《切断与切槽》数控车床编程格式与编程方法要点.docx

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《切断与切槽》数控车床编程格式与编程方法要点

《切断与切槽》数控车床编程格式与编程方法要点

第9讲切断与切槽

·学习目的和要求

1、掌握在数控车床上切断工件与切沟槽的基本方法

2、掌握切断刀的安装、调整以及对刀操作

3、掌握切槽切断指令的编程格式与编程方法

4、掌握内切槽、外切槽、典型槽的加工方法

5、掌握切断与沟槽加工的加工工艺

·重点内容

1、数控车床上切断工件与切沟槽的基本方法

2、切断刀的安装、调整以及对刀操作

3、切槽切断循环指令的编程格式

4、内切槽、外切槽、典型槽的加工方法

5、掌握切断与沟槽加工的加工工艺

·难点内容

1、工件切断与沟槽的加工工艺路线

2、切断与沟槽的加工方法

·实训任务

1、要求每组学生必须完成一个实训项目。

2、要求每个学生必须独立完成实习报告。

·教学准备

·课时分配：

4H

·教学方法

先讲解知识内容，再进行加工操作练习。

·教学过程

1、强调上课纪律，考勤记录。

2、讲解本节课主题，内容简要概括。

3、讲解安全操作规程

4、上课准备

5、教学分配（分组，工具配发）

6、知识内容讲解

7、本节课点评总结

一、切槽/切断方法

1、槽的类型

在工件表面上车沟槽的方法叫切槽，槽的形状有外槽、内槽和端面槽。

2、切槽的方法

（1）加工外槽时用外切槽刀，且沿着工件中心方向切削；加工内槽时用内切槽刀，且沿着工件大径方向切削；加工端面槽时可用外切槽刀、内切槽刀或自磨刀具。

（2）车削精度不高的和宽度较窄的矩形沟槽：

可以用刀宽（主切削刃宽度）等于槽宽的切槽刀，直接采用G01直进法横向走刀一次将槽切出。

（3）车削精度要求较高的和宽度较宽的沟槽：

主切削刃宽度小于槽宽，分几次直进法横向走刀，并在槽的两侧、槽底留一定的精车余量。

切出槽宽后，然后根据槽深、槽宽，最后一刀纵向走刀精车至槽底尺寸。

当切削到槽底时一般应暂停一段时间以光顺槽底。

（4）加工宽槽和多槽时：

可用移位法、调用子程序、宏程序或G75切槽复合循环指令编程。

（5）车削较小的圆弧形槽，一般用成形车刀车削，或改变主偏角与副偏角的角度。

（6）车削梯形槽和倒角槽，一般用成形车刀、梯形刀直进法或左右切削法完成。

或者先加工出与槽底等宽的直槽，再沿着相应梯形角度或倒角角度，移动车刀车削出梯形槽和倒角槽。

（a）车外槽（b）车内槽（c）车端面槽

图2-57常用切槽的方法

3、切断

切断要用切断刀，切断刀的形状与切槽刀相似。

常用的切断方法有直进法和左右借刀法两种。

直进法常用于切断铸铁等脆性材料；左右借刀法常用于切断钢等塑性材料。

4、切削用量的选择：

（1）用高速钢切槽刀车钢料时：

进给量f=0.05——0.1mm/r；切削速度v=30——40m/min；

（2）用高速钢切槽刀车铸铁时：

进给量f=0.1——0.2mm/r；切削速度v=15——25m/min；（3）用硬质合金切槽刀车钢料时：

进给量f=0.1——0.2mm/r；切削速度v=80——120m/min；（4）用硬质合金切槽刀车铸铁时：

进给量f=0.15——0.25mm/r；切削速度v=60—100m/min；

二、编程指令与格式

1、外经/内径切槽复合循环（G75）

该指令可用于回转体类零件的内/外沟槽或切断的循环加工。

编程格式：

G75R（e）；

G75X（U）__Z（W）__P（△i）Q（△k）R（△d）F（f）；

注解：

e——退刀量（半径指定，单位mm）

X——槽深；（绝对值方式下，槽的终点B的X坐标值，单位mm）

U——增量值方式下，循环起点A到槽的终点B在X坐标的增量值

Z——绝对值方式下，槽的终点D（B）的Z坐标值

