1、课题课题4 综合成形面类零件加工综合成形面类零件加工n1.知识目标n 掌握综合成形面类零件加工工艺制定方法。n 2.技能目标n 会用CAD软件辅助编排工艺路线及查找基点坐标。n 掌握综合成形面类零件加工及控制尺寸方法。知识学习知识学习 一、加工工艺分析1.选择工、量、刃具（1）工具选择：工件装夹在三爪卡盘中，用划线盘校正，其它工具见表4-22。（2）量具选择：长度用游标卡尺测量，外圆用千分尺测量，圆弧面用圆弧样板测量，表面粗糙度用粗糙度样板比对，规格、参数见表4-22。（3）刀具选择：零件既有凸圆弧又有凹圆弧，所选刀具既要防止主刀刃与圆弧面干涉，又要防止副刀刃与圆弧面发生干涉；此外，该零件需车
2、削台阶，故选择主偏角应大于90偏刀进行切削比较合适，具体规格见表4-22。2.制定加工工艺路线 该零件表面构成简单，工艺路线为：车右端面；粗、精车外轮廓；切断等。主要问题在于圆弧过渡面较多，既有凸圆弧又有凹圆弧，基点坐标计算困难；粗加工圆弧余量不均匀；采用车锥法、车圆法去除余量时各点坐标无法计算。为此，可借助于CAXA电子图版或AutoCAD等绘图软件辅助编排粗加工工艺路线，也可用软件查找所需各点坐标。如用CAXA电子图版进行辅助粗加工路线设计及各点坐标查询，其步骤如下：（1）用CAXA电子图板绘出零件图，将工件原点与CAXA电子图版软件坐标系原点重合。（2）以精加工余量（此处为0.3mm）为
3、等距线宽度，画出工件轮廓向外等距线，作为粗加工不破坏轮廓极限位置线，如图4-26中由9、10、11、19、20、21、22点构成轮廓。（3）测量毛坏外圆至此轮廓最大加工余量，确定粗加工走刀数和每刀背吃量。（4）以背吃量为等距线宽度继续用等距线划出各粗加工路线。图4-26综合成形面粗加工路线图（5）空刀路线部分采用忽略加工或直线走刀方式进行加工。（6）考虑进、退刀路线即构成整个零件粗加工路线工艺。（7）选用智能捕捉方式，将鼠标放置在各点处，即可从屏幕下方得出各点坐标或采用工具菜单查询点坐标，查出各点坐标值。3.选择合理切削用量 表表4-23综合成形面零件加工工艺综合成形面零件加工工艺工步号加工内
4、容刀具号切削用量背吃量ap/(mm)进给速度f/(mm/r)主轴转速n/(r/min)1车右端面T01120.26002粗车外轮廓，留0.6mm精车余量T01120.26003精加工外轮廓至尺寸T020.30.18004切断，控制工件总长T0340.08400二、编写参考程序 1.建立工件坐标系 根据工件坐标系建立原则，工件坐标系设置在工件右端面轴心线上，如图4-26所示。2.计算基点及粗加工各点坐标 P1P8等基点坐标及粗加工各点坐标均采用CAD软件查询方法获得，同时查出圆弧面粗加工时圆弧半径值见图4-26，基点及粗加工各点坐标见表4-24。表表4-24基点及粗加工各点坐标基点及粗加工各点坐
5、标点坐标（Z，X）点坐标（Z，X）P1（0，17.974）8（-19.901，28.6）P2（-5，17.974）9（-5.097，18.6）P3（-14.248，18.802）10（-14.052，19.258）P4（-33.017，20）11（-24.55，26.6）P5（-36.02，17.974）12（-34.062，26.6）P6（-42，17.974）13（-35.439，24.6）P7（-42，27.974）14（-38.7，24.6）P8（-49，27.974）15（-30.967，26.6）1（-7.353，26.6）16（-34.9，21.6）2（-11.384，26.6）
