典型零件的编程及加工课件.ppt

1、知识、技能目标知识、技能目标知识目标知识目标 提高轴类、盘类、套筒类零件的工艺分析和程序编制的能力，能制订合理的加工路线。技能目标技能目标 掌握保证零件尺寸精度及形位精度的加工方法； 掌握工件精度测验与测量方法，能够根据测量结果分析产生误差的原因。 套筒类零件加工及编程套筒类零件加工及编程 【案例13.5】 如图13-5所示，毛坯尺寸为 60mm62mm，材料为45#钢，T01：粗精车外圆刀（90右偏刀），T02：粗精镗刀，T03：切断刀（刀宽2 mm）。图13-5 套类零件解解 答答套类零件解答过程套类零件解答过程 零件图工艺分析 数值计算 工件参考程序与加工操作过程 安全操作和注意事项零件

2、图工艺分析零件图工艺分析（1）技术要求分析。如图13-5所示，零件包括简单的外形面、1个外沟槽、内圆柱面和倒角等加工。其中外圆 58 mm、 45 mm和孔 30mm有严格尺寸精度和表面粗糙度等要求。零件材料为45#钢，无热处理和硬度要求。（2）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。用三爪自定心卡盘夹紧定位，加工完工件一端后，需调头装夹。由于工件较小，为了加工路径清晰，加工起点和换刀点可以设为同一点，放在Z向距工件前端面100mm，X向距轴心线50mm的位置。 （3）制定加工方案，确定各刀具及切削用量。加工刀具的确定如表13-10所示，加工方案的制定如表13-11所示。表 13-10 案例

3、 13.5 刀具卡 实 训 课 题 典型零件的 编程及加工 零件名称 套类零件 零件图号 13-5 序号 刀具号 刀具名称及规格 刀尖半径 数量 加工表面 备注 1 T0101 90粗精右偏外圆刀 0.4 mm 1 外表面、端面 2 T0202 粗精镗刀（刀头宽 4mm） 0.4 mm 1 镗孔 3 T0303 切断刀（刀位点为左刀尖） B=2 mm 1 切槽、切断 4 28mm 麻花钻 表 13-11 案例 13.5 工序和操作清单 材料 45# 零件图号 13-5 系统 FANUC 工序号 121 切削用量 操作序号 工步内容 （走刀路线） G 功能 T 刀具 转速 S r/min 进给速

4、度 F mm/min 切削深度 mm 主程序 1 夹住棒料一头，夹持长度 20 mm，麻花钻钻孔 28mm（手动操作） ，调用主程序 1加工 （1） 车端面 G01 T0101 600 100 （2） 粗车外表面 G71 T0101 600 100 2 （3） 自右向 左精加 工外表面 G70 T0101 1 000 50 0.25 （4） 粗镗内表面 G71 T0202 600 100 2 （5） 精镗内表面 G70 T0202 800 50 0.25 （6） 检测、校核 主程序 2 工件调头装夹，车端面，调用主程序 2 加工 （1） 车端面，控制零件总长 G01 T0101 600 100

5、 （2） 粗车外表面 G71 T0201 600 100 1 （3） 精车外表面 G70 T0201 1 000 50 0.25 （4） 粗镗内表面 G71 T0202 600 100 2 （5） 精镗内表面 G70 T0202 800 50 0.25 （6） 切外沟槽 G01 T0303 300 30 （7） 检测、校核 数数 值值 计计 算算（1）设定程序原点，以工件前端面与轴线的交点为程序原点建立工件 坐标系，当工件调头车削时，也同样以前端面与轴线交点为程序 原点建立工件坐标系。工件加工程序起始点和换刀点都设在 （X100，Z100）位置点。（2）计算各节点位置坐标值，略。 （3）暂不考

