典型轴类零件数控车削加工工艺及编程.ppt

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1、案例：轴类零件材料45钢，毛坯尺寸为60mm140mm，数量50件，要求对该零件进行数控加工程序编制。,3.1 数控编程的工艺处理,3.1.1 数控加工工艺分析,工艺处理主要包括数控加工工艺分析、确定加工议案、切削用量选择及编制数控加工工艺文件。,1.对零件数控加工可行性和方便性的分析,该零件的结构形状为典型的轴类零件，其结构主要由螺纹、圆柱面、外凸圆弧、台阶与槽、内凹圆弧、圆锥面等构成。各部分具有较好的工艺性，尤其零件右端R15外凸圆弧面，左端内凹圆弧面及圆锥面适合在数控车床上加工。该零件中精度最高的尺寸 为IT7级数度，表面粗糙度最高要求为Ra1.6，采用经济型数控车床加工完全可以满足加工

2、要求。,该零件材料为45钢，无热处理和硬度要求，零件的切削加工性能好,2.对零件数控数控编程可行性和方便性的分析,该零件轮廓几何要素给定条件充分，加工部位清楚明确，每个基点坐标数值容易获得，便于数控编程。该零件轴向尺寸标注形式分别以两端面为标注基准，采用两端分别加工时便于编程和测量，径向尺寸以中心轴线为基准，符合基准统一原则，另外，零件尺寸完整、正确，符合数控加工要求。但编程过程中，需将径向尺寸换算成对称标注的形式，换算结果如下：,3.1.2 确定加工方案,1.选择数控车床,数控车床选择应根据加工零件的规格大小，加工精度和表面质量等技术要求，正确合理地选择其规格和型号。,根据该零件的加工精度、

3、表面粗糙度、结构形状、尺寸大小和材料性质等条件，选定CK6132经济型数控车床。,该机床最大回转直径为320mm160mm；最大加工长度750mm；主轴车速范围251600r/min；X轴的行程为200mm，Z轴行程为800mm；定位精度：X向0.03mm，、Z向0.04；重复定位精度：X向0.012mm，、Z向0.016；加工精度IT6IT7级；表面粗糙度Ra1.6m；电动立式四工件刀架控制系统FANUC。,2.选择装夹定位方案,对装夹定位的要求，尽量采用通用夹具。该零件毛坯为圆柱形棒料，各回转表面的回转轴线均为中心轴线，故可采用车床自带的三爪卡盘进行装夹和定位。,3确定加工路线,该零件加工

4、顺序按由粗车到精车顺序加工，工步顺序按同一把车刀能加工的内容连续加工的原则确定。,该零件进给路线粗加工外轮廓采用“矩形”循环；精加工路线基本上沿零件轮廓采用“由近到远”的顺序加工。但在具体路线的确定过程中，应注意减少空行程，正确选择刀具切入、切出工件的方向，保证最终轮廓一次走刀完成。,4刀具的选择,数控车削刀具主要根据加工零件余量大小、结构特点、材料性质、热处理要求、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度等技术要求，正确选择刀具材料及、刀片形状及夹紧方式。,根据各类型车刀的加工对象和特点，刀具选择如下：（1）粗、精车端面和粗车外圆轮廓选用机夹式可转位涂层硬质合金外圆车刀，主偏角为93；刀尖圆弧半径为0

5、.8mm。（2）精车外圆轮廓选用机夹式可转位涂层硬质合金外圆车刀，主偏角为93；刀尖圆弧半径为0.4mm。（3）切槽选用机夹式可转位涂层硬质合金切槽刀，刀具宽度4mm；刀尖圆弧半径为0.2mm。3）车螺纹选用60 机夹式可转位涂层硬质合金外螺纹车刀，选用车削螺距P=2mm的螺纹刀片。,4刀具的选择,数控车削刀具主要根据加工零件余量大小、结构特点、材料性质、热处理要求、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度等技术要求，正确选择刀具材料及、刀片形状及夹紧方式。,3.1.3 切削用量的选择,（1）粗加工时，考虑选择一个尽可能大的背吃刀量，其次选用一个较大的进给量，最后在保证刀具耐用度的前提下，确定一个合理的

6、切削速度。,（2）精加工时，应选择较小的背吃量 进给量，并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。,数控车床选择切削用量的合理顺序如下：,1.主轴转速n的选择,（1）粗加工端面、外轮廓时选择切削速度，精加工端面、外轮廓时选择切削速度；因车光轴时的主轴转速：粗加工：精车端面：确定为1000r/min；精车外轮廓：确定为1200r/min；,根据硬质合金外圆车刀切削速度的参考数值，选用主轴国转速如下：,（1）粗加工端面、外轮廓时选择切削速度，精加工端面、外轮廓时选择切削速度；因车光轴时的主轴转速：粗加工：精车端面：确定为1000r/min；精车外轮廓：确定为1200r/mi

