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成绩: 95

课程实验4

车削加工自动编程实验（预备知识：第7章；权重10%；需辅导老师评阅）

数控车削加工包括内外圆柱面的车削加工、端面车削加工、钻孔加工、螺纹加工、复杂外形轮廓回转面的车削加工等。

车削刀具的种类有很多，数控车削加工一般使用标准的机夹可转位刀具。其类型有外圆刀具、外螺纹刀具、内圆刀具、内螺纹刀具、切断刀具、孔加工刀具（包括中心钻头、镗刀、丝锥等）。

数控车刀的选择原则：一次连续加工的表面尽可能多；在切削过程中刀具不能和工件发生干涉；有利于提高加工效率和加工表面质量；有合理的刀具强度和寿命。

7.4.1 轮廓车削

轮廓车削主要是针对回转体零件的外形轮廓所使用的一种加工方法。加工时刀具沿着用户指定的轮廓一次走刀完成所有轮廓的加工。因此，该车削加工方式一般用于精车加工，但在切削余量不大的情况下也可以用于粗车加工。其数控车削加工编程包括三维建模（或已有模型导入）、机床设置、工艺参数设置及加工仿真等过程，最终自动编制出数控车床的NC代码文件。

本节介绍的车削数控编程的零件图尺寸如图7-43所示，车削数控编程的零件三维模型如图7-44所示。

图7-43 车削数控编程的零件图尺寸

图7-44 车削数控编程的零件三维模型

1.建立数控加工文件并装配工件模型

（1）在Creo Parametric中的“文件”选项卡中单击“新建”按钮，然后在“类型”列表里选择“制造”，子类型选择“NC装配”，输入加工文件名“mfg0001”后，取消勾选使用默认模板，选择“mmns_mfg_nc_abs”模板，单击“确定”按钮进入制造模式。

在“制造”选项卡中单击“参考模型”按钮中的“组装参考模型”选项，在弹出的对话框中选择chexue.prt文件后单击“确定”按钮。在原件放置下拉菜单中选择“默认”选项后，单击“确定”按钮完成放置（见图7-45）。

图7-45 装配参照模型

（2）在“制造”选项卡中单击“工件”按钮下拉菜单中的“自动工件”选项，单击“回转体”按钮并单击“基准”按钮下拉菜单中的“坐标系”按钮，按住Ctrl键的同时，在弹出的“坐标系”对话框中“原点”选项卡内的“参考”选框内选择零件的大端面、NC_ASM_FRONT、NC_ASM_RIGHT，在“方向”选项卡内调整Z轴方向为垂直于大端面，单击“确定”按钮完成坐标系ACS0的建立。此时在“创建自动工件”界面单击“确定”按钮完成创建（见图7-46）。其中半透明部分是要切削掉的部分，而实体部分是保留的工件实体。

图7-46创建工件模型

2.操作设置

（1）机床设置。在“制造”选项卡中单击“工作中心”按钮下拉菜单中的“车床”选项，系统弹出“车床工作中心”对话框，如图7-47所示。单击“刀具”选项卡中的“转塔1”按钮，系统弹出“刀具设定”对话框，如图7-48所示，在设置好刀具参数后单击“应用”按钮保存刀具信息，单击“确定”按钮完成刀具创建。

图7-47 “车床工作中心”对话框图7-48 “刀具设定”对话框

（2）定义工件坐标系和退刀面。在“制造”选项卡中单击“操作”按钮，在“操作”界面里单击“基准”按钮下拉菜单中的“坐标系”按钮，按住Ctrl键的同时，在系统弹出的“坐标系”对话框中“原点”选项卡内的“参考”选框内选择零件的小端工件平面、NC_ASM_FRONT、NC_ASM_RIGHT，在“方向”选项卡内调整Z轴方向与坐标系ACS0相反，单击“确定”按钮完成坐标系ACS2的建立。在操作界面的坐标系选框内选择ACS2系，单击“间隙”按钮，在下拉菜单中“类型”选框内选择“平面”，在“参考”选框内选择零件的小端工件平面，“值”选框内填写“20”。完成设置后单击“确定”按钮结束操作（见图7-49）。

图7-49 定义工件坐标系和退刀面

3.工艺参数设置

（1）设置车削路径。在“车削”选项卡中单击“车削轮廓”按钮，在三维工件图中选定车削路径及起点终点（见图7-50），完成后单击“确定”按钮结束操作。

图7-50 车削轮廓设置

（2）设置加工过程参数。在“车削”选项卡中单击“区域车削”按钮，车削参数设置如图7-51所示，在“刀具”选框内选择前述创建的T0001刀具，在坐标系选框内选择ACS2坐标系，单击“刀具运动”按钮，单击“区域车削”，系统将弹出“区域车削”对话框，在“车削轮廓”选框内选择前述创建的“车削轮廓1”，并在工件图中操作起点、终点处的紫色箭头以调整进退刀位置，如图7-52所示。区域设置完成后单击“确定”按钮，最后单击按钮结束设置。

图7-51 车削参数设置

图7-52 进退刀位置设置

（3）加工过程演示。在模型树中右键单击“区域车削1”选项，在弹窗中选择播放路径按钮，如图7-53所示。系统弹出“播放路径”对话框，如图7-54所示，单击按钮可观看车削过程动画，并可在“CL数据”框内查看刀具运动的CL代码。