W——增量值方式下，循环起点A到槽的终点C在Z坐标的增量值

△i——X轴方向间断切削长度

（每次循环切削量，不带小数点，无正负，半径值，单位um）△k——Z轴方向间断切削长度

（每次循环切削量，不带小数点，无正负，增量值，单位um）△d——为切削至终点的退刀量（半径值），△d的符号为正，但如果Z（W）

和Q（△k）省略，可用正、负符号指定退刀方向。

退刀方向与Z向进给方向相反，通常情况下，因加工槽时，刀两侧无间隙，无退让距离，所以一般△d取零或省略。

工进切削快速退刀

：

槽终点坐标）

：

轴终点位置）：

刀具终点）：

刀具起点）

图2-58外经/内径切槽复合循环走刀路线

说明：

（1）执行G75循环加工指令时，应指定循环起点的位置。

即该指令程序段前的X、Z坐标就是加工起始位置，也是G74循环加工结束后刀具返回的终点位置。

（2）X向和Z向间断切削时，如最后余量小于指定长度值，就按余量值进行间断切削加工。

2、外径切槽切断循环（G75）

该指令是上述格式的简化，适合于在外圆面上切削沟槽或切断加工。

编程格式：

G75R（e）；

G75X（U）__P（△i）F（f）；

项目一车沟槽练习一、实训内容：

如下图2-59所示，要求采用G75切槽加工指令车沟槽，以及切断加工。

图2-59

二、实训准备：

设备：

FANUC0i-TC（1台）

毛坯：

Ф30×70塑胶棒（1件）

刀具：

900外圆车刀、切断刀（4mm）

量具：

游标卡尺（1把）

工具：

卡盘扳手，刀架扳手

三、实训步骤：

（一）工艺分析

1、图纸分析

该零件外形规则，主要为一沟槽的切削加工和切断加工

2、工艺处理

该零件为一回转体轴类零件，加工内容主要为切槽切断加工，选择在数控车床上加工比较合理。

选择毛坯尺寸为Ф30×70，用一道工序即可加工完成，采用三爪自定心卡盘装夹。

该零件外形规则，轮廓简单，工件表面对加工精度没有严格的要求，只需要选用一把900外圆车刀，一把切断刀即可完成切削加工。

切削加工时先加工外圆及端面，再加工沟槽，最后进行切断加工。

选择工件右端面与轴线的交点处作为编程原点。

●工序一：

加工沟槽

（1）加工方法：

选择在数控车床上加工

（2）工艺安排与走刀路线的确定：

①车外圆及端面，选择900外圆车刀。

②车沟槽，选择4mm切断刀。

③自动切断，选择4mm切断刀。

（3）夹具选择：

三爪自定心卡盘

（4）装夹方案确定与定位基准的选择：

夹住工件左端10～20mm,三爪夹紧。

（5）刀具及切削参数选择

（二）编程

1、建立编程坐标系，确定编程原点。

以工件右端面与主轴轴线位置作为编程原点。

2、数学计算

（1）计算各节点坐标值。

（略）

（2）确定走刀方向，计算相对位移量。

（略）

3、编写数控程序。

（参考程序如附件）

（三）机床调试与加工操作

1、开机，返回机床参考点。

2、输入零件程序

将零件的数控加工程序输入到数控机床系统。

3、程序校验

在自动运行方式下，选择“机床锁住”、“空运行”键，按“循环启动”运行零件加工程序。

通过图形模拟功能进行程序校验，检查轮廓程序及输入是否正确，观测刀具相对于工件的运动轨迹是否正确。

若程序中有格式、语法错误，则应修改程序，之后才能进行程序校验。

4、刀具、工件的装夹与校准

清理机床台面卫生，安装夹具，校验并修正夹具，再装夹工件。

然后安装所需要的刀具。

5、对刀及参数设置

以工件右端面与主轴轴线位置作为工件原点。

将此时的机床坐标值抄数到相应的刀补中。

6、首件试切与切削加工

首件试切用于检查对刀操作及参数输入是否正确，检验零件轮廓、尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等技术要求是否符合图纸要求，否则需要重新调试机床、设置参数或编制修改程序。

