数控加工工艺与编程程俊兰习题答案.docx
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数控加工工艺与编程程俊兰习题答案
复习思考题3
3-1车刀刀尖圆訥半径补偿有何意义。
数控车床按刀尖对刀,但车刀的刀尖总有一段小圆孤,所以对刀时刀尖的位昼是假想刀尖P。
编程时按假想刀尖轨迹编程(即工件的轮廓与假想刀尖P重合),而车削时实际起作用
的切削刃是圆弧切点A,B.这样就会引起加工表面的形状误差。
采用刀具半径补偿功能后可按工件的轮廓线编程,数控系统会自动计算刀心轨迹并按刀心轨迹运动,从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状的影响。
3-2在数控车床上如何对刀?
在数控加工生产实践中,常用的对刀的方法有找正法对刀、机外对刀仪对刀、自动对刀等三大类。
在数控车床上常采用找正法对刀中的试切法。
有用点位昼G50、G54和直接刀补来找到工件原三种方法。
3-3完成如图3-53所示零件的粗加工循环。
120
图3-53
坐标系设定,主轴正转,转速800r/min
G71P10Q20U1.0W0.5F0.15;
0.5mm,粗加工进给塑0.15mm/r
N10GOOXO・;
G01ZO;
X35.;
乙30・;
X55.乙50・;
乙65・;
G02X85.Z-80.R15.;
G01X100.乙100.;
N20Z-120.;
G00X100.Z100.;
M30;
精加工路线第一段,沿X轴进给到零件中心切削进给到z0平端面
切削035外圆
切削锥面
切削055外圆
切R15圆弧
切锥面
精加工路线最后一段,切0400外圆
快速返回到(100.100)
程序结束
一、工艺分析
3-4编写如图3-54
此零件的车削加工包括车端面、倒角、外圆、圆弧过渡面、切槽加工、螺纹加工
和切断。
1•选择刀具。
根据加工要求需选用三把刀:
4号刀车外圆,2号刀切槽,刀刃宽3mm,3号刀车螺纹。
(2)工艺路线首先粗、箱车削外形,然后进行切槽加工,再车螺纹,最后切断。
(3)确定切削用量粗车外圆:
主轴转速为S600r/min,进给速度为F0.15mm/r;精车外圆:
主轴转速为S1000r/min,进给速度为F0.05mm/r。
切槽:
主轴转速S300r/min,进给速度为F0・15mm/r:
车螺纹:
主轴转速为S200r/mino
(4)数值计算
螺纹大径:
D大二D公称X螺距二(60-0.1X5)=59.5mm
螺纹小径:
D小二D公称-1.3X螺距=(60-1.3X5)=53.5mm
螺纹加工引入呈二6mm,超越S=3mm
2)数控编程
设定车刀刀尖的起始位昼为(100,100),其车削加工程序及程序说明如下:
01002;
G54S600M03;
T0101;
G00X100.Z5.;
G71U2.0R1.0;
G71P10Q20U0.5W0.1F0.15;
程序名设定坐标系,主轴正转,转速600r/min调用1号刀具1号刀补快速定位到粗车外圆的循环起点(400,5)粗车外圆
精加工余虽0.25,Z向04,粗加工进给呈0.15mm/r
精加工路线第1段,精加工主轴转速1000r/min精加工路线第1段,精加工进给呈0.05mm/r平端面
加工C1倒角切外圆
N10G00X0S1000;
G01Z0F0.05;
X57.5.;
X59.5.Z-1.;
Z-41.;
X70.;
Z-60.;
G02X90.Z-70.R10.;
N20G01Z-90.;G70P10Q20;
GOOX100.Z200.;
T0202S300;
GOOX75.Z-41.;
G01X53.5F0.2;
GOOX75.;
Z-38.;
G01X53.5;
Z-41.;
GOOX75.;
X100.Z200.;
T0303S200;
GOOX65.Z6.;
G76P010060Q200R150;
切台阶面
切$70外圆
切R10倒圆弧
精加工路线最后一段,切$90外圆精车外轮廓
快速回到换刀点(100,200)
换2号切槽刀,主轴转速300r/min快速定位到槽正上方(切槽刀左刀尖为刀位点)
X向直线进给切槽到槽深,进给虽0.2mm/r
X向退刀到x75
Z向定位到Z-38
第2次切槽
槽底Z向进给到Z-41,使槽底光滑
X向退刀回换刀点换3号螺纹刀,主轴转速200r/min定位到螺纹加工循环起点(65,6)螺纹加工复合循环,箱加工1次,根部无倒
角,刀尖角60度,
螺纹牙型高为3mm,第一刀切深1mm,导程
5mm
回换刀点
换2号切槽刀,切断主轴转速300r/min快速定位到X100
定位到切断位昼Z-93
G76X53.5Z-38.P3000Q1000F5.
