零件综合加工训练一

1、项目六 零件综合加工训练一教学目标知识目标：1. 会选择加工各种表面的刀具；2. 会制订螺纹轴加工工艺及合理选择循环参数，确定切削用量；3. 了解数控加工刀具卡、数控加工工序卡等工艺文件。能力目标：1. 会识读零件图样；2. 车削循环程序输入与校验； 3. 基本操作，螺纹的数控车削加工；粗、精加工过程控制； 4. 用量具对孔类加工零件进行测量，评估加工质量情感目标：1. 通过创工件制作，学生体验成功的喜悦，感受软件和机器的综合魅力，从而提高学生专业课的学习兴趣；2. 通过任务驱动的方法逐步完成项目，培养学生发现和分析问题的能力；3. 通过分工协作，加强团队合作精神。教学重点与难点重点：1. 制

2、订螺纹轴加工工艺；2. 螺纹轴零件的加工工艺分析与编程；3. 使用VNUC数控仿真软件进行螺纹轴零件的加工模拟仿真练习；4. 螺纹轴零件的加工及其尺寸控制、螺纹精度控制方法。难点：1. 螺纹轴零件加工工艺的制定，程序编制；2. 螺纹轴零件的加工，尺寸控制及螺纹精度控制方法。教学目的通过本次课程的学习，让学生会识读零件图样，会选择加工各种表面的刀具，会制订螺纹轴加工工艺；了解数控加工刀具卡、数控加工工序卡等工艺文件；掌握一般轴类零件加工方法，尺寸控制及螺纹精度控制方法；能使用VNUC数控仿真软件进行螺纹轴零件加工仿真练习。教学方法总体方法：任务驱动法具体方法：讲述法、引导文法、小组讨论法、示范教

3、学法学时、教具和课前准备学时：10学时教具：VNUC仿真软件、动画演示、数控机床、工件和刀具、夹具等。课前准备：到实训工厂去看看螺纹轴零件的数控加工。教学过程一、项目提出图6-1 零件图图6-2 三维效果图引导学生进行该零件的结构及加工工艺分析，引出课题的具体实现方法。二、项目分析螺纹轴零件的综合加工训练是学习数控车床编程与操作的最重要一环，因此要掌握如下知识：1. 数控加工工艺文件的制定；2. 尺寸控制及螺纹精度控制方法；3. 螺纹轴零件的加工工艺分析、编程和加工操作。三、知识学习数控加工工艺文件既是数控加工、产品验收的依据，又是操作者应遵守、执行的规程，同时做必要的工艺资料积累。该文件主要

4、包括数控加工工序卡、数控加工刀具卡、数控加工程序单等。（1） 数控加工工序卡 数控加工工序卡是编制加工程序的主要依据和操作人员进行数控加工的指导性文件，它包括工步顺序、工步内容、各工步使用的刀具和切削用量等。格式见表6-3。（2） 数控加工刀具卡 数控加工刀具卡主要反映刀具编号、刀具名称、刀具数量、加工表面等内容。格式见表6-2。（3） 数控加工程序单 数控加工程序单是操作者根据工艺分析，经过数值计算，按照机床指令代码特点编制的。它是记录数控加工工艺过程、工艺参数、位移数据的清单，是手动数据输入实现数控加工的主要依据。不同数控机床和数控系统，程序单格式是不一样的。四、制定计划1. 数控加工工艺

5、文件；2. 螺纹轴零件加工工艺分析及循环参数选择；3. 编制参考加工程序；4. 完成螺纹轴零件的模拟仿真、实际加工、尺寸控制方法及检验。五、项目实施（一）加工工艺分析1工、量、刃具选择（1）工具选择 工件装夹在三爪自定心卡盘上，用划线盘校正。其它工具见表6-1。（2）量具选择 长度尺寸选用游标卡尺测量；外圆选用外径千分尺测量；圆弧表面用半径样板测量；螺纹用螺纹环规测量；表面粗糙度用表面粗糙度样板比对。（3）刀具选择 加工材料为Q235，选用90°硬质合金外圆车刀进行粗、精车，并分别置于T01、T02号刀位；切槽和切断用切槽刀T03，并置于T03号刀位；选用60°外螺纹车刀T

