任务概述
加工圆锥面时，对锥度的影响不会很大，但对锥面的大小端尺寸会产生较大影响，对此引入刀尖半径补偿指令。刀尖圆弧半径补偿的过程分为三步：刀补的建立、刀补的进行及刀补的取消。本任务以零件图1-2-4为例进行分析、加工。
任务目标
1.能够独立对简单轴零件进行工艺分析。
2.掌握G40、G41、G42、G71、G70指令的运用及编程方法。
3.独立加工台阶轴零件。
知识链接
一、工作任务
任务要求：如图所示工件，毛坯尺寸为φ50×45 mm，材料为45钢，试编写其外轮廓数控加工程序并进行加工。
图1-2-4
二、相关知识
1.假想刀尖：
图1-2-5
数控编程通常都假设车刀尖作为一个点（称为假想刀尖点）来考虑，并以此假想刀尖点切削工件。但实际上，假想刀尖点是不存在的。
CNC车床皆使用粉末冶金制作的刀片，其刀尖是一圆弧形，常用的车刀片刀尖圆弧半径R有0.2 mm、0.4 mm、0.6 mm、0.8 mm、1.0 mm等多种。
按假想刀尖编出的程序，进行外圆、内孔等与X、Z轴平行的表面加工时，是不会产生误差的，但在进行倒角、锥面和圆弧切削时会产生少切或过切的现象。
图1-2-6
2.刀尖圆弧半径补偿指令：
（1）指令格式：
G41/G42 G00/G01 X（U）_Z（W）_
G40 G00/G01 X（U）_Z（W）_
（2）指令说明：
X（U）_Z（W）_：G00/G01的参数，即建立刀补或取消刀补的终点坐标值。
G41：刀具半径左补偿；G42：刀具半径右补偿；G40：取消刀具半径补偿。
（3）尖圆弧半径补偿偏置方向的判别方法：
图1-2-7
3.注意事项：
G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。
G41/G42不带参数，其补偿号（代表所用刀具对应的刀尖半径补偿值）由T代码指定。其刀尖圆弧补偿号与刀具偏置补偿号对应。
在建立刀具半径补偿或撤销刀具半径补偿时，移动指令只能用G01或G00，不能用G02或G03。
工件有锥度、圆弧时，必须在精车的前一程序段建立刀具半径补偿，一般在切入工件时的程序段建立半径补偿。
必须在刀具补偿表中输入该刀具的刀尖半径值，作为刀尖半径补偿的依据。
必须在刀具补偿表中输入该刀具的刀尖方位号，作为刀尖半径补正的依据。
4.刀具半径补偿的目的：
若车削加工使用尖角车刀，刀位点即为刀尖，其编程轨迹和实际切削轨迹完全相同。
若使用带圆弧头车刀（精车时），在加工锥面或圆弧面时，会造成过切或少切。为了保证加工尺寸的准确性，必须考虑刀尖圆角半径补偿以消除误差，由于刀尖圆弧通常比较小（常用r为0.4～0.6 mm）。
5.刀尖圆弧半径补偿的方法：
当编制零件加工程序时，不需要计算刀具中心运动轨迹，只按零件轮廓编程。
使用刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）。
在控制面板上手工输入刀具补偿值。
执行刀补指令后，数控系统便能自动地计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即刀具自动偏离工件轮廓一个补偿距离，从而加工出所要求的工件轮廓。
6.刀尖方位的设置：
车刀形状很多，使用时安装位置也各异，由此决定刀尖圆弧所在位置。
要把代表车刀形状和位置的参数输入到数据库中，并以刀尖方位号表示。
假想刀尖方向是指假想刀尖点与刀尖圆弧中心点的相对位置关系。0与9的假想刀尖点与刀尖圆弧中心点重叠。
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图1-2-8
7.刀具补偿的编程实现：
（1）刀径补偿的引入（初次加载）：
刀具中心从与编程轨迹重合到过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。
图1-2-9
（2）刀径补偿进行：
刀具中心始终与编程轨迹保持设定的偏置距离。
（3）刀径补偿的取消：
刀具中心从与编程轨迹偏离过渡到与编程轨迹重合的过程。
图1-2-10
刀径补偿的引入和取消必须是在不切削的空行程上。
任务实施
1.工艺分析
毛坯尺寸为φ50×70 mm，首先选择装夹工件右端，粗精加工左端表面至φ38 mm，然后加工右端至尺寸要求。
2.加工工艺卡
编制图示1-2-4圆锥轴加工工艺卡及程序，并操作数控车床完成工件的加工。
表1-2-7 简单外圆加工工艺卡
3.加工准备
设备、材料及量具见下表。
表1-2-8 设备、材料及量具表
4.参考程序
5.注意事项
（1）工件要装正夹牢。
（2）对刀要准确无误。
（3）运行前要反复校验程序。
（4）运行加工时要慢，可采用单段方式。
（5）遇到紧急情况要快速按下“急停”按钮。
6.零件加工
（1）装夹工件，伸出长度35 mm，找正夹牢。
（2）对刀操作。
（3）粗车、精车到外圆刀38 mm。
（4）调头找正、装夹。
（5）向对刀。
（6）粗、精加工右端到规定尺寸。
（7）结束加工，拆卸零件。
7.检测
表1-2-9 检测评分表
学生任务实施过程的小结及反馈：
教师点评：
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