3.2　带圆锥轴加工

3.2.1　简单圆锥轴加工

编程加工简单圆锥轴如图3-7所示，已知材料为铝，毛坯为ф40mm×70mm。

（1）制定零件加工工艺规程

1）零件分析　该零件为简单圆锥轴，材料为铝，其结构为外圆柱面与圆锥面，比较简单，全部由直线轮廓组成，用两把外圆车刀分别粗车和精车即可完成。由于尺寸精度达IT10级公差要求，表面粗糙度值为Ra3.2，因此要分粗车和精车两个工步，粗车去除大部分加工余量，直径留下0.5mm精车加工余量。

2）确定加工工艺路线

①粗车外圆至余0.5mm。

②精车轮廓至尺寸要求。

3）刀具选择　选硬质合金车刀分别置于T01号和T02号刀位。

4）加工工序卡

5）数值计算

在本例中，ф24mm外圆的编程尺寸=24+[0+（−0.02）]/2=23.99（mm）

（2）主要指令

该零件加工编程主要应用G00、G01两个指令。

（3）加工程序编制

（4）操作步骤及要点

工件装夹，用三爪自定心卡盘夹持ф40mm外圆，保证工件伸出卡盘长度不小于40mm。其他操作步骤及要点同前。

3.2.2　多圆锥面轴加工

编程加工多圆锥面轴如图3-8所示，已知材料为铝，毛坯为ф40mm×70mm。

（1）制定零件加工工艺规程

1）零件分析　该零件为多圆锥面轴，材料为铝，其结构为多个圆锥面组成，比较简单，全部由直线轮廓组成，用两把外圆车刀分别粗车和精车即可完成。由于表面粗糙度值为Ra3.2，因此要分粗车和精车两个工步，粗车去除大部分加工余量，直径留下0.5mm加工余量进行精车。

2）确定加工工艺路线

①粗车外圆至余0.5mm。

②精车轮廓至尺寸要求。

3）刀具选择　选硬质合金车刀分别置于T01号和T02号刀位。

4）加工工序卡

（2）主要指令

该零件加工编程主要应用G71、G70指令。

1）外圆粗车切削循环G71指令

格式：G71 U（Δd）R（e）；

G71 P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t）；

说明：

①Δd为背吃刀量，e为单步退刀量，ns为精加工形状程序段中的开始程序段号，nf为精加工形状程序中的结束程序段号，Δu为X轴方向精加工余量，Δw为Z轴方向精加工余量。

②刀具执行G71指令后，将按照如图3-9所示轨迹来运行，刀路平行于Z轴多次切削，最后再按留有精加工切削余量Δw和Δu/2之后的精加工形状进行加工。

③刀具执行G71指令后的运动轨迹依系统不同而有所不同，因此，要注意该代码在不同系统中的具体含义。

④G71指令主要用于X轴方向尺寸增大的轮廓形状零件。当零件形状为内凹时，若幅度不大，则能够在最后按留有精加工余量的轮廓加工时加工；若幅度较大，则无法完成初加工。

⑤G71的刀路数由切削起点和切削终点来计算，当采用G71指令时，切削起点必须大于毛坯的最大轮廓，否则会引起第一刀切削过深，损坏刀具甚至引起故障。其切削终点必须采用X轴方向移动，若含有Z轴移动，系统可能会报错。

2）精车固定循环G70指令

格式：G70 P（ns）Q（nf）F（f）S（s）T（t）；

说明：

①格式中，各个参数和G71指令相同。

②G70刀具路径为外形轮廓仿形精加工路径，是用于辅助G71、G73等加工的精加工指令。必须先使用G71、G72或G73指令后，才可使用G70指令。

③G70指令的ns至nf之间精车程序段中，不能调用子程序。

④ns至nf之间精车程序段所指令的F、S是给G70精车时使用的，且S指令的位置比较灵活。

⑤使用G71、G72、G73或G70指令的程序必须存储于CNC控制器内存中，即有复合循环指令的程序不能通过计算机以边传边加工的方式控制CNC机床。

（3）加工程序编制

（4）操作步骤及要点

工件装夹，用三爪自定心卡盘夹持ф40mm外圆，保证工件伸出卡盘长度不小于60mm。其他操作步骤及要点同前。