1、数控编程与加工项目一 传动轴的数控编程与加工 1.1 数控车削编程基础 1.2车削基本指令的应用 1.3刀具补偿功能应用 1.4传动轴工艺分析及数控编程 1.5车削仿真加工 1.6车削数控加工 1.7传动轴数控加工下一页返回项目二 轴套的数控编程与加工 2.1车削循环指令应用 2.2轴套工艺分析及数控编程 2.3轴套件数控加工上一页 下一页返回项目三 三角螺纹轴的数控编程与加工 3.1螺纹加工指令应用 3.2三角螺纹轴工艺分析及数控编程 3.3三角螺纹轴数控加工上一页 下一页返回项目四 轴套配合件的数控编程与加工 4.1轴套配合件的加工方案制定 4.2轴套配合件工艺分析及数控编程 4.3轴套配
2、合件数控加工上一页 下一页返回项目五 盖板的数控编程与加工 5.1数控铣削编程基础 5.2铣削基本指令应用 5.3盖板工艺分析及数控编程 5.4铣削仿真加工 5.5铣削数控加工 5.6盖板数控加工上一页 下一页返回项目六 四模板的数控编程与加工 6.1刀具长度补偿应用 6.2凹模板工艺分析及数控编程 6.3凹模板数控加工上一页 下一页返回项目七 端盖的数控编程与加工 7.1孔加工循环指令应用 7.2端盖工艺分析及数控编程 7.3端盖数控加工上一页 下一页返回项目八壳体的数控编程与加工 8.1台湾丽伟V-60型加工中心 8.2壳体工艺分析及数控编程 8.3壳体数控加工上一页返回项目一 传动轴的数
3、控编程与加工 1.1 数控车削编程基础 1.2车削基本指令的应用 1.3刀具补偿功能应用 1.4传动轴工艺分析及数控编程 1.5车削仿真加工 1.6车削数控加工 1.7传动轴数控加工返回1.1 数控车削编程基础 1.1.1坐标系及坐标原点 1.右手笛卡儿坐标系 机床坐标系是机床上固有的，用来确定工件坐标系的基本坐标系。国际标准和我国颁布的标准中，规定了数控机床的坐标系采用笛卡儿右手直角坐标系，如图1-1示。基本坐标轴为X,Y,Z轴，它们与机床的主要导轨相平行，相对于每个坐标轴的旋转运动，坐标分别为A,B,C。基本坐标轴X,Y,Z的关系及其正方向用右手直角定则判定。2.ISO标准的有关规定(1)
4、不论数控机床的具体结构是工件静止、刀具运动，还是刀具静止、工件运动，都假定刀具相对于静止的工件运动。下一页返回1.1 数控车削编程基础 (2)机床坐标系X,Y,Z轴的判定顺序为:先Z轴，再X轴，最后按右手定则判定Y轴。(3)增大刀具与工件之间距离的方向为坐标轴运动的正方向。3.数控车尿坐标系 Z轴:平行于主轴轴线的坐标轴为Z轴，刀具远离工件的方向为Z轴的正方向。X轴:X轴为工件的径向，指向刀具的方向为正方向，如图1-2所示。4.工件坐标系的建立 工件坐标系是编程时使用的坐标系，又称为编程坐标系。上一页 下一页返回1.1 数控车削编程基础 工件坐标系的坐标轴，要根据工件在机床上的安装位置和加工方
5、法来确定，并与机床坐标系的坐标轴平行，正方向一致。工件坐标系建立以编程方便为原则。工件原点一般选择在零件的设计基准上或对称中心上。机床坐标系是机床运动控制的参考基准，建立在机床上，是固定的物理点，使用者不能改变。工件坐标系是编程时的参考基准，建立在工件上，因编程习惯位置可变。加工时通过对刀确定工件原点与机床原点的位置关系，将工件坐标系与机床坐标系建立固联关系。5.坐标原点 (1)机床原点。上一页 下一页返回1.1 数控车削编程基础 机床原点也称机械原点或零点，用“M”表示，它是机床制造商设置在机床上的一个物理位置，是机床坐标系中固有的点，也是其他坐标系和参考点的基准点。机床原点的作用是使机床与
6、控制系统同步，建立测量机床运动坐标的起始位置。(2)机床参考点。机床参考点也称基准点，用“R”表示，是大多数具有增量位置测量系统的数控机床所必须具有的，它是数控机床工作区确定的一个固定点，与机床原点有确定的尺寸联系。参考点在机床坐标系中，以硬件方式用固定挡块或限位开关限定各坐标轴的位置来实现，并通过精确测量来指定参考点到机床原点的距离。上一页 下一页返回1.1 数控车削编程基础 因此，这样的参考点称为硬参考点。具有相对位置检测系统的机床每次通电后，要进行回参考点操作，数控装置通过参考点确认出机床原点的位置，建立机床坐标系。(3)工件原点。工件原点也称程序原点或编程原点，用“W”表示，是编程时定
