数控机床编程与加工.docx
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数控机床编程与加工
数控机床编程与加工
数控机床编程与加工
一、项目案例
本项目以图所示加工为例，学会（学会工艺性分析、编程、仿真）
最后加工出合格的零件。
（1）计划时间5学时。
（2）质量要求零件加工符合图样要求。
在项目实施过程中不断丰富知识，提高操作技能，结累实际经验。
（3）安全要求严格按照安全操作规程进行，确保人身、设备完全。
（4）文明要求自觉按照文明生产规则进行实训，做有职业修养的人。
（5）环保要求努力按照环境保护要求进行项目实训。
二、项目解析
（一）图样分析
该零件的加工为外表面加工，包括由圆柱面、圆锥面。
图样中有两处直径尺寸精度为中等公差等级要求，分别为加工时需要采用粗加工、精加工的加工顺序，应在粗、精加工之间加入测量和误差调整补偿。
形位公差
表面粗糙度要求为1.6，
图样尺寸标注完整，轮廓描述清楚，
零件材料为45钢，调质处理，加工后去行刺。
（二）加工方案
夹持左端，按从左到右顺序粗加工，粗加工余量
最后切断，车端面保证总长度尺寸。
（三）夹装
根据所给毛坯为棒料，该零件为规则轴类，长度较短，所以装夹时使用三爪自定心卡盘装夹，装夹方便、快捷，定位精度高。
定位基准：
装夹方式：
〖项目链接〗
（四）刀具及切削用量选择
被加工材料为45号钢，它的综合加工性能较好，故选用YT15型号的硬质合金车刀进行粗、精加工。
由于该零件全部为外表面加工，直径向右端基本依次递减，但因中间有一凹弧面，所以需选用两把90°外圆车刀，其中1号刀具用于粗加工，副偏角取6°左右，2号刀具用于精加工，副偏角取15°左右。
查常用工件材料的刀具及切削用量表，通过计算，粗加工时主轴转速取600r/min；进给率取0.2mm/r。
数控车床实训刀具卡
产品名称或代号
项目1.5
零件名称
轴承套
零件图号
图1-5
序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
刀尖半径
备注
1
T01
45°硬质合金端面车刀
1
车端面
0.4
20×20
2
T02
φ5中心钻
1
钻φ5mm中心孔
3
T03
φ26mm钻头
1
钻底孔
4
T04
镗刀
1
镗内孔各表面
0.4
20×20
5
T05
93°右手偏刀
1
自右至左车外表面
0.2
20×20
6
T06
93°左手偏刀
1
自左至右车外表面
7
T07
60°外螺纹车刀
1
车M45螺纹
编制
×××
审核
×××
批准
×××
××年×月×日
共1页
第1页
数控车床实训工序卡
单位
××职业技术学院
产品名称或代号
零件名称
零件图号
项目1.5
轴承套
1-5
工序号
程序编号
夹具名称
使用设备
车间
001
O1234
三爪卡盘和自制心轴
C2-6136HK
先进制造基地
工步号
工步内容
刀具号
刀具规格
主轴转速
进给速度
背吃刀量
备注
1
平端面
T01
20×20
320
1
手动
2
钻φ5中心孔
T02
φ5
950
2.5
手动
3
钻底孔
T03
φ26
200
13
手动
4
粗镗φ32内孔、15°斜面及C0.5倒角
T04
20×20
320
40
0.8
自动
5
精镗φ32内孔、15°斜面及C0.5倒角
T04
20×20
400
25
0.2
自动
编制
×××
审核
×××
批准
×××
××年×月×日
共页
第1页
（五）程序分析
坐标原点
加工流程（复杂）加工过程
零件加工过程见表1-20。
表1-20零件加工过程指示单
工步号
刀具号
装夹
工序内容及简图
说明
1
90°外圆车刀
刀具号T0101
安装时满足主偏角93°~95°
三爪卡盘装夹
工件外伸55左右
粗车端面
用G94
余量0.2
2
粗车外台阶
用G90
余量0.6
3
精车端面
用G94
4
连续走刀精车外台阶
刀具轨迹
加工程序
三、项目实施器具
实施本项目需要提前准备以下器具。
数控车床：
C2-6136HK
毛坯材料：
45钢，Φ32×120
需要的刀具、量具和用具清单见表1-1。
表1-1刀具、量具和用具清单
类别
序号
名称
型号/规格
精度
数量
备注
刀具
1
外圆车刀
W型（93°右偏刀）
刀尖半径≤0.4
1/组
刀片20
2
外圆车刀
D型右偏刀
刀尖半径≤0.6
1/组
刀片5
3
外切槽刀
刀宽4
1/组
刀片10
4
外螺纹车刀
T型（刀尖角60°）
刀尖半径≤0.2
1/组
刀片10
5
端面车刀
S型（45°右偏刀）
1/组
刀片10
量具
6
游标卡尺
0~150
0.02
1/组
7
螺旋千分尺
0~25，25~50
0.01
各1/组
8
钢直尺
150
1/组
9
杠杆百分表
0.01
1
10
深度游标卡尺
0~150
1/组
11
螺纹量规
M20×1.5-6H
1/组
套
12
粗糙度样板
1
套
13
R规
