数控车(铣)床编程与操作课题1-通孔类零件加工课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,课题1 通孔类零件加工,1.知识目标,了解钻中心孔、钻孔循环指令及应用。,了解钻深孔循环指令及应用。,掌握G17、G18平面选择指令含义。,掌握通孔加工刀具选择。,会制定通孔加工工艺。,2.技能目标,掌握钻中心孔、钻孔（深孔）方法。,掌握通孔加工方法及尺寸控制方法。,课题1 通孔类零件加工 1.知识目标,1,数控车(铣)床编程与操作课题1-通孔类零件加工课件,2,知识学习,一、编程指令,1.平面选择指令（G17、G18）,（1）指令功能,在圆弧插补、刀尖半径补偿、长度补偿（钻头类刀具）时必须首先确定一个平面，即确定一个由两个坐标轴构成的坐标平面；在此平面内可以进行圆弧插补、刀尖半径补偿、在所选平面的垂直坐标轴上进行刀具长度补偿。数控车床只有Z、X两个坐标轴，只能构成ZX平面，此外钻孔中还会用到XY平面，具体指令代码见表3-1和图3-3。,知识学习 一、编程指令,3,表3-1坐标平面及代码,指令代码,坐标平面,垂直坐标轴（钻削时长度补偿轴）,G17,XY平面,Z,G18,ZX平面,Y,*G19,YZ平面,X,图3-3坐标平面,表3-1坐标平面及代码坐标平面垂直坐标轴（钻削时长度补偿轴）,4,（2）指令使用,数控车床零件加工在ZX平面内进行，即G18平面内；自动方式下钻中心孔、钻孔加工时，刀具是在XY平面垂直方向移动，即G17平面，西门子数控系统应指定G17平面。法那克系统用循环指令指定垂直坐标轴；此外，数控车床一般不用YOZ平面即G19指令。,（2）指令使用,5,2.钻中心孔、钻孔循环指令,（1）指令功能,刀具以编程指定的主轴转速和进给速度进行钻孔，直至达到给定的钻削深度，在到达最终钻削深度时可编程一个停留时间，退刀时以快速移动速度退回。,（2）指令格式,法那克系统与西门子系统钻孔循环指令见表3-2。,2.钻中心孔、钻孔循环指令（1）指令功能,6,数控车(铣)床编程与操作课题1-通孔类零件加工课件,7,（3）指令使用说明,1）调用钻孔循环G83（LCYC82）前应先指定主轴转速和方向。,2）调用西门子钻孔循环（LCYC82）前应指定进给速度大小，法那克系统在循环指令（G83）中指定进给速度大小。,3）调用西门子钻孔循环（LCYC82）前，刀具应处于钻孔位置,法那克系统钻孔位置由循环指令（G83）中X、C坐标值确定，刀具先运行到孔位置再进行钻孔。,4）法那克系统钻孔循环（G83）中，当指定重复次数K时，只对第一个孔执行M代码；对第二或以后的孔，不执行M代码。,5）西门子系统轴向钻孔时G17指令必须有效。法那克系统用G83表示端面（轴向）钻孔，用G87表示侧面（径向）钻孔。,6）法那克系统G83为模态有效代码，西门子系统LCYC82为非模态代码,（3）指令使用说明1）调用钻孔循环G83（LCYC82）前应,8,3.钻深孔循环指令,（1）指令功能,通过分步钻入直至达到给定的钻削深度，在每步钻削时通过刀具退回且停顿一定时间达到断屑或排屑目的，最后刀具以快速移动速度退回。,（2）指令格式,法那克系统与西门子系统深孔钻削循环指令见表3-3。,3.钻深孔循环指令（1）指令功能,9,数控车(铣)床编程与操作课题1-通孔类零件加工课件,10,（3）指令使用说明,1）调用钻孔循环G83（LCYC83）前应先指定主轴转速和方向。,2）调用西门子钻孔循环（LCYC83）前，刀具应处于钻孔位置；而法那克系统钻孔位置由循环指令（G83）中X、C坐标值确定，刀具先运行到孔位置再进行钻孔。,3）法那克系统钻孔循环（G83）中，当指定重复次数K时，只对第一个孔执行M代码；对第二或以后的孔，不执行M代码。,4）西门子系统轴向钻深孔时G17指令必须有效。法那克系统用G83表示端面（轴向）钻深孔，用G87表示侧面（径向）钻深孔。,5）法那克系统G83指令指定每次钻削深度“Q”则为深孔钻削，无“Q”则为普通钻孔循环。