數(shù)控車床加工技術(shù)（第二版）項(xiàng)目四槽的加工項(xiàng)目四槽的加工任務(wù)1帶輪的加工任務(wù)2寬槽軸的加工任務(wù)3軸承套的加工任務(wù)4槽套的加工項(xiàng)目四槽的加工任務(wù)1帶輪的加工任務(wù)1帶輪的加工企業(yè)接到一項(xiàng)帶輪（見圖4-1-1）零件的加工任務(wù)，數(shù)量為10件，毛坯尺寸為φ75mm×67mm，材料為HT150，工期為5d，來料加工?，F(xiàn)生產(chǎn)部門安排數(shù)控車工組完成此項(xiàng)工作任務(wù)。任務(wù)描述任務(wù)1帶輪的加工圖4-1-1中梯形槽尺寸較大，且表面粗糙度要求較高，不宜采用成形刀一次完成。在數(shù)控加工中通常選擇刃寬等于或略小于槽底寬的切槽刀，先切直槽，再用切槽刀左右切削車出兩側(cè)斜面。對(duì)于三處均布梯形槽，形狀、大小完全一樣，采用子程序調(diào)用編程可以達(dá)到簡(jiǎn)化編程的目的。任務(wù)分析相關(guān)理論一、切槽加工工藝1.槽的類型任務(wù)1帶輪的加工工業(yè)領(lǐng)域中使用各種各樣的槽，主要有工藝凹槽、油槽、端面槽、V形槽等2.切槽刀槽加工所用刀具主要是各類切槽刀，如圖4-1-3所示。任務(wù)1帶輪的加工3.切槽加工工藝特點(diǎn)（1）切槽刀進(jìn)行加工時(shí)，一個(gè)主切削刃、兩個(gè)副切削刃同時(shí)參與三面切削，被切削材料塑性變形復(fù)雜、摩擦阻力大，加工時(shí)進(jìn)給量小、切削厚度薄、平均變形大、單位切削力增大。（2）切削速度在槽加工過程中不斷變化，特別是在切斷加工時(shí)，切削速度由最大一直變化至零。切削力、切削熱也不斷變化。（3）在槽加工過程中，隨著刀具不斷切入，實(shí)際加工表面形成阿基米德螺旋面，由此造成刀具實(shí)際前角、后角都不斷變化，使加工過程更為復(fù)雜。（4）切深槽時(shí)，因刀具寬度窄，相對(duì)懸伸長(zhǎng)，刀具剛度小，易振動(dòng)，特別容易斷刀。任務(wù)1帶輪的加工4.切槽（切斷）加工需要注意的問題（1）切斷刀的安裝需要特別注意，刀尖一定要與工件回轉(zhuǎn)中心等高，安裝刀具時(shí)必須兩邊對(duì)稱，否則在進(jìn)行深槽加工時(shí)會(huì)出現(xiàn)槽側(cè)壁傾斜，嚴(yán)重時(shí)會(huì)斷刀。選擇內(nèi)孔切槽刀時(shí)需要綜合考慮內(nèi)孔與槽的尺寸，并綜合考慮刀具切槽后的退刀路線，防止刀具與工件發(fā)生碰撞。（2）對(duì)于寬度值不大，但深度值較大的深槽零件，為了避免切槽過程中由于排屑不暢，使刀具前面壓力過大出現(xiàn)扎刀和刀具折斷的現(xiàn)象，應(yīng)采用分次進(jìn)刀的方式，刀具在切入工件一定深度后，停止進(jìn)刀并回退一段距離，達(dá)到斷屑和退屑的目的，如圖4-1-4所示。同時(shí)注意盡量選擇剛度較大的刀具。任務(wù)1帶輪的加工（3）若以較窄的切槽刀加工較寬的槽，則應(yīng)分次切入。合理的切削路線是：先切中間，再切左右，最后沿槽的輪廓切削一次，保證槽的精度（見圖4-1-5）。此時(shí)應(yīng)注意切槽刀的寬度，防止產(chǎn)生過切。任務(wù)1帶輪的加工（4）內(nèi)孔切槽時(shí)需要根據(jù)槽的尺寸選擇尺寸合適的切槽刀，盡量保證刀具在加工中能有足夠的剛度，從而保證槽的加工精度。（5）端面切槽刀需要根據(jù)端面槽的曲率合理選擇。（6）進(jìn)刀時(shí)，宜先Z向進(jìn)刀再X向進(jìn)刀，退刀時(shí)先X向退刀再Z向退刀。