数控车工实训教学课件作者孙连栋电子教案第4单元复合形状固定循环车削

1、数控车工实训,孙连栋 王祥祯 高等教育出版社,目录,第1单元 数控车床操作基础 第2单元 简单零件车削 第3单元 单一形状固定循环车削 第4单元 复合形状固定循环车削 第5单元 套类零件车削 第6单元 中级工模拟考核 第7单元 复杂零件车削 第8单元 生产加工 第9单元 高级工模拟考核,第4单元 复合形状固定循环车削,4.1 外径/内径粗车循环 4.2 端面粗车循环 4.3 仿形粗车循环 4.4 螺纹复合车削循环 4.5 综合训练,4.1外径/内径粗车循环,【教学指导】 使学生熟练掌握G71指令的格式、各参数含义及该指令应用场合。 使学生理解复合固定循环与单一固定循环的区别。 使学生熟练掌握尺寸精度的保证方法。,4.1外径/内径粗车循环,【预备知识】 1.外径/内径粗车循环（G71） 指令格式： G71U（）R（）； G71P（n）Q（n）U（）W（）F（）S（）T（）； 说明： “”为背吃刀量，不带符号，切削方向决定于AA方向。 “”为退刀量。,4.1外径/内径粗车循环,“n”为精车加工程序第一个程序段的顺序号。 “n”为精车加工程序结束程序段的顺序号。 “”为X轴方向精加工余量，直

2、径值。 “”为Z轴方向精加工余量。 “、”分别为F、S、T代码所赋的值，包含在n到n程序段中的任何F、S或T功能在循环中被忽略，而在G71程序段中的F、S或T功能有效。 类型I粗车循环中，nn中必须符合X轴、Z轴形状单调递增或单调递减。循环中可以进行刀具补偿。其加工过程走刀路线及各参数值如图4-1-1所示。,4.1外径/内径粗车循环,4.1外径/内径粗车循环,2.温馨提示 当恒表面切削速度控制时，在A点和B点间的运动指令指定的G96或G97无效，而在G71程序段或以前的程序段指定的G96或G97有效。 A和A之间的刀具轨迹在包含G00或G01顺序号为n的程序段中指定，并且在这个程序段中，不能指定Z轴的运动指令。,4.1外径/内径粗车循环,顺序号nn之间的程序段不能调用子程序。 顺序号nn之间的程序段不再执行，如果要执行需用G70调用。 复合固定循环与单一固定循环一样都是简化编程指令，其循环终点又回到起点，单一固定循环仅完成一次加工，复合固定循环完成的加工次数更多，因而使编程更为简化。 G71指令适合于棒料轴类零件的加工。,4.1外径/内径粗车循环,3.II型G71指令 当要对带有凹槽的

3、零件进行循环粗车时，因零件的外形轮廓X轴不是单调递增或单调递减，但是Z轴的外形轮廓是单调递增或单调递减的，此时可以使用II型G71指令，零件中最多可以有10个凹槽。II型G71指令加工走刀路线图如图4-1-2所示。,4.1外径/内径粗车循环,4.1外径/内径粗车循环,要特别注意的是，使用II型G71指令时，重复部分的第一个程序段（即n段）中要固定两个轴运动，如果第一个程序段不包含Z轴方向的运动（Z轴不移动）而要使用II型G71指令时，必须指定W0。,4.1外径/内径粗车循环,4.精车循环G70 在数控车削加工过程中，使用粗车循环加工后，顺序号nn之间的程序段不再执行，需要使用精车循环G70指令调用顺序号nn之间的程序段对工件进行精加工，以简化编程。 指令格式：G70P（n）Q（n）； 说明： “n”为精车加工程序第一个程序段的顺序号。 “n”为精车加工程序结束程序段的顺序号。 使用G70指令时，n到n程序段中的F、S或T功能有效。 顺序号nn之间的程序段不能调用子程序。,4.1外径/内径粗车循环,【讲解知识】 分析图4-1-3所示零件的加工工艺，并编制其加工程序。毛坯材料为45钢，尺寸

