数控车削编程与操作加工课件

数控车削编程与操作加工南通航院职业技术学院-数控教研室学习情境3—轴套类零件的车削加工第一部分：工作任务描述第二部分：学习情境教学设计数控教研室第一部分：要求职业能力1.能操作数控车床。2.能在数控车床上完成轴套类零件的加工。3.具有手工编制轴套类零件数控车床加工程序的能力。4.具备制订轴套类零件数控车床加工工艺基本能力。5.能使用三爪卡盘正确装夹该零件。6.能处理现场简单编程、操作、加工技术问题。7.能对数控车床进行常规日常维护。8.能对轴套类零件进行初步评价及分析。9.具有良好的职业综合素养和工作态度。

数控教研室第一部分：教学内容1.轴套类零件工艺信息分析方法。2.轴套类零件加工顺序确定方法。3.轴套类零件刀具、夹具的选择及使用。4.轴套类零件工件坐标原点、走刀路线的确定方法。5.编制轴套类零件数控车床加工程序的方法。6.轴套类零件虚拟及实际操作加工方法。7.使用游标卡尺、R规对轴套类零件进行质量检测的方法。8.轴套类零件加工质量评价及超差原因分析的基本方法。数控教研室第一部分：工作任务描述1.加工零件项目任务名称：套类零件的车削加工。2.零件类型描述：

该零件属于较简单的套类零件，是使用数控车床加工的基本零件轮廓形状。是数控车削加工中难度较低的基本零件之一。3.任务内容描述：已知毛坯材料为铝，毛坯尺寸为Ф45mm×90mm的棒料。制定零件加工工艺，编写零件加工程序，并在仿真软件上进行虚拟操作加工，最后在数控车床上进行实际操作加工，并对加工后的零件进行检测、评价。数控教研室工作任务描述数控教研室工作任务描述学习目标1.掌握轴套类零件加工工艺制定方案。2.掌握轴套类零件编程方法并能在仿真软件上进行虚拟操作加工。3.能将零件正确安装在三爪卡盘上。4.能将外圆车刀、切槽刀、镗孔刀、正确安装在刀架上以及中心钻、钻头在尾座上的正确安装。5.正确摆放操作加工所需工具、量具。6.能按操作规范合理使用ck6136s卧式数控车床，并完成轴套类零件的加工。7.能正确使用游标卡尺套类零件进行检测。8.能对所完成的零件进行评价及超差原因分析。数控教研室工作任务描述学习内容1.根据零件图纸进行零件工艺信息分析，确定加工顺序，并填入相应的卡片中。2.合理选择适合该零件加工的刀具，并完成相应卡片的填写。3.合理选择适合该零件加工的切削用量，并完成相应卡片的填写。4.合理选择该零件工件坐标原点，确定走刀路线，并完成相应卡片的填写。5.根据该零件编程要求计算基点坐标，完成相关的尺寸链计算。6.根据该零件的加工要求编制程序清单，进行虚拟及实际操作加工。7.正确选择并使用相关量具对该零件进行检测，并完成相应卡片的填写。数控教研室学习环节设计1.制定工艺方案2.编制程序、仿真操作加工3.实际操作加工4.零件检测5.学习评价教学内容数控教研室第二部分：学习情境教学设计

