6項(xiàng)目六-綜合零件的數(shù)控車削加工匯總課件

1、 任務(wù)6-1 典型子程序零件在數(shù)控車床的加工 任務(wù)6-2 用戶宏指令零件的數(shù)控加工 任務(wù)6-3 異形軸及競(jìng)賽配合組件的數(shù)控車削加工 項(xiàng)目六 綜合零件的數(shù)控車削加工全國(guó)高職高專規(guī)劃教材 技能型緊缺人才培養(yǎng)及“雙證制”教改教材國(guó)家示范性高職院校建設(shè)項(xiàng)目成果 中國(guó)電子教育學(xué)會(huì)推薦教材任務(wù)6-1 典型子程序零件在數(shù)控車床的加工 任務(wù)目標(biāo)： （1）掌握典型子程序類零件工藝安排。 （2）掌握寬窄槽加工方法。 （3）掌握數(shù)控車床子程序類零件的編程方法。任務(wù)引領(lǐng)： 制定如圖6-1所示車削零件的數(shù)控加工刀具及加工工序卡，并編寫精加工程序。圖6-1車削不等距槽子程序加工實(shí)例 6.1.1 子程序 當(dāng)一個(gè)程序反復(fù)出現(xiàn)

2、，或在幾個(gè)程序中都要使用它，可以把這類程序作為固定程序，并事先存儲(chǔ)起來(lái)，使程序簡(jiǎn)化，這組程序叫子程序。 主程序可以調(diào)用子程序，一個(gè)子程序也可以調(diào)用下一級(jí)子程序。子程序必須在主程序結(jié)束后建立，其作用相當(dāng)于一個(gè)固定循環(huán)。（1）調(diào)用子程序的格式如下： M98 P_ L_； 其中：P 調(diào)用的子程序號(hào) L 重復(fù)調(diào)用的子程序的次數(shù)（2）子程序的格式： O（子程序號(hào)） M99；（子程序返回）上一頁(yè)下一頁(yè)任務(wù)6-1 典型子程序零件在數(shù)控車床的加工 車削如圖6-2所示的不等距槽的零件，要求應(yīng)用子程序編寫。已知毛坯直徑32mm，長(zhǎng)度為77mm，一號(hào)刀為外圓車刀，三號(hào)刀為切斷刀，其寬度為2mm。上一頁(yè)下一頁(yè)任務(wù)6-

3、1 典型子程序零件在數(shù)控車床的加工 圖6-2 子程序應(yīng)用上一頁(yè)下一頁(yè)任務(wù)6-1 典型子程序零件在數(shù)控車床的加工 主 程 序子 程 序O0001N001 G54；N002 M03 S800 M08；N003 G00 X35.0 Z0；N004 G01 X0 F0.3；N005 G00 X30.0 Z2.0；N006 G01 Z-55.0 F03；N007 G00 X150.0 Z100.0；N008 X32.0 Z0 T03；N009 M98 P15 L2；N010 G00 W-12.0；N011 G01 X0 F0.12；N012 G04 X2.0；N013G00 X150.0 Z100.0

4、M09；N014 M30；O0002N101 G00 W-12.0；N102 G01 U-12.0 F0.15；N103 G04 X1.0；N104 G00 U12.0；N105 W-8.0；N106 G01 U-12.0 F0.15；N107 G04 X1.0；N108 G00 U12.0；N109 M99；車削不等距槽程序 6.1.2 切槽刀對(duì)刀 1Z方向?qū)Φ?手動(dòng)模式下按主軸正轉(zhuǎn)按鈕，使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。選擇相應(yīng)的倍率，移動(dòng)刀具，接近時(shí)倍率為1%，使切槽刀左側(cè)刀尖剛好接觸工件右端面。沿著-X方向進(jìn)行車削端面，后保持刀具Z方向位置不變，再沿+X方向退出刀具如圖6-3所示，使主軸停轉(zhuǎn)。然后點(diǎn)擊面板上

5、的OFSET SETTING，進(jìn)入刀補(bǔ)界面，選擇【補(bǔ)正】，把刀具的Z方向的偏移值輸入到相應(yīng)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償中，用【測(cè)量】的方法自動(dòng)測(cè)出并反映到系統(tǒng)中。任務(wù)6-1 典型子程序零件在數(shù)控車床的加工 圖6-3 切槽刀Z方向?qū)Φ妒疽鈭D6.1.2 切槽刀對(duì)刀 2、X方向?qū)Φ妒謩?dòng)模式下按主軸正轉(zhuǎn)按鈕，使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。選擇相應(yīng)的倍率，移動(dòng)切槽刀，沿著外圓-Z方向（長(zhǎng)約35mm）試切外圓（或主切削刃剛好接觸工件），后保持刀具X方向位置不變，再沿+Z方向退出刀具如圖6-4所示，使主軸停轉(zhuǎn)。此時(shí)使用千分尺測(cè)量出外圓直徑，點(diǎn)擊面板上的OFSET SETTING，進(jìn)入刀補(bǔ)界面，選擇【補(bǔ)正】，把刀具的X方向的偏移值輸入到相應(yīng)刀

