课题11 外圆弧面的加工

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1、课题11：外圆弧面的加工（1）理论：1.掌握外圆弧加工的工艺知识；2.复合循环编程指令。技能：1.外圆弧类零件的加工程序；2.能熟练使用数控车床仿真软件；3.能完成外圆弧零件加工仿真加工。1.外圆弧类零件加工的工艺知识；2.复合循环编程指令。复合循环指令仿真加工专业课（理实一体）讲授法、引导文教学法、案例教学法、示范法、练习法多媒体、网络或投影仪6/78杨丰1.提问：孔加工固定循环指令2.讲解：外圆弧加工的工艺知识3.讲解：G71、G72、G73、G94、T、S、F指令；4.练习：实例加工；5.小

2、结。课题11：外圆弧面的加工11.1任务加工如图11-1所示零件，为￠42mm的棒料，材料为45钢。11.2知识链接11.2.1外圆与端面加工工艺知识1.刀具的选择1）外圆车刀1）可转位车刀为了充分利用数控设备、提高加工精度及减少辅助准备时间，数控车床上广泛使用机夹可转位车刀，如图18-2所示。图18-2机夹可转位车刀1-刀杆2-刀片3-刀垫4-夹紧元件（1）刀片形状可转位车刀常用的刀片如图18-3所示。刀片的形状主要与被加工工件表面形状、切削方法、刀具寿命和有效刃数等有关。一般外圆和端面车削常用

3、T型、S型、C型、W型刀片；成形加工常用D型、V型、R型刀片。图18-3刀片形状（2）刀杆头部形式可转位车刀常见的刀杆头部形式和主偏角如图18-4所示。有直角台阶的工件，可选主偏角大于或等于90°的刀杆；外圆粗车可选主偏角45°～90°的刀杆，精车可选主偏角45°～75°的刀杆；中间切入、成形加工可选主偏角大于或等于45°～107.5°的刀杆。图18-4刀杆头部形式与主偏角2）成形加工刀具的选择在加工球面时要选择副偏角合适的刀具，以免刀具的副切削刃与工件产生干涉，如图18-5所示。a)b)图18-

4、5副偏角对加工的影响a)副偏角大，不干涉b)副偏角大，产生干涉采用机夹车刀时，常通过选择合适的刀片形状和刀杆头部形式来组合形成所需要的刀具。图18-6所示为一些常用的成形加工机夹车刀。c)d)e)图18-6常用的成形加工机夹车刀a)D-J形式b)D-V形式c)V-J形式d)V-V形式e)R-A形式a)b)2.成形面加工的常见误差数控车编程时，通常都将车刀刀尖作为一点来考虑，如图18-7a)所示；但实际上刀尖处是一段圆弧，如图18-7b)所示。当用按理想刀尖点编出的程序进行端面、外径、内径等与轴线平

5、行或垂直的表面加工时，是不会产生误差的。但在进行倒角、锥面及圆弧切削时，则会产生少切或过切现象，如图18-8所示。a)b)图18-7车刀刀尖a)理想刀尖b)圆弧刀尖图18-8刀尖圆弧的影响18.2.2编程指令1.圆弧插补指令G02、G03G02G03I＿K＿R＿X(U)＿Z(W)＿＿F＿；指令格式：式中：G02─顺时针圆弧插补，见图18-9。G03─逆时针圆弧插补，见图18-9。X、Z─绝对编程，圆弧终点在工件坐标系中的坐标。U、W─增量编程，圆弧终点相对于圆弧起点的位移量。I、K─圆心相对于圆弧

6、起点的偏移值(等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，如图18-10所示)，在绝对编程和增量编程时都是以增量方式指定；特别注意，在直径、半径编程时I都是半径值。R─圆弧半径，当圆弧圆心角小于180°时R为正值，否则R为负值。当R等于180时，R可取正也可取负。F─被编程的两个轴的合成进给速度。a）b）图18-9G02、G03的判断a）后置刀架b）前置刀架a）b）图18-10I、K的算法a）后置刀架b）前置刀架【例18-1】如图18-11所示，使用圆弧插补指令编写A点到B点程序。图18-11R及I、K编程

7、举例①R编程方式绝对编程：G03X56.6Z12R20F0.2；增量编程：G03U16.6W-25.3R20F0.2。②I、K编程方式绝对编程：G03X56.6Z12I-10K-17.3F0.2；增量编程：G03U16.6W-25.3I-10K-17.3F0.2。2.刀尖圆弧半径补偿指令G41、G42、G401）刀尖圆弧半径补偿功能由于实际刀具的刀尖处存在圆弧，加工中起实际切削作用的是刀刃上的圆弧切点，这样在加工过程中可能产生过切或欠切现象，如图18-12a)所示。刀尖圆弧半径补偿就是用来补偿由于

8、刀具圆弧半径引起的加工形状误差的。在编程过程中，不用计算圆弧半径值，只需按零件的轮廓进行编程，执行刀尖圆弧半径补偿后，刀尖圆弧始终与工件轮廓保持相切的关系，从而消除了刀尖圆弧对工件形状的影响，如图18-12b)所示。a)b)图18-12刀尖圆弧半径补偿a)无刀尖圆弧半径补偿b)有刀尖圆弧半径补偿在进行数控加工前，必须预先将刀尖圆弧半径值和刀尖方位号存放在刀具补偿寄存器中，如图18-13所示。在数控加工中，通过程序中的指令来指定刀具补偿号，刀具补偿号一般与刀具编号相对应。在加工中，如