1、学习情境三 用圆弧插补指令 加工杯盖,情境描述,新知识讲解,解决方案,扩展创新,结束,情境描述,图示杯盖为盘类薄壁零件，工件结构要素有内外圆柱面、圆弧面、内螺纹等。毛坯为65mm45mm的棒料，材料为45钢，要求完成零件的数控加工，车削尺寸至图中要求。,新知识讲解,1.圆弧插补指令,2.圆弧顺逆的判断,解决方案,2.编制数控加工程序,3.零件的数控仿真加工,1.制订数控加工工艺,扩展创新,2.车床上孔的加工,3.课后作业-小盘零件加工,1.指定圆心方式的圆弧插补,扩展创新,指定圆心方式的圆弧插补编程,1.用I、K指定圆心位置编程,格式：,参数：X、Z为绝对编程时，圆弧终点的坐标值；U、W为增量
2、编程时，圆弧终点相对于起点的位移量；I、K表示圆弧起点到圆弧圆心矢量值在X、Z方向的投影值，即圆心的坐标值减去圆弧起点的坐标值;F为进给速度。,扩展创新,2.编程说明,I、K方向是从圆弧起点指向圆心，其正负取决于该方向与坐标轴方向的异同，如图所示；,用半径R指定圆心时，规定大于180的圆弧，R前加负号“-”；,用R方式编程只适用于非整圆的圆弧插补，不适用于整圆加工；,若在程序中同时出现I、K和R时，以R优先，I、K无效。,圆弧起点与矢量方向,扩展创新,车床上孔的加工,钻孔,钻孔是指利用钻头将工件钻出孔，多用于粗加工孔。钻孔前应先用中心钻钻中心孔作为引导。,镗孔,对孔进行车削的方法叫镗孔或车孔，
3、镗孔分为镗通孔和镗不通孔。镗孔基本上与车外圆相同，只是进刀和退刀方向相反。,课后作业-小盘零件加工,零件毛坯为7045mm的棒料，材料为45钢，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。,圆弧插补指令,圆弧插补指令用来控制刀具按顺时针(CW)/逆时针(CCW)进行圆弧加工。,圆弧顺时针插补指令：G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;圆弧逆时针插补指令：G03 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;,参数：X、Z为绝对编程时，圆弧终点的坐标值；U、W为增量编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的位移量；R为圆弧半径；F为进给速度。,圆弧顺逆的判断,圆弧插补的顺逆方向
4、判断的原则：,沿着圆弧所在平面（XZ平面）的垂直坐标轴的负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。,另外，数控车床的刀架有前置和后置之分，这两种形式的车床X轴正方向刚好相反，因此圆弧插补的顺逆方向也相反，如图所示为如何根据刀架的位置判断圆弧插补的顺逆。,圆弧插补的顺逆与刀架位置的关系,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,装夹65外圆，车端面；,粗车60外圆，留0.5mm精加工余量；,精车外圆；,切断；,粗加工内孔，留0.5mm精加工余量；,加工外表面采用三爪自定心卡盘夹持65mm外圆，加工内孔也以外圆表面来装夹定位，二次装夹完成
5、加工。,调头装夹，车端面、钻孔；,精加工内孔；,车内螺纹。,制订数控加工工艺,选择刀具,根据零件加工要求和加工工艺分析，选用五把刀具-外圆车刀、内螺纹车刀、切断刀、钻头和内孔车刀。,确定切削用量,根据机床性能、加工工艺、相关手册并结合实际经验确定：,机床转速：外圆粗加工为800r/min，精加工为1000r/min；内孔加工为600r/min。进给速度：外圆粗加工为100mm/min；内孔和外圆精加工为50mm/min。,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 和大连机床厂华中世纪星HNC-21T。 。,编制数控加工
6、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、Z100处。,编程分析, 该零件结构要素有圆柱面、圆弧面、内孔、内螺纹，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。,%0002 程序号，加工60mm外圆 N10 T0101 换外圆车刀 N20 G00 X70 Z5 快速靠近工件 N30 M03 S800 主轴正转，转速为800r/min N40 X60.5 快速走刀至切削起点 N5
