项目三-切槽加工课件.ppt

1、第1页项目三切槽加工项目三切槽加工任务任务0101指令切槽指令切槽学习目标 1)掌握切槽加工中的相关工艺知识。 2 )掌握切槽刀的选择、安装及对刀方法。 3 )能够根据加工要求完成零件切槽的编程与加工第2页知识切槽加工准备知识切槽加工准备切槽的加工工艺如下。1切槽刀的选择图3-1所示是机夹式外切槽刀。切槽刀以横向进给为主，前端的切削刃为主切削刃，两侧的切削刃为副切削刃。一般主切削刃较窄，因此刀体强度较差，在选择刀体的几何角度参数和切削用量时要注意切槽刀的强度问题。图3-1 机夹式外切槽刀第3页 (1)外切槽刀 1)主切削刃的宽度(a)。主切削刃太宽会因切削力太大而产生振动，同时浪费材料，太窄又

2、会削弱刀体强度，因此，主切削刃的宽度可用下面的经验公式计算 a=（0.50.6) 式中a-主切削刃宽度(mm)； d-工件待加工表面直径(mm)。 2)刀体长度(L)。刀体太长也容易引起切削时的振动甚至使刀体折断，刀体长度可用下式计算 L=H+(23)mm 式中L-刀体长度(mm); H-背吃刀量(mm)。第4页(2)内切槽刀 内切槽刀与外切槽刀的几何形状相似，见图3-2，区别只是在内孔中切槽。内切槽刀可采用可转位机夹式车刀。图3-2内切槽刀a)刀杆b）刀片第5页这里输入标题 2切槽的加工方法 1)对于宽度、深度值不大且公差要求不高的槽，可采用与槽等宽的刀具直接切入一次成形的方法加工，如图3-

3、3所示。刀具切入到槽底后可利用延时指令G04使刀具暂时停留以修整槽底圆度，退刀时可采用G01指令。2)宽槽的切削。通常把大于一个切槽刀宽度的槽称为宽槽，宽槽的宽度、深度等精度要求及表面质量要求相对较高。在切削宽槽时常采用排刀的方式进行粗切，然后用精切槽刀沿槽的一侧切至槽底，精加工槽底至槽的另一侧，再沿侧面退出，切槽方式如图3-4所示。 第6页图3-3简单槽的加工轨迹图3-4 宽槽的加工轨迹第7页 3)梯形槽的加工。对于梯形槽，应先切出槽底并在直径上和槽底宽度上留有余量，然后再从大外圆处向槽底倾斜切削，如图3-5所示。注意不能从槽底倾斜退刀，以防止车刀折断或发生事故。图3-5梯形槽的加工轨迹第8

4、页 3切槽加工中进、退刀路践的确定进、退刀路线的确定是使用G00、G01指令编程切槽时的一个关键点，切槽加工中尤其要注意综合考虑安全性和进、退刀路线最短的原则，建议外沟槽采用图3-6（a）所示的进、退刀方式，内沟槽采用图3-6（b）所示的进、退刀方式。图3-6 切槽加工中进、退刀路践第9页 4切槽刀的装夹1)为了增加切断刀和切槽刀的刚性，安装时，刀体不宜伸出过长。2)切槽刀的中心线必须与工件中心线垂直，以保证两副偏角对称。否则切出的槽壁不平直。 3)切断实心工件时，切断刀的主切削刃必须装得与工件中心等高，否则不能车到中心，而且容易崩刃，甚至折断车刀。 4)切槽刀的底平面应平整，以保证两个副偏角

5、对称。 5)内切槽刀的安装应使主切削刃与内孔中心等高或略高，以保证两侧副偏角对称。第10页知识知识G94、G04指令及加工实例指令及加工实例1.编程指令 (1)径向车削槽类零件的编程指令G94 数控车削加工中，G94编程指令可以用于端面零件加工，通过观察G94指令的运动轨迹是径向切削，所以还可以进行沟槽加工。 1)指令格式 G00 X _Z _； G94 X( U)_ Z(W)_ F_； 其中：X、Z是沟槽面切削终点坐标值; U、W是沟槽面切削终点相对循环起点的坐标增量; F是进给速度。 2)指令运动轨迹切削过程为图3-7所示的循环，刀具从循环起点开始按矩形ABCD循环，最后又回到循环起点。第