7、义在工件上的几何基准点。工件原点要根据编程计算方便、机床调整方便、对刀方便以及零件的特点来确定。机床原点与工件原点的关系如图1-3所示。1.1.2数控车床的编程特点 1.程序的结构上一页 下一页返回1.1 数控车削编程基础 一个完整的程序由程序号、程序内容和程序结束指令三部分组成。为了区别数控系统中存储的程序，每个程序都要进行编号。由程序号地址符“0”和4位有效数字组成，如:00001。程序内容是整个程序的核心，它由若干程序段组成，每个程序段由一个或多个字构成，表示机床要完成的指定动作，并以M02或M30作为整个程序的结束指令。程序字通常由地址符和数字组成，地址符的含义见表1-1。2.绝对值编
8、程/增量值编程 各轴移动量的指令方法，有绝对值指令和增量值指令两种。绝对值坐标用(X,Z)表示，增量值坐标用(U,W)表示。3.直径编程上一页 下一页返回1.1 数控车削编程基础 数控车削中X轴方向坐标无论是绝对值编程还是增量值编程均采用直径编程。在图1-4中，刀具从A点移动到B点的绝对值坐标指令为X30 Z70，而增量值坐标指令为U-30 W-40。另外，在数控车床上也可用二者混合编程，即坐标值也可写为X30 W-40或U-30 Z70，具体用哪种坐标值指令编程可根据零件所给的尺寸关系来确定。1.1.3几个重要概念 1.脉冲当量 相对于每一脉冲信号的机床运动部件的位移量称为脉冲当量，又称为最
9、小设定单位。上一页 下一页返回1.1 数控车削编程基础 脉冲增量插补是行程标量插补，每次插补结束都产生一个行程增量，以脉冲的方式输出。这种插补算法主要应用在开环数控系统中，在插补计算过程中不断向各坐标轴发出互相协调的进给脉冲，驱动电动机运动。一个脉冲所产生的坐标轴移动量叫作脉冲当量，脉冲当量是脉冲分配的基本单位，按机床设计的加工精度选定，普通精度的机床一般取脉冲当量为0.01mm，较精密的机床取0.001mm或0.005mm。脉冲当量影响数控机床的加工精度，它的值取得越小，加工精度越高。2.插补 在数控机床中，刀具不能严格按照要求加工的曲线运动，只能用折线轨迹逼近所要加下的曲线。插补就是根据给
10、定的数学函数，在理想轨迹轮廓上的已知点之间，确定一些中间点的方法。上一页 下一页返回1.1 数控车削编程基础 3.基点和节点 (1)基点:各个几何元素间的连接点称为基点。(2)节点:用若干直线段或圆弧段来逼近给定的曲线，逼近线段的交点或切点称为节点。(3)非圆曲线:数控加工中把除直线与圆弧之外可以用数学方程式表达的平面廓形曲线，称为非圆曲线。4.刀位点、对刀点和换刀点(1)刀位点是刀具的定位基准点，是刀具上代表刀具位置的参 进行数控加工编程时，刀具在机床上的位置由刀位点的位置来表示。上一页 下一页返回1.1 数控车削编程基础 常用刀具的刀位点规定:立铣刀、端铣刀的刀位点是刀具轴线与刀具底面的交
11、点;球头铣刀刀位点为球心;锁刀、车刀刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心;钻头是钻尖或钻头底面中心。(2)对刀点是在数控机床上加工工件时，刀具相对工件运动的起点。由于程序也从该点开始执行，所以对刀点又称为起刀点或程序起点。对刀点可以设置在零件、夹具或机床上，但为了提高工件的加工精度，应尽可能设在零件的设计基准或工艺基准上。保证对刀点和刀位点重合的过程称为对刀。上一页 下一页返回1.1 数控车削编程基础 对刀是为了确定机床坐标系与工件坐标系之间的相互位置关系。(3)换刀点是指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。换刀点往往设在工件的外部，以能顺利换刀、不碰撞工件及其他部件为准。对刀点与换刀点的确定是数控加
12、工工艺分析的重要内容之一。上一页返回1.2 车削基本指令的应用 1.2.1 F,M,S,T功能 1.进给功能(F功能)(1)快速进给。当给出快速定位指令时，刀具以快速进给速度定位，此速度由机床参数设定，并不由指令中的F来指定，但其快慢仍可用机床操作面板上的倍率开关(如F0,25%50%、100%)实现调节。(2)切削进给。刀具的切削进给速度由F后面的数值指定。F的值指切削进给的切线方向速度。切削进给的速度倍率可由操作面板上的倍率开关0150%来调节，但螺纹切削时无效。下一页返回1.2 车削基本指令的应用 在FANUC数控机床的编程指令中，用G98指令每分钟进给方式，F后面的数值单位为mm/mi
