（中職）數(shù)控車削編程與操作加工實訓(xùn)教程項目六 凹圓練習(xí)件的編程及車削加工電子課件

1、正版課件 內(nèi)容可修改（中職）數(shù)控車削編程與操作加工實訓(xùn)教程項目六 凹圓練習(xí)件的編程及車削加工電子課件項目六 凹圓練習(xí)件的編程及車削加工工作任務(wù)描述1.加工零件項目工作任務(wù)名稱：凹圓練習(xí)件的編程及車削加工，如圖所示2.零件類型描述（新課導(dǎo)入）： 該零件屬于較簡單的階梯軸類零件，是使用數(shù)控車床加工的基本零件輪廓形狀。是數(shù)控車削加工中難度較低的基本零件之一。及進(jìn)行簡單軸類零件加工實踐操作練習(xí)。需要掌握切削用量的選擇，熟悉數(shù)控車床操作面板，熟練編程，掌握外圓尺寸的測量檢測技術(shù)3.任務(wù)內(nèi)容描述： 已知毛坯材料為LY150，毛坯尺寸為45mm100mm的棒料。制定零件加工工藝，編寫零件加工程序，并在仿真軟

2、件上進(jìn)行虛擬操作加工，最后在數(shù)控車床上進(jìn)行實際操作加工，并對加工后的零件進(jìn)行檢測、評價學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握帶凹圓弧面階梯軸零件加工工藝制定方案2.掌握帶凹圓弧面階梯軸零件編程方法并能在仿真軟件上進(jìn)行虛擬操作加工3.能將零件正確安裝在三爪卡盤上4.能將外圓車刀正確安裝在刀架上5.正確擺放操作加工所需工具、量具6.能按操作規(guī)范合理使用CK6140臥式數(shù)控車床，并完成帶凹圓弧面階梯軸零件的加工7.能正確使用游標(biāo)卡尺、R規(guī)對帶凹圓弧面階梯軸零件進(jìn)行檢測8.能對所完成的零件進(jìn)行評價及超差原因分析學(xué)習(xí)內(nèi)容1.根據(jù)零件圖紙進(jìn)行零件工藝信息分析，確定加工順序，并填入相應(yīng)的卡片中2.合理選擇適合該零件加工的刀具，并

3、完成相應(yīng)卡片的填寫3.合理選擇適合該零件加工的切削用量，并完成相應(yīng)卡片的填寫4.合理選擇該零件工件坐標(biāo)原點，確定走刀路線，并完成相應(yīng)卡片的填寫5.根據(jù)該零件編程要求計算基點坐標(biāo)，完成相關(guān)的尺寸鏈計算6.根據(jù)該零件的加工要求編制程序清單，進(jìn)行虛擬及實際操作加工7.正確選擇并使用游標(biāo)卡尺、R規(guī)對該零件進(jìn)行檢測，并完成相應(yīng)卡片的填寫8.學(xué)習(xí)零件加工質(zhì)量評價及超差原因分析的方法學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.制定工藝方案2.數(shù)控內(nèi)容知識點3.編制程序、仿真操作加工4.實際操作加工5.零件檢測6.學(xué)習(xí)評價學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案分析零件圖工藝信息 教師布置工作任務(wù)，學(xué)生資訊，教師記錄學(xué)生資訊問題并解惑，學(xué)生填寫零件圖工藝信

4、息卡片中分析理由的具體內(nèi)容，見下表。班級姓名學(xué)號成績零件圖號C06-01零件名稱凹圓練習(xí)件材料牌號LY150分析內(nèi)容分析理由形狀、尺寸大小該零件的加工面由端面、外圓柱面、倒角面、圓錐面、臺階面及凹圓弧面組成。形狀比較簡單，是較典型的短軸類零件。因此，可選擇現(xiàn)有設(shè)備CK6140臥式數(shù)控車床，刀具可選12把外圓車刀即可完成。結(jié)構(gòu)工藝性該零件的結(jié)構(gòu)工藝性好，便于裝夾、加工。因此，可選用三爪卡盤定位裝夾,標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。幾何要素、尺寸標(biāo)注該零件輪廓幾何要素定義完整，尺寸標(biāo)注符合數(shù)控加工要求，有統(tǒng)一的設(shè)計基準(zhǔn)，且便于加工、測量。精度、表面粗糙度該零件外圓柱面 、 、 ，長度 尺寸精度要求較高，其中外圓

