数控高级工培训任务书

#102=3.5：

N100#103=#10l-72.O；跳转目标程序段 #104=#102×2； C01X#104Z#103；

#101=#101-0.1；Z坐标每次增量-0.1mm #102=36/#101+3；变量运算出X坐标 IF[#101GE2.0]GOTO100；有条件跳转 G28U0W0； M30：

二、编程实例

例：试用B类宏程序编写图6所示绕线筒曲线轮廓的数控车床加工程序。

图6应用B类宏程序的示件

本例编程与加工思路：本课题的精加工轮廓采用B类宏程序编程。由于宏程序编程中不能使用复合固定循环。因此，本课题粗加工时，采用坐标平移指令(G52)编写出类似于仿形车复合循环G73指令的加工程序。其加工程序见表8。

1、实例分析

该正弦曲线由两个周期组成，总角度为720（-630～90）。将沿Z轴方向将该曲线分成1000条线段，每段直线在Z轴方向的间距为0.04mm，对应其正弦曲线的角度增加720/1000。根据公式，计算出曲线上每一线段终点的X坐标值，X=34+6sin?。

工件粗加工时，采用局部坐标进行编程，编程时使用以下变量进行运算： #100为局部坐标系中的X坐标变量； #10l为正弦曲线角度变量； #102为正弦曲线各点X坐标； #103为正弦曲线各点Z坐标。 2、参考程序(见表8)

刀具

程序

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0

0

0

表8数控车床参考程序

1号刀具：350硬质合金外圆车刀

FANUC0i系统程序 程序说明

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段号 O0400;

N10 G98G40G21F100; N20 T0101; N30 M03S800;

N40 G0042.0Z-13.0; N50 #100=10.0;

N60 N200G52X#100Z0; N70 M98P402;

N80 #100=#100-2.0;

N90 IF[#100GE0]GOTO200; N100 G00X100.0Z100.0; N110 M30; O0402

N10 G01X40.0Z-15.0; N20 Z-20.0; N30 #101=90.0; N40 #103=-20.0; N50 N300#102=34+6×SIN[#101];

N60 G01X#102Z#102F100; N70 #101=#101-0.72; N80 #103=#103-0.04;

N90 IF[#101GE-630.0]GOTO300; N100 G01X40.0Z-67.0; N110 X42.0; N120 G00Z-13.0; N130

M99;

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主程序

程序开始部分

宏程序起点

局部坐标系X附初值 局部坐标系 调用宏程序

径向每次切深2mm 条件判断 程序结束

曲线加工宏程序

加工与曲线相连的直线段 正弦曲线角度赋初值 曲线Z坐标赋初值 曲线X坐标

直线段拟合曲线 角度增量为-0.720 Z坐标增量为-0.04mm 条件判断

加工与曲线相连的线段并退刀 返回主程序

课题五：复杂型面工件

一、分析零件图样

1、零件图(图7)

图7复杂型面加工实例

2、零件精度分析

0

（1）尺寸精度。本工件中精度要求较高的尺寸主要有：外圆?42?0.025mm，内孔?280?220?0.021?0.021mm、

mm，长度(60±0.03)mm和螺纹的中径等。

对于尺寸精度要求，主要通过在加工过程中的准确对刀、正确设置刀补及摩耗，以及正确制定合适的加工工艺等措施来保证。

（2）形位精度。本例中主要的形位精度有：外圆?28轴线对?22基准轴线A的同轴度公差为?0.04mm。 对于形位精度要求，主要通过调整机床的机械精度、制定合理的加工工艺及工件的装夹、定位与找正等措施来保证。

（3）表面粗糙度。外圆和内孔加工后的表面粗糙度要求为Ra1.6μm，螺纹、端面、切槽等表面的粗糙度为Ra3.2μm。

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。

注：合理的零件图样分析是高质量完成工件的前提。

二、加工工艺分析

1.编程原点的确定

由于工件在长度方向的要求较低，根据编程原点的确定原则，该工件的编程原点取在加工完成后工件的右端面与主轴轴线相交的交点上。

2.制定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(前置刀架)进行本工件的加工。数控系统选用FANUC0i-TA或SIEMENS802D。

(2)制定加工方案与加工路线。本例采用两次装夹后完成粗、精加工的加工方案，先加工左端内、外形，完成粗、精加工后，再调头加工另一端。

进行数控车削工件时，加工的起始点定在离工件毛坯2mm的位置。应尽可能采用沿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。

3.工件的定位、装夹及刀具的选用

(1)工件的定位及装夹加工工件两端时，均采用三爪自定心卡盘进行定位与装夹。

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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，应对工件进行找正，以保证工件轴线与主轴轴线同轴。

(2)刀具的选用选用如图10所示的4种刀具，根据实际条件，可选用整体式或机夹式车刀，这4种刀具的刀片材料均选用硬质合金。为了保证加工精度，可分别选择不同的粗、精车刀。

图8刀具的选用

注：注意选择合适的刀具、刀具材料和刀具角度参数。 4.确定加工参数

加工参数的确定取决于实际加工经验、工件的加工精度及表面质量、工件的材料性质、刀具的种类及刀具形状、刀柄的刚性等诸多因素。

(1)主轴转速(n)。硬质合金刀具材料切削钢件时，切削速度v取80～220m／min，根据公式n=1000v／πD及加工经验，并根据实际情况，本课题粗加工主轴转速在400～1000r／min的范围内选取，精加工的主轴转速在800～2000r／min的范围内选取。

(2)进给速度粗加工时，为提高生产效率，在保证工件质量的前提下，可选择较高的进给速度，一般取100～200mm／min。当进行切槽、切断、车孔加工或采用高速钢刀具进行加工时，应选用较低的进给速度，一般在50～100mm／min的范围内选取。

精加工的进给速度一般取粗加工进给速度的1/2。刀具空行程的进给速度一般取G00速度，或在G01时选取F800～1500mm／min。

(3)背吃刀量(aP)背吃刀量根据机床与刀具的刚性及加工精度来确定，粗加工的背吃刀量一般取2～5mm(直径量)，精加工的背吃刀量等于精加工余量，精加工余量一般取0.2～0.5mm(直径量)。

通过以上分析，本实例的加工工艺列于表9中。

表9数控加工工艺卡 数控实训中心 数控加工工艺卡片 产品代号 零件名称 零件图号 工艺序号 程序编号 夹具内容 夹具编号 使用设备 车间 CK6130 SKC-5 工步工步内容 刀具刀具规格 主轴转速 进给速背吃刀号 号 度 量 1 250 50 手动钻孔 ?22钻头 2 T01 600 100 0.5 手动加工左端面 外圆车刀 3 T04 500 100 1.0 粗加工左端内轮盲孔车刀 廓 4 1000 50 0.15 精加工左端内轮廓 5 T01 600 200 1.5 粗加工左端外圆外圆车刀 轮廓 6 1200 80 0.15 精加工左端外圆轮廓

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