13、n。用G99指令每转进给方式，F后面的数值单位为mm/r。G98,G99均为模态指令，可互相被替代。模态指令又称续效指令，一经程序段中指定，便一直有效，直到后面出现同组另一指令或被其他指令取消。编写程序时，与上段相同的模态指令可以省略不写。2.辅助功能(M功能)辅助功能又称M功能，主要用来表示机床操作时各种辅助动作及状态。它由M及其后的两位数字组成。常用M功能如表1-2所示。在编程时，一个程序段中通常只使用一个M代码，以免机床执行程序时产生误操作。上一页 下一页返回1.2 车削基本指令的应用 (1)程序停止和任选停止:M00/M01 执行完M00指令的程序段之后，自动运行停止，模态信息被保存。
14、按下“循环启动”按钮，自动运行重新开始，如进行尺寸检验、排屑或插入必要的手工动作时，用此功能很方便。(2)程序结束:M02/M30 使用M30，自动运行停止，变为复位状态，光标返回到程序的开头。使用M02，程序结束，光标不返回到程序开头，重新运行程序需按“复位”按钮。(3)主轴正转、主轴反转、主轴停止:M03/M04/MO5 此代码启动主轴正转、反转和停止。上一页 下一页返回1.2 车削基本指令的应用 (4)切削液开、切削液关:M08/M09 切削液开关可由程序指定，也可以手动设置。3.主轴功能(S功能)指定主轴转速或速度，用地址S和其后的数字组成。恒线速度控制(G96):系统执行G96指令后
15、，S后面的数值表示切削速度。主轴转速控制(G97)系统执行G97指令后，S后面的数值表示主轴每分钟的转数。主轴最高速度限定(G50)。G50除有坐标系设定功能外，还有主轴最高转速设定功能，即用s指定的数值设定主轴每分钟的最高转速。上一页 下一页返回1.2 车削基本指令的应用 用恒线速度控制加工端面、锥度和圆弧时，由于X坐标值不断变化，当刀具逐渐接近工件的旋转中心时，主轴转速会越来越高，工件有从卡盘飞出的危险，所以为防止事故的发生，有时必须限定主轴的最高转速。主轴最高转速计算方法如下:光车时的主轴转速。主轴转速要根据机床和刀具允许的切削速度来确定，可以用计算法或查表法来选取。切削速度确定之后，用
16、下式计算主轴转速:上一页 下一页返回1.2 车削基本指令的应用 车螺纹时的主轴转速。在切削螺纹时，车床主轴的转速将受螺纹的螺距、电机调速和螺纹插补运算等因素的影响，转速不能过高。通常按下式计算主轴转速:4.刀具功能(T功能)T功能的表示方法如图1-5所示。1.2.2常用准备功能指令应用 1.快速点定位:G00上一页 下一页返回1.2 车削基本指令的应用 该指令使刀具以快速进给速度移动到工件坐标系的某一点。G00指令为模态代码。格式:G00 X(U)Z(W）说明:X(U)Z(W)是目标点坐标。用G00移动时，刀具轨迹并非直线。各轴以最快速度移动，所以使用G00指令时要注意刀具是否会和工件或夹具发
17、生干涉，忽略这一点就容易发生碰撞，而在快速状态下的碰撞就更加危险。2.直线插补:G01 该指令使刀具以插补联动方式按指定的F进给速度做任意斜率的直线运动。G01指令是模态指令。上一页 下一页返回1.2 车削基本指令的应用 格式:G01 X(U)Z(W)3.圆弧插补:G02/G03 该指令使刀具以F进给速度做圆弧切削运动。G02,G03是模态指令。(1)格式:(2)指令中各指令字的含义见表1-3.(3)顺时针与逆时针的判别。向着弧所在平面(X2平面)的垂直坐标轴(Y轴)的负方向(-Y)看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03.上一页 下一页返回1.2 车削基本指令的应用 4.暂停:G04 G
18、04指令程序暂停，即执行前一个程序段之后，经过延时之后执行下一个程序段。G04指令是非模态代码。格式:G04x 或:G04P 程序暂停在数控车床上一般用于车槽、锁孔、钻孔指令后，以提高表面质量，同时有利于铁屑充分排出。上一页返回1.3 刀具补偿功能应用 1.3.1刀具位置补偿 刀具补偿功能是数控车床的主要功能之一，分为刀具位置补偿和刀尖圆弧半径补偿。刀具位置补偿是指当车刀的实际位置与编程理论位置存在差值时，通过刀具位置补偿值的设定，使刀具在x,z轴方向获得相应的补偿量。它是操作者控制工件尺寸的重要手段之一，如图1-8(a)所示。假定以刀架中心A作为编程起点，刀具安装后，刀具刀位点与编程起点A不
19、能重合，必然会存在一定的偏移，其偏移值为 x,z。如果将 x,z输入到相应的存储器中，当程序执行到刀具补偿功能时，原来的编程起点A就被刀具的刀位点所代替，如图1-8(b)所示。当刀具磨损后或工件尺寸有误差时，只要修改存储器中的 x,z值即可。下一页返回1.3 刀具补偿功能应用 车刀形状和位置是多种多样的，车刀形状还决定刀尖圆弧在什么位置。和刀具偏置量一样，必须在加工前事先设定刀尖相对于工件的方位。假想刀尖的方向由切削时的刀具方向确定，观察基点为刀尖圆弧的中心。假想刀尖的方位可分为9种类型，图1-9中标示了其对应的编号，也表示了刀具与出发点的位置关系。A点为假想刀尖，假想刀尖号的设定地址是偏置号
