任務(wù)二

外圓錐軸的加工[任務(wù)描述]使用FANUC0i-M或SIEMENS828D系統(tǒng)數(shù)控車床，完成如圖2-11所示外圓錐軸零件加工，材料：45鋼，毛坯為φ30棒料，零件主要加工表面有圓柱面、圓錐表面等，尺寸精度較低。加工后效果圖如圖2-12所示。【知識目標(biāo)】1．掌握絕對坐標(biāo)、增量坐標(biāo)含義及指令2．掌握回參考點(diǎn)指令及應(yīng)用3．掌握法那科系統(tǒng)直線切削循環(huán)、錐度切削循環(huán)指令及應(yīng)用4．了解圓錐面各部分參數(shù)含義【技能目標(biāo)】1．會(huì)制定外圓錐面加工工藝2．會(huì)編寫外圓錐面加工程序3．會(huì)空運(yùn)行及軌跡模擬校驗(yàn)數(shù)控程序4．會(huì)自動(dòng)加工外圓錐軸并達(dá)到一定精度要求的能力[知識準(zhǔn)備]1．圓錐面基本參數(shù)及計(jì)算（表2-13）

基本參數(shù)圖例最大圓錐直徑：D最小圓錐直徑：d圓錐長度：L錐度：C=（D-d）/L圓錐半角：α/2C/2=tan(α/2)備注：圓錐面具有4個(gè)基本參數(shù)（C、D、d、L），只要已知其中三個(gè)參數(shù)，便可以通過公式計(jì)算出未知參數(shù)

2．外圓錐車刀及選用

3．圓錐面車削路徑

4．量具選擇測量量具實(shí)物特點(diǎn)及應(yīng)用游標(biāo)萬能角度尺能測0～320°范圍角度，測量精度2′，用于單件或批量生產(chǎn)零件圓錐角度測量角度樣板專用測量工具,測量簡便，用于大批量生產(chǎn)圓錐面角度測量表2-14測量圓錐角度量具使用特點(diǎn)及應(yīng)用測量量具實(shí)物特點(diǎn)及應(yīng)用正弦規(guī)測量精度高，用于單件生產(chǎn)圓錐面角度測量錐度量規(guī)測量精度高，用于標(biāo)準(zhǔn)錐度圓錐或配合精度高的圓錐面測量表2-14測量圓錐角度量具使用特點(diǎn)及應(yīng)用5．切削用量選擇（1）背吃刀量ap。保留精車、半精車余量的前提下，盡可能選擇較大背吃刀量。精車、半精車余量常取0.1～0.5mm。（2）進(jìn)給量（速度）f。一般，粗車進(jìn)給速度取0.2～0.8mm/r，精車進(jìn)給速度取0.1～0.3mm/r。（3）主軸轉(zhuǎn)速(n)。硬質(zhì)合金車刀粗車轉(zhuǎn)速選400～600r/min，精車轉(zhuǎn)速選800～1200r/min。6．編程知識（1）絕對坐標(biāo)、增量（相對）坐標(biāo)絕對坐標(biāo)：刀具的位置坐標(biāo)是以工件原點(diǎn)為基準(zhǔn)計(jì)量的，即刀具當(dāng)前位置在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。增量（相對）坐標(biāo)：刀具位置坐標(biāo)是相對于前一位置的增量，方向與坐標(biāo)軸方向一致為正，方向與坐標(biāo)軸方向相反為負(fù)。表2-15法那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)絕對坐標(biāo)、增量坐標(biāo)代碼數(shù)控系統(tǒng)法那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)絕對坐標(biāo)X、ZG90增量坐標(biāo)U、WG91注：1.U、W分別為X、Z軸方向的坐標(biāo)增量，2.西門子系統(tǒng)中G90，G91指令均為模態(tài)有效指令例：如圖零件，從A點(diǎn)加工至F點(diǎn)，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)在O點(diǎn)，用絕對坐標(biāo)、增量坐標(biāo)編寫程序。

法那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)程序含義說明絕對坐標(biāo)編程………N40G01X15Z0F0.2；N40G01G90X15Z0F0.2；直線加工至A點(diǎn)N50Z-10；N50Z-10；直線加工至B點(diǎn)N60X16；N60X16；直線加工至C點(diǎn)N70Z-18；N70Z-18；直線加工至D點(diǎn)N80X17；N80X17；直線加工至E點(diǎn)N90Z-30；N90Z-30；直線加工至F點(diǎn)………增量坐標(biāo)編程………N40G01X15Z0F0.2；N40G01X15Z0F0.2；絕對坐標(biāo)，直線加工至A點(diǎn)N50U0W-10；N50G91X0Z-10；增量坐標(biāo)，直線加工至B點(diǎn)N60U1W0；N60X1Z0；增量坐標(biāo)，直線加工至C點(diǎn)N70U0W-8；N70X0Z-8；增量坐標(biāo)，直線加工至D點(diǎn)N80U1W0；N80X1Z0；增量坐標(biāo)，直線加工至E點(diǎn)N90U0W-12；N90X0Z-12；增量坐標(biāo)，直線加工至F點(diǎn)………表2-16法那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)絕對坐標(biāo)、增量坐標(biāo)編程示例程序（2）回參考點(diǎn)指令數(shù)控系統(tǒng)法那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)指令格式G28X_Z

