《數(shù)控車削加工項目進階教程》課件-項目四

數(shù)控車削加工項目進階教程項目四零件調頭車削加工數(shù)控車削加工項目進階教程項目四零件調頭車削加工1任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工任務內容分析圖4-1-1所示零件結構與技術要求，制訂合理工藝，編寫數(shù)控程序，首先進行仿真驗證，然后再操作機床完成加工。項目四零件調頭車削加工圖4-1-1調頭加工零件圖任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工任務內容項目四2任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工進階目標了解基本形位公差要求，掌握調頭打表操作；掌握長度的基本精度控制與機床操作方法；了解刀具磨損參數(shù)意義與設置，掌握徑向精度控制與機床操作方法；了解雙線螺紋結構與作用，掌握大螺距螺紋車削方法；了解工件的定位與可靠裝夾，了解“一夾一頂”的裝夾原理與操作；了解廣數(shù)系統(tǒng)的外槽循環(huán)指令，掌握其在外槽車削中的使用；了解廣數(shù)系統(tǒng)的G70調用精車程序用法，并于G71配合實現(xiàn)粗、精加工。項目四零件調頭車削加工任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工進階目標項目四3任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工任務決策項目四零件調頭車削加工4.1.1工藝分析與對策

①工件由常規(guī)的直線、圓弧、槽、螺紋結構組成，輪廓連接圓順，沒有難下刀之處，使用常規(guī)刀具即可。1．結構分析②考慮到工件右端為螺紋和圓弧結構，沒有裝夾位置，因此先加工左端，再調頭加工右端。③R25圓弧與φ46±圓柱面的交點圖紙沒有直接給出，需要使用CAD軟件繪圖獲取，或者通過平面幾何及三角函數(shù)計算獲得。④工件結構的難點在于雙線螺紋M26×4（P2），因螺紋導程（4mm）較大，故車削采用復合循環(huán)指令G76，采用斜向進刀方式，螺紋刀單側刃受力，負載相對較小。任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工任務決策項目四4任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工任務決策項目四零件調頭車削加工4.1.1工藝分析與對策

①形位公差要求兩端軸線同軸度為φ，要求調頭加工必須打表，同時考慮使用頂尖，避免加工過程由于徑向切削力使工件傾斜導致較大誤差；2．精度分析②長度尺寸中較高精度要求尺寸是64±，調頭打表后，可以手動切削端面，控制該尺寸不超差，其他長度尺寸無精度要求，一般操作可以獲得其加工要求；③徑向尺寸中要求較高的是直徑φ46±和φ，處理方式是編程時該兩尺寸采用中值處理方法，粗加工時通過刀具磨損值預留余量，精加工之前實際測量直徑尺寸，通過修改刀具磨損值切除余量，達到精度要求。3．設備選型數(shù)控車床型號考慮到工件尺寸為φ50×80，屬于輕小零件，故選用通用CK6140型。任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工任務決策項目四5任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調頭車削加工4.1.1工藝分析與對策

車削左端時，直接使用三爪卡盤夾持毛坯右端；車削右端時，左端夾持位置在φ28mm處，夾持長度為8mm，不足以夾穩(wěn)工件，車削過程中往往受切削力作用振松工件，所以需在右端打中心孔，輔以尾座頂尖，采用一夾一頂?shù)墓ぜb夾方式；卡爪采用軟爪，在裝夾工件之前，可將三爪的內圓夾持面輕車一刀，保證卡爪夾持部位的圓度。4．裝夾方式5．工藝過程及相關參數(shù)工藝過程及相關參數(shù)如表4-1-1所示。序號工步內容刀具切削用量單邊加工余量（mm）備注S（r/min）F（mm/min）ap（mm）三爪卡盤夾持，車削工件左端到φ46外徑處。為便于打表，左端加工時，加工長度應稍長，如外徑表面加工長度可為50mm。1粗車外圓輪廓T01：外圓粗車刀6001500.52精車外圓輪廓T02：外圓精車刀800100調頭、打表、鉆中心孔、一夾一頂方式裝夾3粗車外圓輪廓T01：外圓粗車刀6001500.54精車外圓輪廓T02：外圓精車刀8001005退刀槽車削T03：切斷刀400406螺紋車削T04：外螺紋刀250表4-1-1工藝過程及相關參數(shù)

任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調6任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調頭車削加工4.1.2數(shù)控編程與說明數(shù)控程序按結構分工件左端、工件右端、槽與螺紋車削加工等3條程序，均采用華中數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)進行程序編寫，程序及說明如下：①工件左端加工程序略，編程方法與前述項目相同。②工件右端輪廓車削程序。③工件右端槽、螺紋車削程序。任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調7任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調頭車削加工4.1.3精度控制基本操作刀具按照程序指定的位置走刀即獲得符合精度要求的零件是非常理想的狀態(tài)，在現(xiàn)實中是不可能出現(xiàn)的。零件實際的車削精度要受到數(shù)控車床的運動剛性、切削參數(shù)設置、刀具磨損、操作人員的對刀精度等因素的制約。下面介紹保證車削加工精度的基本操作。1．調頭加工必須打表數(shù)控車床的三爪自定心卡盤雖然能自動定心，但考慮到卡盤平面螺紋的傳動間隙和卡爪裝夾面的接觸狀況，定心精度并不高，且裝夾力不大。因此工件在進行第一端加工時，應當考慮加工足夠的長度，以便車好一頭表面調頭，用三爪卡盤裝夾剛車過的表面時，有足夠的打表部位來校正車過的表面（一般是外圓面，也可使用零件端面），從而保證裝夾精度。2．編程尺寸進行中值處理在零件圖的尺寸標注中，并不是所有尺寸都是對稱偏差，程序中不能采用零件的基本尺寸進行編程，比如同一階梯軸的不同軸徑尺寸為φ46±、φ，編程尺寸不能為φ46、φ28，而按中值法取其上下偏差的中間值，編程尺寸應當對應處理為φ46、φ。任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調8任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調頭車削加工4.1.3精度控制基本操作3．使用刀具磨損參數(shù)控制外徑加工精度預留精加工余量可以通過編程尺寸預留，但修改量多且煩瑣。通過車床數(shù)控系統(tǒng)中的刀具磨損參數(shù)可以非常方便地實現(xiàn)精加工余量控制、加工精度控制。以外圓尺寸φ為例，基本的方法是：①編程尺寸按中值法處理進行程序編制。②華中系統(tǒng)操作：依次按系統(tǒng)單擊刀具補償F1→刀偏表F1，進入圖4-1-2a所示界面，在相應刀具的X磨損中設置刀具磨損量為1，即程序運行完畢后，在直徑上預留1mm作為余量。③使用千分尺實際測量外徑尺寸，如實測值為φ，則尚需要減少余量值，將X磨損量改為，將程序的精加工部分再次運行，獲得要求的加工尺寸。廣數(shù)系統(tǒng)操作：依次按系統(tǒng)單擊刀補OFT→刀偏設置，進入圖4-1-2b所示界面，在相應刀具的X磨損中設置刀具磨損量為1，即程序運行完畢后，在直徑上預留1mm作為余量。（a）華中系統(tǒng)錄入界面（b）廣數(shù)系統(tǒng)錄入界面圖4-1-2刀偏及刀具磨損錄入界面