7、n；,（1）粗加工端面、外轮廓时选择切削速度，精加工端面、外轮廓时选择切削速度；因车光轴时的主轴转速：粗加工：精车端面：确定为1000r/min；精车外轮廓：确定为1200r/min；,计算后圆整取主轴转速为500r/min。,2.进给量 的选择,根据硬质合金车刀粗加工外圆、端面的进给量参考值及按表面粗糙度选择进给量的参考值的综合考量，并结合零件加工的实际情况，选择并确定：粗加工端面及外圆轮廓时的进给量；精加工端面及外圆轮廓时的进给量；切槽时选择进给量；车螺纹时选取进给量等于螺纹的导程：,3.背吃刀量 的选择,粗、精加工端面时分别选：、粗、精加工外圆轮廓时分别选：、车螺纹时背吃量按常用螺纹切削

8、的进给次数与背吃刀量参数表选取：,3.1.4 编制数控加工工艺文件,数控加工工艺文件主要是根据选择的车床、刀具、夹具、切削用量参数和拟定的加工路线，编写数控加工工序卡、刀具卡和走刀路线卡。,数控编程的数学处理对于手工编程主要是计算基点坐标，由于零件表面形状规则，所有基点可直接从零件图中获得，具体参数见走刀路线图。,数控加工工艺之一,数控加工工艺之二,数控加工刀具卡,零件外轮廓走刀路线,零件外轮廓走刀路线,3.3 编写数控加工程序,3.3.1 数控车床坐标系及工件坐标系,数控车床坐标系,工件坐标系,3.3.2 数控车床编程的特点,绝对坐标与增量坐标,FANUC数控系统的数控车床，是用地址符来指令

9、坐标字的输入形式的，在一个程序段中，可以单独采用绝对值编程或增量值编程，也可以采用混合编程，地址符 X、Z 表示绝对坐标编程，地址 U、W 表示增量坐标编程。,3.3.3 数控系统功能,B：基本功能0：选购功能数控车设定 A功能,1.G功能,F 功能指令用于在程序中控制切削进给量，有两种指令模式：,2.进给功能（F功能）,编程格式：G99 F _；F后面的数字表示主轴每转一转刀具的进给量。单位：mm/r。说明：模态指令，一经指定直到被G98取代，一直有效。系统默认状态，车床上一般常用此种进给量指令方式。,G99 F0.2 表示进给量为：0.2 mm/r。,例：,（1）每转进给模式（G99）,编

10、程格式：G98 F _；F后面的数字表示刀具每分钟的进给量，单位：mm/min。,（2）每分钟进给模式（G98）,G98 F100 表示进给量为：100mm/min。,例：,模态指令。,说明：,S 功能指令用于控制主轴转速。,3.主轴转速功能（S功能）,编程格式：S,种类：恒线速控制 恒转速控制,S后面的数字表示主轴转速，单位：r/min。,在具有恒线速功能的机床上，S 功能指令可限制主轴最高转速,注意：,G50 S3000；表示主轴最高转速限制：3000r/min。,（1）主轴最高转速限制（G50）,编程格式：G50 S；,例：,该指令可防止因主轴转速过高，离心力太大，产生危险及机床寿命。,

11、说明：,G96 S150；表示切削点线速度控制在 150 m/min。,（2）恒线速控制（G96）,编程格式：G96 S；S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min,例：,（3）恒转速控制（线速取消）G97,编程格式：G97 S；,S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速，如S未指定，将保留 G96 的最终值。,例：,G97 S3000；表示恒线速控制取消后主轴转速 3000 r/min。,恒转速控制一般在车螺纹或车削工件直径变化不大时使用，该指令可设定主轴转速并取消恒线速度控制,说明：,T后面四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。,T0303：表示选

12、用 3 号刀及 3 号刀具长度补偿值和刀尖圆 弧半径补偿值；T0300：表示取消刀具补偿。,4.T 功 能,作用:T功能指令用于选择加工所用刀具。,编程格式:T,例：,说明:,图中T03号刀具表示基准刀，其补偿号为03，则在补偿参数设置页面中NO.003补偿中X轴、Z轴的补偿值均设为零；T05号刀为内孔车刀，其补偿号为05，它与基准刀在X轴、Z轴方向的长度差值如图示，则在补偿参数设定页面中，NO：005补偿常数中X轴与Z轴的补偿值分别为-10mm和12.5mm。,3.3.4 数控车基本编程指令,（1）此指令是使刀具以系统预先设定的速度快速移动定位所指 定的位置,刀具运动轨迹没有严格要求。（2）

