项目四圆弧加工详解.pptVIP

有些机器零件表面的轴向剖面呈曲线形，如椭球手柄、圆球手柄等，具有这种特征的表面叫成形面。在普通车床上加工成形面可以根据工件的精度要求和批量大小采用双手控制法，该技术难度大，加工精度不高；可采用成形法，即使用成形刀具加工，此方法适用于轴向尺寸不长的简单成形面；对于精度要求较高、批量较大的成形面，还可采用仿形法、专业工具法加工。然而，随着数控技术的发展和普及，利用数控车床的两轴联动功能及圆弧插补指令，可以联动控制X和Z坐标轴方便地进行曲线轮廓零件的加工，同时加工精度及加工效率也得到了大大的提高。 本项目重点讲述凹、凸圆弧的G02、G03车削方法，及刀具半径的补偿指令G40、G41、G42。 项目四　圆弧加工 这里输入标题 　 学习目标 1)熟悉圆弧面数控车削加工路线，并能合理确定轮廓粗、精加工路线。 2)掌握圆弧面相关尺寸计算，并能准确计算出轮廓上各基点的坐标。 3)掌握圆弧插补指令G02/G03的指令格式、功能，掌握顺逆圆弧的判别方法。 4)能够根据加工要求完成圆弧面零件的编程与加工。 任务１　粗车循环G71加工圆弧 知识１　G02、G03指令 1.圆弧面的数控车削加工方法 有些机器零件的表面轴向剖面呈圆弧线，如椭圆手柄、圆球手柄等，具有这些特征的表面叫成形面。如果在普通车床上加工圆弧面，其难度较大，加工精度不高，劳动强度也较大。但在数控车床上，利用数控车床的两轴联动功能及圆弧插补指令，可以联动控制X坐标轴和Z坐标轴方便地进行圆弧面轮廓零件的加工，同时加工精度及加工效率也得到大大提高。 (1)车削凸圆弧面的方法 1)车锥法　如图4-1(a)所示，根据加工余量，采用圆锥分层切削的办法将加工余量去除后，再进行圆弧精加工。采用这种方法加工时，加工效率高，但计算麻烦。 图4-1 车削凸圆弧面的方法 2)同心圆分层切削法　如图4-1b所示，根据加工余量，采用不同的圆弧半径，同时在两个方向上向所加工的圆弧偏移，最终将圆弧加工出来。采用这种方法加工时，每次进给的加工余量相等，圆弧的起点、终点坐标容易确定，数值计算简单，编程方便，但空行程较多。 3)圆弧偏移法　如图4-1c所示，根据加工余量，通过移动圆心的位置，并用相同的圆弧半径，渐进地向机床的某一坐标轴方向偏移，最终将圆弧加工出来。采用这种方法加工时，编程简便，但空行程较多。 (2)车削凹圆弧面的方法 图4-2所示为切削凹圆弧面时的几种常用方法。 采用同心圆分层切削法(图4-2a)和圆弧偏移法（图4-2b）的特点与凸圆弧加工类似。此外，还常用以下两种方法： 1)变半径分层切削法　如图4-2c所示，根据加工余量，采用起点坐标、终点坐标固定，改变半径的分层切削法最终将圆弧加工出来。编程时只需计算变半径值，并注意半径值与背吃刀量匹配。 2)切梯形槽法　如图4-2d所示，对于较深凹圆弧的加工，可采用切梯形槽的方法先去除大部分加工余量，再进行圆弧精加工。 图4-2 车削凹圆弧面的方法 (3)对以上加工路线的比较和分析如下： 1)程序段最少的为同心圆分层切削法及圆弧偏移法。 2)加工路线最短的为同心圆分层切削法，其余依次为变半径分层切削法、切梯形槽法及圆弧偏移法。 3)计算和编程最简单的为圆弧偏移法（可利用程序循环功能），其余依次为同心圆分层切削法、变半径分层切削法、切梯形槽法。 4)金属切除率最高、切削力分布最合理的为切梯形槽法。 5)精车余量最均匀的为同心圆分层切削法 2.圆弧插补指令 G02、G03 1)指令格式 G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_； G03 I_K_ 其中：X_、Z_是绝对编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标; U_、 W_是增量编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的位移量; I_、K_是圆心相对于圆弧起点的增加量（等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标， 在绝对、增量编程时都是以增量方式指定，在直径、半径编程时I都是半径值）; R_是圆弧半径，圆弧圆心角小于180o时，R为正值，否则R为负值; F_是进给速度。 2)功能　刀具在指定平面内按给定的进给速度作圆弧运动，车削圆弧轮廓。 3)指令说明 ①顺逆圆弧判断。顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面（如ZX平面）的坐标（如Y轴）的正方向到负方向看到的回转方向，顺时针方向圆弧为G02顺圆，逆时针方向弧为G03逆圆。在判断圆弧的顺逆方向时，一定要注意刀架的位置及Y轴的方向，图4-3所示。前置刀架与后置刀架正好相反。 图4-3 圆弧插补方向规定 　a)圆弧顺逆方向　b）刀架位置 ②圆弧半径的确定。圆弧半径R有正值与负值之