数控车削加工技术 教案 项目十一 编制典型零件车削工艺及程序

数控车削加工技术课程教案授课时间第周授课方式（请打√）□讲授□上机□实验/训□其它课时安排授课题目（章节或单位课时）：项目十一编制典型零件车削工艺及程序教学目的与要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：1.熟练运用编程指令编制典型轴类零件的数控加工程序2.掌握典型零件加工与测量方法3.掌握一般零件的数控仿真操作及加工操作方法4.掌握刀尖圆弧半径补偿代码5.理解判断刀尖圆弧半径补偿方向的方法6.掌握刀尖圆弧半径补偿的应用教学重点与难点：1.运用G代码编制典型零件加工程序2.制定数控加工刀具卡、工艺卡等工艺卡片3.工艺制定教学内容备注11.1典型轴类零件车削工艺分析、编程及仿真加工一、零件图零件图分析在制定车削工艺之前，必须首先对被加工零件的图样进行分析，分析零件图的结果将直接影响到加工程序的编制及加工效果，它主要包括以下内容构成零件轮廓的几何要素尺寸公差要求形状和位置公差要求表面粗糙度的要求三、确定加工方案零件上比较精密表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确的确定毛坯到最终成形的加工方案。装夹毛坯，伸出卡盘75mm左右，手动车端面并对外圆车刀。用外圆车刀粗、精加工外轮廓用切断刀粗、精加工槽用三角螺纹车刀加工螺纹。去毛刺、切断，完成零件的加工该典型轴加工顺序为：预备加工---车端面---粗车轮廓---精车轮廓---退刀槽---粗车螺纹---精车螺纹---切断四、零件加工工艺（1）确定加工顺序及进给路线加工顺序按粗到精、由远到近（由左到右）的原则确定。工件加工：即从右到左进行外轮廓粗车（留0.5mm余量精车）,然后从右到左进行外轮廓精车，粗车外轮廓，精车外轮廓，切退刀槽，最后螺纹粗加工，螺纹精加工。选择刀具①45度车刀②粗、精车外圆车刀③槽刀④螺纹刀（3）选择切削用量表11-1切削用量选择主轴转速S/(r/min)进给量F/(mm/r)吃刀量F/(mm/r)背吃刀量ap/mm粗车外圆50010022精车外圆1000800.050.2外退刀槽200250.040粗车外螺纹1000.750.10.4精车外螺纹1000.750.050.1制作刀具卡、工艺卡编制程序仿真操作11.2典型轴套类零件分析类零件车削工艺分析与编程加工一、零件图二、零件图分析该零件表面由圆柱、逆圆弧、槽、螺纹、内孔、内槽、内螺纹等表面组成，尺寸标注完整，选用毛坯为45#钢，Φ65mm×125mm，无热处理和硬度要求。三、确定加工方法加工方法的选择原则是保证加工表面的精度和表面粗糙度的要求，由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和形位公差等要求全面考虑。图上几个精度较高的尺寸，因其公差值较小，所以编程时有取平均值，而取其基本尺寸。通过以上数据分析，考虑加工的效率和加工的经济性，最理想的加工方式为车削，故加工设备采用数控车床。确定加工方案零件上比较精密表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确的确定毛坯到最终成形的加工方案。毛坯先夹持右端车右端轮廓95mm处，先用中心钻打中心孔，再用Φ8的钻头钻25mm的孔，再用Φ20的钻头扩孔，再用镗刀镗Φ22.5mm的孔，再用内槽刀镗Φ28的槽，再用内螺纹刀车M24×1.5的螺纹。然后再车Φ40mm、R6的圆弧、Φ60mm和R45的圆弧。调头加工Φ32mm、R4、R6的圆弧、Φ60mm的外轮廓，在切退刀槽，最后车M32×0.75的螺纹。该典型轴套加工顺序为：预备加工---车端面---钻孔---镗孔---切内螺纹退刀槽---车内螺纹---粗车左端面轮廓---精车左端面轮廓---调头---车端面---粗车轮廓---精车轮廓---退刀槽---粗车螺纹---精车螺纹。五、零件加工工艺（1）确定加工顺序及进给路线加工顺序按粗到精、由远到近（由左到右）的原则确定。工件左端加工：即从左到右进行外轮廓粗车（留0.5mm余量精车）,然后左到右进行外轮廓精车，然后钻孔，镗内退刀槽，镗内螺纹。工件调头，工件右端加工：粗车外轮廓，精车外轮廓，切退刀槽，最后螺纹粗加工，螺纹精加工。（2）选择刀具①45º刀②粗、精车外圆车刀③钻孔④镗孔。⑤内槽刀⑥内螺纹刀⑦槽刀⑧螺纹刀（3）选择切削用量表11-4切削用量选择主轴转速S/(r/min)进给量F/(mm/r)吃刀量F/(mm/r)背吃刀量ap/mm粗车外圆80010011.5精车外圆9001000.050.2钻孔3501000.10粗镗孔80010011.5精镗孔9001000.050.2内退刀槽350250.040粗车内螺纹1000.750.10.4精车内螺纹1500.750.050.1外退刀槽350250.040粗车外螺纹1000.750.10.4精车外螺纹1500.750.050.1制作刀具卡、工艺卡编制程序仿真操作11.3选用可转位车刀的刀尖圆弧半径及补偿在数控车削加工中，同学们用过手磨车刀，也用过可转为车刀，一定都发现可转为车刀的刀尖部分是一定的小圆弧。这个小圆弧会影响车削的圆弧和圆锥等的尺寸精度和形状精度刀尖圆弧半径含义及其对零件精度的影响1.刀尖圆弧半径的定义在数控切削加工中,为了提高刀尖的强度,降低加工表面粗糙度,刀尖处成圆弧过渡刃.在车削内孔、外圆或端面时,刀尖圆弧不影响其尺寸、形状；在切削锥面或圆弧时,就会造成过切或少切现象2.刀尖圆弧半径对零件精度的影响编程时，通常都将车刀刀尖作为一点来考虑，但实际上刀尖处存在圆角，当用按理论刀尖点编出的程序进行端面、外径、内径等与轴线平行或垂直的表面加工时，是不会产生误差的。但在进行倒角、锥面及圆弧切削时，则会产生少切或过切现象，具有刀尖圆弧自动补偿功能的数控系统能根据刀尖圆弧半径计算出补偿量，避免少切或过切现象的产生二、刀尖圆弧半径补偿指令刀尖圆弧半径补偿是通过G41、G42、G40代码及T代码指定的刀尖圆弧半径补偿号，加入或取消半径补偿。G41：刀具半径左补偿，即站在第三轴指向上，沿刀具运动方向看，刀具位于工件左侧时的刀具半径补偿。如图11-13所示。G42：刀具半径右补偿，即站在第三轴指向上，沿刀具运动方向看，刀具位于工件右侧时的刀具半径补偿。如图11-7所示。