G00X100.Z100.;S300T0202;G00X100.
Z-93.;
G01X1.
F0.15;
GOO
X1OO.
切断,剩一点轻轻一掰就断回换刀点,取消刀补
程序结束
Z100.T0200;
01003;
程序名
G54S800M03;
设定坐标系,主轴正转,转速800r/min
T0101;
:
调用1号刀具1号刀补
GOOX90.Z5.;
快速定位到粗车外圆的循环起点(90,5)
G71U3.0R1.5;
粗车外圆
G71P10Q20U1.0W0.5F0.15;
精加工余曼X向0.5,Z向0.4,粗加工进给
S0.15mm/r
N10G00X0.S1000;
精加工路线第1段,精加工主轴转速
1000r/min
G01Z0FO.O8;
Z向进刀
G03X20.Z-10.R10.;
切R10圆弧
G01W-20.;
切$20外圆
G03X60.W-35.R40.;
切R40圆弧面
G01W-20.;
切$60外圆
X80.W-10.;
切锥面
N20W-28.;
精加工路线最后1段,切$80外圆
G70P10Q20;
精加工外轮廓
GOOX100.Z100.T0100;
回换刀点,取消刀补
M30;
程序结束
3-6完成图3-56所示零件的加工。
(4)毛坯:
①88mmX125mm,45#钢。
(2)按零件图制定加工工序。
(3)完成加工编程。
图3-56
工序1:
加工右端外圆面、槽及内孔。
工步顺序:
先钻孔、再粗、精车车外圆,切槽,粗车内孔,精车内孔。
工序2:
掉头加工左端外圆面、槽及螺纹。
工步顺序:
粗'精车外形,切槽,车螺纹。
选择刀具:
1号刀为外圆粗车刀,选用80°菱形刀片进行外表面粗车。
2号刀为①20钻头,顶角为120=,进行内孔深部的钻削。
3号刀为外圆精车刀,选用55。
菱形刀片。
4号刀为内孔的粗精车刀,选用80o菱形刀片。
5号刀为切槽刀,刀刃宽4mmc6号刀为螺纹刀。
切削用呈:
粗车外表面时主轴转速S=1000r/min,进给SF=0.15mm/ro钻孔时的主轴转速S=500r/min,进给呈F=0.1mm/ro精车外圆时主轴转速S=1400r/min,进给gF=0.08mm/ro粗车内孔时主轴转速S=800r/min,进给呈F=0.2mm/r,精车内孔时主轴转速S=1000r/min,进给呈F=0.1mm/ro切槽时主轴转速S=500r/min,进给虽F=0.2mm/r。
切蝮纹的主轴转速S=300r/min°
数值计算
螺纹大径:
D大二D公称・0.1X螺距=(60-0.1X1.5)=59.85mm
螺纹小径:
D小二D公称-1.3X螺距二(60/.3X1.5)=58.05mm
螺纹加工引入虽二3mm,超越g=2mm
工序1程序名
建立坐标系
调用2号刀,钻孔
定位到(0.10)
钻孔到Z-40,进给量0.1mm/r
Z向退刀
X向退刀,并取消刀补
S1000T0101;
GOOX90.Z2・;
G71U2.0R1.0;
G71P10Q20U0.02WO.O1F0.15;
N10G00X66.;
GO1ZO;
X74.
