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1、端面切削循环指令第1页，本讲稿共28页 任任务务要求要求：如下图所示工件，毛坯尺寸为60mm22mm，材料为45钢，试编写其数控车加工程序并进行加工。单一固定循环G94编程实例第2页，本讲稿共28页 任任务务分析：分析：图示工件为较典型的长径比较小的盘类工件，由简单圆柱、圆锥面形成，可用G90循环编程加工，但由于此类工件以端面车削为主，在本任务中引入端面切削单一固定循环G94指令进行编程加工，相对于G90循环，加工效率大大提高。第3页，本讲稿共28页一、端面切削一、端面切削单单一固定循一固定循环环G941 1平端面切削循环平端面切削循环G94循环主要用于平端面、锥端面车削。（1）指令格式G94
2、X（U）Z（W）F ；循环切削过程中的进给速度循环切削终点处的坐标第4页，本讲稿共28页（2）指令说明平端面切削循环的轨迹圆柱面切削循环的执行过程第5页，本讲稿共28页 采用G94指令进行加工时，切削进给速度及背吃刀量应略小，以减小切削过程中的刀具振动。（3）循环起点的确定 在加工外圆表面时，该点离毛坯右端面23mm，比毛坯直径大12mm；在加工内孔时，该点离毛坯右端面23mm，比毛坯内径小12mm。（4）分层加工终点坐标的确定走刀走刀终点坐标终点坐标程序段程序段粗加工第一刀20.3，2.0G94 X20.3 Z0.2第二刀20.3，4.0G94 X20.3 Z0.2第三刀20.3，6.0G9
3、4 X20.3.Z0.2第四刀20.3，7.7G94 X20.3 Z0.2精加工走刀20.0，8.0G94X20.0 Z0.1第6页，本讲稿共28页1粗加工中，外圆面留0.3mm精加工余量，终点X坐标为20.3。2程序段中各功能字均为模态指令，在数值相同时可省略。（5）编程实例试用G94指令编写如下图所示工件的加工程序。平端面切削循环的轨迹第7页，本讲稿共28页O0001；T0101；（选择1号刀并调用1号刀补）G00 X52.0 Z2.0 S500M03；（快速走刀至循环起点）G94 X20.3 Z-2.0 F0.2；（调用G94循环车削圆柱面）Z-4.0；（模态调用，下同）Z-6.0；Z-
4、7.7；（Z向留单边0.3mm精加工余量）G94 X20.3 Z-8.0 F0.1 S1000；（精加工）G00X100.0Z100.0；（退刀）M30；（程序结束）第8页，本讲稿共28页2 2锥端面切削循环锥端面切削循环（1）指令格式G94 X（U）Z（W）R F ；R：锥端面切削起点（B点）处的Z坐标值减去其终点（C点）处的Z坐标值。锥端面切削循环的轨迹第9页，本讲稿共28页（2）指令的运动轨迹与工艺分析刀具从程序起点A开始G00Z坐标（B点）G01 切削进给至终点坐标处（C点），并退至循环起始的Z坐标处（D点）G00返回循环起始点A，准备下个动作（3）R值的确定R1/R=A1D/ADR1
5、=R(AD+AA1)/AD=-5（15+0.75）/15=-5.25（mm）锥端面切削循环的工艺分析第10页，本讲稿共28页 重新计算R值时，应避免取近似值，防止造成锥度误差，所以本例中循环起点取值比毛坯直径大1.5mm，即AA1取值0.75mm。（4）分层加工终点坐标的确定终点Z坐标值=起点Z坐标+R值走刀走刀斜端面起点坐标斜端面起点坐标斜端面终点坐标斜端面终点坐标程序段程序段粗加工第一刀51.5，2.2520.3，3.0G94 X20.3 Z3.0 R-5.25F0.2第二刀51.5，4.2520.3，1.0G94 X20.3 Z1.0 R-5.25F0.2第三刀51.5，6.2520.3
