数控车床外轮廓加工课件.ppt

1、轴类零件轴类零件G00指令是指令是模态代码模态代码，它命令刀具以，它命令刀具以点定位点定位控制方式控制方式从刀具所在点快速运动到下一个目标位置。它只用于快从刀具所在点快速运动到下一个目标位置。它只用于快速定位，而无运动轨迹要求，且无切削加工过程。速定位，而无运动轨迹要求，且无切削加工过程。（1）指令书写格式）指令书写格式设零件右端面与轴线的交点设零件右端面与轴线的交点为工件原点，则有：为工件原点，则有：G00 X40.0 Z0;（绝对）（绝对）G00 U-60.0 W-36.0;（相对）（相对）G00 X40.0 W-36.0；（混合）；（混合）G00 U-60.0 Z0；（混合）；（混合）快

2、速点定位快速点定位（2）走刀规律）走刀规律指令的运动轨迹按指令的运动轨迹按快速进给速度快速进给速度运行，先是两轴运行，先是两轴同量、同步进给做斜线运动，先走完距离较短的轴，同量、同步进给做斜线运动，先走完距离较短的轴，再走完距离较长的另一轴。再走完距离较长的另一轴。G01指令是指令是模态代码模态代码，它是，它是直线直线运动命令，规定运动命令，规定刀具在两坐标或三坐标间以插补联动方式按指定的刀具在两坐标或三坐标间以插补联动方式按指定的F进给速度做任意的直线运动。进给速度做任意的直线运动。（1）指令书写格式）指令书写格式使用绝对值编程（设右端面使用绝对值编程（设右端面与轴线交点为工件原点），从与轴

3、线交点为工件原点），从ABD，编程格式如下：，编程格式如下：G01 X40.0 Z5.0 F0.3;G01 X40.0 Z-15.0;使用增量值编程，从使用增量值编程，从ABD，编程格式如下：，编程格式如下：G01 U-10.0 W0 F0.3;G01 U0 W-20.0;直线插补指令的应用直线插补指令的应用（2）走刀规律）走刀规律指令的运动轨迹按指令的运动轨迹按F给定的给定的进给速度进给速度两轴同两轴同时运行到达指定终点。时运行到达指定终点。（1）指令书写格式）指令书写格式外圆切削循环指令外圆切削循环指令（2）编程实例）编程实例如图所示，用如图所示，用G90指令粗车零件上指令粗车零件上40

4、mm的圆的圆柱面，一共分柱面，一共分3刀车削。刀车削。G90外圆切削循环外圆切削循环a）零件图）零件图 b）分析图）分析图加工加工40 mm的外圆要车掉的外圆要车掉10 mm的余量，用的余量，用G90指指令加工将分令加工将分3层车削，第层车削，第1层车掉层车掉2 mm，第，第2层和第层和第3层车层车掉掉4 mm；用；用3个个G90指令进行粗车，其加工程序如下：指令进行粗车，其加工程序如下：（1）指令书写格式）指令书写格式端面切削循环端面切削循环（2）编程实例）编程实例如图所示，用如图所示，用G94指令粗车零件上指令粗车零件上30 mm的圆柱的圆柱面，一共分面，一共分3刀车削。刀车削。G94端面

5、切削循环端面切削循环a）零件图）零件图 b）分析图）分析图加工加工30 mm的外圆时长度方向要车掉的外圆时长度方向要车掉6 mm的余量，的余量，用用G94指令加工将分指令加工将分3层车削，第层车削，第1层车掉层车掉1 mm，第，第2层层和第和第3层车掉层车掉2.5 mm；用；用3个个G94指令进行粗车，其加指令进行粗车，其加工程序如下（设右端面中心点为工件原点）：工程序如下（设右端面中心点为工件原点）：（1）刀具偏置的应用）刀具偏置的应用刀具位置补偿刀具位置补偿a）刀具安装位置）刀具安装位置 b）两把刀的位置偏差量）两把刀的位置偏差量（2）刀具偏置的步骤）刀具偏置的步骤1）在工作方式处按）在工

6、作方式处按 键进入手动方式，确保键进入手动方式，确保 没有被按下。单击没有被按下。单击MDI键盘的键盘的 键，此时键，此时CRT显示显示屏上显示坐标值，按动坐标轴移动键屏上显示坐标值，按动坐标轴移动键 ，将刀具，将刀具移到工件附近。移到工件附近。移动刀具移动刀具2）按）按 键，使主轴转动，键，使主轴转动，按按 键，用所选刀键，用所选刀具切削工件外圆。沿具切削工件外圆。沿“+Z”方向退刀。按方向退刀。按 键，主键，主轴停转。轴停转。车削工件外圆车削工件外圆3）在主菜单栏中单击）在主菜单栏中单击“测量测量”选项，弹出选项，弹出“圆弧半圆弧半径保留径保留”对话框，提示对话框，提示“是否保留半径小于是

