数控车床编程与加工项目任务书.docx
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数控车床编程与加工项目任务书
项目一任务二数控车床的手动车削任务操作单
专业名称数控技术应用 页码1/1
课程名称数控车床编程与加工生效日期2016.12.6
废除的版本 0
分析师张友涛批准人
工作任务:
手动车削工件
通过教师演示指导,实际操作,学会数控车床的正确操作方法。
具体任务内容为:
用数控车床手动车削如图1-12所示零件,毛坯尺寸为Φ50mm×62mm,45号钢,由于数控车床在结构上与普通车床有很大区别,没有手摇驱动机构,需要利用数控车床的手动或手轮操作来完成本任务的加工。
安全及其它注意事项:
1.按照设备安全操作规程进行操作,注意设备的保养维护。
2.手轮和手动切削时要注意倍率的选择。
步骤
操作方法与说明
质量
备注
1
项目实施:
步骤1
制定加工工艺
A.通过观察图纸找出工件尺寸要点,并写在工作页上。
B.根据教师指导讨论确定各项工艺参数,工艺员填写加工工艺卡片。
C.各组确定加工工艺,工艺员上台展示,根据教师点评修订完善加工工艺。
A.能说出零件图中的尺寸要求。
B.设备选择合适、定位基准装夹方式准确、加工进给路线适当、选择刀具、切削用量等工艺参数合理。
A-E
2
项目实施:
步骤2
机床准备、熟悉基本操作
A.熟记FANUC0i数控车床操作面板上各功能按钮的功能
B.根据教师演示尝试操作数控车床。
C.分组练习机床操作面板的操作。
A.能记住FANUC0i数控车床操作面板上各功能按钮的基本操作。
P-M
3
项目实施:
步骤3
手动切削
A.观察教师操作规范。
B.学习机床主轴转速调整方法。
C.根据老师要求,按照图纸和确定的工艺分组动手切削工件。
A.能正确装夹工件、装夹刀具。
B.主轴转速合适。
C.手轮操作转动均匀。
P-M
项目一任务三加工程序的识读、输入与编辑任务操作单
专业名称数控技术应用 页码1/1
课程名称数控车床编程与加工生效日期2016.12.6
废除的版本 0
分析师张友涛批准人
工作任务:
识读、输入与编辑加工程序
下列程序为上节课手工切削零件的加工程序。
本任务通过将这段程序正确的输入机床,学习程序的基本机构,程序基本指令代码和符号的含义呢,并学会正确的输入加工程序。
安全及其它注意事项:
按照设备安全操作规程进行操作,注意设备的保养维护,在建立新程序时,新程序的程序号必须是储存器中没有的程序号。
步骤
操作方法与说明
质量
备注
1
项目实施:
步骤1
新程序的建立
A.按下编辑方式键
,选择编辑操作方式。
B.按下程序键
。
C.输入地址符O,输入程序号(如O2008),按下插入键
,即可完成新程序号"O2008“的输入。
能够建立新程序
P-E
2
项目实施:
步骤2
程序的调用
A.按下编辑方式键
,选择编辑操作方式。
B.按下程序键
。
C.输入欲调的程序号(如O1997),按下向下移动键
,即可完成程序”O1997“的调用。
能正确调用程序
P-M
3
项目实施:
步骤3
程序的删除
A.按下编辑方式键
,选择编辑操作方式。
B.按下程序键
C.输入欲删除的程序号(O0097),按下删除键
,即可完成单个程序“O0097”的删除
会删除程序
P-M
4
项目实施:
步骤4
程序字的删除
A.按下编辑方式键
,选择编辑操作方式。
B.按下程序键
。
C.使用光标移动键,将光标移动到欲删除的字(如X25.O),按下删除
,即可完成程序字“X25.O”的删除。
会删除程序字
P-E
5
项目实施:
步骤5
程序字的插入
A.按下编辑方式键
,选择编辑操作方式。