6、虑刀具刀尖圆弧半径对工件轮廓的影响。工件参考程序与加工操作过程工件参考程序与加工操作过程 由于工件不可能在一次装夹中完成所有形面车削加工，须通过调头装夹车削，分别加工工件的右端和左端。因此，编制两套主程序。（1）工件的参考程序（2个主程序）。 主程序O1302：工件的左端外表面通过外径车削复合循环G71指令进行切削粗加 工，G70指令进行精加工，采用G71、G70指令进行内孔粗精加工循环。 主程序O1303：工件调头装夹后，如上图13-5所示的工件左端外表面通过外径车削 复合循环G71指令进行切削粗加工，采用G71、G70指令进行内孔粗精加工循环，用 G01切槽。工件的参考程序如表13-12所

7、示。 （2）输入程序。（3）数控编程模拟软件对加工刀具轨迹仿真，或数控系统图形仿真加工，进行程序校验 及修整。（4）安装刀具，对刀操作，建立工件坐标系。（5）启动程序，自动加工。（6）停车后，按图纸要求检测工件，对工件进行误差与质量分析。 续表续表表 13-12 案例 13.5 程序卡（供参考） 编程原点 工件前端面与轴线交点 编写日期 数控车床 程序卡 零件名称 套类零件 零件图号 13-5 材料 45# 车床型号 CJK6240 夹具名称 三爪卡盘 实训车间 数控中心 程序号 O1302-主程序 1 编程系统 FANUC 0-TD 序号 程序 简要说明 N010 G50 X100 Z100

8、 建立工件坐标系 N020 M03 S600 T0101 主轴正转，选择 1 号外圆刀 N030 G00 X65 Z2 快速定位至65，距端面正向 2 mm N040 G01 Z0 F100 刀具与端面对齐 N050 X1 加工端面 N060 G00 X60 Z2 定位至60mm，距端面正向 2 mm 处 N070 G71 U1 R0.5 N080 G71 P90 Q120 U0.5 W0 F100 S600 T0101 N090 G01 X54 F50 N100 Z0 N110 X58 Z2 N120 Z28 采用复合循环粗加工外圆等，X正方向留精加工余量 0.5 mm N130 M00 M

9、05 程序暂停 N140 M03 M1000 变转速 N150 G70 P90 Q120 精加工外表面 N160 G00 X100 Z100 M05 返回换刀点 N170 M03 S600 T0202 换镗刀 N180 G00 X28 Z2 定位至28mm，距端面正向 2 mm 处 N190 G71 U1 R0.5 N200 G71 P210 Q270 U0.5 W0 F100 S600 T0202 采用复合循环粗加工内表面，X正方向留精加工余量 0.5 mm 续表续表续 表 1 编程原点 工件前端面与轴线交点 编写日期 数控车床 程序卡 零件名称 套类零件 零件图号 13-5 材料 45#

10、车床型号 CJK6240 夹具名称 三爪卡盘 实训车间 数控中心 程序号 O1302-主程序 1 编程系统 FANUC 0-TD 序号 程序 简要说明 N210 G01 X32 F50 N220 Z0 N230 X30 Z1 N240 Z24 N250 X32 N260 Z40 N270 X30 采用复合循环粗加工内表面，X正方向留精加工余量 0.5 mm N280 M00 M05 程序暂停 N290 M03 M800 变转速 N300 G70 P210 Q270 精加工内表面 N310 G00 X100 Z100 M05 返回程序起点，停主轴 N320 M30 程序结束 工件调头装夹，车削内

11、/外表面、端面 程序号 O1303-主程序 2 序号 程序 简要说明 N010 G50 X100 Z100 建立工件坐标系 N020 M03 S600 T0101 主轴正转，选择 1 号外圆刀 续表续表续 表 2 编程原点 工件前端面与轴线交点 编写日期 数控车床 程序卡 零件名称 套类零件 零件图号 13-5 材料 45# 车床型号 CJK6240 夹具名称 三爪卡盘 实训车间 数控中心 程序号 O1302-主程序 1 编程系统 FANUC 0-TD 序号 程序 简要说明 N030 G00 X65 Z2 快速定位至65mm，距端面 2 mm 处 N040 G01 Z0 F100 刀具对齐端面

