数控车加工零件几何特点分析、加工工序安排、刀具切削参数选择及编程实例
更新日期:2018-03-13  来源:数控工作室

 1、零件工艺分析

1)零件几何特点:如下图所示,该零件由外圆柱面、槽和螺纹以及内孔组成,其几何形状为圆柱形的轴类零件,零件只要求径向尺寸精度为±0.03,轴向没有要求,内孔表面粗糙度为3.2μm,需采用粗、精加工,外圆柱面因表面粗糙度为6.3μm,只要一把刀就可达到要求。

  2)加工工序

毛坯为Ø55的棒料,材料为45钢,外形没加工 ,根据零件图样要求其加工工序为:

① 建立工件坐标系,并输入刀补值。坐标系如图所示:

   ② 平端面,选用90°外圆车刀,可采用G94指令。

   ③ 外圆柱面车削,选用90°外圆车刀,可采用G71G70指令。

   ④ 点孔加工,选用φ3.15mm中心钻

   ⑤ 钻孔加工,选用φ20mm锥柄麻花钻,手动,利用尾座完成

  ⑥切槽加工,采用刀宽为4mm的切断刀。

  ⑦切螺纹,采用60°的螺纹车刀,可采用G92循环指令。

⑧粗镗孔,选用内孔镗刀,可用G85镗孔循环

  ⑨精镗孔,选用内孔镗刀,可用G85镗孔循环

  ⑩ 切断,采用刀宽为4mm的切断刀。

2、各工序刀具及切削参数选择

 

序号

加工面

刀具号

刀具规格

主轴转速n/rmin-1

进给速度V/mm.min

类型

材料

1

端面

T01

90°外圆车刀

硬质合金

500

60

2

外圆柱面

T01

90°外圆车刀

500

60

3

点孔加工

 

φ3.15mm中心钻

高速钢

400

40

4

钻孔加工

 

φ20mm锥柄麻花钻

200

40

5

切槽

T03

切断刀(刀宽4mm

硬质合金

400

40

6

切螺纹

T04

60°的螺纹车刀

300

450

7

粗镗孔

T02

内孔镗刀

500

60

8

精镗孔

T02

内孔镗刀

1000

40

9

切断

T03

切断刀(刀宽4mm

400

40

说明:

01号刀为基准刀,采用试切法对刀。

3、 新指令的格式与用法

镗孔的固定循环G85  

格式:

G85  X(U)   C(H)   Z(W)   R   Q   P   F   M   K   

指令中参数的含义;

X(U)  C(H) Z(W)  C(H) :孔位置坐标。

Z(W) X(U) :孔底部坐标,以相对坐标WU表示时为R点到孔底的距离。

R :出始点到R点的距离,有正负号

P :刀具在孔底停留延迟时间。

F :钻孔进给速度,以mm/min表示。

K :钻孔重复次数,缺省K=1

M C轴夹紧M代码。

4、加工过程

 

序号

 

   

  

1

建立工件坐标系

建好工件坐标系

2

切端面

G94车削

 

3

外圆轮廓车削

G71G70车削

4

点孔、钻孔

点孔加工,选用φ3.15mm中心钻

钻孔加工,选用φ20mm锥柄麻花钻

 

5

切槽

G01,刀宽6mm

F40mm/min

S500r/min

6

切螺纹

G92指令切削

7

粗镗孔

镗到Ø23.5

8

精镗孔

G85车削

F40mm/min

S1000r/min

9

切断

G01指令切

5、参考程序:

O0005

N10 G00 X120 Z200;                      换刀点

N20 T0100                               1号刀

N30 M03 S500;                           主轴顺转

N40 G00 X60 Z3;                         刀具定位

N50 G94 X0 Z0 F60;                      端面车削循环

N60 G00 X56 Z2                        刀具定位

N70 G71 U2 R1                         轮廓粗车循环

N80 G71 P90 Q165 U0.5 W0.25 F60       轮廓粗车循环

N90 G01 X32 F40 S1000

N100 X40 Z-2

N110 G01 Z-30

N120 X42

N130 X46 Z-32

N140 Z-66

N150 X52

N160 Z-82

N165 X60

N170 G00 X56                           刀具定位

N180 Z2

N190 G70 P90 Q165                      精车循环

N200 G00 X100                          换刀点

N210 Z150;                               换刀点

N220 S400                             主轴转速400

N230 T0303                              3号刀

N240 G00 X50 Z-30                     刀具定位

N250 G01 X32 F40

N260 G04 X2                           暂停2

N270 G01 X44 F150

N280 G00 Z-28                         刀具定位

N290 G01 X32 F40

N300 G04 X2                             暂停2

N310 G01 X50 F150

N320 G00 Z-66                         刀具定位

N330 G01 X38 F40

N340 G04 X2                           暂停2

N350 G01 X50 F150

N360 G00 Z-64                         刀具定位

N370 G01 X38 F40

N380 G04 X2                           暂停2

N390 G01 X50 F150

N400 G00 X100                         换刀点

N410 Z150 T0300                       取消3号刀补

N420 T0404                            4号刀

N430 G00 X50 Z-26 S300                刀具定位

N440 G92 X45.2 Z-63 F1.5                螺纹切削循环

N450 X44.6

N460 X44.2

N470 X44.04

N475 X44.04

N480 G00 X100 S500                    换刀点

N490 Z150 T0400                       取消4号刀补

N500 T0202                            2号刀

N510 G00 X18 Z12                      刀具定位

N520 G85 X20 Z-15 R-10  P5000 F40     钻孔循环

N530 X22    

N540 X23.5

N550 S1000

N560 G85 X24 Z-15 R-10 P5000  F40     钻孔循环

N570 G00 Z200                         换刀点

N580 X150                             换刀点

N590 T0200                            取消2号刀补

N600 T0303                            3号刀

N610 G00 X56 Z-82                     刀具定位

N620 G01 X1 F40 S400

N630 G00 X100                        换刀点

N640 Z150 T0300                      取消3号刀补

N650 M05                             主轴停止

N660 M30                             程序结束