42非单调轮廓复合加工.docx

1、42非单调轮廓复合加工宜宾职业技术学院 Yibin Vocational & Technical College课程名称数控车削编程与加工教学主题4.2非单调轮廓复合加工授课班级授课时间授课地点数控编程室教学目标：1 能力目标： 能正确理解G73循环指令参数含义及走刀路线；能初步完成非单调轮廓复杂零件的编程及加工。2知识目标： 掌握非单调轮廓加工特点及方法；掌握数控车床FANUC系统G73循环指令。3素质目标： 通过分工合作形成团队合作的素质；通过仿真加工建立规范安全意识。主要教学方法：动画演示、案例讲解、实际操作。教学器材：零件图纸、ppt、计算机（装有宇龙软件）教学步骤教 学 步 骤 与

2、过 程备 注步骤：通过ppt、视频、实物展示及讲授G73循环指令及应用；通过案例零件工艺分析，合理选择刀具并确定切削参数，正确选用、使用装备，让学生掌握非单调轮廓件的编程与加工的基础知识及技能。1.教学内容 G73循环指令及格式；G73循环指令应用；非调轮廓复杂轴编程与加工。2.教师活动（1）展示相关的ppt、视频教学资料。-(2) 案例讲解；-4学时展示相关的ppt、视频教学资料宜宾职业技术学院 Yibin Vocational & Technical College教 学 步 骤 与 过 程备注附：主要知识新课导入：如图1所示，对工件毛坯切削区域的粗加工，可以有几种不同切削进给路线选择，如

3、图(a)所示为平行轮廓的“环切”路线，如图 (b)所示为平行坐标轴的“行切”走刀路线等。为使粗加工切削路线最短，要对具体加工条件具体分析。当工件毛坯为余量均匀的锻造毛坯，粗加工时，平行轮廓的“环切”路线最短。图1对FANUC系统来讲，非单调轮廓不能用G71来解决，必须应用G73才能完成该类零件加工。二、 成型加工复式循环(G73) 格式：G73U(i)W(k)R(d)G73P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)N(ns) 沿A AB的程序段号N(nf)i:X轴方向退刀距离(半径指定),k: Z轴方向退刀距离(半径指定),d:分割次数这个值与粗加工重复次数相同，ns: 精加

4、工形状程序的第一个段号。展示相关的ppt、视频教学资料宜宾职业技术学院 Yibin Vocational & Technical College教 学 步 骤 与 过 程备注nf:精加工形状程序的最后一个段号。u：X方向精加工预留量的距离及方向。（直径/半径）w: Z方向精加工预留量的距离及方向。 功能 本功能用于重复切削一个逐渐变换的固定形式,用本循环,可有效的切削一个用粗加工段造或铸造等方式已经加工成型的工件。 图2 G73循环示意图展示相关的ppt、视频教学资料宜宾职业技术学院 Yibin Vocational & Technical College教 学 步 骤 与 过 程备注二、举例

5、案例一：毛坯为小40的棒料，有尺寸精度要求，表面粗糙度要求为Ra1.6m。图31.工艺分析(1)加工过程端面切削。用G90在循环方式下，切削 32 圆柱面和24.5表面。用G73粗加工工件圆弧轮廓外圆面。用G70精加工工件外圆面。(2)装夹方案拟用三爪自定心卡盘进行装夹，夹持左端40mm柱面，伸长100mm。工件坐标的零点选在右端面的中心。(3)刀具及切削用量选择选用刀尖角80、主偏角为93的外圆车刀，切削 圆柱面、24.5表面，粗加工工件圆弧轮廓外圆面。选用刀尖角35、主偏角为93的外圆车刀精加工工件圆弧轮廓外圆面。背吃刀量的选择。粗车轮廓时选用aD=2mm,精车轮廓时选用aD=0.5mm主

6、轴转速的选择。主轴转速的选择与工件材料、刀具材料、工件直径的大小、加工精度和表面粗糙度要求等都有联系，选择外轮廓粗加工转速800 r/min,精车转速1500r/min进给量选择。选择外轮廓粗、精车的进给量为0.2mm/r和0.1mm/r展示相关的ppt、视频教学资料宜宾职业技术学院 Yibin Vocational & Technical College教 学 步 骤 与 过 程备注2.走刀轨迹图43.程序编制 参考加工程序如下: O5105； G99; T0101； M03 S600； G00 X65 Z3； G90 X55 Z-96.936 F0.3； X48.0; X42.0; X36