12、 N050 X1 车削端面 N060 G00 X60 Z2 快速定位至60mm，距端面正向 2 mm N070 G71 U1 R0.5 N080 G71 P90 Q130 U0.5 F100 N090 G01 X41 F50 N100 Z0 N110 X45 Z2 N120 Z35 N130 X60 采用复合循环粗加工外表面，X负方向留精加工余量 0.5 mm N140 M00 M05 程序暂停 N150 M3 S800 变转速 N160 G70 P90 Q130 精加工外表面 N170 G00 X100 Z100 M05 返回换刀点 N180 M03 S400 T0303 换切断刀 N190

13、 G00 X65 Z35 切槽 N200 G01 X57 F20 N210 X60 续 表 3 编程原点 工件前端面与轴线交点 编写日期 零件名称 套类零件 零件图号 13-5 材料 45# 数控车床 程序卡 车床型号 CJK6240 夹具名称 三爪卡盘 实训车间 数控中心 程序号 O1303-主程序 2 序 号 程序 简要说明 N220 G00 X100 Z100 M05 返回换刀点 N230 M03 S600 T0202 换镗刀 N250 G00 X28 Z2 快速定位至28mm，距端面正向 2 mm N240 G71 U1 R0.5 N260 G71 P270 Q310 U0.5 W0

14、F100 S600 T0202 N270 G00 X32 N280 G01 Z0 F50 N290 X30 Z1 N300 Z22 N310 X28 采用复合循环粗加工内表面，X正方向留精加工余量 0.5 mm N320 M00 M05 停主轴，程序暂停 N330 M03 M1200 变主轴转速 N340 G70 P270 Q310 精加工内孔各处 N350 G00 X100 Z100 M05 返回程序起点，停主轴 N360 M30 程序结束 安全操作和注意事项安全操作和注意事项（1）车床空载运行时，注意检查车床各部分运行状况。（2）进行对刀操作时，要注意切槽刀刀位点的选取。上述参考程序采 用

15、切槽刀左刀尖作为编程刀位点。（3）工件装夹时，夹持部分不能太短，要注意伸出长度，调头装夹时， 不要夹伤已加工表面。（4）钻28 mm的孔可以在普通车床上进行。（5）工件调头车削时，要重新确定加工起始点（X100，Z100）。 （6）工件加工过程中，要注意中间检验工件质量，如果加工质量出现 异常，停止加工，以便采取相应措施。盘类零件加工及编程盘类零件加工及编程 【案例13.6】 如图13-6所示，毛坯尺寸为 95mm42mm，材料为45#钢，T01：粗精车外圆刀（90右偏刀），T02：粗精镗刀。图13-6 盘类零件解解 答答盘类零件解答过程盘类零件解答过程 零件图工艺分析 数值计算 工件参考程序

16、与加工操作过程 安全操作和注意事项零件图工艺分析零件图工艺分析（1）技术要求分析。如图13-6所示，零件包括一般复杂的内、外形面。其中内表面 60mm有严格的尺寸精度和表面粗糙度等要求。零件材料为45#钢，无热处理和硬度要求。（2）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。用三爪自定心卡盘夹紧定位，加工完工件左端后，需调头装夹。由于工件较小，为了加工路径清晰，加工起点和换刀点可以设为同一点，放在Z向距工件前端面100mm，X向距轴心线75mm的位置。（3）制定加工方案，确定各刀具及切削用量。加工刀具的确定如表13-13所示，加工方案的制定如表13-14所示。表13-13 案例13.6刀具卡 实

17、训课题 典型零件的编程及加工 零件名称 盘类零件 零件图号 13-6 序号 刀具号 刀具名称及规格 刀尖半径 数量 加工表面 备注 1 T0101 90粗精右偏外圆刀 0.4 mm 1 外表面、端面 2 T0202 粗精镗刀 0.4 mm 1 镗孔及内锥面 3 30mm、52mm 麻花钻 表 13-14 案例 13.6 工序和操作清单 材料 45# 零件图号 13-6 系统 FANUC 工序号 131 切削用量 操作序号 工步内容 （走刀路线） G 功能 T 刀具 转速 S r/min 进给速度 F mm/min 切削深度mm 主程序 1 夹住棒料一头，夹持长度 20 mm, 钻孔52mm（手

