任务4　车槽、切断加工与编程

4.1　任务引入

零件如图4-32所示，已知材料为45钢，毛坯为ϕ32mm×100mm的棒料。试制定零件加工工艺，并编写零件加工程序。

4.2　槽加工编程的工艺知识

1.刀具的选择与刀位点 切槽（切断）刀主要以横向进给为主，如图4-33所示，前端的切削刃为主切削刃，两侧为副切削刃，刀头窄且长，强度较差，主切削刃太宽会引起振动。

　主切削刃宽度可以用经验公式b=（0.5～0.6）进行计算。其中，b为切削刃宽度（mm），d为待加工零件表面直径（mm）。

2.槽的类型 根据槽所处的位置不同，数控车削的槽加工包括内沟槽和外沟槽；根据沟槽的宽度不同，槽有宽槽和窄槽之分。

3.槽的加工方法

（1）窄槽的加工方法：对于深度值不大的窄槽，一般采用与槽等宽的刀具直接切入一次成形的方法切削，如图4-34所示。在精度要求较高的情况下，当刀具切至槽底时，用暂停指令使刀具在槽底短暂停留，以光整槽底。对于深度值较大的窄槽，为避免切削过程中排屑不畅而导致打刀现象，应采用多次进刀的方式，如图4-35所示。

（2）宽槽的加工方法：宽槽的加工要分多次走刀，并在槽底和两侧留出精加工余量，然后用精切槽刀沿槽的一侧切至槽底，精加工槽底至槽的另一侧，再沿侧面退刀，如图4-36所示。

注意：

1）切槽后的退刀路线要安排合理，避免刀具与零件发生干涉。

2）在槽的加工过程中，切削速度一般取外圆切削速度的60%～80%，进给量一般取0.05～0.3mm/r。

3）在整个切槽加工过程中，必须采用同一个刀位点编写程序。

4.3　相关指令（HNC—21/22T数控系统）

1.暂停指令G04 该指令可使刀具作短暂停留，以获得圆整而光滑的表面。该指令除用于切槽、钻镗孔外，还可用于拐角轨迹控制。该指令输入格式如下：

G04P_；

说明：

（1）P及其后面的数值表示暂停时间，单位为s。

（2）G04指令在前一程序段的进给速度降到零之后才开始暂停动作。

（3）在执行含G04指令的程序段时优先执行暂停功能。

（4）G04指令为非模态指令，仅在被其规定的程序段中有效。

2.子程序调用及返回指令M98、M99 M98指令表示调用子程序，M99指令表示子程序结束并返回到主程序。

（1）M98指令输入格式：

M98P_L_；

其中：P_表示被调用的子程序号；L_表示重复调用次数，省略时默认为重复次数为1。

（2）M99指令输入格式：

……

M99

注意：在子程序开头，必须规定子程序号，以作为调用入口地址；在子程序的结尾用指令M99，以控制执行完该子程序后返回主程序。

例4-11 编写图4-37所示零件的数控加工程序。

解 运用子程序调用及返回指令M98、M99编制图4-37所示零件加工程序如下：(www.daowen.com)

%3110； 主程序程序名

N10 G92 X16 Z1； 设立坐标系，定义对刀点的位置

N20 G37 G00 Z0 M03； 移到子程序起点处、主轴正转

N30 M98 P0003 L6； 调用子程序，并循环6次

N40 G00 X16 Z1； 返回对刀点

N50 G36； 取消半径编程

N60 M05； 主轴停

N70 M30； 主程序结束并复位

%0003； 子程序程序名

N10 G01 U-12 F100； 进刀到切削起点处，注意留下后面切削的余量

N20 G03 U7.385 W-4.923 R8； 加工R8mm圆弧段

N30 U3.215 W-39.877 R60； 加工R60mm圆弧段

N40 G02 U1.4 W-28.636 R40； 加工R40mm圆弧段

N50 G00 U4； 离开已加工表面

N60 W73.436； 回到Z轴循环起点处

N70 G01 U-4.8 F100； 调整每次循环的切削量

N80 M99； 子程序结束，并回到主程序

4.4　任务实施

4.4.1　确定加工工艺

1.零件图的分析 该零件的加工面由外圆柱面、端面、外沟槽等组成。

2.加工方案的确定 根据零件的加工精度要求，各表面的加工方案确定为粗车。

3.装夹方案的确定 由于工件的毛坯为棒料，因此可用三爪自定心卡盘装夹。

4.确定加工工序 见表4-10。

表4-10 数控加工工序卡

5.进给路线的确定（略）

6.刀具的确定 见表4-11。

表4-11 数控加工刀具卡

4.4.2　编制加工程序

1.建立坐标系 以工件右端面与轴线的交点为编程原点建立工件坐标系。

2.参考程序 见表4-12。

表4-12 槽数控加工参考程序