6、17（-39.2，21.6）3（-6.235，24.6）18（-40.2，23.6）4（-12.101，23.814）19（-33.136，20.576）5（-13.953，26.6）20（-36.12，18.6）6（-5.623，21.6）21（-38.7，18.6）7（-13.077，21.536）22（-41.7，24.6）3.参考程序 表表4-25法那克系统与西门子系统参考程序法那克系统与西门子系统参考程序程序段号程序内容（法那克系统）程序内容（西门子系统）动作说明N10G40 G99 G80 G21G40 G90 G71 G95设置初始状态N20M3 S600 T0101 M3 S6
7、00 T01 D1设置粗加工参数N30G00 X0 Z5G00 X0 Z5刀具移至进刀点N40G01 Z0 F0.2G01 Z0 F0.2刀具车至工件原点N50X28.6 X28.6 车右端面N60G01 Z-55 F0.2G01 Z-55 F0.2粗车外圆轮廓N70X32X32刀具沿X方向退出N80G00 Z2G00 Z2刀具沿Z方向退回至Z2N90X26.6X26.6进刀至X26.6外圆处N100G01 Z-7.353G01 Z-7.353粗车外圆至1点N110G02 Z-11.384 R2.7G02 Z-11.384 CR=2.7粗车圆弧至2点N120G01 X30G01 X30刀具沿X
8、方向退出N130G00 Z2G00 Z2刀具沿Z方向退回至Z2N140X24.6X24.6进刀至X24.6外圆处N150G01 Z-6.235G01 Z-6.235粗车外圆至3点N160G02 X23.814 Z-12.101 R4.2G02 X23.814 Z-12.101 CR=4.2粗车圆弧至4点N170G03 X26.6 Z-13.953 R18.3G03 X26.6 Z-13.953 CR=18.3粗车圆弧至5点N180G01 X30G01 X30刀具沿X方向退出N190G00 Z2G00 Z2刀具沿Z方向退回N200X21.6X21.6刀具进刀至X21.6N210G01 Z-5.6
9、23G01 Z-5.623粗车外圆至6点N220G02 X21.536 Z-13.077 R5.7G02 X21.536 Z-13.077 CR=5.7粗车圆弧至7点N230G03 X28.6 Z-19.901 R16.8G03 X28.6 Z-19.901 CR=16.8粗车圆弧至8点N240G01 X30G01 X30刀具沿X方向退出N250G00 Z2G00 Z2刀具沿Z方向退回N260X18.6X18.6刀具进刀至X18.6N270G01 Z-5.097G01 Z-5.097粗车外圆至9点N280G02 X19.258 Z14.052 R7.2G02 X19.258 Z14.052 C
10、R=7.2粗车圆弧至10点N290G03 X26.6 Z-24.55 R15.3G03 X26.6 Z-24.55 CR=15.3粗车圆弧至11点N300G01 Z-34.062G01 Z-34.062粗车至12点N310X24.6 Z-35.439X24.6 Z-35.439粗车至13点N320Z-38.7Z-38.7粗车至14点N330X31X31刀具沿X方向退出N340G00 Z-30.967G00 Z-30.967刀具Z方向退回N350G01 X26.6G01 X26.6X方向进刀至15点N360G03 X21.6 Z-34.9 R16.8G03 X21.6 Z-34.9 CR=16.
