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数控车削编程与加工技术

数控车削编程与加工技术. 任务二： 简单轴类零件的编程及加工. 任 务 引 领. 车削如图所示的球头手柄。试设计一个精车程序，在 25mm 的塑料棒上加工出该零件。. 指 令 学 习. 知 识 准 备. 顺 / 逆时针圆弧插补 G02/G03. 圆弧插补指令使刀具在指定平面内按给定的 F 进给速度作圆弧运动，切削出圆弧轮廓。. 指 令 学 习. 知 识 准 备. G02/G03 指令编程格式. 在车床上加工圆弧时，需用 G02/G03 指出圆弧的顺、逆方向，用 X(U) 、 Z(W) 指定圆弧的终点坐标，还需指定圆弧的中心位置。其方法有二：.

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数控车削编程与加工技术

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Presentation Transcript

  1. 数控车削编程与加工技术 任务二： 简单轴类零件的编程及加工

  2. 任 务 引 领 车削如图所示的球头手柄。试设计一个精车程序，在25mm的塑料棒上加工出该零件。

  3. 指 令 学 习 • 知 识 准 备 顺/逆时针圆弧插补G02/G03 圆弧插补指令使刀具在指定平面内按给定的F进给速度作圆弧运动，切削出圆弧轮廓。

  4. 指 令 学 习 • 知 识 准 备 G02/G03指令编程格式 在车床上加工圆弧时，需用G02/G03指出圆弧的顺、逆方向，用X(U)、Z(W)指定圆弧的终点坐标，还需指定圆弧的中心位置。其方法有二： ①用I、K指定圆心位置 ②用圆弧半径R指定圆心位置 指令格式： G02/G03 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_； 指令格式： G02/G03 X(U)_ Z(W)_ R_ F_；

  5. 指 令 学 习 • 知 识 准 备 • 圆弧顺、逆的判断 圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03。圆弧插补的顺、逆可按下图（a）所示的方向判断：沿圆弧所在平面（如XOZ平面）的垂直坐标轴的负方向（-Y）看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。

  6. 指 令 学 习 • 知 识 准 备 注 意 ①圆心坐标（I、K）为圆弧起点到圆弧中心点所作适量分别在X、Z坐标轴方向上分矢量（矢量方向指向圆心）。I、K为相对值，并带有“±”号，当矢量的方向与坐标轴的方向不一致时取“-”号。 ②R为圆弧半径，不与I、K同时使用。当用半径R指定圆心位置时，由于在同一半径R的情况下，从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性，为区别两者，规定圆心角α≤180°时，用“+R”表示；α≥180°时，用“-R”表示。用半径R指定圆心位置时，不能描述整圆。

  7. 一、 零 件 图 工 艺 分 析 • 示 范 任 务 （1）技术要求分析 圆柱面 凹圆弧面 凸圆弧面 零件包括凹凸圆弧面、圆柱面。

  8. 一、 零 件 图 工 艺 分 析 • 示 范 任 务 （2）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。 用三爪自定心卡盘软卡爪夹紧定位。工件零点设在距工件右端面45mm处，加工起点和换刀点可以设为同一点，在工件的右前方M点，如图所示，距工件右端面Z向55mm，X向距轴心线50mm位置。

  9. 一、 零 件 图 工 艺 分 析 • 示 范 任 务 （3）确定各刀具及切削用量：

  10. 一、 零 件 图 工 艺 分 析 • 示 范 任 务 （4） 加 工 方 案 详 解 1 2 3 4 车 凸 圆 车 凹 圆 车 外 圆 车 平 面

  11. 二、 数 值 计 算 • 示 范 任 务 （1）设定工件坐标系： 工件坐标系 以距工件右端面45mm处与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。

  12. 二、 数 值 计 算 • 示 范 任 务 （2）计算C点坐标： 在Rt△DIH中： DH2=HI2+DI2=242+112=697 DH=26.401 sin∠DHI=DI/DH=11/26.401 ∠DHI=24.62° 根据余弦定理：cos∠DHG=(GH2+DH2-DG2)/(2×DH×GH) cos∠DHG=(697+232-112)/(2×26.401×23) ∠DHG=24.51° ∠CHJ=90°-∠DHI-∠DHG=90°-24.62°-24.51° ∠CHJ=40.87° HJ=CH×cos∠CHJ=12×cos40.87°=9.075 CJ=CH×sin∠CHJ=12×sin40.87°=7.852 所以X(C)=2HJ=18.15 ，Z(C)=33-CJ=25.148， 圆弧切点C坐标为（X18.15，Z25.148）

  13. 二、 数 值 计 算 • 示 范 任 务 （ 3 ） 走 刀 线 路 ：

  14. 三、 工 件 加 工 过 程 • 示 范 任 务 （1）工件参考程序（附后）。 （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。

  15. 三、 工 件 加 工 过 程 • 示 范 任 务 视 频

  16. 四、 工 件 参 考 程 序 • 示 范 任 务

  17. 五、 安 全 操 作 和 注 意 事 项 • 示 范 任 务 （1） （2） 选刀时，刀尖角一定要控制在40°以下，如果刀尖角过大，凹圆弧将过切。 由于暂不计刀尖圆弧半径，因此实际圆弧存有过切或欠切的现象。希望同学们通过后面的课题的学习完刀尖圆弧半径补偿之后，采用刀尖圆弧半径补偿方法编制零件精加工程序。

  18. 分 组 练 习 两名学生为一组，以“示范任务”为目标任务，在规定时间内完成零件工艺分析与编程，指导学生自主完成工艺卡片的填写。 程序编制完成后，每组两个同学相互配合，在数控仿真软件上输入程序，并进行仿真运行，以检测程序内容的正确性，也增加学生的感性认识。

  19. 任 务 评 价 1、课堂学习 完成任务 抽取两组，在全班对他们学习任务的完成情况进行任务评价，其他组别课后互评。 评价内容包含三个方面： 2、交流合作 团队精神 3、创新特色

  20. 任 务 总 结 一、零件图工艺分析 （1）技术要求分析 （2）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点 （3）确定各刀具及切削用量 （4）制定加工方案 二、数值计算 （1）设定工件坐标系 （2）确定走刀路径 三、工件加工过程 四、工件参考程序 五、安全操作和注意事项

  21. 布 置 作 业 作 业 1、完成分组练习的内容，及任务评价。 2、自主完成教材第79页图5-8(a)中，简单轴工艺分析，并编写加工程序。

  22. 谢 谢 ！ 机电与数控教研室 潘家宝

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