数控车床加工工艺与编程单元四课件.ppt

1、知识目标知识目标1了解常见沟槽的种类；2掌握外沟槽、内沟槽和端面沟槽的程序编制；3掌握沟槽加工的刀具、量具的选择和切削用量的选择原则4掌握沟槽加工的工艺方案、加工路线制定方法及加工方法；5掌握沟槽零件的检测方法技能目标技能目标1掌握外沟槽、内沟槽和端面沟槽的加工方法；2掌握切槽和切断的操作要领3掌握沟槽加工的对刀方法步骤；4掌握沟槽零件的检测方法本模块学习目标 任务要点任务要点1、完成外沟槽零件的数控车削路线及工艺编制；2、在数控车床上完成外沟槽零件的编程与加工；3、完成零件的检测；4、填写零件评分表及任务报告。相关知识目标相关知识目标 1、掌握外沟槽的种类和作用，掌握外沟槽加工的基本方法；2

2、、熟练掌握数控车床上加工外沟槽和切断的编程；3、掌握外沟槽加工的工艺路线、方案的制定；4、掌握切刀的对刀操作；5、掌握暂停指令的应用；6、掌握子程序的编写及应用；7、掌握外沟槽的测量方法。加工图纸加工图纸技术要求：技术要求：1.未注倒角C1；2.锐边倒钝C0.5；3.未注公差尺寸IT12级精度。50 380-0.1 360-0.0 2 5100-0.05100-0.0510+0.05010+0.05070504 2(Ra1.6)2-C2相关知识相关知识一、沟槽的相关知识一、沟槽的相关知识 在零件上车各种形状的槽子叫车沟槽。外圆和平面上的沟槽叫外沟槽，内孔的沟槽叫内沟槽。1、沟槽的种类和作用 沟

3、槽的形状和种类较多，常用的外沟槽有矩形沟槽、圆弧形沟槽、梯形沟槽等。矩形沟槽的作用通常是使所装配的零件有正确的轴向位置，在磨削、车螺纹、插齿等加工过程中便于退刀。V型槽时安装三角皮带的沟槽。圆弧槽一般用于滑轮和圆形皮带传动的沟槽。二、二、外沟槽的车削方法外沟槽的车削方法 1、车削精度不高的和宽度较窄的矩形沟槽，可以用刀宽等于槽宽的车槽刀，采用直进法（G01）一次进给至槽底后，用G04暂停进给进行修光，然后再用G01退回至加工起点。2、车削较宽的沟槽，可以采用多次直进法切割如图4.6 a）所示，并在沟槽壁两侧留一定的精车余量，然后根据槽深、槽宽进行精车。3、车削较小的圆弧形槽，一般用圆弧成形刀车

4、削。较大的圆弧形槽，一般用圆弧成形刀配合G02或G03车削。4、车削较小的梯形槽，一般以成形刀车削完成。较大的梯形槽，梯形刀直进法（G01及G04）或采用多次直进法切割完成。三、三、循环指令循环指令CYCLE93 切槽循环可以用于纵向和表面加工时对任何垂直轮廓单元进行对称和不对称的切槽，可以进行外部和内部的切槽，其前提条件是直径编程G23指令有效。指令格式：CYCLE93（SPD，DPL，WIDG，DIAG，STAG1，ANG1，ANG2，RCO1，RCO2，RCI1，RCI2，FAL1，FAL2，IDEP，DIB，VARI）循环指令CYCLE93参数序号参数功能、含义及规定1SPD横向坐标轴

5、起始点2DPL纵向坐标轴起始点3WIDG切槽宽度（无符号输入）4DIAG切槽深度（无符号输入）5STAG1轮廓和纵向轴之间的角度6ANG1侧面角1：在切槽一边，由起始点决定7ANG2侧面角2：在另一边8RCO1半径/倒角1，外部：位于由起始点决定的一边9RCO2半径/倒角2，外部序号参数功能、含义及规定10RCI1半径/倒角1，内部：位于起始点侧11RCI2半径/倒角2，内部12FAL1槽底的精加工余量13FAL2侧面的精加工余量14IDEP进给深度（无符号输入）15DIB槽底停顿时间16VARI加工类型范围值：18和1118四、四、E.F形状退刀槽切削循环指令形状退刀槽切削循环指令CYCLE