6、具長(zhǎng)度補(bǔ)償中，用【測(cè)量】的方法自動(dòng)測(cè)出并反映到系統(tǒng)中。任務(wù)6-1 典型子程序零件在數(shù)控車床的加工 圖6-4 切槽刀X方向?qū)Φ妒疽鈭D 613槽加工工藝方案 1窄槽加工方法 當(dāng)槽寬度尺寸不大，可用刀頭寬度等于槽寬的切槽刀，一次進(jìn)給切出，如圖6-5所示。編程時(shí)還可用G04指令在刀具切至槽底時(shí)停留一定時(shí)間，以光整槽底。 任務(wù)6-1 典型子程序零件在數(shù)控車床的加工 圖6-5窄槽加工方法 613槽加工工藝方案 2寬槽加工方法 當(dāng)槽寬度尺寸較大(大于切槽刀刀頭寬度)，應(yīng)采用多次進(jìn)給法加工，并在槽底及槽壁兩側(cè)留有一定精車余量，然后根據(jù)槽底、槽寬尺寸進(jìn)行精加工。寬槽加工的刀具路線如圖6-6所示。任務(wù)6-1 典型

7、子程序零件在數(shù)控車床的加工 （a） （b） 圖6-6覓槽加工的刀具路線思考題 （1）子程序中用絕對(duì)值還是用增量值編程，對(duì)零件加工有何影響？（2）如何設(shè)置切槽刀的刀補(bǔ)?（3）車削加工圖6-8所示的零件，材料為45鋼，毛坯為外圓直徑35。編制該零件的數(shù)控加工刀具、加工工序卡和加工程序，并在數(shù)控車床上模擬加工路線軌跡。任務(wù)目標(biāo)： （1）掌握用戶宏指令零件的工藝編制 。 （2）掌握調(diào)頭零件的工藝裝夾 。 （3）掌握用戶宏指令零件的程序編程及應(yīng)用 。任務(wù)引領(lǐng)： 1在數(shù)控車床完成圖6-9所示橢圓宏程序零件的加工。按圖樣要求制定正確的工藝方案，選擇合理的刀具和切削工藝參數(shù)，編制數(shù)控加工程序，達(dá)到圖紙的要求。

8、 任務(wù)6-2 用戶宏指令零件的數(shù)控加工 任務(wù)引領(lǐng)： 2在數(shù)控車床完成圖6-10所示雙曲線宏程序零件的加工。按圖樣要求制定正確的工藝方案，選擇合理的刀具和切削工藝參數(shù)，編制數(shù)控加工程序，達(dá)到圖紙的要求。 任務(wù)6-2 用戶宏指令零件的數(shù)控加工 任務(wù)引領(lǐng)： 3在數(shù)控車床完成圖6-11所示拋物線宏程序零件的加工。按圖樣要求制定正確的工藝方案，選擇合理的刀具和切削工藝參數(shù)，編制數(shù)控加工程序，達(dá)到圖紙的要求。 任務(wù)6-2 用戶宏指令零件的數(shù)控加工 621用戶宏程序 “宏程序”一般是指含有變量的程序，宏程序由宏程序體和程序中調(diào)用宏程序的指令即宏指令構(gòu)成。主要應(yīng)用于拋物線、橢圓、雙曲線等各種數(shù)控系統(tǒng)沒(méi)有插補(bǔ)指

9、令的輪廓曲線編程，如圖6-12所示。它類似于子程序，雖然子程序?qū)幹葡嗤庸げ僮鞯某绦蚍浅Ｓ杏?但用戶宏程序由于允許使用變量、算術(shù)和邏輯運(yùn)算及條件轉(zhuǎn)移，使得編制相同加工操作的程序更方便，更容易，可將相同加工操作編為通用程序，這就使得編制加工操作的程序更方便，更容易，可以大大地簡(jiǎn)化程序，是提高數(shù)控機(jī)床性能的一種特殊功能，擴(kuò)展了數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍。 任務(wù)6-2 用戶宏指令零件的數(shù)控加工 任務(wù)6-2 用戶宏指令零件的數(shù)控加工 編程步驟（1）首先將變量賦初值，也就是將變量初始化；（2）編制加工程序，若程序較復(fù)雜，用的變量多，可設(shè)子程序使主程序簡(jiǎn)練；（3）修改賦值變量，重新計(jì)算變量值。（4）語(yǔ)句判斷是否