13、不运动的坐标可以省略。（3）X、Z表示目标点的绝对坐标值，U、W表示目标点的相对前 一点的增量坐标。（4）用G00编程时，也可以定作G0。,1.快速定位（G00）,编程格式：G00 X（U）_ Z（W）_；,说明：,2.直线插补（G01）,编程格式：G01 X（U）_ Z（W）_ F_；,说明：,（1）采用绝对尺寸编程时，刀具以F指令指进给速度进行插补，运行至坐标值为X、Z的某轨迹点上；（2）采用相对尺寸编程时，刀具运行到距当前点（起始点）的 距离为U、W的某轨迹点上；（3）机床在执行G01指令时，在该程序段中必须具有或在该程序 段前已经有F指令，否则系统认为进给速度为零。单位：mm/r。,（

14、3）圆弧插补指令（G02/G03）,圆弧插补指令使刀具沿着零件轮廓的圆弧轨迹运动，切出圆弧。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，,后置刀架，Y 轴朝上 前置刀架，Y 轴朝下圆弧顺逆判断,从不在插补加工平面内坐标轴的正方向向负方向看，顺时针方向旋转的圆弧加工指令为G02；逆时针方向旋转的圆弧加工指令为G03,判定方法：,圆弧指令G02、G03使刀具相对工件以F指令指定的进给速度从当前点（起始点）向终点进行圆弧插补。X、Z为绝对尺寸编程时圆弧终点坐标值；U、W为增量尺寸编程时 终点相对始点的距离；R是圆弧半径，当圆弧的圆心角180o 时，R值为正；当圆

15、弧的圆心角1800时，R值为负。I、K为圆心在X、Z轴上相对始点的坐标增量;如果I、K和R同时出现在程序段上，则以R优先，I、K无效。,说明：,（三）刀尖圆弧自动补偿功能,1刀尖圆弧半径补偿的定义,为确保工件轮廓形状，加工时刀具刀尖圆弧的圆心运动轨迹与工件轮廓需偏置一个半径值，这种偏置称为刀尖圆弧半径补偿。,2假想刀尖与刀尖圆弧半径,编程时，通常都将车刀刀尖作为一点来考虑，但实际上刀尖处存在圆角。,3未使用刀尖圆弧半径补偿时的加工误差分析,当用按理论刀尖点编出的程序进行端面、外径、内径等与轴线平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，,4

16、刀尖圆弧半径补偿（G40、G41、G42),要在不改变程序的情况下使刀具的切削路径与工件轮廓相吻合，加工出尺寸正确的工件，就必须使用刀尖圆弧半径补偿指令，,类别：G41刀尖圆弧半径左补偿；G42刀尖圆弧半径右补偿；G40刀尖圆弧半径补偿撤消；,左刀补、右刀补的判别方法：沿着刀具的运动方向向前看（假设工件不动），刀具位于零件左侧的为左刀补，刀具位于零件右侧的为右刀补。,从刀具延工件表面切削运动方向看，刀具在工件实体的左边还是右边，因坐标变换不同：,刀尖圆弧半径补偿模式的选择,G41 G0l/G00 X(U)_ Z(W)_ F _；G42 G01/GOO X(U)_ Z(W)_ F _；G40 G

17、01/G00 X(U)_ Z(W)_ F _；参数说明：X、Z是绝对编程时，G00、G01运动的终点坐标；U、W是增量编程时，G00、G01运动的终点坐标相对于起点的增量；,（1）编程格式,（2）刀尖圆弧半径补偿注意事项,G40、G41、G42都是模态指令，可相互取消；G41、G42、G40指令必须和G00或G01指令配合,在插补加工平面内有不为零的直线移动才能建立或取消。如果在X向移动，刀具移动的直线距离必须大于两倍的刀尖圆弧半径值；如果在Z向移动，刀具移动的直线距离必须大于一倍的刀尖圆弧半径值；当轮廓切削完成后即用指令G40取消补偿。工件有锥度、圆弧时，必须在精车锥度或圆弧前一程序段建立半

18、径补偿，一般在切入工件时的程序段建立半径补偿。,必须在刀具补偿参数设定页面的刀尖半径处填写该把刀具的刀尖半径值，则CNC装置会自动计算应该移动的补偿量，作为刀尖圆弧半径补偿的依据,刀尖补偿参数设置页面,刀架前置,刀架后置,必须在刀具补偿参数设定页面的假想刀尖方向处（TIP项）填入该把刀具的假想刀尖号码，以作为刀尖半径补正依据；,在刀具补偿模式下，一般不允许存在连续两段以上的补偿平面内非移动指令，否则刀具也会出现过切等危险动作,3.3.4 轴类零件加工编程的单一循环指令（G90、G94）,单一固定循环可以将一系列连续加工动作，如“切入-切削-退刀-返回”，用一个循环指令完成，从而简化程序。,当工