20、画面的OFFSET。1.3.2刀具半径补偿 1.刀具半径补偿的应用 编制数控车床加工程序时，将车刀刀具看作一个点，但是为了提高刀具强度和工件表面的加工质量，延长刀具的使用寿命，通常将车刀刀具磨成圆弧状。上一页 下一页返回1.3 刀具补偿功能应用 编程时用理想刀具的刀尖点来编程，用数控系统控制刀尖点的运动轨迹。切削时，实际起作用的切削刃是刀具圆弧的各切点，这会产生加工表面的形状误差，而刀具圆弧半径补偿功能就是用来补偿由刀具圆弧半径R引起的工件形状误差的。车内外圆柱、端面时，刀具实际切削刃的轨迹与工件轮廓一致，并无误差产生。如图1-10所示，车锥面时，工件轮廓为实线，实际车出形状为虚线，故产生误差
21、。同样，如图1-11所示，车圆弧面时产生误差1 2。若工件要求不高或留有精加工余量，可忽略此误差，否则应考虑刀具圆弧半径对工件形状的影响，并对刀具圆弧半径进行补偿。2.刀具圆弧半径补偿的基本原理上一页 下一页返回1.3 刀具补偿功能应用 在编制零件加工程序时，不用计算刀具圆弧中心运动轨迹，只需按零件轮廓编程即可。刀具圆弧半径补偿值可以通过手动输入的方式，直接从控制面板上输入，数控系统便能自动地计算出刀具圆弧半径中心轨迹，并按刀具圆弧中心轨迹运动。在执行刀具圆弧半径补偿时，刀具自动偏离工件轮廓一个刀具圆弧半径，从而加工出所要求的工件轮廓。当刀具磨损、刀具圆弧半径变小，更换刀具、刀具圆弧半径变大(
22、或小)时，只要更改输入的刀具圆弧半径补偿值，即可加工出符合要求的零件。3.刀具半径补偿的定义 G41刀具左补偿:如图1-12 (a)所示，顺着刀具运动方向看，刀具在零件的左侧，称为刀具左补偿。上一页 下一页返回1.3 刀具补偿功能应用 G42刀具右补偿:如图1-12(b)所示，顺着刀具运动方向看，刀具在零件的右侧，称为刀具右补偿。G40取消刀具左补偿和右补偿，这时，车刀轨迹按理论刀尖轨迹运动。4.刀具半径补偿的编程规则 G40,G41,G42只能用G00,G0 1结合编程，不允许与G02,G03等其他指令结合编程，否则报警。在编入G40,G41,G42的G00与G01前后的两个程序段中，X,Z
23、值至少有一个值变化，否则产生报警。在调用新的刀具前，必须取消刀具补偿，否则产生报警。1.3.3刀尖半径和位置的输入 刀具参数设置见表1-4,表1-5。上一页返回1.4 传动轴工艺分析及数控编程 1.4.1传动轴工艺分析 图1-13所示零件尺寸标注正确、轮廓描述完整。1.确定加工工艺路线 以零件右端面中心为工件坐标系原点。加工起点和换刀点设为同一点，其位置的确定原则为:方便拆卸工件、不发生碰撞、空行程较短等，故加工起点和换刀点设在X100 Z50位置。加工工艺路线为:粗车右端外圆表面精车右端外圆表面车退刀槽切断。2.选择切削用量 外圆端面车刀T0101，刀具主偏角为93;切槽(断)刀T0202，
24、刀宽5 mm。上述刀具材料为硬质合金，切削用量见表1-6。下一页返回1.4 传动轴工艺分析及数控编程 1.4.2传动轴数控编程 传动轴数控编程代码如下:上一页返回1.5 车削仿真加工 1.5.1操作面板介绍 1.系统面板介绍 系统面板如图1-14所示，各按键功能见表1-7.2.机床面板介绍 机床面板如图1-15所示，各按键功能见表1-8.1.5.2仿真操作 1.准备工作(1)选择机床。按“选择机床”控制系统:FANUC 0i 机床类型:车床(沈阳机床)。下一页返回1.5 车削仿真加工(2)机床回零。机床回零的目的是:建立机床坐标系。(3)安装工件和刀具。定义毛坯，相当于实际加工中的下料。放置零
25、件，相当于实际加工中的安装工件。安装刀具。2.对刀 对刀的目的是:建立工件坐标系。(1)外圆车刀对刀。x轴对刀。上一页 下一页返回1.5 车削仿真加工 在“JOG模式”下主轴正转车外圆点余量 Z轴正方向退刀主轴停按“测量”软键一选“剖面图测量”，选择切削部分的外径读出切削部分的外径值退出按 裂键和形状软键，进入到形状补偿界面输入“X”和已测的外径值按C RT屏幕下方的“测量”软键。Z轴对刀。在“JOG模式”下主轴正转车端面点余量 X轴正方向退刀主轴停按 裂键和形状软键，显示刀具形状补偿画面输入“Z0”按C RT屏幕下方的“测量”软键。输入刀尖半径0.2 mm和刀具位置号3，外圆车刀对刀完毕。(