6、04车螺纹，并置于T04号刀位。详见表6-2。表6-1 零件综合加工训练一工、量具清单工、量、刃具清单图号种类序号名称规格精度单位数量工具 1三爪自定心卡盘个12卡盘扳手副13刀架扳手副14垫刀片块若干5划线盘个1量具1游标卡尺0150mm0.02mm把12外径千分尺025mm2550mm0.01mm把13螺纹环规M16×1副14半径样板R1R6.5mm个15表面粗糙度样板套1表6-2 零件综合加工训练一数控加工刀具卡产品名称或代号数控车床综合训练零件名称综合训练一零件图号序号刀具号刀具名称数量加工表面刀尖半径刀尖方位1T0190°硬质合金外圆粗车刀1粗车外轮廓0.4mm3

7、2T0290°硬质合金外圆精车刀1精车外轮廓0.2mm33T03切槽刀4mm×15mm1切槽、切断刀宽4mm4T0460°硬质合金螺纹刀1车螺纹0.2mm编制审核批准共 页第 页2制定加工工艺路线采用一次装夹车削，再切断成零件的加工方法。加工路线安排如下： 粗车外轮廓表面留0.2mm的精加工余量； 精车外轮廓表面至尺寸； 车退刀槽； 车螺纹； 切断工件，保证尺寸60±0.1。具体加工工艺见表6-3。3合理选择切削用量加工材料为Q235，硬度不高，切削力不大，切削用量可选大些。具体见数控加工工序卡6-3。表6-3 零件综合加工训练一数控加工工序卡单位名称实

8、习工厂产品名称及代号零件名称零件图号数控车床综合训练综合训练一工序号程序编号夹具名称使用设备数控系统车间001三爪自定心卡盘FANUC 0i Mate TC实习车间工步号工步内容刀具号刀具规格/mm×mm转速n/(r/min)进给量f/(mm/r)背吃刀量ap/mm备注1车端面T0120×206000.21.0自动2粗车外轮廓留余量0.2mm T0120×206000.21.5自动3精车各表面至尺寸T0220×208000.10.1自动4车槽5mm×12mm至尺寸T0320×203000.084自动5粗精车螺纹 M16×1-

9、g至尺寸T0420×204001.50.10.4自动6切断，控制总长T0320×203000.084自动编制审核批准共 页第 页（二）编制参考加工程序1建立工件坐标系根据工件坐标系建立原则，工件原点设在右端面与主轴轴线的交点上，如图6-1所示。2计算基点坐标基点P1P9点坐标按各点极限尺寸平均值为准作为编程尺寸。具体坐标见表6-4。表6-4 基点坐标基点坐标（X，Z）基点坐标（X，Z）O（0，0）P5（16，-27）P1（11.95，-6）P6（21.974，-39）P2（11.95，-11）P7（21.974，-46）P3（15.9，-11）P8（21.974，-49）P

10、4（15.9，-27）P9（21.974，-65）3参考程序（见表6-5）FANUC系统程序名为“O9405”。表6-5 零件加工参考程序程序段号程序内容动作说明N05G40 G99G21取消刀尖半径补偿，每转进给，公制N10T0101 M03 S600 F0.2选择T01号外圆粗车刀，主轴正转，转速为600r/min，进给速度为0.2mm/rN20G00 X32 Z5刀具快速移动至循环起点N30G71 U1 R1调用毛坯外圆循环，设置加工参数N40G71 P50 Q170 U0.2 W0.1N50G01 G42 X0轮廓精加工程序段N60Z0N70G03 X11.95 Z-6 R6N80G0

11、1 Z-11N90G01 X15.9 C1N100Z-27N110X16N120X21.974 Z-39N130Z-46N140G02 X27.974 Z-49 R3N150G01 Z-65N160X32N170G40 X34N180G00 X100 Z100刀具退回至换刀点N190M00 M05程序停，主轴停，测量N200T0202换外圆精车刀N210M03 S800 F0.1精加工转速为800r/min，进给速度为0.1mm/rN220G70 P50 Q170调用精加工程序N230G00 X100 Z100刀具退回至换刀点N240M00 M05程序停，主轴停，测量N250T0303换切槽刀

12、N260M03 S300主轴转速为300r/minN270G00 X24 Z-27刀具移至螺纹退刀槽处N280G01 X12.1 F0.08切槽N290G01 X24N300Z-26N310G01 X12 F0.08N320Z-27N330X24N340G00 X100 Z100刀具退回至换刀点N350T0404换螺纹刀N360G00 X20 Z-9刀具快速移动至循环起点N370G92 X15.3 Z-24 F1车螺纹N380G92 X14.9 Z-24 F1N390G92 X14.7 Z-24 F1N400G00 X100 Z100刀具退回至换刀点N410M00 M05程序停，主轴停，测量N