18、动操作） ，调用主程序 1 加工 （1） 车端面 G01 T0101 600 100 （2） 粗车外表面 （长度：距右端起 40 mm） G71 T0101 600 100 2 （3） 精加工外表面 G70 T0101 800 50 0.5 （4） 粗镗内表面 G71 T0202 400 50 2 （5） 精镗内表面 G70 T0202 600 30 0.5 （6） 检测、校核 主程序 2 工件调头装夹，车端面，麻花钻钻孔14 mm27 mm（手动操作） ，调用主程序 2 加工 （1） 车端面，控制零件总长 G01 T0101 600 100 （2） 粗车外表面 G71 T0202 600 1

19、00 1 （3） 精车外表面 G70 T0202 800 50 0.5 （4） 粗车内表面 G71 T0202 600 50 1 （5） 精车内表面 G70 T0202 800 30 0.5 （6） 检测、校核 数数 值值 计计 算算（1）设定程序原点，以工件前端面与轴线的交点为程序原点建立工件 坐标系，当工件调头车削时，也同样以前端面与轴线交点为程序 原点建立工件坐标系。工件加工程序起始点和换刀点都设在 （X150，Z100）位置点。（2）计算各节点位置坐标值，略。（3）暂不考虑刀具刀尖圆弧半径对工件轮廓的影响。工件参考程序与加工操作过程工件参考程序与加工操作过程 由于工件不可能在一次装夹中

20、完成所有形面车削加工，须通过调头装夹车削，分别加工工件的右端和左端。因此，编制两套主程序。 （1）工件的参考程序（2个主程序）。 主程序O1304：工件的左端外表面通过外径车削复合循环G71指令进行切削粗加工， G70指令进行精加工，采用G71、G70指令进行内孔粗精加工循环。 主程序O1305：工件调头装夹后，如图13-6所示的工件左端外表面通过外径车削复 合循环G71指令进行切削粗加工，采用G71、G70指令进行内孔粗精加工循环，用 G01切槽。工件的参考程序如表13-15所示。（2）输入程序。（3）数控编程模拟软件对加工刀具轨迹仿真，或数控系统图形仿真加工，进行程序校验 及修整。（4）安

21、装刀具，对刀操作，建立工件坐标系。（5）启动程序，自动加工。（6）停车后，按图纸要求检测工件，对工件进行误差与质量分析。 续表续表表 13-15 案例 13.6 程序卡（供参考） 编程原点 工件前端面与轴线交点 编写日期 零件名称 盘类零件 零件图号 13-6 材料 45# 数控车床 程序卡 车床型号 CJK6240 夹具名称 三爪卡盘 实训车间 数控中心 程序号 O1304-主程序 1 编程系统 FANUC 0-TD 序号 程序 简要说明 工件装夹、钻孔后，车削内/外表面、端面 N010 G50 X150 Z100 建立工件坐标系 N020 M03 S600 T0101 主轴正转，选择 1

22、号外圆刀 N030 G00 X97 Z2 快速定位至97mm，距端面正向 2 mm N040 G01 Z0 F100 刀具与端面对齐 N050 X1 加工端面 N060 G00 X95.5 Z2 定位至95mm，距端面正向 2 mm 外 N070 G01 Z25 F100 N080 G00 X97 Z2 N090 M03 S800 N100 G00 X93 N110 G01 Z0 F50 N120 X95 Z1 N130 Z25 粗精加工外表面 N140 G00 X150 Z100 返回换刀点 N150 M03 M400 T0202 变速、换镗刀 N160 G71 U0.75 R0.5 N17