任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調9任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調頭車削加工4.1.3精度控制基本操作4．長度精度控制長度精度控制方法的基本思路如下：①首先在滿足設計要求的情況下，將長度尺寸統(tǒng)一基準，如均以右端面為基準；②調頭后手動車削右端面控制總長尺寸，其他尺寸的編程尺寸均以同一基準編寫、并車削加工；③如果基準不統(tǒng)一，以尺寸鏈方式轉換編程尺寸，注意各尺寸公差大小均一，易于加工，避免個別長度尺寸公差太小難以加工。任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調10任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調頭車削加工4.1.4復合循環(huán)指令G76加工螺紋1．華中系統(tǒng)格式G76C(c)R(r)E(e)A(a)X(x)Z(z)I(i)K(k)U(d)V(Δdmin)Q(Δd)P(p)F(L)說明（參考圖4-1-4、圖4-1-5）：圖4-1-4螺紋切削復合循環(huán)G76刀路

圖4-1-5G76循環(huán)單邊切削及其參數(shù)c：精整次數(shù)，范圍1～99，為模態(tài)值；r：螺紋Z向退尾量長度，一般取2倍螺距，為模態(tài)值；e：螺紋X向退尾量長度，一般取牙高，為模態(tài)值；a：刀尖角度，一般取80°、60°、55°、30°、29°和0°，普通螺紋取60°；x、z：絕對值編程時為螺紋終點坐標，增量值編程時為終點相對循環(huán)起點的有向距離；i：螺紋兩端的半徑差，用于加工圓錐螺紋；k：螺紋高度，由X軸方向的半徑值指定；d：精加工余量（半徑值）；Δdmin：最小切削深度（半徑值），當系統(tǒng)自動計算的切削深度小于此值時，采用此值；Δd：第一次切削深度（半徑值）；p：主軸基準脈沖距離切削起點的主軸轉角；L：螺紋導程。

任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調11任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調頭車削加工4.1.4復合循環(huán)指令G76加工螺紋2．廣數(shù)系統(tǒng)格式G76P(c)(r)(a)Q(Δdmin)R(d)J_K_；G76X(U)_Z(W)_R(i)P(k)Q(Δd)F(I)；說明：c：螺紋精車次數(shù)（00~99次）；r：螺紋退尾量長度（00~99，單位為螺紋螺距）；a：相鄰兩牙螺紋的夾角，取00~99，單位：°（度），螺紋刀角度相同；Δdmin：螺紋粗車時的最小切削量；d：螺紋精車的切削量，取值為，半徑值；J：螺紋退尾時在短軸方向的移動量，如果短軸為X軸，該值為半徑指定；K：螺紋退尾時在長軸方向的移動量；X(U)_Z(W)_：螺紋終點的X、Z軸坐標值或相對值；i：螺紋錐度，螺紋起點與螺紋終點X軸絕對坐標的差值；k：螺紋牙高，螺紋總切削深度；Δd：第一次螺紋切削深度；I：螺紋導程。任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調12任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四零件調頭車削加工分析圖4-2-1所示零件結構與技術要求，制訂合理工藝，編寫數(shù)控程序，首先仿真驗證，再操作機床完成加工。任務內容圖4-2-1凹外輪廓復合指令粗加工零件圖

任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四13任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四零件調頭車削加工進階目標了解凹外輪廓特征概念，掌握對應的編程指令與操作；了解內孔輪廓特征，掌握其一般的加工流程；了解形位公差垂直度、同軸度、線輪廓度的概念，了解其加工時的保證措施；了解表面粗糙度概念，了解相應表面質量要求的加工措施；了解普通螺紋的標注與精度要求，掌握無退刀槽的螺紋加工方法；掌握普通螺紋的精度檢測方法；了解圖紙技術要求的使用，了解其與零件圖標注的相互關系與作用；了解工件的定位與裝夾，具有初步夾具選用與制作能力。任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四14任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四零件調頭車削加工任務決策4.2.1工藝分析與對策

1．結構分析①外螺紋M27×2－5g6g無退刀槽及有精度要求。對于無退刀槽結構，為保證螺紋末端牙型完整，編程時設置適當?shù)耐宋擦繀?shù)，螺紋車削結束時斜向退刀，而非直接X向退刀。②工件右端外圓輪廓由斜直線、R24圓弧、R20圓弧組成，且R20處為凹外輪廓，粗、精車刀的副主偏角要足夠大，保證避免車刀的副切削刃（副后刀面）過切工件，如使用35o菱形刀片；開粗時采用G71指令，注意采取正確的編程格式。③工件右端內圓輪廓由孔φ20、圓弧R26、R135組成，R26與R135連接處比孔口直徑大3mm，注意內鏜刀的刀尖比刀桿要高出相應長度，避免車削該處時刀桿碰到孔口，右端內輪廓的加工方法：尾座安裝莫氏錐套和鉆頭夾→中心鉆在工件右端面打孔→φ20鉆頭鉆孔→粗鏜刀開粗→精鏜刀精車。任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四15任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四零件調頭車削加工任務決策4.2.1工藝分析與對策

2．精度分析

①工件左端外圓柱面φ，編程采用中值法處理，加工時采用刀具磨損補償功能進行精度控制；②工件左端要求外圓柱面φ與工件軸心的同軸度為φ、臺階面垂直度為，操作方法是夾持右端，左端的M27螺紋和φ30外圓柱面一次加工完成，避免重復裝夾誤差，同時要求調頭加工時必須打表。③工件左端螺紋M27×2－5g6g的精度要求，螺紋中徑精度公差為5g，大徑精度公差為6g；查表3-2-11可得螺距為2的外螺紋g級基本上偏差es=-38μm；查表3-2-13得螺距為2的外螺紋6g大徑公差為450μm；查表3-2-15得M27×2的外螺紋5g中徑公差為132μm；中徑尺寸可以根據(jù)項目3任務2圖3-2-5所示計算公式計算，。因此，M27×2－5g6g的中徑精度偏差為-170~-38μm，即，大徑精度偏差為-488~-38μm，即大徑尺寸為。加工時采用中值編程，車削M27外徑尺寸為。車削螺紋時可使用G76、或G82/G92指令，使用刀具磨損補償功能（如前述外徑精度控制），精車前采用螺紋千分尺測量螺紋中徑進行控制（最后用螺紋環(huán)規(guī)進行綜合檢測，請對比兩種檢測方法）。任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四16任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四零件調頭車削加工任務決策4.2.1工藝分析與對策

2．精度分析

④總長尺寸與長度尺寸需要同時保證。采取措施：M27圓柱段的長度車削時要控制一定程度的精度，如，預留調頭后的長度控制。對刀時手工切削端面控制，依靠編程與車床操作保證。⑤工件外輪廓面要求外表面粗糙度為Ra，內表面粗糙度為Ra，數(shù)控車床的加工能力可以實現(xiàn)，精車時采用較快的主軸轉速（如1200r/min）、較低的進給速度（如100mm/min）。

