数控车削技术训练课件 项目九 加工综合件

数控车削技术训练项目九加工综合件项目九加工综合件

【方案设计】为了进一步的深入学习综合件的加工，本项目设计了两个任务，任务一主要是通过前面所学习各种基本指令，加工简单综合零件；任务二主要通过前面所学习各种循环指令，加工外圆、外沟槽、外螺纹、内孔、内沟槽、内螺纹等元素组成的较复杂综合件。项目的任务设计使学生在这两个任务实施过程中，能进一步掌握发那科（FANUC0IMateTC）数控系统车削综合件的编程指令和应用技巧，培养数控加工工艺的分析能力，提高使用发那科（FANUC0IMateTC）数控系统的操作技能水平。项目九加工综合件

【相关知识和技能】1.数控加工工艺分析的方法；2.数控加工工艺处理的原则和步骤；3.机械零件数控加工尺寸精度的获得方法；4.机械加工中工件表面质量的影响因素；5.提升加工质量的方法；6.提高加工效率的技巧；7.综合件的加工工艺分析；8.数控加工刀具卡片和数控加工工艺卡片的填写；9.综合件的加工程序的编写；10.综合件的数控车削加工与检测。任务一加工综合件（一）【任务目标】知识目标:1.掌握数控加工工艺分析的方法。2.掌握数控加工工艺处理的原则和步骤。3.掌握简单综合件加工工艺分析方法。4.掌握综合运用数控指令加工综合件的方法。技能目标：1.能综合运用数控车加工编程指令对简单综合件进行编程。2.能根据所加工的零件正确选择加工设备，确定装夹方案，选择刀具、量具，确定工艺路线，正确填写数控加工刀具卡片、数控加工工艺卡片。3.能对简单综合件进行数控车加工并检测。任务一加工综合件（一）【任务描述】工厂加工一个综合件，零件如图9-1-1所示，要求在数控车床上加工。已知毛坯材料为Φ60mm×100mm的45钢棒料，技术人员需根据加工任务，编制零件的加工工艺，选用合适的刀具，选择合理的切削参数，编写零件的加工程序，在数控车床（FANUC0iMate-TC系统）上实际操作加工出来，并对加工后的零件进行检测、评价。任务一加工综合件（一）【任务描述】任务一加工综合件（一）【知识准备】一、数控加工工艺分析及处理1．机床的合理选用在根据工作任务合理选择机床时要注意以下三个方面的问题：（1）要保证加工零件的技术要求，以便于加工出合格的产品。（2）有利于提高生产效率。（3）尽可能降低生产成本（加工费用）。任务一加工综合件（一）【知识准备】一、数控加工工艺分析及处理2．数控加工零件工艺性分析（1）零件图样尺寸应符合便于编程的原则①零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点。②构成零件轮廓的几何元素的条件应充分。任务一加工综合件（一）【知识准备】一、数控加工工艺分析及处理2．数控加工零件工艺性分析（2）零件各加工部位结构工艺性应符合数控加工特点①零件的内腔及外形最好采用统一的几何类型和尺寸。②内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因此内槽圆角半径不应过小。③应采用统一的基准定位。此外，数控加工零件工艺性分析还应分析所要求的零件加工精度、尺寸公差等是否可以得到保证，有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。任务一加工综合件（一）【知识准备】一、数控加工工艺分析及处理3．加工方法的选择与加工方案的确定（1）加工方法的选择加工方法的选择原则是保证加工表面的加工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、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。（2）加工方案的确定原则比较精密的零件常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步完成加工的。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，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。