數(shù)控車削技術訓練課件 項目六 加工外溝槽零件

數(shù)控車削技術訓練項目六加工外溝槽零件項目六加工外溝槽零件

【方案設計】為順利完成外溝槽零件項目的學習，本項目設計了一個同時具有外窄槽和外寬槽的零件，分成兩個任務，分別加工相應溝槽，任務一主要通過學習G04暫停指令掌握其格式和應用方法、窄槽的加工方法、切槽刀定位點的知識、切削液的相關知識、外溝槽的檢測方法；任務二通過學習G75徑向切槽復合循環(huán)指令，掌握外寬槽的切削編程。項目的任務設計由淺入深，學生在這兩個任務實施過程中，能初步掌握外溝槽零件的加工，同時也擁有了一定的數(shù)控加工工藝的分析方法及數(shù)控車刀具選擇的能力。項目六加工外溝槽零件

【方案設計】項目六加工外溝槽零件

【相關知識和技能】1.G04暫停指令格式及應用方法；2.G75徑向切槽復合循環(huán)指令格式及應用方法；3.外窄槽的加工方法；4.數(shù)控外溝槽刀的選擇5.外溝槽刀刀位點的確定；6.切削液相關知識；7.外溝槽的檢測方法；8.外寬槽的加工方法；9.外溝槽的走刀路線；10.外溝槽加工質量的分析；11.數(shù)控加工刀具卡片和數(shù)控加工工藝卡片的填寫；12.外溝槽零件的數(shù)控車削加工與檢測。任務一加工外窄槽零件【任務目標】知識目標:1.掌握窄槽加工的工藝知識。2.掌握G04指令格式及應用。3.了解切削液相關知識。4.掌握外溝槽的檢測方法。技能目標：1.能運用G01、G04指令對外窄槽零件加工進行編程。2.能根據(jù)所加工的零件正確選擇加工設備，確定裝夾方案，選擇刀具、量具，確定工藝路線，正確填寫數(shù)控加工刀具卡片，數(shù)控加工工藝卡片。3.能獨立完成該任務零件的數(shù)控車削加工。任務一加工外窄槽零件【任務描述】工廠需加工一批零件，零件如圖6-0-1所示，要求在數(shù)控車床上加工。本任務為完成該零件右端部分的加工，右端主要由外窄槽、外圓柱面、外圓錐面、外圓弧面等組成，具體任務如圖6-1-1所示。已知毛坯材料為Φ55mm×130mm的45鋼棒料，技術人員需根據(jù)加工任務，編制零件的加工工藝，選用合適的刀具，選擇合理的切削參數(shù)，編寫零件的加工程序，在數(shù)控車床（FANUC0iMate-TC系統(tǒng)）上實際操作加工出來，并對加工后的零件進行檢測、評價。任務一加工外窄槽零件【任務描述】任務一加工外窄槽零件【知識準備】一、窄槽加工工藝知識1.外溝槽車刀任務一加工外窄槽零件一、窄槽加工工藝知識2．外溝槽車刀的安裝外溝槽車刀的安裝要注意以下幾點：（1）車槽刀的主切削刃與車床的回轉軸線在同一高度。（2）車槽刀的主切削刃與車床回轉軸線平行。（3）車槽刀兩側副后角相等，車刀左右對稱。（4）刀具可達加工要求時，安裝車槽刀不宜伸出過長。任務一加工外窄槽零件一、窄槽加工工藝知識3．外窄槽的加工方法任務一加工外窄槽零件一、窄槽加工工藝知識4．外溝槽刀位點的選擇如圖6-1-4所示，槽刀刀寬為4mm，利用不同刀位點編寫程序如下：左刀尖編寫外溝槽的終點坐標為：（X24，Z-24）右刀尖編寫外溝槽的終點坐標為：（X24，Z-20）任務一加工外窄槽零件一、窄槽加工工藝知識5．車削外溝槽的注意事項（1）對刀時，外圓車刀采用試切端面、外圓的方法，切槽刀不能再切端面，否則，加工后零件長度尺寸會發(fā)生變化。（2）車槽刀對刀時，刀具接近工件時，進給倍率一定要調(diào)小，以避免產(chǎn)生撞刀現(xiàn)象。（3）車槽刀采用左側刀尖作刀位點，編程時刀頭寬度應考慮在內(nèi)。（4）注意合理安排切槽后的退刀路線，避免刀具與零件發(fā)生碰撞，造成車刀及零件的損壞。（5）切槽時，刀刃寬度、切削速度和進給量都不宜太大。任務一加工外窄槽零件二、車削窄槽的相關指令1．直線插補指令（G01或G1）在數(shù)控車床上加工槽，無論是外溝槽還是內(nèi)溝槽，都可以用G01指令直接實現(xiàn)。指令書寫格式如下：G01X（U）

