模块二项目10 数控车床切槽(钻孔)循环指令编程及工件切断编程

项目10数控车床切槽循环指令编程及工件切断编程武汉船舶职业技术学院周兰一、端面切槽循环指令编程（G74）1．指令格式（1）1．指令格式（2）G74R（e）；G74X（U）Z（W）P（Δi）Q（Δk）R（Δd）F；e—退刀量，该值是模态值；X（U）、Z（W）—切槽终点处坐标值；Δi—刀具完成一次轴向切削后，在X方向的移动量（该值用不带符号的半径值表示）；Δk—Z方向每次切削深度（该值用不带符号的值表示）；Δd—刀具在切削底部的退刀量，d的符号总是“+”值；F—切槽进给速度。该循环可实现断屑加工，如果X（U）和P（Δi）都被忽略，则是进行中心孔加工。2．走刀路线分析●刀具端面切槽时，以Δk的切深量进行轴向切削，然后回退e的距离，方便断屑，再以Δk的切深量进行轴向切削，再回退e距离，如此往复，直至到达指定的槽深度；●刀具逆槽宽加工方向移动一个退刀距离Δd，并沿轴向回到初始加工的Z向坐标位置，然后沿槽宽加工方向刀具移动一个距离Δi，进行第二次槽深方向加工，如此往复，直至达到槽终点坐标。3．编程举例（1）【示例2-25】加工如图所示的端面环形槽及中心孔零件，编写加工程序。3．编程举例（2）以工件右端面中心为工件坐标系原点，切槽刀刀宽为3㎜，以左刀尖为刀位点；选择φ10钻头进行中心孔加工。3．编程举例（3）O2024T0101;G99M03S600;G00X24.0Z2.0;G74R0.3;G74X20.0Z-5.0P2000Q2000F0.1;G00X100.0Z50.0;T0202;G00X0.0Z2.0;G74R0.3;G74Z-28.0Q2000F0.08;G00X100.0Z50.0;M05;M30;二、径向切槽（钻孔）循环指令编程（G75）1．指令格式（1）1．指令格式（2）G75R（e）；G75X（U）Z（W）P（Δi）Q（Δk）R（Δd）F；e—退刀量，该值是模态值；X（U）、Z（W）—切槽终点处坐标值；Δi—X方向每次切削深度（该值用不带符号的值表示）；Δk—刀具完成一次径向切削后，在Z方向的移动量；Δd—刀具在切削底部的退刀量，d的符号总是“+”值；F—切槽进给速度。2．走刀路线分析●G75指令走刀路线与G74指令类似，只是方向不同；●G75指令经过切槽循环后刀具又回到了循环起点A。3．指令应用相关工艺问题说明（1）（1）关于槽加工刀具的选择切矩形外圆沟槽的切槽刀和切断刀的形状基本相同，只是刀头部分的宽度和长度有些区别。具体如下：●切断刀宽度确定：切断刀的刀头宽度经验计算公式为：a≈（0.5～0.6）a—主刀刃宽度；D—被切断工件的直径。D3．指令应用相关工艺问题说明（2）（1）关于槽加工刀具的选择●切断刀刀头部分长度确定：刀头部分长度L的确定。切断实心材料：L＝D／2十(2～3)。切断空心材料：L=h+(2～3)。h—为被切工件的壁厚。3．指令应用相关工艺问题说明（3）（1）关于槽加工刀具的选择●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。●切槽刀的长度确定：切槽刀长度为L＝槽深十(2～3)。3．指令应用相关工艺问题说明（4）（2）关于槽加工路线设计不同宽度、不同精度要求的沟槽加工工艺路线设计是不同的，具体如下：●在较窄的沟槽加工且精度要求不高时，可以选择刀头宽度等于槽宽采用横向直进切削而成，如图所示。3．指令应用相关工艺问题说明（5）3．指令应用相关工艺问题说明（6）（2）关于槽加工路线设计●槽宽精度要求较高时，可采用粗车、精车二次进给车成，即第一次进给车沟槽时两壁留有余量；第二次用等宽刀修整，并采用G04指令使刀具在槽底部暂停几秒钟进行无进给光整加工，以提高槽底的表面质量，如图所示。3．指令应用相关工艺问题说明（7）3．指令应用相关工艺问题说明（8）（2）关于槽加工路线设计●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，宽槽加工工艺路线设计如图所示。3．指令应用相关工艺问题说明（9）（2）关于槽加工路线设计●宽槽加工需要计算循环次数以及刀具每次移动距离，可用下式进行估算：L—沟槽宽度a—刀具宽度n—循环加工次数Δ—刀具每次移动距离n和Δ可以采用试凑法确定。3．指令应用相关工艺问题说明（10）1naL3．指令应用相关工艺问题说明（11）（3）关于退刀路线切槽刀或切断刀退刀时要注意合理安排退刀的路线：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）关于刀位点确定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。3．指令应用相关工艺问题说明（12）切槽（切断）加工条件进给量f（㎜/r）用高速钢切刀车钢料0.05-0.1用高速钢车铸铁0.1-0.2用硬质合金刀加工钢料0.1-0.2用硬质合金刀车铸铁0.15-0.253．指令应用相关工艺问题说明（13）切槽（切断）加工条件切削速度υ（m/min）用高速钢切刀车钢料30-40用高速钢车铸铁15-25用硬质合金刀加工钢料80-120用硬质合金刀车铸铁60-1004．编程举例（1）【示例2-26】加工如图所示工件，编写加工程序。4．