任务一加工综合件（一）【知识准备】一、数控加工工艺分析及处理4．工序的划分（1）数控加工工序的划分根据数控加工的特点，数控加工工序的划分一般可按下列方法进行：①以一次装夹、加工作为一道工序。②以同一把刀具加工的内容划分工序。③以加工部位划分工序。④以粗、精加工划分工序。任务一加工综合件（一）【知识准备】一、数控加工工艺分析及处理4．工序的划分（2）工序顺序的安排工序顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位与夹紧的需要来考虑。一般应按以下原则安排顺序：①上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑。②先进行内腔加工，后进行外形加工。③以相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序最好连续加工，以减少重复定位次数和换刀次数等。任务一加工综合件（一）【知识准备】一、数控加工工艺分析及处理4．工序的划分（3）数控加工工序与普通工序的衔接数控加工工序前、后一般都穿插有其他普通加工序，如衔接得不好就容易产生矛盾。因此，在熟悉整个加工工艺内容的同时，要清楚数控加工工序与普通加工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点，例如，要不要留加工余量，留多少余量；定位面与孔的精度要求及几何公差；对校形工序的技术要求；对毛坏的热处理要求等。这样才能使各工序相互满足加工需要，且质量目标及技术要求明确，交接验收有依据。任务一加工综合件（一）【知识准备】二、数控加工工艺处理的原则和步骤1．工艺处理的一般原则（1）因地制宜（2）总结经验（3）灵活运用（4）考虑周全任务一加工综合件（一）【知识准备】二、数控加工工艺处理的原则和步骤2．工艺处理的步骤（1）图样分析（2）工艺分析（3）工艺准备（4）工艺设计（5）实施编程任务一加工综合件（一）【任务实施】一、零件图分析任务一加工综合件（一）【任务实施】二、工艺分析1．加工步骤的确定（1）手动车平左端面；（2）手动钻中心孔；（3）手动钻Φ24孔，孔深40mm；（4）粗加工左端外轮廓至Φ58×43mm处；（5）精加工左端外轮廓至Φ58×43mm处；（6）粗加工内轮廓；任务一加工综合件（一）【任务实施】二、工艺分析1．加工步骤的确定（7）精加工内轮廓至尺寸要求；（8）掉头找正装夹（夹Φ50外圆），手动车平右端面控制总长至尺寸要求；（9）粗加工右端外轮廓；（10）精加工右端外轮廓至尺寸要求；（11）切槽4×2至尺寸要求；（12）加工外螺纹至尺寸要求；（13）检测。任务一加工综合件（一）【任务实施】二、工艺分析2．数控加工刀具卡片的制定填写数控加工刀具卡片（表9-1-1）任务一加工综合件（一）【任务实施】二、工艺分析3．数控加工工艺卡片的制定填写数控加工工艺卡片（表9-1-2）任务一加工综合件（一）【任务实施】三、编制加工程序1．编写左端外轮廓加工程序以工件加工后的端面中心位置作为编程原点，建立工件坐标系，其编写的左端外轮廓加工程序如表9-1-3所示。填写左端外轮廓加工程序单（表9-1-3）任务一加工综合件（一）【任务实施】三、编制加工程序2．编写左端内轮廓加工程序以工件加工后的端面中心位置作为编程原点，建立工件坐标系，其编写的左端内轮廓加工程序如表9-1-4所示。填写左端内轮廓加工程序单（表9-1-4）任务一加工综合件（一）【任务实施】三、编制加工程序3．编写右端外轮廓加工程序掉头装夹，车平右端面控制总长，以工件加工后的右端面中心位置作为编程原点，建立工件坐标系，其编写的右端外轮廓加工程序如表9-1-5所示。填写右端外轮廓加工程序单（表9-1-5）任务一加工综合件（一）【任务实施】三、编制加工程序4．编写外沟槽加工程序以工件加工后的右端面中心位置作为编程原点，建立工件坐标系，其编写的外沟槽加工程序如表9-1-6所示。填写外沟槽加工程序单（表9-1-6）任务一加工综合件（一）【任务实施】三、编制加工程序5．