宏观教学方法

引导文教学法项目教学法任务单元训练法教学方法微观教学方法

演示法讲述法讨论法仿真法实操法引导法讲解法范例法数控教研室学习环节一：制定工艺方案单位名称南通航运学院班级学号姓名成绩零件图号

C03零件名称套分析内容分析理由形状、尺寸大小该零件表面由内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、及外槽等表面组成。形状比较简单，是较典型的套类零件。因此，可选择ck6140卧式数控车床，选择外圆车刀、外切槽刀、镗孔刀、及中心钻、钻头进行加工。确定加工顺序按由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定，在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。结合本零件的结构特征，可先加工内孔各表面，然后加工外轮廓表面。1.1分析零件图工艺信息：教师布置工作任务，学生资讯，教师解惑，学生填写零件图工艺信息分析卡片，见表1-1。表1-1零件图工艺信息分析卡片数控教研室学习环节一：制定工艺方案、结构工艺性该零件的结构工艺性好，便于装夹、加工。因此，可选用标准刀具进行加工。几何要素尺寸标注该零件轮廓几何要素定义完整，尺寸标注符合数控加工要求，有统一的设计基准，且便于加工、测量。精度、表面粗糙度该零件内孔、外圆有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求，以及长度、20±0.05，并且内孔φ22轴线对φ38基准轴线A的同轴度公差φ0.02。其中尺寸公差等级为IT7-IT8级，图中未注尺寸公差按IT12级处理。该零件表面质量要求最高为Ra1.6,其余为Ra3.2。由于该零件精度和表面质量要求较高。因此，可考虑采用以下加工方案：粗车—半精车—精车。数控教研室制定工艺方案材料及热处理该零件所用材料LY12为高合金硬铝，硬度为105HB，加工性能等级代号为2，属易切削金属材料。因此，选硬质合金或涂层刀具材料均可，在加工时不宜选择过大的切削用量，切削过程中可不加冷却液。其它技术要求该零件要求锐角倒钝，故编程时在锐角处安排1×450的倒角。生产类型、定位基准该零件生产类型为单件生产，因此，要按单件小批生产类型制定工艺规程。由于该零件生为单件生产，因此，定位基准可选在外圆表面。数控教研室单位名称南通航运职业技术学院班级学号姓名成绩零件图号零件名称使用设备场地C09-01轴套CK6140数控车床数控加工实训中心程序编号零件材料铝数控系统FANUC工步序号工步内容确定理由量具选用备注名称量程1车右端面以及右端外圆至尺寸Φ39为加工右端确定定位装夹基准0.02mm游标卡尺0-150mm手动2调头车左端面车平端面，防止中心钻折断0.02mm游标卡尺0-150mm手动

表1-2加工顺序卡片制定工艺方案1.2确定加工顺序：小组讨论，听取学生的决策意见，学生填写卡片，见表1-2数控教研室4钻Φ18的孔为加工内轮廓作准备0.02mm游标卡尺0-150mm手动5车左端面去空口毛刺手动6粗加工左端内轮廓较短时间内去除毛坯大部分余量，满足精车余量均匀性要求。0.02mm游标卡尺0-150mm自动制定工艺方案数控教研室7精加工左端内轮廓

保证零件加工精度，按图纸尺寸，一刀连续车出零件轮廓。0.02mm游标卡尺0-150mm自动8粗加工左端外轮廓较短时间内去除毛坯大部分余量，满足精车余量均匀性要求。0.02mm游标卡尺0-150mm自动9精加工左端外轮廓保证零件加工精度，按图纸尺寸，一刀连续车出零件轮廓。0.02mm游标卡尺0-150mm自动制定工艺方案数控教研室制定工艺方案10调头车右端面（含Z向对刀）车平端面，建立长度基准，保证工件长度要求。车削完的端面在后续加工中不需再加工。0.02mm游标卡尺0-150mm手动11粗加工右端内轮廓较短时间内去除毛坯大部分余量，满足精车余量均匀性要求0.02mm游标卡尺0-150mm自动12半精加工右端内轮廓

当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时,则可安排半精加工作为过渡性工序,以便使精加工余量小而均匀0.02mm游标卡尺0-150mm自动数控教研室制定工艺方案13精加工右端内轮廓保证加工精度，按图纸尺寸，一刀切出零件轮廓0.02mm游标卡尺0-150mm自动14粗加工右端外轮廓较短时间内去除毛坯大部分余量，满足精车余量均匀性要求0.02mm游标卡尺0-150mm自动15半精加工右端外轮廓当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时,则可安排半精加工作为过渡性工序,以便使精加工余量小而均匀0.02mm游标卡尺0-150mm自动16精加工右端外轮廓保证加工精度，按图纸尺寸，一刀切出零件轮廓0.02mm游标卡尺0-150mm自动17加工外圆槽满足图纸尺寸及形状要求0.02mm游标卡尺0-150mm自动18车双头螺纹保证螺纹牙型角，是螺纹配合牢靠螺纹千分尺1.5螺距自动数控教研室学习环节一：制定工艺方案

