任務(wù)二階梯軸的車(chē)削加工

1、項(xiàng)目三數(shù)控車(chē)床零件編程仿真加工軸類(lèi)工件通常由圓柱面、臺(tái)階、端面、錐面、圓弧面、倒角、溝槽和螺紋等構(gòu)成。在機(jī)械零件的加工中占有很大的比例。 圓柱面一般用作支承傳動(dòng)零件和傳遞扭矩， 端面和臺(tái)階一般用來(lái)確定裝在軸上的零件的軸向位置。 軸類(lèi)工件的加工通常有三大方面的技術(shù)要求即零件的尺寸精度、形狀和位置精度、表面粗糙度。任務(wù)二階梯軸的車(chē)削教學(xué)目標(biāo)1.掌握單一固定循環(huán)指令 G90的格式及應(yīng)用2.掌握加工尺寸精度的控制方法教學(xué)重點(diǎn)1.G90指令各參數(shù)的含義尤其圓錐面加工時(shí)R參數(shù)如何確定難點(diǎn)2.常用的加工尺寸精度的控制方法教學(xué)方法講解法、歸納法、分析法、比較法、討論法學(xué)情背景學(xué)生已掌握運(yùn)用單一指令完成簡(jiǎn)單程序

2、的編制及零件的操作方法。教學(xué)教學(xué)內(nèi)容環(huán)節(jié)復(fù)習(xí)G00 、G01 指令的功能及格式，外圓切削加工路徑規(guī)劃方法。一、任務(wù)導(dǎo)入舊知車(chē)削加工如圖示零件，毛坯為 50 mm 的 45 鋼。導(dǎo)入二、知識(shí)講解（一）單一固定循環(huán)指令G90指令格式1：G90X（U）Z（W）F；指令功能： 單一固定循環(huán)G90 指令用一個(gè)程序段完成了4 個(gè)加工動(dòng)作， 如圖所示。新授1.快速進(jìn)刀（相當(dāng)于G00 指令） ； 2.車(chē)削進(jìn)給（相當(dāng)于 G01 指令）；3.退刀（相當(dāng)于 G01指令）；4.快速返回（相當(dāng)于G00 指令）。知識(shí)指令說(shuō)明：1）X、Z 為刀位點(diǎn)切削運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)，U、W 為車(chē)削終點(diǎn)相對(duì)于起刀點(diǎn)的增量坐標(biāo)2）用于外圓

3、柱面和內(nèi)孔面毛坯余量較大的軸類(lèi)零件的加工。教師 學(xué)生活活動(dòng) 動(dòng)師 請(qǐng)生互 學(xué)生根動(dòng)承 據(jù)所學(xué)上啟 知識(shí)思下引 考回答出本 問(wèn)題課所學(xué)內(nèi)容。給 學(xué)出零 生看圖件圖教師設(shè)問(wèn)學(xué)生觀教師察回答講解1分析任務(wù)3）刀位點(diǎn)完成一個(gè)固定循環(huán)后回到起刀點(diǎn)。交流師生探討教師歸納例：ABC DA學(xué)A E F D A生思考AG HDA并G90 X40.0 Z20.0 F0.4;回答X30.0 ；X20.0 ；指令格式2： G90X（ U）Z（W ）RF；指令功能：錐形切削循環(huán)指令說(shuō)明： R 為車(chē)圓錐時(shí)刀削起點(diǎn)與終點(diǎn)的半徑差，即R（ X 起 -X 終 ）/2 ，對(duì)外圓錐面R<0 時(shí)為正錐， R>0 時(shí)為倒錐

4、。教師引導(dǎo)學(xué)例： A B CD A生分析A E FD A回答A G HD AG90 X40.0 Z30.0 R5.0 F0.4;X30.0；X20.0 ；（二）絕對(duì)值編程、增量值編程和混合編程1.絕對(duì)值編程在刀具運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，刀具的位置坐標(biāo)以程序原點(diǎn)為基準(zhǔn)標(biāo)注或計(jì)算，這種坐標(biāo)值稱(chēng)為絕對(duì)坐標(biāo)，用絕對(duì)坐標(biāo)（X， Z）表示。2.增量值編程在刀具運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，刀具的位置坐標(biāo)以上一個(gè)位置到當(dāng)前位置之間的增量來(lái)表示，這種坐標(biāo)值稱(chēng)為增量坐標(biāo)。用增量坐標(biāo)（U， W）表示。UX終X起WZ終 Z 起23.混合編程在 FSNUC 系統(tǒng)中， 同一程序或程序段中即可以用絕對(duì)值編程又可以用增量值編程，如果兩種方式同時(shí)存在