6、94 指令格式：CYCLE94（SPD，SPL，FORM）循环指令CYCLE94参数序号参数功能、含义及规定1SPD横向轴的起始点（无符号输入）2SPL纵向轴刀具补偿的起始点（无符号输入）3FORM设定形状：E（用于形状E）F（用于形状F）编程举例此程序可以编程E形状的退刀槽。N10 T1 D1 S300 M3 G95 F0.3 ；技术值的定义N20 G0 G90 Z100 X50 ；选择起始位置N30 CYCLE94（36，60，“E”）；循环调用N40 G90 G0 Z100 X50 ；回到下一个位置N50 M02 ；程序结束六、切槽加工时的注意事项六、切槽加工时的注意事项 1.切槽时工件

7、和刀具装夹应牢固，刀具刀尖与工件中心高平齐，如刀尖低于工件中心，容量造成扎刀现象；如高于工件中心，车刀将不能正常切削工件；车槽刀主刀刃和轴心线是否平行，车成的沟槽槽底一侧直径大，另一侧直径小成竹节。2.对刀时，用切槽刀左刀尖作为刀位点。3.要正确使用游标卡尺测量沟槽。4.合理选择转速和进给量；正确使用冷却液。五、五、沟槽的检查和测量沟槽的检查和测量 精度要求低的沟槽，一般采用钢直尺和卡尺测量。精度要求较高的沟槽，可用外径千分尺、样板、游标卡尺等检查测量。测量较高精度沟槽的几种方法加工加工工序工序 工步工序内容工步1平面端面，建立各把车刀的编程坐标系。工步2粗、精加工零件外圆、倒角至图纸尺寸。工

8、步3粗、精加工42mm沟槽并倒角至图纸尺寸。工步4粗、精加工3810mm沟槽、倒角至图纸尺寸。工步5检 测加工加工程序程序 LZH1.MPF 程序段号程序内容N10G0 X150.0 Z150.0N20M3 S800N30T1D1 M08N40G0 X55.0 Z2.0N50CYCLE95(LZH11,2,0,0.5,0,0.25,0.15,0.1,1,0,0,1)N60G0 X150.0 Z150.0N70M5N80M0N90M3 S1200N100T1D1 M08N110G0 X55.0 Z2.0N120CYCLE95(LZH11,0,0,0,0,0,0,0.1,5,0,0,1)N130G

9、0 X150.0 Z150.0N140T2D1 S700N150G0 X52.0 Z-20.0N160G1 X29.5 F0.07N170G1 X40.0 F0.2N180 Z-17.0N190G1 X36.0N200 X30.0 Z-20.0 F0.08N210G4 F1.5N220 X40.0N230G0 X52.0 Z-15.0N230 Z-34.0N240LZH12 P3加工加工程序程序 N260LZH12 P3N270G0 X150.0 Z150.0 M09N280M30LZH11.SPFN10G0 X30.0N20G1 Z0N30 X50.0 Z-3.0N40Z-20.0N50 X

10、48.0N60 Z-70N70 X55N80M17LZH11.SPFN10G0 X30.0N20G1 Z0N30 X50.0 Z-3.0N40Z-20.0N50 X48.0N60 Z-70N70 X55N80M17LZH12.SPFN10G90 G1 X38.0 F0.07N20G4 F1.5N30 X50.0 F0.2N40G91 G0 Z-2.0N50M17（1）加工准备1）检查毛坯尺寸，长度和直径要符合零件要求。2）开机、返回参考点。3）装夹工件和刀具。工件装夹并找正、夹紧，外圆车刀安装在1号刀位，外圆切槽刀安装在2号刀位。4）程序输入。（2）对刀1）X方向对刀。外圆车刀试切，长度58m

