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1、学习情境二 用直线插补指令加工螺栓,情境描述,新知识讲解,解决方案,扩展创新,结束,情境描述,零件毛坯为 40mm的棒料，材料为45钢，要求对零件进行数控加工工艺分析、编制数控加工程序、进行数控仿真加工和实操加工。,新知识讲解,1.数控程序的组成及格式,2.基本加工类指令,3.常用辅助M指令,4.其它基本指令,解决方案,2.编制数控加工程序,3.零件数控仿真加工,1.制订数控加工工艺,扩展创新,1.螺纹加工补充,2.切槽、切断加工,3.课后作业-加工螺纹轴,数控程序的组成及格式,1.数控程序的组成,一个完整的数控程序由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。,2.程序段格式,最常用的是“字-地址
2、”程序段格式，由顺序号、数据字和程序段结束组成。,程序内容由若干个程序段组成。,表2-5 FANUC 0i-T数控车系统的G代码,基本加工类指令,快速定位指令-G00,格式：G00 X(U)_ Z(W)_;,参数：X、Z为终点在工件坐标系下的坐标值，U、W为终点相对于起点的位移量。,说明：使刀具从当前点，以系统预先设定好的速度移动定位至目标点。,注意：,G00的运动轨迹不一定是直线，注意与工件的干涉；,G00不用指定运行速度。,【例】G00指令编程,G00 X50 Z6,基本加工类指令,直线插补指令-G01,格式：G01 X_ Z_ F_;,说明：使刀具从当前点，以指令的进给速度F沿直线切削至
3、目标点。,【例】G01指令编程,G01 X80 Z-80 F100,参数：X、Z为终点在工件坐标系下的坐标值，U、W为终点相对于起点的位移量；F为进给量。,基本加工类指令,螺纹切削指令-G32,格式：G32 X(U)_ Z(W)_ P_ F_;,参数：X、Z为螺纹切削终点的坐标值，U、W为终点相对于螺纹切削起点的位移量；,车削螺纹时必须使用恒转速功能G97；,P为主轴基准脉冲处距离切削起点的主轴转角，单头为零；,F为螺纹导程；,螺纹切削参数,常用辅助M指令,常用辅助M指令,其它基本指令,制订数控加工工艺,根据零件图纸、毛坯情况，分析制订零件数控加工工艺。,装夹与定位,工步顺序,手动切削端面；,
4、粗车35外圆，留0.5mm精加工余量；,粗车20外圆，留0.5mm精加工余量；,精车245倒角；,精车20和35外圆到尺寸；,车削螺纹；,切断。,选择刀具,根据零件加工要求，选用三把刀具-外圆车刀、螺纹车刀和切断刀。,采用三爪自定心卡盘夹持40mm外圆左端，一次装夹完成粗精加工。,确定切削用量,根据机床性能、工件尺寸、相关手册并结合实际经验确定：,制订数控加工工艺,机床转速800r/min；精加工余量为0.5mm；粗加工进给速度为0.2mm/r；精加工进给速度为0.1mm/r。,选择机床和数控系统,选用漳州职业技术学院沈阳数控机械有限公司生产的CK61326型数控车床，数控系统为FANC MB
5、 和大连机床厂华中世纪星HNC-21T。,编制数控加工程序,确定工件坐标系、对刀点和换刀点,以零件右端面与轴心线的交点为工件原点，建立工件坐标系。,采用手动试切对刀方法把该点作为对刀点。,换刀点设置在工件坐标系下X100、Z50处。,编程分析,该零件结构要素有圆柱面、倒角、螺纹，表面有一定的粗糙度要求，所以要分为粗加工和精加工两个阶段。,采用直径编程方式，直径尺寸编程和零件图纸中的尺寸标注一致，编程较为方便。,螺纹切削时，要恒转速G97，F=螺纹导程，外圆柱面直径要减去0.11P，最后要光一刀，前导程为25mm,后导程为前导程的三分之一。,表3-2 常见米制螺纹切削的进给次数和切削深度,%00
6、01 程序号N10 T0101 换一号外圆车刀，建立工件坐标系N20 G00 X100 Z50 快速返回到换刀点N30 M04 S800 主轴反转，转速为800r/minN40 X38 Z5 快速走刀至第一切削起点N50 G01 Z-65 F0.2 粗车35外圆至38mm，进给速度0.2mm/rN60 X42 X向G01退刀N70 G00 Z5 Z向G00回起点N80 X35.5 快速走刀至第二切削起点N90 G01 Z-65 粗车35外圆，留0.5mm精加工余量N100 X42 X向G01退刀N110 G00 Z5 Z向G00回起点N120 X30.5 快速走刀至第三切削起点N130 G01