11、8粗车圆弧至16点N370G01 Z-39.2G01 Z-39.2粗车至17点N380G02 X23.6 Z-40.2 R1G02 X23.6 Z-40.2 CR=1粗车圆弧至18点N390G01 X31G01 X31刀具沿X方向退出N400G00 Z-24.55G00 Z-24.55Z方向退刀至11点处N410G01 X26.6G01 X26.6X方向进刀至11点N420G03 X20.576 Z-33.136 R15.3G03 X20.576 Z-33.136 CR=15.3圆弧粗车至19点N430G02 X18.6 Z-36.12 R5G02 X18.6 Z-36.12 CR=5圆弧粗车
12、至20点N440G01 Z-38.7G01 Z-38.7粗车至21点N450G02 X24.6 Z-41.7 R3G02 X24.6 Z-41.7 CR=3圆弧粗车至22点N460G01X32G01X32刀具沿X方向退出N470G00 X100 Z200G00 X100 Z200刀具退回至换刀点N480M0 M5M0 M5程序停、主轴停、测量N490T0202T02 D1换外圆精车刀N500M3 S800 M3 S800 主轴转速800转/分N510G00 G42 X0 Z2G00 G42 X0 Z2建立刀补至进刀点N520G01 Z0 F0.1G01 Z0 F0.1精车至工件端面N530X1
13、7.974,C1X17.974 CHF=1.414精车至P1点且倒角N540Z-5Z-5精车至P2点N550G02 X18.802 Z-14.248 R8G02 X18.802 Z-14.248 CR=8精车至P3点N560G03 X20 Z-33.017 R15G03 X20 Z-33.017 CR=15精车至P4点N570G02 X17.974 Z-36.02 R5G02 X17.974 Z-36.02 CR=5精车至P5点N580G1 Z-42,R3G1 Z-42 RND=3精车至P6点并倒圆N590X27.974,C1X27.974 CHF=1.414精车至P7点并倒角N600Z-55
14、Z-55精车28外圆N610X32X32刀具沿X方向退出N620G00 G40 X100 Z200G00 G40 X100 Z200刀具退回至换刀点N630M0 M5M0 M5程序停、主轴停、测量N640T0303T03 D1换切断刀N650M3 S400M3 S400主轴转速400r/min N660G00 X32 Z-53 G00 X32 Z-53 刀具移动至切断处N670G01 X0 F0.08G01 X0 F0.08切断至工件中心N680X32 F0.5X32 F0.5X方向退出N690G00 X100 Z200G00 X100 Z200刀具退回N700M2 M2 程序结束技能训练技能
15、训练 一 、加工准备 1）检查毛坯尺寸。2）开机、回参考点。3）输入程序。把编写好的程序通过数控面板输入数控机床。4）装夹工件。把坯料装入三爪卡盘，伸出60mm左右，用划线盘校正并夹紧。5）装夹刀具。把外圆粗车刀、外圆精车刀及切断刀按要求依次装入T01、T02、T03号刀位。二、对刀 三把刀依次采用试切法对刀，通过对刀操作得到的零偏值分别输入到各自长度补偿中；切断刀选取左侧刀尖为刀位点。三、空运行及仿真 对输入的程序进行空运行或轨迹仿真，以检测程序是否正确。四、零件自动加工及尺寸控制 零件自动加工方法：打开程序，选择MEM（或AUTO自动加工）模式，调好进给倍率，按数控启动按钮进行自动加工，在
16、加工过程中进行尺寸控制。尺寸控制方法：粗加工程序运行结束后（N480程序段）停车测量轮廓精加工余量，并把精加工车刀（T02号刀）设置一定的刀具磨损值，运行轮廓精加工程序；精加工程序运行结束后（N630程序段），停车测量，根据测量结果，调整刀具磨损值，再次运行轮廓精加工程序直至符合尺寸要求为止。圆弧表面除了采用试切、试测方法控制形状、尺寸外，在编程时还需采用刀尖半径补偿指令，防止刀尖圆弧半径产生过切和欠切而影响圆弧表面形状及尺寸。操作注意事项操作注意事项n 1）T02号刀具应输入刀尖半径值及刀尖位置号等参数。n 2）粗、精外圆车刀均应考虑主、副刀刃的干涉情况。n 3）切断刀安装应正确避免副后刀面干涉。n 4）车刀刀尖应严格与工件轴心线等高，否则车出来的圆弧将发生形状误差。练习题
