數(shù)控車削加工技術(shù) 課件 項(xiàng)目九 切槽、切斷加工工藝及編程

教學(xué)目標(biāo)

【知識目標(biāo)】

掌握在數(shù)控車床上切斷工件與切溝槽的基本方法；

掌握切斷刀的安裝、調(diào)整以及對刀操作；

掌握切槽切斷指令的編程格式與編程方法；

掌握內(nèi)切槽、外切槽、典型槽的加工方法；

掌握切斷與溝槽加工的加工工藝。9切槽、切斷加工工藝及編程

【能力目標(biāo)】

能在數(shù)控車床上完成工件的切斷及溝槽的加工；

能正確的完成切斷刀的安裝、調(diào)整以及對刀操作。

【素質(zhì)目標(biāo)】

培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力、學(xué)習(xí)能力和動手能力；

培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、成員協(xié)調(diào)能力和決策能力；

培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈的責(zé)任感和良好的工作習(xí)慣。9切槽、切斷加工工藝及編程

9.1切槽加工工藝在加工機(jī)械零件過程中，經(jīng)常需要切斷零件；在車削螺紋時(shí)為退刀方便，并使零件裝配有一個(gè)正確的軸向位置須開設(shè)退刀槽；在加工變徑軸過程中也常用排刀切削等加工零件，這些都需要進(jìn)行切槽或切斷，所以說切槽或切斷機(jī)械加工過程中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。

1、切槽(切斷)刀切槽(切斷)刀是以橫向進(jìn)給為主，前端的切削刃為主切削刃、有兩個(gè)刀尖、兩側(cè)為副切削刃，刀頭窄而長、強(qiáng)度差；主切削刃太寬會引起振動，切斷時(shí)浪費(fèi)材料，太窄又削弱刀頭的強(qiáng)度。9.1.1切槽(切斷)刀9.1切槽加工工藝主切削刃可以用如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：dα≈（0.5～0.6） （mm）其中：α主切削刃的寬度，mm；d待加工零件表面直徑，mm。刀頭的長度可以用如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：L=h+（2～3）（mm）其中：L刀頭長度，mm，h切入深度，mm。8.1.1切槽(切斷)刀9.1切槽加工工藝

2、車槽工序安排車槽一般按排在粗車和半精車之后，精車之前。若零件的剛性好或精度要求不高時(shí)也可以在精車后再車槽。

3、窄槽加工方法當(dāng)槽寬度尺寸不大，可用刀頭寬度等于槽寬的切槽刀，一次進(jìn)刀切出，如圖9-1所示。編程時(shí)還可用G04指令在刀具切至槽底時(shí)停留一定時(shí)間，以光整槽底。8.1.1切槽(切斷)刀9.1切槽加工工藝

4、寬槽加工方法當(dāng)槽寬度尺寸較大（大于切槽刀刀頭寬度），應(yīng)采用多次進(jìn)刀法加工，并在槽底及槽壁兩側(cè)留有一定精車余量，然后根據(jù)槽底、槽寬尺寸進(jìn)行精加工。具體路線如圖9-1-2所示。9.1.1切槽(切斷)刀9.1切槽加工工藝

5、切槽加工應(yīng)注意的問題(1)切槽刀有左、右兩個(gè)刀尖及切削刃中心處等三個(gè)刀位點(diǎn)，在整個(gè)加工程序中應(yīng)采用同一個(gè)刀位點(diǎn)，一般采用左側(cè)刀尖作為刀位點(diǎn)，對刀、編程較方便。如圖9-1-3所示。9.1切槽加工工藝圖9-1-39.1.1切槽(切斷)刀（2）切槽過程中退刀路線應(yīng)合理，避免產(chǎn)生撞刀現(xiàn)象；切槽后應(yīng)先沿徑向（X向）退出刀具，再沿軸向（Z向）退刀。如圖9-1-4所示。9.1切槽加工工藝圖9-1-49.1.1切槽(切斷)刀

5、切槽刀的對刀切槽刀對刀時(shí)采用左側(cè)刀尖為刀位點(diǎn)，與編程采用的刀位點(diǎn)一致。對刀操作步驟：（1）Z向?qū)Φ?，如圖9-1-5所示。（2）X向?qū)Φ叮鐖D9-1-6所示。9.1切槽加工工藝圖9-1-5圖9-1-69.1.1切槽(切斷)刀

