3.1凹圆弧面零件加工 (课件）-《数控车床编程与操作》同步教学（北理工版）

项目三 成形面类零件加工 任务一凹圆弧面零件加工 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 【能力目标】 会用外圆车刀加工凹圆弧面零件； 能熟练进行刀尖圆弧半径补偿功能； 能熟练使用零件自动加工方法； 会制定凹圆弧面零件加工工艺； 【知识目标】 掌握凹圆弧面测量方法； 掌握圆弧加工指令及应用； 掌握凹圆弧面零件刀具选择； 掌握判断圆弧插补方向方法； 【工作任务】 完成如图3-1所示零件，三维效果图如图3-2所示。材料45钢，学时约10课时。 。 图3-1工作任务 零件图（毛坯：φ48mm） 【知识学习】 一、编程指令 1．指令功能 使刀具在指定平面内按给定的进给速度作圆弧插补运动，切削出圆弧曲线。 2．指令代码 顺时针圆弧插补指令代码为G02（或G2），逆时针圆弧指令代码为G03（或G3）。 顺时针、逆时针判别方法，应按右手定则执行，观察者让Y轴的正向指向自己，然后观察XZ平面内所加工圆弧曲线的方向，即可判断出圆弧的顺、逆方向。或从圆弧所在平面的第三坐标轴的正方向往负方向看，顺时针用G02，逆时针用G03。 前后置刀架圆弧判断方法 3．圆弧插补指令格式 G18 G02(G03) X（U）__ Z（W）__ R__ F__ ； 或G18 G02(G03) X（U）__ Z（W）__ I__ K__ F__； 说明： ① X（U）__ Z（W）__指令圆弧终点坐标，可以用绝对坐标或相对坐标的形式，X、Z为绝对坐标，是圆弧终点相对于工件坐标系原点的坐标；U、W是相对坐标，是圆弧终点相对于圆弧起点的坐标。其中X、U采用直径值。 ② 用I、K指令圆心，其值为增量值，是圆心相对于起点的坐标。其中I采用半径值。 ③ 当I或K为零时，I0或K0可以省略。 ④ R为圆弧半径，当插补圆弧圆心角大于180°时，R用负值表示；当插补圆弧圆心角小于或等于180°时，R用正值表示。但在车床上，插补圆弧圆心角一般不会超过180°。 方法二：用I、K表示圆心位置，绝对值编程 ……… N03 G00 X20.0 Z2.0； N04 G01 Z-22.0 F0.2； N05 G02 X36.0 Z-30.0 I8.0 K0 F0.1； ……… 增量值编程 ……… N03 G00 U-18.0 W-98.0； N04 G01 W-24.0 F0.2； N05 G02 U16.0 W-8.0 R8. F0.1； ……… 方法一： 用R表示圆心位置 ……… N03 G00 X20.0 Z2.0； N04 G01 Z-22.0 F0.2； N05 G02 X36.0 Z-30.0 R8.0 F0.1； ……… 应用G02或G03指令加工圆弧时，若用刀具一刀就把圆弧加工出来，这样吃刀量太大，容易打刀。所以，实际车削圆弧时，需要多刀加工，先将大量余量切除，最后才车得所需圆弧。常用的圆弧加工路线有以下几种形式。 二、加工工艺分析 二、加工工艺分析 （一）选择工、量、刃具 1．工具选择 45钢棒装夹在三爪定心卡盘上，用划线盘校正并夹紧。其它工具教材表3-1所示。 2．量具选择 长度用游标卡尺测量，外径用千分尺测量，圆弧表面用半径样板检测，表面粗糙度用表面粗糙度样板比对。 3．刀具选择 加工凹弧成形表面，使用的刀具有尖形车刀、棱形车刀等，如图3-9加工半圆弧或半径较小的圆弧可选用成形车刀；精度要求不高时可选择尖形车刀；加工成形表面后还需加工台阶表面一般选用90°棱形车刀（副偏角要足够大，以防止车刀副切削刃与凹弧表面干涉，如图3-9所示。）加工材料45钢，刀具选用硬质合金外圆车刀，粗加工刀与精加工刀分别置于T01、T02号刀位，切断刀刀头宽度4mm，刀头长度应大于25mm，装在T03刀位。 （二）加工工艺路线 （三）选择合理切削用量 加工材料为45钢，硬度较大，切削用量选择应适中。 （一）建立工件坐标系 （二）计算基点及工艺点坐标 （三）编制程序 三、编制参考程序 工步号 工步内容 刀具号 切削用量 背吃刀量 进给速度 主轴转速 1 车削右端面 T01 1～2 0.2 600 2 粗加工外轮廓，X向留0.4mm余量 T01 1～2 0.2 600 3 精加工外轮廓至要求尺寸 T02 0.2 0.1 800 4 切断，控制零件总长56.5mm T03 4 0.08 400 程序段号 程序内容 动作说明 N10 G00 T0101 G40 G97 G99 F0.2 M03 S600 选择01号刀，取消刀补,指定主轴恒转速,每转进给,进给速度0.2mm/r N20 X67. Z2. 刀具快速移到加工起点(67.,2.) N30 G71 U1.5 R0.5 设置循环参数，调用粗加工循环 N40 G71