11、m，沿+Z方向退出车刀，停车检测外圆尺寸，将其值输入到相应的刀具长度补偿中。2）Z方向对刀。微量车削端面（约ap=0.51mm）至端面平整，车刀沿X方向退出，将刀具位置数据输入到相应的长度补偿中。3）切槽刀的Z方向对刀以外圆车刀车削过的端面Z0面为基准轻轻触及端面，以左刀尖为刀位点对刀。（3）程序模拟加工 （4）自动加工及尺寸检测 任务要点任务要点1、完成内沟槽零件的数控车削路线及工艺编制；2、在数控车床上完成内沟槽零件的编程与加工；3、完成零件的检测；4、填写零件评分表及任务报告。相关知识目标相关知识目标 1、了解内沟槽车刀的特点；掌握内沟槽加工的基本方法；2、熟练掌握数控车床上加工内沟槽的

12、编程方法；3、掌握内沟槽加工的工艺路线、方案的制定；4、掌握内沟槽车刀的对刀操作；5、掌握子程序的编写及应用；6、掌握外沟槽的测量方法。加工图纸加工图纸技术要求：技术要求：1.未注倒角C1；2.锐边倒钝C0.5；3.未注公差尺寸IT12级精度。120.035250-0.1350.0524+0.0210Ra1.6Ra1.6Ra1.6Ra1.630+0.021032+0.062034504+0.10Ra3.2()相关知识相关知识 内槽的相关知识内槽的相关知识 零件的内槽位于内孔表面，常见形状有内孔方槽、V形槽、圆弧槽等，主要用途作为内螺纹退刀槽、磨内孔砂轮越程槽、密封槽、润滑槽等，精度要求一般不高

13、。在数控车床上加工，主要考虑如何选择内槽刀、进刀方式、切削用量等加工工艺及编程知识。1内切槽刀及其选用 内切槽刀的结构主要有整体式、焊接式、可转位式3种。内切槽中，内切槽刀尺寸选择主要有刀头长度主要考虑切槽的深度，刀头宽度主要考虑槽的宽度；刀刃至刀背距离应小于内孔直径，保证车槽时不会发生干涉。2内切槽刀的车削方法及进刀方式 可用内圆粗车刀先车出凹槽，再用内沟槽刀车沟槽两端垂直面。车削宽度较小和要求不高的内沟槽，可用主切削刃宽度等于槽宽的内沟槽刀采用直进法一次车出；要求较高或较宽的内沟槽。可采用直进法分几次车出。粗车时，槽壁也槽底留精车余量，然后根据槽宽、槽深进行精车；若内沟槽浓度较浅，宽度很大

14、，3车内槽的切削用量 在车内槽时，切削用量选择主要考虑表面精度、刀具性能、工艺系统刚性等因素，因内切槽刀窄而 长，刀具强度低，易折断，故切削用量应相对较小。（1）背吃刀量选择。当槽的宽度小于5mm，切槽刀的刀头宽度要等于槽宽，背吃刀量为刀头宽度；切宽槽，用小于5mm切槽刀分次车削加工，若切槽刀宽度较大，切削力大，刀具易折断；精车槽侧及槽底，余量取0.10.5min。（2）进给量的选择。切槽的进给量选择应较小，因为当切槽刀越切入槽底，排屑就越困难，切屑易堵在槽内，增大切削力。建议粗车进给量为0.080.1mm/r，精车进给量为0.050.08mm/r。（3）切削速度的选择。切槽切削速度不宜太低，

15、切削速度太低，切削力就增大。此外，切削速度还应考虑刀具的材质和结构，高速钢切槽刀及焊接式切槽刀切削速度为200300r/min，可转位切槽刀转速为300400r/min。4、内沟槽的检测 内沟槽尺寸的测量内容主要有内沟槽直径、内沟槽宽度及轴向位置尺寸。（1）内沟槽直径的测量方法。对于精度要求不到的可以用弹簧内卡钳测量；对于精度要求高的则用带表内径量规和内槽游标卡尺测量。（2）内沟槽宽度的测量方法。内沟槽的宽度可用样板或游标卡尺检测，其轴向位置则用钩形游标卡尺测量。加工加工工序工序 工步工序内容工步1车端面，建立工件坐标系工步2钻孔工步3粗、精加工3025mm、2440mm、倒角145至图纸尺寸