⑥工件右端外圓面R24、R20等要求輪廓精度為，使用刀尖圓弧半徑補償功能編程避免過切或少切，從而保證輪廓精度。3．設備選型數(shù)控車床型號考慮到工件尺寸為φ50×90mm，屬于輕小零件，故選用通用CK6140型。任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四17任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四零件調頭車削加工任務決策4.2.1工藝分析與對策

4．裝夾方式車削左端時，直接使用三爪卡盤夾持毛坯右端，主軸轉動時工件平穩(wěn)；車削右端時，不能直接夾持M27螺紋，否則將損壞螺牙，而φ32段沒有足夠的夾持長度，因此裝夾困難，采取措施是：如圖4-2-2所示，自制簡易夾具，M27×2內螺紋與工件旋緊，長10mm的臺階孔用于避空工件螺紋的退尾量段，右端面與工件φ32臺階貼合作定位基準。右端開粗時選擇較小背吃刀量，避免大切削力旋緊工件難以拆卸，或導致工件旋緊時偏心跳動。5．工藝過程及相關參數(shù)工藝過程及相關參數(shù)如表4-2-1所示。

圖4-2-2簡易夾具圖

序號工步內容刀具切削用量（單邊）單邊加工余量（mm）備注S（r/min）F（mm/min）ap（mm）三爪卡盤夾持，車削工件左端到φ32外徑處。為便于打表，左端加工時，加工長度應稍長，如外徑表面加工長度可為40mm。1粗車外圓輪廓T01：外圓粗車刀8001501.50.52精車外圓輪廓T02：外圓精車刀10001003螺紋加工T04：外螺紋車刀250調頭裝夾，打表4粗車外圓輪廓T01：外圓粗車刀8001501.50.45精車外圓輪廓T02：外圓精車刀10001006手動預鉆孔φ5中心鉆、φ20鉆頭4007內孔粗鏜T05：內孔粗鏜刀60012010.48內孔精鏜T06：內孔精鏜刀80080表4-2-1工藝過程及相關參數(shù)

表4-2-1工藝過程及相關參數(shù)

任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四18任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四零件調頭車削加工知識鏈接4.2.2

輪廓精度與刀尖半徑補償1．輪廓精度的控制凹外輪廓的粗加工同樣使用G71指令來完成，但其設置同外圓輪廓的粗加工設置略為不同，具體參見任務的知識連接。輪廓精度的控制需要考慮刀尖半徑補償與刀尖方位。如圖4-2-3所示，真實的車刀刀尖不是理想的尖角，而是具有一定半徑值的圓角。一般情況下刀尖圓角比較小，如精車刀刀尖圓角可為，將刀尖假想為一個理想切削點，對一般精度零件影響不大，但對于精度要求高的零件，應考慮刀尖圓角對工件表面加工狀態(tài)的影響。（a）刀尖

（b）不同結構的切削刀尖點圖4-2-3凹外輪廓復合指令粗加工零件圖

另外在對刀操作中，外圓（X軸原點）對刀時刀尖的對刀點在B處，端面（Z軸原點）對刀時刀尖的對刀點在C處，如圖4-2-3a所示。因此，車削平行于Z軸的圓柱面時刀尖切削點在B處，車削平行于X軸的端面時刀尖切削點在C處，如圖4-2-3b所示，此時不產生加工誤差。但是在加工圓錐面時，刀尖切削點在D處，D處隨圓錐角大小不同而不同，更嚴重的是車削圓弧等曲線時D處是動態(tài)的刀尖切削點，將產生過切或少切現(xiàn)象，導致加工誤差。任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四19任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四零件調頭車削加工知識鏈接4.2.2

輪廓精度與刀尖半徑補償2．刀尖圓角的半徑補償為保證輪廓的加工精度，需要使用刀尖圓角的半徑補償功能，使在車削過程中，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)不同的輪廓特征自動補償?shù)都鈭A角，如圖4-2-4所示。（a）后置刀架車床

（b）前置刀架車床圖4-2-4左右刀補的運動方向

G40;取消刀尖半徑補償G41;建立左補償G42;建立右補償任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四20任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四零件調頭車削加工知識鏈接4.2.2

輪廓精度與刀尖半徑補償?shù)毒邤[放位置不同，刀尖方位不一樣，而半徑補償需按刀尖方位確定補償方向和補償量，如外圓車刀車削外輪廓、或鏜刀車削內輪廓的刀具擺放。車刀刀尖方向號定義了刀具刀位點與刀尖圓弧中心的位置關系，如圖4-2-5所示，2號、3號刀尖方位示例如圖4-2-6與圖4-2-7所示。（a）后置刀架車床

（b）前置刀架車床圖4-2-5車刀刀尖位置碼定義任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四21任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四零件調頭車削加工知識鏈接4.2.2

輪廓精度與刀尖半徑補償（a）前置刀架

（b）后置刀架圖4-2-63號刀尖方位（a）前置刀架

（b）后置刀架圖4-2-72號刀尖方位任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四22任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四零件調頭車削加工知識鏈接4.2.2

輪廓精度與刀尖半徑補償（a）華中系統(tǒng)錄入界面

（b）廣數(shù)系統(tǒng)錄入界面圖4-2-8刀尖半徑、刀尖方位錄入界面數(shù)控系統(tǒng)的刀尖圓弧半徑補償寄存器中定義了刀尖圓弧半徑、車刀刀尖方向號，提供給操作者根據(jù)加工刀具狀況設置。華中系統(tǒng)設置刀尖半徑、刀尖方位流程：刀具補償F4→刀補表F2，如圖4-2-8a所示。廣數(shù)系統(tǒng)設置刀尖半徑、刀尖方位流程：刀補OFT→刀偏設置，如圖4-2-8b所示。任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四23任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件調頭車削加工任務內容圖4-3-1綜合的盤類零件圖分析圖4-3-1所示零件結構與技術要求，制訂合理工藝，編寫數(shù)控程序，首先仿真驗證，再操作機床完成加工。

任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件24任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件調頭車削加工進階目標了解內槽結構與加工特點，了解內槽刀的結構特征與切削性能；了解內螺紋結構與加工特點，了解內螺紋刀的結構特征與切削性能；了解A類、B類宏指令的應用，掌握B類宏指令的數(shù)控編程；了解用橢圓、拋物線等公式表示的零件結構特征，了解其加工工藝；了解圓弧槽等特殊結構，能夠選用成型刀具加工類似結構。任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件25任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件調頭車削加工任務決策4.3.1工藝分析與對策

1．結構分析①左端內螺紋M30×2－6G為帶精度直螺紋孔，內孔需控制精度，加工思路是：尾座安裝莫氏錐套和鉆頭夾→中心鉆在工件右端面打孔→φ22鉆頭鉆孔→粗鏜刀開粗→車內槽→精鏜刀精車。②內槽5×2為一般內退刀槽結構，選擇合適刃寬槽刀片及刀桿，留意其后刀面足夠大，避免碰到工件內表面。③工件外橢圓輪廓為凹外輪廓，粗、精車刀的副主偏角要足夠大，保證避免車刀的副切削刃（副后刀面）過切工件，如使用35o菱形刀片；開粗時橢圓車削宏指令嵌入G71指令中，注意采取正確的編程格式。工件外輪廓的R2圓弧槽為凹輪廓，常規(guī)外圓車刀無法下刀加工，故選用成型刀具圓弧槽刀進行切削。④右端拋物線輪廓開粗量較大，開粗時拋物線車削宏指令嵌入G71指令中，注意采取正確的編程格式。任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件26任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件調頭車削加工任務決策4.3.1工藝分析與對策