（7）切槽時(shí)，切削刃寬度、切削速度和進(jìn)給量都不宜選得太大，并且需要合理匹配，以免產(chǎn)生振動(dòng)，影響加工質(zhì)量。（8）按下列公式選擇切槽刀刀頭寬度和刀頭長(zhǎng)度：任務(wù)1帶輪的加工二、進(jìn)給暫停指令G041.指令格式G04X__；或G04U__；或G04P__；2.指令說明（1）G04為非模態(tài)G指令；（2）G04指令延時(shí)時(shí)間由地址字X或U或P指定，X值和U值單位為秒（s），P值單位為毫秒（ms）。任務(wù)1帶輪的加工三、應(yīng)用G01指令切槽1.退刀槽如圖4-1-6所示，退刀槽是軸類零件上典型的矩形溝槽，精度不高且寬度較窄，一般采用刃寬等于或略小于槽寬的切槽刀，采用直進(jìn)法切出。任務(wù)1帶輪的加工（1）車削加工路線1）選擇刃寬等于槽寬的切槽刀，采用直進(jìn)法從A→B一次進(jìn)給車出退刀槽，反方向退刀至A點(diǎn)，然后按照A→C→D的進(jìn)刀路線用右刀尖切出槽右側(cè)倒角，從D→A退出。2）選擇刃寬略小于槽寬的切槽刀，先從A→B直進(jìn)切入，切槽寬等于刃寬，剩余槽寬及槽右側(cè)倒角按照A→C→D→E→F的進(jìn)刀路線切出。任務(wù)1帶輪的加工（2）編制程序任務(wù)1帶輪的加工2.梯形槽如圖4-1-8所示梯形槽，通常采用刃寬等于或略小于槽底寬的切槽刀，先切直槽，再用切槽刀左右刀尖車出兩側(cè)斜面。任務(wù)1帶輪的加工（1）車削加工路線確定切槽刀的左刀尖為刀位點(diǎn)，梯形槽加工軌跡如圖4-1-9所示。選擇刃寬略小于槽底寬的切槽刀，先從A→B直進(jìn)切入，切槽寬等于刃寬，反向退出。槽左側(cè)斜面按照A→B′→C′→A的進(jìn)刀路線切出，剩余槽寬及槽右側(cè)斜面按照A→B″→C″→A的進(jìn)刀路線切出。任務(wù)1帶輪的加工（2）編制程序任務(wù)1帶輪的加工3.進(jìn)、退刀路線的確定進(jìn)、退刀路線的確定是使用G00、G01指令編程加工中的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，切槽加工中尤其應(yīng)注意合理選擇進(jìn)、退刀路線。綜合考慮安全性和進(jìn)、退刀路線最短的原則，建議采用圖4-1-10b所示的進(jìn)、退刀方式。任務(wù)1帶輪的加工四、應(yīng)用子程序加工多槽1.子程序的概念（1）子程序的定義在編制加工程序中，有時(shí)會(huì)遇到一組程序段在一個(gè)程序中多次出現(xiàn)，或者在幾個(gè)程序中都要使用它。這個(gè)典型的加工程序可以做成固定程序，并單獨(dú)加以命名，這組程序段就稱為子程序。（2）子程序的嵌套任務(wù)1帶輪的加工2.子程序的調(diào)用（1）子程序的格式O0401；G01U-1.0W0；…G28U0W0；M99；（2）子程序在FANUC系統(tǒng)中的調(diào)用格式一：M98P××××L××××；地址符P后面的四位數(shù)字為子程序號(hào)，地址L的數(shù)字表示重復(fù)調(diào)用的次數(shù)格式二：M98P××××××××；地址P后面的八位數(shù)字中，前四位表示調(diào)用次數(shù)，后四位表示子程序號(hào)任務(wù)1帶輪的加工子程序的執(zhí)行過程示例如下。任務(wù)1帶輪的加工3.編程示例任務(wù)1帶輪的加工任務(wù)實(shí)施一、加工方案及加工路線的制定1.制定加工方案由于槽側(cè)面為帶輪工作表面，對(duì)其表面粗糙度要求較高，達(dá)Ra1.6μm，因此，在加工中應(yīng)安排精加工工序，分粗、精加工完成。