23、0 G71 P180 Q230 U0.5 F100 S400 T0202 N180 G00 X70 N190 G01 Z0 F30 N200 X68 Z1 N210 Z15 N220 X57 采用复合循环粗加工内表面，X正方向留精加工余量 0.5 mm 续表续表续 表 1 编程原点 工件前端面与轴线交点 编写日期 零件名称 盘类零件 零件图号 13-6 材料 45# 数控车床 程序卡 车床型号 CJK6240 夹具名称 三爪卡盘 实训车间 数控中心 程序号 O1304-主程序 1 编程系统 FANUC 0-TD 序号 程序 简要说明 N230 Z53 Z17 N240 M00 M05 停主轴，

24、程序加工暂停，检测工件 N250 M03 S600 变转速 N260 G70 P180 Q230 精加工内表面 N270 G00 X150 Z100 M05 返回刀具起始点，停主轴 N280 M30 程序结束 工件调头装夹，车削内/外表面、端面 程序号 O1305-主程序 2 序号 程序 简要说明 N010 G50 X150 Z100 建立工件坐标系 N020 M03 S600 T0101 主轴正转，选择 1 号外圆刀 N030 G00 X97 Z2 快速定位距端面 2 mm 处 N040 G01 Z0 F100 刀具对齐端面 N050 X1 车削端面 N060 G00 X97 Z2 快速定位

25、至 97mm，距端面正向 2 mm N070 G71 U1 R0.5 采用复合循环粗加工外表面，X正方向留精加工余量 0.5 mm N080 G71 P 90 Q160 U0.5 F80 S600 T0101 N090 G00 X70 N100 G01 Z0 F50 N110 X78 Z4 N120 X83 N130 X85 Z5 续 表 2 编程原点 工件前端面与轴线交点 编写日期 零件名称 盘类零件 零件图号 13-6 材料 45# 数控车床 程序卡 车床型号 CJK6240 夹具名称 三爪卡盘 实训车间 数控中心 程序号 O1304-主程序 1 编程系统 FANUC 0-TD 序号 程序

26、 简要说明 N140 Z18 N150 X93 N160 X95 Z29 N170 M00 M05 停主轴，程序暂停 N180 M03 S800 变转速 N190 G70 P90 Q160 精加工外表面 N200 G00 X150 Z100 M05 返回换刀点，停主轴 N210 M03 S400 T0202 变速，换镗刀 N220 G00 X97 Z2 快速定位至 97mm，距端面正向 2 mm N230 G71 U0.75 R0.5 采用复合循环粗加工内孔各处，X负方向留精加工余量 0.5 mm N240 G71 P250 Q310 U0.5 F80 S400 T0202 N250 G00

27、X64 N260 G01 Z0 F30 N270 X60 Z2 N280 Z25 N290 X57 N300 X55 Z16 N310 Z27 N320 M00 M05 停主轴、程序暂停 N330 M3 S600 变转速 N340 G70 P250 Q310 精加工内表面 N350 G00 X100 Z100 M05 返回程序起点，停主轴 N360 M30 程序结束 安全操作和注意事项安全操作和注意事项（1）车床空载运行时，注意检查车床各部分运行状况。（2）工件装夹时，夹持部分不能太短，要注意伸出长度，调头装夹时， 不要夹伤已加工表面。（3）钻53 mm的孔可以在普通车床上进行。（4）工件调头车削时，要重新确定加工起始点（X100，Z100）。（5）切削用量的选取要考虑车床、刀具的刚性，避免加工时引起振动 或工件产生振纹，不能达到工件表面质量要求。（6）工件加工过程中，要注意中间检验工件质量，如果加工质量出现 异常，停止加工，以便采取相应措施。小小 结结 通过上述各具特点的实例，我们可以知道：在数控车床上加工带有各种加工要素（如外圆、内孔、螺纹等）的工件，在工艺路线安排合理的前提下，只要把各个加工要素的程序连接在一起，就可以加工出合格的工件；工件须调头装夹、分头车削时，要保证工件尺寸精度和形位精度，必须设计合理的加工方法和装夹方式。