数控车床编程与加工技术项目3.doc

【课题编号】3 项目三【课题名称】轴孔的加工【教学目标与要求】一、知识目标1.了解轴、孔类零件的工艺知识。2.能应用G00/G01 、G71/G70指令编程与加工。3.能应用G04暂停指令加工槽类零件。4.能对轴、孔类零件做检测。二、能力目标1.能读懂轴、孔类零件图，分析加工工艺，选择工艺参数和刀具。2.能读懂G00/G01、G71/G70和G04指令的含义，并操作数控车床，完成切削加工。3.能检测工件，判断工件是否合格，并会对刀具做微调修正。三、素质目标1.了解轴、孔零件图特点，能分析加工的工艺过程。 2.能读懂G00/G01、G71/G70和G04指令的含义，并对参数取值。3.了解数控车床加工轴、孔零件的操作方法。四、教学要求1.能读懂轴、孔零件图，了解技术要求，能分析加工的工艺过程和加工要领，正确选择刀具、量具。2.能读懂已经编制好的加工程序，熟悉G00/G01、G71/G70、G04的功用及参数的选择。3.能准确测量工件，会做必要的调整修正。【教学重点】1.读懂G00/G01、G71/G70和G04的作用。2.了解外圆加工和孔加工的工艺区别及X坐标取向的不同。【难点分析】1.G71/G70循环指令中参数的选择。2.孔的加工工艺与轴的加工工艺的区别，及编制程序的区别。【分析学生】1.为什么要使用G04程序，使切槽有暂短的停留，学生可能会感到没有必要，需回忆切槽的进刀切削过程。2.对G71中参数的确定可能不熟悉，需要教师重点讲解。3.加工孔的退刀方向与加工轴的退刀方向相反，按照习惯会出现撞刀，所以要特别提醒学生注意。此外，内孔刀的刀杆刚度较差，会产生颤动，所以背吃刀量取值比车削外圆取值小。【教学思路设计】1. 理论教学部分需要在教室完成读图、工艺分析和G00/G01、G71/G70及G04指令的学习。练习编制简单的加工程序。2.实训部分在车间完成，注意演示G00/G01、G71/G70和G04指令的工作特点。【教学安排】理论教学8学时，实训教学16学时。【教学过程】一、低台阶轴的加工1.读图 图3-3轴零件图外径上均有0.03mm的尺寸公差，总长度48mm上有0.2mm的公差。加工时注意尺寸精度的控制。表面粗糙度均有0.032mm的要求。2.工件材料为铝料 材质较软，外径才30mm，所以主轴速度应选择高一些，粗车速度为600r/min，精车速度为1000 r/min。精车背吃刀量为0.5mm，进给量为0.1mm/r。刀具选用90外圆车刀，装夹时主偏角应略大于90。毛坯伸出卡盘比加工长度大20mm，以防撞刀。3.读懂并输入加工程序 输入程序后应做模拟或空运行，模拟时一定要先锁住机床，及时修正调整程序。试切后，工件的尺寸如有偏差，不要变动程序，应用刀具的磨耗的修补。程序中M00暂停功能是为了检测工件粗加工的尺寸精度，以及时修正刀补。4.G00、G01控制指令G00快速进刀 其速度已在机器出厂前由厂家设定，不能任意调整，其运动轨迹以起点到终点走最短的直线距离。G01直线插补 用F指令控制进给速度，一段按设定指令走X方向或走Z方向的直线，如果标定X、Z方向数值，则走斜线。除X、Z指令也可用相对坐标U、W指令。在程序段中，如果下一句程序的指令与上一句指令相同，如均为G01或G00，可以省略G01或G00指令。二、多台阶轴打入加工1.读图 图3-7为多台阶轴零件图，相比图3-3的轴，区别在于台阶多，且有锥度和倒角，长度尺寸和外径有尺寸精度要求，粗糙度均有3.2m。