10、加工完畢，若否，則返回繼續(xù)執(zhí)行加工程序，若是，則程序結(jié)束。具體流程如圖6-13所示。 圖6-13 宏程序編制流程圖任務(wù)6-2 用戶宏指令零件的數(shù)控加工 622 變量變量號(hào)變量類型功 能#0空變量該變量總是空，沒(méi)有值能賦給該變量#1#33局部變量局部變量只能用在宏程序中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，例如：運(yùn)算結(jié)果。當(dāng)斷電時(shí)局部變量被初始化為空。調(diào)用宏程序時(shí)，自變量對(duì)局部變量賦值#100#199#500#999公共變量公共變量在不同的宏程序中的意義相同。當(dāng)斷電時(shí)，變量#100-#199 初始化為空，變量#500#999 的數(shù)據(jù)保存，即使斷電也不丟失#1000系統(tǒng)變量系統(tǒng)變量用于讀和寫CNC 運(yùn)行時(shí)的各種數(shù)據(jù)，例如：刀

11、具的當(dāng)前位置和補(bǔ)償值任務(wù)6-2 用戶宏指令零件的數(shù)控加工 623算術(shù)和邏輯運(yùn)算功 能格 式備 注定義#I=#j加法減法乘法除法#I=#j+#k;#i=#j-#k;#i=#j*#k;#i=#j#k;正弦反正弦余弦反余弦正切反正切#i=SIN#j;#i=ASIN#j;#i=COS#j;#i=ACOS#j;#i=TAN#j;#i=ATAN#j;/#k;角度以度指定。9030表示為90.5度平方根絕對(duì)值舍入上取整下取整自然對(duì)數(shù)指數(shù)函數(shù)#i=SQRT#j;#i=ABS#j;#i=ROUN#j;#i=FIX#j;#i=FUP#j;#i=LN#j;#i=EXP#j;或異或與#i=#j OR #k;#i=#j

12、 XOR #k;#i=#j AND #k;邏輯運(yùn)算一位一位地按二進(jìn)制數(shù)執(zhí)行。從BCD 轉(zhuǎn)為BIN從BIN轉(zhuǎn)為BCD#i=BIN#j;#i=BCD#j;用于與PMC 的信號(hào)交換等于：EQ 格式： #j EQ #k不等于：NE格式： #j NE #k大于：GT格式： #j GT #k小于：LT格式： #j LT #k大于等于：GE格式： #j GE #k小于等于：LE格式： #j LE #k任務(wù)6-2 用戶宏指令零件的數(shù)控加工 任務(wù)6-2 用戶宏指令零件的數(shù)控加工 624 用戶宏程序語(yǔ)句1轉(zhuǎn)移和循環(huán)在程序中使用GOTO 語(yǔ)句和IF 語(yǔ)句可以改變控制的流向。有下面三種格式可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移和循環(huán)操作。轉(zhuǎn)移

13、和循環(huán)2無(wú)條件轉(zhuǎn)移(GOTO語(yǔ)句) 該語(yǔ)句轉(zhuǎn)移到標(biāo)有順序號(hào)n的程序段。當(dāng)指定1到99999 以外的順序號(hào)時(shí)，出現(xiàn)P/S 報(bào)警，可用表達(dá)式指定順序號(hào)。 其語(yǔ)句格式為： GOTO n ；n 順序號(hào)(199999)任務(wù)6-2 用戶宏指令零件的數(shù)控加工 3條件轉(zhuǎn)移(IF語(yǔ)句) 條件轉(zhuǎn)移語(yǔ)句中，IF之后指定條件表達(dá)式，可有下面兩種表達(dá)方式。（1）IFGOTO n。 例如： （2）IFTHEN。例如：如果#1和#2的值相同，0賦給#3。IF #1EQ#2 THEN#3=0；任務(wù)6-2 用戶宏指令零件的數(shù)控加工 4循環(huán)（WHILE語(yǔ)句）用WHILE引導(dǎo)的循環(huán)語(yǔ)句,在其后指定一個(gè)條件表達(dá)式,當(dāng)指定條件滿足時(shí),