13、420T0303换切槽刀N430G00 X32 Z-64刀具移至切断处N440G01 X0 F0.08切断工件N450X32 F0.5X方向退出刀具N460G00 X100 Z100刀具退回至换刀点N470M05主轴停止N480M30程序结束（三）VNUC仿真操作先在VNUC仿真软件上加工，所用毛坯为32的圆钢。步骤如下：（1）打开仿真软件，选择机床和系统。（2）开机、手动、回参考点。（3）设置毛坯、装夹工件。（4）选择安装刀具。（5）新建或调入程序。（6）对刀。（7）程序校验。（8）自动加工。（四）加工准备（1）检查坯料尺寸。（2）开机、回参考点。（3）刀具装夹。将外圆粗车刀T01、外圆精车

14、刀T02、切槽刀T03、60°螺纹刀T04分别装在刀架的1、2、3、4号刀位，并按要求夹紧。其中安装切断刀T03时应注意使刀杆垂直于工件轴线。（4）工件装夹。将32的棒料装夹在三爪自定心卡盘上，伸出75mm，找正并夹紧。（5）程序输入。把已经仿真的程序通过数控机床MDI键盘输入数控机床，或拷贝到计算机后再调出。（五）对刀四把刀依次采用试切法（车端面、车外圆）进行对刀，并把操作得到的数据输入到各自的刀具补偿中。切断刀仍取左侧刀尖为刀位点，螺纹车刀取刀尖为刀位点。（六）空运行及仿真对输入的程序进行空运行或仿真。（七）零件自动加工及尺寸控制打开程序，选择MEM（自动）工作方式，调好进给倍率

15、，按循环启动键，进行自动加工。加工过程中进行精度控制，具体方法如下：1外圆及台阶长度控制当程序运行到粗加工循环结束，即N190程序段，停车测量；根据测量结果设置精加工外圆车刀T02在X、Z方向刀具磨损量，然后执行精加工程序；精加工程序执行结束后，即N240程序段，停车测量，根据测量结果，修调刀具磨损量，重新执行外圆精加工程序，直到达到尺寸要求为止。2螺纹精度控制螺纹尺寸控制是将螺纹车刀设置一定磨损量。加工前，螺纹车刀磨损量设置为0.10.2mm，当程序运行到N410时，停车用螺纹环规检测。根据螺纹旋合松紧程度调小刀具磨损量，重新运行螺纹加工程序段，直至尺寸符合要求为止。（八）零件检测与评分零件

16、加工结束后，进行尺寸检测。检测结果写在表6-6中。表6-6 零件综合加工训练一评分表班级姓名学号日期课题名称零件综合加工训练一零件编号序号考核内容考核要求配分评分标准学生自评教师自评得分1外圆28 mm10超差0.01mm扣5分222 mm10超差0.01mm扣2分312 mm5超差0.01mm扣2分4长度(60 ± 0.1) mm10超差0.01mm扣2分549 mm3超差不得分639 mm3超差不得分727 mm3超差不得分811 mm3超差不得分9圆弧R6 mm5超差不得分10R3 mm5超差不得分11倒角C11超差不得分12槽4×9 mm4超差不得分13螺纹M16&

17、#215;1-6g10超差0.01mm扣2分14表面粗糙度Ra1.6 m (2处) 6表面粗糙度值增大一级扣2分15Ra3.2 m3表面粗糙度值增大一级扣2分16锥度1：23超差不得分17工艺工艺制定正确合理5工艺不合理每处扣2分18程序程序正确、简单、明确、规范5程序不正确不得分19安全文明生产按国家颁布的安全生产规定标准评定31违反有关规定酌情扣110分，危及人身或设备安全者终止考核2场地不整洁，工、夹、刀、量具等放置不合理酌情扣15分20其余3每错一处扣1分合计100总分（九）加工结束，清理机床六、项目评价表6-7 项目考核量化表项目观测点分值评价方法（K）10.80.60.4计划决策项目计划合理、实施准备充分、实施过程中有完整详细的记录。20实施 检查在规定的时间内能完成项目，加工产品尺寸精度高、表面光滑，无缺陷；机床操作过程中动作规范。 25评估 讨论能完整总结项目的开始、过程、结果，准确总结分析加工结果、加工中出现的各种现象，正确回答思考题。 20职业素养时间观念不迟到、不早退，中途离开项目实施现场10机床保养严格按机床操作规范，每次操作机床时进行日常保养，态度认真。55S按照5S要求，机床打扫干净，工具、量具摆放整齐，地面无污水及其它垃圾。 5团结协作配合很好，