,2024年11月15日,学习任务四：,小锥度心轴加工,数控车削技术训练,授课日期,班 次,课 题,课题四,小锥度心轴加工,教学目的,1.,使学生熟悉掌握,FANUC-0i Mate-TB,数控系统的,G50,、,G96,、,G97,、,G98,、,G99,、,G00,、,G01,等指令,2,使学生掌握简单轴类零件的编程与加工,重 点,难 点,G50,、,G96,、,G97,、,G98,、,G99,、,G00,、,G01,等指令的应用,自动回机床参考点（,G28,）及工件坐标系设定（,G50,）,教 具,计算机,宇航仿真软件,作 业,实训报告,参考书,FANUC 0i-,系统数控编程与操作,教学过程,一、旧课复习（建议用时：,10,分钟）,二、新课教学内容（建议用时：,40,分钟,1,主轴转速设定及进给设定,2,刀具功能及工件坐标系设定,3,自动回机床参考点、快速点位运动,G00,、直线插补,G01,、,暂停指令（,G04,）,三、案例分析,(,建议用时：,20,分钟,),四、,实训内容,(,建议用时：,100,分钟,),按图编制数控加工程序并完成零件的仿真加工,五、课堂小结,(,建议用时：,10,分钟,),课后小记,课题四,小锥度心轴加工,一、旧课复习,1,、如何选择切削用量,?,2,、怎样工件的确定装夹方法,?,3,、数控车床的编程特点怎样,?,二、新课的教学内容,（一）主轴转速功能设定（,G50,、,G96,、,G97,）,主轴转速功能有恒线速度和恒转速两种控制指令方式，并可限制主轴最高转速。,1,主轴最高转速限制,格式：,G50 S,该指令可防止因主轴转速过高，离心力太大，产生危险及影响机床寿命,2,主轴速度以恒线速度设定，单位：,m/min,。,格式：,G96 S,该指令用于车削端面或工件直径变化较大的场合。采用此功能，可保证当工件直径变化时，主轴的线速度不变，从而保证切削速度不变，提高了加工质量。,3,主轴速度以转速设定，单位：,r/min,。,格式：,G97 S,该指令用于车削螺纹或工件直径变化较小的场合。设定主轴转速并取消恒线速度。,例,1,：设定主轴速度,G96 S150,；线速度恒定，切削速度,150m/min,。,G50 S2500,；设定主轴最高转速为,2500 r/min,。,G97 S300,；取消线速度恒定功能，主轴转速,300r/min,。,（二）进给功能设定（,G98,、,G99,）,1,每分钟进给量（,G98,）如图,13.2,所示,格式：,G98,2,每转进给量（,G99,）如图,13.3,所示,格式：,G99,说明：,G99,为数控车床的初始状态。,图,13.2 G98,进给量：,mm/min,图,13.3 G99,进给量：,mm/r,（三）刀具功能（,T,指令）,功能：该指令可指定刀具及刀具补偿。,格式：,T ,说明：,1,前两位表示刀具序号（,0,99,），后两位表示刀具补偿号（,01,64,）；,2,刀具的序号可以与刀盘上的刀位号相对应；,3,刀具补偿包括形状补偿和磨损补偿；,4,刀具序号和刀具补偿号不必相同，但为了方便通常使它们一致；,5,取消刀具补偿的,T,指令格式为：,T00,或,T00,。,（四）工件坐标系设定（,G50,）,功能：该指令以程序原点为工件坐标系的中心（原点），指定刀具出发点的坐标值。,图,13.4 G50,设定工件坐标系,格式：,G50 X,Z,说明：,1,X,、,Z,是刀具出发点在工件坐标系中的坐标值。,2,通常,G50,编在加工程序的第一段。,3,运行程序前，刀具必须位于,G50,指定的位置。,例,2,：如图,13.4,所示，设定工件坐标系。,程序：,G50 X200 Z150,；,（五）自动回机床参考点（,G28,）,功能：该指令使刀具自动返回机床原点或经过某一中间位置，再回到机床原点。,格式：,G28 X,（,U,）,Z,（,W,）,T00,说明：,1,X,（,U,）、,Z,（,W,）为中间点的坐标；,2,T00,（刀具复位）指令必须写在,G28,指令的同一程序段或该程序段之前；,3,X,（,U,）指令必须按直径值输入；,4,该指令用快速进给方式；,5,编程时，该指令不常用。,例,3,：让刀具自动回机床参考点，编程有三种方式：,（）,G28 U0 W0 T00,；（）,G28 U0 T00,；,W0,；,（）,T00,；,G28 U0 W0,；,（六）快速点位运动,G00,功能：使刀具以点位控制方式,从刀具所在点快速移动到目标点。,格式：,G00 X,（,U,）,Z,（,W,）,说明：（）,X,、,Z,：绝对坐标方式时的目标点坐标；,U,、,W,：增量,坐标方式时的目标点坐标,。,（）常见,G00,轨迹如图,13.5,所示。,（七）直线插补,G01,功能：使刀具以给定的进给速度，从所在点出发，直线移动到目标点。,格式：,G01 X,（,U,）,Z,（,W,）,F,说明：,（）,X,、,Z:,绝对坐标方式时的目标点坐标；,U,、,W:,增量,坐标方式时的目标点坐标,。,（）,F,是进给速度。,（八）暂停指令（,G04,）,功能：该指令可使刀具做短时间的停顿,格式：,G04 X,（,U,）,G04 P,说明：（）,X,、,U,指定时间，允许小数点；,（）,P,指定时间，不允许小数点。