1
套
用具
14
三爪卡盘扳手
与机床相适应
1/组
一套
15
刀架扳手和钢管
与机床相适应
1/组
一套
16
垫片
若干
17
薄皮
若干
18
防护镜
1/人
19
工作帽
1/人
20
毛刷
1/组
21
铁钩
1/组
表1-1刀具、量具和用具清单
类别
序号
名称
型号/规格
精度
数量
备注
刀具
1
刀柄、拉钉
BT40
2/组
配套
3
弹簧夹头
Φ4~Φ20
各1/组
套
4
立铣刀
Φ16Φ12Φ10Φ8Φ6Φ4
各2/组
5
球头刀
R6R5R4R3R2.5R2R1.5R1
各1/组
6
Φ80面铣刀
4齿
1/组
含刀柄
7
Φ80面铣刀
6齿
1/组
含刀柄
量具
8
游标卡尺
0~150
0.02
1/组
9
螺旋千分尺
0~25，25~50，50~75
0.01
各1/组
10
钢直尺
150
1/组
11
杠杆百分表
0.01
1/组
套
12
深度游标卡尺
0~150
1/组
13
粗糙度样板
1/组
套
用具
14
月牙板手
1
15
活动板手
250
1
16
等高垫铁
若干
17
薄皮
若干
18
铜棒
1
19
防护镜
1/人
20
工作帽
1/人
21
毛刷
1/组
四、项目预案
可能出现的问题是……
五、项目实施
1.工艺方案与编程
认真阅读“项目解析”部分内容，在操作数控机床前完成以下内容，并认真检查核对。
1）项目任务
了解项目要求，弄清项目任务。
2）图样分析
对零件图进行工艺性分析，了解图样的加工要求，弄清要加工的表面及特征，分析基本尺寸、尺寸公差、表面质量等方面具体需要达到的要求。
3）加工方案
根据对零件图样的分析，制定可行性加工方案。
4）定位基准与装夹
依据定位基准，选择合适的夹具，制定出具体的装夹方案。
5）刀具与切削用量
根据加工特点选择使用的刀具。
依据给定的零件材料及热处理方式；加工精度、表面质量的要求；使用刀具材料。
参考刀具切削参数表，并结合实际加工经验，确定各刀具的切削用量。
6）数控程序编制
根据已确定的加工方案，各工序的加工内容，把一次连续加工完成的内容定为一个程序名。
设定编程原点，依次确定各刀具的走刀路线，按使用机床的程序格式编制加工程序。
把所有自动加工部分的程序写在程序单上。
7）摸拟仿真
使用模拟仿真软件系统，将所编写的程序进行模拟加工，并调试程序，直到模拟加工正确。
2.操作数控机床
完成准备工作后，再操作数控车床加工零件。
半径补偿
操作数控机床加工零件，设定修改各补偿参数，保证零件的加工质量。
场地整理
卸下工件，刀具
关机
整理工位
收拾刀具、量具、用具并进行维护
清扫数控机床并进行维护保养，填写教学日志和实训记录表，清扫车间卫生。
3.项目考评
1）项目评介
首先学生自己评介加工出的零件，然后学生互相评价，最后指导教师评价并给定成绩。
2）项目总结
学生总结该项目实施工作过程，在小组中交流，并选小组代表在全班介绍，分析加工过程中出现的问题讨论解决的方法。
六、项目评价
本项目实训成绩评定见表1-21。
表1-21项目1.5成绩评价表
产品代号
项目1.5
学生姓名
综合得分
类别
序号
考核内容
配分
评分标准
得分
备注
工艺制定及编程
1
加工路线制定合理
10
不合理每处扣2分
2
刀具及切削参数
5
不合理每项扣2分
3
程序格式正确，符合工艺要求
10
每行一处扣2分
4
程序完整，优化
5
每部分扣2分
操作过程
6
刀具的正确安装和调整
5
每次错误扣2分
工件定位和夹紧合理
3
每项错误扣2分
对刀及参数设置
10
每项错误扣1分
工具的正确使用
2
每次错误扣1分
量具的正确使用
2
每次错误扣1分
按时完成任务
5
超30分钟扣2分
设备维护、安全、文明生产
3
不遵守酌情扣1~5分
零件质量
径向尺寸
10
超差0.01扣2分
5
超差0.01扣2分
轴向尺寸
50±0.5
5
超差无分
10±0.1
5
表面粗糙度
Ra1.6
10
每处每降一级扣1分
尺寸检测
检测尺寸正确
5
不正确无分
注：
1.加工操作期间，报警3次，发生撞刀现象，将暂停操作数控机床的资格，
2.发生影响安全的违规、违章操作，由指导教师按实训管理制度进行处理。
项目总结
七、课外作业
完成图所示零件的加工方案和工艺规程的制定，并进行程序编制和仿真。
八、项目拓展
项目预案
程序校验有问题
检查当前程序名；当前光标位置；
如果粗车时出现回刀切削现象，是由于循环起点X方向设置太靠近毛坯内部，应设置在毛坯以外2mm左右处。
程序校验时，圆弧数据或地址错误
核查程序中圆弧终点坐标数值是否有误，若坐标正确就检查是否漏写圆弧半径，然后按正确值输入；若圆弧地址错，应该检查指令字是否输入错误。
建立刀具半径补偿时出错，提示刀具干涉
首先检查刀具半径补偿值是否大于程序中的最小曲率半径，若大于曲率半径，需修改刀具补偿值，使其小
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