《零件的加工工艺与编程》 课件 项目4 陀螺的编程与加工

项目4陀螺的编程与加工三维目标素质目标能力目标知识目标1.以陀螺生产流程为主线，培养安全生产与责任意识，养成安全文明生产的职业素养。2.「慎而思之，勤而行之」学思交融，坚持精雕细琢、坚守匠人初心。3.「共话空间·自信」学思交融，坚定文化自信，凝聚复兴力量。1.了解盘类零件的特点。2.掌握使用G72和G70指令编写加工盘类零件程序的方法和技巧。3.掌握使用G75指令加工宽槽和深槽的方法和技巧。4.掌握盘类零件和宽槽零件量具的使用方法。1.会编制陀螺零件的加工工艺文件。2.会使用G72和G70指令编写盘类零件的加工程序。3.会使用G94或G75指令编写宽槽零件的加工程序。项目4陀螺的编程与加工任务4.1知识准备项目四014.1.1相关编程指令

盘类零件在机械设备中主要起支承和连接作用，主要由端面、外圆、内孔等组成，一般零件直径尺寸大于轴向尺寸，如齿轮、带轮、端盖、法兰盘、轴承环、螺母等。尺寸精度、形位精度和表面粗糙度都有着较高的要求。(1)指令格式G72W(Δd)R(e);G72P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t);(2)参数含义①

Δd——每次切削深度，其值为

模态值；②

Re——退刀量，其值为模态值；③

ns——精加工程序段的开始程

序段的段号；④

nf——精加工程序段的结束程

序段的段号；1.端面粗车复合循环指令G72⑤

Δu——X轴方向（径向）的精加

工余量(直径值)；⑥

Δw——Z轴方向（轴向）的精加

工余量；⑦

F、S、T——粗加工时的进给速度、

主轴转速和刀补设定。(3)运动轨迹精车路线：A→A1→B→A(4)注意事项①

ns～nf程序段中的F、S、T，在执行G70指令时有效。②在ns～nf程序段中，不能调用子程序。③零件轮廓必须符合X、Z轴同时单调增大或单调减小的模式。④该指令的执行过程与G71基本相同，不同之处是零件沿Z轴方向进行分层，沿平行于X轴的方向进行切削。(5)适用场合适于盘类零件（Z向余量小、X向余量大）毛坯的粗加工。智能制造·强国有我谢谢大家项目4陀螺的编程与加工项目4陀螺的编程与加工任务4.2工作任务分析项目四014.2.1分析零件图样

机械制造厂数车生产班组接到一个陀螺零件的生产订单，如图所示，来料毛坯为φ40㎜×500㎜的2A11铝棒，加工数量为20件，工期为1天。

该零件右端轮廓属于盘类，左端除了成形部分，细长轴部分可以当做宽槽。加工内容主要有外圆、圆弧，细长轴等，轮廓形状相对复杂，作为玩具，表面粗糙度、对称度要求高，且整体轮廓不符合单调增。01零件图上的重要尺寸直接标注，左端成形部分的尺寸可通过已知条件计算得出，符合数控加工尺寸标注的特点。零件图样上均为未注公差尺寸，编程时取其公称尺寸。02表面粗糙度以及技术要求的标注齐全、合理。03零件材料2A11是一种标准硬铝，具有中等强度，切削加工性能良好，该零件无热处理和硬度要求。巧妙设计加工工艺，一次装夹便可完成零件的加工。04项目四024.2.2制定工艺方案确定装夹方案选择刀具1确定加工顺序及进给路线23选择量具4切削用量的选择5数控加工工序卡的拟定6

根据该零件的形状、尺寸、加工精度及生产批量，选择自定心卡盘夹持毛坯棒料，伸出卡盘外约43～50㎜，找正工件。1.确定装夹方案2.确定加工顺序及进给路线（1）工序的划分粗车、半精车外圆精车外圆粗车、半精车右端成形精车右端成形粗车左端成形和细长轴精车左端成形和细长轴切断陀螺工序（2）加工顺序及进给路线（走刀路线）的确定①加工外圆至φ36㎜。用G71指令进行粗加工，用G70指令进行精加工。②加工右端轮廓。用G71指令进行粗加工，用G70指令进行精加工。