7、否保留半径小于1的圆弧的圆弧”。单击单击“否否”，打开，打开“测量测量”对话框，点击外圆加工部位，对话框，点击外圆加工部位，选中部位变色并显示出实际尺寸；同时，对话框下侧相选中部位变色并显示出实际尺寸；同时，对话框下侧相应尺寸参数变为蓝色亮条显示。应尺寸参数变为蓝色亮条显示。“圆弧半径保留圆弧半径保留”对话框对话框尺寸参数显示尺寸参数显示4）单击编辑面板）单击编辑面板MDI键盘上的键盘上的 键，进入刀具补键，进入刀具补正界面，单击显示屏内下端正界面，单击显示屏内下端“形状形状”按钮按钮 ，进入刀补界面。进入刀补界面。刀具补正界面刀具补正界面5）单击坐标轴移动键）单击坐标轴移动键 ，使光标移到，

8、使光标移到01位置，位置，在控制面板上输入在控制面板上输入X轴尺寸轴尺寸X41.62，按下测量软键，按下测量软键，系统自动换算出系统自动换算出X轴相应坐标值；输入轴相应坐标值；输入Z轴尺寸轴尺寸Z-5.956，按下测量软键，系统自动换算出按下测量软键，系统自动换算出Z轴相应坐标值。轴相应坐标值。T01刀具补偿输入界面刀具补偿输入界面台阶轴台阶轴a）零件图）零件图 b）实物图）实物图（1）加工工艺分析）加工工艺分析1）编程原点的确定。）编程原点的确定。2）制定加工路线。）制定加工路线。（2）工件的装夹）工件的装夹工件的装夹工件的装夹1三爪自定心卡盘三爪自定心卡盘 2工件工件（1）确定加工工艺，填

9、写数控加工工艺卡。）确定加工工艺，填写数控加工工艺卡。（2）切削用量及刀具选择）切削用量及刀具选择复杂台阶轴复杂台阶轴a)零件图零件图 b)实物图实物图（1）加工工艺分析）加工工艺分析1）编程原点的确定。）编程原点的确定。2）制定加工路线）制定加工路线（2）工件的装夹）工件的装夹工件的装夹工件的装夹1三爪自定心卡盘三爪自定心卡盘 2工件工件（1）确定加工工艺，填写数控加工工艺卡。）确定加工工艺，填写数控加工工艺卡。（2）切削用量及刀具选择）切削用量及刀具选择刀尖圆弧和刀尖刀尖圆弧和刀尖车圆锥产生的误差车圆锥产生的误差车圆弧时产生的误差车圆弧时产生的误差刀尖半径补偿时的刀具轨迹刀尖半径补偿时的刀

10、具轨迹（1）刀尖半径左补偿（）刀尖半径左补偿（G41）。）。（2）刀尖半径右补偿（）刀尖半径右补偿（G42）。）。（3）取消刀尖左右补偿（）取消刀尖左右补偿（G40）。）。刀尖圆弧半径补偿的选择刀尖圆弧半径补偿的选择a)后置刀架后置刀架 b)前置刀架前置刀架（1）指令书写格式）指令书写格式（2）指令说明）指令说明刀尖方位号刀尖方位号a)后置刀架后置刀架 b)前置刀架前置刀架试采用刀尖半径补偿指令车削如图所示的零件。试采用刀尖半径补偿指令车削如图所示的零件。刀尖半径补偿实例刀尖半径补偿实例a）无刀具补偿）无刀具补偿 b）刀具左补偿）刀具左补偿刀具补偿寄存器界面刀具补偿寄存器界面a）输入并存储）输

11、入并存储X坐标值坐标值 b)输入刀尖半径值输入刀尖半径值磨耗输入界面磨耗输入界面a）输入修改数值前）输入修改数值前 b）输入修改数值后）输入修改数值后圆锥加工路线圆锥加工路线（1）直线插补指令（）直线插补指令（G01）车削圆锥面的加工路线车削圆锥面的加工路线（2）外圆循环加工锥面（）外圆循环加工锥面（G90）1）指令书写格式）指令书写格式锥面切削循环锥面切削循环2）指令说明）指令说明圆锥面的方向圆锥面的方向圆锥面切削循环加工实例圆锥面切削循环加工实例3）完成加工后的锥面零件实物图如图所示。）完成加工后的锥面零件实物图如图所示。锥面零件实物图锥面零件实物图（3）端面循环加工锥面（）端面循环加工锥