换1号刀,切削外轮廓定位到外圆切削循坏起点(90,2)G71外圆切削循环精加工余虽0.01mm,粗加工进给呈
快速进刀到X66
0.15mm/
Z向进刀到Z0平端面加工倒角切$80外圆切台
阶面切$87外圆回换刀点,取消刀补换3号精车刀,箱车外轮廓定位到循环起点(90,2)箱加工外轮廓
G01X80.Z・3・;
G01Z-50.;
X87.;
N20Z-80.;
G00X100.Z100.T0100;
S1400T0303F0.08;
GOOX90.Z2.;
G70P10Q20;
G00X100.Z100.T0300;
S500T0505;
G00X90.Z-50.;
G01X69.F0.2;
G04X5.0;
GOOX90.;
X100.Z100.T0500;
S800T0404;
G00X18.Z5.;
G71U2.R1.;
G71P30Q40U-0.02W0.01F0.2;
回换刀点,取消刀补
换5号切槽刀,主轴转速500r/min定位到槽正上方切槽,进给虽
0.2mm/r槽底进给暂停5s退刀
回换刀点,取消刀补
换4号内孔车刀,主轴转速800r/min定位到内孔加工循环起点
(18,5)粗加工内孔
粗加工进给呈0.2mm/r精加工主轴转速1000r/min精加工进给虽0.1
mm/r切削R8圆孤切$50内圆
X向退刀精加工内轮廓回换刀点,取消刀补程序结束
工序2程序名建立坐标系
调用1号刀1号刀补
N30G00X58.S1000;
G01Z0.F0.1;
G02X50.Z-8・R8・;
G01Z・25・;
N40X18.;
G70P30Q40;
G00X100.Z100.T0400;
M30;
01005;
G50X200.Z200.;
S1000T0101;
GOOX90.Z2.;
G71U2.0R1.0;
定位循环起点(90,2)G71循坏粗加工外轮廓
F0.15;H加工余呈0.01mmf粗加工进给呈0.15mm斤快速进刀到X30切倒
G71P10Q20U0.02W0.01角
N10G00X30.;
G01X40.Z・3・;
G01Z-15.;
X55.85.;
切$40外圆
切端面倒角切$59.85外圆切端面回换刀点,取消刀补换精车刀,精车外轮廓定位循环起点(90,2)G70精车循环回换刀点,取消刀补换5号切
X59.85.W-2.;
Z-45.;
N20X87.;
G00X100.Z100.T0100;
S1400T0303F0.08;
GOOX90.Z2.;
G70P10Q20;
G00X100.Z100.T0300;
槽刀定位到槽正上方切槽到深度槽底暂停5s退刀回换刀点,取消刀补换6号螺纹刀定位到螺纹加工循环起点(65,-12)切削螺纹第1刀切削螺纹第2刀切削螺纹第3刀切削螺纹第4刀回换刀点,取消刀补程序结束
3-7试编写图3-57所示小轴的数控加工程序,材料为45钢。
S500T0505;
GOOX90.Z・45・;
GO1X57.F0.2;
G04X5.0;
GOOX90.;
X100.Z100.T0500;
S300T0606;
GOOX65.Z-12.;
G92X59.2Z-43.F1.5;
X58.6;
X58.2;
X58.05;
G00X100.Z100.T0600;
M30;
图3・57
(-)工艺分析
零件两端都需要加工,故划分为两个工序。
因为右端有螺纹,故先加工左端。
工序4:
粗精加工左端外圆面、切槽。
工序2:
掉头加工右端外圆面、切槽及螺纹。
选择刀具:
1号刀为外圆粗车刀,选用
80°菱形刀片进行外表面粗车。
2号刀为外圆箱
T1臬田辛Jwmq°.-n4n+n«-n
