本加工类指令基本加工类指令p 快速定位指令快速定位指令-G00-G00格式：G00 X(U)_ Z(W)_;参数：X、Z为终点在工件坐标系下的坐标值，U、W为终点相对于起点的位移量。说明：使刀具从当前点，以系统预先设定好的速度移动定位至目标点。注意：l G00的运动轨迹不一定是直线，注意与工件的干涉；l G00不用指定运行速度。【例】G00指令编程G00 X50 Z6N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24

10、Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程基本加工类指令基本加工类指令p 直线插补指令直线插补指令-G01-G01格式：G01 X_ Z_ F_;说明：使刀具从当前点，以指令的进给速度F沿直线切削至目标点。【例】G01指令编程G01 X80 Z-80 F100参数：X、Z为终点在工件坐标系下的坐标值，U、W为终点相对于起点的位移量；F为进给量。N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.

11、000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程基本加工类指令基本加工类指令p 螺纹切削指令螺纹切削指令-G32-G32格式：G32 X(U)_ Z(W)_ P_ F_;参数：X、Z为螺纹切削终点的坐标值，U、W为终点相对于螺纹切削起点的位移量；l 车削螺纹时必须使用恒转速功能G97；P为主轴基准脉冲处距离切削起点的主轴转角，单头为零；F为螺纹导程；螺纹切削参数N10G90G54G00Z

12、60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程常用辅助常用辅助M指令指令M功能字含义M功能字含义M00程序停止M08切削液开M01计划停止M09切削液关M02程序结束M30程序结束并返回开始M03主轴顺时针旋转M98调用子程序M04主轴逆时针旋转M99子程序返回M05主轴旋转停止常用辅助常用辅助M M指令指令N10G90G54G0

13、0Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程其它基本指令其它基本指令指令含义说明S_主轴转速 取消恒线速度功能G97时，S单位为r/min 使用恒线速度功能G96时，S单位为m/minF_进给功能 使用G94时，F单位为mm/min 使用G95时，F单位为mm/rT_刀具功能 T后跟四位数字，前两位为刀具号，后两位为补偿号

14、G20尺寸单位 G20为英制输入方式，单位为英寸G21 G21为公制输入方式，单位为毫米G36直径/半径编程方式 G36为直径编程方式G37 G37为半径编程方式G90绝对值/相对值编程 G90为绝对值编程G91 G91为相对值编程N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程制订数控加工工艺制订数控加工

15、工艺根据零件图纸、毛坯情况，分析制订零件数控加工工艺。u 装夹与定位装夹与定位u 工步顺序工步顺序手动切削端面；粗车35外圆，留0.5mm精加工余量；粗车20外圆，留0.5mm精加工余量；精车245倒角；精车20和35外圆到尺寸；车削螺纹；切断。u 选择刀具选择刀具根据零件加工要求，选用三把刀具-外圆车刀、螺纹车刀和切断刀。 采用三爪自定心卡盘夹持40mm外圆左端，一次装夹完成粗精加工。N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-1

16、20.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程u 确定切削用量确定切削用量 根据机床性能、工件尺寸、相关手册并结合实际经验确定：制订数控加工工艺制订数控加工工艺机床转速800r/min；精加工余量为0.5mm；粗加工进给速度为0.2mm/r；精加工进给速度为0.1mm/r。u 选择机床和数控系统选择机床和数控系统选用漳州职业技术学院沈阳数控机械有限公司生产的CK61326型数控车床，数控系统为FANC MB 和大连机床厂华中世纪星HNC-21T。N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N

17、14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程编制数控加工程序编制数控加工程序u 确定工件坐标系、对刀点和换刀点确定工件坐标系、对刀点和换刀点 以零件右端面与轴心线的交点为工件原点，建立工件坐标系。 采用手动试切对刀方法把该点作为对刀点。 换刀点设置在工件坐标系下X100、Z50处。u 编程分析编程分析 该零件结构要素有圆柱面、倒角、螺纹，表面有一定的粗糙度要求，所以要

18、分为粗加工和精加工两个阶段。 采用直径编程方式，直径尺寸编程和零件图纸中的尺寸标注一致，编程较为方便。螺纹切削时，要恒转速G97，F=螺纹导程，外圆柱面直径要减去0.11P，最后要光一刀，前导程为25mm,后导程为前导程的三分之一。N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程表表3-2 3-2 常见米制

19、螺纹切削的进给次数和常见米制螺纹切削的进给次数和切削深度切削深度螺距牙深（半径值）切削深度（直径值）1次2次3次4次5次6次7次8次9次1.00.6490.70.40.21.50.9740.80.60.40.162.01.2990.90.60.60.40.12.51.6241.00.70.60.40.40.153.01.9491.20.70.60.40.40.40.23.52.2731.50.70.60.60.40.40.20.154.02.5981.50.80.60.60.40.40.40.30.2N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-5

20、0.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程%0001 程序号N10 T0101 换一号外圆车刀，建立工件坐标系N20 G00 X100 Z50 快速返回到换刀点N30 M04 S800 主轴反转，转速为800r/minN40 X38 Z5 快速走刀至第一切削起点N50 G01 Z-65 F0.2 粗车35外圆至38mm，进给速度0.2mm/rN60 X42 X向G01退刀N70 G00 Z5