26、2)切槽刀对刀。上一页 下一页返回1.5 车削仿真加工 切槽刀对Z值时，主轴正转，接近工件后，注意要用“手轮”方式靠近端面，保证切槽刀的“Z0”与外圆车刀的“ZO”为同一个端面。对X值时因切槽刀不能横向切削，故在端部切外圆，“+Z”向退刀进行外径测量。其余对刀原理与外圆车刀相同，结果如图1-16所示。3.输入程序 (1)手动输入程序。按 按 输入程序号“O0001”按 按 按 依次输入程序，每行程序结束按 换行，直至输入程序结束。(2)导入数控程序。将编写好的程序存入记事本，单击菜单“机床”选“DNC传送”，在弹出的对话框中选择所需的数控(NC)程序，按“打开”键确认。上一页 下一页返回1.5
27、 车削仿真加工 按 按 按“操作”软键和向右的黑色箭头 按“READ”键 输入程序号“Oxxxx”按“EXEC”。4.自动加工及尺寸测量(1)单段加工。按 按 按 。用于首件加工检查程序错误。(2)自动加工。按 按 。(3)尺寸测量。逐个进行尺寸检查，如图1-17所示，填写表1-9。上一页返回1.6车削数控加工 1.机床和系统上电 (1)检查CNC车床的外表是否正常(如:后面电控柜的门是否关上、车床内部是否有其他异物)。(2)打开位于车床后面电控柜上的主电源开关，应听到电控柜风扇和主轴电动机风扇开始工作的声音。(3)按操作面板上的“系统启动”按钮接通电源，几秒钟后CRT显示屏出现画面，此时才能
28、操作数控系统上的按钮，否则容易损坏机床。(4)顺时针方向旋开“急停”按钮。绿灯亮表示机床液压泵已启动，机床进入准备状态。(5)机床回零。下一页返回1.6车削数控加工 2.安装工件和刀具 (1)装夹工件。数控车床主要使用三爪自动定心卡盘，对于圆棒料，装夹时工件要水平安放，右手拿工件，左手旋紧卡盘扳手。工件的伸出长度一般比被加工工件长10 mm左右。用百分表找正工件，经校正后再将工件夹紧，工件找正工作随即完成。(2)安装刀具。将加工零件的刀具依次装夹到相应的刀位上，操作如下:根据加工工艺路线分析，选定被加工零件所用的刀具号，按加工工艺的顺序安装。上一页 下一页返回1.6车削数控加工 选定1号刀位，
29、装上外圆车刀，注意刀尖的高度要与对刀点重合。手动操作控制面板上的“刀架旋转”按钮，安装切槽刀，如图1-18所示。1.6.2输入与编辑程序 1.MDI数据手动输入 选择“工作方式”为“MDI”按“PROD”键，出现程序输入画面输入数据，每输入一个字按“INSERT键按下“循环启动”按钮，即可运行。输入结果如图1-19所示。上一页 下一页返回1.6车削数控加工 2.输入程序 选择“工作方式”为“编辑”按“PROG”键输入程序号在NC操作面板上依次输入程序内容，每个程序段结束时按“EOB”和“INSERT”键按“RESET”键，光标返回程序的起始位置。程序输入结果如图1-20所示。3.寻找程序 选择
30、“工作方式”为“编辑”按“PROD”键输入想调出的程序的程序号(如00005)按“PA GE丰”键，即可调出程序。4.编辑程序 选择“工作方式”为“编辑”，按“PROD键出现程序编辑画面。上一页 下一页返回1.6车削数控加工 (1)修改字。将光标移到要修改字的位置输入改变后的字按“ALTER键。(2)删除字。将光标移至要删除的字的位置按“DELETE键，光标将自动移到下一个字的位置。(3)删除一个程序段。将光标移至要删除程序段的第一个字位置按“EOB键按“DELETE键。(4)插入字。将光标移至要插入字的前一个字的位置输入要插入的字按“INSERT键。上一页 下一页返回1.6车削数控加工(5)
31、删除程序。输入要删除的程序号确认是不是要删除的程序按“DELETE”键。1.6.3对刀 1.外圆车刀对刀 (1)z轴对刀。手动状态下，选择外圆车刀主轴正转切端面点余量X轴方向退刀主轴停按“OFS/SET”键和形状软键，显示刀具形状补偿画面，如图1-21所示移动光标键到指定刀偏号输入“Z0”按C RT屏幕下方的“测量”软键。(2)X轴对刀。上一页 下一页返回1.6车削数控加工 手动状态下，主轴正转切外圆点余量 Z轴正方向退刀主轴停测量切削部分的外径按“OFS/SET”键和形状软键，显示刀具形状补偿画面输入“X”和已测外径值按CRT屏幕下方的“测量”软键。2.切槽刀对刀 切槽刀对Z值时，主轴正转，