切削加工中應(yīng)盡可能保證切削刃鋒利，切削平穩(wěn)。根據(jù)槽底寬度尺寸，選用刃寬3mm的切槽刀，先切直槽，再用切槽刀左右刀尖車出兩側(cè)斜面并各留0.5mm的精加工余量，最后精車兩側(cè)面。任務(wù)1帶輪的加工2.制定加工路線三處均布梯形槽中心距為12mm，切入點(diǎn)的X坐標(biāo)相同，Z坐標(biāo)分別為-9.5mm、-21.5mm、-33.5mm。以最右側(cè)梯形槽為例，切槽加工軌跡如圖4-1-13所示。

任務(wù)1帶輪的加工（1）粗加工梯形槽選擇刃寬為3mm的切槽刀，先從A→B直進(jìn)切入，切槽寬3mm，反向退出。槽左側(cè)斜面按照A→B′→C′→A的進(jìn)刀路線切出，留0.5mm精加工余量。槽右側(cè)斜面按照A→B″→C″→A的進(jìn)刀路線切出，留0.5mm精加工余量，加工路線如圖4-1-13a所示。任務(wù)1帶輪的加工選擇工件右端面的回轉(zhuǎn)中心作為工件的編程原點(diǎn)，確定各基點(diǎn)坐標(biāo)見表4-1-4。任務(wù)1帶輪的加工（2）精車槽側(cè)面槽左側(cè)斜面按照?qǐng)D4-1-13b中A→B′→C′→A的進(jìn)刀路線切出。槽右側(cè)斜面按照A→B″→C″→A的進(jìn)刀路線切出，各基點(diǎn)坐標(biāo)見表4-1-5。任務(wù)1帶輪的加工任務(wù)1帶輪的加工二、編制加工程序1.梯形槽粗加工程序任務(wù)1帶輪的加工2.梯形槽精加工程序任務(wù)1帶輪的加工三、工件加工1.開機(jī)準(zhǔn)備2.裝夾工件3.裝夾刀具并對(duì)刀4.輸入程序5.自動(dòng)加工項(xiàng)目四槽的加工任務(wù)2寬槽軸的加工任務(wù)2寬槽軸的加工企業(yè)接到一項(xiàng)寬槽軸（見圖4-2-1）零件的加工任務(wù)，數(shù)量為30件。來料加工，材料為45鋼，毛坯尺寸為φ40mm×75mm，工期為5d?，F(xiàn)生產(chǎn)部門安排數(shù)控車工組完成此項(xiàng)工作任務(wù)。任務(wù)描述任務(wù)2寬槽軸的加工圖4-2-1所示工件中的寬槽，如果采用G01指令來編程則程序冗長(zhǎng)，容易出錯(cuò)。本任務(wù)中引入內(nèi)/外圓切槽復(fù)合固定循環(huán)G75指令編程，以達(dá)到簡(jiǎn)化編程的目的。任務(wù)分析相關(guān)理論一、內(nèi)/外圓切槽復(fù)合固定循環(huán)（G75）1.指令格式任務(wù)2寬槽軸的加工2.指令說明刀具從循環(huán)起點(diǎn)（A點(diǎn)）開始，沿徑向進(jìn)刀Δi并到達(dá)C點(diǎn)；退刀e（斷屑）并到達(dá)D點(diǎn)；沿徑向進(jìn)刀Δi+e并到達(dá)E點(diǎn)，直至遞進(jìn)切削至徑向終點(diǎn)X的坐標(biāo)處；退到徑向起刀點(diǎn)，完成一次切削循環(huán)；沿軸向偏移Δk至F點(diǎn)；進(jìn)行第二次徑向切削循環(huán)；依次循環(huán)直至刀具切削至程序終點(diǎn)坐標(biāo)處（B點(diǎn)），徑向退刀至起刀點(diǎn)（G點(diǎn)），再軸向退刀至循環(huán)起點(diǎn)（A點(diǎn)），完成整個(gè)切槽循環(huán)動(dòng)作。任務(wù)2寬槽軸的加工二、應(yīng)用G75指令加工寬槽如圖4-2-3所示工件，試編寫其外徑槽的加工程序（左刀尖M為刀位點(diǎn)）。1.