■he玄a切州ti
切削用虽:
粗车外表面时主轴转速时主轴转速S=1400r/min
量F=0.2mm/r
数值计算
o切蝮纹的主轴转谏
S=1000r/min
F=0.08mm/r
S=300r/min
进给5F=0.15mm/r
o切槽时主轴转速S=500r/min,进给
O精车外圆
X1.5)=15.85mm
设定工件坐标系
换1号刀1号刀补
快速定位到外圆循环起点(30,2)
G71外圆切削循环
N10-N20为精加工路线
X向进刀
Z向进刀
平端面
加工倒角
切$17外圆
切端面
螺纹大径:
D大二D公称-0.1X螺距=(16-0.1
螺纹小径:
D小二D公称-1.3X螺距二(16-1.3X1.5)=14.05mm
螺纹加工引入S=2mm,超越呈二4mm
(二)加工程序
01006;
G50X200.Z200.;
S1000T0101;
GOOX30.Z2.;
G71U2.0R1.0;
G71P10Q20U0.02W0.01F0.15;
N10G00X0.;
G01Z0;
G01X15.;
X17.Z-1.;
Z-18.;
X25.;
工序1程序名
N20乙80・;
G00X100.Z100.T0100;
S1400T0202F0.08;
GOOX30.Z2.;
G70P10Q20;
G00X100.Z100.T0200;
S500T0303;
GOOX30.Z-18.;
GO1X16.F0.2;
G04X5.0;
GOOX30.;
X100.Z100.T0300;
M30;
01007;
G50X200.Z200・;
S1000T0101;
GOOX30.Z2・;
G71U2.0R1.0;
G71P10Q20U0.02W0.01F0.15;
N10G00X0.;
G01ZO;
G01X13.85.;
X15.85.Z-1.;
Z・22・;
X17.;
Z-40.;
N20X25.;
G00X100.Z100.T0100;
S1400T0202F0.08;
GOOX30.Z2.;
G70P10Q20;
G00X100.Z100.T0200;
S500T0303;
GOOX30.Z-22.;
G01X13.F0.2;
G04X5.0;
GOOX30.;
X100.Z100.T0300;
S300T0404;
切$25外圆回换刀点,取消刀补换2号精车刀定位到循环起点(30,
2)精车外轮廓回换刀点,取消刀补换3号切槽刀定位到槽正上方切槽到槽深槽底暂停5s退刀
回换刀点,取消刀补程序结束工序2程序名设定工件坐标系调用1号刀定位到循环起点
(30,2)G71粗加工外轮廓N10-N20为精加工路线X向快速进刀
Z向进刀平端面加工倒角切
$45.85外圆切台阶面切$17外圆切台阶面回换刀点,取消刀补换2号精车刀定位到循环起点(30,2)精车外轮廓回换刀点,取消刀补换3号切槽刀定位到槽正上方切槽到槽深槽底暂停5s
X向退刀回换刀点,取消刀补换4号螺纹刀
定位到螺纹加工循环起点(18.2)切
程序名建立工件坐标系调用4号刀1号刀补定位到循环起点(90,G71粗切外轮廓
N10-N20为精加工路线X向快速进刀Z向进刀平端面加工倒角$45外圆加工R5倒圆切台阶面加工倒角切$80外圆回换刀点,取消刀补换2号精车刀定位到循环起点
(90.精车外轮廓回换刀点,取消刀补
MG00X18.Z2.;
G92X15.2Z-21.F1.5;
X14.6;
X14.4;削螺纹第4刀
X14.05;切削螺纹第2刀
GOOX100.Z100.T0400;切削螺纹第3刀切削螺纹第4刀回换刀
M30;点,取消刀补程序结束