B.按下程序键
。
C.使用光标移动键,将光标移动到欲插入程序字的位置,输入欲插入的程序字(如x55.0).按下插入键
,即可完成程序字“X55.o”的插入。
会插入程序字
P-E
6
项目实施:
步骤6
程序字的替换
A.按下编辑方式键
,选择编辑操作方式。
B.按下程序键
。
C.使用光标移动键,将光标移动到欲替换的程序字(如Z55.0),输入要替换的程序字(如Z5.0),按下替换键
,即可完成程序字”Z5.0“的替换。
会替换程序字
P-E
项目二任务一简单轴类零件加工任务操作单任务操作单
专业名称数控技术应用 页码1/1
课程名称数控车床编程与加工生效日期2016.12.6
废除的版本 0
分析师张友涛批准人
工作任务:
加工阶梯轴
阶梯轴零件图,毛坯尺寸为φ45×80mm,材料为45钢。
本任务要求编写该零件的粗、精加工程序,并完成该零件的加工。
该零件主要由外圆和端面组成,外圆尺寸精度要求不高,毛坯去除余量不大,只需要使用G00、G01指令编写加工程序。
技术要求
1.一般线性尺寸公差按GB/T1804-m确定。
2.毛坏尺寸φ45×80,端面已车平。
阶梯轴
比例
材料
数量
1:
1
45#
1
安全及其它注意事项:
按照设备安全操作规程进行操作,注意设备的保养维护,自动加工时一定关好防护门,突发情况按下急停按钮。
步骤
操作方法与说明
质量
备注
1
小组成员分工
根据任务岗位,由小组长引导成员讨论指定各组的工艺分析员、程序员、质检员和操作员,质检员另外负责安全操作流程监督,工艺分析员负责填写流程表,程序员协助操作员的操作。
各组轮流汇报组内成员的分工情况,保证分工合理,任务分配恰当,每位小组成员工作有序、调理。
A-E
2
步骤1
制定加工工艺
A.根据零件图尺寸。
明确工件尺寸要点。
B.确定各项工艺参数,工艺员填写加工工艺卡片。
C.工艺制定可参考下图
A.各尺寸要点分析明确。
B.设备选择合理、定位基准装夹方式明确、加工进给路线合理、选择刀具、切削用量等工艺参数选择适当。
P-M
3.
步骤2
编制加工程序
A.程序员根据工艺方案,使用G00、G01指令编写加工程序,注意程序的格式规范。
B.将机床转换到程序编辑模式,将程序输入到数控车床。
C.将机床转到自动加工模式,按下机床锁按钮,运行程序,通过数控机床仿真验证程序的正确性,对错误及时修改。
加工程序代码正确,仿真运行轨迹正确。
P-M
4.
步骤3
加工准备
A.操作员领取毛坯件、刀具和量具。
B.使用三爪自定心卡盘装夹工件,
C.将刀具装到刀架,注意伸出长度。
D.将机床调整到手摇或手动模式用试切法正确的对刀,先车平端面,对Z轴,再车削外圆,测量,对X轴。
规范操作、安全操作。
P-D
步骤4
工件加工
A.操作员将机床调到自动模式,用自动加工方式完成工件的加工,粗车完成后精车前要修正加工误差。
B.注意加工过程要关好防护门,注意观察加工状态,出现紧急情况立即按下急停按钮。
机床运行状态良好,转速设置符合工艺要求。
P-M
步骤5
工件检测
A.质检员使用游标卡尺和千分尺,测量工件外圆尺寸和长度尺寸,根据图纸公差要求进行评分,
B.与其他小组互换评分,验证测量的准确性。
正确使用量具检测各尺寸,测量准确,填表规范。
P-M
阶梯轴加工质量检验任务操作单
专业名称数控技术应用 页码1/1
课程名称数控车床编程与加工生效日期
废除的版本 0
分析师张友涛批准人
工作任务:
对加工完成的阶梯轴工件进行测量检验,分析出现的问题原因,并提出解决办法。
安全及其它注意事项:
各组加工完工件,出现的问题有共性的,有特性的,要区别对待,看似相似的问题,出现的原因也有可能不同,需要详细分析提出不同的解决办法。
