数控车削加工工艺 编程与操作 教学课件 霍苏萍 项目四 含圆弧面零件的工艺设计 编程与加工.ppt

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1、项目四含圆弧面零件的加工项目导入一相关知识二项目实施三拓展知识四知识目标1．了解圆弧切点坐标的计算方法2．理解和应用圆弧插补指令G02/G03和刀尖圆弧半径补偿指令G41/G42/G403．掌握复合循环指令G73的适应范围及编程规则能力目标1．培养学生的思维能力，掌握其指令的编程技巧2．培养学生运用所学知识解决问题的能力；分别采用一般指令编程和复合循环指令编程来完成此类零件的编程与实训加工3．初步掌握数控车床加工的主要步骤和合理的工艺路径，拓展数控车床的应用范围并能对工件加工质量进行正确分析处理4．能正确运用数控系统仿真软件，校验编写的零件数控加工程序，并虚拟加工零

2、件一、项目导入如图所示的摇手柄，已知材料为45#热轧圆钢，毛坯为25的棒料；要求分析零件的加工工艺，编写零件的数控加工程序，并通过数控仿真加工优化程序，最后进行零件的加工检验。图4-1摇手柄首先，学习与含圆弧面零件相关的数控车削加工指令和工艺知识；其次，分析零件图样、加工工艺性，设计加工工艺方案，编制工艺卡、刀具卡等数控加工技术文件；然后，应用前面所学的G00、G01、G90、G94、S、T、F、M等指令和本节即将学到的G02G03、G41G42G40、G73编写数控加工程序，并以上海宇龙数控仿真系统为平台，进行零件虚拟加工和程序校验，最后在实训中心对零件进

3、行实际加工，并进行含圆弧面零件相关要素的检验。二、相关知识（一）含圆弧面零件的车削工艺知识数控车床加工中，不论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对加工零件进行工艺分析，并把加工零件的全部工艺过程、工艺参数、刀具参数和切削用量及位移参数等编制成程序，以数字信息的形式存储在数控系统的存储器内，以此来控制数控机床进行加工。1．含圆弧面零件的结构工艺特点表面轮廓形状是曲线，如手柄、圆球等，这些带有曲线的表面叫做特形面，也叫成型面，如图所示：图1成型面零件2．含圆弧面零件的加工在数控车床上加工，是用圆弧插补指令（G02/G03）编程进行切削，使刀具在指定平面内按给定的进给速

4、度F作圆弧切削运动，切削出圆弧轮廓形状。3．定位基准的选择对实心的轴类零件，精基准面就是顶尖孔，满足基准重合和基准统一，而对于空心主轴，除顶尖孔外还有轴颈外圆表面并且两者交替使用，互为基准。4．加工阶段的划分工序的确定要按加工顺序进行，应当掌握以下两个原则：①工序中的定位基准面要安排在该工序之前加工。②对各表面的加工要粗、精分开，先粗后精，多次加工，以逐步提高其精度和粗糙度。5．含圆弧面零件的装夹与定位方法用于含圆弧面轴类工件的夹具主要为三爪自定心卡盘。当用三爪自定心卡盘装夹工件时，用手动操作移动卡爪来夹紧工件，装夹时可以自动定心，一般不需要找正，操作简便迅速。如图

5、所示：图2三爪自定心卡盘6．切削用量的选择切削用量的具体数值应根据所选择的机床性能、相关手册并结合实际经验确定。7．切削刀具的选择如加工本项目中摇手柄零件时，选择外圆弧尖刀的形状如图4-5（a）所示，其刀片为55°菱形机夹刀片，安装后其主偏角为93°，副偏角为32°；选择切断刀的形状如图4-5（b）所示，其刀片宽度为3 mm。切点处车刀所需副偏角加工含圆弧面零件的车刀形状8．车圆弧的加工路线分析在数控车床上加工圆弧时，一般需要多次走刀，先将大部分余量切除，最后才车得所需圆弧。下图所示为车圆弧的阶梯切削路线。即先粗车成阶梯，最后一次走刀精车出圆弧。图：车圆弧的阶梯切削

6、路线图4-7车圆弧的车圆法切削路线图4-7所示为车圆弧的车圆法切削路线。图4-8车圆弧的车锥法切削路线图4-8所示为车圆弧的车锥法切削路线，即先车一个圆锥，再车圆弧。9．含圆弧面零件的检测含圆弧零件可根据不同的精度要求选用样板、游标卡尺或千分尺等行检测。精度要求不高的圆弧面可用样板检测。检测时，样板中心应对准工件中心，并根据样板与工件之间的间隙大小来修整圆弧面，最终使样板与工件曲面轮廓全部重合即可，如图4-9所示精度要求较高的圆弧面除用样板检测其外形外，须用游标卡尺或千分尺通过被检测表面的中心并多方位地进行测量，使其尺寸公差满足工件精度要求，如图所示:（二）圆弧插补

7、指令G02/G03……圆弧插补指令使刀具沿着圆弧运动，切出圆弧轮廓。圆弧插补运动有顺、逆之分，G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令，如图4-11所示。如图4-12所示。图4-11G02/G03判断图4-12圆弧顺、逆的判断（三）刀尖圆弧自动补偿指令1．刀尖圆弧补偿的概念数控车床加工是按车刀理想刀尖为基准编写数控轨迹代码的，对刀时也希望能以理想刀尖来对刀。但实际加工中，为了降低被加工工件表面的粗糙度，减缓刀具磨损，提高刀具寿命，一般车刀刀尖处磨成圆弧过渡刃，又称为假想刀尖，如图所示:图4-16刀尖圆弧半径2．刀尖半径补偿指令G41、G42、G40