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单元二 圆弧和圆弧面零件的加工幻灯片
任务1 轴头的编程与加工 二、任务分析 本零件包括外圆、阶台、圆锥面等加工内容,除Ф39±0.02mm、Ф33±0.02mm、Ф26±0.02mm外圆精度要求较高外,其他各尺寸精度要求一般,表面粗糙度全部为Ra3.2,要求也不高。零件上各点坐标值明确,无需计算。本零件可以采用前面学过的G01指令加工,但粗车圆锥部分时,因背吃刀量太大,不能一次粗车完成,在分次车削时Z坐标值需精确计算,这样会给编程工作带来很多麻烦。又因本零件外形从右至左直径是逐渐变大的,符合单调性变化的规律,因此粗加工时可采用新的指令:轴向粗车循环指令G71编程加工,把繁琐的计算工作让数控系统去完成。在加工圆锥、圆弧或非圆曲面时,为消除车刀刀尖圆弧造成的加工误差,还要正确使用刀尖圆弧半径补偿指令:G41、G42、G40。 三、相关知识 1. 刀尖圆弧半径补偿 (1)零件加工时为何要进行刀尖圆弧半径补偿 当加工圆锥或圆弧面时,实际切削点与理想刀尖点之间在X、Z轴方向都存在位置偏差,如图2-4所示,以理想刀尖点A编程的切削轨迹为实线A1~A8。刀尖圆弧的实际切削轨迹为虚线部分,存在欠切和过切现象,造成加工误差,且刀尖圆弧半径越大,加工误差就越大。 (2)使用刀尖圆弧半径补偿功能加工零件时的一般步骤 1)选择刀具,确定刀尖圆弧半径值及刀位号。 2)根据刀具切削方向,判定补偿方向(即左补偿还是右补偿)。 3)正确运用刀尖圆弧半径补偿功能,编写加工程序并模拟加工过程。 4)对刀,输入车刀X、Z轴刀补值及刀尖圆弧半径R值和刀位号T。 5)运行加工程序,完成零件加工过程。 (4)刀尖圆弧半径补偿指令(G41、G42、G40) G41 (G42) G01 (G00) X Z F ; G40 G01 (G00) X Z F ; 刀尖圆弧半径补偿方向的判定方法:顺着刀具运动方向看,如果刀具在工件左侧,则为刀尖圆弧半径左补偿(G41);如果刀具在工件右侧,则为刀尖圆弧半径右补偿(G42),如图2-7所示;用G40指令取消刀尖圆弧半径补偿后,假想刀尖轨迹与编程轨迹重合。 2. 编程指令 (3)轴向固定切削循环G90(车圆锥面) 1)指令运动轨迹(如图2-8所示) ①X轴从循环起点快速移动到切削起点;②从切削起点切削进给到切削终点;③X轴以切削进给速度退刀,返回到与起点X轴绝对坐标相同处;④Z轴快速移动回到循环起点,循环结束。 2)指令格式 G90 X(U) Z(W) R F ; 指令说明:X-切削终点X轴绝对坐标; U-切削终点与起点X轴绝对坐标的差值; Z-切削终点Z轴绝对坐标; W-切削终点与起点Z轴绝对坐标的差值; R-切削起点与切削终点X轴绝对坐标的差值(半径值,有符号),或者说切出点到切入点X轴方向的位移,位移方向远离工件时符号为正,反之为负; F-进给量; 例1:用G90指令编写如图2-9所示圆锥部分加工程序。 (4)径向固定切削循环G94(车圆锥面) 1)指令运动轨迹(如图2-10所示) ①Z轴从循环起点快速移动到切削起点;②从切削起点切削进给到切削终点;③Z轴以切削进给速度退刀,返回到与起点Z轴绝对坐标相同处;④X轴快速移动回到循环起点,循环结束。 2)指令格式 G94 X(U) Z(W) R F ; 指令说明:X-切削终点X轴绝对坐标; U-切削终点与起点X轴绝对坐标的差值; Z-切削终点Z轴绝对坐标; W-切削终点与起点Z轴绝对坐标的差值; R-切削起点与切削终点Z轴绝对坐标的差值(有符号)或者说切出点到切入点Z轴方向的位移,位移方向远离工件时符号为正,反之为负; F-进给量; 例2:用G94指令编写如图2-11所示锥台圆锥部分加工程序。 (5)精加工复合切削循环指令G70 1)指令运动轨迹 G70指令轨迹由ns~nf之间程序段的编程轨迹决定。刀具从循环起点位置沿着ns~nf程序段给出的工件精加工轨迹进行精加工,在G71、G72或G73进行粗加工后,用G70指令进行精车,单次完成精加工余量的切削。 2)指令格式 G70 P(ns) Q(nf); 其中:ns-精车轨迹的第一个程序段的程序段号; nf-精车轨迹的最后一个程序段的程序段号。 (6)轴向粗车循环指令G71 1)指令运动轨迹 系统根据精车轨迹、精车余量、进刀量、退刀量等数据自动计算粗加工路线,沿与Z轴平行的方向切削,通过多次进刀、切削、退刀的切削循环完成工件的粗加工,G71的起点和终点相同。本指令适用于非成型毛坯(棒料)
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