19、件毛坯的轴向余量比径向多时，使用G90轴向切削循环；当材料的径向余量比轴向多时，使用G94径向切削循环指令。,1.G90 轴向内、外径切削循环指令,（1）圆柱面切削循环指令,X、Z-圆柱面切削的终点坐标值；U、W-圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标分量。,G90 X(U)_ Z(W)_ F_；,编程格式：,说明：,模态指令,轴向柱面切削循环,走刀路线：A-B-C-D-A,圆柱面固定循环切削如图所示。刀具从循环起点开始按照矩形循环，最后回到循环起点，图中虚线表示按R快速移动，实线表示按照F指定的进给速度移动。,使用循环切削指令，刀具必须先定位至循环起点，再执行循环切削指令，且完成一循环切削后，刀

20、具仍回到此循环起点.,注意：,应用G90切削循环功能编写图示零件的加工程序。,例：,参考程序如下：,O2011；T0101；G96 S150 M03；G50 S2500 M08；G00 X55.0 Z5.0；（刀具定位到循环起点）G90 X40.0 Z-29.8 F0.2；X32.4；X32.0 Z-30.0 S180 F0.1；G00 X200.0 Z200.0 T0100；M30；,（2）圆锥面切削循环,G90 X(U)_Z(W)_ R_F_；,编程格式：,X、Z-圆柱面切削的终点坐标值；U、W-圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标分量。,说明：,R为圆锥面切削起点相对于切削终点的半径差。,

21、圆锥面固定循环切削如图所示。刀具从循环起点开始循环，最后回到循环起点，图中虚线表示快速移动，实线表示按照F指定的进给速度移动。,说明：,走刀路线：,A B C DA,轴向锥面切削循环,应用G90切削循环功能编写图示零件的加工程序。,计算：由图分析通过三角形的相似关系有：,由此求得：,例：,O2012；T0100；G96 S150 M03；G50 S2500 M08；G00 X55.0 Z5.0 T0101；（刀具定位到循环起点）G90 X53.0 Z-19.8 R-6.25 F0.2；X47.0；X42.2 Z-19.8；X42.0 Z-20.0 S180 F0.1；G00 X200.0 Z2

22、00.0 T0100；M30；,参考程序如下：,2.径向切削循环指令（G94）,用于加工直端面或锥端面车削循环。,X、Z为端平面切削终点坐标值；U、W为端平面切削终点相对于循环起点的增量坐标；,编程格式：G94 X（U）_ Z（W）_ F_；,说明：,（1）直端面车削循环,走刀路线：A B C D A,O2013；T0400；G96 S120 M03；G50 S3000 M08；G00 X85.0 Z5.0 T0404；（刀具定位到循环起点）G94 X40.2 Z4.0 F0.2；X40.2 Z8.0；X40.2 Z9.9；X40.0 Z10.0 S150 F0.1；G00 X150.0 Z2

23、00.0 T0000；M30；,调用4号刀具，应用G94切削循环功能编写图示零件的加工程序。,例,参考程序如下：,车直端面,（2）锥面端面切削循环,X、Z-端面切削的终点坐标值；U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标；R-端面切削的起点相对于终点在Z轴方向的坐标增量。,编程格式：G94 X(U)_ Z(W)_ R_ F_；,说明：,走刀路线：,A C B D A,例：,车锥端面,T0200；G96 S120 M03；G50 S3000 M08；G00 X105 Z20.0 T0202；（刀具定位到循环起点）G94 X10.2 Z15.0 R-22.F0.2；Z10.0；Z5.0；Z0；Z-

24、5.0；Z-9.5；X10.0 Z-10.0 S150 F0.1；G00 X150.0 Z200.0 T0000；M30；,参考程序如下：,3.3.5 轴类零件加工编程的复合循环指令（G71、G72、G73）,一、复合循环指令（G71、G70）,1.外圆粗加工循环（G71）,适用:粗车轴向余量大于径向余量且需多次走刀才能完成的棒料毛坯的内、外径多台阶轴或孔的加工,G71 U（d）R（e）；G71 P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F（f）S（S）T（t）；,编程格式：,在复合固定循环中，对零件的轮廓定义之后，即可完成从粗加工到精加工的全过程，使程序得到进一步简化。,参数说明：,走刀路线图,d