1.3选择刀具：教师提出问题，学生查阅资料，听取学生的决策意见，学生填写刀具卡片见表1-3。数控车床一般均使用机夹可转位车刀。本零件为45号钢，对刀片材料无特殊要求，刀片均选用常用的涂层硬质合金刀片。对于本例由于零件表面由内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、及外槽等表面组成。选择外圆车刀、外切槽刀、镗孔刀、及中心钻、钻头进行加工。所以重点在于刀具刀片形状的选择。机夹可转位车刀所使用的刀片为标准角度。1.外圆表面加工选择数控车床常用菱形刀片，刀尖角选择为80°。主偏角93°，所选刀片刀尖圆弧半径为0.4mm。因本工件的表面质量要求不高故粗精加工外圆表面使用一把刀具即可。2.槽刀选用机夹刀，标准刀具角度，以便磨损时易于更换。选择3.5mm宽刀片数控教研室制定工艺督方案3.内镗孔刀洲采用机夹番刀，缩短看换刀时间逆，无需刃庙磨刀具，意具有较好握的刚性，箩能减少振肆动变形和挨防止产生竿振纹。4.中心钻学有二种芳型式：A型：不带息护锥的中宝心钻、B型：带护驳锥的中心称钻，加工蜡直径d=1~胳10mm的中心军孔时,通常采戏用不带嘴护维的拾中心钻(A型);工序较剃长、精泉度要求川较高的没工件，远为了避赞免60度定心拖锥被损刷坏，一睬般采用迅带护锥胜的中心哗锥（B型）。因隆此，该零苏件选择A型中心钻笔即可。5.选择Φ18笑mm高速钢钻符头。数控教研茶室制定工艺点方案表1-3刀具卡须片单位名称包头职业技术学院班级学号姓名成绩零件图号C09-01零件名称套工步号刀具号刀具名称刀具参数刀片材料偏置号刀柄型号刀尖半径刀尖方位刀片型号1T0193°外圆车刀0.43DCMT11T304-HF涂层硬质合金SDJCR2020K11（20X20）2T0193°外圆车刀0.43DCMT11T304-HF涂层硬质合金SDJCR2020K11（20X20）3Φ3的中心孔硬质合金数控教亭研室制定工艺虎方案4Φ16的钻头高速钢5T0193°外圆车刀0.43DCMT11T304-HF涂层硬质合金01SDJCR2020K11（20X20）6T0395°内孔镗刀0.42CNMG060304-WF涂层硬质合金03S20R-SCLCR06S20(20X20)7T0395°内孔镗刀0.42CNMG060304-WF涂层硬质合金03S20R-SCLCR06S20(20X20)8T0193°外圆车刀0.43DCMT11T304-HF涂层硬质合金01SDJCR2020K11（20X20）数控教研减室制定工服艺方案9T0193°外圆车刀0.43DCMT11T304-HF涂层硬质合金01SDJCR2020K11（20X20）10T0193°外圆车刀0.43DCMT11T304-HF涂层硬质合金01SDJCR2020K11（20X20）11T0395°内孔镗刀0.42CNMG060304-WF涂层硬质合金03S20R-SCLCR06S20(20X20)12T0395°内孔镗刀0.42CNMG060304-WF涂层硬质合金03S20R-SCLCR06S20(20X20)数控教射研室制定工艺萝方案13T0395°内孔镗刀0.42CNMG060304-WF涂层硬质合金03S20R-SCLCR06S20(20X20)14T0193°外圆车刀0.43DCMT11T304-HF涂层硬质合金01SDJCR2020K11（20X20）15T0193°外圆车刀0.43DCMT11T304-HF涂层硬质合金01SDJCR2020K11（20X20）16T0193°外圆车刀0.43DCMT11T304-HF涂层硬质合金01SDJCR2020K11（20X20）17T02切槽刀0.2DCMT11T304-HF涂层硬质合金02SDJCR2020K11（20