12、面（G94）1）指令书写格式）指令书写格式带锥度的端面切削循环带锥度的端面切削循环2）指令说明）指令说明圆锥面的方向圆锥面的方向端面切削循环实例端面切削循环实例3）完成加工后的锥度端面零件实物图如图所示。）完成加工后的锥度端面零件实物图如图所示。锥度端面零件实物图锥度端面零件实物图带外圆锥面的零件图带外圆锥面的零件图（1）编程原点的确定）编程原点的确定 以工件右端面与轴线的以工件右端面与轴线的交点交点为编程原点。为编程原点。（2）制定加工路线）制定加工路线先车端面先车端面粗车粗车 mm的外圆的外圆粗车零件右端粗车零件右端外圆锥面外圆锥面精车零件右端外圆锥面，控制长度精车零件右端外圆锥面，控制长

13、度30 mm精车精车 mm的外圆并控制长度的外圆并控制长度60 mm。工件的装夹工件的装夹（1）确定加工工艺，填写数控加工工艺卡。）确定加工工艺，填写数控加工工艺卡。（2）切削用量及刀具选择）切削用量及刀具选择 圆弧插补指令是模态代码，其中圆弧插补指令是模态代码，其中顺时针顺时针圆弧插补圆弧插补用用G02指定，指定，逆时针逆时针圆弧插补用圆弧插补用G03指定。指定。G02和和G03插补方向插补方向a)后置刀架后置刀架 b)前置刀架前置刀架（1）指定圆心的圆弧插补）指定圆心的圆弧插补指定圆心的圆弧插补指定圆心的圆弧插补a）G02 b）G03其指令书写格式如下：其指令书写格式如下：（2）指定半径的

14、圆弧插补）指定半径的圆弧插补指令书写格式如下：指令书写格式如下：（3）编程实例）编程实例圆弧插补指令的应用圆弧插补指令的应用a）顺时针圆弧插补）顺时针圆弧插补 b）逆时针圆弧插补）逆时针圆弧插补圆心坐标圆心坐标I值和值和K值为圆弧起点到圆弧圆心的矢量在值为圆弧起点到圆弧圆心的矢量在X轴和轴和Z轴方向上的投影。若已知圆心坐标和圆弧起点坐轴方向上的投影。若已知圆心坐标和圆弧起点坐标，则标，则I=X圆心圆心-X起点起点（半径差）；（半径差）；K=Z圆心圆心-Z起点起点。圆心坐标圆心坐标I值和值和K值的确定值的确定圆弧半径圆弧半径R正负的确定正负的确定车削如图所示的球头手柄，试写出刀尖从工件原车削如图

15、所示的球头手柄，试写出刀尖从工件原点点O出发，车削凸、凹球面的程序段。出发，车削凸、凹球面的程序段。球头手柄球头手柄（1）任务分析）任务分析如图所示，计算圆弧起点、终点坐标。两圆弧相切如图所示，计算圆弧起点、终点坐标。两圆弧相切于于A点，在直角三角形点，在直角三角形AEF中，因为中，因为AF=28，EF=22，所以所以AE=17.32，则，则A点的点的Z坐标坐标ZA=（28+17.32）=45.32。圆弧起点、终点坐标分别为：。圆弧起点、终点坐标分别为：O（0，0），），A（44，45.32），），B（44，75）。）。22EFAF（2）程序编制）程序编制（3）完成加工后的零件实物图）完成加工

16、后的零件实物图零件实物图零件实物图车削圆弧的加工路线车削圆弧的加工路线a）车锥法）车锥法 b）移圆法）移圆法 c）车圆法）车圆法 d）台阶车削法）台阶车削法（1）用车锥法加工圆弧）用车锥法加工圆弧用车锥法加工圆弧用车锥法加工圆弧1）相关计算。确定）相关计算。确定A和和B两点坐标，经平面几何的两点坐标，经平面几何的推算，得出一简单公式：推算，得出一简单公式：所以所以A点坐标为（点坐标为（22，0），），B点坐标为（点坐标为（44，11）。）。2）编制程序。用车锥法车掉以）编制程序。用车锥法车掉以AB为母线的圆锥面为母线的圆锥面外的余量。外的余量。（2）用车圆法加工圆弧）用车圆法加工圆弧用车圆法加