2．精度分析①工件外圓柱面

、

編程采用中值法處理，加工時采用刀具磨損補償功能進行精度控制；②內螺紋M30x2－6G的精度要求，螺紋大徑精度、中徑精度公差是均為6G。查表3-2-11可得螺距為2的內螺紋G級的下偏差EI=+38μm；查表3-2-12得螺距為2的內螺紋6G小徑公差為375μm；則小徑精度偏差為38~413μm，即小徑尺寸為mm。加工時采用中值編程，車削φ30小徑尺寸為30+（0.038+0.413）/2=30.23（mm）。車削螺紋時可使用G76、或G82/G92指令，使用刀具磨損補償功能（如前述外徑精度控制），用螺紋塞規(guī)進行綜合檢測，包括中徑精度控制。③工件外輪廓面要求外表面粗糙度為Ra1.6，數(shù)控車床的加工能力可以實現(xiàn)，精車時采用較快的主軸轉速（如1000r/min）、較低的進給速度（如100mm/min）。④其他基本精度的保證措施采取銅皮包夾工件、調頭打表、刀尖圓弧半徑補償功能編程，避免過切或少切，從而保證輪廓精度。任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件27任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件調頭車削加工任務決策4.3.1工藝分析與對策

3．設備選型數(shù)控車床型號考慮到工件尺寸為φ50×75mm，屬于輕小零件，故選用通用CK6140型。序號工步內容刀具切削用量（單邊）單邊加工余量（mm）備注S（r/min）F（mm/min）ap（mm）三爪卡盤夾持，車削工件左端到φ48外徑。為便于打表，左端加工時，加工長度應稍長，如外徑表面加工長度可為45mm1手動預鉆孔φ5中心鉆、φ20鉆頭4002內孔粗鏜T03：內孔粗鏜刀60012010.43內孔精鏜T04：內孔精鏜刀800804車內退刀槽T05：內槽刀300305內螺紋加工T06：內螺紋車刀2506粗車外圓輪廓T01：外圓粗車刀8001501.50.57精車外圓輪廓T02：外圓精車刀10001008加工圓弧槽T07：R2圓弧槽刀100030調頭裝夾，打表9粗車外圓輪廓T01：外圓粗車刀8001501.50.410精車外圓輪廓T02：外圓精車刀10001004．裝夾方式工件形狀規(guī)則，便于裝夾，采用三爪卡盤夾持即可，調頭裝夾時采用銅皮包住工件夾持段，避免夾傷工件。5．工藝過程及相關參數(shù)工藝過程及相關參數(shù)如表4-3-1所示。表4-3-1工藝過程及相關參數(shù)

任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件28任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件調頭車削加工知識連接4.3.3宏指令編程宏指令有A類宏指令與B類宏指令兩種。A類宏指令采用類似于“G65HxxP#xxQ#xxR#xx”的格式表達加、減、乘、除等運算或程序跳轉等編程操作，編程較為繁瑣，閱讀困難，在較早的數(shù)控系統(tǒng)中采用。B類宏指令采用運算式或循環(huán)體來表達計算和程序跳轉等編程操作，編程方便，閱讀與修改方便，在當前的數(shù)控系統(tǒng)中廣泛使用。以下介紹華中系統(tǒng)和廣數(shù)系統(tǒng)的宏指令編程。宏變量采用#+數(shù)字的格式表示，如#1、#2等等。宏變量包括局部變量、全局變量、系統(tǒng)變量等類型。局部變量在當前主程序或子程序中有效，如果在主程序或不同子程序里出現(xiàn)相同的變量，它們相互之間不會干擾，值可以不同，如同一程序中的主程序的#2變量與子程序的#2變量是相互獨立的，可以賦予不同的數(shù)值。全部變量在整個零件程序中都有效，不管是主程序或不同子程序，只要名稱相同就是同一個變量。系統(tǒng)變量是數(shù)控系統(tǒng)內部定義好的變量，用戶可以調用但不可以改變它們的用途。任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件29任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件調頭車削加工知識連接4.3.4華中系統(tǒng)宏指令編程華中系統(tǒng)的宏變量包括局部變量、全局變量、刀補號變量、刀具變量、系統(tǒng)狀態(tài)變量等，具體如表4-3-6所示。1．宏變量表4-3-6華中系統(tǒng)宏變量定義

