沈阳理工大学应用技术学院

数控机床模块二：数控车床编程与操作加工项目3：套类零件加工沈阳理工大学应用技术学院一、项目呈现零件图沈阳理工大学应用技术学院一、项目呈现沈阳理工大学应用技术学院知识目标：能力目标：掌握钻中心孔的方法；掌握内孔车刀的对刀方法及验证；会使用VNUC数控仿真软件进行练习；完成套类零件加工，掌握孔加工方法及尺寸控制方法。情感目标：掌握恒定速度切削功能指令及应用；掌握内轮廓综合加工工艺制定及循环参数选择、切削用量确定；正确选择通孔加工刀具。通过工件制作，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；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。通过分工协作，加强团队合作精神。套类零件加工是学习数控车床编程与操作加工的最重要一环，也是学习其它回转体类零件加工的基础。通过本项目的学习，要掌握如下知识：恒线速度切削功能指令G96、恒转速度切削功能指令G97；内轮廓综合加工工艺制定及循

环参数选择；通孔加工刀具的选择及内孔车刀的对刀方法；完成套类零件内轮廓综合加工及其尺寸控制方法。二、项目分析沈阳理工大学应用技术学院三、项目计划（一）知识学习1.编程指令G96—恒定线速度切削控制G97—恒定转速切削控制指令格式G96

S＿；恒线速度控制，S表示切削线速度（m/min）G50

S＿；主轴转速上限，S表示主轴转度（r/min）G97

S＿；恒转速控制，S表示主轴转速（r/min）沈阳理工大学应用技术学院沈沈阳阳理理工工大大学应应用用技技术术1．工、量、刃具选择学院工、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16钻夹头个17磁性表座个1量具1游标卡尺0～150mm0.02mm把12内径千分尺0～25mm0.01mm把13游标万能角度尺0～320°2′把14表面粗糙度样板套15深度千分尺0～200mm0.01mm把16百分表0～10mm0.01mm只1刀具1外圆车刀90°把12内孔粗车刀93°把13内孔精车刀93°把14中心钻A3只15麻花钻Φ14mm只1三、项目计划（二）工艺规划三、项目计划沈阳理工大学应用技术学院（二）工艺规划2.加工工艺路线本零件需加工端面、外圆、内孔，加工时还须调头装夹。先加工右端面、Φ30mm外圆及内轮廓表面；然后调头加工左侧端面及Φ34mm外圆。外圆精度要求不高，可不分粗、精车；内轮廓分粗、精加工完成。工步号工步内容刀具号切削用量背吃刀量

ap/(mm)进给速度

f/(mm/r)主轴转速

n/(r/min)1夹持毛坯外圆，车右端面T011～20.26002车Φ30mm外圆T011～20.26003手动钻中心孔T041.50.18004手动钻Φ14mm中心孔T0570.084005粗车Φ16

+0.07mm、Φ18

+0.084mm等内0

0轮廓，留0.4mm精加工余量T021～20.156006精车Φ16

+0.07mm、Φ18

+0.084mm等内0

0轮廓至尺寸要求T030.20.18007调头装夹Φ30mm外圆，车左端面，控制工件总长为（40±0.1）mmT011～20.156008车外圆Φ34mm至尺寸要求T011～20.2600三、项目计划（二）工艺规划3.合理选择切削用量加工材料为Q235，硬度不高，切削力不大，切削用量选择如下表。沈阳理工大学应用技术学院（三）编制参考程序工件原点设在工件右端面与主轴轴线的交点上建立工件坐标系计算基点坐标基点坐标（X，Z）基点坐标（X，Z）P1（24，0）P7（16.035，-28.125）P2（18.042，-20.075）P8（16.035，-40）P3（18.042，-28.125）沈阳理工大学应用技术学院三、项目计划（（三三））编编制制参参考考程程序序程序段号程序内容动作说明N05G97