序号
问题情境
原因
行动
备注
1
Φ42、
两处外圆超差
粗车完后测量,修改刀补,因测量不规范可导致外圆精车后尺寸过大或过小。
规范测量操作,两次验证测量结果,修正误差。
P-M
程序数据错误。
重新进行数值计算,详细检查程序,对错误进行修改。
P-M
2
Φ42、
其中一处外圆尺寸不符合公差要求
粗车完后测量,修改刀补,只测量Φ42部分,可导致外圆
精车后尺寸过大或过小。
两处外圆都要测量,根据测量结果选择修正误差方法。
P-D
程序数据错误。
重新进行数值计算,详细检查程序,对错误进行修改。
P-M
3
长度20±0.1
对刀误差,粗车后修正刀补不准确。
规范测量操作,两次验证测量结果,修正误差。
P-E
对刀误差,粗车后未修正刀补。
粗车后X轴、Z轴都要进行刀具补偿修正。
P-M
4
长度45mm不符合公差要求
切断后,齐端面,测量不准,定长误差较大。
正确测量工件长度,齐端面定长时计算好去除余量。
P-E
5
外圆表面粗糙度不符合要求
精车转速较低或过高,进给量过大。
警车转速设定到800-1200转/分,进给设为0.1mm/转。
P-E
刀具磨损或刀具装夹角度不正确。
正确安装刀具,更换刀片。
P-M
说明:
红色为要求学生填写部分。
项目二任务二加工中间轴任务操作单
专业名称数控技术应用 页码1/1
课程名称数控车床编程与加工生效日期2016.12.6
废除的版本 0
分析师张友涛批准人
工作任务:
加工中间轴
如图所示中间轴零件图,毛坯尺寸为φ35×73mm,材料为45钢。
本任务要求编写该零件的粗、精加工程序,并完成该零件的加工。
该零件主要由外圆和端面组成,外圆尺寸精度要求较高,毛坯去除余量不均匀且较大,因此需要采用循环指令编写加工程序。
安全及其它注意事项:
1.在固定循环切削过程中,M、S、T等功能都不能改变,如需改变,必须在G00或G01的指令下变更,然后在指令固定循环。
2.G90循环每一步吃刀加工结束后刀具均返回起刀点。
3.G90循环每一步吃刀加工结束后刀具均返回起刀点。
4.注意加工过程要关好防护门,注意观察加工状态,出现紧急情况立即按下急停按钮。
步骤
操作方法与说明
质量
备注
1
小组成员分工
根据任务岗位,由小组长引导成员讨论指定各组的工艺分析员、程序员、质检员和操作员,质检员另外负责安全操作流程监督,工艺分析员负责填写流程表,程序员协助操作员的操作。
各组轮流汇报组内成员的分工情况,保证分工合理,任务分配恰当,每位小组成员工作有序、调理。
A-E
2
步骤1
制定加工工艺
A.工艺分析
分析图样要求,按先粗后精、先主后次的加工原则,确定加工路线。
(1)结构分析
在数控车削中,该轴类零件的结构形状不复杂,为回转类工件且左右对称,无形位公差要求,但零件的尺寸精度要求较高。
(2)精度分析
在数控车削加工中,零件重要的径向加工部位有两端的Φmm外圆、
Φmm外圆,如图2-2-1所示。
零件重要的轴向加工部位有Φ30mm外圆的轴向长度为mm、总长度70mm。
由上述尺寸可确定,零件的轴向尺寸应该以零件右端为基准。
2.零件的工艺处理
(1)用三爪自定心卡盘装夹零件(见图2-2-11),数控粗车加工零件右端外行,外圆留加工余量1mm。
图2-2-11零件装夹示意图
(2)掉头装夹粗车左端两外圆。
(3)精车Φ20mm、Φ24mm、Φ30mm外圆。
(4)掉头装夹精车右端Φ20mm、Φ24mm外圆,尺寸达到图样技术要求。
3.填写工艺卡片
(1)零件的数控加工工艺卡见表2-2-6。
A.各尺寸要点分析明确。
B.设备选择合理、定位基准装夹方式明确、加工进给路线合理、选择刀具、切削用量等工艺参数选择适当。
P-M
3.
