1、第四章槽類(lèi)零件加工,在數(shù)控車(chē)削加工中，經(jīng)常會(huì)遇到各種槽類(lèi)零件加工。圓柱體車(chē)槽包括內(nèi)外圓車(chē)槽和端面槽。槽的類(lèi)型主要包括有直槽和各種異形槽。,槽類(lèi)零件,2,第一節(jié)直槽加工,第二節(jié)矩形槽加工,第三節(jié)異形槽加工,第一節(jié)直槽加工,4,1.掌握G04指令的應(yīng)用。2.掌握G94指令在車(chē)槽中的應(yīng)用。3.能合理選擇車(chē)槽或切斷刀具。4.能對(duì)槽類(lèi)零件的加工誤差進(jìn)行分析。,5,一、G04延時(shí)1.指令格式G04X；或G04U；或G04P；說(shuō)明：X、U、P指定延時(shí)時(shí)間，X（U）表示延時(shí)，單位為秒；P表示延時(shí)，單位為毫秒。,2.指令功能G04指令可使程序執(zhí)行到出現(xiàn)該指令的程序段時(shí)暫停。如車(chē)槽加工時(shí)，為使槽底圓整光滑，可采用

2、該指令。,6,3.編程實(shí)例加工該零件槽，用G00、G01、G04指令編寫(xiě)精加工程序。,零件圖加工示意圖,車(chē)槽加工,7,8,二、徑向車(chē)槽循環(huán)指令G94G94X（U）Z（W）F；在指令使用時(shí)，如果設(shè)定Z值不移動(dòng)或設(shè)定W值為零時(shí)，就可用來(lái)進(jìn)行車(chē)槽加工。毛坯為30mm的棒料，采用G94編寫(xiě)加工程序。,零件圖實(shí)物圖等距直槽,9,10,車(chē)槽刀與切斷刀的安裝和加工方法車(chē)槽和切斷的加工工藝在前序課程數(shù)控加工工藝學(xué)中略有涉及，這里再針對(duì)車(chē)槽、切斷刀具的安裝和加工方法等進(jìn)行一下復(fù)習(xí)。一、車(chē)外槽刀具的安裝1.刀具可達(dá)加工要求時(shí)，安裝時(shí)車(chē)槽刀不宜伸出過(guò)長(zhǎng)。2.車(chē)槽，橫向進(jìn)給時(shí)，主刀刃高度對(duì)工件中心控制在00.2mm范

3、圍內(nèi)，刀片與工件中心盡量等高。3.刀片盡量垂直于中心，兩個(gè)副偏角對(duì)稱(chēng)，以保證主刀刃與工件軸線(xiàn)平行,11,二、切斷刀具的安裝1.安裝時(shí)，切斷刀不宜伸出過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)切斷刀的中心線(xiàn)必須裝得與工件中心線(xiàn)垂直，以保證兩個(gè)副偏角對(duì)稱(chēng)。2.切斷實(shí)心工件時(shí)，切斷刀的主切削刃必須裝得與工件中心等高，否則不能車(chē)到中心，而且容易崩刃，甚至折斷車(chē)刀3.切斷刀的底平面應(yīng)平整，以保證車(chē)削質(zhì)量。三、車(chē)外直槽的加工方法1.車(chē)削不高的和寬度較窄的槽時(shí)，可采用刀寬等于槽寬的車(chē)槽刀，采用一次直進(jìn)法車(chē)出。2.有精度要求的槽，一般采用兩次直進(jìn)法車(chē)出。,12,四、切斷方法1.直進(jìn)法切斷工件。所謂直進(jìn)法，是指垂直于工件軸線(xiàn)方向進(jìn)行切斷。這種

4、方法切斷高，但對(duì)車(chē)床、切斷刀的刃磨和安裝都有較高的要求，否則容易造成刀頭折斷。2.左右借刀法切斷工件。在切削剛性不足的情況下，可采之用左右借刀法切斷。左右借刀法是指切斷刀在軸線(xiàn)方向反復(fù)地往返移動(dòng)，隨之兩側(cè)徑向進(jìn)給，直至工件切斷。3.反切法切斷工件。反切法是指工件反轉(zhuǎn)，車(chē)刀反向裝夾，這種切斷方法宜用于較大直徑工件的切斷。,13,毛坯為45mm120mm的45鋼，用系統(tǒng)所學(xué)指令G00、G01、G04進(jìn)行編程加工該零件。,零件圖,14,一、工藝分析1.夾住毛坯45mm外圓，伸出大于30長(zhǎng)應(yīng)用G71循環(huán)指令粗車(chē)外輪廓，X軸留精加工余量0.5mm，外圓車(chē)至尺寸43.5mm、40.5mm。2.精車(chē)外輪廓至