在加工操作过程中，要始终观察加工过程，严禁负责操作的学生离开操作区域或干其它工作，若出现撞击等其它异常情况，应立即按下“急停”按钮。

操作期间，严禁非本次操作的其它学生按动机床操作面板上的按键。

7、零件测量检验

正确使用量具，检验零件轮廓、尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等技术要求是否符合图纸要求，检查零件外观是否合格。

（四）操作完毕

1、机床维护与卫生清洁

清扫实习场地，整理好刀具、工具、量具等，保养机床。

2、关机

3、填写实习报告

4、实验总结与点评

四、注意事项：

1、学生的实训必须在实训老师的指导下，严格按照数控机床安全操作规程有步骤地进行。

2、合理地确定编程坐标系，使数学计算简单方便及对刀操作。

数学计算时要细心，并检查节点坐标是否计算正确。

编程时，要严格按照机床指令代码与编程格式进行，输入程序后要反复检查，以确保程序输入正确。

3、工件、刀具装夹要牢固可靠。

4、机床在试运行前必须进行图形模拟加工，避免程序错误、刀具干涉等事项。

5、快速进刀和退刀时，一定要注意不能碰到工件和夹具。

6、加工零件过程中一定要提高警惕，将手放在“急停”按钮上，如遇到紧急情况，迅速按下此按钮，防止意外事故发生。

7、要按照操作步骤逐一进行相关训练,实习中对未涉及的问题及不明白之处要询问指导教师,切忌盲目加工。

8、操作中出现工件跳动、异常声音等情况时，必须立即停车处理。

五、评分标准：

参考程序：

O2034

N1T0101；//换1号外圆车刀G97G99M03S600；

G00X100.Z100.M08；

G00X-1.Z2.；

G01Z0.F0.25

G01X30.；//车端面

Z-45.；//车外圆

G00X32.；

X32.Z2.；

G00X100.Z100.；//退刀

M09；

M05；

M01；

N2T0202G00X100.Z100.；//换2号外切槽刀，槽刀宽4mm

M03S400；

G00X40.Z2.M08；

X32.Z-14.；//定位到切槽循环起点位置

G75R1.；//切槽退刀量单边为1mm

G75X16.4Z-30.P2000Q3000R0F0.08；

//X轴双边预留0.4mm的精车余量，

X轴间断切削长度为单边2mm，

Z轴间断切削长度为3mm。

G00X32.Z-14；

G01X16.F0.1；//精车槽底

G04X0.5；//槽底暂停0.5s

Z-30.；

G04X0.5；//槽底暂停0.5s

G00X32.；

Z-44.；//定位到切断位置处

G01X0.F0.08；//切断

G00X40.；

G00X100.Z100.；

M09；

M01；

M30；

项目二车沟槽练习

一、实训内容：

如下图2-60所示，要求采用G75切槽加工指令车沟槽，以及切断加工。

图2-60

二、实训准备：

设备：

FANUC0i-TC（1台）

毛坯：

Ф30×75塑胶棒（1件）

刀具：

900外圆车刀、切断刀（3mm）

量具：

游标卡尺（1把）

工具：

卡盘扳手，刀架扳手

三、实训步骤：

（一）工艺分析

1、图纸分析

该零件外形规则，主要为一沟槽的切削加工和切断加工

2、工艺处理

该零件为一回转体轴类零件，加工内容主要为切槽切断加工，选择在数控车床上加工比较合理。

选择毛坯尺寸为Ф30×75，用一道工序即可加工完成，采用三爪自定心卡盘装夹。

该零件外形规则，轮廓简单，工件表面对加工精度没有严格的要求，只需要选用一把900外圆车刀，一把切断刀即可完成切削加工。

切削加工时先加工外圆及端面，再加工沟槽，最后进行切断加工。

选择工件右端面与轴线的交点处作为编程原点。

●工序一：

加工沟槽

（1）加工方法：

选择在数控车床上加工

（2）工艺安排与走刀路线的确定：

①车外圆及端面，选择900外圆车刀。

②车沟槽，选择3mm切断刀。

③切断，选择3mm切断刀。

（3）夹具选择：

三爪自定心卡盘

（4）装夹方案确定与定位基准的选择：

夹住工件左端10～20mm,三爪夹紧。

（二）编程

1、建立编程坐标系，确定编程原点。

以工件右端面与主轴轴线位置作为编程原点。

2、数学计算

（1）计算各节点坐标值。

（略）

（2）确定走刀方向，计算相对位移量。

（略）

3、编写数控程序。

（参考程序如附件）

（三）机床调试与加工操作

1、开机，返回机床参考点。

2、输入零件程序

将零件的数控加工程序输入到数控机床系统。

3、程序校验

在自动运行方式下，选择“机床锁住”、“空运行”键，按“循环启动”运行零件加工程序。

通过图形模拟功能进行程序校验，检查轮廓程序及输入是否正确，观测刀具相对于工件的运动轨迹是否正确。

若程序中有格式、语法错误，则应修改程序，之后才能进行程序校验。

4、刀具、工件的装夹与校准

清理机床台面卫生，安装夹具，校验并修正夹具，再装夹工件。

然后安装所需要的刀具。

5、对刀及参数设置

以工件右端面与主轴轴线位置作为工件原点。

将此时的机床坐标值抄数到相应的刀补中。

6、首件试切与切削加工

首件试切用于检查对刀操作及参数输入是否正确，检验零件轮廓、尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等技术要求是否符合图纸要求，否则需要重新调试机床、设置参数或编制修改程序。

在加工操作过程中，要始终观察加工过程，严禁负责操作的学生离开操作区域或干其它工作，若出现撞击等其它异常情况，应立即按下“急停”按钮。

操作期间，严禁非本次操作的其它学生按动机床操作面板上的按键。

7、零件测量检验

正确使用量具，检验零件轮廓、尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等技术要求是否符合图纸要求，检查零件外观是否合格。

