数控车实训教学设计项目二 门轴的加工doc.docx
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数控车实训教学设计项目二门轴的加工doc
授课章节
项目二门轴的加工
授课日期
2015年09月10日
授课课时
2
2015年09月13日
教学目标
1.了解数控车床的常用指令代码功能并熟练应用
2.提高数控加工的操作技能
3.能在数控车床上加工出合格的零件
教学内容
基本内容：
1.熟悉数控机床常用G代码、M辅助功能指令的用法和合理设置F、S、D、H等指令参数
2.练习阶梯轴加工
3.示范车床类零件在数控车床上的加工过程
4.学生在数控车床上完成工件，达到图纸要求
5.掌握M03G00G01G99G98等指令的用法
难点：
1.M03G00G01G99G98等指令的用法
2.数控车床的基本对刀
教学方法
复习：
5分钟；教师讲解：
10分钟；思考讨论：
5分钟；
学生讲解：
5分钟；学生练习：
150分钟；布置作业：
10分钟；
布置下次课预习内容：
5分钟；
教学手段
多媒体√模型□实物□挂图□音像□实训√其他□
教
学
过
程
任务1
分配工件刀具
对刀
20
任务2
检查程序解决报警
完成工件的半精加工和精加工
100
任务3
现场解答
如何提高加工的精度
30
作业
1.了解刀具与实际机削选择的参数
2.练习加工阶梯轴
课后体会
授课主要内容
项目二门轴的加工
阶梯轴零件
技术要求：
1.锐角倒钝
2.未注公差按IT14标准执行
3.表面不得磕碰
4.未注圆角小于或等于R0.5mm
门轴
比例
数量
材料
图号：
01
1：
1
1
塑料棒
姓名
日期
中山火炬职业技术学院
评分
编程就是把零件的外形尺寸、加工工艺过程、工艺参数、刀具参数等信息，按照CNC专用的编程代码编写加工程序的过程。
数控加工就是CNC按加工程序的要求，控制机床完成零件加工的过程。
数控加工的工艺流程如下图：
一编程基本知识
（一）坐标轴定义
下图为数控车床示意图
图2-1
GSK980TDa使用X轴、Z轴组成的直角坐标系，X轴与主轴轴线垂直，Z轴与主轴轴线方向平行，接近工件的方向为负方向，离开工件的方向为正方向。
按刀座与机床主轴的相对位置划分，数控车床有前刀座坐标系和后刀座坐标系，图1-4为前刀座的坐标系，图1-5为后刀座的坐标系。
从图中可以看出，前、后刀座坐标系的X轴方向正好相反，而Z轴方向是相同的。
在以后的图示和例子中，用前刀座坐标系来说明编程的应用。
图2-2前刀座的坐标系图2-3后刀座的坐标系
（二）数车对刀
GSK980TDa的刀具功能（T代码）具有两个作用：
自动换刀和执行刀具偏置
图2-4
二、确定数控加工工艺及工装方案
（一）零件结构及技术要求分析
1.零件的毛坯尺寸为φ30X70
2.零件要求精度较低。
（二）数控切削工艺工装分析
1.用三瓜卡盘装夹，至少伸出55mm，以免加工中车到盘口。
2.加工方法：
第一次装夹中完成所有图形加工。
3.提供刀具：
90度外圆车刀
（三）数控加工工序卡片如表2-1所示
数控加工工序卡片：
表2-1工艺卡片
数控加工工序卡片
工序号
工序内容
1
槽类加工
中山火炬职业技术学院
零件名称
材料
夹具名称
使用设备
阶梯轴
塑胶棒
三瓜卡盘
数控车床
工步号
程序号
工步内容
刀具号
刀具规格/mm
主轴转速/（r.min-1）
进给速度/（mm.min-1）
背吃刀量/mm
备注
1
O0001
车外圆
1
自选
600
0.1
1
2
编制
审核
第页
共页
三、编写基于GSK980TD数控系统的数控加工程序