6、，1.0G94 X20.3 Z-1.0 R-5.25F0.2第四刀51.5，8.2520.3，3.0G94 X20.3 Z-3.0 R-5.25F0.2第五刀51.5，10.0520.3，4.8G94 X20.3 Z-4.8 R-5.25F0.2精加工走刀51.5，10.2520.0，5.0G94 X20.0 Z-5.0 R-5.25F0.1圆锥面分层切削加工终点坐标的确定第11页，本讲稿共28页（5）编程实例试用G94指令编写如下图所示工件的加工程序。锥端面切削循环的轨迹第12页，本讲稿共28页O0002；T0101；（选择1号刀并调用1号刀补）G00 X51.5 Z3.0 S500 M03
7、；（快速走刀至循环起点，主轴正转，转速500r/mm）G94 X20.3 Z3.0 R-5.25 F0.15；（调用G94循环车削斜端面，X向 留双边0.3mm精加工余量）Z1.0；（模态调用，下同）Z-1.0；Z-3.0；Z-4.8；（Z向留0.2mm精加工余量）G94 X20.0 Z-5.0 R-5.25 F0.1 S1000；（精加工）G00 X100.0 Z100.0；（退刀）M30；（程序结束）第13页，本讲稿共28页二、使用单一固定循环（二、使用单一固定循环（G90、G94）时应注意的事项）时应注意的事项1 1应根据坯件的形状和工件的加工轮廓进行适当的选择应根据坯件的形状和工件的加
8、工轮廓进行适当的选择固定循环的选择圆柱面切削循环G90圆锥面切削循环G90（R）平端面切削循环G94锥端面切削循环G94（R）第14页，本讲稿共28页 3 3对于圆锥切削循环中的对于圆锥切削循环中的R，在，在FANUC系统数控车床上，有系统数控车床上，有时也用时也用“I”或或“K”来执行来执行R的功能。的功能。4 4如果在使用固定循环的程序段中指定了如果在使用固定循环的程序段中指定了EOB或零运动指令，或零运动指令，则重复执行同一固定循环。则重复执行同一固定循环。5 5如果在固定循环方式下，又指令了如果在固定循环方式下，又指令了M、S、T功能，则功能，则固定循环和固定循环和M、S、T功能同时完
9、成。功能同时完成。6 6如果在单段运行方式下执行循环，则每一循环分如果在单段运行方式下执行循环，则每一循环分4段进行，段进行，执行过程中必须按执行过程中必须按4 4次循环启动按钮。次循环启动按钮。2 2由于由于X/U、Z/W和和R的数值在固定循环期间是模态的，所以，的数值在固定循环期间是模态的，所以，如果没有重新指令如果没有重新指令X/U、Z/W和和R，则原来指定的数据有效。，则原来指定的数据有效。第15页，本讲稿共28页三、三、G96（G97）启动（取消）恒线速功能启动（取消）恒线速功能 恒线速度功能恒线速度功能指定切削变径表面时使用恒定的切削线速度，从而是表面的粗糙度基本一致。在FANUC
10、系统中，有关恒线速度功能的指令及格式是：G96 S；(启用恒线速度功能，S指线速度的指定 值，单位m/min)G50 S；(限制主轴最高转速，S指主轴转速，单 位r/min)G97；(取消恒线速度功能)第16页，本讲稿共28页一、分析加工工艺一、分析加工工艺工件的编程原点取在工件右端面的中心处。1 1编程原点的确定编程原点的确定2 2制定加工方案及加工路线制定加工方案及加工路线 采用通用三爪自定心卡盘进行定位与装夹，先完成平端面的粗加工，再完成锥端面的粗加工，最后完成轮廓精加工。平端面加工及精加工的循环起点为（61.0，2.0），锥端面加工的循环起点为（42.0，2.0）。第17页，本讲稿共2