Z（W）

F

；任務一加工外窄槽零件2．進給暫停指令（G04或G4）（1）指令功能執(zhí)行本指令進給暫停至指定時間后執(zhí)行下一段程序。該指令可以使刀具做短時間無進給的停頓，以進行光整加工。（2）指令格式①指令格式一G04X

；其中：X

表示進給暫停時間，可用帶小數(shù)點的數(shù)，單位為秒（s），范圍是0.001~99999.999秒。例：G04X0.5表示進給暫停0.5秒。任務一加工外窄槽零件2．進給暫停指令（G04或G4）（2）指令格式②指令格式二G04U

；其中：U

表示進給暫停時間，可用帶小數(shù)點的數(shù)，單位為秒（s），范圍是0.001~99999.999秒。例：G04U0.5表示進給暫停0.5秒。任務一加工外窄槽零件2．進給暫停指令（G04或G4）（2）指令格式③指令格式三G04P

；其中：P

表示進給暫停時間，不允許用帶小數(shù)點的數(shù)，單位為毫秒（ms），范圍是1~99999999毫秒。例：G04P500表示進給暫停500毫秒。任務一加工外窄槽零件2．進給暫停指令（G04或G4）（3）指令使用說明①進給暫停指令是應用在程序處理過程中有目的進給延遲，在程序指定的這段時間內(nèi)，所有軸的運動都停止，但不影響其他程序指令和功能。②G04指令中P后面的數(shù)值單位為毫秒（ms），不能有小數(shù)點；X后面數(shù)值為秒（s），可以有小數(shù)點，如X1.0。③G04指令在前一段程序段的進給速度降到零后才開始暫停動作。④如果G04指令不指定P或X，G04在程序中的作用與G09（停于精確位置）指令功能相同。⑤G04為非模態(tài)有效代碼。任務一加工外窄槽零件二、車削窄槽的相關指令2．進給暫停指令（G04或G4）（3）指令使用說明注意：①G04主要用于加工槽及鉆孔時，槽底及孔底停留3~5轉，使槽底或孔底完全切削。②G04的應用要根據(jù)實際情況合理設置暫停時間，避免刀具在已加工表面停留過長時間影響到加工表面質量。任務一加工外窄槽零件（4）編程實例例6.1.1：如圖6-1-5所示，編寫圖中外槽的數(shù)控車程序。刀具選擇：選擇刀片寬度4mm的刀具一次切削完成，刀具切削起點及刀具運動軌跡如圖，切槽加工主軸轉速在S300~S500，進給速度F0.05~F0.08，外槽刀在槽底停留1秒光整，程序如下：加工程序O6101（例6.1.1）任務一加工外窄槽零件三、切削液1．切削液的分類切削液可分為乳化液、半合成切削液和全合成切削液。2．切削液的作用（1）潤滑（2）冷卻（3）清洗（4）防銹任務一加工外窄槽零件三、切削液3．使用切削液時的注意事項（1）油狀乳化油必須用水稀釋成乳化液后才能使用。但乳化液會污染環(huán)境，應盡量選用環(huán)保型切削液。（2）切削液必須澆注在切削區(qū)域（圖6-1-6）內(nèi)，因為該區(qū)域是切削熱源。任務一加工外窄槽零件三、切削液3．使用切削液時的注意事項（3）用硬質合金車刀切削時，一般不加切削液。如果使用切削液，必須從開始就連續(xù)充分地澆注，否則硬質合金刀片會因驟冷而產(chǎn)生裂紋。