（一）快速定位G00
代码格式：
G00X（U）Z（W）；
代码功能：
X轴、Z轴同时从起点以各自的快速移动速度移动到终点，如图2-5所示。
两轴是以各自独立的速度移动，短轴先到达终点，长轴独立移动剩下的距离，其合成轨迹不一定是直线。
代码说明:
G00为初态G代码；
X、U、Z、W取值范围为-9999.999～+9999.999mm；
X（U）、Z（W）可省略一个或全部，当省略一个时，表示该轴的起点和终点坐标值一致；
同时省略表示终点和始点是同一位置，X与U、Z与W在同一程序段时X、Z有效，U、W无效。
代码轨迹图：
C点为A点快速移动到B点的中间点
图2-5
示例：
刀具从A点快速移动到B点。
图2-6
G0X20Z25；（绝对坐标编程）
G0U-22W-18；（相对坐标编程）
G0X20W-18；（混合坐标编程）
G0U-22Z25；（混合坐标编程）
（二）直线插补G01
代码格式：
G01X（U）_Z（W）_F_；
代码功能：
运动轨迹为从起点到终点的一条直线。
轨迹如图2-7所示。
代码说明:
G01为模态G代码；
X、U、Z、W取值范围为-9999.999～+9999.999mm；
X（U）、Z（W）可省略一个或全部，当省略一个时，表示该轴的起点和终点坐
标值一致；同时省略表示终点和始点是同一位置。
F代码值为X轴方向和Z轴方向的瞬时速度的矢量合成速度，实际的切削进给速度为进给倍率与F代码值的乘积；
F代码值执行后，此代码值一直保持，直至新的F代码值被执行。
（三）取零件上右端面的中心为工件坐标系原点，图中标注的坐标以此为原点。
课题一观察数控程序的构成
O0001;程序名（以O开头后接4位数）
G99G97;一组初始状态
M03S1000M08;设定主轴转速及打开切削液
T0101；换刀和执行刀偏
程序头G00X100M08;主轴提升到安全位置
Z0;检查对刀的正确与否
……………
程序体G01X-12.5Y12.5F400;
……………
M09;关闭切削液
程序尾M05;主轴停止转动
M30;程序结束并返回程序头
学习机床运动控制指令
图2-1G00/G01运动形式图2-2G02/G03运动形式
台阶轴具体程序的编写，为学生自己完成。
四、上机操作完成工件的加工
（1）数控车床开机和返回参考点。
（2）装夹工件。
保证工件伸出卡盘长度足够，主轴旋转时不晃动（圆跳动小）。
（3）程序优化。
根据验证程序结果，对刀具运动轨迹和加工参数进行优化。
（4）安装刀具、对刀。
X、Z向对刀（试切对刀）
按
键。
按
键，输入M03S600;按
键，再按键，使主轴正转。
在手动
方式下摇动手轮使车刀沿工件外圆试切一刀，保持X坐标不变，仅+Z方向退刀，且测量试切直径。
按下
键，在对应的刀补上输入测量值。
移动车刀在工件的右端平一下端面，保持Z坐标不变，仅（+X）方向退刀。
按
键，在对应的Z轴刀补上输入Z0。
这种方法操作简便、直观，对刀精度高。
（5）先单段试加工，后自动加工。
加工时，随时注意观察加工运行情况，适当调整主轴速度和进给速度，保证加工正常。
（6）尺寸测量。
（7）加工结束。
松开三瓜卡盘，卸下零件，去毛刺倒钝，打扫清理数控机床。
小结：
1.刀具的进刀点应选择适当，避免进刀时因位置不当造成过切和撞刀
2.加工前应注意对工件加工程序的检查
3.粗加工或半精加工时，切削热量大。
因此，切削液的作用应以冷却散热为主。
精加工时，为了获得良好的已加工表面质量，切削液应以润滑为主。
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