,（3）指令使用说明 1）调用钻孔循环G83（LCYC83）前,11,二、加工工艺分析,1.选择工、量、刃具,（1）工具选择：,工件装夹在三爪卡盘中，用划线盘校正，调头装夹时用百分表校正，其余工具见表3-4。,（2）量具选择：,外径、长度用游标卡尺测量，内孔用内径百分表测量，表面粗糙度用粗糙度样板比对，其规格、参数见表3-4。,（3）刀具选择：,选择外圆车刀车外圆、端面；内孔车刀车内孔，本课题为通孔可选择主偏角小于90的通孔车刀，其结构形状如图3-4所示。,二、加工工艺分析1.选择工、量、刃具,12,a)通孔车刀形状 b)通孔车刀结构参数,图3-4内孔（通孔）车刀形状、结构,此外，车内孔前还需用中心钻钻中心孔及用麻花钻钻孔；内孔孔径为18，宜选取16麻花钻。具体见表3-4。,13,数控车(铣)床编程与操作课题1-通孔类零件加工课件,14,2.加工工艺方案,方案一：全功能数控车床（有C轴），先车外圆、端面，采用钻孔和钻深孔循环钻中心孔及钻孔；切断后，再调头装夹，车另一端面，粗、精车内孔。,方案二：普通数控车床（不带C轴），先车外圆、端面，采用手动方式钻中心孔及钻孔；切断后，再调头装夹，车另一端面，粗、精车内孔。,两种方案加工路线差不多。具体步骤见加工工艺（表3-5）。,2.加工工艺方案 方案一：全功能数控车床（有C轴），先,15,表3-5通孔零件加工工艺,工步号,工步内容,刀具号,切削用量,背吃量a,p,/(mm),进给速度f/(mm/r),主轴转速n/(r/min),1,车右端面,T01,12,0.2,600,2,粗、精车34、30外圆至尺寸,T01,12,0.2,600,3,自动（手动）钻中心孔,T02,1.5,0.1,800,4,自动（手动）钻16孔,T03,8,0.08,400,5,切断,T04,4,0.08,400,6,调头夹住30外圆，手动车左端面，控制长度尺寸400.1,T01,1,0.15,600,7,粗车18+0.084 0内孔，留0.4mm精车余量,T05,12,0.15,600,8,精车18+0.084 0内孔至尺寸,T06,0.2,0.08,800,3.选择合理切削用量,表3-5通孔零件加工工艺工步内容刀具号切削用量背吃量ap/,16,三、编写参考程序,1.建立工件坐标系,加工右侧表面时取右端面与工件轴线交点为工件坐标系原点，如图3-1所示。调头装夹后则取左侧端面与工件轴线交点为工件原点。,2.计算基点坐标（略）,3.参考程序,（1）车外圆、钻中心孔、钻孔程序,法那克系统程序名“O0030”；西门子系统程序名“SKC0030MPF”。若手动钻中心孔、钻孔则只编写车外圆程序，钻中心孔、钻孔不需编程，程序内容见表3-6。,三、编写参考程序 1.建立工件坐标系,17,表3-6法那克系统与西门子系统参考程序,程序,段号,程序内容,（法那克系统）,程序内容,（西门子系统）,动作说明,N10,G40 G99 G80 G18,G40 G90 G95 G18,设置初始状态,N20,T0101,T01 D1,选择外圆车刀,N30,M3 S600,M3 S600,设置工件转速,N40,G00 X0 Z5,G00 X0 Z5,刀具移至进刀点,N50,G01 Z0 F0.2,G01 Z0 F0.2,刀具车削至工件原点,N60,X34.4,X34.4,车右端面,N70,Z-45,Z-45,粗车34外圆,N80,X36,X36,刀具沿+X方向退出,N90,G00 Z3,G00 Z3,刀具沿+Z方向退回,N100,X30.4,X30.4,刀具沿-X方向进刀,N110,G01 Z-25,G01 Z-25,粗车30外圆,N120,X32,X32,刀具沿+X方向退出,N130,G00 Z3,G00 Z3,刀具沿+Z方向退回,表3-6法那克系统与西门子系统参考程序程序内容程序内容动作说,18,N140,X30 S800,X30 S800,刀具沿-X方向进刀，转速为800r/min,N150,G01 