編程分析（1）循環(huán)參數(shù)的確定e：分層切削每次退刀量，半徑量，取0.5mm。X（U）Z（W）：切槽終點(diǎn)處坐標(biāo)為（30.0，-55.0）。Δi：X方向的每次背吃刀量，取值2mm（半徑值）。Δk：刀具完成一次徑向切削后，在Z方向的偏移量，取3.6mm。Δd：缺省。F：徑向切削時(shí)的進(jìn)給量，取0.1mm/r。任務(wù)2寬槽軸的加工（2）循環(huán)起點(diǎn)的確定G75指令的循環(huán)起點(diǎn)X向坐標(biāo)略大于槽頂直徑，Z向坐標(biāo)為第一次切入處刀位點(diǎn)的Z坐標(biāo)值，循環(huán)起點(diǎn)取（52.0，-19.0）。2.編制程序任務(wù)2寬槽軸的加工任務(wù)實(shí)施一、加工方案及加工路線的制定1.制定加工方案（1）手動(dòng)車兩端面控制總長(zhǎng)，并兩端鉆中心孔。（2）粗、精車零件左端輪廓；加工φ26mm×（26±0.05）mm寬槽至尺寸。（3）掉頭，粗、精車右端輪廓；加工4mm×2mm窄槽。任務(wù)2寬槽軸的加工2.制定加工路線任務(wù)2寬槽軸的加工二、基點(diǎn)坐標(biāo)的確定選擇裝夾后的右端面回轉(zhuǎn)中心作為工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)，確定各基點(diǎn)坐標(biāo)見表4-2-2，其中X向坐標(biāo)以直徑表示。三、編制加工程序1.寬槽軸左端輪廓加工程序任務(wù)2寬槽軸的加工任務(wù)2寬槽軸的加工2.寬槽軸右端輪廓加工程序任務(wù)2寬槽軸的加工任務(wù)2寬槽軸的加工四、工件加工1.開機(jī)準(zhǔn)備2.裝夾工件3.裝夾刀具并對(duì)刀4.輸入程序5.自動(dòng)加工項(xiàng)目四槽的加工任務(wù)3軸承套的加工任務(wù)3軸承套的加工企業(yè)接到一項(xiàng)軸承套（見圖4-3-1）零件的加工任務(wù)，數(shù)量為30件。來料加工，材料為45鋼，毛坯尺寸為φ50mm×52mm，工期為5d。現(xiàn)生產(chǎn)部門安排數(shù)控車工組完成此項(xiàng)工作任務(wù)。任務(wù)描述任務(wù)3軸承套的加工圖4-3-1所示工件為套類零件，加工任務(wù)主要集中在內(nèi)部加工，其中三處內(nèi)槽加工中所涉及的加工路線的選擇，G75指令循環(huán)起點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo)的確定是任務(wù)的重點(diǎn)，均布槽槽寬尺寸的控制方法是難點(diǎn)。任務(wù)分析相關(guān)理論一、內(nèi)槽加工工藝1.內(nèi)切槽刀任務(wù)3軸承套的加工2.內(nèi)切槽刀的裝夾由于內(nèi)槽通常與孔軸線垂直，因此，要求內(nèi)切槽刀的刀體與刀柄軸線垂直。裝夾內(nèi)切槽刀時(shí)，應(yīng)使主切削刃與內(nèi)孔中心等高或略高，且主切削刃與軸線平行。兩側(cè)副偏角必須對(duì)稱。3.內(nèi)槽的車削方法寬度較小和要求不高的內(nèi)槽，可用主切削刃寬度等于槽寬的內(nèi)切槽刀采用直進(jìn)法一次車出。要求較高或較寬的內(nèi)槽，可采用直進(jìn)法分幾次車出。粗車時(shí)，槽壁和槽底應(yīng)留精車余量，然后根據(jù)槽寬、槽深要求進(jìn)行精車。深度較淺、寬度很大的內(nèi)槽，可用內(nèi)孔車刀先車出凹槽，再用內(nèi)切槽刀車槽兩端的垂直面。任務(wù)3軸承套的加工4.