6、11页图3-7 G94切槽运动轨迹第12页 (2)暂停指令 G04 1)指令格式 G04 P(X)_；其中：P(X)_是暂停时间，X后的数值用小数表示，单位为s；P后数值用整数表示，单位为ms。如“G04 X2.0”；表示暂停2s；“G04 P1000”；表示暂停1000ms。 2)功能：该指令可以使刀具作短暂的无进给光整加工。 3)指令说明：G04指令常用于切槽、车平面、孔底光整以及车台阶轴清根等场合，可使刀具做短时间的无进给光整加工，以提高表面加工质量。执行该程序段后刀具将暂停一段时间，当暂停过后，系统继续执行下一段程序。G04指令为非模态指令，只在本程序段有效。 第13页2.G01、G0

7、0切槽编程实例例：如图3-8所示工件，试采用G01、G00编写其加工程序（外形已加工完毕）。切槽刀宽3mm。图3-8 G01、 G00切槽编程实例图第14页参考程序如表3-1所示 表3-1程序卡（供参考）主程序用自定心卡盘夹持左端外圆，找正并夹牢，车右端4mm2mm槽程 序简要说明03001;程序名G21 G97 G98 G40;程序初始化T0101 M03 S800 ;主轴正转，选择1号95外圆粗车刀外形程序略GOO X1OO.O Zl00.O M09;快速退至换刀点，切削液开M03 S300 T0202;换2号外切槽刀,主轴正转300r/min第15页G00 X22.0 Z-19.0;切槽

8、加工(或用G94编程)G00 X22.0 Z-19.0;G94 X16.0 Z-19.0 F20;X16.0 Z-20.0;G01 X16.0 F20;G04 X2.0;G01 X22.0;Z-20.0;X16.0;G04 X2.0;G01 X22.0;G00 X100.0 Z100.0 M05;返回刀具换刀点，停主轴M09;切削液关M30;程序结束第16页任务复合固定循环任务复合固定循环G75切槽切槽学习目标：1)掌握径向沟槽 复合循环G75的指令格式；2 )正确理解G75指令段内部参数的意义，能根据加工要求合理确定各参数值；3 )了解深槽类零件的加工步骤和方法；4 )根据加工要求完成深槽类

9、零件的编程与加工。第17页这里输入标题知识知识G75指令指令1.径向切槽循环G75 1)指令格式 G75 R(e)； G75 X(U)_ Z(W)_ P(i) Q(k) R(d) F_; 其中：e是每次沿X方向切削i后的退刀量（半径量），其值为模态值；用参数N0.056也可以设定; X( U) _ Z( W) _是切槽终点的坐标; i是X方向的每次循环移动量（无符号，单位：m，直径值）; k是Z方向的每次切削移动量（无符号，单位：m）; d是切削到终点时Z方向的退刀量，通常不指定，省略X(U)和i时，则视为0; F是径向切削时的进给速度。 第18页(2)指令的运动轨迹及说明 G75径向切槽循环

10、指令的运动轨迹如图3-9所示，A点为循环起始点，（X_，Z_）为循环终点坐标，A点至B点的距离为X方向总的切削量，A点至D点的距离为Z方向总的偏移量。在此循环中，可以断续分层切削，断续分层切人时便于断屑和散热。 当循环起点X坐标值大于G75指令中的X向终点坐标值时，程序自动运行为外沟槽的加工方式；当循环起点X坐标值小于G75指令中的X向终点坐标值时，程序自动运行为内沟槽的加工方式。第19页图3-9 G75径向切槽循环的刀具轨迹第20页 G75程序段中的Z(W)值可省略或设定值为0当Z(W)值设为0时，循环执行时刀具仅作X向进给而不作Z向偏移。其运动过程是：刀具从循环起点(A点)开始，沿径向进给