7、 Z-49.5 粗车20外圆至30.5mm，Z向留0.5mm余量N140 X40 X向G01退刀N150 G00 Z5 Z向G00回起点N160 X25.5 快速走刀至第四切削起点,编制数控加工程序,程序清单,N170 G01 Z-49.5 粗车20外圆至25.5mmN180 X40 X向G01退刀N190 G00 Z5 Z向G00回起点N200 X20.5 快速走刀至第五切削起点N210 G01 Z-49.5 粗车20外圆至21mm，留0.5mm精加工余量N220 X40 X向G01退刀N230 G00 Z5 Z向G00回起点N240 X16 快速至精加工X向起点处N250 G01 Z0 F
8、60 快速至精加工起点，调整进给速度N260 X20 Z-2 车245倒角N270 Z-50 精车20外圆N280 U15 精车端面，增量编程N290 W-15 精车35外圆，增量编程N300 X45 X向G01退刀N310 G00 X100 Z80 快速返回到换刀点N320 T0404 G97 换四号螺纹刀，建立工件坐标系，恒转速N330 G00 X19 Z5 S400 快速至螺纹第一切削起点，调整转速N340 G32 Z-30 R-3.75 E1.625 F2.5 切削螺纹,切削深度1mm,编制数控加工程序,编制数控加工程序,N350 G01 X25 X向G01退刀N360 G00 Z5
9、Z向快速返回起点N370 X18.3 快速至螺纹第二切削起点N380 G32 Z-30 R-3.75 E1.625 F2.5 切削螺纹，切削深度0.7mmN390 G01 X25 X向G01退刀N400 G00 Z5 Z向快速返回起点N410 X17.7 快速至螺纹第三切削起点N420 G32 Z-30 R-3.75 E1.625 F2.5 切削螺纹，切削深度0.6mmN430 G01 X25 X向G01退刀N440 G00 Z5 Z向快速返回起点N450 X17.3 快速至螺纹第四切削起点N460 G32 Z-30 R-3.75 E1.625 F2.5 切削螺纹，切削深度0.4mmN470
10、G01 X25 X向G01退刀N480 G00 Z5 Z向快速返回起点N490 X16.9 快速至螺纹第五切削起点N500 G32 Z-30 R-3.75 E1.625 F2.5 切削螺纹，切削深度0.4mmN510 G01 X25 X向G01退刀N520 G00 Z5 Z向快速返回起点,编制数控加工程序,N530 X16.75 快速至螺纹第六切削起点N540 G32 Z-30 R-3.75 E1.625 F2.5 切削螺纹，切削深度0.15mmN550 G01 X25 X向G01退刀N560 G00 X100 Z80 快速返回换刀点N570 T0303 换三号切断刀，刀宽4mmN580 G0
11、0 X42 Z-63 S300 快速移至切断起点处，调整转速N590 G01 X0 F10 切断，调整进给量N600 G00 X100 Z80 快速返回换刀点N610 M05 主轴停止N620 M30 程序结束,程序检验、修改,学生之间讨论、互检，进行自评。,教师进行指导、讲解、点评。,零件数控仿真加工,使用数控加工仿真软件对加工程序进行检验，掌握仿真软件操作的基本步骤，并仿真加工螺栓零件。,螺纹加工补充,在螺纹加工轨迹中应考虑设置引入距离和退刀距离，即升速进刀段和减速退刀段，如图所示，以消除伺服滞后造成的螺距误差。,螺纹切削引入距离和退刀距离,多头螺纹的加工,多头螺纹可采用轴向分头法，即按螺
12、纹的导程车好一条螺旋槽后，把刀具沿轴线（Z）方向，向前或向后移动一个螺距，再车削下一条螺旋槽。,切槽、切断加工,切断加工,切断方法有直进法和左右借刀法，前者常用于切断铸铁等脆性材料，后者常用于切断钢等塑性材料。,(a)直进法(b)左右借刀法,切槽加工,车削精度不高和宽度较窄的沟槽，可用刀宽等于槽宽的切槽刀，采用直进法一次加工完成；车削精度高的沟槽，可用多次直进法切削，并在槽的两侧留一定的精车余量，然后精车至尺寸。,多次直进法切槽,课后作业-加工螺纹轴,零件毛坯为55mm的棒料，材料为45号钢，注意该零件螺纹为双头螺纹，车削加工至图示尺寸。,要求：,加工工艺分析；,加工程序编制；,数控加工仿真。,
