項(xiàng)目3錐面加工任務(wù)二大余量錐體加工1.掌握G90、G94等指令格式及應(yīng)用。2.掌握G96、G97、G50指令格式及應(yīng)用。知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)1.學(xué)會(huì)用G90、G94編制錐體加工程序。2.學(xué)會(huì)編制頂尖零件的加工程序。

本任務(wù)加工如圖所示零件，毛坯尺寸為φ45mm×90mm，材料為45鋼。該零件需要加工兩端面、φ40mm外圓、60°錐體和C2倒角。該錐體的加工余量較大，若使用G01指令編寫加工程序，程序段會(huì)很多，比較繁瑣，容易出現(xiàn)編程錯(cuò)誤。為了簡(jiǎn)化程序的編制，可采用G90、G94等循環(huán)加工指令編制錐體加工程序。

一、圓錐面切削循環(huán)指令G901.指令格式

G90X（U）__Z（W）__R__F__；式中，X（U）__Z（W）__：循環(huán)切削終點(diǎn)處的坐標(biāo)；

R：車削圓錐面時(shí)起端半徑與終端半徑的差值；

F：進(jìn)給速度。2.指令說明如圖所示為圓錐面切削循環(huán)運(yùn)動(dòng)軌跡，刀具從A→B為快速進(jìn)給，因此在編程時(shí)，A點(diǎn)在軸向上要離開工件一段距離，以保證快速進(jìn)刀時(shí)的安全。刀具從B→C為切削進(jìn)給，按照指令中的F值進(jìn)給；刀具從C→D時(shí)也為切削進(jìn)給，為了提高生產(chǎn)率，D點(diǎn)在徑向上不要離C點(diǎn)太遠(yuǎn)。在增量編程中，地址U、W和R后的數(shù)值符號(hào)與刀具軌跡之間的關(guān)系如下圖所示。3.實(shí)例加工如圖所示零件，試編寫加工程序。其加工程序如下：O3003；N10G98M03T0101S800；N20G00X35.0Z2.0；快速靠近工件N30G90X26.0Z-25.0R-2.5F100；第一次循環(huán)加工N40X22.0；第二次循環(huán)加工N50X20.0；第三次循環(huán)加工N60G00X100.0Z50.0T0100；N70M30；二、帶錐度的端面切削循環(huán)指令G941.指令格式

G94X（U）__Z（W）__K__F__；式中，X、Z、U、W、F的含義與G90相同；

K：端面切削的起點(diǎn)相對(duì)于終點(diǎn)在Z軸方向上的增量值，圓臺(tái)左大右小，R取正值，反之為負(fù)值。

2.指令說明

G94的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡為：刀具從A點(diǎn)出發(fā)，第1段快速移動(dòng)Z軸，到達(dá)B點(diǎn)，第2段以F指令的進(jìn)給速度切削到達(dá)C點(diǎn)，第3段切削進(jìn)給退到D點(diǎn)，第4段快速退回到出發(fā)點(diǎn)A點(diǎn)，完成一個(gè)切削循環(huán)，如上圖所示。3.實(shí)例

加工如圖所示零件，試編寫加工程序。（1）K值的計(jì)算：

（2）

加工程序如下：O3004；N10G98M03S500T0101；N20G00X35.0Z2.0；N30G94X15.0Z0K-20.0F100；A→B→C→D→AN60Z-5.0；A→E→F→D→AN70Z-10.0；A→G→H→D→AN80G00X50Z20T0100；N90M30；三、恒線速切削1.恒線速控制指令G96

G96是恒線速切削控制有效指令。系統(tǒng)執(zhí)行G96指令后，S后面的數(shù)值表示切削速度。例如，G96S100表示切削速度是100m/min。2.取消恒線速切削指令G97

G97是恒線速切削控制取消指令。系統(tǒng)執(zhí)行G97指令后，S后面的數(shù)值表示主軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。例如，G97

S800表示主軸轉(zhuǎn)速為800r/min。系統(tǒng)開機(jī)狀態(tài)為G97狀態(tài)。3.主軸最高速限定指令G50

G50除了具有坐標(biāo)系設(shè)定功能外，還具有主軸最高轉(zhuǎn)速設(shè)定功能，即用S指定的數(shù)值設(shè)定主軸每分鐘的最高轉(zhuǎn)速。例如，G50S2000表示主軸轉(zhuǎn)速最高為2000r/min。

用恒線速控制加工端面、錐面和圓弧時(shí)，容易獲得內(nèi)外一致的表面粗糙度。但由于X坐標(biāo)值不斷變化，所以由公式v=nπd/1000計(jì)算出的主軸轉(zhuǎn)速也不斷變化。當(dāng)?shù)毒咧饾u接近工件的旋轉(zhuǎn)中心時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速會(huì)越來越高，工件就有從卡盤飛出的危險(xiǎn)。所以為防止事故的發(fā)生，有時(shí)必須限定主軸的最高轉(zhuǎn)速，這時(shí)就可借助G50指令達(dá)到此目的。1.零件圖工藝分析

該零件需要加工兩端面、φ40mm外圓、C2倒角和右端60°錐體，同時(shí)控制長(zhǎng)度50mm。尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。零件材料為45鋼，無熱處理和硬度要求。通過上述分析，可采用以下兩點(diǎn)工藝措施：

（1）

對(duì)圖樣上給定尺寸，編程時(shí)全部取其中值。

（2）

由于毛坯去除余量不是太大，可按照工序集中的原則確定加工工序。其加工工序?yàn)椋很嚩嗣婵刂瓶傞L(zhǎng)（可以在普通車床上加工）→粗精車左端φ40mm外圓和C2倒角→反頭裝夾，粗精車右端錐體。2.錐體長(zhǎng)度計(jì)算

L=Rcot30°=20×cot30°=20×1.732=34.64（mm）3.確定刀具

由于工件外形簡(jiǎn)單，采用一把90°外圓偏刀就能滿足加工要求，具體見下表。

1.左端加工程序（以左端面為編程原點(diǎn)）

O3005；N10G98M03S600T0101；N20G00X46.0Z2.0；

快速靠近工件N30G90X41.0Z-51.0F180；循環(huán)粗車φ40mm外圓N40G01X36.0Z0；

刀具移至倒角起點(diǎn)N50X39.99Z-2.0；

倒C2角N60Z-51.0；

精車φ40mm外圓N70X46.0；

X向退刀N80G00X100.0Z50.0T0100；N90M30；2.右端加工程序O3006；N10G50S2000；N20G96G98M03S100；N30G00X46.0Z2.0T0101；N40G90X40.0Z-34.64R-4.0F100；第一次循環(huán)加工N50R-8.0；

第二次循環(huán)加工N60R-12.0；

第三次循環(huán)加工N70R-16.0；

第四次循環(huán)加工N80R-19.0；

第五次循環(huán)加工N90G42G00X0.0；N100G01Z0.0F80；

刀具到達(dá)錐體起點(diǎn)N110X39.99Z-34.64；

精車錐體N120G40G00X100.0Z50.0T0100；N130M30；

將程序輸入機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，校驗(yàn)無誤后對(duì)刀加工出合格的零件。

在數(shù)控車床上加工圓錐面時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多加工誤差，如錐度不符合