25、：每次切削背吃刀量，即 X 轴向的进刀深度,以半径值表示，一定为正值。e：每次切削结束的退刀量；ns：精加工路径第一程序段的顺序号；nf：精加工路径最后程序段的顺序号；u：X 方向精加工余量，以直径值表示；w：Z 方向精加工余量；f，s，t：粗加工时所用的走刀速度、主轴转速、刀具号；,在使用G71进行粗加工循环时，只有含在G71程序段的F、S、T功能才有效。而包含在ns nf程序段中的F、S功能，即使被指定对粗车循环也无效。零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向的共同单调增大或减少的模式，精加工轮廓第一程序段必须是用G00或G01沿X轴方向进刀，进给至精中轮廓开始点，然后开始描述精加工轮廓轨迹。可以进

26、行刀具补偿。因此在G71指令前必须用G40取消原有的刀尖半径补偿。在ns到nf程序段中可以含有G41或G42指令，对精车轨迹进行刀尖半径补偿。,注意事项：,G71程序段本身不进行精加工，精加工是按后续程序段 nsnf给定的精加工编程轨迹由G70指令执行。循环起点的确定：G71粗车循环起点的确定主要考虑毛 坯的加工余量、进退刀路线等。不宜太远，以减少空行 程，提高加工效率。“ns”至“nf”程序段中不能调用子程序。,例34 编写如图所示零件的加工程序，毛坯预先钻8内孔。,采用内径粗车循环指令编写加工程序；以工件右端面中心为工件坐标系原点；将循环起点设置在直径为6，距离端面为5mm的地方，选择切削

27、深度为 1.5mm（半径值），退刀量为1mm；X方向精加工余量为0.4mm，Z方向精加工余量为0.1mm。,已知条件下：,参考程序编制如下：O3004；T0100；G96 S80.；G50 S1600.M03；G00 X6.Z5.T0101 M08；G71 U1.5 R1.；G71 P10 Q20 U-0.4 W0.1 F0.2；N10 G00 G41 X44.；G01 W-25.S100.F0.08；X34.W-10.；W-10.；,G03 X20.W-7.R7.；G01 W-10.；G02 X10.W-5.R5.；G01 W-18.；X6.Z-82.；N20 G40 X0.；G00 X18

28、0.Z150.T0100；T0202；G00 X6.Z5.；G70 P10 Q20；G00 X180.Z150.T0200；M05；M30；,2精加工循环（G70）,指令功能：由G71完成粗加工后，可以用G70进行精加工。编程格式：G70 P(ns)Q(nf)；指令说明：ns指定精加工路线的第一个程序段段号；nf指定精加工路线的最后一个程序段段号；,（二）端面粗车复合循环指令（G72）,G72指令适合于粗车轴向余量大于径向余量且需多次走刀才能完成的棒料毛坯的内、外径多台阶轴或孔的加工，所加工的零件要求符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减小的特点。,编程格式：G72 W(d)R(e)；G72

29、P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)；N（ns）；S(s)F(f)；N(nf)；,其中：d：每次切削背吃刀量，即 X 轴向的进刀深度,以半径值 表示，一定为正值。e：每次切削结束的退刀量；ns：精车加工程序第一个程序段的顺序号；nf：精车加工程序最后一个程序段的顺序号；u：x方向精加工余量的大小和方向，以直径值表示；w：z方向精加工余量的大小和方向；,f、s、t：包含在ns到nf程序段中的任何F、S或T功能在粗加工 循环中被忽略，而在G72程序段中的F、S或T功能有效。,G72指令必须带有P、Q地址，否则不能进行该循环加工 在ns的程序段中应包含G00/G01指令，进行

30、由A到A的 动作，且该程序段中不应编有X向移动指令。在顺序号为ns到顺序号为nf的程序段中，可以有G02/G03 指令，但不应包含子程序。,注意：,例：编制如图所示零件的加工程序，循环起点在A（80，1），切削深度2mm。退刀量1mm，X方向精加工余量为0.2mm，Z方向精加工余量为0.5mm，其中双点划线部分为工件毛坯。,O4001；G50 X150.Z200.T0100；G96 S150.；G50 S2500 M03；G00 X80.Z1.T0101 M08；G72 W2.R1.；G72 P10 Q20 U0.2 W0.5 F0.25；N10 G00 G41 Z50.；,G01 X54.Z

31、40.S180.F0.07；Z30.；G02 U8.W4.R4.；G01 X30.；Z15.；U16.；G03 U-4.W2.R2.；Z2.；U6.W3.；N20 G00 G40 X50.；G00 X150.Z200.T0100；T0202；X80.Z1.；G70 P10 Q20；G00 X150.Z200.T0200；M30；,（三）仿形车粗车循环 G73,适用：铸、锻毛坯的切削，对零件轮廓的单调性则没有要求,G73 U(i)W(k)R(d)G73 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t),编程格式：,i：x轴(径向)方向退刀距离和方向，以半径值表示，当向+X方 向退刀时