③加工左端成形和细长轴部分。用G94或G75指令粗加工左端成形和细长轴部分，沿着零件轮廓用单一指令进行精加工。④切断，保总长。资料来源：/wh/content/2021-06/21/content_8704804.htm「共话空间·慎而思之，勤而行之」图片来源：网站3.选择刀具产品名称或代号

零件名称陀螺零件图号4-1序号刀具号刀具名称及规格数量加工部位刀尖半径mm备注1T010191°外圆车刀1车端面、粗精车外圆0.4

2T020291°端面车刀1粗、精车右端成形

0.43T0303B＝4㎜切槽刀1粗精车左端成形和细长轴；切断，保总长右刀尖编制

审核

批准

日期

共1页第1页4.选择量具序号用途名称简图规格

分度值（㎜）数量1测量长度方向尺寸游标卡尺

0～125㎜0.0212测量外圆直径尺寸外径千分尺0～25㎜0.0113

25～50㎜0.01

14

测量深度深度游标卡尺

0～150㎜0.0215测量圆弧半径R规

R1～6.5㎜1序号用途名称简图规格

分度值（㎜）数量6测量倒角倒角游标卡尺0～6㎜/45°0.027测量表面粗糙度表面粗糙度检测仪

Ra0.8μm18工件装夹时找正或测量几何公差百分表0～3㎜0.0119万向磁力表座

1数控加工工序卡产品型号

零（部）件图号4-1部门

产品名称

零（部）件名称陀螺共1页第1页简图及技术要求：工序号工序名称材料牌号10数控加工2A11毛坯种类规格尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料φ40mm×500mm101设备名称/编号夹具名称/编号同时加工件数

自定心卡盘

辅具名称/编号量具名称/编号工时min单件

准备

工步号工步内容刀具号刀具名称及规格切削速度vc（m/min）主轴转速n（r/min）进给量f（mm/r）背吃刀量ap（mm）1手动车右端面T010191°外圆车刀

500

0.52粗车外圆至φ36㎜T010191°外圆车刀

5000.22.03精车外圆至φ36㎜T010191°外圆车刀

12000.10.24粗车右端成形T020291°端面车刀

5000.21.05精车右端成形T020291°端面车刀

12000.10.26粗车左端成形和细长轴T0303B＝4㎜切槽刀4000.17精车左端成形和细长轴T0303B＝4㎜切槽刀6000.058切断，保总长T0303B＝4㎜切槽刀6000.1/0.05

设计（日期）

会签（日期）

定额（日期）

校对、标准化（日期）

会签（日期）

审核（日期）

更改文件号签字日期

会审（日期）

批准（日期）5.切削用量的选择数控加工工序卡产品型号

零（部）件图号4-1部门

产品名称

零（部）件名称陀螺共1页第1页简图及技术要求：工序号工序名称材料牌号10数控加工2A11毛坯种类规格尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料φ40mm×500mm101设备名称/编号夹具名称/编号同时加工件数

自定心卡盘

辅具名称/编号量具名称/编号工时min单件

准备

工步号工步内容刀具号刀具名称及规格切削速度vc（m/min）主轴转速n（r/min）进给量f（mm/r）背吃刀量ap（mm）1手动车右端面T010191°外圆车刀

500

0.52粗车外圆至φ36㎜T010191°外圆车刀

5000.22.03精车外圆至φ36㎜T010191°外圆车刀

12000.10.24粗车右端成形T020291°端面车刀

5000.21.05精车右端成形T020291°端面车刀

12000.10.26粗车左端成形和细长轴T0303B＝4㎜切槽刀4000.17精车左端成形和细长轴T0303B＝4㎜切槽刀6000.058切断，保总长T0303B＝4㎜切槽刀6000.1/0.05

设计（日期）

会签（日期）

定额（日期）

校对、标准化（日期）

会签（日期）

审核（日期）

更改文件号签字日期

会审（日期）

批准（日期）6.数控加工工序卡的拟定智能制造·强国有我谢谢大家项目4陀螺的编程与加工任务4.3

编写零件加工程序项目四014.3.1数值计算粗车、半精车外圆精车外圆粗车、半精车右端成形精车右端成形粗车左端成形和细长轴精车左端成形和细长轴切断陀螺工序外圆轮廓走刀路线为：P1→A1→①→②→A1→H1编程原点O对刀点O安全点P1X坐标值0.00.0100.0Z坐标值0.00.0100.0换刀点H1循环起点A1①②X坐标值100.042.036.036.0Z坐标值100.02.02.0-39.0