4、为30mm60mm。 1.零件分析 2.工艺指导 3.编程指导 4.程序详解,4.1外径/内径粗车循环,4.1外径/内径粗车循环,【训练内容】 在数控车床上完成图4-1-3所示零件的加工。注意G71指令的运用和零件精度的控制。 1.零件的加工步骤 装夹零件毛坯，伸出卡盘长度60mm。 车端面和试切外圆对刀。 粗、精加工零件外形轮廓至尺寸要求。 切断零件，总长留0.5mm余量。 零件调头，夹21外圆（校正）。 加工零件总长至尺寸要求（程序略），可以手动切削。,4.1外径/内径粗车循环,2.温馨提示 一定要确保零件毛坯在卡盘中的伸出长度，以免加工过程中发生撞刀。 确认车刀安装的刀位和程序中的刀号相一致。 仔细检查和确认是否符合自动加工模式。 灵活运用倍率修调开关。 为保证对刀的正确，对刀前应将工件外圆和端面采用手动方式车一刀。,4.1外径/内径粗车循环,【拓展训练】 在数控车床上完成图4-1-4所示零件的加工。毛坯材料为45钢，尺寸为50mm120mm。注意G71指令的运用和零件尺寸精度的控制。,4.1外径/内径粗车循环,【讨论与总结】 G71指令的格式、各参数含义及该指令应用场合。 G7

5、1指令运用时的注意事项。 如何控制好零件加工的尺寸精度？ 复合固定循环与单一固定循环的相同点和区别。,4.2端面粗车循环,【教学指导】 使学生熟练掌握G72指令的格式、各参数含义及该指令应用场合。 使学生进一步提高加工精度。,4.2端面粗车循环,【预备知识】 1.端面粗车循环（G72） 指令格式： G72 W（）R（）； G72 P（n）Q（n）U（）W（）F（）S（）T（）； 说明： “”为背吃刀量，不带符号，切削方向决定于AA方向。 “”为退刀量。 “n”为精车加工程序第一个程序段顺序号。 “n”为精车加工程序结束程序段顺序号。,4.2端面粗车循环,“”为X轴方向精加工余量，直径值。 “”为Z轴方向精加工余量。 “、”分别为F、S、T代码所赋的值，包含在n到n程序段中的任何F、S或T功能在循环中无效，而在G72程序段中的F，S或T功能有效。 nn中必须符合X轴、Z轴形状单调递增或单调递减。循环中可以进行刀具补偿。其加工过程走刀路线及各参数值如图4-2-1所示。,4.2端面粗车循环,4.2端面粗车循环,2.温馨提示 除了切削的是平行X轴的操作外，该循环和G71指令基本相同。 当恒表面

6、切削速度控制时，在A点和B点间的运动指令指定的G96或G97无效，而在G71程序段或以前的程序段指定的G96或G97有效。 A和A之间的刀具轨迹实在包含G00或G01顺序号为n的程序段中指定，并且在这个程序段中，不能指定X轴的运动指令。,4.2端面粗车循环,顺序号nn之间的程序段不能调用子程序。 顺序号nn之间的程序段不再被执行，如果要执行需用G70调用。 其循环终点又回到起点。 G72指令适合于盘类零件的加工。 G71指令是U R，G72指令是W R。,4.2端面粗车循环,【讲解知识】 分析图4-2-2所示零件的加工工艺，并编制其加工程序。毛坯材料为45钢，尺寸为110mm70mm。 1.零件分析 2.工艺指导 3.编程指导 4.程序详解,4.2端面粗车循环,4.2端面粗车循环,【训练内容】 在数控车床上完成图4-2-2所示零件的加工。注意G72指令的运用和零件精度的控制。1.零件的加工步骤 装夹零件毛坯，伸出卡盘长度60mm。 车端面和试切外圆对刀。 粗、精加工零件外形轮廓至尺寸要求。 切断零件，保证零件总长至尺寸要求。,4.2端面粗车循环,2.温馨提示 一定要确保零件毛坯在卡盘中