5、，稱(chēng)為混合編程。舉例說(shuō)明。（三）加工尺寸精度的控制1.編程尺寸的計(jì)算單件小批生產(chǎn)時(shí)，精加工零件輪廓尺寸偏差較大時(shí)，編程應(yīng)取極限尺寸的平均值，即編程尺寸基本尺寸+ （上偏差 + 下偏差） /2舉例說(shuō)明。2.利用磨耗值控制加工尺寸學(xué)尺寸精度控制的步驟：對(duì)刀尺寸放大一次加工精確測(cè)量調(diào)整磨耗值生討論二次加工合格分析由于對(duì)刀的過(guò)程中測(cè)量誤差不可避免，必然導(dǎo)致加工后工件的實(shí)際尺寸與圖紙尺寸有出入。 為保證加工后尺寸精度，可在粗車(chē)時(shí)放大尺寸，然后測(cè)量實(shí)際值，教師通過(guò)比較計(jì)算，確定應(yīng)修改的磨耗值，再進(jìn)行精車(chē)，最終達(dá)到圖紙尺寸。引導(dǎo)（四）精車(chē)刀的對(duì)刀Z 方向讓精車(chē)刀碰工件的右端面，X 方向可以正常切削對(duì)刀。（五

6、）冷卻液的打開(kāi)與關(guān)閉切削液主要分為水基切削液和油基切削液兩種，主要起潤(rùn)滑、冷卻、清洗和防銹的作用。粗加工時(shí)切削熱量大，多使用以冷卻為主的水基切削液，精加工時(shí)多使用以防銹為主的油基切削液。 M08 表示冷卻液的打開(kāi)， M09 表示冷卻液的關(guān)閉。三、實(shí)操準(zhǔn)備（一）分析加工工藝零件輪廓為階梯軸，但有相應(yīng)的尺寸公差及表面粗糙度要求，裝夾時(shí)用三爪自定心卡盤(pán)夾緊定位。毛坯為50 mm ，工件零點(diǎn)設(shè)在右端面的圓心，加工起點(diǎn)設(shè)在毛坯直徑處且離開(kāi)工件右端面2mm ，換刀點(diǎn)設(shè)在距工件零點(diǎn)X 方向 +100mm ，Z 方向 +100mm處如圖示。要達(dá)到相應(yīng)的尺寸精度和表面粗糙度要求，首先使用90 指令進(jìn)行粗車(chē)，留有

7、 X 方向 0.5mm 、 Z 方向 0.1mm 的精車(chē)余量。然后在換刀點(diǎn)換2 號(hào)精車(chē)刀進(jìn)行精車(chē)。精車(chē)時(shí)為了減小表面粗糙度數(shù)值，主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)較高而進(jìn)給量取較小，走刀路線如圖示，計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo)。學(xué)生分講解析學(xué)生制訂工藝方案，3（二）選擇切削用量1. 背吃刀量粗車(chē)ap =2mm ，精車(chē)ap =0.25mm2. 主軸轉(zhuǎn)速 粗車(chē) S=400r/min ，精車(chē) S=700r/min3. 進(jìn)給速度 粗車(chē) F=0.3mm/r ，精車(chē) F=0.1mm/r（三）刀具選擇外圓粗車(chē)刀，安裝在 1 號(hào)刀位；外圓精車(chē)刀，安裝在2 號(hào)刀位。（四）編寫(xiě)參考程序程序號(hào)O0002程序段號(hào)程序內(nèi)容說(shuō)明N10G54 G99 ；設(shè)置坐標(biāo)

8、偏移、進(jìn)給速度單位N20T0101 ；換 1 號(hào)刀，調(diào)1 號(hào)刀補(bǔ)N30M03 S400 ；主軸正轉(zhuǎn)，設(shè)定轉(zhuǎn)速N40G00X52.0Z2.0快速定位，打開(kāi)冷卻液N50G90X46.5 Z-59.9車(chē)削第一刀N60X42.5 Z-29.9；車(chē)削第二刀N70G00X100.0Z100.0返回?fù)Q刀點(diǎn)，關(guān)閉冷卻液N80M00 ；程序暫停N90T0202 ；換 2 號(hào)精車(chē)刀，調(diào)2 號(hào)刀補(bǔ)N100M03 S800 ；主軸正轉(zhuǎn)，設(shè)定轉(zhuǎn)速N110G00X52.0 Z2.0；快速定位操作X41.99 ；進(jìn)刀N120N130G01Z-30.0 F0.1；精車(chē)輪廓N140U4.0 ；精車(chē)輪廓N150W-30.0 ；精

9、車(chē)輪廓N160X52.0 ；精車(chē)輪廓N170X100.0 Z100.0；返回?fù)Q刀點(diǎn)學(xué)生思考討論完成整個(gè)程序的編制過(guò)程教師引導(dǎo)養(yǎng)成分析，解決和歸納問(wèn)題的能力學(xué)生展教師示所編巡視程序教師評(píng)價(jià)學(xué)生操作教師學(xué)生小巡視結(jié)4N180M05 ；主軸停轉(zhuǎn)N190M30程序結(jié)束三、學(xué)生實(shí)踐操作1.啟動(dòng)宇龍仿真軟件小結(jié)2.選擇機(jī)床小結(jié)3.定義裝夾毛坯4.選擇安裝刀具布置5.對(duì)刀設(shè)置刀補(bǔ)參數(shù)作業(yè)6.程序輸入7.程序校驗(yàn)8.自動(dòng)運(yùn)行加工9.零件檢驗(yàn)四、任務(wù)小結(jié)五、布置作業(yè)1.單一固定循環(huán)指令G90 的功能及格式如何？教師2.G90 指令的刀具運(yùn)動(dòng)規(guī)律是怎樣的？總結(jié)3.如何正確使用 G90指令？4.若切削圓錐則 G90