3・8编制如图3-58所示简单回转零件的车削加工程序,包括粗精车端面、外圆、倒角、
倒圆。
零件加工的单边余屋为2mmf其左端面25mm为夹紧用。
0100&
G50X200.Z200.;
S1000T0101;
GOOX90.Z2.;
G71U2.0R1.0;
G71P10Q20U4.0W2.0F0.15;
N10G00X0.;
G01Z0;
G01X39.;
X45.Z-3.;
Z-40.;
G02X50.Z-45.R5・;
G01X74.;
X80.W・3・;
N20Z-50.;
G00X100.Z100.T0100;
S1400T0202F0.08;
GOOX90.Z2.;
G70P10Q20;
G00X100.Z100.T0200;
图3-58
3・9编制如图3-59所示轴类零件的车削加工程序。
加工内容包括粗精车端面、倒角、外圆、锥角、圆角、退刀槽和螺纹加工等,左端25mm夹紧用。
毛坯为g85mmx300mm
的棒料,精加工余虽为0.2mrm
60
1工艺分析
选择刀具:
1号刀为外圆粗车刀,选用80°菱形刀片进行外表面粗车。
2号刀为外圆箱
车刀,选用55。
菱形刀片。
3号刀为切槽刀,刀刃宽3mmo4号刀为螺纹刀。
切削用虽:
粗车外表面时主轴转速S=1000r/min,进给SF=0.15mm/r。
精车外圆
时主轴转速S=1400r/min,进给虽F=0.08mm/ro切槽时主轴转速S=500r/min,进给
呈F=0.2mm/r。
切螺纹的主轴转速S=300r/min。
数值计算
螺纹大径:
D大二D公称・0.4x螺距=(48-0.1x2)=47.8mm
螺纹小径:
D小二D公称畀.3x螺距二(48-1.3x2)=45.4mm
螺纹加工引入呈二2mm,超越虽hmm
(二)加工程序
01009;
程序名
G50X200.Z200.;
建立工件坐标系
S1000M03T0101;
调用1号刀1号刀补
GOOX90.Z2.;
定位到循环起点(90.2)
G71U2.0R1.0;
G71粗切外轮廓
G71P10Q20U2.0W1.0F0.15;
N10-N20为精加工路线
N10G00X0.;
X向快速进刀
G01Z0;
Z向进刀
G01X45.8;
平端面
X47.8Z-1.;
倒角
Z-30.;
切$47.8外圆
X50.;
切台阶面
W-20.;
切$50外圆
X60.W-27.5;
切锥面
G02X65.Z-80.R2.5;
加工R2.5倒圆
G01W-20.;
切$65外圆
G02X75.W-5・R5・;
切R5倒圆弧
N20G01X85.;
切台阶面
GOOX100.Z100.T0100;
回换刀点,取消刀补
S14OOT0202F0.08;
换2号精车刀
GOOX90.Z2.;
定位到循环起点(90,2)
G70P10Q20;
精车外轮廓
GOOX1OO.Z1OO.T0200;
回换刀点,取消刀补
S500TO3O3;
换3号切槽刀
GOOX6O.Z-3O.;
定位到槽正上方
GO1X45.FO.2;
切槽到槽深
GO4X5.O;
槽底暂停5s
GOOX6O.;
X向退刀
X1OO.Z1OO.TO3OO;
回换刀点,取消刀补
S3OOTO4O4;
换4号螺纹刀
GOOX55.Z2.;
定位到螺纹加工循环起点(55,2)
G92X47.1Z-28.F2.;
切削螺纹第1刀
X46.5;
切削螺纹第2刀
X45.9;
切削螺纹第3刀
X45.5;
切削螺纹第4刀
X45.4;
切削螺纹第5刀
GOOX1OO.Z1OO.TO4OO;
回换刀点,取消刀补
M3O;
程序结束