5、尺寸。3.更換車(chē)槽刀具T0202，加工槽以及側(cè)面倒角。4.選擇切斷刀將工件切斷保證長(zhǎng)度200.05mm。,15,二、選擇刀具及確定切削用量1.刀具選擇機(jī)夾外圓車(chē)刀，刀具型號(hào)PCLNR2020K12；機(jī)夾車(chē)槽車(chē)刀，刀具型號(hào)為CFMR2020K04；切斷刀，刀具型號(hào)CFMR32-04。,車(chē)槽刀圖,刀具參數(shù)表,16,切斷刀圖,刀具參數(shù)表,17,2.確定切削用量數(shù)控加工刀具及切削用量選擇,三、程序編制,18,（下一頁(yè)續(xù)表）,19,續(xù)表,20,車(chē)削外槽時(shí)產(chǎn)生廢品的原因及預(yù)防方法,（下一頁(yè)續(xù)表）,21,續(xù)表,22,用FANUC0i系統(tǒng)加工該零件。,零件圖,23,第二節(jié)矩形槽加工,24,1.掌握G75指令的

6、應(yīng)用。2.掌握矩形槽加工的類(lèi)型。3.能合理選擇寬槽加工參數(shù)。,25,一、G75指令功能G75指令可使程序執(zhí)行到出現(xiàn)該指令的程序段時(shí)暫停。如車(chē)槽加工時(shí)，為使槽底圓整光滑，可采用該指令。軸向（Z軸）進(jìn)刀循環(huán)復(fù)合徑向斷續(xù)切削循環(huán)，；切削到切削終點(diǎn)后，返回起點(diǎn)（G75起點(diǎn)和終點(diǎn)相同），徑向車(chē)槽復(fù)合循環(huán)完成。G75的軸向進(jìn)刀和徑向進(jìn)刀方向由切削終點(diǎn)X（U）Z（W）與起點(diǎn)的相對(duì)位置決定。此指令用于加工徑向環(huán)形槽或圓柱面，徑向斷續(xù)切削起到斷屑、及時(shí)排屑的作用。,26,車(chē)槽加工示意圖（F）進(jìn)給（R）快速進(jìn)給,本循環(huán)可自動(dòng)斷屑，可在X軸車(chē)槽及X軸啄式鉆孔。,27,二、G75徑向車(chē)槽復(fù)合循環(huán)1.指令格式G75R_

7、G75X（U）_Z（W）_P_Q_F_；說(shuō)明：R：車(chē)槽的回退量，該值為摸態(tài)值。X、Z：車(chē)槽的終點(diǎn)坐標(biāo)（U、Z）。P：每次X向切削深度。Q：Z向移動(dòng)量。F：進(jìn)給率。,28,2.編程實(shí)例加工該零件槽，用G00、G75指令編寫(xiě)精加工程序。,零件圖,29,30,車(chē)槽的工藝方法一、車(chē)槽的工藝特點(diǎn)1.一個(gè)主刀刃二個(gè)副刀刃同時(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?？偳邢髁εc功耗大，一般比外圓加工大20%左右，同時(shí)切削熱高，散熱差，切削溫度高。2.切削速度在加工過(guò)程中不斷變化，特別是切斷加工時(shí)，切削速度由最大一直變化至零。切削力和切削熱也在不

