项目五项目五 成形面类零件加工编程成形面类零件加工编程 一、学习编程指令一、学习编程指令二、进行编程加工二、进行编程加工 一、学习编程指令一、学习编程指令（一）（一）SIEMENS 802SSIEMENS 802S系统编程指令系统编程指令 1LCYC95毛坯切削复合循环指令（详见项目四） 2子程序调用（用法见项目三） 3刀尖圆弧自动补偿指令 （1）功能:数控程序是针对刀具上的某一点即刀位点，按工件轮廓尺寸编制的。车刀的刀位点一般为理想状态下的假想刀尖点或刀尖圆弧圆心点。但为了提高刀具寿命和降低加工表面粗糙度，通常将刀尖磨成半径不大的圆弧（圆弧半径R一般在0.41.6mm之间）。 切削时实际起作用的切削刃是圆弧的各切点，这势必会产生加工表面的形状误差，如右图所示。刀尖圆弧半径补偿功能就是用来补偿由于刀尖圆弧引起的工件形状误差。 一、学习编程指令一、学习编程指令（一）（一）SIEMENS 802SSIEMENS 802S系统编程指令系统编程指令 3刀尖圆弧自动补偿指令 （2）指令格式： G40（G41/G42）G00（G01）X Z ； （3）指令说明： a在进行刀尖圆弧半径补偿时，刀具和工件的相对位置不同，刀尖半径补偿所用的G指令也不同，具体规定如下(如下图所示)： G40：取消补偿，刀尖轨迹与编程轨迹一致。 G41：左补偿，沿着刀具运动方向看，刀具在工件编程轨迹左边。 G42：右补偿，沿着刀具运动方向看，刀具在工件编程轨迹右边。 bG41/G42不带参数，其补偿号（代表所用刀具对应刀尖半径补偿值）由T代码指定。 cG41、G42不能重复使用，在程序中应用了G41或G42之后，不能再直接使用G42、G41指令，必须先用G40指令取消补偿状态，再使用G41或G42。一、学习编程指令一、学习编程指令（二）（二）FANUC 0iFANUC 0i系统编程指令系统编程指令 1M98 子程序调用、M99子程序结束 （1）功能：机床的加工程序可分为主程序和子程序两种。主程序是一个完整的零件加工程序，它与被加工零件一一对应，不同的零件，有唯一的主程序与之对应。当在程序中出现多次重复使用某一组固定程序段时，为简化编程，可将这一组程序段作为固定程序，并单独加以命名，这组程序段就称为子程序。 子程序一般不能作为独立的加工程序使用，只能通过主程序进行调用，实现加工中的局部动作，子程序执行结束后，自行返回到调用它的主程序中。 (2)格式：M98 P L ； 其中，P为要调用的子程序号，L为重复调用子程序的次数，若省略，则表示只调用一次。被主程序调用的子程序还可以再调用其他子程序。在FANUC系统中，子程序的格式与主程序基本相同，仅结束标记不同，主程序用M02表示其结束，而子程序则用M99表示子程序结束，并实现自动返回主程序功能。 2刀尖圆弧自动补偿指令 类似于SEMENS 802S系统中的G41/G42/G40。 一、学习编程指令一、学习编程指令（二）（二）FANUC 0iFANUC 0i系统编程指令系统编程指令 3G73成型加工复合循环 (1)功能：成型加工复合循环也称为固定形状粗车循环，它适用于加工铸、锻件毛坯零件。通常轴类零件为节约材料，提高工件的力学性能，往往采用锻造等方法使零件毛坯尺寸接近工件的成品尺寸，其形状已经基本成型，只是外径、长度较成品大一些。此类零件的加工适合采用G73方式。当然G73方式也可用于加工普通未切除余料的棒料毛坯。 (2)指令格式：（如右图所示）G73 U(i) W(k) R(d)G73 P(ns) Q(nf) U（u） W(w) F S T 式中iX方向毛坯切除余量（半径值、正值）； kZ方向毛坯切除余量（正值）； d粗切循环的次数； ns精加工描述程序的开始循环程序段的行号； nf精加工描述程序的结束循环程序段的行号； uX向精车预留量； wZ向精车预留量； 一、学习编程指令一、学习编程指令（二）（二）FANUC 0iFANUC 0i系统编程指令系统编程指令 3G73成型加工复合循环 (3)其他说明 当值i和k，或者u和w分别由U和W规定时，它们的意义由G73程序段中的地址P和Q决定。当P和Q没有指定在同一个程序段中时，U和W分别表示i和k；当P和Q指定在同一个程序段中时，U、W分别表示u和w。 有P和Q的G73指令执行循环加工时，不同的进刀方式（共有四种），u、w和k、i的符号不同，纵向外部加工时u0，w0，i0，k0；纵向内部加工时u0，w0，i0，k0；横向外部加工时u0，w0，i0，k0；横向内部加工时u0，w0，i0，k0应加注意。加工循环结束时，刀具返回到A点。 G73指令用于未切除余量的棒料切削时，会有较多的空刀行程，因此应尽可能使用G71、G72切除余量。 G73指令中所描述的精加工走到路线应该是一个封闭的曲线。 G73指令可用于带根切零件（内凹型）的加工。 G73指令用于内孔加工时，如果采用X、Z双向进刀或X单向进刀方式，必须注意是否有足够的退刀空间，否则会发生刀具干涉。