11、i后，退刀e（断屑），然后再沿径向进给i+e，再退刀e直至递进切削至径向终点（B点）的X坐标处；然后退到径向起刀点，完成一次切削循环；然后再沿轴向偏移k后，进行第二次径向切削循环，依次循环直至刀具切削至程序终点坐标处（C点），径向退刀至起刀点（D点），轴向退刀至起刀点（A点），完成整个切槽循环动作。(3)循环起点的确定G75指令的循环起点X向坐标略大于槽顶直径，Z向坐标为第一次切槽处刀位点的Z坐标值。第21页2.G75切槽编程实例 例：如图3-10所示工件，试采用G75编写其加工程序（外形已加工完毕）。切槽刀宽4mm。图3-10 G75切槽编程实例图第22页表3-2程序卡（供参考）主程序 用自

12、定心卡盘夹持毛坯外圆，找正并夹牢，车24mm15mm槽程 序 简要说明 03002; 程序名G21 G97 G98 G40; 程序初始化 T0101 M03 S800 ; 主轴正转，选择1号95外圆粗车刀 外形程序略 加工程序如表3-2所示。供参考，本例以左刀尖对刀。第23页GOO X1OO.O Zl00.O M09; 快速退至换刀点，切削液开M03 S300 T0202; 换2号外切槽刀,刃宽4mm,主轴正转300r/minG00 X32.0 Z-19.0;定位至循环起点 G75 R1.0; G75 R1.0;退刀量1mmG75 X24.0 Z-30.0 P1000 Q3500 F20;切槽

13、加工，终点(24.0,-30.0),X向每次切入量1mm,Z向偏移量3.5mm,进给量20mm/min G00 X100.0 Z100.0 M05;返回刀具换刀点，停主轴M09;切削液关 M30;程序结束第24页知识知识2 75切槽加工实例切槽加工实例深槽零件的编程及加工实例 在数控车床上完成图3-11所示较深外沟槽的加工，毛坯尺寸为85mm85mm，材料为45钢。 第25页这里输入标题表3-3程序卡（供参考，本例以左刀尖对刀）主程序用自定心卡盘夹持毛坯外圆，找正并夹牢，车40mm4mm的5个槽程 序简要说明O3003;程序名G21 G97 G98 G40;程序初始化T0101 M03 S80

14、0 ;主轴正转，选择1号95外圆粗车刀外形程序略GOO X1OO.O Zl00.O M09;快速退至换刀点，切削液开M03 S300 T0202;换2号外切槽刀,刃宽4mm,主轴正转300r/min第26页G00 X72.0 Z-13.0;定位至循环起点G75 R1.0;退刀量1mmG75 X40.0 Z-49.0 P3000 Q9000 F20;切槽加工，终点(40.0,-49.0),X向每次切入量3mm,Z向偏移量9mm,进给量20mm/minG00 X100.0 Z100.0 M05;返回刀具换刀点，停主轴M09;切削液关M30;程序结束第27页任务复合固定循环任务复合固定循环G7切端面

15、槽切端面槽学习目标 1)掌握端面槽类零件的加工步骤和方法。 2 )掌握端面切槽循环G74的指令格式。 3 )正确理解G74指令段内部参数的意义，能根据加工要求合理确定各参数值。 4 )能够根据加工要求完成端面槽类零件的编程与加工。知识知识G74指令指令 1.端面切槽加工工艺 (1)端面切槽刀的几何形状 端面切槽刀的几何形状可以看作是外圆车刀与内孔车刀的综合，图3-12所示为机夹端面切槽刀。 (2)端面切槽刀的选择 端面切槽刀的左侧刀尖相当于在车削内孔，右侧刀尖相当于在车外圆。其中左刀尖处的副后刀面的圆弧半径R必须小于端面直槽的大圆弧半径，以防左副后刀面与工件端面槽壁相碰。端面切槽刀的结构如图3