（4）控制好切削液的流量。流量太小或斷續(xù)使用，起不到應有的作用；流量太大，則會造成切削液的浪費。任務一加工外窄槽零件三、切削液3．使用切削液時的注意事項（5）加注切削液可以采用澆注法和高壓冷卻法。（6）要具備環(huán)保意識。對于不能回收或再利用的切削液或潤滑油等廢液，必須送到當?shù)刂付ǖ幕厥詹块T或排污地點按規(guī)定處理，嚴禁隨地排放而造成污染。任務一加工外窄槽零件四、外溝槽的檢測外溝槽的尺寸主要有槽的寬度和槽底直徑（或槽深）。精度要求低的溝槽，可用鋼直尺和卡鉗測量，如圖6-1-8所示；任務一加工外窄槽零件四、外溝槽的檢測精度要求較高的外溝槽，通常用千分尺、樣板、游標卡尺等測量，如圖6-1-9所示。任務一加工外窄槽零件【任務實施】一、零件圖分析任務一加工外窄槽零件【任務實施】一、零件圖分析任務一加工外窄槽零件【任務實施】二、工藝分析1．加工步驟的確定（1）手動車平右端面；（2）粗加工右端外輪廓；（3）精加工右端外輪廓；（4）檢測外輪廓相應尺寸；（5）加工4×2外窄槽；（6）檢測外窄槽尺寸。任務一加工外窄槽零件【任務實施】二、工藝分析2．數(shù)控加工刀具卡片的制定填寫數(shù)控加工刀具卡片（表6-1-1）任務一加工外窄槽零件【任務實施】二、工藝分析3．數(shù)控加工工藝卡片的制定填寫數(shù)控加工工藝卡片（表6-1-2）任務一加工外窄槽零件【任務實施】三、編制加工程序1．編寫外輪廓加工程序以工件精加工后的右端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的外輪廓加工程序如表6-1-3所示。填寫外輪廓加工程序單（表6-1-3）任務一加工外窄槽零件【任務實施】三、編制加工程序2．編寫外窄槽加工程序以工件精加工后的右端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的外窄槽加工程序如表6-1-4所示。填寫外窄槽加工程序單（表6-1-4）任務一加工外窄槽零件【任務實施】四、程序校驗及加工1．根據(jù)數(shù)控加工刀具卡片要求正確安裝數(shù)控車刀，并在數(shù)控車床進行對刀操作。2．根據(jù)已驗證的加工程序單將程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，輸入完成后要再次檢查輸入程序是否正確，檢查程序要做到嚴謹、仔細、認真，以避免發(fā)生錯誤。3．在數(shù)控系統(tǒng)中利用圖形模擬校驗功能，查看所輸入程序的走刀軌跡是否正確。4．將數(shù)控系統(tǒng)置于自動加工運行模式。任務一加工外窄槽零件【任務實施】四、程序校驗及加工5．調(diào)出要加工的程序并將光標移動至程序的開始。6．按下“循環(huán)啟動”按鈕，執(zhí)行自動加工程序。7．加工過程中，始終觀察刀尖運動軌跡和系統(tǒng)屏幕上的坐標變化情況，右手放在“急?！卑粹o上，一旦發(fā)生異常，立即按下“急?！卑粹o。8．加工完成后，在數(shù)控車床上利用相關量具檢測工件。任務一加工外窄槽零件【任務實施】四、程序校驗及加工注意：1．