21、Z向G00回起点N80 X35.5 快速走刀至第二切削起点N90 G01 Z-65 粗车35外圆，留0.5mm精加工余量N100 X42 X向G01退刀N110 G00 Z5 Z向G00回起点N120 X30.5 快速走刀至第三切削起点N130 G01 Z-49.5 粗车20外圆至30.5mm，Z向留0.5mm余量N140 X40 X向G01退刀N150 G00 Z5 Z向G00回起点N160 X25.5 快速走刀至第四切削起点编制数控加工程序编制数控加工程序u 程序清单程序清单N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.00

22、0;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程N170 G01 Z-49.5 粗车20外圆至25.5mmN180 X40 X向G01退刀N190 G00 Z5 Z向G00回起点N200 X20.5 快速走刀至第五切削起点N210 G01 Z-49.5 粗车20外圆至21mm，留0.5mm精加工余量N220 X40 X向G01退刀N230 G00 Z5 Z向G00回起点N240 X16 快速至精加工X向起点处N250 G

23、01 Z0 F60 快速至精加工起点，调整进给速度N260 X20 Z-2 车245倒角N270 Z-50 精车20外圆N280 U15 精车端面，增量编程N290 W-15 精车35外圆，增量编程N300 X45 X向G01退刀N310 G00 X100 Z80 快速返回到换刀点N320 T0404 G97 换四号螺纹刀，建立工件坐标系，恒转速N330 G00 X19 Z5 S400 快速至螺纹第一切削起点，调整转速N340 G32 Z-30 R-3.75 E1.625 F2.5 切削螺纹,切削深度1mm编制数控加工程序编制数控加工程序N10G90G54G00Z60.000;N12S1000

24、M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程编制数控加工程序编制数控加工程序N350 G01 X25 X向G01退刀N360 G00 Z5 Z向快速返回起点N370 X18.3 快速至螺纹第二切削起点N380 G32 Z-30 R-3.75 E1.625 F2.5 切削螺纹，切削深度0.7mmN390 G01 X25 X向G01退刀N400 G00 Z5 Z

25、向快速返回起点N410 X17.7 快速至螺纹第三切削起点N420 G32 Z-30 R-3.75 E1.625 F2.5 切削螺纹，切削深度0.6mmN430 G01 X25 X向G01退刀N440 G00 Z5 Z向快速返回起点N450 X17.3 快速至螺纹第四切削起点N460 G32 Z-30 R-3.75 E1.625 F2.5 切削螺纹，切削深度0.4mmN470 G01 X25 X向G01退刀N480 G00 Z5 Z向快速返回起点N490 X16.9 快速至螺纹第五切削起点N500 G32 Z-30 R-3.75 E1.625 F2.5 切削螺纹，切削深度0.4mmN510 G

26、01 X25 X向G01退刀N520 G00 Z5 Z向快速返回起点N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程编制数控加工程序编制数控加工程序N530 X16.75 快速至螺纹第六切削起点N540 G32 Z-30 R-3.75 E1.625 F2.5 切削螺纹，切削深度0.15mmN550 G01

27、X25 X向G01退刀N560 G00 X100 Z80 快速返回换刀点N570 T0303 换三号切断刀，刀宽4mmN580 G00 X42 Z-63 S300 快速移至切断起点处，调整转速N590 G01 X0 F10 切断，调整进给量N600 G00 X100 Z80 快速返回换刀点N610 M05 主轴停止N620 M30 程序结束 u 程序检验、修改程序检验、修改 学生之间讨论、互检，进行自评。 教师进行指导、讲解、点评。N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100

28、.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程零件数控仿真加工零件数控仿真加工 使用数控加工仿真软件对加工程序进行检验，掌握仿真软件操作的基本步骤，并仿真加工螺栓零件。N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800

29、;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程螺纹加工补充螺纹加工补充l 在螺纹加工轨迹中应考虑设置引入距离和退刀距离，即升速进刀段和减速退刀段，如图所示，以消除伺服滞后造成的螺距误差。 螺纹切削引入距离和退刀距离 l 多头螺纹的加工多头螺纹的加工 多头螺纹可采用轴向分头法，即按螺纹的导程车好一条螺旋槽后，把刀具沿轴线（Z）方向，向前或向后移动一个螺距，再车削下一条螺旋槽。N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X

30、-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程切槽、切断加工切槽、切断加工u 切断加工切断加工 切断方法有直进法和左右借刀法，前者常用于切断铸铁等脆性材料，后者常用于切断钢等塑性材料。 (a)直进法 (b)左右借刀法u 切槽加工切槽加工 车削精度不高和宽度较窄的沟槽，可用刀宽等于槽宽的切槽刀，采用直进法一次加工完成；车削精度高的沟槽，可用多次直进法切削，并在槽的两侧留一定的精车余量，然后精车至尺寸。多次直进法切槽N10G90G54G00Z60.000;N12S1000M03;N14X-110.000Y-50.000Z60.000;N24Y50.000F800;N26X100.000;N28Y-50.000;N30X-120.000;N32X-115.000Y-45.000F100;N34Y45.000F800;数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程课后作业课后作业-加工螺纹轴加工螺纹轴 零件毛坯为55mm的棒料，材料为45号钢，注意该零件螺纹为双头螺纹，车削加工至图示尺寸。 要求：加工工艺分析；加工程序编制；数控加工仿真。