右端轮廓走刀路线为：P2→A2→③→④→⑤→⑥→⑦→⑧→⑨→A2→H2编程原点O对刀点O安全点P2X坐标值0.00.0100.0Z坐标值0.00.0100.0换刀点H2循环起点A2X坐标值100.038.0Z坐标值100.02.0

右端轮廓走刀路线为：P2→A2→③→④→⑤→⑥→⑦→⑧→⑨→A2→H2

③④⑤⑥X坐标值36.033.48421.017.356Z坐标值-11.0-9.52-8.5-6.508⑦⑧⑨X坐标值6.02.860.0Z坐标值-6.0-1.0470.0左端轮廓、细长轴、倒角和切断走刀路线为：

P3→A3→⑩→A4→⑪→A4→③→⑫→⑬→⑭→⑮→⑯→⑰→⑱→⑲→⑳→H3编程原点O对刀点O安全点P3X坐标值0.00.0100.0Z坐标值0.00.0100.0换刀点H3循环起点A3⑩X坐标值100.038.021.2Z坐标值150.0-13.6-13.6左端轮廓、细长轴、倒角和切断走刀路线为：

P3→A3→⑩→A4→⑪→A4→③→⑫→⑬→⑭→⑮→⑯→⑰→⑱→⑲→⑳→H3

循环起点A4⑪③⑫X坐标值38.06.136.033.484Z坐标值-16.1-34.0-11.0-12.48⑬⑭⑮⑯X坐标值21.017.3566.06.0Z坐标值-13.5-15.496-16.0-33.1⑰⑱⑲⑳X坐标值4.06.05.02.0Z坐标值-33.1-32.5-33.0-33.0024.3.2编写加工程序G72/G94程序段号程序

O0401;

G21G40G97G99;

T0101S500M03;

G00X100.0Z100.0;

M08;

G00Z2.0;

X42.0;

G71U2.0R1.0;

G71P100Q200U0.4W0.0F0.2;N100G00G42X36.0;

G01Z-39.0;程序段号程

序N200G01G40X42.0;

G00X42.0Z2.0;

G70P100Q200S1200M03F0.1;

G00X100.0;

Z100.0;

T0202M03S500;

G00X100.0Z100.0;

G00Z2.0;

X38.0;

G72W1.0R1.0;

G72P300Q400U0.4W0.2F0.2;N300G00G41Z-11.0;

G01X36.0;

G02X33.484Z-9.52R1.5;

G01X21.0Z-8.5;

G02X17.356Z-6.508R2.0;

G01X6.0Z-6.0;

X2.86Z-1.047;

G02X0.0Z0.0R1.5;程序段号程

序N400G01G40Z2.0;

G00X38.0Z2.0;

G70P300Q400S1200M03F0.1;

G00X100.0;

Z100.0;N500T0303M03S400;

G00X100.0Z100.0;

G00Z-13.6;

X38.0;

G94X21.2Z-13.6F0.1;

G00X38.0Z-16.1;G94X6.1Z-16.1F0.1;Z-18.1;Z-20.1;Z-22.1;Z-24.1;Z-26.1;Z-28.1;Z-30.1;Z-32.1;Z-34.0;程序段号程

序G00X38.0Z-11.0;

S600M03;

G01X36.0F0.2;

G03X33.484Z-12.48R1.5F0.05;

G01X21.0Z-13.5;

G03X17.356Z-15.492R2.0;

G01X6.0Z-16.0F0.05;

Z-33.1;

X4.0;

G01X8.0F0.1;

W0.6;

X6.0；

G01X5.0W-0.5F0.05;

X2.0;

G01X8.0F0.2;

G00X100.0;

Z100.0;

M05M09;

M30;G72/G75程序段号程

序

O0402;

G21G40G97G99;

T0101S500M03;

……

T0202M03S500;

……N500T0303M03S400;

G00X100.0Z100.0;

G00Z-13.6;

X38.0;

G75R1.0;

G75X21.2Z-13.6P2000Q0000F