复合成型面的加工

1、情境九 复合成型面的加工【项目引入】项目描述图8-1所示复合成型面零件，请按照图纸要求，合理制定加工工艺，正确编写加工程序，安全操作数控车床，加工零件并保证精度和表面质量要求。图8-1 复合成型面零件图学习目标1. 能确定零件的加工工艺；2. 能够根据工艺编写加工程序；3能完成加工准备、程序调试等工作；4. 能按图纸要求加工出合格的零件；5能对零件进行检测评价，对加工误差给出处理办法。【项目分析】该项目的加工内容为10、20、26和32外圆、R14圆弧面、2×45°倒角，R3、R5圆弧倒角和端面加工，主要通过该项目的实施掌握数控车床复杂成型面零件的完整工作过程。该项目的实施

2、分为5个工作步骤，如表7-1所示：表8-1 完成复杂成型面零件加工的工作步骤及内容步骤完成的具体工作1复杂成型面零件的图纸分析2制定加工工艺3计算节点坐标，编写零件加工程序4加工零件5检验【项目实施】步骤一 复杂成型面零件的图纸分析根据图纸分析零件特征，完成表8-2的填写，完成图纸的识读。表8-2 零件图分析图样内容获取的信息零件材料45钢零件毛坯35圆棒料零件加工部位10、20、26和32外圆柱面、R14圆弧面、2×45°倒角，R3、R5圆弧倒角及切断零件尺寸公差0-0.0310、20、26外圆直径尺寸公差为 ；零件表面粗糙度10、20、26、32外圆柱面为Ra1.6，其

3、余Ra3.2；零件技术要求未注倒角1×45°步骤二 制定加工工艺1. 确定装夹方案根据零件图要求、毛坯等情况，确定工艺方案及加工路线。 由于是单件生产，使用三爪自定心卡盘装夹35mm圆棒料的外表面，圆棒料伸出卡盘长度为80mm。2. 确定加工顺序（1） 夹持毛坯外圆35mm，外伸80mm左右，找正； （2） 对刀，设零件右端面中心为编程原点； （3） 粗车外圆10mm 、20mm、26mm及32mm外圆柱面； （4） 精车零件外轮廓至尺寸要求； （5） 切断；（6） 检验；3. 填写工艺文件（1） 刀具选用卡表8-3 刀具卡片刀号刀具类型刀片规格ap（mm）f（mm/r）n

4、（r/min）193o外圆车刀55o菱形刀片20.210002切槽刀刀宽5mm50.1500（2） 工量具选用卡表8-4 工量具卡片序号量具名称规格精度1游标卡尺0150mm0.02mm2外径千分尺2550mm0.01（3） 填写数控加工工艺卡表8-5 工艺卡片零件名称阶梯轴零件图号CK-16系统FANUC0i-TC材料45钢工序简图 工序1示意图工序号工步工步内容刀具切削用量ap（mm）F（mm/r）n（r/min）11粗精车右端面T010120.28002粗车10、20、26及32外圆柱面T010120.210003精车10、20、26及32外圆柱面T01010.250.115004切断T

5、02020.1500步骤三 编写零件加工程序根据上述的工艺分析，编制零件的加工程序。 表8-6复杂型面零件加工程序单程序段号程序内容程序段号程序内容O0801；N110G02 X20. Z-10. R5.；N10T0101；N120G01 Z-25. ；N20M03 S800；N130G03 X26. Z-28. R3.；N30M08；N140G01 Z-40 .；N40G00 X35. Z2.；N150G02 X34. Z-50. R14.；N50G71 U2. R1.；N160G01 Z-70.；N60G71 P70 Q170 U1 W0 F0.2；N170X38.；N70G00 X6.

6、S1000；N180G70 P70 Q170 ；N80G01 Z0. F0.1；N190G00 X100. Z100. ；N90X10. Z-2. ；N200M30；N100Z-5.；N210步骤四 加工零件在工艺分析、编写程序之后可以进行零件的加工，具体的加工操作步骤可参看表8-7。表8-7 零件加工流程序号操作步骤操作要求及注意事项1安全教育安全生产教育；学习数控车工操作规范；检查工装、防护用品是否穿戴整齐。2加工前准备按照工艺卡片准备毛坯、工量夹具；数控车床开机前安全检查；机床上电，开启系统，返参。3装夹毛坯工件装夹到卡盘上，保证工件伸出80mm。4安装刀具对照工艺卡中的刀位号进行安装。