7、.0; X32.5； X32.0； G00 X45 Z0； G01 X-1 F0.1； X45 Z0； G00 X100 Z100；M05； M00；展示相关的ppt、视频教学资料宜宾职业技术学院 Yibin Vocational & Technical College教 学 步 骤 与 过 程备注 G99； T0202； M03 S800； G00 X40 Z2； G73 U12 R6； G73 P80 Q120 U0.2 W0.1 F0.3； N80 G00 X0； G01 Z0.0; G03 X10.29 Z-2.91 R6 F0.05； X17.45 Z-44.43 R48.0； G0

8、2 X22 Z-78.94 R40； G01 W-10； N120 X40; G00 X100 Z100； M05； M00； T0202 M03 S1500； G00 X40 Z2； G70 P80 Q120 F0.1； G00 X100 Z100； M05； M30；案例二：仿真加工用复合循环编制图示台阶轴零件的加工程序：X 方向精加工余量为0.4mm，Z 方向精加工余量为0.1mm。展示相关的ppt、视频教学资料宜宾职业技术学院 Yibin Vocational & Technical College教 学 步 骤 与 过 程备注图52、工艺分析该零件主要加工内容包括外圆粗、精加工、切槽

9、及螺纹的加工。参考工艺如下：（1）车制工艺台阶在零件图中需要加工螺纹的部位以背吃刀量2mm手动车削一个长15mm的工艺台阶，为零件右端加工提供可靠的装夹基准。（2）零件右端加工1）由于的外圆和外圆有同轴度要求，所以右端加工时，两处外圆在一次装夹过程中应加工完毕。2）考虑到仅夹持15mm的工艺台阶，工件悬伸量较大，易产生“让刀”现象，故尽量采用一夹一顶的装夹方式加工。3）此处外轮廓包含圆弧和圆锥面，为避免“欠切”和“过切”现象的产生，程序中应采用刀尖圆弧半径补偿功能。（3）零件左端加工左端加工较简单，只需夹住外圆，用一夹一顶的装夹方式切槽和加工螺纹即可。展示相关的ppt、视频教学资料宜宾职业技术

10、学院 Yibin Vocational & Technical College教 学 步 骤 与 过 程备注3、刀具选择1、选用A型中心钻钻削中心孔。2、粗、精车外轮廓及车削端面时选用93硬质合金机夹式外圆刀（刀尖角35、刀尖圆弧半径0.4mm）。3、螺纹退刀槽采用4mm切槽刀加工。4、车削螺纹选用60硬质合金外螺纹车刀。具体刀具参数见下表。表1螺纹球面短轴加工刀具卡序号刀具号刀具类型刀具半径数量加工表面备注1T010193外圆刀0.4mm1从右至左外轮廓刀尖角352T0202外切槽刀4mm槽宽1螺纹退刀槽3T0303外螺纹刀1外螺纹刀尖角604、切削用量选择1、背吃刀量的选择。粗车轮廓时选用

11、ap=2mm，精车轮廓时选用ap=0.5mm。2、主轴转速的选择。主轴转速的选择与工件材料、刀具材料、工件直径的大小及加工精度和表面粗糙度要求等都有联系，根据图2-34要求，选择外轮廓粗加工转速800r/min,精车转速1500r/min。车螺纹时，主轴转速n=400r/min。切槽时，主轴转速n=400r/min。3、进给速度的选择。根据背吃刀量和主轴转速选择进给速度，分别选择外轮廓粗精车的进给速度为130mm/min和120mm/min；切槽的进给速度为30mm/min。具体工步顺序、工作内容、各工步所用的刀具及切削用量等（不含工艺台阶车削工步）见表。展示相关的ppt、视频教学资料宜宾职业

12、技术学院 Yibin Vocational & Technical College教 学 步 骤 与 过 程备注螺纹球面短轴加工切削用量表操作序号工步内容刀具号切削用量主轴转速r/min进给速度mm/min切削深度mm1加工工件端面T01018001000.52粗车工件外轮廓（右端）T010180013023精车工件外轮廓（右端）T010115001200.54粗、精车螺纹大径表面T0101粗800精1500120粗2精0.55车螺纹退刀槽T0202400304x26车削外螺纹M20x2T0303400螺距20.37检验、校核5、加工程序（略，见PPT、或在黑板上边编程边讲解）展示相关的ppt、视频教学资料宜宾职业技术学院 Yibin Vocational & Technical College教 学 步 骤 与 过 程备注3.学生活动用外径粗加工复合循环编制图示台阶轴零件的加工程序：要求循环起始点在A(45，3)，切削深度为1.5mm（半径量）。X 方向精加工余量为0.2mm，Z 方向精加工余量为0.1mm。（毛坯：45150） 图6课后小结作业布置任务单4. .2