（四）操作完毕

1、机床维护与卫生清洁

清扫实习场地，整理好刀具、工具、量具等，保养机床。

2、关机

3、填写实习报告

4、实验总结与点评

四、注意事项：

1、学生的实训必须在实训老师的指导下，严格按照数控机床安全操作规程有步骤地进行。

2、合理地确定编程坐标系，使数学计算简单方便及对刀操作。

数学计算时要细心，并检查节点坐标是否计算正确。

编程时，要严格按照机床指令代码与编程格式进行，输入程序后要反复检查，以确保程序输入正确。

3、工件、刀具装夹要牢固可靠。

4、机床在试运行前必须进行图形模拟加工，避免程序错误、刀具干涉等事项。

5、快速进刀和退刀时，一定要注意不能碰到工件和夹具。

6、加工零件过程中一定要提高警惕，将手放在“急停”按钮上，如遇到紧急情况，迅速按下此按钮，防止意外事故发生。

7、要按照操作步骤逐一进行相关训练,实习中对未涉及的问题及不明白之处要询问指导教师,切忌盲目加工。

8、操作中出现工件跳动、异常声音等情况时，必须立即停车处理。

五、评分标准：

参考程序：

（如果选择4mm的切槽刀，该如何编程？

）O2035

N1T0101；//换1号外圆车刀

G97G99M03S600；

G00X100.Z100.M08；

G00X-1.Z2.；

G01Z0.F0.25

G01X30.；//车端面

Z-45.；//车外圆

G00X32.；

X32.Z2.；

G00X100.Z100.；//退刀

M09；

M05；

M01；

N2T0202G00X100.Z100.；//换2号外切槽刀，槽刀宽3mm

M03S400；

G00X40.Z2.M08；

X32.Z-9.；//定位到切槽循环起点位置

G75R1.；//切槽退刀量单边为1mm

G75X18.Z-40.P2000Q10000R0F0.08；//车槽循环，X轴间断切削长度为单边

2mm，Z轴间断切削长度为10mm。

X32.Z-10.；//定位到切槽循环起点位置

G75R1.；//切槽退刀量单边为1mm

G75X18.Z-40.P2000Q10000R0F0.08；//车槽循环，X轴间断切削长度为单边

2mm，Z轴间断切削长度为10mm。

G00X32.Z-51.；//定位到切断位置处

G75R1.；

G75X0.Z-53.P2000Q2000F0.08；//切断

G00X40.；

G00X100.Z100.；

M05；

M30；

项目三车内、外沟槽综合练习

一、实训内容：

如下图2-61所示，编写该零件的数控加工程序。

图2-61

二、实训准备：

设备：

FANUC0i-TC（1台）

毛坯：

Ф45×60塑胶棒（1件）

刀具：

900外圆车刀、内孔镗刀、切断刀（3mm）、内切槽刀（3mm）、Ф18钻头

量具：

游标卡尺（1把）

工具：

卡盘扳手，刀架扳手

三、实训步骤：

（一）工艺分析

1、图纸分析