G99

M03

S600

G21设置初始状态N10T0101选择T01外圆车刀N20G00

X0

Z5刀具移近至进刀点N30G01

Z0

F0.2刀具加工至工件原点N40X32车右端面N50Z-25粗车Φ30外圆N60X36刀具沿X方向退出N70G00

Z2刀具沿Z方向退出N80X30刀具沿X方向进刀N90G01

Z-25

F0.1车Φ30外圆至尺寸N100X36刀具沿X方向退出N110G00

X100

Z100刀具沿Z方向退出N120M00程序停，手动钻中心孔，钻孔N130T0404换内孔粗车刀N135G50

S1500设定主轴最高转速为1500r/min，恒线速度控制，切削线速度为100m/min。N140G96

S100N150G00

X12

Z5刀具移至循环起点N160G71

U2

R1设置循环参数，调粗加工循环N170G71

P180

Q240

U-0.4

W0.2沈阳理工大学应用技术学院三、项目计划N180G00

X24

F0.1精加工内轮廓程序段N190G01

Z0N200X18.042

Z-20.075N210Z-28.125N220X16.035N230Z-42N240X14N250G00

X100

Z100刀具退回至换刀点N260M00

M05主轴停，程序停，测量N270T0303换内孔精车刀N275G50

S2000设定主轴最高转速为2000r/min，恒线速度控制，切削线速度为120m/min。N280G96

S120N290G00

X12

Z5刀具移至循环起点N300G70

P180

Q240调用精加工循环，精加工内轮廓N310G00

G97

X100

Z100恒转速N320M05

M30主轴停，程序结束沈阳理工大学应用技术学院三、项目计划（三）编制参考程序（四）VNUC仿真操作先在VNUC仿真软件上加工，所用毛坯为Φ35/Φ14的钢管。步骤如下步骤如下：打开仿真软件，选择机床和系统。开机、手动、回参考点。设置毛坯、装夹工件。选择安装刀具。新建或调入程序。对刀。程序校验。自动加工。三、项目计划沈阳理工大学应用技术学院四、项目实施沈阳理工大学应用技术学院1.刀具与工件装夹刀具装夹：将外圆车刀T01、内孔粗车刀T02、内孔精车刀T03分别装在刀架的1、2、3号刀位，并按要求夹紧。工件装夹：将棒料装夹在三爪自定心卡盘上，伸出55mm，找正并夹紧,调头装夹用百分表效正。2.对刀内孔精车刀采用试切法（车端面、车内孔）进行对刀，并把操作得到的数据输入到T03号刀具补偿中；外圆粗车刀和内孔粗车刀对刀时，分别将刀位点移至工件右端面和外圆（或内孔）处进行对刀操作，并把操作得到的数据输入到T01、T02号刀具补偿中。沈阳理工大学应用技术学院四、项目实施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。空运行及仿真打开程序，选择MEM（自动）工作方式，打开机床锁住开关，按空运行键，再按循环启动键，观察程序运行情况；若按图形显示键再按循环启动键，可进行轨迹仿真，观察加工轨迹。空运行结束后，使空运行及机床锁住功能复位，机床重新回参考点。沈阳理工大学应用技术学院四、项目实施四、项目实施沈阳理工大学应用技术学院5.零件加工套类零件加工是本项目最重要的内容，要认真操作加工，体会加工过程，总结加工规律。零件自动加工打开程序，选择MEM（自动）工作方式，调好进给倍率，按循环启动键，进行自动加工。零件加工过程中尺寸控制对于内孔尺寸仍然采用试切和试测方法保证尺寸精度，具体做法：当程序运行到N260程序段时，停车测量精加工余量。根据精加工余量设置内孔精车刀T03的磨损量，避免因对刀不精确而使精加工余量不足出现缺陷。然后运行精加工程序，程序运行结束后，停车测量；根据测量结果修调内孔精车刀T03的磨损值，再次运行精加工程序，直到达到尺寸要求为止。内轮廓长度尺寸控制同外轮廓长度控制方法，通过修调刀具长度方向磨损值进行控制。项目考核量化表沈阳理工大学应用技术学院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