编写外螺纹加工程序以工件加工后的右端面中心位置作为编程原点，建立工件坐标系，其编写的外螺纹加工程序如表9-1-7所示。填写外螺纹加工程序单（表9-1-7）任务一加工综合件（一）【任务实施】四、程序校验及加工1．根据数控加工刀具卡片要求正确安装数控车刀，并在数控车床进行对刀操作。2．根据已验证的加工程序单将程序输入数控系统，输入完成后要再次检查输入程序是否正确，检查程序要做到严谨、仔细、认真，以避免发生错误。3．在数控系统中利用图形模拟校验功能，查看所输入程序的走刀轨迹是否正确。4．将数控系统置于自动加工运行模式。任务一加工综合件（一）【任务实施】四、程序校验及加工5．调出要加工的程序并将光标移动至程序的开始。6．按下“循环启动”按钮，执行自动加工程序。7．加工过程中，始终观察刀尖运动轨迹和系统屏幕上的坐标变化情况，右手放在“急停”按钮上，一旦发生异常，立即按下“急停”按钮。8．加工完成后，在数控车床上利用相关量具检测工件。任务一加工综合件（一）【任务实施】四、程序校验及加工注意：1．加工工件时，刀具和工件必须夹紧，否则会发生事故。2．注意工件伸出卡爪的的长度，以避免出现刀具与卡盘发生碰撞事故的现象。3．程序自动运行前必须将光标调整到程序的开头。任务一加工综合件（一）【任务实施】五、完成加工并检测零件加工完成后，对照表9-1-8的相关要求，将检测结果填入表中。填写数控车工考核评分表（表9-1-8）任务一加工综合件（一）【任务实施】六、机床维护与保养1．清除切屑、擦拭机床，使机床与环境保持清洁状态。2．检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。3．依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。4．机床如有故障，应立即报修。5．填写设备使用记录。任务一加工综合件（一）【任务评价】一、操作现场评价填写现场记录表（附录一）二、任务学习自我评价填写任务学习自我评价表（附录二）任务一加工综合件（一）【任务总结】本任务是以加工一个综合件为载体，综合运用数控车加工编程指令对简单综合件进行编程，掌握综合件数控加工工艺分析的方法和数控加工工艺处理的原则和步骤；能根据所加工的零件正确选择加工设备，确定装夹方案，选择刀具、量具，确定工艺路线，正确填写数控加工刀具卡片，数控加工工艺卡片；学会简单综合件数控车削加工及检测的方法。任务二加工综合件（二）【任务目标】知识目标:1．了解机械零件数控加工尺寸精度的获得方法。2．了解机械加工中工件表面质量的影响因素。3．掌握提升加工质量的方法。4．掌握提高加工效率的技巧。5．掌握综合运用数控指令加工综合件的方法。任务二加工综合件（二）【任务目标】技能目标：1．能综合分析零件图样，制定相应的加工工艺。2．能灵活运用各种指令编制一般综合件的数控车削加工程序。3.能正确填写数控加工刀具卡片，数控加工工艺卡片。4．能独立熟练操作数控车床加工零件。任务二加工综合件（二）【任务描述】工厂需加工一个综合件，零件如图9-2-1所示，要求在数控车床上加工。已知毛坯材料为Φ45mm×95mm的45钢棒料，技术人员需根据加工任务，编制零件的加工工艺，选用合适的刀具，选择合理的切削参数，编写零件的加工程序，在数控车床（FANUC0iMate-TC系统）上实际操作加工出来，并对加工后的零件进行检测、评价。任务二加工综合件（二）【任务描述】任务二加工综合件（二）【知识准备】一、机械零件数控加工尺寸精度的获得方法1．试切法试切法通过“试切—测量—首件加工—调整—再切削”这一过程完成零件的加工。2．调整法调整法的实质是利用机床上的卡具或对刀装置，使刀具相对于机床或夹具达到一定的位置精度，然后加工一批工件。任务二加工综合件（二）【知识准备】一、机械零件数控加工尺寸精度的获得方法3．定尺寸法它是利用标准尺寸的刀具加工，加工面的尺寸由刀具尺寸决定，即用具有一定尺寸精度的刀具（如铰刀、扩孔钻和钻头等）来保证工件被加工部位（如孔）的精度。4．在线测量法尺寸测量、刀具补偿调整和切削加工等一系列工作自动完成，使零件达到所要求的尺寸精度。任务二加工综合件（二）【知识准备】二、机械加工中工件表面质量的影响因素1．