8、斷變化。3.工件在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，刀具不斷切入，實(shí)際在車(chē)槽底面形成的是阿基米德螺旋線(xiàn)，由此造成實(shí)際前角、后角都在不斷變化，使過(guò)程更為復(fù)雜。,31,4.因刀具寬度窄，相對(duì)懸伸長(zhǎng)，刀具剛性差，易振動(dòng)，特別是切斷，切深槽時(shí)該現(xiàn)象更加明顯。5.數(shù)控加工中，由于被加工槽的形狀、位置、寬度、深度不同，為盡可能減少刀具更換次數(shù)，因此要選擇能夠夾持多種規(guī)格刀片的刀具，才能優(yōu)質(zhì)、高效地完成多種類(lèi)型的槽的加工。二、車(chē)槽的加工工藝,1.車(chē)外寬槽（1）車(chē)削較寬的槽時(shí)，可采用多次直進(jìn)法切削，并在槽壁兩側(cè)留一定精車(chē)余量。,寬槽切削示意圖,32,（2）車(chē)削槽側(cè)面倒角，一般斜向進(jìn)給，編制圖樣程序，考慮刀具的刀尖位置。2.車(chē)斜溝槽

9、（1）車(chē)削45外溝槽，可用45專(zhuān)用車(chē)刀，編制相應(yīng)程序加工。（2）車(chē)削圓弧溝槽時(shí)，采用專(zhuān)用端面圓弧刀，編制對(duì)應(yīng)程序加工。,斜槽加工示意圖,圓弧溝槽加工示意圖,33,毛坯為45mm120mm的45鋼，用G00、G01、G71、G70、G75等指令進(jìn)行編程加工該零件。,零件圖,34,一、工藝分析1.夾住毛坯45mm外圓，伸出大于55mm長(zhǎng)應(yīng)用G71循環(huán)指令粗車(chē)外輪廓，留精加工余量0.5mm外圓尺寸43.5mm、40.5mm。2.精車(chē)外輪廓至尺寸。3.更換車(chē)槽刀具T0202，加工3個(gè)5mm窄槽以及20mm0.05mm寬槽。二、選擇刀具及確定切削用量1.刀具選擇PCLNR2020K12機(jī)夾外圓車(chē)刀和CF

10、MR2020K04機(jī)夾切槽車(chē)刀。,35,刀具參數(shù)表,36,2.確定切削用量數(shù)控加工刀具及切削用量選擇3程序編制,37,（下一頁(yè)續(xù)表）,38,續(xù)表,39,在FANUC0i系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床加工該零件。,零件圖,40,第三節(jié)異形槽加工,41,1.掌握M98、M99指令的應(yīng)用。2.了解異形槽加工的常見(jiàn)類(lèi)型。3.能合理安排異形槽的粗、精加工工藝。4.能用多個(gè)刀補(bǔ)控制同一把刀具，以簡(jiǎn)化異形槽編程。,42,一、子程序的定義數(shù)控加工程序種類(lèi)：主程序、子程序。主程序一個(gè)完整的零件加工程序，或是零件加工程序的主體部分。特點(diǎn)：和被加工零件或加工要求一一對(duì)應(yīng)；不同的零件或不同的加工要求，都有唯一的主程序。,43,子程序一

11、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)命名。特點(diǎn)：不獨(dú)立的加工程序，只能通過(guò)調(diào)用，實(shí)現(xiàn)加工中的局部動(dòng)作;子程序執(zhí)行結(jié)束后，能自動(dòng)返回到調(diào)用的程序中。,44,二、子程序的嵌套子程序的嵌套子程序調(diào)用另一個(gè)子程序的功能。一級(jí)子程序：被主程序調(diào)用的子程序。在FANUC0i系統(tǒng)中，子程序可以嵌套4級(jí)。三、子程序的格式子程序和主程序并無(wú)本質(zhì)區(qū)別。區(qū)別：結(jié)束標(biāo)記不同。主程序結(jié)束指令：M02或M3。子程序結(jié)束指令：M99，并可以自動(dòng)返回主程序。,45,子程序格式如下：O0100；G91G01Z-2.0；G91G28Z0；M99；注意：子程序結(jié)束指令

12、M99，可以與它上面的語(yǔ)句并寫(xiě)在一句中，如“G91G28Z0M99；”。,46,四、子程序調(diào)用1.指令格式在FANUC-0i系統(tǒng)中，子程序的調(diào)用可通過(guò)輔助功能代碼M98指令進(jìn)行，且在調(diào)用格式中將子程序的程序號(hào)改為P。常用的子程序調(diào)用格式有兩種。M98PL；如M98P00100L5或M98P50010都表示連續(xù)5次調(diào)用0010號(hào)程序。,47,2.指令功能地址P后面的四位數(shù)字為子程序序號(hào)，地址L后的數(shù)字表示重復(fù)調(diào)用的次數(shù)，子程序號(hào)及調(diào)用次數(shù)前的0可省略不寫(xiě)。如果只調(diào)用一次，則地址L及其后的數(shù)字可省略。,48,3.編程實(shí)例加工該零件中的兩個(gè)直槽，用G00、G01、G04、M98、M99等指令編寫(xiě)精加