X20）18T04外圆螺纹刀0.2RT16.01W-11BSPT涂层硬质合金02SDJCR2020K11（20X20）数控教研农室教学内容表1-4切削用诉量卡片单位名称南通航院班级学号姓名成绩零件图号C04-01零件名称综合轴练习件工步号刀具号切削速度Vc（m/min）主轴转速n（r/min）进给量f（mm/r）进给速度vf（mm/min）背吃刀量ap（mm）1T018010000.12.02T0212012000.153.03T03607000.064T048010001.55T0510012000.11.06T06154000.06数控教蹄研室制定工艺花方案1.4选择切龄削用量询：小组讨捧论，学肯生查阅俯资料，柄听取学巡寿生的决奸策意见北，学生超填写切腹削用量蚊卡片，夕见表1-4。1、外圆离粗加工子：首先融取ap=3荐.0m涉m；其次取f=0桐.2m您m/r；最后取Vc=晕120右m/作min。然后根通据公式计聚算出主轴筝转速=100叹0r/m扁in，根据辅公式=计算出进劣给速度=20至0mm遵/mi信n，留精凭车余量0.2～0.5慎mm，填入松表1-4中。2、外圆精武加工:首先取ap=0磁.3mm；其次取f=0.浇08mm怪/r；最后取Vc=衫200定m/牧min。然后根局据公式计店算出主轴冰转速=150肤0r/m俱in，根据仰公式=计算出干进给速嘉度=100佣mm/粮min，填入表1-4中。数控教北研室制定工艺尽方案槽的加花工:首先取ap=龙4mm。其次取f=0呜.05苦mm绳/r;最后取Vc=8债0m/鸽min。然后书根据公词式计算绩出主轴谨转速=600忧r/mi炎n，根据公遵式=计算出着进给速缸度=30m言m/mi桑n，填入观表1-4中。内孔粗加芒工：首先取ap=裙2.0烤mm；其次取f=0拍.2m餐m/r；最后取Vc=芽60匹m/m扯in。然后根栗据公式计垂算出主轴迅转速=50替0r/砖min，根据努公式=计算出纠进给速宿度=100棒mm/m行in，留精雹车余量0.2～0.3伞mm，填入上表1-4中。数控教研雨室制定工仓艺方案5、内孔你精加工肢：首先取ap=士0.3犁mm；其次取f=0坝.04职mm/眉r；最后俗取Vc=聚170叙m/笋min。然后根晶据公式计江算出主轴钩转速=12衬00r玩/mi伪n，根据简公式=计算出辆进给速阿度=60m贵m/mi释n，填入表1-4中。数控教宴研室制定工艺等方案单位名称南通航运学院班级学号姓名成绩零件图号C03零件名称轴套工步号刀具号切削速度Vc（m/min）主轴转速n（r/min）进给量f（mm/r）进给速度vf（mm/min）背吃刀量ap（mm）1T018000.20.5250033000.054T018000.20.55T03605000.21002.06T0312000.05600.3表1-4切削用量肿卡片数控教廊研室制定工艺剑方案8T0112010000.22003．09T0120015000.081000．310T018000.20.511T03605000.21002.012T0312010000.1802.013T0317012000.04600.314T0112010000.22003.015T0112010000.22003.016T0120015000.081000.317T02605000.0525418T042005001.5750数控教研艇室制定工艺夺方案1.5确定工件瓜零点，利隐用仿真软寺件确定数雁控加工走绑刀路线。（1）设置电工件坐洞标系选取工件须左、右端党面中心为借工件坐标狠系的原点糖。（2）确定石左端走景刀路线强：工步锋号1-9数控教研海室制定工艺评方案（3）确定右飞端走刀路艰线：工步科号10-针18数控教研秀室制定工艺付方案1.6数学处理痰：1.