6、對刀操作注意事項(xiàng)：（1）切槽刀刀頭強(qiáng)度低，易折斷，安裝時(shí)應(yīng)按要求嚴(yán)格裝夾。（2）加工中使用兩把車刀，對刀時(shí)每把刀具的刀具號及補(bǔ)償號不要弄錯(cuò)。（3）對刀時(shí)，外圓車刀采用試切端面、外圓方法進(jìn)行，切槽刀不能再切端面，否則，加工后零件長度尺寸會發(fā)生變化。（4）首件加工時(shí)仍盡可能采用單步運(yùn)行，程序準(zhǔn)確無誤后再采用自動方式加工以避免意外。（5）對刀時(shí)，刀具接近工件過程中，進(jìn)給倍率要小，避免產(chǎn)生撞刀現(xiàn)象。（6）切斷刀采用左側(cè)刀尖作刀位點(diǎn)，編程時(shí)刀頭寬度尺寸應(yīng)考慮在內(nèi)。9.1切槽加工工藝9.1.1切槽(切斷)刀

學(xué)習(xí)任務(wù)2一般凹槽的切削工藝與編程案例導(dǎo)入:如圖9-2所示，毛坯為直徑為34mm棒料，材料45#鋼，T01：93°外圓車刀，T02：60°外螺紋刀，T04：切斷刀（刀寬3mm）。9.1切槽加工工藝

一、凹槽加工工藝簡介1、凹槽加工的特點(diǎn)。外圓切槽加工：對于粗加工寬槽或方肩間的車削，最常用的加工方法為多步切屑、陷入車削和坡走車削，需要單獨(dú)的精加工。如果槽寬比槽深小，則推薦執(zhí)行多步切槽工序；如果槽寬比槽深要大，則推薦使用陷入車削工序；如果棒材或零件細(xì)長或強(qiáng)度低，推薦進(jìn)行坡走車削。端面切槽加工：在零件端面上進(jìn)行軸向切槽需選用端面切槽刀具以實(shí)現(xiàn)圓形切槽，分多步進(jìn)行切削槽，保持低的軸向進(jìn)給率，以避免切屑堵塞。從切削最大直徑開始，并向內(nèi)切削以獲取最佳切屑控制。9.1.3凹槽加工工藝簡介9.1切槽加工工藝

2、刀具的選擇切斷刀的刀柄選擇原則：盡可能降低刀具偏斜和振動趨勢，一般選擇具有最小懸深的刀柄或刀板，選擇盡可能大的刀柄尺寸，選擇盡可能大刀片座（寬）的刀板或刀柄，選擇不小于插入長度的刀板高度，刀具懸深不應(yīng)超過8倍的刀片寬度。刀片的選擇：刀片共三種類型：中置型（N），其切削刃與刀具的進(jìn)給方向（主偏角0度）成直角，中置型刀片可提供堅(jiān)固的切削力，其切削力主要為徑向切削力，具備穩(wěn)定的切削作用、良好的切屑形成和長的刀具壽命以及成直線進(jìn)行切削；右手（R）和左手（L）型刀片，兩者都有一定角度的主偏角，適用于對工件切口末端進(jìn)行精加工，選擇合適的刀片左右手，便于切削刃的前角靠近切斷部分，去除工件毛刺和飛邊。9.1.3凹槽加工工藝簡介9.1切槽加工工藝

三、程序編寫1、零件圖工藝分析（1）技術(shù)要求分析。如圖9-2所示，零件包括圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、一個(gè)外溝槽、外螺紋、切斷等加工。零件材料為45#鋼，無熱處理和硬度要求。（2）確定裝夾方案、定位基準(zhǔn)、加工起點(diǎn)、換刀點(diǎn)。由于毛坯為棒料，用三爪自定心卡盤夾緊定位。由于工件較小，為了加工路徑清晰，加工起點(diǎn)和換刀點(diǎn)可以設(shè)為同一點(diǎn)，放在Z向距工件前端面200mm，X向距軸心線100mm的位置。（3）制定加工方案，確定各刀具及切削用量。加工刀具的確定如表9-1所示，加工方案的制定如表9-2所示。9.1切槽加工工藝9.1.3凹槽加工工藝簡介

2、數(shù)值計(jì)算（1）設(shè)定程序原點(diǎn)，以工件右端面與軸線的交點(diǎn)為程序原點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系。（2）計(jì)算各節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)值，略。（3）螺紋加工前軸徑的大?。篋孔＝140.2＝13.8（4）當(dāng)螺距p＝1.5時(shí)，查表得牙深h＝0.974，分4次進(jìn)給，每次進(jìn)給的吃刀量分別為：0.8、0.6、0.4、0.16。