,应用场合：,（）车削沟槽或钻孔时，为使槽底或孔底得到准确的尺寸精度及光滑的加工表面，在加工到槽底或孔底时，应暂停适当时间；,（）使用,G96,车削工件轮廓后，改成,G97,车削螺纹时，可暂停适当时间，使主轴转速稳定后再执行车螺纹，以保证螺距加工精度要求。,例,8,：若要暂停,1,秒钟，可写成如下格式：,G04 X1.0,；,或,:G04 P1000,；,三、案例分析：,例题 见图,13.1,所示,图,13.1,案例,13.2,1,根据零件图确定工件的装夹方式及加工工艺路线,以,40,外圆为安装基准，并取零件右端面中心为工件坐标系零点。其工艺路线为：,（）车,20,外圆 径向走刀,（）车,36,外圆 轴向走刀，分两次走刀加工,2,刀具选择,90,0,外圆车刀,T0101,3,切削用量确定,表,13.1,切削用量表,加工内容,主轴转速,S(r/min),进给速度,F(mm/r),车,20,外圆,500,0.15,车,36,外圆,500,0.15,程 序,说 明,O1301,程序名,N001 T0101,；,调用,1,号外圆刀,N002 M03 S500,；,主轴正转，,500r/min,N003 G00 X150 Z150,；,刀具快速定位,N004 G00 X40 Z0,；,快速定位，准备车端面,N005 G01 X0 F0.15,；,车端面,N06,；,X40,退刀，准备径向车,20,圆柱面,N07 Z-2,确定第一刀位置,N08 X20,；,车到,20,圆柱面,N09 X40,；,退刀,N010 Z-4,；,确定第二刀位置,程 序,车到,20,圆柱面,O1301,车,36,圆柱面，第一刀车到,38,N001 T0101,；,N002 M03 S500,；,退刀,N003 G00 X150 Z150,；,N004 G00 X40 Z0,；,第一刀车到,36,N005 G01 X0 F0.15,；,N06,；,X40,回刀具起点,N07 Z-2,N08 X20,；,主轴停转,N09 X40,；,程序结束,N010 Z-4,；,车到,20,圆柱面,4,编程,三、实训内容,已知毛坯为,40150,的,45,钢，,要求编制数加工程序并完成零件的加工。,图,13.8,实训题,轴类零件圆锥面的数控加工,车正锥加工路线,（,a,）粗加工路线与轮廓线平行 （,b,）粗加工路线与轮廓线不平行,轴类零件圆锥面的数控加工,车倒锥加工路线,（,a,）粗加工路线与轮廓线平行 （,b,）粗加工路线与轮廓线不平行,轴类零件圆锥面的数控加工,假设,圆锥大径为,D,，小径为,d,，锥长为,L,，切削深度为,t,，则由相似三角形可得,则,轴类零件圆锥面的数控加工,O,P,20,30,20,Z,P,X,P,已知毛坯为,30,70,mm,的棒料，编写车削如图所示的圆锥程序。,轴类零件圆锥面的数控加工,解：编程步骤如下。,(1),选择刀具,90,o,偏刀加工端面、圆锥面，刀号为,T01,。,(2),确定加工工艺及加工路线,用,90,o,偏刀车端面，对刀，设置编程原点,粗车圆锥，切削深度,t,2mm,；,精车圆锥，切削深度,t,1mm,。,如图所示，加工路线：,TABCD,ECFGHT,。,(3),设编程原点和换刀点,编程原点,Op,设在工件右端面中心，换刀点设在,T(50,，,50),点，如图所示。,(4),数值计算,D=30,，,d=20,，,L=20,，,t=2,轴类零件圆锥面的数控加工,(4),数值计算,D=30,，,d=20,，,L=20,，,t=2,。,刀具轨迹坐标值见表,1,所示。,表,刀具轨迹坐标值,刀位点,T,A,B,C,D,E,F,G,H,X,40,25,30,30,21,30,20,20,30,Z,10,2,-8,2,2,-16,2,0,-20,(5),编程,N0010 G92 X0 Z0,（设编程坐标原点）,N0020 G00 X40 Z10 M03 S800,（回换刀点,T,点，主轴正转，转速,800r/min),N0030 T0l,（换,0l,号刀到位）,N0040 G00 X25 Z2,（刀具快进至,A,点，准备粗车圆锥第一刀）,N0050 G01 X30 Z,8 F60,（粗车圆锥第一刀至,B,点，进给量,60 mm/mjn,）,N0060 G00 Z2,（快速退刀至,C,点）,N0070 X21,（快速进刀至,D,点，准备粗车圆锥第二刀）,N0080 G01 X30 Z,16,（粗车圆锥第二刀至,E,点）,N0090 G00 Z2,（快速退刀至,C,点）,N0100 G00 X20,（快速进刀至,F,点）,N0110 G01 Z0 S1200,（慢速进刀至,G,点，主轴转速,1200 r/min,，,准备精车圆锥）,N0120 X30 Z,20 F30,（精车圆锥至,H,点，进给量为,30 mm/min,）,N0130 G00 X40 Z50,（回换刀点,T,点）,N0140,（程序结束）,课堂小结,通过本次课的教学，必须掌握,数控车床,编程的初步指令，通过实训后，在理解的基础上掌握上述所学指令的运用。,谢谢！,