13、工程序。,零件圖,49,（下一頁(yè)續(xù)表）,50,續(xù)表,51,一、一夾一頂裝夾車(chē)削時(shí)，工件必須在車(chē)床夾具中定位并夾緊。粗車(chē)時(shí)一般采用一夾一頂?shù)难b夾方法。一夾一頂裝夾方法裝夾時(shí)，將工件的一端用三爪自定心卡盤(pán)夾緊，而另一端用后頂尖支頂?shù)难b夾方法。為了工件軸向位移，可以在主軸前端錐孔內(nèi)安裝一個(gè)限位支撐。,1限位支撐2卡盤(pán)3工件4后頂尖,一夾一頂裝夾,52,二、一夾一頂車(chē)削工藝要求注意以下幾點(diǎn)：1.工件端面中心必須鉆中心孔。2.必須車(chē)削工藝臺(tái)階。3.卡盤(pán)部分不能夾持太長(zhǎng)。4.車(chē)床尾座的軸線(xiàn)必須與主軸軸線(xiàn)重合。5.車(chē)床尾座套筒伸出長(zhǎng)度不易過(guò)長(zhǎng)。,53,三、鉆中心孔的工藝要求1.中心孔和中心鉆的類(lèi)型中心孔種類(lèi)

14、（GB/T1452001規(guī)定）：,54,中心孔的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)及用途,55,2.鉆中心孔的方法（1）校正尾座中心啟動(dòng)車(chē)床，使主軸帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)。移動(dòng)尾座，使中心鉆接近工件端面，觀察中心鉆頭部是否與工件回轉(zhuǎn)中心一致，校正并緊固尾座。（2）切削用量的選擇和鉆削由于中心鉆直徑小，鉆削時(shí)應(yīng)取較高的轉(zhuǎn)速（一般取9001120r/min），進(jìn)給量應(yīng)小而均勻（一般為0.050.2mm/r）。手搖尾座手輪時(shí)切勿用力過(guò)猛，當(dāng)中心鉆鉆入工件后應(yīng)及時(shí)加切削液冷卻、潤(rùn)滑；中心孔鉆好后，中心鉆在孔中應(yīng)稍作停留，然后退出，以修光中心孔，提高中心孔的形狀精度和表面質(zhì)量。（3）鉆中心孔時(shí)的質(zhì)量分析由于中心鉆的直徑較小，鉆中心孔時(shí)極

15、易出現(xiàn)各種問(wèn)題。,56,鉆中心孔時(shí)容易出現(xiàn)的問(wèn)題以及產(chǎn)生原因,57,四、一夾一頂時(shí)頂尖使用的工藝要求后頂尖有固定頂尖和回轉(zhuǎn)頂尖兩種。1.固定頂尖特點(diǎn)：剛度好，定心準(zhǔn)確；頂尖與工件中心孔的滑動(dòng)摩擦，容易產(chǎn)生過(guò)多熱量，而將中心孔或頂尖“燒壞”。用途：只適用于低速加工、精度要求較高的工件。,普通固定頂尖鑲硬質(zhì)合金固定頂尖,58,2.回轉(zhuǎn)頂尖優(yōu)點(diǎn)：能在很高的轉(zhuǎn)速下正常工作。缺點(diǎn)：存在一定的裝配累積誤差，且滾動(dòng)軸承磨損后會(huì)使頂尖產(chǎn)生徑向圓跳動(dòng)，從而降低了定心精度。用途：應(yīng)用非常廣泛。,回轉(zhuǎn)頂尖,59,毛坯為45mm120mm的45鋼，用FANUC0i系統(tǒng)所學(xué)指令G00、G01、G04、M98、M99進(jìn)行編程加工該零件。,零件圖,60,一、分析加工工藝步驟1.夾住毛坯45mm外圓，伸出大于45mm長(zhǎng)車(chē)端