3、程序清單9.2.1數(shù)值計(jì)算9.2切槽加工工藝案例導(dǎo)入:加工如圖9-3所示零件，用復(fù)合循環(huán)切溝槽指令加工，其毛坯為棒料。工藝設(shè)計(jì)為:粗加工時(shí)切深1.5mm，進(jìn)給速度0.2mm/r，主軸轉(zhuǎn)速300r/min;精加工余量為1mm（直徑量），Z向1mm，進(jìn)給速度為0.15mm/r，主軸轉(zhuǎn)速為800r/min。9.3復(fù)合循環(huán)切削溝槽—G75為完成此項(xiàng)任務(wù)，需掌握的知識如下：

9.3.1G75切槽復(fù)合循環(huán)指令1）格式：G75R;G75XZPQF;2）各地址含義：R—退刀量XZ為槽的終點(diǎn)坐標(biāo)（相對于起點(diǎn)）P---X向每次切深（無符號，半徑值）Q----每完成一次徑向切削后，在Z向的移動量，此值小于刀寬，無符號。縱向切槽循環(huán)指令G75的動作路線示意圖：9.3.1G75切槽復(fù)合循環(huán)指令9.3復(fù)合循環(huán)切削溝槽—G759.3.1G75切槽復(fù)合循環(huán)指令9.3復(fù)合循環(huán)切削溝槽—G75

9.3.2編程注意事項(xiàng)：1、必須首先定義一個(gè)起點(diǎn)，如果你想從槽的左側(cè)開始加工，則該起點(diǎn)在Z向等于左側(cè)Z坐標(biāo)，X向略大于工件直徑，右側(cè)也是如此。否則機(jī)床將發(fā)生不可預(yù)想的運(yùn)動。2、切槽刀一般左刀尖為刀位點(diǎn)，所以一般定義槽左側(cè)為起點(diǎn)，終點(diǎn)要考慮刀寬。3、PQ的編程值以0.001毫米為單位。4、由于G75是一個(gè)粗加工循環(huán)，因此在編程時(shí)槽的兩側(cè)和底部都要留有精加工余量，以便再用G1指令進(jìn)行精加工。5、循環(huán)結(jié)束后，刀具停留在起點(diǎn)。明確這一點(diǎn)對于下一步編程非常重要9.3.2編程注意事項(xiàng)9.3復(fù)合循環(huán)切削溝槽—G759.3.3程序清單9.3復(fù)合循環(huán)切削溝槽—G75學(xué)習(xí)任務(wù)4切斷工藝及編程案例導(dǎo)入:切斷如圖8-4所示零件，切斷刀的刀寬為5mm。9.3.4切斷工藝及編程9.3復(fù)合循環(huán)切削溝槽—G75

（一）刀具選擇切斷要用切斷刀，切斷刀的形狀與切槽刀相似,刀位點(diǎn)左刀尖。常用的切斷方法有直進(jìn)法和左右借刀法兩種。直進(jìn)法常用于切斷鑄鐵等脆性材料；左右借刀法常用于切斷鋼等塑性材料。

（二）工藝分析（1）采用手動切削右端面。（2）保證Z向尺寸50mm，在移動刀具時(shí)應(yīng)加刀寬4m（3）徑向進(jìn)給應(yīng)過X=0點(diǎn)。(4)徑向切斷工件要留余量，保證工件不能掉到托板上，以免擦傷已加工表面；端面切斷，徑向尺寸要過軸線，以確保工件端面平整。9.3.4切斷工藝及編程9.3復(fù)合循環(huán)切削溝槽—G75

學(xué)習(xí)任務(wù)5子程序在切槽加工中的應(yīng)用案例導(dǎo)入:如圖所示為車削不等距槽。已知：毛坯直徑37mm，長度77mm，一號外圓車刀，二號切斷刀，寬度為2mm。9.3.5子程序在切槽加工中的應(yīng)用9.3復(fù)合循環(huán)切削溝槽—G75為完成此項(xiàng)任務(wù)，需掌握的知識如下：

一、子程序的結(jié)構(gòu)子程序與主程序相似，由子程序名、程序內(nèi)容和程序結(jié)束指令組成。例如O子程序名……子程序內(nèi)容M99；子程序結(jié)束一個(gè)子程序也可以調(diào)用下一級的子程序。子程序必須在主程序結(jié)束指令后建立，其作用相當(dāng)于一個(gè)固定循環(huán)。9.3.5子程序在切槽加工中的應(yīng)用9.3復(fù)合循環(huán)切削溝槽—G75

二、子程序的調(diào)用FANUC0i系統(tǒng)子程序調(diào)用格式為：M98Pxxxxxxx；說明：M98：子程序調(diào)用字；P后面的前3位數(shù)字為子程序重復(fù)調(diào)用次數(shù)；后4位數(shù)字為子程序號。當(dāng)不指定重復(fù)次數(shù)時(shí)，子程序只調(diào)用一次。例如：M98P51