《数控车床编程与操作》教学课件—项目四-槽的编程与加工.ppt

数控车床编程与操作数控车床编程与操作项项目目描描述述项目四 槽的编程与加工 零件在机器中的作用，往往决定了零件的结构形状沟槽作为零件的重要组成部分，也是如此一般在轴类、盘类、孔类零件上都有各种沟槽，起到退刀和装配时提供准确轴向位置的作用，比如：退刀槽、砂轮越程槽、梯形槽、圆弧槽、V形槽、键槽等等 通过本项目两个加工任务的学习，可学会根据各种沟槽的特点及精度要求，灵活选择相应的指令和加工方法，简化程序结构调高工作效率，以及掌握常见槽的粗加工、精加工任务一 径向切槽复合循环任务任务 任务二 端面切槽复合循环项目四 槽的编程与加工任 务 描 述p 如图所示，工件毛坯尺寸为40105，材料45#钢，外圆尺寸不加工，试编写工件上的均布槽和梯形宽槽的加工程序并进行仿真加工任务一 径向切槽复合循环1正确运用G75指令编程，并完成仿真加工2能够控制槽的精度知识目标技能目标1准确理解径向切槽复合循环含义和加工路线，合理设置切削用量2掌握径向切槽复合循环指令G75的指令格式及功能3掌握切槽刀的选择4掌握切槽加工工艺及精度控制方法一、切槽加工工艺知识链接1.槽的分类按槽宽一般分为窄槽、宽槽按形状分为矩形槽、V形槽、圆弧槽等等。

按位置可分为外槽、内槽和端面槽2.切槽方法（1）可用直进法一次进给车出或采用二次进给的方法车出2）车削较宽的沟槽，可以采用多次直进法切削，（3）较小的梯形槽一般用成型刀车削完成较大的梯形槽，通常先车直槽，然后用梯形刀直进法或左右切削法完成3.切槽加工路线各种形状、精度的槽常采用不同的加工方法，因此，加工路线的方式也不同 （1）退刀槽的加工路线退刀槽是轴类零件上典型的矩形沟槽，精度不高且宽度较窄，一般采用刃宽等于或略小于槽宽的切槽刀，采用直进法切出a）如果退刀槽较宽，可以采用多次直进法进行车削 (b)a）刃宽=槽宽 b）刃宽槽宽 （2）梯形槽的加工路线通常采用刃宽等于或略小于槽底宽的切槽刀，先切直槽，再用切槽刀左右刀尖车出两侧斜面加工路线如图4-3所示 梯形槽加工轨迹（3）内槽的加工路线 内槽的加工路线与外槽的加工路线相同，但是需要注意内槽刀受内孔直径的影响，移动定位和进退刀容易干涉 4.切槽进、退刀路线的确定 综合考虑安全性和进 、退刀路线最短的原则，建议外槽刀采用图4-4所示的进、退刀方式，内槽刀采用图4-5所示的进、退刀方式 图4-4 外槽刀进、退刀路线的确定图4-5 内槽刀进、退刀路线的确定二、切槽刀1.切槽刀的几何形状和角度外切槽刀的几何形状和角度如图所示。

外切槽刀的几何形状及角度内切槽刀的几何形状和角度如图所示内切槽刀的几何形状及角度2.切槽刀的选择及刀位点的确定主要从两个方面考虑：一、切槽刀主切削刃的宽度可根据沟槽的宽度来选择，但是宽度要适宜，太宽容易引起振动二、切槽刀的切削刃长度要大于槽深，以防撞刀 如图所示，切槽刀有左右2个及主切削刃中心处1个，共3个刀位点一般常采用刀位点1为编程和对刀点切槽刀的刀位点3.切槽刀的装夹切槽刀装夹正确与否对于槽的加工质量影响很大，因此，切槽刀装夹时应注意：（1）主切削刃要与工件轴线平行，各角度合适，无干涉2）切槽刀刀头中心线与工件轴线垂直，保证两个副偏角相等3）切槽刀安装时刀尖必须装得与工件轴线等高，同时，因刀具强度较差应尽量减小刀具的悬伸量三、径向切槽复合循环G751.指令格式G75 R（e） ； G75 X（U） Z（W） P（i） Q（k） R（d） F ； e：分层切削每次退刀量，半径值，其值为模态值；X（U）、Z（W）：切槽终点坐标；i：X方向的每次吃刀量，半径值；k：刀具完成一次径向切削后，在Z方向的偏移量；d：刀具在底部的Z向退刀量；F：径向切削时的进给速度2.功能说明 （1）指令的运动轨迹G75切削循环指令的执行过程如图所示。