16、-13所示。一般切槽刀的刀头部分长度=槽深+(23)mm，刀宽可根据需要选择。切槽刀主切削刃与两侧副切削刃之间应对称平直。第28页图3-12机夹端面切槽刀 图3-13端面切槽刀的结构第29页 (3)车削端面槽的方法 在端面上车精度不高、宽度较小、较浅的沟槽时，常用等宽刀直进法一次车出；精度较高的沟槽，应先粗车并留有一定的精车余量，然后再精车；对于较宽的沟槽，应采用多次直进法车削。精车时，最好先精车槽宽，再精车槽深，这样容易清角。 2.端面切槽循环指令G74 1)指令格式 G74 R(e)； G74 X(U)_ Z(W)_ P(i) Q(k) R(d) F_;其中：e是每次沿X方向切削i后的退刀

17、量（半径量），其值为模态值; X( U) _ Z( W) _是切槽终点的坐标; i是X方向的每次循环移动量（无符号，单位：m，直径值）; k是Z方向的每次切削移动量（无符号，单位：m）; d是切削到终点时方向的退刀量，通常不指定，省略X(U)和i时，则视为0; F是轴向切削时的进给速度。 第30页2)指令的运动轨迹及说明 G74端面切槽循环程序指令的运动轨迹如图3-14所示。A点为G74循环起始点，（X_，Z_）为G74循环终点坐标，A点至B点的距离为X方向总的切削量，A点至C点的距离为Z方向总的切削量。在此循环中，可以断续分层切削，断续分层切入时便于断屑和散热。另外，G74循环指令中的x(u

18、)值可省略或设定为0，当x( U)值设为0时，在G74循环执行过程中，刀具仅作Z向进给而不作X向偏移，这时，该指令可用于端面深孔钻削。 图3-14 G74端面切槽循环的刀具轨迹第31页其运动过程是：刀具从循环起点（A点）开始，沿轴向进给k后，退刀e（断屑），然后再沿轴向进给k+e，再退刀e，直至递进切削至轴向终点（C点）的Z坐标处，然后退到轴向起刀点，完成一次切削循环。然后再沿径向偏移i后，进行第二次轴向切削循环，依次循环直至刀具切削至程序终点坐标处（D点）轴向退刀至起刀点（B点），再径向退刀至起刀点（A点），完成整个切槽循环动作。 3)循环起点的确定G74指令的循环起点Z向坐标离开端面2mm

19、左右，X向坐标为第一次切槽处刀位点的X坐标值。第32页3.G74端面切槽编程实例例：如图3-15所示工件，试采用G74编写其加工程序（外形已加工完毕）。切槽刀宽3mm。图3-15 G74端面切槽循环编程实例图第33页加工程序如表3-4所示，本例以右刀尖对刀表3-4程序卡主程序用自定心卡盘夹持毛坯外圆，找正并夹牢，车40mm8mm的端面槽程 序简要说明03004;程序名G21 G97 G98 G40;程序初始化T0101 M03 S800 ;主轴正转，选择1号95外圆粗车刀外形程序略GOO X1OO.O Zl00.O ;快速退至换刀点M03 S300 T0202;端面切槽刀，刃宽为3mm ,主轴

20、正转300r/minG00 X40.0 Z2.0;定位至循环起点G74 R1.0;退刀量1mm第34页G74 X54.0 Z-8.0 P5000 Q4000 F25.0;终点坐标（54.0，-8.0），X向（直径）每次切入量5mm，Z向偏移量4mm，进给量25.0 mm/minG00 X100.0 Z100.0 M05;返回刀具换刀点，停主轴M30;程序结束第35页图3-16 较深外沟槽零件编程实例图知识知识G74切槽加工实例切槽加工实例 在数控车床上完成图3-16所示较深端面槽零件的加工，毛坯尺寸为70 mm55mm，材料为45钢。第36页 1分析零件图 该零件有一个较深的端面槽，端面槽宽1