7、的伸出长度，以免 加工过程中发生撞刀。 确认车刀安装的刀位和程序中的刀号相一致，注 意刀具的安装方式。 为保证工件表面质量，加工中采用恒线速加工。 灵活运用倍率修调开关。,4.2端面粗车循环,【拓展训练】 在数控车床上完成图4-2-3所示零件的加工。毛坯材料为45钢，尺寸为80mm100mm。注意G72指令的运用和零件表面质量的控制。,4.2端面粗车循环,【讨论与总结】 G72指令的格式，各参数含义及该指令应用场合。 G72指令运用时的注意事项。 如何控制好零件加工的表面质量。,4.3仿形粗车循环,【教学指导】 使学生熟练掌握G73指令的格式、各参数含义及该指令应用场合。 使学生掌握G71/G72/G73的区别。,4.3仿形粗车循环,【预备知识】 在数控车削加工过程中，并不是所有的零件毛坯都使用棒料，有时会使用铸造成型、锻造成型或是车削成型的与零件结构相接近的毛坯，这时可以使用仿形粗车循环G73指令对零件进行加工。 1.仿形粗车循环（G73） 指令格式： G73U（i）W（）R（）； G73P（n）Q（n）U（）W（）F（）S（）T（）；,4.3仿形粗车循环,说明： “i”为X轴方向总

8、加工余量（半径指定）。 “”为Z轴方向总加工余量。该值是模态值。 “”为分割数。即粗切重复次数，该值是模态值。 “n”为精车加工程序第一个程序段的顺序号。 “n”为精车加工程序结束程序段的顺序号。 “”为在X轴方向加工余量的距离和方向，直径值。 “”为在Z轴方向切削余量的距离和方向。,4.3仿形粗车循环,“、”分别为F、S、T代码所赋的值，包含在n到n程序段中的任何F、S或T功能在循环中无效，而在G73程序段中的F、S或T功能有效。 执行G73指令时，刀具按照一定的切削形状逐渐地接近最终形状，适于铸造和锻造毛坯。其加工过程走刀路线及各参数值如图4-3-1所示。 顺序号nn之间的程序段不再被执行，如果要执行需用G70调用。 循环终点又回到起点。,4.3仿形粗车循环,4.3仿形粗车循环,2.温馨提示 使用G73指令加工循环结束时，刀具返回到循环起点A。 G73适用于锻件和铸件或者余量均匀的工件。 FANUC系统可用G73粗加工G71无法加工的工件，但所运行的空走刀较多。 i、k表示粗加工时总的切削量，粗加工次数为d，则每次X、Z轴方向的切削量为i/d、K/d。按G73段中的P和Q指令值实现

9、循环加工，要注意u和w、i和k的正负号。,4.3仿形粗车循环,【讲解知识】 分析图4-3-2所示零件的加工工艺，并编制其加工程序。毛坯材料为45钢锻件毛坯，尺寸如图4-3-2中双点画线所示。 1.零件分析 2.工艺指导 3.编程指导 4.程序详解,4.3仿形粗车循环,4.3仿形粗车循环,【训练内容】 在数控车床上完成图4-3-2所示零件的加工。注意G73指令的运用和零件精度的控制。,4.3仿形粗车循环,【拓展训练】 在数控车床上完成图4-3-3所示零件的加工。毛坯材料为45钢锻件，X轴方向和Z轴方向总加工余量请学生自行测量。注意G73指令的运用和零件表面质量的控制。,4.3仿形粗车循环,【讨论与总结】 G73指令的格式、各参数含义及该指令应用场合。 G71/G72/G73指令的区别与相同点。 如何控制好零件加工的表面质量？,4.4螺纹复合车削循环,【教学指导】 使学生熟练掌握G76指令的格式、各参数含义及该指令应用场合。 使学生掌握三个螺纹加工指令G32/G90/G76的区别及应用场合。,4.4螺纹复合车削循环,【预备知识】 1.复合螺纹车削循环（G76） 指令格式： G76P（m）（r）（）Q（min）R（）； G76X（U）Z（W）R（i）P（）Q（）F； 说明： 图4-4-1 G76指令加工走刀路线图表执行G76指令时，加工过程走刀路线及各参数值如图4-4-1所示。,4.4螺纹复合车削循环,4.4螺纹复合车削循环,4.4螺纹复合车削循环,4.4螺纹复合车削循环,3.螺纹的车削方法 （1）进刀方式 在数控车床上加工螺纹常用的方法有直进法、斜进法两种，如图4-4-2所示。直进法适合加工螺距较小（3mm）的螺纹，斜进法适合加工螺距较大的螺纹。螺纹

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