7、0 G01 Z-35 F100 粗车60mm外圆，留0.5mm精加工余量 N60 X65 X向G01退刀 N70 G00 Z5 Z向G00回起点 N80 X52 快速走刀至圆弧切削起点X处 N90 G01 Z0 F50 S1000 进给至圆弧切削起点 N100 G03 X60 Z-4. R4 车削圆弧面 N110 G01 Z-35 精车60mm外圆 N120 G00 X100 Z100 快速返回换刀点 N130 T0202 S400 换切断刀，刀宽4mm N140 G00 X65 Z-34 快速至切断起点 N150 G01 X0 F40 切断 N160 G00 X100 Z100 快速返回换刀
8、点 N170 M30 程序结束,编制数控加工程序,程序清单, 外圆加工程序,%0003 程序号，加工内孔 N10 T0404 换内孔车刀 N20 G00 X28 Z5 快速靠近工件 N30 M03 S600 主轴正转，转速为600r/min N40 X34 快速走刀至切削起点 N50 G01 Z-19.5 F50 粗车40mm外圆，Z向留0.5mm精加工余量 N60 X28 X向G01退刀 N70 G00 Z5 Z向G00回起点 N80 X38 快速走刀至切削起点 N90 G01 Z-19.5 F50 粗车40mm外圆 N100 X28 X向退刀 N110 G00 Z5 Z向退刀 N120 X
9、39.5 快速走刀至切削起点 N130 G01 Z-19.5 F50 粗车40mm外圆，留0.5mm精加工余量 N140 X28 X向退刀 N150 G00 Z5 Z向退刀 N160 X43.5 快速走刀至切削起点,编制数控加工程序, 内孔及螺纹加工程序,N170 G01 Z-17.5 粗车47.4mm外圆，Z向留0.5mm精加工余量 N180 X38 X向退刀 N190 G00 Z5 Z向退刀 N200 X46.9 快速走刀至切削起点 N210 G01 Z-17.5 粗车47.4mm外圆，X向留0.5mm精加工余量 N220 X45 X向退刀 N230 G00 Z5 Z向退刀 N240 X4
10、7.4 快速走刀至精加工切削起点（内螺纹小径处） N250 G01 Z-18 精车47.4mm外圆 N260 X40 精车端面 N270 Z-20 精车40mm外圆 N280 X28 精车端面，退刀 N290 G00 Z5 Z向快速退刀 N300 X100 Z100 快速返回至换刀点 N310 T0505 换螺纹车刀，加工内螺纹 N320 G00 X45 Z5 快速靠近工件 N330 X48.3 快速至螺纹第一切削起点 N340 G32 Z-15 R-3 E-1.3 F2 车削螺纹，切削深度0.9mm,编制数控加工程序,N350 G01 X45 X向G01退刀,N360 G00 Z5 Z向快速
11、返回起点 N370 X48.9 快速至螺纹第二切削起点 N380 G32 Z-15 R-3 E-1.3 F2 切削螺纹，切削深度0.6mm N390 G01 X45 X向G01退刀 N400 G00 Z5 Z向快速返回起点 N410 X49.5 快速至螺纹第三切削起点 N420 G32 Z-15 R-3 E-1.3 F2 切削螺纹，切削深度0.6mm N430 G01 X45 X向G01退刀 N440 G00 Z5 Z向快速返回起点 N450 X49.9 快速至螺纹第四切削起点 N460 G32 Z-15 R-3 E-1.3 F2 切削螺纹，切削深度0.4mm N470 G01 X45 X向G01退刀 N480 G00 Z5 Z向快速返回起点 N490 X50 快速至螺纹第五切削起点 N500 G32 Z-15 R-3 E-1.3 F2 切削螺纹，切削深度0.1mm N510 G01 X45 X向G01退刀 N520 G00 Z5 Z向退刀 N530 X100 Z100 快速返回换刀点 N540 M30 程序结束,编制数控加工程序,零件数控仿真加工,零件加工视频,