32、接近工件后，注意要用“手轮”方式靠近端面在刀具形状补偿界面对应的刀具行输入“Z0”按CRT屏幕下方的“测量”软键。对X值时在端部切外圆，+Z”向退刀进行外径测量在刀具形状补偿界面对应的刀具行输入“X”和已测外径值按 CRT屏幕下方的“测量”软键。上一页 下一页返回1.6车削数控加工 3.磨损补偿 (1)按“OFS/SET”键和磨耗软键，使CRT出现如图1-22所示画面。(2)将光标移至需进行磨损补偿的刀具补偿号位置。(3)z轴方向的磨损补偿与x轴方向的磨损补偿方法相同，只是x轴方向是以直径方式来计算值的，进行负方向补偿时数值前加负号。1.6.4自动加工 1.试运行(1)机床锁。上一页 下一页返
33、回1.6车削数控加工 按下机床操作面板上的“机床锁”按键，自动运行加工程序时，机床刀架并不移动，只是在C RT上显示各轴的移动位置。该功能可用于加工程序的检查。(2)辅助功能锁。按下机床操作面板的“辅助功能锁”按键后，程序中的M,S,T代码指令被锁，不能执行。该功能与机床锁一起用于程序检测。上一页 下一页返回1.6车削数控加工 2.空运行 按下“空运行”按键，空运行指示灯变亮，不装工件，在自动运行状态下运行加工程序，机床空跑。操作中，程序指定的进给速度无效，根据参数的设定值运行。3.单段执行 按下“单段”按键，其指示灯变亮，执行一个程序段后，机床停止，其后，每按一次“循环启动”按钮，则CNC执
34、行一个程序段。4.首件试切削 (1)当刀具、夹具、毛坯、程序等一切都已准备就绪后，即可进行工件的试切削。将机床锁住，空运行程序，检查程序中可能出现的错误。(2)检查刀具在X,Z平面内走刀轨迹的情况。上一页 下一页返回1.6车削数控加工 有时为了便于观察，可利用跳跃任选程序段的功能使刀具在贴近工件表面处走刀，进一步检查刀具的轨迹，以便防止走刀轨迹的错误，或发生碰撞。(3)一般首件试切削均采用单段执行，在试切工作中，同时观察屏幕上显示的程序、坐标位置、图形显示等，以确认各运行段的正确性。(4)首件试切完毕后，应对零件进行全面的检测，必要时适当地修改程序或调整机床，直到零件全部合格后，程序编制工作才
35、算结束，并应将已经验证的程序及有关资料进行妥善保存，便于以后的查询和总结。上一页返回1.7传动轴数控加工 1.7.2传动轴质检 1.检测工件 使用所提供的量具对传动轴进行测量，填写表1-9所示的传动轴加工评分表。(1)使用游标卡尺的注意事项:游标卡尺是比较精密的测量工具，要轻拿轻放，不得碰撞或跌落。使用时不要用来测量粗糙的物体，以免损坏量爪，使用完毕应及时放入卡尺盒中。测量时，应先拧松紧固螺钉，移动游标不能用力过猛。两量爪与待测物的接触不宜过紧，不能使被夹紧的物体在量爪内挪动。下一页返回1.7传动轴数控加工 读数时，视线应与尺面垂直。如需固定读数，可用紧固螺钉将游标固定在尺身上，防止滑动。实际
36、测量时，对同一长度应多测几次，取其平均值来消除偶然误差。(2)使用外径千分尺的注意事项:使用外径千分尺时要先检查其零位是否校准。轻拿轻放，旋钮和测力装置在转动时都不能过分用力。测量工件时使用后面的旋钮，手不要拿着金属部分测量。2.填写加工评分表 填写表1-9。上一页返回图1-1笛卡儿右手直角坐标系返回图1-2数控车床坐标系返回图1-3机床原点与工件原点的关系返回表1-1 FANUC 0i Mate-TC系统常用地址符下一页返回表1-1 FANUC 0i Mate-TC系统常用地址符上一页返回图1-4 绝对值/增量值编程返回表1-2 FANUC 0i Mate-TC数控系统常用的M代码返回图1-
37、5 T功能的表示方法返回表1-3 G02、G03指令中各指令字的含义返回图1-8刀具位置偏置补偿返回图1-9刀尖的方位返回图1-10车锥面产生的误差返回图1-11车圆弧产生的误差返回图1-12刀具半径补偿返回表1-4刀具几何形状补偿返回表1-5刀具磨损补偿返回图1-13传动轴零件返回表1-6数控加工工序卡片返回图1-14 FANUC 0i系统面板返回表1-7 FANUC 0i系统面板各按键解释下一页返回表1-7 FANUC 0i系统面板各按键解释上一页返回图1-15 机床面板返回表1-8机床面板各按钮解释下一页返回表1-8机床面板各按钮解释上一页 下一页返回表1-8机床面板各按钮解释上一页 下
38、一页返回表1-8机床面板各按钮解释上一页返回图1-16外圆车刀和切槽刀对刀参数界面返回图1-17尺寸测量界面返回图1-18刀具布置图返回图1-19 MDI程序输入返回图1-20程序输入界面返回图1-21刀具几何补偿界面返回图1-22刀具磨损补偿界面返回表1-9传动轴加工评分表下一页返回表1-9传动轴加工评分表上一页 下一页返回表1-9传动轴加工评分表上一页返回项目二 轴套的数控编程与加工 2.1车削循环指令应用 2.2轴套工艺分析及数控编程 2.3轴套件数控加工返回2.1 车削循环指令应用 2.1.1单一形状固定循环指令 1.外径、内径车削循环:G90 格式:G90 X(U)Z(W)R F 如