该零件主软要尺寸的医程序设定胡值计算：卫一般取为诉工件尺寸亲的中值。滋如本例尺纲寸为效，则编程还尺寸为37.离988。另外加工蓄倒角时需悦计算倒角叙延长线。2.基点坐标衰如：坐标基列点绝对音坐标O（0，0）、A(24顾,0)、B（20，-20）、C（20，-30）、D（18，-30）、E（28，0）、F（38，-5）、G（38，-20）、H(38拌,-35炉)、I（38，-50）、J（45，-50）数控教点研室学习环节他二：编制吼数控加工表程序、仿费真操作加泰工2.1编制程序别清单，并填入躲表1-6。表1-6数控加灿工程序兽清单南通航运职业技术学院数控加工程序清单零件图号零件名称班级学号姓名成绩C03轴套程序名O0015子程序名%O0015N010M03S800N020T0101N030G00X46Z2N040G73U6R4N050G73P60Q120U0.5W0.1F0.2N060G01X28N070Z0N080G03X38Z-5R5N090G01Z-20N100G02Z-35R10N110G01Z-50N120X46N130G70P60Q120工步及刀具说明粗车外圆各表面。T0101精车外圆表面。T0101N14休0G0笛0X2械00Z汗200N150裕T030北3N160元M03S梅1200N170停G00X矩24Z2N180出G01Z何0F0.曾1N190辛X20Z渣-20N200漆Z-30N21蚕0X1劫7N220郊Z2N23确0G0门0X2辱00Z灰20N240店M05N25兵0M3刷0数控教研膝室学习环节垮二：编制炕数控加工浙程序、仿京真操作加玻工2.1编制程序混清单，并填入表1-6。表1-6数控加工咐程序清单南通航运职业技术学院数控加工程序清单零件图号零件名称班级学号姓名成绩C03轴套零件程序名O0016子程序名%O0016N010M03S500N020T0202N030G00X46Z0N040G01X-1F0.1N050G00X200Z200N060T0303N070G00X17Z2N080G73U-2R3N090G73P100Q140U0.2W0.1F0.2N100G01X24F0.1N110Z0N120X22Z-1N130Z-30N140X17N150G70P100Q140N160G00X100Z100N170T0101工步及刀具说明手动钻孔T06镗孔T0303掉头车外圆锥面及外圆T0101切槽T0202切外螺纹T0404N180运M03S说800N19宰0G0融0X4压6Z2N200绵G71U欧2R1N210裹G71P沫220Q坟280U突0.5W帅0.1F流0.2N22犬0G0臣1X3巩2F0衬.1N23木0Z0N240灵X36Z孟-2N250驻Z-30N260奸X38N27歼0Z-对31N28乐0X4以6N29投0G7谜0P2脉20Q示280N30乞0G0桂0X1劫00Z快100N31衬0T0颂202N320肠G00X授46Z-柿30N33诉0G0努1X3信2F0警.1N35律0X4望6N36江0Z-攀27N37损0X3柏2N38穿0X4哗6N390男G00X堤100Z曲100N40帽0T0吓404N41看0M0责3S5因00N420障G00X卫37Z2N430呢G92X波35.2皮Z-27砖F1.5N44费0X3论4.6N450挂X34.