17、工圆弧时，用车圆法加工圆弧时，圆圆心心不变，不变，圆弧插补半径圆弧插补半径依次依次减小（车凹形圆弧时圆弧插减小（车凹形圆弧时圆弧插补半径依次增大）一个背吃补半径依次增大）一个背吃刀量，直到达到尺寸要求为刀量，直到达到尺寸要求为止。止。用车圆法加工圆弧用车圆法加工圆弧1）相关计算。圆弧）相关计算。圆弧BC的起点坐标为（的起点坐标为（X20.0，Z0），），终点坐标为（终点坐标为（X44.0，Z12.0），半径为），半径为12；以此类推，；以此类推，可知同心圆的起点、终点及半径分别为：可知同心圆的起点、终点及半径分别为：（X20.0，Z2），（），（X48.0，Z12.0），），R14；（X20.

18、0，Z4），（），（X52.0，Z12.0），），R16；（X20.0，Z6），（），（X56.0，Z12.0），），R18；（X20.0，Z8），（），（X60.0，Z12.0），），R20。2）编制程序）编制程序（3）用移圆法加工圆弧）用移圆法加工圆弧用移圆法加工圆弧用移圆法加工圆弧1）相关计算。）相关计算。A点点坐标为（坐标为（X38.0，Z13.0），），B点点坐标为坐标为（X38.0，Z47.0）；）；C点点坐标为（坐标为（X42.0，Z13.0），），D点点坐标为坐标为（X42.0，Z47.0）；）；E点点坐标为（坐标为（X46.0，Z13.0），），F点点坐标为坐标为（X46.0

19、，Z47.0）。）。2）编制程序）编制程序编制如图所示带圆弧的零件的加工程序并进行加工。编制如图所示带圆弧的零件的加工程序并进行加工。材料可沿用上节课练习用料（或采用材料可沿用上节课练习用料（或采用45 mm150 mm的棒料），材料为的棒料），材料为45钢。钢。带圆弧的零件带圆弧的零件（1）编程原点的确定）编程原点的确定将编程原点设在将编程原点设在工件右端面工件右端面与与轴线轴线的交点处。的交点处。（2）制定加工路线）制定加工路线先车端面先车端面粗车粗车 mm和和 mm的外圆的外圆粗车零件右端粗车零件右端R5 mm的圆弧的圆弧精车零件右端精车零件右端R5 mm的的圆弧圆弧精车精车 mm的外圆

20、至尺寸的外圆至尺寸精车精车R3 mm的过的过渡圆弧渡圆弧精车精车 mm的外圆至尺寸。的外圆至尺寸。工件的装夹工件的装夹1三爪自定心卡盘三爪自定心卡盘 2工件工件（1）确定加工工艺，填写数控加工工艺卡。）确定加工工艺，填写数控加工工艺卡。（2）切削用量及刀具选择）切削用量及刀具选择当用当用G71，G72和和G73指令粗车工件后，用指令粗车工件后，用G70指令指定精车循环，切除精加工余量。指令指定精车循环，切除精加工余量。G70 P（ns）Q（nf）；）；ns精加工循环中的第一个程序号；精加工循环中的第一个程序号；nf精加工循环中的最后一个程序号。精加工循环中的最后一个程序号。（1）在精车循环）在

21、精车循环G70状态下，（状态下，（ns）至（）至（nf）程序）程序段中指定的段中指定的F，S，T有效；如果（有效；如果（ns）至（）至（nf）程序段）程序段中不指定中不指定F，S，T时，粗车循环中指定的时，粗车循环中指定的F，S，T有效。有效。（2）执行）执行G70循环时，刀具沿工件的实际轨迹进行循环时，刀具沿工件的实际轨迹进行切削，循环结束后刀具返回循环起点。切削，循环结束后刀具返回循环起点。（3）G70指令用在指令用在G71，G72和和G73指令的程序内指令的程序内容之后，不能单独使用。容之后，不能单独使用。内孔、外圆粗车循环指令内孔、外圆粗车循环指令G71适用于切除棒料毛坯的适用于切除棒

22、料毛坯的大部分加工余量。大部分加工余量。G71粗车循环的运动轨迹粗车循环的运动轨迹G71复合循环下复合循环下X(u)和和Z(w）的符号选择）的符号选择a)后置刀架后置刀架 b)前置刀架前置刀架当加工如图所示的凹槽当加工如图所示的凹槽ABC段时，阴影部分段时，阴影部分为加工余量，在粗车循环时，因其为加工余量，在粗车循环时，因其X轴方向的递增与轴方向的递增与递减形式并存，故无法进行分层切削，而在半精车递减形式并存，故无法进行分层切削，而在半精车时一次性进行切削。时一次性进行切削。粗车凹槽粗车凹槽编制如图所示零件的加工程序，用外圆粗车复合循编制如图所示零件的加工程序，用外圆粗车复合循环指令编程，其中