编程举例（2）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，刀宽4㎜。4．编程举例（3）O2025（已调试）T0101;（外圆表面粗加工）G99M03S300;G00X38.0Z2.0;G71U1.5R0.5;G71P10Q20U0.5W0.1F0.5;N10G00G42X22.0;G01X30.0Z-2.0F0.2;Z-30.0;N20X38.0;G00X100.0;T0202S500;（外圆表面精加工）G70P10Q20;G40G00X100.0Z50.0;M05;T0303;（4㎜宽切槽刀沟槽加工）G99M03S1000G00X32.0Z-21.0;G75R0.5;G75X27.0Z-21.0P1000F0.1;G00X100.0Z50.0;M05;M30;4．编程举例（4）刀具选择画面4．编程举例（5）刀具参数设置画面4．编程举例（6）零件完工及程序画面4．编程举例（7）【示例2-27】加工如图所示工件，编写加工程序。4．编程举例（8）●选择毛坯棒料直径为φ40×100，夹持毛坯完成工件外圆、端面、沟槽以及切断加工。●以工件右端面中心为工件坐标系原点。4．编程举例（9）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，刀宽4㎜，切槽深度25㎜，对刀时注意刀位点的选择。4．编程举例（10）O2026（已调试）T0101;（外圆表面粗加工）G98M03S300;G00X41.0Z2.0;G71U2.0R0.5;G71P10Q20U0.5W0.1F80.0;N10G00G42X19.975;G01X25.975Z-1.0F40.0;Z-20.0;X37.985;N20Z-75.0；T0202S500;（外圆表面精加工）G70P10Q20;G40G00X100.0Z50.0;M05;4．编程举例（11）T0303;（切槽加工）M03S800G00X40.0Z-36.1;G75R0.5;G75X26.5Z-54.9P2000Q3800F0.1;G00Z-36.0;G01X25.95F40.0;Z-55.0;X39.0;Z-74.0;X15.0;G00X37.985;Z-73.0;G01X35.985Z-74.0;X2.0;G00X100.0;Z50.0;M05;M30;4．编程举例（12）刀具选择画面4．编程举例（13）刀具参数设置画面4．编程举例（14）零件完工及程序画面4．编程举例（15）零件测量画面三、综合编程示例1.综合编程示例（1）【示例2-28】零件图如图所示，毛坯棒料尺寸为φ45×100，对该零件加工进行工艺设计并编写数控加工程序。1.综合编程示例（2）（1）零件结构工艺性分析该零件为轴类零件，由圆柱体、圆锥体等形状构成，两头直径尺寸大，中间带有凹槽结构。该零件直径φ30、φ42处均有尺寸精度要求；整个零件无形位公差要求；除两端及凹槽尺寸处表面粗糙度要求为Ra3.2μm外，其余表面粗糙度要求为Ra1.6μm；零件未注倒角为1×45°，无热处理要求。1.综合编程示例（3）（2）机床选择：可选择通用卧式数控车床，如选用济南第一机床厂生产卧式数控车床，配置FANUC0iMate数控系统。（3）毛坯选择：选择φ45×100圆柱棒料，材料为45钢。1.综合编程示例（4）（4）工件装夹方式确定：选用三爪卡盘夹持棒料，夹持长度约20㎜左右。（5）刀具选择：根据轮廓形状及零件加工精度要求，选择90°外圆粗加工车刀（T0101）、外圆精加工车刀（T0202）以及刀宽为4㎜的切槽切断刀（T0303）。1.综合编程示例（5）（6）零件加工工艺路线设计：以工件右端面中心作为工件坐标系原点，通过对刀方式建立工件坐标系。采用外圆粗车循环指令G90对外圆表面进行粗加工，留0.5㎜加工余量，对外圆表面进行精加工至尺寸；用切槽刀进行锥面及凹槽加工至尺寸；对工件左端进行倒角并切断工件，保证加工零件全长。1.综合编程示例（6）（7）切削用量选择：粗加工时主轴转速为400r/min，进给量为80㎜/min,精加工时主轴转速为800r/min，进给量为40㎜/min。切槽时主轴转速800r/min，进给量为20㎜/min。1.综合编程示例（7）O2027（已调试）T0101;（外圆表面粗加工）G98M03S400;G00X45.0Z2.0;G90X42.5Z-45.0F80.0;T0202;（外圆表面精加工）G00G42X36.014S600;G01X42.014Z-1.0F40.0;Z-45.0;G00G40X100.0Z50.0;M05;1.综合编程示例（8）T0303;（4㎜宽切槽刀沟槽加工并倒角）M03S300;G00X45.0Z-20.0;G75R0.5;G75X30.0Z-24.0P2000Q2000F20.0;G00G42X42.014Z-14.0;G01X30.0Z-20.0;Z-24.0;X44.014Z-31.0;Z-44.0;X15.0;X42.014;Z-43.0;X40.014Z-44.0;X2.0;G00X100.0;Z50.0;M05;M30;1.综合编程示例（9）刀具选择画面1.综合编程示例（10）刀具参数设置画面1.综合编程示例（11）零件完工及程序画面1.综合编程示例（12）零件测量画面