步骤2
编制加工程序
A.程序员根据工艺方案,使用G90指令编写加工程序,注意程序的格式规范。
B.将机床转换到程序编辑模式,将程序输入到数控车床。
C.将机床转到自动加工模式,按下机床锁按钮,运行程序,通过数控机床仿真验证程序的正确性,对错误及时修改。
加工程序代码正确,仿真运行轨迹正确。
P-M
4.
步骤3
加工准备
A.操作员领取毛坯件、刀具和量具。
B.使用三爪自定心卡盘装夹工件,
C.将刀具装到刀架,注意伸出长度。
D.将机床调整到手摇或手动模式用试切法正确的对刀,先车平端面,对Z轴,再车削外圆,测量,对X轴。
规范操作、安全操作。
P-D
步骤4
工件加工
C.操作员将机床调到自动模式,用自动加工方式完成工件的加工,粗车完成后精车前要修正加工误差。
D.注意加工过程要关好防护门,注意观察加工状态,出现紧急情况立即按下急停按钮。
E.零件的加工程序见表
程序
O0008;
N10G99M03T0101S500;
N20G00X40.0Z10.0;
N30X36.0Z2.0;
N40G90X31.0Z-50.0F0.3;
N50X27.0Z-25.0;
N60X23.0Z-15.0;
N70X21.0Z-15.0;
N80G00X100.0Z100.0;
N90M05;
N100M00;
N110M03S500;
N120G00X35.0Z2.0;
N130G71U2.0R0.5;
N140G71P150Q190U1.0W0.5F0.3;
N150G00X19.99;
N160G01Z-15.0F0.1;
N170X23.98;
N180Z-25.0;
N190X31.0;
N195G00X100.0Z50.0;
N200M05;
N210M00;
N220M03S600T0202;
N230G00X31.0Z2.0;
N240G70P140Q190;
N250G00X100.0Z50.0;
N260M05;
N270M00;
N280M03S600T0202;
N290G00X32.0Z2.0;
N300X19.99Z1.0;
N310G01Z-15.0F0.1;
N320X23.98;
N330Z-25.0;
N340X29.9;
N350Z-51.0;
N360X32.0;
N370G00X100.0Z100.0;
N380M05;
N390M30;
机床运行状态良好,转速设置符合工艺要求。
P-M
步骤5
工件检测
C.质检员使用游标卡尺和千分尺,测量工件外圆尺寸和长度尺寸,根据图纸公差要求进行评分,
D.与其他小组互换评分,验证测量的准确性。
端面加工的误差分析另见任务单
正确使用量具检测各尺寸,测量准确,填表规范。
P-M
修正粗车刀补任务操作单
专业名称数控技术应用 页码1/1
课程名称数控车床编程与加工生效日期2016.12.6
废除的版本 0
分析师张友涛批准人
工作任务:
修正粗车刀补
加工阶梯轴零件时,粗车完成后,需要通过不同的方式修正加工误差,使工件精车完成后符合公差要求,本任务预留精车余量为0.5mm,请根据不同情况使用不同方式修正粗车后的工件误差。
安全及其它注意事项:
程序暂停后不要按下reset键,修正刀补后一定要使用T指令再次读取刀具和刀补信息,否则修改刀补不起作用。
如果
以及
那么
备注
类型判定
处理
1.