5、柱面尺寸公差等級為IT9-IT10級，圖中未注尺寸公差按IT12級處理。該零件表面質(zhì)量要求最高為Ra3.2,其余為Ra6.3。由于該零件精度和表面質(zhì)量要求不太高。因此，可考慮采用以下加工方案：粗車半精車。材料及熱處理該零件所用材料LY150為高合金硬鋁，硬度為105HB，加工性能等級代號為2，無熱處理要求，屬易切削金屬材料。因此，選硬質(zhì)合金或涂層刀具材料均可，在加工時不宜選擇過大的切削用量，切削過程中可不加冷卻液。其它技術(shù)要求該零件要求銳角倒鈍，故編程時在銳角處安排1450的倒角生產(chǎn)類型、定位基準(zhǔn)該零件生產(chǎn)類型為單件生產(chǎn)，因此，要按單件小批生產(chǎn)類型制定工藝規(guī)程。由于該零件生為單件生產(chǎn)，因此，定

6、位基準(zhǔn)可選在外圓表面。學(xué)生資訊記錄：2.確定加工順序小組討論，教師聽取學(xué)生的決策意見，學(xué)生填寫卡片，見下表。班級姓名學(xué)號成績零件圖號零件名稱使用設(shè)備場地C06-01凹圓練習(xí)件CK6140數(shù)控車床數(shù)控加工實訓(xùn)中心程序編號O0004材料牌號LY150數(shù)控系統(tǒng)FANUC 0i Mate-TD工步序號工步內(nèi)容確定理由量具選用備注名稱量程1車端面車平端面，建立長度基準(zhǔn)，保證工件長度要求。車削完的端面在后續(xù)加工中不需再加工。0.02mm游標(biāo)卡尺0-150mm手動2粗車各外圓表面較短時間內(nèi)去除毛坯大部分余量，滿足精車余量均勻性要求。0.02mm游標(biāo)卡尺0-150mm自動3精車各外圓表面保證零件加工精度，按圖

7、紙尺寸，一刀連續(xù)車出零件輪廓。0.02mm游標(biāo)卡尺0-150mm自動小組討論： 3.選擇刀具 教師提出問題，學(xué)生查閱資料，聽取學(xué)生的決策意見，學(xué)生填寫刀具卡片，見表6-3。 數(shù)控車床一般均使用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀。本零件為鋁材，對刀片材料無特殊要求，刀片均選用常用的涂層硬質(zhì)合金刀片。對于本例由于有凹圓的加工，需考慮刀具副偏角與已加工表面的干涉，所以重點在于刀具刀片形狀的選擇。機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀所使用的刀片為標(biāo)準(zhǔn)角度，選擇下圖所示菱形刀片適合加工本工件，刀尖角選擇35。粗車外圓主偏角93，所選刀片刀尖圓弧半徑為0.4mm。因本工件的表面質(zhì)量要求不高，故粗精加工使用一把刀具即可如圖所示。 班級姓名學(xué)號成績零

8、件圖號C06-01零件名稱凹圓練習(xí)件工步號刀具號刀具名稱刀具參數(shù)刀片材料偏置號刀柄型號刀尖半徑刀尖方位刀片型號1T0193外圓車刀0.43DCT11T304-HF涂層硬質(zhì)合金SDJCR2020K11（20X20）2T0235外圓車刀0.43DCMT11T304-HF涂層硬質(zhì)合金02SDJCR2020K11（20X20）3T0235外圓車刀0.43DCMT11T304-HF涂層硬質(zhì)合金02SDJCR2020K11（20X20）選擇切削用量小組討論，學(xué)生查閱資料，聽取學(xué)生的決策意見，學(xué)生填寫切削用量卡片，見表6-4。 粗加工：首先取ap=3.0 mm；其次取f=0.2mm/r；最后取Vc=120

9、m/min。然后根據(jù)公式 計算出主軸轉(zhuǎn)速 =1 0 0 0 r/min，根據(jù)公式 = 計算出進(jìn)給速度 =200mm/min，填入表6-4中。 精加工:首先取ap=0.3mm；其次取f=0.08mm/r；最后取Vc=200 m/min。然后根據(jù)公式 計算出主軸轉(zhuǎn)速 =1 5 00r/min，根據(jù)公式 = 計算出進(jìn)給速度 =100mm/min，填入表6-4中。班級姓名學(xué)號成績零件圖號C06-01零件名稱凹圓練習(xí)件工步號刀具號切削速度Vc（m/min）主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給量f（mm/r）進(jìn)給速度vf（mm/min）背吃刀量ap（mm）12T0212010000.22001.03T0220015