16、工步4车削内沟槽3212mm、345及去锐至图纸尺寸mm。工步5粗、精加工外圆5040mm及倒角245至图纸尺寸。工步6切断保证总长35mm并倒角45至图纸尺寸。工步7检 测加工加工程序程序 LZH1.MPF 程序段号程序内容N10G0 X150.0 Z150.0N20M3 S800N30T1D1 M08N40G0 X20.0 Z2.0N50CYCLE95(LZH11,2,0,0.5,0,0.25,0.15,0.1,3,0,0,1)N60G0 X150.0 Z150.0N70M5N80M0N90M3 S1200N100T1D1 M08N110G0 X20.0 Z2.0N120CYCLE95(L

17、ZH11,0,0,0,0,0,0,0.1,7,0,0,1)N130G0 X150.0 Z150.0N140T2D1 S700N150G0 X28.0 Z2.0N160G0 Z-8.1N170LZH12 P4N180G0 Z-8.0N190G1 X32.0 F0.07N200 Z-16.0N210 X28.0N220G0 X22.0N230 Z-25.0N240G1 X34.0 F0.08N250G4 F1.5N260G1 Z-24.0加工加工程序程序 N270G4 F1.5N280 X28.0N290G0 Z2.0N300G0 X150.0 Z150.0 M09N310M30LZH11.SPF

18、N10G0 X32.0N20G1 Z0N30 X30.0 Z-1.0N40Z-25.0N50 X24.0 CHF=1.414N60 Z-35.0N70 X20.0LZH12.SPFN10G90 G1 X31.8 F0.07N20G4 F1.5N30 X28.0 F0.2N40G91 G0 Z-1.95N50M17（1）加工准备 1）检查毛坯尺寸。2）开机、返回参考点。3）装夹工件和刀具。工件装夹并找正、夹紧；麻花钻装在尾座孔内并锁紧，内孔车刀安装在1号刀位，切断刀安装在2号刀位。4）程序输入。5）手动钻预孔至深度45mm。（2）对刀 1）X方向对刀。内沟槽车刀试切，长度58mm，沿+Z方向退出

19、车刀，停车检测外圆尺寸，将其值输入到相应的刀具长度补偿中。2）Z方向对刀。内沟槽车刀刀位点轻轻触及工件端面，车刀沿X方向退出，将Z 0数据输入到相应的长度补偿中，如图4.24 b）图所示。（3）程序模拟加工 选择自动加工方式，打开程序，按下“空运行”、“机床锁住”按键，按“图形显示”按键，按循环启动按键可进行加工轨迹仿真。（4）自动加工及尺寸检测 任务要点任务要点1、完成端面槽零件的数控车削路线及工艺编制；2、在数控车床上完成端面槽零件的编程与加工；3、完成零件的检测；4、填写零件评分表及任务报告。相关知识目标相关知识目标 1、了解端面槽的种类和端面槽车刀的特点；掌握端面槽加工的基本方法；2、

20、熟练掌握数控车床上加工端面槽的编程方法；3、掌握端面槽加工的工艺路线、方案的制定；4、掌握端面槽车刀的对刀操作；5、掌握端面槽的测量方法。加工图纸加工图纸技术要求：技术要求：1.未注倒角C1；2.锐边倒钝C0.5；3.未注圆角R1；4、未注公差尺寸IT12级精度。400-0.025C24+0.050500-0.02534424+0.021030+0.0210400.0320350.0580-0.1250-0.1Ra1.6Ra1.6Ra1.6(Ra1.6)相关知识相关知识端面槽的相关知识端面槽的相关知识 1.端面槽的种类 机械零件的端面槽处于回转零件端面，常见的形状有端面直槽、T形槽、燕尾槽、外

21、圆阶台斜槽等。常用于零件的密封、连接；有的位于零件外圆与端面间的外圆阶台斜槽，用于要求较高的磨削外圆和端面零件。端面槽精度要求一般不高。在数控车床上加工，主要考虑如何选择端面槽刀、进刀方式、切削用量等加工工艺及编程知识。2.端面槽刀及进刀方式 选用端面切槽刀具以实现圆形切槽，要分多步进行切削，并保持低的轴向进给率，以避免切屑堵塞。切削时从最大直径开始，向内切削以获取最佳切屑控制。端面槽刀因槽形状不同而不同，进刀方式一般采用直进法切削。3端面槽切削用量 零件的端面槽切削用量选择主要考虑表面精度、刀具性能、工艺系统刚性等因素，因切槽刀窄而长，刀具强度低，故切削用量相对较小。(1)选择背吃刀量。当端