32、，该值为正，反之为负；k：Z轴(轴向)方向退刀距离和方向，当向+Z方向退刀时，该值 为正，反之为负；d：粗切次数其余同各项含义同G71；,参数说明：,走刀路线：,注意:,i（X轴退刀距离）=（X轴粗加工余量）-（每一次切削深度）,k（z轴退刀距离）=（z轴粗加工余量）-（每一次切削深度）,例：,用G73指令编写图所示工件的循环加工程序。1号为粗车刀，3号为精车刀，X轴方向的精加工余量为0.4mm，Z轴方向的精加工余量为0.2 mm。,G73指令应用实例,（1）确定刀具 1号90外圆弧粗车刀、2号93外圆弧精车刀。,O5002；T0100；S600 M03；G00 X30.Z5.T0101 M0

33、8；G73 U12.W12 R6；G73 P10 Q20 U0.4 W0.2 F0.3；N10 G00 G42 X0.Z2.S1000 F0.1；,G01 Z0；,G03 X14.77 Z-4.92 R8.；,X19.19 Z-44.81 R60.；,G02 X24.Z-73.46 R40.；,G01 Z-83.46.；,N20 G40 X26.；G00 X150.Z120.T0100；T0202；G00 X30.Z5.；G70 P10 Q20；G00 X150.0 Z120.0；M05；M30；,3.3.6 螺纹加工指令（G32、G92、G76）,圆柱螺纹 圆锥螺纹 端面螺纹,数控车床可以加

34、工直螺纹、锥螺纹和端面螺纹,基本螺纹车削指令（G32）,螺纹车削复合循环指令（G76）,螺纹车削固定循环指令（G92）,螺纹车削指令,数控系统不同，螺纹加工指令也有差异。,1单段螺纹切削指令G32,编程格式：G32 X(U)_ Z(W)_ F_；其中：X、Z值是指车削到达的终点坐标；U、W值是指切削终点相对切削起点的增量坐标；F是指螺纹导程。,G32 X（U）_Z（W）_F_；圆锥螺纹,G32 Z（W）_F_；圆柱螺纹,G32 X（U）_F_；端面螺纹,三种螺纹编程格式,圆柱螺纹:,G32 Z（W）_F_；,圆锥螺纹:,G32 X（U）_Z（W）_F_；,主轴应通过G97指令指定恒转速；伺服电

35、机由静止到匀速运动、由匀速到静止有一个加速、减速过程，为防止加工螺纹螺距不均匀，车削螺纹前后，必须有适当的进刀段1和退刀段2；因受机床结构及CNC系统的影响，车削螺纹时主轴的转速有一定的限制，这因厂家而异；螺纹加工中的走刀次数和进刀量（切削深度）会直接影响螺纹的加工质量。车削螺纹时的切削深度及走刀次数可参考表。,注意事项：,升速进刀段1和减速退刀段2的确定：,升速进刀段：,减速退刀段：,例3-1：在CNC车床上欲车削图示普通螺纹M202.5，用G32指令编程。,在编程前，应先作下列计算：先决定主轴转速,验算n取值是否合适：机床要求：N=1200/P-80=1200/2.5-80=400r/mi

36、n由计算得n取400r/min,计算进刀段1及退刀段21nP/4004002.5/4002.5(mm)取15mm2nP/18004002.5/18000.5(mm)取22mm,计算螺纹牙底直径,螺纹牙底直径=大径-2螺纹总深度=20-20.6492.5=16.755mm,N1 X19.0;G32 Z-32.0 F2.5;G00 X26.0;Z5.0;N2 X18.3;G32 Z-32.0;G00 X26.0;Z5.0;,O3001；T0100;G97 S1500 M03;G00 X26.Z5.T0101 M08；,N3 X17.7;G32 Z-33.0;G00 X26.0;Z5.0;N4 X1

37、7.30;G32 Z-32.0;G00 X26.0;Z5.0;,N5 X16.9；G32 Z-32.0;G00 X26.0;Z5.0;N6 X16.75;G32 Z-32.0;G00 X26.0;（Z5.0）G00 X150.0 Z200.0 T0000;M30;,5,2螺纹单一车削切削循环指令G92,编程格式：G92 X(U)_ Z(W)_ R_ F_；其中：X、Z值是指车削到达的终点坐标；U、W值是指切削终点相对循环起点的增量坐标；F 是指螺纹导程。R 值为锥螺纹切削起点半径与切削终点半径的差值；切削圆柱螺纹时R值为0，可以省略。,G92的切削循环路径：刀具从循环起点A开始，按ABCDA