Φ42Φ39外圆粗车完成后粗车余量大于0,小于0.7mm
各轴粗车余量相同
此类情况属于对刀正常误差
根据测量数值,计算修订刀具补偿数值,输入到刀具补偿参数中,然后运行精车程序。
P-E
各轴粗车余量不同
对刀不精确造成误差,因各轴直径不同,使用恒转速切削,会出现各轴粗车余量不同的情况。
无法单纯通过修改刀具补偿来修正误差,只能通过数值计算,通过修改精加工程序中的各项数值(减去修正误差)的办法来修正加工误差。
P-M
2.
Φ42Φ39外圆粗车完成后粗车余量大于精车背吃刀量设定
粗车余量大于0.7mm小于1.0mm
出现较大的误差,一般是由对刀时的测量误差较大引起的。
先运行一次精车程序,然后测量,根据各轴粗车余量情况,在选择使用刀具补偿或修改程序数据的方法修正加工误差。
P-D
余量太大,超过1.0mm,无法继续运行精车程序加工
出现太大的误差,一般是由对刀时测量错误或数值计算错误引起的。
通过数值计算,修正刀具补偿后,重新运行粗车程序,重新加工。
P-D
3.
Φ42Φ39外圆粗车完成后余量小于0mm
误差较大,无余量可加工,一般是由对刀错误引起的,也有可能会程序编写数值错误。
无法继续加工,成为废件;查看程序,如果程序没有错误,一定是由对刀错误引起的,工件需要重新对刀加工。
P-D
说明:
红色为要求学生填写部分。
分析端面加工的误差任务操作单
专业名称数控技术应用 页码1/1
课程名称数控车床编程与加工生效日期2016.12.7
废除的版本 0
分析师张友涛批准人
工作任务:
分析端面加工的误差
对加工完成的中间轴工件进行测量检验,分析出现的问题原因,并提出解决办法。
安全及其它注意事项:
各组加工完工件,出现的问题有共性的,有特性的,要区别对待,看似相似的问题,出现的原因也有可能不同,需要详细分析提出不同的解决办法。
序号
问题情境
原因
行动
备注
1
端面加工时长度尺寸超差
1.刀具数据不准确
2.尺寸计算错误
3.程序错误
1.调整或重新设定刀具数据
2.正确进行尺寸计算
3.检查、修改加工程序
P-M
2
端面加工时中心有凸点
1.主轴转速过低
2.刀具中心过高
3.切屑控制较差
4.刀尖产生积屑瘤
5.切削液选用不合理
1.调高主轴转速
2.调整刀具中心高度
3.选择合理的进刀方式及切深
4.选择合适的切速范围
5.选择正确的切削液并充分喷注
P-D
3
1.程序错误
2.刀具中心过高
3.刀具损坏
4.机床主轴配合间隙过大
5.切削用量选择不当
1.检查、修改加工程序
2.调整刀具中心高度
3.更换刀片
4.调整机床主轴配合间隙
5.合理选择切削用量
P-E
4
未清根
1.程序错误
2.刀具选择错误
3.刀具损坏
1.检查、修改加工程序
2.正确选择加工刀具
3.更换刀片
P-E
说明:
红色为要求学生填写部分。
分析锥面加工误差任务操作单
专业名称数控技术应用 页码1/1
课程名称数控车床编程与加工生效日期2016.12.7
废除的版本 0
分析师张友涛批准人
工作任务:
分析锥面加工误差
对加工完成的大余量锥体工件进行测量检验,分析加工过程出现的问题及零件误差原因,并提出解决办法。
安全及其它注意事项:
各组加工完工件,出现的问题有共性的,有特性的,要区别对待,看似相似的问题,出现的原因也有可能不同,需要详细分析提出不同的解决办法。
序号
问题情境
原因
行动
备注
1
锥度(角度)不符合要求
1.程序错误
2.工件装夹不正确
1.检查、修改加工程序