11、8页加工路线第18页，本讲稿共28页3 3选择刀具及切削用量选择刀具及切削用量 本例中选用机械夹固式不重磨端面车刀作为切削刀具，刀柄型号为STFCR2525M11，刀片型号选用TBHG120408ERCF。端面车刀第19页，本讲稿共28页数控车削用刀具及切削用量参数表刀具名称刀具名称刀具号刀具号刀沿号刀沿号加工内容加工内容主轴转速主轴转速进给量进给量（mm/r）背吃刀量背吃刀量（mm）端面车刀T01013粗车端面500r/min0.152精车端面1000m/min0.080.3第20页，本讲稿共28页刀具刀具1号：号：93端面端面车车刀刀程序段号加工程序程序说明O4020；程序名N10G99
12、G21 G40；程序初始化N20T0101；换端面车刀N30S 500 M03；主轴正转N40G00 X61.0 Z2.0 M08；快速定位至圆柱面切削循环起点，切削液开N50G94 X40.5 Z-2.0 F0.15；粗车平端面N60 Z-4.0；N70 Z-6.0；N80 Z-8.0；N90 Z-9.7；任务2参考程序（转下页）二、程序编制二、程序编制第21页，本讲稿共28页刀具刀具1号：号：93端面端面车车刀刀N100G00 X42.0 Z2.0;快速定位至圆锥面切削循环起点N110G94 X0 Z3.0 R-5.25 F0.15;粗车锥端面N120Z1.0 R-5.25;N130Z0.
13、3 R-5.25；N140G00 X61.0 Z2.0；快速定位至精加工起刀点N150Z-10.0;进刀至切入点N160G50 S2000限定最高转速2000r/minN170G96 S200启用恒线速度功能，切削速度为200m/minN180G01 X40.0 F0.08；精车端面轮廓N190Z-5.0；N200X0 Z0；N210G00 X61.0 Z2.0;（转下页）第22页，本讲稿共28页刀具刀具1号：号：93端面端面车车刀刀N220G97 S500；取消恒线速度功能N230G00 X100.0 Z100.0；程序结束部分N240M9;N250M30；为保证零件端面加工的表面粗糙度要求
14、，在精加工中使用恒线速度功能编程。第23页，本讲稿共28页三、加工准备三、加工准备 选用的机床为配备FANUC 0i系统的CKA6140型数控车床。毛坯为60mm22mm的圆钢。刀具使用机夹端面车刀。量具使用0150mm规格的游标卡尺。四、装刀及对刀操作四、装刀及对刀操作 端面车刀的装刀与对刀操作要点与外圆车刀基本相同，不再赘述。第24页，本讲稿共28页五、零件车削五、零件车削零件的加工操作过程步骤步骤图例图例 夹住毛坯外圆，伸出长度约15mm，找正后夹紧 对刀设定并验证刀补（转下页）第25页，本讲稿共28页步骤步骤图例图例 粗车平端面，Z向留0.3mm、X向双边留0.5mm精加工余量 （粗车
15、时主轴转速n为500r/min，进给量f为0.15mm/r）粗车斜端面，Z向留0.3mm精加工余量 （粗车时主轴转速n为500r/min，进给量f为0.15mm/r）（转下页）第26页，本讲稿共28页步骤步骤图例图例 完成轮廓的精加工 （精车选择恒线速功能，转速n为200m/min，最高转速限2000r/min，进给量f为0.08mm/r）合格后取下工件未注尺寸公差按GB/T 1804-2000加工和检验。第27页，本讲稿共28页影响因素影响因素序号序号产产 生生 原原 因因装夹与校正1工件装夹不牢固，加工过程中产生振动刀具2刀具磨损后没有及时修磨3刀具刚性差，刀具加工过程中产生振动4主偏角、副偏角等刀具参数选择不当加工5进给量选择过大，残留面积高度增高6切削速度选择不合理，产生积屑瘤7背吃刀量（精加工余量）选择过大或过小8粗、精加工没有分开或没有精加工9切削液选择不当或使用不当10加工过程中刀具停顿加工工艺11工件材料热处理不当或热处理工艺安排不合理12采用不适当的进给路线2 2零件表面质量分析零件表面质量分析第28页，本讲稿共28页