38、完成一个循环。,圆柱螺纹切削路径 锥螺纹切削路径,例：加工图示 M202.5螺纹，切削速度为100m/min，用G92 指令编程。,G92 X19.0 Z-32.0 F2.5;X18.3;X17.7；X17.3；X16.9；X16.75；G00 X150.0 Z200.0 T0100;M30;,O3002T0100;G97 S1500 M03;G00 X26.Z5.T0101 M08;,3螺纹切削复合循环指令G76,编程格式：G76 P（m）(r)()Q（d min）R（d）；G76 X（U）_ Z（W）_ R(i)P(k)Q(d)F(L)；式中：m：精车重复次数，从0199，用两位数表示，该

39、参数为模态量；r：螺纹尾端倒角值，该值的大小可设置在0.09.9L之间，系数应为0.1的整倍数，用0099之间的两位整数来表示，其中L为导程，该参数为模态量；：刀尖角度，可从80、60、55、30、29、0六个角度中选择，用两位整数来表示，该参数为模态量；m、r、用地址P同时指定，例如，m=2,r=1.2L,=60，表示为P021260；,dmin：最小车削深度，用半径值指定，单位：微米。车削过程中每次的 车削深度为，当计算深度小于此极限值时，车 削深度锁定在这个值，该参数为模态量；,d：精车余量，用半径值指定，单位：微米，该参数为模态量；X(U)、Z(W)：螺纹终点绝对坐标或增量坐标；i：螺

40、纹锥度值，用半径值指定。如果i=0则为圆柱螺纹，可省略；k：螺纹高度，用半径值指定，单位：微米；d：第一次车削深度，用X轴半径值指定，通常为正值，单位：微米；L：螺纹的导程。,G76的刀具轨迹,切削轨迹 参数定义G76螺纹循环,G76可以在MDI方式下使用。在执行G76循环时，如按下循环暂停键，则刀具在螺纹切削后的程序段暂停。G76指令为非模态指令，所以必须每次指定。在执行G76时，如要进行手动操作，刀具应返回到循环操作停止的位置。如果没有返回到循环停止位置就重新启动循环操作，手动操作的位移将叠加在该条程序段停止时的位置上，刀具轨迹就多移动一个手动操作的位移量。,注意事项：,例33 加工如图所

41、示的螺纹部分，用螺纹复合切削循环指令G76编程，加工螺纹为M686，螺纹刀具为T0606。,参考程序如下：T0600；G97 S300 M03；G00 X80.Z10.T0606 M08；G76 P021060 Q100 R200；G76 X60.64 Z-85.P3680 Q1800 F6.0；G00 X200.Z120.T0600；M30；,3.3.7 钻孔或切槽循环指令（G74、G75）,（一）端面深孔钻削循环指令（G74）,G74指令本来用于端面纵向断续切削，实际多用于深孔钻削加工，故也称之为深孔钻削循环。用于内外圆的断续切削，端面圆环槽的断续切削，若省略X和I、D的指令，则可用于钻深

42、孔加工。,编程格式：G74 R(e)；G74 X（u）Z(W)P(i)Q(k)R(d)F（f）；,端面深孔钻削循环G74,其中：e：每次沿Z方向切削k后的退刀量。没有指定R(e)时，用参数也可以设定。X：B点的X方向绝对坐标值。U：A到B沿X方向的增量。Z：C点的Z方向绝对坐标值。W：A到C沿Z轴方向的增量。i：X方向的每次循环移动量（无符号，单位：微米）（直径）k：Z方向的每次切削移动量（无符号，单位：微米）。d：切削到终点时X方向的退刀量（直径），通常不指定，省略X(U)和i时，则视为0。f：进给速度。,注意：,对于程序段中的i、k值，在FANUC系统中，不能输入小数点，而直接输入最小编程

43、单位。,例：加工如图所示的端面环形槽及中心孔零件，编写加工程序。,说明：以工件右端面中心为工件坐标系原点，切槽刀（T01）刀宽为3，以左刀尖为刀位点；选择10钻头（T02）进行中心孔加工。,O4002；T0101；（切槽）G97 M03 S600；G00 X24.Z2.；G74 R0.3；G74 X20.Z-5.P2000 Q2000 F0.1；G00 X100.Z50.；T0202；（钻孔）G00 X0 Z2；G74 R0.3；G74 Z-28 Q2000 F0.08；G00 X100 Z50；M05；M30；,（二）径向切槽循环指令（G75）,G75用于径面的断续切削，外圆槽的断续切削，若

44、省略Z 和K、D的指令，则可用于切断或切窄槽加工。,编程格式：G75 R(e)；G75 X(U)Z(W)P(i)Q(k)R(d)F(f）；,其中：,e：每次沿X方向切削i后的退刀量。另外，用参数（No056）也 可以设定，根据程序指令，参数也改变。X：C点的X方向绝对坐标值。U：A到C的增量。Z：B点的Z方向绝对坐标值。W：A到B的增量。i：X方向的每次循环移动量（无符号单位：微米）（直径）k：Z方向的每次切削移动量（无符号单位：微米）。d：切削到终点时Z方向的退刀量，通常不指定，省略X(U)和 i时，则视为0。f：进给速度。,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。X(