与切削刀具有关的因素2．与工件材质有关的因素3．与加工机床和刀具等工艺系统刚性有关的因素4．与切削参数有关的因素这些影响因素是互相作用的，通过调节，综合考虑，可以适当规避加工缺陷的产生。任务二加工综合件（二）【知识准备】三、提升加工质量的方法1．制定科学合理的零件加工工艺规程2．合理的选择切削参数3．合理选择切削液4．合理选择零件表面最终加工方法和加工工序任务二加工综合件（二）【知识准备】四、提高加工效率的技巧1.加工过程中有些步骤可以省略。2.为了便于程序调试，各个加工尽量分开编程。3.编完一个程序后，马上进行程序图形模拟，而且在模拟时可以打开“程序控制”中的“空运行”及“程序测试”开关，以加快模拟速度，保证模拟安全。4.利用程序的后台编辑功能，在机床加工前一工序时，可以同时编辑后一工序的程序，以节省时间。5.对于有些把握不太大的加工，可以边观察，边调整倍率。6.在编程中注意一些小细节，也可以节省时间。任务二加工综合件（二）【任务实施】一、零件图分析任务二加工综合件（二）【任务实施】二、工艺分析1．加工步骤的确定（1）手动车平左端面；（2）手动钻中心孔；（3）手动钻Φ21孔，孔深32mm；（4）粗加工左端外轮廓至Φ43×40mm处；（5）精加工左端外轮廓至Φ43×40mm处；（6）粗加工左端内轮廓；（7）精加工左端内轮廓至尺寸要求；（8）切内沟槽4×2至尺寸要求；任务二加工综合件（二）【任务实施】二、工艺分析1．加工步骤的确定（9）加工内螺纹至尺寸要求；（10）掉头找正装夹（夹Φ38外圆），手动车平右端面控制总长至尺寸要求；（11）粗加工右端外轮廓；（12）精加工右端外轮廓至尺寸要求；（13）切外螺纹退刀槽（Φ20×5）至尺寸要求；；（14）加工外螺纹至尺寸要求。（15）检测。任务二加工综合件（二）【任务实施】二、工艺分析2．数控加工刀具卡片的制定填写数控加工刀具卡片（表9-2-1）任务二加工综合件（二）【任务实施】二、工艺分析3．数控加工工艺卡片的制定填写数控加工工艺卡片（表9-2-2）任务二加工综合件（二）【任务实施】三、编制加工程序1．编写左端外轮廓加工程序以工件加工后的端面中心位置作为编程原点，建立工件坐标系，其编写的左端外轮廓加工程序如表9-2-3所示。填写左端外轮廓加工程序单（表9-2-3）任务二加工综合件（二）【任务实施】三、编制加工程序2．编写左端内轮廓加工程序以工件加工后的端面中心位置作为编程原点，建立工件坐标系，其编写的左端内轮廓加工程序如表9-2-4所示。填写左端内轮廓加工程序单（表9-2-4）任务二加工综合件（二）【任务实施】三、编制加工程序3．编写左端内沟槽加工程序以工件加工后的端面中心位置作为编程原点，建立工件坐标系，其编写的左端内沟槽加工程序如表9-2-5所示。填写左端内沟槽加工程序单（表9-2-5）任务二加工综合件（二）【任务实施】三、编制加工程序4．编写左端内螺纹加工程序以工件加工后的端面中心位置作为编程原点，建立工件坐标系，其编写的左端内螺纹加工程序如表9-2-6所示。填写左端内螺纹加工程序单（表9-2-6）任务二加工综合件（二）【任务实施】三、编制加工程序5．编写右端外轮廓加工程序掉头装夹，手动车平右端面控制总长，以工件加工后的右端面中心位置作为编程原点，建立工件坐标系，其编写的右端外轮廓加工程序如表9-2-7所示。填写右端外轮廓加工程序单（表9-2-7）任务二加工综合件（二）【任务实施】三、编制加工程序6．编写外沟槽加工程序以工件加工后的右端面中心位置作为编程原点，建立工件坐标系，其编写的外沟槽加工程序如表9-2-8所示。填写外沟槽加工程序单（表9-2-8）任务二加工综合件（二）【任务实施】三、编制加工程序7．编写外螺纹加工程序以工件加工后的右端面中心位置作为编程原点，建立工件坐标系，其编写的外螺纹加工程序如表9-2-9所示。填写外螺纹加工程序单（表9-2-9）任务二加工综合件（二）【任务实施】四、程序校验及加工1．根据数控加工刀具卡片要求正确安装数控车刀，并在数控车床进行对刀操作。2．根据已验证的加工程序单将程序输入数控系统，输入完成后要再次检查输入程序是否正确，检查程序要做到严谨、