內(nèi)槽的測(cè)量（1）內(nèi)槽深度（或內(nèi)槽直徑）的測(cè)量（2）軸向尺寸的測(cè)量任務(wù)3軸承套的加工（3）寬度的測(cè)量二、G75指令在徑向均布槽加工中的應(yīng)用1.切槽刀刃寬等于槽寬如圖4-3-7所示工件，試編寫其外徑均布槽的加工程序（左刀尖M為刀位點(diǎn)）。任務(wù)3軸承套的加工（1）編程分析1）循環(huán)參數(shù)的確定e：分層切削每次退刀量，半徑量，取0.5mm。X（U）Z（W）：切槽終點(diǎn)處坐標(biāo)為（30.0，-54.0）。Δi：X向的每次背吃刀量，取值2mm（半徑量）。Δk：刀具完成一次徑向切削后，在Z向的偏移量，取10mm。Δd：缺省。F：徑向切削時(shí)的進(jìn)給量，取0.1mm/r。2）循環(huán)起點(diǎn)的確定。G75指令的循環(huán)起點(diǎn)X向坐標(biāo)略大于槽頂直徑，Z向坐標(biāo)為第一次切入處刀位點(diǎn)的Z坐標(biāo)值，取為（42.0，-14.0）。如圖4-3-7所示工件，試編寫其外徑均布槽的加工程序（左刀尖M為刀位點(diǎn)）。任務(wù)3軸承套的加工（2）加工程序如圖4-3-7所示工件，試編寫其外徑均布槽的加工程序（左刀尖M為刀位點(diǎn)）。任務(wù)3軸承套的加工2.切槽刀刃寬小于槽寬如圖4-3-7所示工件，試編寫其外徑均布槽的加工程序（左刀尖M為刀位點(diǎn)）。方案一：將均布槽作為若干獨(dú)立槽運(yùn)用G75指令逐一切出。此時(shí)，程序較煩瑣。方案二：將均布槽第一次循環(huán)加工后，根據(jù)槽寬方向的余量將循環(huán)起點(diǎn)、循環(huán)終點(diǎn)坐標(biāo)平移（平移量略小于刃寬），然后進(jìn)行第二次循環(huán)加工，以此類推，直至達(dá)到零件圖樣要求。方案三：編程及第一次循環(huán)加工按照方案二，而后利用Z向磨耗值調(diào)整刀位點(diǎn)的坐標(biāo)來進(jìn)行加工，由于不需要修改程序，所以此方法最為簡(jiǎn)便。任務(wù)3軸承套的加工一、加工方案及加工路線的制定任務(wù)實(shí)施1.制定加工方案（1）手動(dòng)車兩端面控制總長(zhǎng)，并鉆φ16mm通孔。（2）粗、精車零件左端外輪廓。（3）掉頭，粗、精車右端內(nèi)外輪廓。（4）加工3mm×1mm外槽。（5）加工三處2mm×0.5mm內(nèi)槽。任務(wù)3軸承套的加工2.制定加工路線任務(wù)3軸承套的加工任務(wù)3軸承套的加工二、編制加工程序任務(wù)3軸承套的加工三、工件加工1.開機(jī)準(zhǔn)備2.裝夾工件3.裝夾刀具并對(duì)刀4.輸入程序5.自動(dòng)加工項(xiàng)目四槽的加工任務(wù)4槽套的加工任務(wù)4槽套的加工企業(yè)接到一項(xiàng)槽套（見圖4-4-1）零件的加工任務(wù)，數(shù)量為30件，來料加工，毛坯尺寸為φ60mm×65mm，材料為45鋼，工期為5d?，F(xiàn)生產(chǎn)部門安排數(shù)控車工組完成此項(xiàng)工作任務(wù)。任務(wù)描述任務(wù)4槽套的加工圖4-4-1所示零件中的端面槽和外槽一樣，如果采用G01指令來編程則程序冗長(zhǎng)。因此，引入了端面切槽復(fù)合固定循環(huán)G74指令進(jìn)行編程，以達(dá)到簡(jiǎn)化編程的目的。任務(wù)分析相關(guān)理論一、端面切槽加工工藝1.端面直槽刀的形狀在端面上車直槽時(shí)，端面直槽車刀的幾何形狀是外圓車刀與內(nèi)孔車刀的綜合，端面切槽刀可由外圓切槽刀具