10、000.081000.3小組討論：表6-4 切削用量卡片5.確定工件零點，繪制走刀路線圖 學(xué)生繪制數(shù)控加工走刀路線圖卡片，見表6-5。數(shù)控加工走刀路線圖機(jī)床型號：CK6140零件圖號：C06-01加工內(nèi)容：系統(tǒng)型號：FANUC 0i Mate-TD工步號：2、3程序號：含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向走刀線相交爬斜坡鉸孔行切符號編程校對審批共 頁第 頁注意的問題：6.數(shù)學(xué)處理 該零件在粗加工時所用各基點坐標(biāo)大部分都可由圖直接得到。該零件主要尺寸的程序設(shè)定值計算：一般取為工件尺寸的中值。如本例尺寸為 ，則編程尺寸為29.975。 另外加工倒角時需計算倒角延長線。計算方法如下： 延長線起點： 已

11、知 Z=5, 則：7.工藝分析 夾工件的左端。粗精車外徑30、32，36，R20，40；長度20，28，32，54，60，達(dá)到圖紙要求的尺寸并倒角C2。學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)二：數(shù)控內(nèi)容知識點、刀尖圓弧半徑補(bǔ)償G40，G41，G42 格式： X_ Z _；說明： 數(shù)控程序一般是針對刀具上的某一點即刀位點，按工件輪廓尺寸編制的。車刀的刀位點一般為理想狀態(tài)下的假想刀尖 A 點或刀尖圓弧圓心O 點。但實際加工中的車刀，由于工藝或其他要求，刀尖往往不是一理想點，而是一段圓弧。當(dāng)切削加工時刀具切削點在刀尖圓弧上變動；造成實際切削點與刀位點之間的位置有偏差，故造成過切或少切。這種由于刀尖不是一理想點而是一段圓弧，造成的

12、加工誤差，可用刀尖園弧半徑補(bǔ)償功能來消除。 刀尖園弧半徑補(bǔ)償是通過G41、G42、G40 代碼及T代碼指定的刀尖園弧半徑補(bǔ)償號，加入或取消半徑補(bǔ)償。 刀具圓弧半徑誤差實例，如圖6-3所示。AQG40：取消刀尖半徑補(bǔ)償； G41：左刀補(bǔ)(在刀具前進(jìn)方向左側(cè)補(bǔ)償)，如圖3.3.43； G42：右刀補(bǔ)(在刀具前進(jìn)方向右側(cè)補(bǔ)償)，如圖3.3.43； X, Z：G00/G01 的參數(shù)，即建立刀補(bǔ)或取消刀補(bǔ)的終點；G40：取消刀尖半徑補(bǔ)償； G41：左刀補(bǔ)(在刀具前進(jìn)方向左側(cè)補(bǔ)償)，如圖3.3.43； G42：右刀補(bǔ)(在刀具前進(jìn)方向右側(cè)補(bǔ)償)，如圖3.3.43； X, Z：G00/G01 的參數(shù)，即建立刀

13、補(bǔ)或取消刀補(bǔ)的終點； 注意：G40、G41、G42 都是模態(tài)代碼，可相互注銷，如圖6-4所示。圖6-4 G41、G42 沿著刀具運(yùn)動方向判別注：1）當(dāng)前面有G41、G42指令時，如要轉(zhuǎn)換為G42、G41或結(jié)束半徑補(bǔ)償時，應(yīng)先指定G40指令取消前面的刀尖半徑補(bǔ)償。2）程序結(jié)束時，必須清除刀補(bǔ)。3) G41、G42、G40指令應(yīng)在G00或G01程序段中加入。4）在補(bǔ)償狀態(tài)下，沒有移動的程序段（M指令、延時指令等）不能在連續(xù)2個以上的程序段中指定，否則會過切或欠切。5）在補(bǔ)償啟動段或補(bǔ)償狀態(tài)下不得指定移動距離為0的G00、G01等指令。 假想刀尖方向 從刀尖中心看假想刀尖的方向由車削中刀具的方向確定

14、，為進(jìn)行正確的到補(bǔ)設(shè)置，必須預(yù)先設(shè)定好刀尖的方向。各種刀尖方向有相應(yīng)的編號與其對應(yīng)，如圖6-5所示。圖6-5 刀尖到位點復(fù)合循環(huán)切削指令 (G71、G72、G73 、 G76)1.成型車削循環(huán)G73 該指令只須指定精加工路線，系統(tǒng)會自動給出粗加工路線，適于車削鑄造、鍛造類毛坯或半成品，如圖6-6所示。G73指令刀具循環(huán)路徑圖6-6 成型車削循環(huán)G73指令格式：G73 U（I）W（K） R（D）；G73 P（NS） Q（NF） U（U） W（W） F（F） S（S）T（T）；A A B的精加工形狀的軌跡，用順序號NS到NF的程序段來指令。N（NS）N（NF）I：X軸方向退刀的距離及方向（半徑指定