；

G74X1=0Z1=0；參數(shù)含義X、Z指定中間點(diǎn)的坐標(biāo)X1、Z1(在此＝0)下編程的數(shù)值不識別示例例：N10G28X40Z10；經(jīng)中間點(diǎn)（10，40）回參考點(diǎn)

例：N20G74X1=0Z1=0；回機(jī)床參考點(diǎn)使用說明1．該指令為程序段有效指令，且需要為一獨(dú)立程序段2．使用回參考點(diǎn)指令前，為安全起見應(yīng)取消刀具半徑補(bǔ)償和長度補(bǔ)償3．回參考點(diǎn)之后的程序段中原先插補(bǔ)方式中的G指令（G01、G02、G03等）再次有效4．法那科系統(tǒng)若寫成G28U0W0則表示直接回參考點(diǎn)（3）法那科系統(tǒng)直線切削循環(huán)指令（G90）指令格式G90X（U）

Z(W)

F

；參數(shù)含義X

Z

：縱向切削終點(diǎn)絕對坐標(biāo)值；U

W

：至縱向切削終點(diǎn)的移動(dòng)量（縱向切削終點(diǎn)相對于循環(huán)起點(diǎn)的增量坐標(biāo)）；F

：切削進(jìn)給速度切削循環(huán)動(dòng)作次序圖示使用說明1．圖示中A點(diǎn)為循環(huán)起點(diǎn)，B點(diǎn)為縱向切削終點(diǎn)；注意起點(diǎn)位置以確認(rèn)安全；2．G90模態(tài)有效代碼；取消方式為需指定G90、G92、G94指令以外的01組G代碼，如G01、G02、G03、G32等；3．在單段方式下，按一次數(shù)控啟動(dòng)按鈕，將執(zhí)行1～4四個(gè)動(dòng)作（4）法那科系統(tǒng)錐度切削循環(huán)指令指令格式G90X（U）

Z(W)

R

F

；參數(shù)含義X

Z

：縱向切削終點(diǎn)絕對坐標(biāo)值；U

W

：至縱向切削終點(diǎn)的移動(dòng)量（縱向切削終點(diǎn)相對于循環(huán)起點(diǎn)的增量坐標(biāo)）；R

：錐度量，即圓錐大、小端直徑差的1/2，有正負(fù)規(guī)定；F

：切削進(jìn)給速度；切削循環(huán)動(dòng)作次序圖示使用說明1．圖示中A點(diǎn)為循環(huán)起點(diǎn)，B點(diǎn)為縱向切削終點(diǎn)；注意起點(diǎn)位置以確認(rèn)安全；2．G90模態(tài)有效代碼；取消方式為需指定G90、G92、G94指令以外的01組G代碼，如G01、G02、G03、G32等；3．在單段方式下，按一次循環(huán)啟動(dòng)按鈕，執(zhí)行1～4四個(gè)動(dòng)作A點(diǎn)為循環(huán)起點(diǎn)，B點(diǎn)為縱向切削終點(diǎn)。西門子系統(tǒng)828D切削循環(huán)CYCLE951能實(shí)現(xiàn)類似直線/錐度切削循環(huán)功能，具體參考西門子系統(tǒng)828D機(jī)床說明書【任務(wù)實(shí)施】1.工藝分析

（1）圓錐尺寸計(jì)算大端直徑的計(jì)算方法：C/2=tan(α/2)=tan10°＝0.1763，D=d+LC=10+26×0.1763×2=19.17mm。（2)刀具選擇車刀主偏角大于90°，粗、精加工采用同一把車刀車削并將車刀裝夾在T01號刀位。(3)零件加工工藝路線制定（4）量具選擇（5）切削用量選擇

2.程序編制工件坐標(biāo)系原點(diǎn)選擇在零件右端面軸心點(diǎn)；外圓車刀刀尖為刀位點(diǎn)，粗車φ28外圓采用直線切削循環(huán)（G90）指令編程，分層粗車圓錐面余量采用錐度切削循環(huán)（G90）指令編程，循環(huán)起點(diǎn)A坐標(biāo)設(shè)為（34，5），錐度量R＝(D-d)/2＝(19.17-10)/2=4.584（外圓錐左小右大，值為負(fù)）。表2-21外圓錐軸加工參考程序3.加工操作

(1)加工準(zhǔn)備

1）開機(jī)回參考點(diǎn)。

2）裝夾工件。

3）裝夾刀具。

4）對刀操作。5）輸入程序并校驗(yàn)?？者\(yùn)行方式（法那科系統(tǒng)）西門子系統(tǒng)空運(yùn)行：空運(yùn)行刀具移動(dòng)速度快，切忌發(fā)生撞刀事故，校驗(yàn)程序時(shí)可不裝夾工件，或刀具對刀后將數(shù)控系統(tǒng)中刀具Z方向值增加50～100mm，防止撞刀，程序校驗(yàn)結(jié)束后必須隨時(shí)取消空運(yùn)行等有關(guān)設(shè)置，有些機(jī)床還需重回機(jī)床參考點(diǎn)。

（2）零件加工

1）加工零件右端輪廓