加工工件時，刀具和工件必須夾緊，否則會發(fā)生事故。2．注意工件伸出卡爪的的長度，以避免出現(xiàn)刀具與卡盤發(fā)生碰撞事故的現(xiàn)象。3．開始程序加工前必須將刀具移至遠離工件位置。4．程序自動運行前必須將光標調(diào)整到程序的開頭。任務一加工外窄槽零件【任務實施】五、完成加工并檢測零件加工完成后，對照表6-1-5的相關要求，將檢測結果填入表中。填寫數(shù)控車工考核評分表（表6-1-5）任務一加工外窄槽零件【任務實施】六、機床維護與保養(yǎng)1．清除切屑、擦拭機床，使機床與環(huán)境保持清潔狀態(tài)。2．檢查潤滑油、冷卻液的狀態(tài)，及時添加或更換。3．依次關掉機床操作面板上的電源和總電源。4．機床如有故障，應立即報修。5．填寫設備使用記錄。任務一加工外窄槽零件【任務評價】一、操作現(xiàn)場評價填寫現(xiàn)場記錄表（附錄一）二、任務學習自我評價填寫任務學習自我評價表（附錄二）任務一加工外窄槽零件【任務總結】本任務主要通過加工外窄槽零件，掌握了外窄槽加工工藝知識，掌握了G04指令在車槽加工的應用，了解了切削液的分類、作用和使用注意事項，掌握了外溝槽的檢測方法。任務二加工外寬槽零件【任務目標】知識目標:1.掌握外寬槽的加工方法2.掌握G75徑向切槽復合循環(huán)指令及應用。3.掌握對外溝槽零件加工中出現(xiàn)的問題進行分析的方法。技能目標：1.能靈活運用G75指令對外寬槽進行編程。2.能根據(jù)所加工的零件正確選擇加工設備，確定裝夾方案，選擇刀具、量具，確定工藝路線，正確填寫數(shù)控加工刀具卡片，數(shù)控加工工藝卡片。3.能獨立完成該任務零件的數(shù)控車削加工。任務二加工外寬槽零件【任務描述】工廠需加工一批零件，零件如圖6-0-1所示，要求在數(shù)控車床上加工。本項目的任務一已完成了右端部分加工，本任務需掉頭裝夾，完成該零件左端部分的加工，左端主要由外寬寬槽、外圓柱面、外圓錐面、外圓弧面等組成，具體任務如圖6-2-1所示。已知毛坯材料為上一任務加工的零件，材質為45鋼，技術人員需根據(jù)加工任務，編制零件的加工工藝，選用合適的刀具，選擇合理的切削參數(shù)，編寫零件的加工程序，在數(shù)控車床（FANUC0iMate-TC系統(tǒng)）上實際操作加工出來，并對加工后的零件進行檢測、評價。任務二加工外寬槽零件【任務描述】任務二加工外寬槽零件【知識準備】一、外寬槽的加工方法任務二加工外寬槽零件二、徑向切槽復合循環(huán)（G75）1．指令功能該指令用于車削徑向環(huán)形槽或圓柱面以及X軸啄式鉆孔，徑向切削時，斷續(xù)切削起到斷屑、及時排屑的作用。后置刀架中，G75循環(huán)的運動軌跡如圖6-2-3所示。任務二加工外寬槽零件二、徑向切槽復合循環(huán)（G75）1．指令功能該指令用于車削徑向環(huán)形槽或圓柱面以及X軸啄式鉆孔，徑向切削時，斷續(xù)切削起到斷屑、及時排屑的作用。前置刀架中，G75循環(huán)的運動軌跡如圖6-2-4所示。任務二加工外寬槽零件2．指令格式