14、執(zhí)行從DO 到END之間的程序否則轉(zhuǎn)到END 后的程序段。一般格式如圖6-15所示： 圖6-15 WHILE引導(dǎo)的循環(huán)語(yǔ)句示意圖 任務(wù)6-2 用戶宏指令零件的數(shù)控加工 625 用戶宏程序的調(diào)用 宏程序可以用非模態(tài)調(diào)用(G65)、模態(tài)調(diào)用(G66 G67)、G代碼和M 代碼來(lái)調(diào)用，下面就重點(diǎn)介紹一下非模態(tài)調(diào)用(G65)、模態(tài)調(diào)用(G66 G67)的使用。首先我們應(yīng)知道宏程序的調(diào)用(G65)不同于子程序調(diào)用(M98) ，如下所述。 （1）用G65可以指定自變量數(shù)據(jù)傳送到宏程序，而M98沒(méi)有該功能。 （2）當(dāng)M98程序段包含另一個(gè)NC指令(例如G01 X100.0 M98Pp)時(shí)，在指令執(zhí)行之后調(diào)用

15、子程序。相反，G65則無(wú)條件地調(diào)用宏程序。 （3）M98程序段包含另一個(gè)NC指令(例如G01 X100.0 M98Pp)時(shí)，在單程序段方式中，機(jī)床停止。相反，使用G65機(jī)床時(shí)不停止。 （4）用G65改變局部變量的級(jí)別；用M98不改變局部變量的級(jí)別。思考題 用數(shù)控車床完成如圖6-29所示零件的加工，毛坯尺寸為45mm100mm，材料為45鋼。按圖樣要求完成零件節(jié)點(diǎn)、基點(diǎn)計(jì)算，設(shè)定工件坐標(biāo)系，編制該零件的數(shù)控加工刀具、加工工序卡和加工程序，并在數(shù)控車床上模擬加工路線軌跡。任務(wù)6-3 異形軸及競(jìng)賽配合組件的數(shù)控車削加工 任務(wù)目標(biāo)： （1）掌握異形軸及配合零件的工藝編制 。 （2）掌握配合零件的工藝裝

16、夾。 （3）掌握異形軸及配合零件的程序編程及應(yīng)用 。任務(wù)引領(lǐng)： 1用數(shù)控車床完成圖6-30所示零件的加工。按圖樣要求制定正確的工藝方案，選擇合理的刀具和切削工藝參數(shù)，編制數(shù)控加工程序。 任務(wù)6-3 異形軸及競(jìng)賽配合組件的數(shù)控車削加工 1零件圖分析 在數(shù)控車床上加工一個(gè)如圖6-31所示軸類零件，該零件由外圓柱面、外圓錐面、圓弧面、螺紋構(gòu)成，外形較復(fù)雜，毛坯尺寸為2565mm，其中25的外徑不加工（可用于裝夾）。分析該工件的形狀，不是很規(guī)范的階梯軸，因此在編寫數(shù)控加工程序時(shí)不能使用復(fù)合固定循環(huán)指令。任務(wù)6-3 異形軸及競(jìng)賽配合組件的數(shù)控車削加工 2確定工件的裝夾方式由于這個(gè)工件是一個(gè)實(shí)心軸，并且軸

17、的長(zhǎng)度不很長(zhǎng)，所以采用工件的左端面和25外圓作為定位基準(zhǔn)。使用普通三爪卡盤夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)，如圖6-32所示。 任務(wù)6-3 異形軸及競(jìng)賽配合組件的數(shù)控車削加工 3確定數(shù)控加工刀具及加工工序卡零件名稱導(dǎo)套數(shù)量工序名稱工藝要求工作者日期1下料2565棒料8根.2車車削外圓到253熱處理調(diào)質(zhì)處理 HB 220-2504數(shù)控車工步工步內(nèi)容刀具號(hào)1車端面T012自右向左粗車外輪廓T023自右向左精車外輪廓T024切削9的退刀槽T035車螺紋M121達(dá)零件圖尺寸T045車切斷, 并保證總長(zhǎng)等于506檢驗(yàn)材料45備注：規(guī)格數(shù)量2565任務(wù)6-3 異形軸及競(jìng)賽配合組件的數(shù)控車削加

18、工 4選擇切削用量刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工內(nèi)容刀尖半徑主軸轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)進(jìn)給速度(mm/r)備注T0145外圓偏刀1車端面0.55000.2T0293外圓偏刀1粗、精車輪廓0.57000.2T03切槽刀1切削退刀槽0.15000.08T0460普通螺紋車1車螺紋M101.55000.2任務(wù)6-3 異形軸及競(jìng)賽配合組件的數(shù)控車削加工 5編寫加工程序 主 程 序O0004N001 G54 T0101； N002 S500 M03；N003 G00 X30.0 Z0 M08；N004 G01 X-1.0 F0.2 ；N005 G00 X60.0；N006 X200.0 Z150.0 T0100 M09；N007 T0202；N008 S700 M03；N009 G00 X22.0 Z2.0 M08；M010 M98 P0006；M011 G00 X19