任务一 圆弧加工
【实训目标】
【实训准备】
活动一 加工任务
圆弧加工任务见表4．1。
表4．1 圆弧加工任务
活动二 加工任务分析
圆弧加工任务分析见表4．2。
表4．2 圆弧加工任务表
活动三 加工工艺与程序编制
一、确定加工方案及加工工艺路线
（一）确定加工方案
选用完成内螺纹加工的半成品工件矱38×63。可用铜片包垫工件，采用三爪卡盘装夹工件。
（二）加工工艺路线
①夹持工件，找正并夹紧。
②对刀（内螺纹刀）。
③自动加工工件内螺纹。
④检测。
二、相关知识
1．圆弧刀
圆弧刀示意图如图4．1所示。
2．圆弧插补——G02、G03
（1）指令格式
G02 X（U）＿ Z（W）＿ R＿（I＿K＿） F＿
G03 X（U）＿ Z（W）＿ R＿（I＿K＿） F＿
X（U）＿：圆弧终点的X轴坐标；
Z（W）＿：圆弧终点的Y轴坐标；
I＿：圆弧圆心与圆弧起点在X方向的差值，用半径表示；
K＿：圆弧圆心与圆弧起点在Z方向的差值（图4．2）；
R＿：圆弧半径指定；
F＿：沿圆弧切线方向的速度。
图4．1 圆弧刀示意图
图4．2
（2）代码轨迹
G02代码轨迹为从起点到终点的顺时针（后刀座坐标系）/逆时针（前刀座坐标系）圆弧，如图4．3（a）所示。
G03代码轨迹为从起点到终点的逆时针（后刀座坐标系）/顺时针（前刀座坐标系）圆弧，如图4．3（b）所示。
图4．3 代码轨迹图
（3）圆弧方向
G02/G03的圆弧方向定义，在前刀座坐标系和后刀座坐标系是相反的，如图4．4。
图4．4 圆弧方向图
（4）注意事项
①当I＝0或K＝0时，可以省略，但地址I、K或R必须输入一个，否则系统会报警。
②I、K、R同时输入时，R有效，I、K无效。
③R值必须等于或大于起点终点的一半，如果终点不在用R定义的圆弧上，系统会产生报警。
④地址X（U）、Z（W）可省略一个或全部；当省略一个时，表示省略的该轴的起点和终点一致；同时省略表示终点和始点是同一位置，若用I、K指定圆心时，执行G02/G03代码的轨迹为全圆（360°）；用R指定时，表示0°的圆。
⑤建议使用R编程。当使用I、K编程时，为了保证圆弧运动的起点和终点与指定值一致。
⑥若使用I、K值进行编程，若圆心到的圆弧终点距离不等于R（R＝
），系统会自动调整圆心位置以保证圆弧运动的起点和终点与指定值一致，如果圆弧的起点与终点间距离大于2R，系统报警。
⑦R指定时，是小于360°的圆弧，R负值时为大于180°的圆弧，R正值时为小于或等于180°的圆弧。
3．封闭切削循环——G73
指令格式
G73 U（Δi） W（Δk） R（d） F（f）＿S（s）＿T（t）＿；
G73 P（ns） Q（nf） U（Δu）＿W（Δw）＿；
（1）i：X轴方向退刀的距离及方向。Δi：X轴粗车退刀量，取值范围为±99999999×最小输入增量（单位：mm/inch，半径值，有符号），Δi等于A1点相对于A d点的X轴坐标偏移量（半径值），粗车时X轴的总切削量（半径值）等于｜Δi｜，X轴的切削方向与Δi的符号相反：Δi＞0，粗车时向X轴的负方向切削。
（2）k：Z轴方向退刀的距离及方向。这个指定是模态的，一直到下次指定前均有效。
（3）d：切削的次数，取值范围1～9999（单位：次），R5表示5次切削完成封闭切削循环。
（4）n s：精车轨迹的第一个程序段的程序段号。
（5）n f：精车轨迹的最后一个程序段的程序段号。
系统根据精车余量、退刀量、切削次数等数据自动计算粗车偏移量、粗车的单次进刀量和粗车轨迹，每次切削的轨迹都是精车轨迹的偏移，切削轨迹逐步靠近精车轨迹，最后一次切削轨迹为按精车余量偏移的精车轨迹。G73的起点和终点相同，本代码适用于成型毛坯的粗车。G73代码为非模态代码，代码轨迹如图4．5所示。