15、）。這個指定是模態(tài)的，一直到下次指定前均有效。并且，用參數(shù)（No53）也可設(shè)定。根據(jù)程序指令，參數(shù)值也改變。K：Z軸方向退刀距離及方向。這個指定是模態(tài)的，一直到下次指定之前均有效。另外，用參數(shù)（No054）也可設(shè)定。根據(jù)程序指令，參數(shù)值也改變。D：分割次數(shù)等于粗車次數(shù)。該指定是模態(tài)的，直到下次指定前均有效。也可以用參數(shù)（No055）設(shè)定。根據(jù)程序指令，參數(shù)值也改變。NS：構(gòu)成精加工形狀的程序段群的第一個程序段的順序號。NF：構(gòu)成精加工形狀的程序段群的最后一個程序段的順序號。U：X軸方向的精加工余量（直徑/半徑指定）。W：Z軸方向的精加工余量。F，S，T：在NSNF間任何一個程序段上的F，S，T

16、功能均無效。僅在G73中指定的F，S，T功能有效。 2.精加工循環(huán)指令（G70）G70 P(ns) Q(nf)；學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)三：編制數(shù)控加工程序、仿真操作加工數(shù)控加工程序清單零件圖號零件名稱姓名學(xué)號成績C06-01凹圓練習(xí)件程序名O0004子程序名O0004N5 M03S1000N10 T0202N15 G00G42X47Z2M08N20 G73U8R8N25 G73P35Q75U0.3W0F0.2N35 G0X26N40 G01X30Z-2N45 Z-20N50 X32N55 X36Z-28N60 Z-32N65 G02X40Z-54R20N70 G01Z-60N75 G0 X45N80 G00

17、G40X100N85 Z100N90 M03S1200N95 G00G42X47Z2N100 G70P35Q75F0.08N105 G0G40X100N110 Z100N115 M30工步及刀具說明粗車外圓各表面。T0101精車外圓表面。T0101加工前先設(shè)置相應(yīng)刀具參數(shù)。加工結(jié)束后進(jìn)行尺寸修調(diào)。N：是序列號意思2.仿真操作加工（1）打開程序選擇機(jī)床（2）機(jī)床回零點（3）選擇毛坯、材料、夾具、安裝工件（4）安裝刀具（5）建立工件坐標(biāo)系（6）上傳NC語言（7）自動加工仿真加工后工件如圖6-7所示。圖6-7 仿真加工后工件學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：實際操作加工1.毛坯、刀具、工具、量具準(zhǔn)備（1）將45mm100

18、mm的棒料毛坯正確安裝在三爪卡盤上（2）將93外圓車刀正確安裝在刀架1號刀位上（3）正確擺放所需工具、量具2.程序輸入與編輯（1）開機(jī)（2）回參考點（3）輸入程序（4）程序圖形校驗3.零件的數(shù)控車削加工（1）主軸正轉(zhuǎn)（2）X向?qū)Φ?，Z向?qū)Φ?，設(shè)置工件坐標(biāo)系（3）進(jìn)行相應(yīng)刀具參數(shù)設(shè)置（4）自動加工學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)五：零件檢測1.學(xué)生對加工完的零件進(jìn)行自檢 學(xué)生使用游標(biāo)卡尺、R規(guī)等量具對零件進(jìn)行檢測。2.教師與學(xué)生共同填寫零件質(zhì)量檢測結(jié)果報告單，見表6-7班級姓名學(xué)號成績零件圖號C06-01零件名稱凹圓練習(xí)件項目序號考核內(nèi)容配分評分標(biāo)準(zhǔn)檢測結(jié)果得分學(xué)生教師圓柱面1IT12超差0.01扣2分Ra5降一級扣2

19、分2IT12超差0.01扣2分Ra5降一級扣2分3IT12超差0.01扣2分Ra5降一級扣2分圓錐面43236IT5超差0.01扣2分Ra5降一級扣2分長度5200.1IT5超差0.01扣2分6280.06IT5超差0.01扣2分7340.075IT5超差0.01扣2分8540.075IT5超差0.01扣2分9600.075IT5超差0.01扣2分凹圓面10R20IT10超差0.01扣2分Ra4降一級扣2分班級零件名稱零件圖號小組編號凹圓練習(xí)件C06-01姓名學(xué)號表現(xiàn)零件質(zhì)量排名3.小組互相檢查、點評見表6-8表6-8 小組評價表4.教師填寫考核結(jié)果報告單，見下表單位名稱集美輕工業(yè)學(xué)校 班級學(xué)號姓名成績 零件圖號C06-01零件名稱凹圓練習(xí)件序號項目考核內(nèi)容 配分標(biāo)準(zhǔn)%配分得分項目成績1零件質(zhì)量（40分）圓柱面50%20圓錐面10%4長度