7、（1号粗车刀）5对刀外圆刀采用试切对刀：平端面对Z方向，切外圆对X方向（注意对刀后要检查对刀结果是否正确，再进行加工）。6输入加工程序对照程序单认真检查程序。（程序输入完成后，对于有模拟加工的机床要进行模拟加工，检查程序是否正确）7加工使用自动方式进行加工（也可使用单段方式进行）。8检测，卸件测量左端加工部分尺寸，可调整磨耗保证各尺寸精度；拆卸工件。9加工后的工作整理工量具；机床返参、关机；清扫机床。【评价总结】1. 零件检测与评估参照表8-8零件加工评分表进行零件的检测，并把检测结果填写到该表中。表8-8 零件加工评分表加工内容配分检测结果得分自检互检师检工艺准备20分编写加工工艺5编写程序

8、及输入10选择刀具及切削用量5零件加工80分ITRa555555105-255-505-C22-R52-R32-R143-倒角2-端面-2锐角倒钝-2安全操作，文明生产10（违章视情节轻重扣110分）其他项目一般按照GB/T1804-m有明显缺陷倒扣210分合 计1002. 总结在下表中汇总自己在加工中出现的问题：表8-9 问题及解决办法的汇总出现的问题解决方法3项目评估对整个项目的完成情况进行评价，完成自评及组间相互评价后，分数填入表8-10中，最后教师进行评价。表8-10 评价表组 别： 日期： 项目小组评价教师对本组评价组别123456收集信息（10分）团队协作能力（10分）学习主动性（

9、10分）回答问题（15分）工作计划合理性（15分）工作态度（10分）表达能力（10分）安全操作（10分）出勤情况（10分）小计 【信息资源】资源一 内外圆粗车循环指令G711、G71指令编程格式格式：G71 Ud R e ； G71 P ns Q nf Uu Ww F_ S_ T_；其中 d：粗车时背吃刀量（即X向每次切削深度，半径值，无正负号）； e ：粗车时退刀量，一般0.51 mm； ns、nf ：精加工轮廓开始、结束的程序段号； u ：X轴方向的精加工余量（直径值，外表面加工为正，内表面加工为负）； w ：Z轴方向的精加工余量（一般不指定）； F、S、T ：粗加工时使用的进给量、主轴转

10、速和刀具；说明：用于棒料毛坯零件内、外表面的粗加工。2、G71指令走刀轨迹分析图8-2 G71指令走刀轨迹轨迹分析：数控装置首先根据用户编写的精加工路线和每次切削深度，在预留出X、Z向精加工余量后，计算出粗加工的刀数和每刀的路线坐标，刀具按层以加工外圆柱面的形式将余量切除，然后形成与精加工轮廓相似的轮廓。 图8-3 指令G71走刀轨迹分析3、G71指令应用注意事项G71用于棒料毛坯、轮廓递增或递减的零件，不能加工凹形轮廓零件。精加工开始程序段中不允许编写Z指令，否则程序报警。粗车循环最后一刀，按精加工轮廓切削，留余量u、w。4、G71指令的应用其余图8-4 G71指令例题解析例题数控加工程序：

11、O0003T0101；M03 S800 ；G00 X45 Z2；G71 U2 R0.5；G71 P1 Q2 U0.5 W0 F0.2 ；N1 G00 X18 S1000；G01 Z0 F0.1 ；X22. Z -2 ；Z-7；X30 Z-17 ；Z-29.；X42. Z-44.；Z -49 ；X45. ；N2 G01 X46.；G70 P1 Q2；G00 X100. Z100.；M30；资源二 精车复合循环指令G70G70指令编程格式格式：G70 P ns Q nf ；其中 ns、nf ：精加工轮廓开始、结束的程序段号；说明：用于G71指令后的精加工，不能单独使用，必须在G71/G73指令后。

12、资源三 固定形状粗车复合循环指令G731、G73指令编程格式格式：G73 U i W k R d ； G73 P ns Q nf Uu Ww F_ S_ T_；其中 i：X轴方向总的加工余量（半径值）。 k：Z轴方向总的加工余量（一般不指定）。 d：循环次数。其他和G71指令参数一致。说明：常用于经锻造、铸造的毛坯零件的粗加工。2、G73指令走刀轨迹分析图8-4 G73指令循环路径轨迹分析：执行G73功能时，每一刀的切削路线的轨迹形状是相同的，只是位置不同。每走完一刀，就把切削轨迹向工件移动一个位置。3、G73指令应用注意事项 G73可以加工凹形轮廓零件。 精加工开始程序段可以任意指定x、z轴指令。4、G73指令的应用如图8-4所示零件，数控加工程序如下O0003T010