G75切削循环运动轨迹四、径向切槽复合循环G75的应用1.宽槽的加工如图所示工件，编写其外径宽槽的加工程序，切槽刀宽4mm径向切槽循环示例（1）循环参数的确定e：分层切削每次退刀量，半径量，取0.5mm；X(U) Z(W) ：切槽终点B坐标为（40.0，-60.0）；i：X方向的每次背吃刀量，取值2mm（半径量）；k：刀具完成一次径向切削后，在Z方向的偏移量3.5mm； d：缺省；F：径向切削时的进给速度，取F0.12）循环起点的确定G75指令的循环起点X向坐标略大于槽顶直径，Z向坐标为第一次切入处刀位点A的Z坐标值（20+刀宽），取为（62.0，-24.0）2.均布槽的加工 如图所示工件，编写其外径均布槽的加工程序，切槽刀宽5mm均布槽加工示例（1）循环参数的确定e：分层切削每次退刀量，半径量，取0.5mm；X(U) 、Z(W)：切槽终点处坐标为（40.0，-75.0）；i：X方向的每次切深量，取值2mm（半径量）；k：刀具完成一次径向切削后，在Z方向的偏移量15mm；d：缺省；F：径向切削时的进给速度，取F0.12）循环起点的确定G75指令的循环起点（62.0，-15.0）一、工艺分析任务实施1、图纸分析本任务工件主要由60梯形槽和4个槽宽4mm、槽深5mm的均布槽组成外轮廓形状，尺寸精度要求不高。

梯形槽部位需要提前进行坐标点的计算，以免影响编程 2、加工方案及基点计算根据图纸槽底宽度的尺寸要求，选用4mm的切槽刀，这样可以用一把刀完成梯形槽和均布槽的全部加工本任务工件需要采用二次装夹加工完成，具体加工方案如下：（1）平端面，打中心孔2）采用一夹一顶方式装夹，夹持40的外圆，注意夹持长度控制在10mm左右粗、精车均布槽和梯形槽，保证尺寸要求3）掉头夹持40，长度15mm的外圆部位， 切断并控制工件总长，完成工件的加工进行简单计算就可以得出如图4-12所示基点A、D的Z向坐标值3、刀具及切削用量选择本任务选用刀宽为4mm，切深25mm的数控切断（槽）刀，在仿真加工中粗精加工采用同一把刀具数控切断（槽）车刀参数选择及切削用量见表数控车刀参数及切削用量表刀具名称刀具号刀宽刀尖圆弧切槽深度主轴转速（r/min）进给速度（mm/r）被吃刀量（mm）切槽车刀T01014mm0.225mm4000.122注：本任务材料采用铸铁，应根据不同材料合理选择切削用量图4-12 基点坐标值计算四、仿真加工1.设定毛坯，装夹毛坯，平端面打中心孔 2.对刀设定并验证刀补 3.主轴转速400r/min，进给速度0.12mm/r，加工均布槽 4.主轴转速400r/min，进给速度0.12mm/r，加工梯形槽 5.掉头装夹，切断控制总长，完成工件加工，尺寸达到精度要求。

任任 务务 描描 述述根据图所示，学习编制零件上端面槽加工程序，并完成零件的实际加工工件毛坯尺寸为6060，材料为45#钢 任务二 端面切槽复合循环1能够正确运用G74指令编程，并完成实际加工知识目标技能目标1准确理解端面切槽复合循环含义和加工路线，合理设置切削用量2掌握端面切槽复合循环指令G74的指令格式及功能3掌握端面切槽工艺，正确选择端面切槽刀一、一、端面切槽加工工艺端面切槽加工工艺知识链接知识链接1 1、指令格式、指令格式G74 R（e） ； G74 X（U） Z（W） P（i） Q（k） R（d） F ； e：分层切削每次退刀量，其值为模态值；X（U） Z（W） ：切槽终点坐标；i：刀具完成一次轴向切削后，在X方向的偏移量，半径量；k：Z方向的每次吃刀量；d：切削到终点后，刀具X向退刀量；F：轴向切削时的进给速度二二、端面切槽复合循端面切槽复合循环环G74G74 G74切削循环运动轨迹2 2、指令的运、指令的运动轨动轨迹迹三、三、使用切槽复合固定循使用切槽复合固定循环环（G74G74、G75G75）时时的注意事的注意事项项（1）在FANUC系统中，当出现以下情况而执行切槽复合固定循环指令时，将会出现程序报警。