變量說明變量說明#0~#49局部變量#600~#699刀具長度寄存器H0~H99#50~#99全局變量#700~#799刀具半徑寄存器D0~D99#100~#199刀補號（全局變量）#800~#899刀具壽命寄存器#200~#5990~7層局部變量，50個/層#1195~#1199系統(tǒng)狀態(tài)變量（可調用，不可改變）任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件30任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件調頭車削加工知識連接4.3.4華中系統(tǒng)宏指令編程宏常量是程序中不變的量，包括：PI（圓周率）、TRUE（真，條件成立）、FALSE（假，條件不成立）。2．宏常量表4-3-7華中系統(tǒng)的運算符與表達式3．運算符與表達式序號符號說明1算術運算符+（加）、-（減）、*（乘）、/（除）2條件運算符EQ（=）、NE（≠）、GT（>）、GE（≥）、LT（<）、LE（≤）3邏輯運算符AND（與）、OR（或）、NOT（非）4函數(shù)SIN（正弦）、COS（余弦）、TAN（正切）、ATAN（反正切-90o～+90o）、ATAN2（反正切-180o～+180o）、ABS（絕對值）、INT（取整）、SIGN（取符號）、SQRT（開方根）、EXP（指數(shù)）5表達式用運算符連接起來的常數(shù)或宏變量構成表達式，如#2/2+SQRT[#4]、#3GE#4，等華中數(shù)控的運算符包括算術運算符、條件運算符、邏輯運算符、函數(shù)等，其與表達式的說明如表4-3-7所示。任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件31任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件調頭車削加工知識連接4.3.4華中系統(tǒng)宏指令編程用于給宏變量賦予數(shù)值，格式為：宏變量=常數(shù)或表達式。如#2=124、#6=#2+3、#4=175/SQRT[2]*COS[55*PI/180]等。4．賦值語句5．條件判別語句IF、ELSE、ENDIF格式1：IF條件表達式……ELSE……ENDIF格式2：IF條件表達式……ENDIF6．循環(huán)語句WHILE、ENDW格式：WHILE條件表達式……ENDW任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件32任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件調頭車削加工知識連接4.3.4華中系統(tǒng)宏指令編程編寫如圖4-3-2所示零件的粗、精車加工程序。7．編程示例%1T0101M03S600G00X22Z3G71U0.5R1P1Q2X0.6Z0.1F200N1G01X0F400Z0F100#10=0WHILE#10LE8#11=#10*#10/2G01X[2*#10]Z[-#11]ENDWZ-40N2G00X22Z3M05M30圖4-3-2宏指令編程示例任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件33任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件調頭車削加工知識連接4.3.5廣數(shù)系統(tǒng)宏指令編程廣數(shù)系統(tǒng)的宏變量包括空變量、局部變量、全局變量、系統(tǒng)狀態(tài)變量等，具體如表4-3-8所示。1．宏變量表4-3-8廣數(shù)系統(tǒng)宏變量定義變量號變量類型說明#0空變量變量總是空，沒有值能賦給該變量#1~#33局部變量當前程序有效#100~#199#500~#999全局變量整個程序中有效。變量#100~#199斷電時初始化為空，變量#500~#999斷電時數(shù)值被保存，不會丟失#1000~系統(tǒng)變量系統(tǒng)變量任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件34任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件調頭車削加工知識連接4.3.5廣數(shù)系統(tǒng)宏指令編程廣數(shù)系統(tǒng)的運算符包括算術運算符、條件運算符、邏輯元算符、函數(shù)等，其與表達式的說明如表4-3-9所示。2．運算符與表達式表4-3-9廣數(shù)系統(tǒng)的運算符與表達式序號符號說明1算術運算符+（加）、-（減）、*（乘）、/（除）2條件運算符EQ或==（=）、NE或<>（≠）、GT或>（>）、GE或>=（≥）、LT或<（<）、LE或<=（≤）3邏輯運算符AND（與）、OR（或）、XOR（異或）4函數(shù)SIN（正弦）、ASIN（反正弦）、COS（余弦）、ACOS（反余弦）、TAN（正切）、ATAN（反正切）；ABS（絕對值）、SQRT（開方根）、ROUND（4舍五入取整）、FUP（上取整）、FLX（下取整）、LN（自然對數(shù)）、EXP（指數(shù)函數(shù)）；BIN（從BCD轉BIN）、BCD（從BIN轉BCD）5表達式用運算符連接起來的常數(shù)或宏變量構成表達式，如#2/2+SQRT[#4]、#3GE#4等任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件35任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件調頭車削加工知識連接4.3.5廣數(shù)系統(tǒng)宏指令編程用于給宏變量賦予數(shù)值，格式為：宏變量=常數(shù)或表達式如#2=124、#6=#2+3、#4=175/SQRT[2]*COS[55*PI/180]等。3．賦值語句4．無條件轉移（GOTO語句）格式：GOTOn;n：順序號(1～99999)轉移到標有順序號n的程序段，如N1G01X30。當指定1到99999以外的順序號時，出現(xiàn)P/S報警。n可以是常數(shù)，也可以是表達式，例如：GOTO1;GOTO#10;任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件36任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件調頭車削加工知識連接4.3.5廣數(shù)系統(tǒng)宏指令編程格式：IF［條件表達式］GOTOnIF之后指定條件表達式。如果指定的條件表達式滿足時，轉移到標有順序號n的程序段。如果指定的條件表達式不滿足，執(zhí)行下個程序段。例如，以下程序計算數(shù)值1~10的總和。O1#1=0;存儲和數(shù)變量的初值#2=1;被加數(shù)變量的初值N1IF[#2GT10]GOTO2;被加數(shù)大于10時轉移到N2#1=#1+#2;計算和數(shù)#2=#2+1;下一個被加數(shù)GOTO1;轉到N1N2M30;程序結束5．條件轉移（IF語句）6．循環(huán)（WHILE）語句格式：WHILE[條件表達式]DOm;（m=1，2，3）……;ENDm;當條件成立，執(zhí)行從DO到END之間的程序段，否則，跳轉到END后的程序段往下執(zhí)行。DO后的m與END后的m相同，表示同一個循環(huán)體。標號1，2，3可以多次重復使用，例如：WHILE[條件表達式]DO1;……;END1;……;WHILE[條件表達式]DO1;……;END1;DO循環(huán)可以嵌套3層，例如：WHILE[…]DO1;……;WHILE[……]DO2;WHILE[……]DO3;……;END3;END2;END1;任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件37任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件調頭車削加工知識連接4.3.5廣數(shù)系統(tǒng)宏指令編程7．編程示例O1;T0101;S600M03;G00X22;Z3;#11=12;Z向坐標值#10=SQRT[2*#11];X向坐標值G71U1.5R1F200;G71P1Q2U0.6W0.2;N1G01X#10F400;Z0;WHILE[#10LE8]DO1;G01X[2*#10]Z[-[#11-12]];#10=#10+0.1;#11=#10*#10/2;N2X22;G00Z3;G70P1Q2;M05;M30;編寫如圖4-3-2所示零件的粗、精車加工程序。任務4.3曲線輪廓車削加工與宏指令編程項目四零件38任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削加工任務內容分析如圖4-4-1所示零件結構與技術要求，制訂合理工藝，編寫數(shù)控程序，首先仿真驗證，再操作機床完成加工。圖4-4-1綜合盤類零件圖

任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削39任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削加工進階目標了解基本形位公差要求，掌握調頭打表操作；掌握長度的基本精度控制與機床操作方法；了解刀具磨損參數(shù)意義與設置，掌握徑向精度控制與機床操作方法；了解雙線螺紋結構與作用，掌握大螺距螺紋車削方法；了解工件的定位與可靠裝夾，了解“一夾一頂”的裝夾原理與操作；了解廣數(shù)系統(tǒng)的外槽循環(huán)指令，掌握其在外槽車削中的使用；了解廣數(shù)系統(tǒng)的G70調用精車程序用法，并于G71配合實現(xiàn)粗、精加工。任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削40任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削加工任務決策4.4.1工藝分析與對策工件呈薄盤狀，沒有足夠的裝夾位，因此需要輔助夾具安裝，總體加工過程為：①夾工件右端，加工左端面、斜端面槽、圓弧R30凹面和通孔φ22+0.020，外圓光刀長約9mm，以作調頭定位裝夾及打表調整；②車軟爪內圓臺階長約7mm，保證夾持圓度，調頭裝夾工件左端，工件左端面緊貼軟爪內臺階作定位基準，平工件右端面控制總長，車右端端面槽；③使用芯軸裝夾，以孔φ22+0.020、左端面φ32側壁緊貼芯軸臺階以作定位基準，車工件右端外圓柱φ44+0.020、輪廓R300、外圓柱φ98+0.020以及外圓槽4±×2。任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削41任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削加工任務決策4.4.1工藝分析與對策①盤類零件右端的徑向切削量大，軸向短，采用G71指令開粗編程走刀次數(shù)多，故選取端面復合切削循環(huán)指令，減少來回走刀，提高走刀效率；②左、右端端面槽的加工。端面槽的兩個側面是內外徑大小不一樣的圓，槽刀是橫向走刀。加工端面槽時要注意端面槽刀的選擇要合適，不能在加工的過程中發(fā)生槽側與刀具干涉，還要注意對刀點要和編程點一致。精度的保證方法和外槽的保證方法是一樣的?？梢圆捎靡淮未旨庸ず鸵淮尉庸ぃ蛘咭淮未旨庸ず蛢纱尉庸硗瓿?。通過調整刀具補償?shù)臄?shù)值來改變加工的尺寸，還可以結合更改程序來協(xié)助改變加工的尺寸。直徑100mm以內的精加工的余量一般為0.1~0.2mm。1．結構分析③左端端面R30內輪廓的走刀。加工R30內輪廓時，機床是X軸和Z軸兩個軸同時改變，而進給速度通常是指單一的軸的速度，所以加工R30內輪廓是要把進給速度調低，才能獲得比較好的表面質量。任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削42任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削加工任務決策4.4.1工藝分析與對策①精車槽4±的車削要點和精度保證方法。采用粗加工和兩次精加工的方法來保證尺寸。首先粗加工，槽底和槽壁均留0.2mm的余量。第一次精加工，每邊留0.1mm的余量，再測量槽寬與槽底尺寸，根據(jù)測量的尺寸修改刀補，然后第二次精加工，控制最后的尺寸。如果要實行批量生產，用前述方法調整好刀補后，每個工件只需一次粗加工和一次精加工就可以控制尺寸了。②總長精度15±。調頭夾住左端，打表，用手輪方式車端面控制總長尺寸。2．精度分析任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削43任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削加工任務決策4.4.1工藝分析與對策數(shù)控車床型號選擇時，考慮到工件毛坯尺寸為φ100×18，屬于輕、小零件，故選用通用CK6140型數(shù)控車床。3．設備選型4．裝夾方式裝夾時為保證夾持精度，可先將軟爪車一內圓臺階，以該臺階端面、內圓面與工件左端面、外圓面作定位基準，夾緊工件。外圓輪廓車削時，采用自制芯軸夾具，以工件孔φ22+0.020與芯軸外圓面、工件左端面φ32側壁與芯軸臺階貼合作定位基準，工件右端面處使用芯軸螺母與墊片鎖緊。任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削44任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削加工知識連接4.4.3端面復合循環(huán)車削指令1．華中系統(tǒng)端面復合循環(huán)指令G72華中系統(tǒng)端面復合循環(huán)指令G72走刀軌跡如圖4-4-2所示，指令介紹如下：