爽2N46讯0X3跃4.0耽5N470西G00X毅100Z剪100N480初T010脉0N49柱0M0办5N50羞0M3崖0数控教研怒室编制数控哥加工程序锁、仿真操巴作加工2.2仿真操作崖加工打开vnuc衰3.0数控仿爆真加工乱与远程盒教学系刑统、选懒择机床机床回茄零点选择毛坯梨、材料、我夹具、安往装工件安装刀抓具建立工松件坐标考系上传NC语言自动加惰工仿真加工樱后工件如图：数控教闷研室学习环节倘三：实际捧操作加工3.1毛坯、贞刀具、猾工具、涨量具准烧备①将Ф4价5mm×睛90mm喷的棒料毛那坯正确安先装在三爪宾卡盘上②将9迹3°外凳圆车刀尽正确安铜装在刀葬架1号联刀位上竭;外切壁槽刀正治确安装歇在刀架经2号刀紫位上；专95°曲内孔镗臂刀正确辆安装在催3号刀脉位上；拳外螺纹剧刀正确连安装在再4号刀中位上③正确秀摆放所碑需工具冻、量具3.2程序输肺入与编辩辑①开机②回参丘考点③输入程佩序④程序叫图形校慢验数控教刑研室学习环两节三：乒实际操传作加工3.3零件的数承控车削加衫工①主轴因正转②X向对刀，Z向对刀，帮设置工件摄坐标系③进行逗相应刀雪具参数躺设置④自动兔加工数控教研桂室学习环筐节四：浩零件检态测4.1学生对加屑工完的零中件进行自奸检学生使球用游标携卡尺、R规等量盗具对零怪件进行扰检测。4.2教师与纷学生共缝同填写泳零件质吵量检测扬结果报掉告单，科见表4-1。4.3小组互帆相检查免、点评怕，见表4-24.4教师填俯写考核蛾结果报西告单，量见表4-3数控教海研室零件检测表4-1零件质咳量检测屈结果报达告单单位名称南通航运学院班级学号姓名成绩零件图号C03零件名称轴套项目序号考核内容配分评分标准检测结果得分学生教师外圆柱面及螺纹面1M36-6gIT8超差0.01扣2分Ra4降一级扣2分2IT8超差0.01扣2分Ra4降一级扣2分3R5IT4超差0.01扣2分Ra4降一级扣2分数控教研慨室零件检测内圆柱面3IT8超差0.01扣2分Ra4降一级扣2分4IT4超差0.01扣2分Ra4降一级扣2分5IT4超差0.01扣2分Ra4降一级扣2分长度6IT4超差0.01扣2分720±0.05IT4超差0.01扣2分830IT4超差0.01扣2分924IT4超差0.01扣2分槽106X2IT4超差0.01扣2分Ra3降一级扣2分凹圆面11R10±0.05IT6超差0.01扣2分Ra3降一级扣2分数控教研菌室零件检扬测单位名称南通航院零件名称零件图号小组编号综合类零件C03班级学号姓名表现零件质量排名表4-2小组评价滚表数控教泪研室零件检瞎测表4-3考核结果报缠告单位名称南通航运学院班级学号姓名成绩零件图号C03零件名称轴套序号项目考核内容配分标准%配分得分项目成绩1零件质量（40分）外圆柱面30%12内圆柱面25%10长度20%4槽5%4凹圆面10%62工艺方案制定（20分）学习环节1.1分析零件图工艺30%6学习环节1.2确定加工顺序30%6学习环节1.3选择刀具15%3学习环节1.4选择切削用量15%3学习环节1.5确定工件零点，绘制走刀路线图10%2数控教洽研室零件检矛测3编程仿真（15分）学习环节2.1程序编制40%6学习环节2.2仿真操作加工60%94刀、夹、量具使用（10分）游标卡尺使用20%3R规使用30%2刀具的安装30%3工件的安装20%25安全文明生产（10分）按要求着装20%2操作规范，无操作失误50%5认真维护机床30%36团队协作（5分）能与小组成员和谐相处，互相学习，互相帮助，不一意孤行。100%5数控教兼研室评冷价加工质量辛分析报告,表5-1个人工作轮过程总结,表5-2小组总森结报告,表5-3小组成果婶展示表5-4、表5-5注：附最狠终加工零创件数控教研功室表5-1加工质艺量分析柴表单位名称南通航院零件名称零件图号轴套类零件C03班级学号姓名成绩超差形式原因外圆尺寸精度超差读尺有误或测量方法有误外圆表面粗糙度不达要求切削用量选择不当；刀刃有磨损；加工刚性不够；冷却液问题螺纹牙型不正确数控教研莫室表5-2个人工购作过程见总结单位名称南通航运学院零件名称零件图号轴套类零件C03班级学号姓名成绩

数控教研吊室表5-3小组总结景报告表单位名称南通航院零件名称零件图号轴套类零件C03班级组名