图4．5 G73代码运行轨迹
三、零件加工参考程序
零件加工参考程序见表4．3。
表4．3 零件加工参考程序
注：以上程序只加工零件的内螺纹部分，加工零件其余部分请参照前面课程。
活动四 加工执行
一、加工执行过程
①指导教师分析加工工艺，讲解加工方法和程序的编写方法。
②学生根据加工工艺要求，编写加工程序，并录入完成程序校验。
③学生装夹工件、刀具，必须保证工件、刀具安装牢固。
④学生进行正确的对刀操作。
⑤按下自动加工按键，完成零件的加工。
⑥待加工结束后，先初步进行质量检测，然后再取下工件。
二、实训操作注意事项
①在学生实训前，指导教师应注意检查各限位开关是否正常，限位块位置是否合理，避免刀架与卡盘发生碰撞或丝杆脱位。
②要求学生单人操作，不允许多人操作。
③要求学生注意切削转速，吃刀深度及进给速度的合理选择。
④学生对刀操作完成后，指导教师必须进行验证检查。
⑤主轴开启时要求必须关闭防护门，要求学生养成良好的安全防范意识。
⑥主轴正反转转换时必须停转后再做转换操作。
活动五 加工质量检测
学生通过检测，完成下面圆弧零件加工质量（表4．4），并进行质量分析。
表4．4 圆弧零件加工质量表
活动六 任务评价
圆弧零件加工任务评价见表4．5。
表4．5 圆弧零件加工任务评价表
【课后练习】
编程完成如下图所示零件的车削加工，工件毛坯为矱30×40的45钢材料。
任务二 球面加工
【实训目标】
【实训准备】
活动一 加工任务
球面加工任务见表4．6。
表4．6 球面加工任务表
活动二 加工任务分析
球面加工任务分析见表4．7。
表4．7 球面加工任务表
活动三 加工工艺与程序编制
一、确定加工方案及加工工艺路线
（一）确定加工方案
选用加工好内螺纹及凹面的半成品工件矱38×63。用铜片包垫工件，采用三爪卡盘装夹工件。
（二）加工工艺路线
①夹持工件，找正并夹紧。
②对刀（内螺纹刀）。
③自动加工工件内螺纹。
④检测。
二、相关知识
球面加工与圆弧加工相似，均用G02、G03指令进行加工。
三、零件加工参考程序
零件加工参考程序见表4．8。
表4．8 零件加工参考程序
注：以上程序只加工零件的圆弧部分，加工零件其余部分请参照前面课程。
活动四 加工执行
一、加工执行过程
①指导教师分析加工工艺，讲解加工方法和程序的编写方法。
②学生根据加工工艺要求，编写加工程序，并录入完成程序校验。
③学生装夹工件、刀具，必须保证工件、刀具安装牢固。
④学生进行正确的对刀操作。
⑤按下自动加工按键，完成零件的加工。
⑥待加工结束后，先初步进行质量检测，然后再取下工件。
二、实训操作注意事项
①在学生实训前，指导教师应注意检查各限位开关是否正常，限位块位置是否合理，避免刀架与卡盘发生碰撞或丝杆脱位。
②要求学生单人操作，不允许多人操作。
③要求学生注意切削转速，吃刀深度及进给速度的合理选择。
④学生对刀操作完成后，指导教师必须进行验证检查。
⑤主轴开启时要求必须关闭防护门，要求学生养成良好的安全防范意识。
⑥主轴正反转转换时必须停转后再做转换操作。
活动五 加工质量检测
学生通过检测，完成球面零件加工质量表4．9，并进行质量分析。
表4．9 球面零件加工质量表
活动六 任务评价
球面零件加工任务评价见表4．10。
表4．10 球面零件加工任务评价表
【课后练习】
编程完成如下图所示零件的车削加工，工件毛坯为矱20×45的45钢材料。
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