圖4-4-2華中系統(tǒng)端面復合循環(huán)指令G72的走刀軌跡

格式：G72W(Δd)R(r)P(ns)Q(nf)X(Δx)Z(Δz)F(f)S(s)T(t);其中：Δd——Z軸方向的每一刀的切削深度，無符號；切入方向由A→B方向決定；r——切削每一刀后Z方向的退刀量；ns——精加工程序段群起始程序段的順序號；nf——精加工程序段群最后程序段的順序號；Δx——X軸方向精加工余量的大小及方向，直徑值；Δz——Z軸方向精加工余量的大小及方向；F、S、T——在G72加工循環(huán)中，精加工程序段的F、S、T功能均無效，只執(zhí)行G72程序段中指定的F、S、T。任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削45任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削加工知識連接4.4.3端面復合循環(huán)車削指令2．廣數(shù)系統(tǒng)端面復合循環(huán)指令G72廣數(shù)系統(tǒng)端面復合循環(huán)指令G72走刀軌跡如圖4-4-3所示，指令介紹如下：圖4-4-3廣數(shù)系統(tǒng)端面復合循環(huán)指令G72的走刀軌跡格式：G72W(ΔD)R(E)F(F)S(S)T(T);格式：G72P(NS)Q(NF)U(ΔU)W(ΔW);N(NS)……;NS～NF程序段是A→B→C加工軌跡的精加工程序段群……;……;N(NF)……;其中：ΔD——Z軸方向的每一刀的切削深度，無符號；切入方向由A→B方向決定；E——切削每一刀后Z方向的退刀量；NS——精加工程序段群起始程序段的順序號；NF——精加工程序段群最后程序段的順序號；ΔU——X軸方向精加工余量的大小及方向，直徑值；ΔW——Z軸方向精加工余量的大小及方向；F、S、T——在G72加工循環(huán)中，精加工程序段的F、S、T功能均無效，只執(zhí)行G72程序段中指定的F、S、T；而精加工程序段中的F、S、T則在G70執(zhí)行時起作用。任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削46任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削加工知識連接4.4.4進給速度單位指定指令1．華中系統(tǒng)進給速度單位指定指令G94：每分鐘進給量，單位mm/min，G94為默認方式，如F200表示刀具移動的進給速度為200mm/min。G95：主軸每轉進給量，單位mm/r。2．廣數(shù)系統(tǒng)進給速度單位指定指令G98：每分鐘進給量，單位mm/min，G98為默認方式，如F200表示刀具移動的進給速度為200mm/min。G99：主軸每轉進給量，單位mm/r。任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削47任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削加工知識連接4.4.5槽結構及車削工藝1．外槽車削工藝在車削加工的各種零件結構中，槽的加工容易導致切槽刀折損以及加工效果欠佳，這是因為切槽刀刀刃懸伸長度較大，所受力矩大，容易振動；同時槽結構內部排屑困難，切屑易堵塞發(fā)熱，甚至熔化黏附在刃口。常見的槽結構包括窄淺槽、窄深槽、寬槽、斜壁槽等，加工時應考慮實際槽的結構，合理安排工藝參數(shù)及走刀刀路，具體介紹如下：①對于寬度和深度均不大的窄淺槽，可采用與槽等寬的刀具，直接一次切入成形。注意切槽刀到達槽底后利用G04暫停指令短暫停留，以修整槽底圓度，如圖4-4-4所示。

圖4-4-4窄淺槽加工走刀刀路

②對于寬度值不大、但深度較大的窄深槽，可安排采用“進→退→進→退……”的逐次進刀刀路，利于斷屑和排屑，避免因排屑不暢而導致扎刀和斷刀，如圖4-4-5所示。圖4-4-5深槽加工走刀刀路任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削48任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削加工知識連接4.4.5槽結構及車削工藝③對于寬度較大的矩形槽，可安排切槽刀采用排刀的方式徑向切削粗加工，然后沿一側車削到槽底，精加工槽底到另一側，可以消除排刀間的刀痕和余量，保證槽底的粗造度要求，如圖4-4-6所示。圖4-4-6寬淺槽加工走刀刀路④對于斜壁槽，小于刀寬的斜壁槽，可以采用成形刀具加工；較寬的斜壁槽，可安排切槽刀所采用的方式徑向切削粗加工，然后沿槽輪廓精加工，可以消除排刀間的刀痕和余量，保證槽底的粗造度要求，如圖4-4-7所示。如槽是異形或過窄，可以根據(jù)實際槽形采用尖刀、螺紋刀安排粗、精加工。圖4-4-7斜壁寬槽加工走刀刀路⑤對于端面槽的加工，走刀路徑和外槽是一樣的，只不過把走刀的方向由縱向變?yōu)闄M向。⑥尺寸的控制方法，一般都采用粗加工、半精加工、精加工或粗加工、精加工的方法來控制。在精加工之前要進行尺寸的測量，再和目標值對比之后，進行相關刀具補償值的修改，來調整刀具加工時的位置，再進行精加工，從而達到控制精度的目的。尺寸控制時注意要同時控制X方向和Z方向的尺寸。⑦提高槽的加工表面質量，可以采用以下方法：提高切削速度；用0度主偏角刀片；正確選擇斷屑槽進行切削流向控制；用涂層硬質合金；提供充分的冷卻液；消除振動等。⑧加工單件的時候，為了方便控制尺寸，可以每個步驟都單獨編一個程序。任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削49任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削加工知識連接4.4.5槽結構及車削工藝2．端面槽車削工藝關鍵是正確選擇刀柄。由于刀柄須深入到有曲率的端面槽中，刀柄也應該是彎曲的。根據(jù)機床設置和工件旋轉方向，選擇正確的刀具（右手或左手型），如圖4-4-8所示。圖4-4-8端面槽車刀型式根據(jù)端面槽的內、外徑來確定刀的尺寸，不同的內、外徑要選擇相應尺寸的端面槽刀，如圖4-4-9所示。如果刀與工件內徑發(fā)生干涉，可能是加工直徑范圍錯誤或刀片切削刃高于回轉中心。如果刀與工件外徑發(fā)生干涉，則可能是加工直徑范圍錯誤或刀片切削刃低于回轉中心。圖4-4-9端面槽刀半徑型式任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削50任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削加工知識連接4.4.5槽結構及車削工藝2．端面槽車削工藝在粗加工時，如圖4-4-10a所示，首刀①總是從最大直徑處開始并向內加工。首刀提供切屑控制，但是斷屑較少。第二刀②和第三刀③寬度應為倍刀片寬度。在獲得可接受的斷屑效果時可稍微增加進給量。圖4-4-10端面槽的粗精車刀路（a）端面槽粗加工