该零件轮廓简单规则，主要设计到的加工面有外圆加工、内孔加工、车内/外槽加工，以及切断加工。

2、工艺处理

该零件为一回转体轴孔类零件，加工内容主要为外圆加工、内孔加工、车内/外槽加工，以及切断加工。

选择在数控车床上加工比较合理。

选择毛坯尺寸为Ф45×60，用一道工序即可加工完成，采用三爪自定心卡盘装夹。

该零件外形规则，轮廓简单，工件表面对加工精度没有严格的要求，需要用到的刀具有：

900外圆车刀，内孔车刀，内切槽刀和切断刀。

切削加工时先加工外圆及端面，再镗内孔与车内槽加工，最后加工外沟槽与切断加工。

加工前，首先在尾座上安装Ф18的钻头进行手工钻孔，孔深20mm。

选择工件右端面与轴线的交点处作为编程原点。

●工序一：

加工内外沟槽

（1）加工方法：

选择在数控车床上加工

（2）工艺安排与走刀路线的确定：

①车外圆及端面，选择900外圆车刀。

②镗内孔，选择内镗孔刀。

③车内沟槽，选择3mm内切槽刀。

④车外槽与切断，选择，3mm切断刀。

（3）夹具选择：

三爪自定心卡盘

（4）装夹方案确定与定位基准的选择：

夹住工件左端10～15mm,三爪夹紧。

（5）刀具及切削参数选择

（二）编程

1、建立编程坐标系，确定编程原点。

以工件右端面与主轴轴线位置作为编程原点。

2、数学计算

（1）计算各节点坐标值。

（略）

（2）确定走刀方向，计算相对位移量。

（略）

3、编写数控程序。

（参考程序如附件）

（三）机床调试与加工操作

1、开机，返回机床参考点。

2、输入零件程序

将零件的数控加工程序输入到数控机床系统。

3、程序校验

在自动运行方式下，选择“机床锁住”、“空运行”键，按“循环启动”运行零件加工程序。

通过图形模拟功能进行程序校验，检查轮廓程序及输入是否正确，观测刀具相对于工件的运动轨迹是否正确。

若程序中有格式、语法错误，则应修改程序，之后才能进行程序校验。

4、刀具、工件的装夹与校准

清理机床台面卫生，安装夹具，校验并修正夹具，再装夹工件。

然后安装所需要的刀具。

5、对刀及参数设置

以工件右端面与主轴轴线位置作为工件原点。

将此时的机床坐标值抄数到相应的刀补中。

6、首件试切与切削加工

首件试切用于检查对刀操作及参数输入是否正确，检验零件轮廓、尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等技术要求是否符合图纸要求，否则需要重新调试机床、设置参数或编制修改程序。

在加工操作过程中，要始终观察加工过程，严禁负责操作的学生离开操作区域或干其它工作，若出现撞击等其它异常情况，应立即按下“急停”按钮。

操作期间，严禁非本次操作的其它学生按动机床操作面板上的按键。

7、零件测量检验

正确使用量具，检验零件轮廓、尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等技术要求是否符合图纸要求，检查零件外观是否合格。