图7-53 选择播放路径按钮

图7-54 “播放路径”对话框(1)

提示

CL文件即刀位数据文件。

在“播放路径”窗口选中CL数据代码后单击“文件”下拉菜单即可对CL代码进行输出与保存，如图7-55所示。

图7-55 输出与保存CL代码(1)

7.4.2 螺纹车削

螺纹车削主要是针对回转体零件上的螺纹特征所使用的一种加工方法，它可以用来加工回转体零件上的“盲的”或“通的”内螺纹和外螺纹。螺纹车削必须指定刀具运动的一条单线（对于外螺纹，此线必须与外径相应；对于内螺纹，此线必须与内径相应），但不需要定义切削扩展方向。

Creo Parametric中螺纹车削加工NC序列的创建(仅以外螺纹为例)操作如下。

（1）单击“车削”选项下的“螺纹车削”按钮（见图7-56）。

图7-56 车削选项卡

（2）系统打开如图7-57所示螺纹设置界面，在“参考”下拉菜单中选取车削轮廓（如选取“车削轮廓1”作为车削螺纹的轮廓），在“参数”下拉菜单中进行相关参数的设置，如图7-58所示，单击编辑加工参数按钮，系统弹出编辑对话框，可进行参数设置，如图7-59所示。编辑好后单击“确定”按钮，最后单击按钮完成设置。

图7-57 螺纹设置界面

图7-58 “参数”下拉菜单

图7-59 进行参数设置

（3）在“模型树”列表中右键单击新建的“2.螺纹车削1”项目，在弹窗中选取“播放路径”按钮，如图7-60所示。系统弹出“播放路径”对话框，如图7-61所示，单击按钮可观看车削过程动画，并可在“CL数据”框内查看刀具运动的CL代码。

图7-60选取“播放路径”按钮图7-61“播放路径”对话框(2)

7.4.3 区域车削

1.创建NC加工文件

在Creo Parametric中的“文件”选项卡中单击“新建”按钮，然后在“类型”列表里选择“制造”，子类型选择“NC装配”，输入加工文件名“mfg0002”后，取消勾选，使用默认模板，单击“确定”后选择“mmns_mfg_nc_abs”模板，单击“确定”按钮进入制造模式。

2.创建参照模型

在“制造”选项卡中单击“参考模型”按钮中的“组装参考模型”选项，在弹出的对话框中选择文件后单击“确定”按钮。原件放置下拉菜单中选择“默认”选项后，单击“确定”按钮完成放置（见图7-62）。

图7-62 插入零部件

3.创建工件模型

在“制造”选项卡中单击“工件”按钮下拉菜单中的“自动工件”选项，单击“回转体”按钮，在“创建自动工件”界面单击“确定”按钮完成创建（见图7-63）。其中半透明部分是要切削掉的部分，实体部分是保留的工件实体。

图7-63 创建工件

4.操作设置

（1）机床设置。在“制造”选项卡中单击“工作中心”按钮下拉菜单中的“车床”选项，系统弹出“车床工作中心”对话框，如图7-64所示。单击“刀具”选项卡中的“转塔1”按钮，系统弹出“刀具设定”对话框，如图7-65所示，在设置好刀具参数后单击“应用”按钮保存刀具信息，单击“确定”按钮完成刀具创建。

图7-64 “车床工作中心”对话框图7-65 “刀具设定”对话框(1)

（2）操作设置。在“制造”选项卡中单击“操作”按钮，在“操作”界面里单击“基准”按钮下拉菜单中的“坐标系”按钮，按住Ctrl键的同时，在系统弹出的“坐标系”对话框中“原点”选项卡内的“参考”选框内选择零件右侧端面、NC_ASM_FRONT、NC_ASM_RIGHT，在“方向”选项卡内调整Z轴方向与端面垂直，单击“确定”按钮完成坐标系ACS1的建立。在操作界面的坐标系选框内选择ACS1坐标系，单击“间隙”按钮，如图7-66所示，在下拉菜单中“类型：”选框内选择“平面”，在“参考：”选框内选择零件的小端工件平面，“值：”选框内填写“20”。完成设置后单击“确定”按钮结束操作（见图7-67）。

图7-66 “操作”设置界面

图7-67 间隙设置

（3）车削路径设置。在“车削”选项卡中单击“车削轮廓”按钮，在“放置”下拉菜单中选取ACS1坐标系，在三维工件图中选定车削路径及起点终点（见图7-68），完成后单击“确定”按钮结束。

图7-68 “车削轮廓”设置

（4）车削设置。在“车削”选项卡中单击“区域车削”按钮，设置界面如图7-69所示，在“刀具”选框内选择前述创建的T0001刀具，在坐标系选框内选择ACS1坐标系，单击“刀具运动”按钮，单击“区域车削”，系统将弹出“区域车削”对话框，在“车削轮廓”选框内选择前述创建的“车削轮廓1”，并在工件图中操作起点、终点处的紫色箭头以调整进退刀位置。区域设置完成后单击“确定”按钮，最后单击按钮结束设置。