2.检查工件安装、增加安装刚度
P-M
2
切削过程出现干涉现象
工件斜度大于刀具后角
1.选择正确的刀具
2.改变切削方式
P-D
3
表面粗糙度达不到要求
1.车刀刚度不足或伸出太长而引起振动
2.车刀几何参数不合理,如选用过小的前角和后角
3.切削用量选用不合理
1.提高车刀刚度,正确装夹车刀
2.合理选择车刀角度,如适当增加前角,合理选择后角
3.进给量不宜太大,选择适当的精车余量和切削速度
P-E
4
锥面径向尺寸不符合要求
1.程序错误
2.刀具磨损
3.没考虑刀尖圆弧半径补偿
1.保证编程正确,并考虑刀尖半径补偿
2.及时更换磨损大的刀具
3.编程时考虑刀尖圆弧半径补偿
P-E
5
切削过程出现振动
1.工件装夹不正确
2.刀具安装不正确
3.切削参数不正确
1.正确安装工件
2.正确安装刀具
3.编程时合理选择切削参数
说明:
红色为要求学生填写部分。
分析圆弧加工误差任务操作单
专业名称数控技术应用 页码1/1
课程名称数控车床编程与加工生效日期2016.12.7
废除的版本 0
分析师张友涛批准人
工作任务:
分析圆弧加工误差
对加工完成的球头手柄工件进行测量检验,分析加工过程出现的问题及零件误差原因,并提出解决办法。
安全及其它注意事项:
各组加工完工件,出现的问题有共性的,有特性的,要区别对待,看似相似的问题,出现的原因也有可能不同,需要详细分析提出不同的解决办法。
序号
问题情境
原因
行动
备注
1
切削过程中出现干涉现象
1.刀具参数不正确
2.刀具安装不正确
1.正确选择刀具几何参数角度
2.正确安装刀具
P-M
2
圆弧顺逆方向不对
程序不正确
正确编制程序
P-D
3
圆弧尺寸不符合要求
1.程序不正确
2.刀具磨损
3.刀尖圆弧半径没有补偿
1.正确编制程序
2.及时更换刀具
3.考虑刀尖圆弧半径补偿
P-E
4
表面粗糙度达不到要求
1.车刀刚度不足或伸出太长而引起振动
2.车刀几何参数不合理,如选用过小的前角和后角
3.切削用量选用不合理
1.提高车刀刚度,正确装夹车刀
2.合理选择车刀角度,如适当增加前角,合理选择后角
3.进给量不宜太大,选择适当的精车余量和切削速度
P-E
说明:
红色为要求学生填写部分。
项目五任务一单槽加工任务操作单
专业名称数控技术应用 页码1/1
课程名称数控车床编程与加工生效日期2016.12.6
废除的版本 0
分析师张友涛批准人
工作任务:
编写单槽加工程序
根据如图所示的离合器工序图,编制其滑块槽的加工程序。
安全及其它注意事项:
1.零件加工中,槽的定位是非常重要的,编程时要引起重视。
2.切槽刀通常有三个刀位点,编程时可根据基准标注情况进行选择。
3.切宽槽时应注意计算刀宽与槽宽的关系。
步骤
操作方法与说明
质量
备注
1
步骤1
制定加工工艺
A.加工方法与走刀路线
采用4mm切槽刀,进行排刀粗加工,刀具定位于槽的一侧开始切削,切人过程有回退断屑动作,切至槽底后退至切人起始点,然后位移一个刀具宽度,再次开始切槽。
完成整个槽宽的切削后,对槽的两个侧面和槽底进行精加工。
槽底及两侧分别留0.2mm加工余量,然后对槽两侧及槽底进行精加工。
粗加工进给量为0.15mm/r,精加工进给量为0.1mm/r。
B.零件装夹方式
零件采用一夹一顶的装夹方式,心轴定位,端面用轴向螺栓紧固,保证足够的定位精度和装夹刚度。
C.确定编程尘标系及编程指令
编程坐标系原点定为工件右端面中心,采用切槽复合循环指令G75进行槽的粗加工,保证加工精度,