39、图2-1 (a)所示为车削外圆柱面时的走刀轨迹，图中虚线表示按R快速运动，实线表示按F指定的工作进给速度运动。如图2-1 (b)所示为车削外圆锥面时的走刀轨迹。执行G90前刀具必须先定位到一个循环起点，对于数控车床的所有循环指令，要特别注意正确选择程序循环起始点的位置，一般宜选择在离开毛坯表面25mm处，然后开始执行G90，而且注意刀具每执行完一次G90时又回到了循环起点。下一页返回2.1 车削循环指令应用 2.端面车削循环:G94 格式:G94 X(U)Z(W)R F 应用G94车削平面和带有锥度端面的走刀轨迹分别如图2-3 (a)、图2-3 (b)所示。3.注意事项 (1)如何合理使用单一
40、固定循环，应根据坯件的形状和工件的加工轮廓进行适当的选择，一般情况下，内、外圆切削循环指令G90主要用于零件的内外圆柱面、圆锥面轴向毛坯余量较大或直接以棒料车削零件时进行精车前的粗车，以去除大部分余量。上一页 下一页返回2.1 车削循环指令应用 端面切削循环指令G94主要用于一些短、面大的零件(径向切削量较大)的垂直端面或锥形端面的粗加工，以去除大部分余量。(2)由于X (U),Z(W)和R的数值在固定循环期间是模态的，如果没有重新指定X (U)、Z(W)和R，则原来指定的数据一直有效。(3)如果在单段运行方式下执行循环，则每一循环分4段进行，执行过程中必须按4次循环启动按钮。2.1.2复合形
41、状固定循环指令 1.内、外径粗车循环:G71 适用于圆柱毛坯粗车外径和圆筒毛坯料粗车内径。图2-5所示为用G71粗车外径的加工路线，图中G是粗车循环的起点。上一页 下一页返回2.1 车削循环指令应用 格式:2.端面粗加工循环:G72 适用于盘类零件的端面粗车循环。图2-8所示为从外径方向往轴心方向车削端面循环。格式：3.仿形粗车循环:G73上一页 下一页返回2.1 车削循环指令应用 所谓仿形粗车循环就是按照一定的切削形状逐渐地接近最终形状。这种方式对于铸造或锻造毛坯的切削是一种效率很高的方法。G73循环方式如图2一11所示。格式：4.精车循环:G70 由G71,G72和G73等完成粗加工后，可
42、以用G70进行精加工。格式:G70 P(ns)Q(nf)使用上述循环指令时，要注意其快速退刀的路线，防止刀具与工件碰撞。如图2-13所示，从A点开始执行循环指令是安全的，从B点开始执行循环指令将发生碰撞。上一页 下一页返回2.1 车削循环指令应用 2.1.3其他循环指令 1.端面沟槽复合循环或深孔钻循环:G74 该指令可实现端面深孔和端面槽的断屑加工，Z向切进一定深度，再反向退刀到一定的距离，实现断屑。指定X轴地址和X轴向移动量，就能实现端面槽加工，若不指定X轴地址和X轴向移动量，则为端面深孔钻加工。(1)端面沟槽复合循环。格式：上一页 下一页返回2.1 车削循环指令应用(2)啄式钻孔循环(深
43、孔钻循环)如图2一15所示:格式:2.外径沟槽复合循环:G75 G75指令用于内、外径切槽或钻孔，其用法与G74指令大致相同。当G75指令用于径向钻孔时，需配备动力刀具，这里只介绍G75用于外径沟槽加工。G75循环方式如图2一17所示。格式：上一页返回2.2 轴套工艺分析及数控编程 2.2.1轴套工艺分析 1.确定加工方案 外圆和内孔未注倒角为C1，为了内孔倒角，需要先钻孔，再加工零件左侧外圆至尺寸并内孔倒角。掉头装夹后，注意对刀时车端面后要准确测量零件的实际长度，其是与理论长度差值为Z的对刀参数值，对刀后将零件先车至42 mm长，再以零件右端面中心作为坐标原点建立工件坐标系。内孔加工起点为X
44、15 Z5，换刀点为X60Z100。加工工艺路线为:钻孔车左端外圆至尺寸左侧内孔倒角掉头装夹车右端面至长度尺寸车外圆至尺寸粗车内孔精车内孔至尺寸。2.选择刀具与切削用量下一页返回2.2 轴套工艺分析及数控编程(1)外圆车刀:T01主轴转速500r/min，进给量0.15mm/r。(2)内孔车刀:T02，粗车:主轴转速800 r/min，进给量0.12 mm/r;精车:主轴转速1 200 r/min，精车进给量0.1 mm/r。(3)切断刀:T03，主切削刃宽4 mm，主轴转速500 r/min，粗车进给量0.05 mm/r。拟订数控加工工序卡片(见表2-1)。2.2.2轴套数控编程 轴套数控编