（b）端面槽精加工在精加工時，如圖4-4-11b所示，在給定直徑范圍內加工時，首刀①端面車削半徑總是從外向內（總是向內車削）。第二刀②將內徑精加工至正確尺寸。任務4.4綜合盤類零件車削加工項目四零件調頭車削51數(shù)控車削加工項目進階教程項目四零件調頭車削加工數(shù)控車削加工項目進階教程項目四零件調頭車削加工52任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工任務內容分析圖4-1-1所示零件結構與技術要求，制訂合理工藝，編寫數(shù)控程序，首先進行仿真驗證，然后再操作機床完成加工。項目四零件調頭車削加工圖4-1-1調頭加工零件圖任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工任務內容項目四53任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工進階目標了解基本形位公差要求，掌握調頭打表操作；掌握長度的基本精度控制與機床操作方法；了解刀具磨損參數(shù)意義與設置，掌握徑向精度控制與機床操作方法；了解雙線螺紋結構與作用，掌握大螺距螺紋車削方法；了解工件的定位與可靠裝夾，了解“一夾一頂”的裝夾原理與操作；了解廣數(shù)系統(tǒng)的外槽循環(huán)指令，掌握其在外槽車削中的使用；了解廣數(shù)系統(tǒng)的G70調用精車程序用法，并于G71配合實現(xiàn)粗、精加工。項目四零件調頭車削加工任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工進階目標項目四54任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工任務決策項目四零件調頭車削加工4.1.1工藝分析與對策

①工件由常規(guī)的直線、圓弧、槽、螺紋結構組成，輪廓連接圓順，沒有難下刀之處，使用常規(guī)刀具即可。1．結構分析②考慮到工件右端為螺紋和圓弧結構，沒有裝夾位置，因此先加工左端，再調頭加工右端。③R25圓弧與φ46±圓柱面的交點圖紙沒有直接給出，需要使用CAD軟件繪圖獲取，或者通過平面幾何及三角函數(shù)計算獲得。④工件結構的難點在于雙線螺紋M26×4（P2），因螺紋導程（4mm）較大，故車削采用復合循環(huán)指令G76，采用斜向進刀方式，螺紋刀單側刃受力，負載相對較小。任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工任務決策項目四55任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工任務決策項目四零件調頭車削加工4.1.1工藝分析與對策

①形位公差要求兩端軸線同軸度為φ，要求調頭加工必須打表，同時考慮使用頂尖，避免加工過程由于徑向切削力使工件傾斜導致較大誤差；2．精度分析②長度尺寸中較高精度要求尺寸是64±，調頭打表后，可以手動切削端面，控制該尺寸不超差，其他長度尺寸無精度要求，一般操作可以獲得其加工要求；③徑向尺寸中要求較高的是直徑φ46±和φ，處理方式是編程時該兩尺寸采用中值處理方法，粗加工時通過刀具磨損值預留余量，精加工之前實際測量直徑尺寸，通過修改刀具磨損值切除余量，達到精度要求。3．設備選型數(shù)控車床型號考慮到工件尺寸為φ50×80，屬于輕小零件，故選用通用CK6140型。任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工任務決策項目四56任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調頭車削加工4.1.1工藝分析與對策

車削左端時，直接使用三爪卡盤夾持毛坯右端；車削右端時，左端夾持位置在φ28mm處，夾持長度為8mm，不足以夾穩(wěn)工件，車削過程中往往受切削力作用振松工件，所以需在右端打中心孔，輔以尾座頂尖，采用一夾一頂?shù)墓ぜb夾方式；卡爪采用軟爪，在裝夾工件之前，可將三爪的內圓夾持面輕車一刀，保證卡爪夾持部位的圓度。4．裝夾方式5．工藝過程及相關參數(shù)工藝過程及相關參數(shù)如表4-1-1所示。序號工步內容刀具切削用量單邊加工余量（mm）備注S（r/min）F（mm/min）ap（mm）三爪卡盤夾持，車削工件左端到φ46外徑處。為便于打表，左端加工時，加工長度應稍長，如外徑表面加工長度可為50mm。1粗車外圓輪廓T01：外圓粗車刀6001500.52精車外圓輪廓T02：外圓精車刀800100調頭、打表、鉆中心孔、一夾一頂方式裝夾3粗車外圓輪廓T01：外圓粗車刀6001500.54精車外圓輪廓T02：外圓精車刀8001005退刀槽車削T03：切斷刀400406螺紋車削T04：外螺紋刀250表4-1-1工藝過程及相關參數(shù)