23、细双点画线部分为工件毛坯。环指令编程，其中细双点画线部分为工件毛坯。G71外圆复合循环编程实例外圆复合循环编程实例 端面粗车复合固定循环端面粗车复合固定循环G72复合循环下复合循环下X(u)和和Z(w）的符号选择）的符号选择a)后置刀架后置刀架 b)前置刀架前置刀架编制如图所示零件的加工程序，用端面粗车复合循编制如图所示零件的加工程序，用端面粗车复合循环指令编程，其中细双点画线部分为工件毛坯。环指令编程，其中细双点画线部分为工件毛坯。G72端面粗车复合循环编程实例端面粗车复合循环编程实例例如：例如：G73 U9.0 W1.5 R5；G73 P100 Q200 U0.3 W0.05 F150；G

24、73粗车循环的运动轨迹粗车循环的运动轨迹编制如图所示零件的加工程序编制如图所示零件的加工程序,用仿形切削粗车固定用仿形切削粗车固定循环指令编程，其中细双点画线部分为工件毛坯。循环指令编程，其中细双点画线部分为工件毛坯。G73仿形切削粗车固定循环编程实例仿形切削粗车固定循环编程实例试采用复合循环加工指令编写如图所示工件的数试采用复合循环加工指令编写如图所示工件的数控加工程序，并进行加工。控加工程序，并进行加工。复合循环加工实例复合循环加工实例（1）此零件为回转类零件，外形结构简单，无几何公）此零件为回转类零件，外形结构简单，无几何公差要求，但精度要求较高。差要求，但精度要求较高。（2）该零件主要

25、包括零件左端）该零件主要包括零件左端 mm和和 mm的外圆以及的外圆以及 mm的大外圆；零件右端的大外圆；零件右端 mm和和 mm的外圆。的外圆。（1）选取工件端面中心为工件坐标系（编程）原点。）选取工件端面中心为工件坐标系（编程）原点。（2）由于工件较小，为了使加工路径清晰，加工起）由于工件较小，为了使加工路径清晰，加工起刀点与换刀点可以设为同一点。刀点与换刀点可以设为同一点。（3）加工路线）加工路线零件装夹示意图（一）零件装夹示意图（一）1三爪自定心卡盘三爪自定心卡盘 2工件工件零件装夹示意图（二）零件装夹示意图（二）1三爪自定心卡盘三爪自定心卡盘 2工件工件1.试述刀具位置补偿的作用。试

26、述刀具位置补偿的作用。2.常见外圆加工的问题有哪些？常见外圆加工的问题有哪些？3.常见端面加工的问题有哪些？常见端面加工的问题有哪些？4.试述工件外圆尺寸超差的原因及解决方法。试述工件外圆尺寸超差的原因及解决方法。5.试用试用G00和和G01指令编制如题图所示零件的加工程序。指令编制如题图所示零件的加工程序。零件图（一）零件图（一）6.常见圆锥面加工的问题有哪些常见圆锥面加工的问题有哪些?7.如何判断圆弧的顺逆？如何判断圆弧的顺逆？8.为什么要用刀尖半径补偿？刀尖半径补偿有哪为什么要用刀尖半径补偿？刀尖半径补偿有哪几种？其指令各是什么几种？其指令各是什么?9.使用刀尖半径补偿指令时应注意什么？

27、使用刀尖半径补偿指令时应注意什么？10.常见圆弧加工的问题有哪些常见圆弧加工的问题有哪些?11.如题图所示，需加工的零件材料为如题图所示，需加工的零件材料为45钢，毛坯为钢，毛坯为棒料。要求编写粗、精加工的程序并完成零件的加工。棒料。要求编写粗、精加工的程序并完成零件的加工。零件图（二）零件图（二）12.如题图所示的零件轮廓精度要求较高，用刀尖半如题图所示的零件轮廓精度要求较高，用刀尖半径为径为0.4 mm的车刀车削，试用刀尖半径补偿方法编程的车刀车削，试用刀尖半径补偿方法编程并完成零件的加工。并完成零件的加工。零件图（三）零件图（三）13.编写如题图所示零件的加工程序并完成零件的加工。编写如题图所示零件的加工程序并完成零件的加工。零件图（四）零件图（四）