G75

R（e）；

G75

X(U)

Z(W)

P(Δi)

Q(Δk)

R(Δd)

F(f)；其中：第一行：R（e）回退量（X向）；第二行：X

Z

槽底終點絕對坐標；U

W

槽底終點相對于循環(huán)起點的增量坐標；P（Δi）

X軸方向每次的切削深度（半徑值，無符號，單位為μm）；Q(Δk)

Z軸方向的移動量(無符號，單位為μm);R(Δd)槽底位置Z方向的退刀量（總是正值）；F（f）

進給速度。任務二加工外寬槽零件二、徑向切槽復合循環(huán)（G75）2．指令格式

G75

R（e）；

G75

X(U)

Z(W)

P(Δi)

Q(Δk)

R(Δd)

F(f)；例：G75R0.5；

G75U-6W-5P1500Q2000F0.1；執(zhí)行徑向切槽復合循環(huán)，每次X方向的回退量為0.5mm；槽底終點相對于循環(huán)起點的增量坐標為（U-6，W-5），X軸方向每次的切削深度1500μm，Z軸方向的移動量為2000μm，進給速度為0.1mm/r。任務二加工外寬槽零件二、徑向切槽復合循環(huán)（G75）3．指令使用說明（1）回退量（e）模態(tài)有效。（2）回退量（e）大于X軸方向每次的切削深度（Δi）將發(fā)生報警。（3）Δi、Δk無符號值，不支持小數(shù)點輸入，以最小設定單位（μm）編程。（4）Δk值小于切槽刀刀寬時，可以車寬槽；Δk值大于切槽刀刀寬時，可以車等間距的窄槽；Δk值為0時加工一個窄槽。（5）對于切削單個寬槽，程序中Δk值要小于切槽刀刀寬，一般設定為刀寬的2/3。任務二加工外寬槽零件二、徑向切槽復合循環(huán)（G75）3．指令使用說明（6）最后一次切深量和最后一次Z向偏移量均由系統(tǒng)自行計算。（7）G75程序段中的Z（W）值可省略或設定值為0，當Z（W）值設為0時，循環(huán)執(zhí)行時刀具僅作X向進給而不作Z向偏移。（8）在MDI方式下可以指定指令G75。注意:R（Δd）值，無要求時盡量不要設置數(shù)值，可以省略，以免斷刀。任務二加工外寬槽零件4．編程實例例6.2.1：如圖6-2-5所示，加工一槽底直徑Φ20，槽寬16的外寬槽，外溝槽刀刀寬為4mm（刀位點為左刀尖），程序如下：加工程序O6201（例6.2.1）任務二加工外寬槽零件4．編程實例例6.2.2：如圖6-2-6所示，加工一槽底直徑Φ32，槽寬20的外寬槽，外溝槽刀刀寬為4mm（刀位點為左刀尖），程序如下：加工程序O6202（例6.2.2）任務二加工外寬槽零件4．編程實例例6.2.3：如圖6-2-7所示，利用G75指令加工圖中4個等距窄槽，外溝槽刀刀寬為3mm（刀位點為左刀尖），程序如下：加工程序O6203（例6.2.3）任務二加工外寬槽零件三、外溝槽零件加工質量分析外溝槽零件在數(shù)控車加工過程中會遇到各種加工和質量問題，表6-2-1對外溝槽加工中常見的問題、產(chǎn)生原因、預防和解決方法進行了分析。表6-2-1外溝槽加工常見問題的產(chǎn)生原因和解決方法任務二加工外寬槽零件【任務實施】一、零件圖分析任務二加工外寬槽零件【任務實施】一、零件圖分析任務二加工外寬槽零件【任務實施】二、工藝分析1．加工步驟的確定（1）手動車平右端面并保證零件總長；（2）粗加工右端外輪廓；（3）精加工右端外輪廓；（4）檢測外輪廓相應尺寸；（5）加工外寬槽；（6）檢測外寬槽。任務二加工外寬槽零件【任務實施】二、工藝分析2．數(shù)控加工刀具卡片的制定填寫數(shù)控加工刀具卡片（表6-2-2）任務二加工外寬槽零件【任務實施】二、工藝分析3．數(shù)控加工工藝卡片的制定填寫數(shù)控加工工藝卡片（表6-2-3）任務二加工外寬槽零件【任務實施】三、編制加工程序1．編寫外輪廓加工程序以工件精加工控制總長后的端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的外輪廓加工程序如表6-2-4所示。填寫外輪廓加工程序單（表6-2-4）任務二加工外寬槽零件【任務實施】三、編制加工程序2．編寫外寬槽加工程序以工件精加工控制總長后的端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的外寬槽加工程序如表6-2-5所示。填寫外寬槽加工程序單（表6-2-5）任務二加工外寬槽零件【任務實施