任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調57任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調頭車削加工4.1.2數(shù)控編程與說明數(shù)控程序按結構分工件左端、工件右端、槽與螺紋車削加工等3條程序，均采用華中數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)進行程序編寫，程序及說明如下：①工件左端加工程序略，編程方法與前述項目相同。②工件右端輪廓車削程序。③工件右端槽、螺紋車削程序。任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調58任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調頭車削加工4.1.3精度控制基本操作刀具按照程序指定的位置走刀即獲得符合精度要求的零件是非常理想的狀態(tài)，在現(xiàn)實中是不可能出現(xiàn)的。零件實際的車削精度要受到數(shù)控車床的運動剛性、切削參數(shù)設置、刀具磨損、操作人員的對刀精度等因素的制約。下面介紹保證車削加工精度的基本操作。1．調頭加工必須打表數(shù)控車床的三爪自定心卡盤雖然能自動定心，但考慮到卡盤平面螺紋的傳動間隙和卡爪裝夾面的接觸狀況，定心精度并不高，且裝夾力不大。因此工件在進行第一端加工時，應當考慮加工足夠的長度，以便車好一頭表面調頭，用三爪卡盤裝夾剛車過的表面時，有足夠的打表部位來校正車過的表面（一般是外圓面，也可使用零件端面），從而保證裝夾精度。2．編程尺寸進行中值處理在零件圖的尺寸標注中，并不是所有尺寸都是對稱偏差，程序中不能采用零件的基本尺寸進行編程，比如同一階梯軸的不同軸徑尺寸為φ46±、φ，編程尺寸不能為φ46、φ28，而按中值法取其上下偏差的中間值，編程尺寸應當對應處理為φ46、φ。任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調59任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調頭車削加工4.1.3精度控制基本操作3．使用刀具磨損參數(shù)控制外徑加工精度預留精加工余量可以通過編程尺寸預留，但修改量多且煩瑣。通過車床數(shù)控系統(tǒng)中的刀具磨損參數(shù)可以非常方便地實現(xiàn)精加工余量控制、加工精度控制。以外圓尺寸φ為例，基本的方法是：①編程尺寸按中值法處理進行程序編制。②華中系統(tǒng)操作：依次按系統(tǒng)單擊刀具補償F1→刀偏表F1，進入圖4-1-2a所示界面，在相應刀具的X磨損中設置刀具磨損量為1，即程序運行完畢后，在直徑上預留1mm作為余量。③使用千分尺實際測量外徑尺寸，如實測值為φ，則尚需要減少余量值，將X磨損量改為，將程序的精加工部分再次運行，獲得要求的加工尺寸。廣數(shù)系統(tǒng)操作：依次按系統(tǒng)單擊刀補OFT→刀偏設置，進入圖4-1-2b所示界面，在相應刀具的X磨損中設置刀具磨損量為1，即程序運行完畢后，在直徑上預留1mm作為余量。（a）華中系統(tǒng)錄入界面（b）廣數(shù)系統(tǒng)錄入界面圖4-1-2刀偏及刀具磨損錄入界面

任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調60任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調頭車削加工4.1.3精度控制基本操作4．長度精度控制長度精度控制方法的基本思路如下：①首先在滿足設計要求的情況下，將長度尺寸統(tǒng)一基準，如均以右端面為基準；②調頭后手動車削右端面控制總長尺寸，其他尺寸的編程尺寸均以同一基準編寫、并車削加工；③如果基準不統(tǒng)一，以尺寸鏈方式轉換編程尺寸，注意各尺寸公差大小均一，易于加工，避免個別長度尺寸公差太小難以加工。任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調61任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調頭車削加工4.1.4復合循環(huán)指令G76加工螺紋1．華中系統(tǒng)格式G76C(c)R(r)E(e)A(a)X(x)Z(z)I(i)K(k)U(d)V(Δdmin)Q(Δd)P(p)F(L)說明（參考圖4-1-4、圖4-1-5）：圖4-1-4螺紋切削復合循環(huán)G76刀路

圖4-1-5G76循環(huán)單邊切削及其參數(shù)c：精整次數(shù)，范圍1～99，為模態(tài)值；r：螺紋Z向退尾量長度，一般取2倍螺距，為模態(tài)值；e：螺紋X向退尾量長度，一般取牙高，為模態(tài)值；a：刀尖角度，一般取80°、60°、55°、30°、29°和0°，普通螺紋取60°；x、z：絕對值編程時為螺紋終點坐標，增量值編程時為終點相對循環(huán)起點的有向距離；i：螺紋兩端的半徑差，用于加工圓錐螺紋；k：螺紋高度，由X軸方向的半徑值指定；d：精加工余量（半徑值）；Δdmin：最小切削深度（半徑值），當系統(tǒng)自動計算的切削深度小于此值時，采用此值；Δd：第一次切削深度（半徑值）；p：主軸基準脈沖距離切削起點的主軸轉角；L：螺紋導程。

任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調62任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調頭車削加工4.1.4復合循環(huán)指令G76加工螺紋2．廣數(shù)系統(tǒng)格式G76P(c)(r)(a)Q(Δdmin)R(d)J_K_；G76X(U)_Z(W)_R(i)P(k)Q(Δd)F(I)；說明：c：螺紋精車次數(shù)（00~99次）；r：螺紋退尾量長度（00~99，單位為螺紋螺距）；a：相鄰兩牙螺紋的夾角，取00~99，單位：°（度），螺紋刀角度相同；Δdmin：螺紋粗車時的最小切削量；d：螺紋精車的切削量，取值為，半徑值；J：螺紋退尾時在短軸方向的移動量，如果短軸為X軸，該值為半徑指定；K：螺紋退尾時在長軸方向的移動量；X(U)_Z(W)_：螺紋終點的X、Z軸坐標值或相對值；i：螺紋錐度，螺紋起點與螺紋終點X軸絕對坐標的差值；k：螺紋牙高，螺紋總切削深度；Δd：第一次螺紋切削深度；I：螺紋導程。任務4.1簡單精度控制與雙線螺紋加工項目四零件調63任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四零件調頭車削加工分析圖4-2-1所示零件結構與技術要求，制訂合理工藝，編寫數(shù)控程序，首先仿真驗證，再操作機床完成加工。任務內容圖4-2-1凹外輪廓復合指令粗加工零件圖

任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四64任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四零件調頭車削加工進階目標了解凹外輪廓特征概念，掌握對應的編程指令與操作；了解內孔輪廓特征，掌握其一般的加工流程；了解形位公差垂直度、同軸度、線輪廓度的概念，了解其加工時的保證措施；了解表面粗糙度概念，了解相應表面質量要求的加工措施；了解普通螺紋的標注與精度要求，掌握無退刀槽的螺紋加工方法；掌握普通螺紋的精度檢測方法；了解圖紙技術要求的使用，了解其與零件圖標注的相互關系與作用；了解工件的定位與裝夾，具有初步夾具選用與制作能力。任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四65任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四零件調頭車削加工任務決策4.2.1工藝分析與對策

1．結構分析①外螺紋M27×2－5g6g無退刀槽及有精度要求。對于無退刀槽結構，為保證螺紋末端牙型完整，編程時設置適當?shù)耐宋擦繀?shù)，螺紋車削結束時斜向退刀，而非直接X向退刀。②工件右端外圓輪廓由斜直線、R24圓弧、R20圓弧組成，且R20處為凹外輪廓，粗、精車刀的副主偏角要足夠大，保證避免車刀的副切削刃（副后刀面）過切工件，如使用35o菱形刀片；開粗時采用G71指令，注意采取正確的編程格式。③工件右端內圓輪廓由孔φ20、圓弧R26、R135組成，R26與R135連接處比孔口直徑大3mm，注意內鏜刀的刀尖比刀桿要高出相應長度，避免車削該處時刀桿碰到孔口，右端內輪廓的加工方法：尾座安裝莫氏錐套和鉆頭夾→中心鉆在工件右端面打孔→φ20鉆頭鉆孔→粗鏜刀開粗→精鏜刀精車。任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四66任務4.2凹外輪廓、內孔輪廓加工與刀尖半徑補償項目四零件調頭車削加工任務決策4.2.1工藝分析與對策

2．精度分析

①工件左端外圓柱面φ，編程采用中值法處理，加工時采用刀具磨損補償功能進行精度控制；②工件左端要求外圓柱面φ與工件軸心的同軸度為φ、臺階面垂直度為，操作方法是夾持右端，左端的M27螺紋和φ30外圓柱面一次加工完成，避免重復裝夾誤差，同時要求調頭加工時必須打表。③