45、程代码如下:上一页 下一页返回2.2 轴套工艺分析及数控编程上一页返回2.3 轴套件数控加工 2.3.2轴套件质检 1.检测工件 使用所提供的量具对传动轴进行测量，填写表2-2所示的轴套加工评分表。(1)使用内径千分尺的注意事项:选取接长杆，尽可能选取数量最少的接长杆来组成所需的尺寸，以减少累积误差。在连接接长杆时，应按尺寸大小排列，尺寸最大的接长杆应与微分头连接。如把尺寸小的接长杆排在组合体的中央，则接长后千分尺的轴线会因管头端面平行度误差的“积累”而增加弯曲，使测量误差增大。下一页返回2.3 轴套件数控加工 测量时，固定测头与被测表面接触，摆动活动测头的同时，转动微分筒，使活动测头在正确的
46、位置上与被测工件手感接触，就可以从内径千分尺上读数。所谓正确位置是:测量两平行平面间距离，应测得最小值;测量内径尺寸，轴向找最小值，径向找最大值。离开工件读数前，应用锁紧装置将测微螺杆锁紧，再进行读数。测量必须注意温度影响，防止手的传热或靠近其他热源，特别是大尺寸内径千分尺受温度变化的影响较显著。测量前应严格等温，还要尽量减少测量时间。(2)使用百分表的注意事项:使用时，加紧百分表的力不能过猛，以免影响杆移动的灵活性。上一页 下一页返回2.3 轴套件数控加工 使用时，应先对好“0”位，如果指针指“0”有偏差，可转动外圈进行调整，否则要对测量读数加以修正。2.填写加工评分表 填写表2-2.上一页
47、返回图2-1 G90的走刀轨迹返回图2-3 G94的走刀轨迹返回图2-5 G71的循环方式返回图2-8 G72的循环方式返回图2-11 G73的循环方式返回图2-13使用循环指令退刀时可能出现的碰撞返回图2-15 G74的循环方式返回图2-17 G75的循环方式返回表2-1数控加工工序卡片返回表2-2轴套加工评分表下一页返回表2-2轴套加工评分表上一页返回项目三 三角螺纹轴的数控编程与加工 3.1螺纹加工指令应用 3.2三角螺纹轴工艺分析及数控编程 3.3三角螺纹轴数控加工返回3.1 螺纹加工指令应用 3.1.1螺纹加工方法 螺纹加工常用切削循环方式，在数控车床上加工螺纹的进刀方式通常有直进法
48、和斜进法。直进法一般应用于螺距或导程小于3 mm的螺纹加工，反之使用斜进法。1.螺纹牙型高度(螺纹总切深)螺纹牙型高度是指在螺纹牙型上，牙顶到牙底之间垂直于螺纹轴线的距离，如图3-1所示，它是车削时车刀总切入深度。根据GB 197-1981普通螺纹国家标准规定，普通螺纹的牙型理论高度H=0.866P，实际加工时，由于螺纹车刀刀尖半径的影响，螺纹的实际切深有变化。下一页返回3.1 螺纹加工指令应用 根据GB 197-1981规定，螺纹车刀可在牙底最小削平高度H/8处削平或倒圆，则螺纹实际牙型高度可按下式计算:2.螺纹径向尺寸的确定 一般可按下式近似值计算:螺纹大径:螺纹底径:螺纹小径:3.螺纹轴
49、向尺寸的确定上一页 下一页返回3.1 螺纹加工指令应用 由于车螺纹起始时有一个加速过程，结束前有一个减速过程，在这段距离中，螺纹不可能保持均匀，因此车螺纹时，两端必须设置足够的升速进刀段1=25mm 和减速退刀段2=1/4.4.分层切削深度 如果螺纹牙型较深、螺距较大，可分几次进给。每次进给的背吃刀量用螺纹深度减精加工背吃刀量所得的差按递减规律分配，如图3-2所示。常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量可参考表3-1选取。在实际加工中，当用牙型高度控制螺纹直径时，一般通过试切来满足加工要求。上一页 下一页返回3.1 螺纹加工指令应用 3.1.2螺纹编程指令 1.单行程螺纹切削指令:G32 G32指令
50、可以执行单行程螺纹切削，车刀进给运动严格按照输入的螺纹导程进行，但是车刀的切入、切出返回均需编入程序，其指令格式为:格式:对锥螺纹(见图3-3)，其斜角a在45以下 时，螺纹导程以Z轴方向指定，在45 以上至90 时，以X轴方向值指定。通常螺纹切削，从粗车到精车需要刀具多次在一:同一轨迹上进行切削。上一页 下一页返回3.1 螺纹加工指令应用 2.螺纹切削单一固定循环:G92 格式：该指令把“切入螺纹切削退刀返回”四个动作作为一个循环，用一个程序段来指令。该指令可切削圆锥螺纹和圆柱螺纹，图3-4(a)为圆锥螺纹循环，图3-4 (b)所示为圆柱螺纹循环。刀具从循环起点开始，按A,B,C,D进行自动