45、U)或Z(W)指定，而i或k值未指定或指定为0。k值大于Z轴的移动量W或k值设定为负值。i值大于U/2或i值设定为负值。退刀量大于进刀量，即e值大于每次切深量。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。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（特别是在端面深孔钻削时），通常取50100mm/min。,使用切槽复合固定循环时的注意事项：,例4-3 采用外径切槽功能将图示零件切断，试编写加工程序。,O4003；G50 X200 Z100 T0200；M03 S600；G00

46、X35.Z-50.T0202；G75 R1.；G75 X-1.P2000 F0.05；G00 X200 Z100 T0200；M30；,参考程序：,切槽相关知识链接,1关于槽加工刀具的选择,（1）切断刀刀头各尺寸的确定 1）切断刀宽度确定 切断刀的刀头宽度经验计算公式为：a（0.50.6）D a主刀刃宽度；D被切断工件的直径。2）切断刀刀头部分长度L确定 切断实心材料：LD2十(23)。切断空心材料：L=h+(23)。h为被切工件的壁厚,（2）切槽刀各相关尺寸的确定 1）切槽刀刀头宽度确定 切槽刀的刀头宽度一般根据工件的槽宽、机床功率和刀具的强度综合考虑确定。2）切槽刀的长度确定 切槽刀长度为

47、L槽深十(23)。,2关于槽加工路线设计,（1）车外沟槽,精度不高的较窄沟槽，选择刀头宽度等于槽宽采用横向直进切削而成,槽宽精度要求较高时，可采用粗车、精车二次进给车成,精度要求较高的较宽外圆沟槽加工，可以分几次进给，要求每次切 削时刀具要有重叠的部分，并在槽沟两侧和底面留一定的精车余量,加工精度不高的沟槽 加工高精度沟槽 加工高精度宽沟槽外沟槽的加工,（2）车内沟槽,宽度较小和要求不高的内沟槽，可用主切削刃宽度等于槽宽的内沟槽刀采用直进法一次车出要求较高或较宽的内沟槽，可采用直进法分几次车出，粗车时槽壁和槽底留精车余量，然后根据槽宽、槽深进行精车若内沟槽深度较浅，宽度很大，可用内圆粗车刀先车

48、出凹槽，再用内沟槽刀车沟槽两端垂直面,直进法一次车削 直进法多次车削 双车综合车削内沟槽的加工,（3）车槽的退刀路线,切槽刀和切断刀都有左右两个刀尖，两个刀尖及切削刃中心都可以成为刀位点，编程时应该根据图纸尺寸标注以及对刀的难易程度确定具体的刀位点。一定要避免编程和实际对刀选用的刀位点不一致。,一般应先退X方向，再退Z方向，应避免与工件外阶台发生碰撞，造成车刀甚至是机床损坏。,（4）车槽刀和切断刀刀位点的确定,例：加工如图所示工件，编写加工程序。零件加工时选择三把刀具：T0101:外圆端面粗加工刀具，刀尖角55；T0202:外圆端面精加工刀具，刀尖角35，刀尖半径R0.8；T0303:切槽刀，

49、刀宽4。,O4004；T0101；（外圆表面粗加工）M03 S300；G00 X38.0 Z2.0；G71 U1.5 R0.5；G71 P10 Q20 U0.5 W0.1 F0.5；N10 G00 G42 X22.0；G01 X30.0 Z-2.0 S600 F0.2；Z-30.0；N20 G40 X38.0；G00 X100.0 Z50.T0000；,T0202；（外圆表面精加工）G00 X38.Z2.0；G70 P10 Q20；G00 X100.0 Z50.0 T0200；M05；,T0303；（4宽切槽刀沟槽加工）M03 S300；G00 X32.0 Z-21.0；G75 R0.5；G7

50、5 X27.0 Z-21.0 P1000 F0.1；G00 X100.0 Z50.0 T0300；M05；M30；,3.3.8 程序编写,左侧参考程序：,O1001;T0101;G97 S90;G50 S1500 M03;G00 X62 Z5 M08;G94 X-1 Z1.5 F0.3;Z0.5;Z0 F0.1 S150;,左侧参考程序：,G00 Z2 S90;G71 U3 R1;G71 P10 Q20 U0.4 W0.1 F0.3;N10 G00 G42 X10.01 S150 F0.1;G01 X18.01 Z-2;Z-20;X24 Z-25;X28;G02 X48.016 Z-35 R1