任务任务5 51 1 凹圆弧面零件加工凹圆弧面零件加工 一、分析零件图样一、分析零件图样 1零件图样 2 2精度分析 二、分析加工工艺二、分析加工工艺 1编程原点的确定 2加工方案及加工路线 3工件定位、装夹与刀具选用 4制定加工工艺 三、编写加工程序三、编写加工程序（略） 详见书P103-P105任务任务5 51 1 凹圆弧面零件加工凹圆弧面零件加工 一、分析零件图样一、分析零件图样 1零件图样零件图样如下图所示，坯料尺寸为45mm90mm。由于R20是凹圆弧，故选用刀具的副偏角应大于15，谨防副切削刃与已加工表面产生干涉现象，同时LCYC95和G71指令也不适合加工带有根切的零件，可采用子程序调用进行编程加工。 任务任务5 51 1 凹圆弧面零件加工凹圆弧面零件加工 一、分析零件图样一、分析零件图样 2 2精度分析 （1）尺寸精度：本例中精度要求较高的尺寸主要有外圆 。 对于尺寸精度要求，主要通过在加工过程中的准确对刀、正确设置刀补及磨耗，以及正确制定合适的加工工艺等措施来保证。 （2）表面粗糙度：本例中，外圆表面的表面粗糙度要求为Ra1.6um，圆弧面及其他表面的粗糙度为Ra3.2um。 对于表面粗糙度要求，主要通过选用合适的刀具及其几何参数，正确的粗、精加工路线，合理的切削用量及冷却等措施来保证。任务任务5 51 1 凹圆弧面零件加工凹圆弧面零件加工 二、分析加工工艺二、分析加工工艺 1编程原点的确定 为方便编程，该工件的编程原点设在工件的右端面与主轴轴线的交点上。 2加工方案及加工路线 （1）选择数控机床及数控系统 根据工件的形状及加工要求，选用CK6132数控车床进行本例工件的加工。数控系统选用FANUC0iTA或SIEMENS 802S。 （2）制定加工方案与加工路线 采用一次装夹完成零件粗、精加工，然后切断。 进行数控车削加工时，加工的起始点设在离工件毛坯较近位置，尽可能采用轴向切削的方式进行加工，以提高加工过程中工件与刀具的刚性。任务任务5 51 1 凹圆弧面零件加工凹圆弧面零件加工 二、分析加工工艺二、分析加工工艺 3工件定位、装夹与刀具选用 （1）工件的定位及装夹 工件采用三爪卡盘进行定位于装夹。当掉头加工另一端时，采用一夹一顶的装夹方式。工件装夹时的夹紧力要适中，既要防止工件的变形与夹伤，又要防止工件在加工过程中产生松动。工件装夹过程中，应确保工件轴线与主轴轴线同轴。 （2）刀具的选用 本例选用下图所示的几种刀具： 根据实习条件，可选用整体式或机夹式车刀，3种刀具的刀片材料均选用硬质合金 任务任务5 51 1 凹圆弧面零件加工凹圆弧面零件加工 二、分析加工工艺二、分析加工工艺 4制定加工工艺 通过以上分析，本项目的加工工艺见下表： 任务任务5 52 2 凸圆弧面零件加工凸圆弧面零件加工 一、分析零件图样一、分析零件图样 1 1零件图样零件图样 零件图样见下图，坯料尺寸为45mm90mm。凸圆弧R18的左半部分到30的一段可采用子程序调用单独加工，其他部分可采用LCYC95、G71循环指令进行粗加工。 2 2精度分析精度分析 （1）尺寸精度：本例中精度要求较高的尺寸主要有外圆30和42。 对于尺寸精度要求，主要通过在加工过程中的准确对刀、正确设置刀补及磨耗，以及正确制定合适的加工工艺等措施来保证。 （2）表面粗糙度：本例中外圆表面的表面粗糙度要求为Ra1.6um，圆弧面及其他表面的粗糙度为Ra3.2um。 对于表面粗糙度要求，主要通过选用合适的刀具及其几何参数，正确的粗、精加工路线，合理的切削用量及冷却等措施来保证。任务任务5 52 2 凸圆弧面零件加工凸圆弧面零件加工 二、分析加工工艺二、分析加工工艺 1编程原点的确定 为方便编程，该工件的编程原点设在工件的右端面与主轴轴线的交点上。 2制定加工方案 采用一次装夹完成零件粗、精加工，然后切断。 3工件定位、装夹与刀具选用 （1）工件的定位及装夹 工件左端采用三爪卡盘进行定位与夹紧，掉头加工时，采用一夹一顶的装夹方式。 （2）刀具的选用（略） 4制定加工工艺三、编写加工程序三、编写加工程序（略） 详见书P107-P109任务任务5 52 2 凸圆弧面零件加工凸圆弧面零件加工 一、分析零件图样一、分析零件图样 1零件图样 零件图样如图所示，坯料尺寸为30mm120mm。根据零件外形轮廓既有凹圆弧又有凸圆弧且光滑连接的特点，除了采用前面使用的方法外，还可使用FANUC 0i系统的G73成型加工复合循环指令和SEMENS 802D系统的LCYC95毛坯切削循环指令，这里主要介绍G73指令的编程。任务任务5 52 2 凸圆弧面零件加工凸圆弧面零件加工 二、分析加工工艺二、分析加工工艺 1编程原点的确定 以工件右端面与轴线的交点作为编程坐标系的原点。 2轮廓节点坐标的计算 节点坐标常用的计算方法有数值计算法和CAD/CAXA等绘图软件作图找点法。通过计算得出R60与R8、R40处的切点绝对坐标分别为（14.62，-4.75）和（20.89，-44.65）。 3制定加工工艺卡：