1）X(U)或Z(W)指定，而i或k值未指定或指定为0；2）k值大于Z轴的移动量（W）或k值设定为负值；3）i值大于U/2或i值设定为负值；4）退刀量大于进刀量，即e值大于每次切深量i或k2）由于i和k为无符号值，所以，刀具切深完成后的偏移方向由系统根据刀具起刀点及切槽终点的坐标自动判断3）切槽过程中，刀具或工件受较大的单方向切削力，容易在切削过程中产生振动，因此，切槽加工中进给速度F的取值应略小（特别是在端面切槽时），通常取0.10.2mm/r 一、一、工艺分析工艺分析任务实施任务实施1 、图纸分析2 、加工方案根据图纸槽底宽度的尺寸要求，选用刀宽3mm的端面切槽刀加工精度要求，通过修改X、Z磨耗值或者修改程序中循环起、终点的坐标值来保证尺寸精度3 、刀具及切削用量选择本任务选用ZFI2525M3015-38的数控端面切槽刀，刀宽为3mm，加工范围38-56 刀具名称刀具号刀宽刀尖圆弧主轴转速（r/min）进给速度（mm/r）被吃刀量（mm）端面切槽刀T04043mm0.2600（800）0.12（0.1）1.5二、程序编制二、程序编制本任务的工件参考加工程序 （外圆切削程序省略）刀具4号刀为端面切槽刀程序段号加工程序程序说明O0001程序名N10M03 S400 T0404 G99；调用4号端面切槽刀，主轴正转，转速600r/mimN20G00 X40.2 Z2. ；快速定位至端面槽的切入点N30G74 R0.5；退刀量0.5mm，Z向吃刀量1.5mm，X向偏移量2.5mm，进给速度0.1mm/r （X向留取0.2mm、Z向留取0.1mm精车余量）G74 X43.8 Z-5.9 P2500 Q1500 F0.1；N40G00 Z100.0；快速退刀至工件外安全位置N50M05；主轴停止，程序暂停，测量后修改磨耗值N60M00；N70M3S800T0404G99；调用4号端面切槽刀，主轴正转，转速800r/mimN80G00 X40.2 Z2. ；快速定位至端面槽的切入点N90G01 X39.975 Z0. F0.1；精车端面槽N100Z-6.；N110X44.025；N120Z2.0；N130G00 Z200.0；快速退刀N140X100.0；N150M30；程序结束三、三、端面切槽刀对刀操作端面切槽刀对刀操作操作内容操作步骤图示端面切 槽 刀的 对 刀操 作 及刀 补 设定 Z向对刀操作先用JOG手动方式移动刀架，靠近工件，再用HANDLE手轮方式微调，使刀具的左刀尖靠到工件端面。

对刀过程中，主轴要旋转Z向刀补设定在刀具补偿界面，在01号刀补中，输入刀位点的Z测量值Z0，计算确认后完成Z向刀具偏置补偿的设置X向对刀操作方式一：用手轮方式移动刀架，将刀具主切削刃靠到工件外圆面上方式二：采用试切方式，手动车削外圆，然后沿Z轴退刀（不要移动X轴），停机测量X向刀补设定在刀具补偿界面，在01号刀补中，输入刀位点的X测量值(X=d测)，计算确认后完成X向刀具偏置补偿的设置四、实际加工四、实际加工操作步骤加工过程图示装夹毛坯，平端面打中心孔对刀设定并验证刀补主轴转速600r/min，进给速度0.12mm/r，粗加工端面槽操作步骤加工过程图示测量，修改磨耗值，控制尺寸精度主轴转速800r/min，进给速度0.1mm/r，精加工端面槽掉头装夹，切断控制总长，完成工件加工，尺寸达到精度要求。