22、面槽与刀头宽度相等时，切槽刀的背吃刀量等于刀的主切削刃宽度，所以只须确定切削速度和进给量。切宽槽，分几次进行粗加工，然后再精加工。(2)选择进给量f。由于刀具刚性、强度及散热条件较差，所以应适当地减少进给量。进给量太大时，容易使刀折断；进给量太小时，刀具与工件产生强烈磨擦会引起振动。一般粗车进给量为0.08mm/r左右，精车进给量为0.05mm/r左右。(3)选择切削速度Vc。端面切槽切削速度不宜太低，切削速度太低，切削力增大。此外，切削速度选择还应考虑刀具性质、工件材料等因素，高速钢切槽刀及焊接式切槽刀切削速度为200300r/min，机夹式可转位切槽刀转速为300400r/min。4、师傅

23、提示：(1)对刀时，刀具接近工件过程中，进给倍率要小，防止撞刀现象。端面槽车刀安装时，主切削刃轴线与工件轴线要平行。首件加工时，尽可能采用单步运行，程序准确无误后，在采用自动方式加工。车端面槽时，切削用量不能大，要注意排屑的流畅，否则加工时，易产生振动。车端面槽时，若槽较深，可分层车削，以免排屑不畅导致切刀折断。加工加工工序工序 工步工序内容工步1夹毛坯伸出50mm长，平端面，钻孔2140mm，建立工件坐标系。工步2粗、精加工零件右端内孔2438mm、3025mm及倒角至图纸尺寸。工步3车内沟槽344mm至图纸尺寸。工步4车端面槽408mm并倒角至图纸尺寸。工步5粗、精车外圆5040mm并倒角

24、至图纸尺寸。工步6切断，保证工件长度36mm。工步7掉头，包铜皮，夹50mm处，伸出25mm，平端面控制工件总长35mm；内孔倒角145；车外圆4020mm。工步5检 测加工加工程序程序 （仅端面槽部分）LZH1.MPF 程序名程序段号程序内容动作说明N10G0 X150.0 Z150.0车刀移动到换刀点N20M3 S300启动主轴 转速300r/minN30T4D1 M08换4号端面切槽刀 冷却液开N40G0 X44.0 Z2.0刀具移动至起刀点N50G1 Z-8.0 F0.05毛坯切削循环粗加工内轮廓N60G4 F2.0暂停2秒钟N70G1 Z-1.0退至倒角处N80 X46.0 Z1.0

25、倒端面槽外角N90 X42.0 F1.5倒至端面槽内角外N100 X44.0 Z-1.0 F0.05倒端面槽内角N110 Z1.0 F2.0离开材料N120G0 X150.0 Z150.0 M09刀具移动至换刀点，切削液关N130M30程序结束（1）加工准备 1）检查毛坯尺寸 2）开机、返回参考点 3）装夹工件和刀具 工件装夹并找正、夹紧；麻花钻装在尾座孔内并锁紧，外圆刀装在1号刀位，、切断刀、端面槽装在2号刀位，内孔车刀安装在3号刀位，内切槽刀安装在4号刀位。4）程序输入（2）对刀 外圆车刀，内孔车刀按前面课题采用的试切法对刀。端面切槽刀对刀选内侧刀尖点为刀位点，步骤如下：1）Z向对刀。在MDA方式下输入程序M3 S600，使主轴正转；切换成手动（JOG）方式，将端面切槽刀刀刃轻触工件端面，沿+X方向退出刀具，然后进行面板操作，计算出Z向对刀数据。2）X向对刀。用端面槽刀内侧刀尖试切工件外圆面，沿+Z方向退出刀具。停车并测量外圆直径，然后进行面板操作，产生X向的对刀数据，操作方法与外圆车刀一样。（3）程序模拟加工（4）自动加工及尺寸检测