21、0mm，零件没有几何公差要求，但尺寸精度较严格。 2工艺分析 1)零件有较深的端面槽，对于这类零件采用G01进行编程加工比较麻烦，而采用G74编程就比较简单。 2)零件的外圆尺寸要求较严，应先粗、精车左端外轮廓，然后粗车右端35mm外圆，最后再用G74粗车端面槽，用G01精车端面槽。 3)每次装夹加工都将工件坐标系原点设定在其装夹后的工件右端面中心上。工件加工程序换刀点设在( X100.0，Z100.0)的位置上。 3刀具选择及工件装夹方法 (1)刀具及切削用量的选择 刀具及切削用量的选择如表-所示 (2)工件装夹方法 工件用自定心卡盘进行定位与装夹。第37页 表3-5 刀具卡刀具名称刀具号刀

22、尖半径加工内容主轴转速进给量/(mm/min)备注端面车刀T01010.4mm车端面800250,8093外圆车刀T02020.4mm车外轮廓600120,60端面切槽刀T03030.1mm车端面槽300,50015,304mm37mm第38页 4量具选择加工中使用的量具如表3-6所示。序号名称规格分度值数量备注1游标卡尺0150mmO.02mm12游标深度卡尺0200mm0.02mm13外径千分尺025mm0.01mm14外径千分尺5075mm0.01mm1表3-6 量具清单第39页5工件参考程序(表3-7)参考程序如表3-7所示，本例以右刀尖对刀。主程序工序：用自定心卡盘夹持毛坯外圆并夹牢

23、，车左端外圆程 序简要说明03005;程序名G21 G97 G98 G40;程序初始化T0202 M03 S600 ;主轴正转，选择2号93外圆车刀GOO X72.O Z2.O ;快速定位72mm直径，距离端面正向2mmG90 X65.5 Z-31.0 F120.0;用G90固定循环粗车左端轮廓X65.0 F60.0;精车左端轮廓G00 X100.0 Z100.0 M05;返回刀具换刀点，停主轴M30;程序结束表3-7程序卡第40页工序2：掉头，用自定心卡盘（垫铜皮）夹持外圆并夹牢，粗车35mm外圆及端面槽，精车端面槽程 序简要说明03006;程序名G21 G97 G98 G40;程序初始化T

24、0101 M03 S800;主轴正转，选择1号端面车刀GOO X72.O Z5.O M08;快速定位72mm直径，距离端面正向5mmG94 X0 Z1.0 F120;用G94固定循环车总长Z0 F60;第41页G00 X100.0 Z100.0 ;返回刀具换刀点T0202 S600;选择2号外圆车刀G00 X72.0 Z2.0;快速定位72mm直径，距离端面正向2mmG90 X65.0 Z-15.0 F120.0;用G90循环指令粗加工35mm外圆X60.0;X55.0;X50.0;第42页X45.0;X40.0;X35.3;G00 X100.0 Z100.0;返回刀具换刀点T0303 S30

25、0;主轴正转300r/min，选择3号端面切槽刀G00 X35.5 Z2.0;快速定位35.5mm直径，距离端面正向2mmG01 Z-13.0;端面槽循环起点G74 R1.0;用G74循环指令粗加工端面槽G74 X46.7 Z-34.8 P6000 Q8000 F30;G00 Z2.0;快速定位至精车起点X34.0;第43页G01 Z0 S500 F20;精加工端面槽程序X35.0 C0.5;Z-35.0;X46.7; G00 Z-13.0;X48.0;G1 Z-15.0 F20;X47.0 C0.5;Z-35.0;X46.0;G00 Z100.0 M09;返回刀具换刀点，主轴停，切削液关X100.0 M05;M30;程序结束第44页实训中级工工件训练（毛坯实训中级工工件训练（毛坯45105）图3-17 中级工工件2训练图