（四）操作完毕

1、机床维护与卫生清洁

清扫实习场地，整理好刀具、工具、量具等，保养机床。

2、关机

3、填写实习报告

4、实验总结与点评

四、注意事项：

1、学生的实训必须在实训老师的指导下，严格按照数控机床安全操作规程有步骤地进行。

2、合理地确定编程坐标系，使数学计算简单方便及对刀操作。

数学计算时要细心，并检查节点坐标是否计算正确。

编程时，要严格按照机床指令代码与编程格式进行，输入程序后要反复检查，以确保程序输入正确。

3、工件、刀具装夹要牢固可靠。

4、机床在试运行前必须进行图形模拟加工，避免程序错误、刀具干涉等事项。

5、快速进刀和退刀时，一定要注意不能碰到工件和夹具。

6、加工零件过程中一定要提高警惕，将手放在“急停”按钮上，如遇到紧急情况，迅速按下此按钮，防止意外事故发生。

7、要按照操作步骤逐一进行相关训练,实习中对未涉及的问题及不明白之处要询问指导教师,切忌盲目加工。

8、操作中出现工件跳动、异常声音等情况时，必须立即停车处理。

五、评分标准：

参考程序：

O2036

T0101G00X100.Z100.；//换01号外圆车刀M03S600；

M08；

G00X46.Z2.；

G90X44.Z-45.F0.25；//车外圆

G94X17.Z0.F0.25；//车端面

G00X100.Z100.；

M05；

M01；

T0202G00X100.Z100.；//换02号内孔镗刀

M03S600；

M08；

G00X18.Z2；

G90X19.5Z-20.F0.25；

X20.；

G00Z20.；

G00X100.Z100.；

M05；

M01；

T0303G00X100.Z100.；//换03号内切槽刀

M03S400；

M08；

G00X18.Z2.；

Z-18.；//切内槽循环起点位置G75R0.5；

G75X25.7Z-20.P1500Q2000F0.08；

G01X19.Z-18.；

G01X26.F0.08；

G04P500；

G01Z-20.F0.08；

G04P500；

G00X18.；

Z5.；

G00X100.Z100.；

M05；

M01；

T0404G00X100.Z100.；//换04号切断刀

M03S400；

M08；

G00X50.Z2.；

G00X46.Z-35.；

G01X40.F0.08；//车外槽

G00X41.；

G01X38.F0.08；

G04P500；

G00X46.；

Z-43.；//定位到切断位置处

G75R0.5；

G75X0.P2000F0.08；

G00X100.；

Z100.；

M05；

M30；

项目四车端面槽练习

一、实训内容：

如下图2-62所示，端面槽数控加工程序。

槽刀宽3

图2-62

二、实训准备：

设备：

FANUC0i-TC（1台）

毛坯：

Ф30×70塑胶棒（1件）

刀具：

900外圆车刀、切断刀（4mm）、3mm外切槽刀（车端面槽）

量具：

游标卡尺（1把）

工具：

卡盘扳手，刀架扳手

三、实训步骤：

（一）工艺分析

1、图纸分析

该零件外形规则，主要为一沟槽的切削加工和切断加工

2、工艺处理

该零件为一回转体类零件，加工内容主要是车端面槽，选择在数控车床上加工比较合理。

选择毛坯尺寸为Ф45×40，用一道工序即可加工完成，采用三爪自定心卡盘装夹。

该零件外形规则，轮廓简单，工件表面对加工精度没有严格的要求，只需要选用一把900外圆车刀，一把外切槽刀（车端面槽），一把切断刀即可完成切削加工。

切削加工时先加工外圆及端面，再加工端面槽，最后进行切断加工。

选择工件右端面与轴线的交点处作为编程原点。

●工序一：

（1）加工方法：

选择在数控车床上加工

（2）工艺安排与走刀路线的确定：

①车外圆及端面，选择900外圆车刀。

②车端面槽，选择3mm外切槽刀。

③切断，选择4mm切断刀。

（3）夹具选择：

三爪自定心卡盘

（4）装夹方案确定与定位基准的选择：

夹住工件左端10～20mm,三爪夹紧。

（二）编程

1、建立编程坐标系，确定编程原点。

以工件右端面与主轴轴