2.工件材料也为铝料 一次装夹，工件原点与上一个零件一样，均选右端面中点。3.刀具与测量工具 刀具也选90外圆车刀。由于要测1：5锥度，增加万能角度尺。4.读懂程序 锥度和倒角加工的方法是刀具同时在X、Z坐标方向上移动，其刀具轨迹即为斜线，则工件加工出锥度形状，如刀具在X方向移动1mm，在Z方向移动10mm，即成1：5的锥度。其余与图3-3的零件加工程序相似。5.G70、G71控制指令G71是外圆与内孔粗加工切削循环指令，而G70是精加工循环指令。只要按编程格式要求输入背吃刀量参数值，如铝件取1.53mm，退刀量一般取0.51mm，及X、Z方向精加工余量及进给量分别为0.5mm、0.1mm及0.1mm/r，确定循环加工的次数、背吃刀量和粗加工路线，完成各圆表面的粗加工。6.锥度计算 只要知道大端外径、小端外径、长度或锥度值中的三个参数，即可按公式求出其他数值。锥度=（圆锥大端直径-圆锥小端直径）/圆锥长度如圆锥为1:50，小端直径为5mm，长度为100mm，则大端直径为7mm。三、车槽与车断的加工1.读图 与图3-10零件相比较，该零件增加了槽的加工，其槽的宽度为5mm，深为3mm，其余的部分相同。2.工件材料也是铝 一次装夹，最后切断。注意装夹时，留出切口的宽度5mm以上。切断的方法和切槽的加工方法相同，只是在X的方向要切到中心。3.刀具与测量工具 除上述工具外，需增加切槽刀，切槽刀的刀宽一般为4mm左右。刀具号定为T0202。使用量具与前面相同。加工工艺方案如表3-14。4.读懂程序 程序O3302是用来切槽和切断的。切槽时，主轴速度较低，选择400r/min，进给量为0.2mm。选用G04的指令暂停进给4秒钟，以保证槽的直径16mm能够成为完整的圆柱，然后再退刀。由于槽宽5mm，而切槽刀仅为4mm，所以要分二次切槽才能达到5mm的宽度要求。程序中没有安排切断工件，按图样要求应当补上程序，其方法与切槽程序相似，但应当切削到X0的位置。5.G04控制指令 G04是暂停延时指令，即主轴仍然在以原速度转动，进给停止不动，刀尖仍然与工件接触，使被切圆柱处刀具与工件形成的螺旋线成为完整的圆柱形。一般延时时间选择4秒，即可以达到圆柱形的要求。延时时间也可更长一些。四、内孔及内锥的加工1.读图 如图3-15零件为带有内锥度和内孔的零件，除了做外圆加工以外，还需要钻内孔、扩孔并车削锥度，内孔最小处为22mm，用钻头钻孔时，为留下加工余量，其钻头直径应小4mm左右，所以选择18mm的钻头，或用相近直径的钻头也可以，只要留有足够的加工余量就行。2.加工工艺 先加工外圆，后手动钻孔，再车削内孔及锥度，最后切断。加工工艺方案如表3-19。3.刀具与测量刀具 需配用18mm的麻花钻头、内孔车刀（盲孔刀车内圆柱台阶），为保证钻孔时中心的位置准确，应先用中心钻打孔定位。为测量内孔的尺寸，由于内孔尺寸有0.03mm的公差，应配备内径千分尺或内径百分表。4.读懂程序 程序号03403为加工右端两个内孔及内锥，手动钻孔后，用G71和G70做粗精加工两个内孔和内径，粗加工时留出余量为X方向0.5mm，Z方向0.1mm，进给量0.2mm/r。应当特别注意的是加工内孔时，刀具的退刀方向与加工外圆的X退刀方向相反。由于内孔尺寸和刀具的尺寸的限制，内孔车刀的X方向退刀余量较小，一般能有1mm余量即可，以防止退刀时刀杆与内孔壁相撞。在精加工之间，程序安排M00暂停功能，为了能在精车时测量工件