Z-25 F 0.1,G01 Z-25 F0.1,精车30外圆,N160,X34,X34,精车台阶面,N170,Z-45,Z-45,精车34外圆,N180,X36,X36,刀具沿+X方向退出,N190,X100 Z200,X100 Z200,刀具退回至换刀点,N200,M0 M5,M0 M5,程序停、主轴停、测量,N210,T0202,T02 D1,换中心钻,N220,M3 S800,M3 S800 F0.1,设置钻中心孔转速,N230,G00 X0 Z10,G00 X0 Z10 G17,刀具移动至循环起点,N240,G98 G83 X0 C0 Z-4 R5 P2 F0.1 M31,R101=10 R102=2 R103=0 R104=-4 R105=2,设置循环参数，调用钻孔循环钻中心孔,N245,LCYC82,N250,G00 X100 Z200,G00 X100 Z200,刀具退回至换刀点,N260,T0303,T03 D1,换麻花钻,N270,M3 S400,M3 S400,设置钻孔速度,N280,G00 X0 Z10,G00 X0 Z10,钻头移动至循环起点,N140X30 S800X30 S800刀具沿-X方向进刀，,19,N290,G98 G83 X0 C0 Z-47 R5 Q6 P2 F0.08 M31,R101=10 R102=2 R103=0,R104=-47 R105=2 R107=0.08 R108=0.06 R109=2 R110=-8 R111=4 R127=1,设置循环参数，调用深孔钻削循环钻16孔,N295,LCYC83,N300,X100 Z200,X100 Z200 G18,刀具退至换刀点，,N310,T0404,T04 D1,换切槽刀,N320,M3 S400,M3 S400,设置切槽转速,N330,G00 X38 Z-45,G00 X38 Z-45,刀具移近切断点,N340,G01 X14 F0.08,G01 X14 F0.08,切断工件,N350,X35 F0.5,X35 F0.5,刀具退出,N360,G00 X100 Z200,G00 X100 Z200,刀具退回,N370,M30,M30,程序结束,N290G98 G83 X0 C0 Z-47 R5 Q6 P,20,（2）调头装夹,车内孔程序,法那克系统程序名“O0031”；西门子系统程序名“SKC0031MPF”。手动车端面控制总长，车内孔程序内容见表3-7。,表3-7法那克系统与西门子系统车孔参考程序,程序段号,程序内容,（法那克系统）,程序内容,（西门子系统）,动作说明,N10,G40 G99 G80 G18,G40 G90 G95 G18,设置初始状态,N20,T0505,T05 D1,选择刀具,N30,M3 S600,M3 S600,主轴正转，转速600r/min,N40,G00 X17.6 Z3,G00 X17.6 Z3,刀具快速接近内孔表面,N50,G01 Z-43 F0.15,G01 Z-43 F0.15,粗车内孔,N60,X17,X17,刀具沿-X方向退回,N70,G00 Z3,G00 Z3,刀具沿+Z方向退回,（2）调头装夹,车内孔程序法那克系统程序名“O0031”；西,21,N80,X100 Z200,X100 Z200,刀具退回至换刀点,N90,M0 M5,M0 M5,程序停、主轴停、测量,N100,T0606,T06 D1,换内孔精车刀,N110,M3 S800,M3 S800,设置精车内孔转速,N120,G00 X18.042 Z3,G00 X18.042 Z3,刀具快速接近内孔表面,N130,G01 Z-43 F0.08,G01 Z-43 F0.08,精车内孔,N140,X17,X17,刀具沿-X方向退出,N150,G00 Z3,G00 Z3,刀具沿+Z方向退出,N160,X100 Z200,X100 Z200,刀具退回至换刀点,N170,M