知识点52台阶轴加工外圆粗车固定循环.docx
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知识点52台阶轴加工外圆粗车固定循环
知识点52台阶轴加工（外圆粗车固定循环）
【学习目的】
1．知识目标
（1）对简单零件进行工艺分析，合理安排加工工艺；
（2）掌握数控车床加工简单零件的编程方法和加工技术。
2．技能目标
（1）能够对简单零件进行正确分析；
（2）能够根据加工情况合理选择刀柄及刀片。
3．情感目标
（1）掌握简单零件加工过程中的注意事项；
（2）具有开拓创新、团结合作和严谨务实的工作作风。
【工作情景描述】
某公司生产一批45号钢材质的轴类零件，尽量在通用夹具上完成50件，生产管理部门将图样交予我车间，材料由企业材料库提供，要求在3天内完成加工任务。
车间安排由数控车组完成该批次零件的加工任务。
【工作任务】
如图52-1所示轴类零件，材料为45号钢，规格为Φ50mm的圆柱棒料，正火处理，硬度HB200。
图52-1轴类零件图
【知识链接】
1．内外圆柱面粗车复合循环指令（G71）
（1）编程格式
G71UΔdRe；
G71PnsQnfUΔuWΔw；
N（ns）………；
┇
┇
N（nf）………；
其中：
Δd：
吃刀深度（背吃刀量），半径值；
e：
回退量；
Δu：
X方向精加工余量，直径值；
Δw：
Z方向精加工余量；
ns：
精加工程序第一个程序段顺序号；
nf：
精加工程序最后一个程序段顺序号；
（2）运动轨迹
图52-2G71运动轨迹
（3）说明
1）ns至nf程序段内的坐标值，必须是单调增加或单调减小；
2）ns程序段必须为X轴的单向移动，否则不执行加工程序；
3）在一个程序内，程序段顺序号ns与nf不能重复。
4）ns至nf程序段内不允许调用子程序。
2．精车复合循环指令（G70）
（1）编程格式
G70PnsQnf；
其中：
ns：
精加工程序第一个程序段顺序号；
nf：
精加工程序最后一个程序段顺序号；
（2）运动轨迹
图52-3G70运动轨迹
（3）说明
用粗车指令粗加工完毕后，可用G70指令进行粗加工。
【任务实施】
1．加工准备
（1）机床及工件安装
表52-1机床准备卡片
机械部分
电器部分
数控系统部分
辅助部分
设备检查
主轴部分
进给部分
刀架部分
尾座
主电源
冷却风扇
电器元件
控制部分
驱动部分
冷却
润滑
检查情况
注：
经检查后该部分完好，在相应项目下打“√”；若出现问题及时报修。
（2）工件安装注意事项
1）工件安装时伸出长度应在保证加工的前提下尽可能的短。
2）在卡盘的三个卡爪与工件接触时应用手旋转工件使工件与卡爪完全贴合，然后再用卡盘扳手夹紧工件。
（3）刀具安装及参数设置
1）刀具安装注意事项
①内孔车刀伸出长度尽可能的短，以增加刀具的刚性且主切削刃应与机床轴线平行。
②安装切断刀时应保证主切削刃与机床轴线平行。
2）对刀及有关参数设置
①对刀的数值应输入在与程序中该刀具相对应的地址中。
②在对刀的数值中应注意输入刀尖半径值和假象刀尖的位置序号。
2．图纸分析
（1）零件图分析
如零件图52-1所示零件主要由
mm、
mm、
mm三个外圆柱、两个R5圆弧及一个圆锥面组成。
（2）工艺分析
1）结构分析：
该零件主要有三个外圆、两个圆弧及锥面等结构，因此在加工时应重点考虑锥面的加工精度以保证圆锥面的接触面积、刀具安装角度及工作角度、刀具的安装高度、切削用量等问题。
2）精度分析：
在零件上，主要是外圆尺寸
mm、
mm、
mm；R5圆弧面及圆锥面；关键表面Ra1.6、其余Ra3.2等粗糙度要求，因此在加工时应注意工件的加工刚性、刀具刚性、刀具安装及切削用量选择等问题。
3）定位及装夹分析：
该零件采用三爪自定心卡盘进行定位和装夹。
工件装夹时的夹紧力要适中，既要防止工件的变形和夹伤，又要防止工件在加工时的松动。
工件装夹过程中应对工件进行找正，以保证圆锥面的加工精度。
4）加工工艺分析：
经过以上分析，考虑到加工刚性及加工安全、生产效率问题，应先使用G71指令粗加工外圆柱
mm、
mm、
mm三个外圆柱面、两个R5圆弧及圆锥表面所组成的外轮廓，然后再用G70对外轮廓进行精加工，完成零件的加工。
3．工艺规程安排
表52-2工序卡片
单位
产品名称及型号
零件名称
零件图号
轴类零件
工序
程序编号
夹具名称
使用设备
工件材料
001
O0001
三爪卡盘
CAK6150
45号钢
工步
工步内容
刀号
切削用量
备注
工序简图
1
粗加工ф48mm外圆，留径余量0.4mm
T0101
n=500r/minf=100mm/min
ap=2mm
2
粗车R5凹圆弧，留径向余量0.4mm
T0101
n=500r/minf=100mm/min
ap=2mm
3
粗车ф32mm外圆，留径向余量0.4mm
T0101
n=500r/minf=100mm/min
ap=2mm
4
粗车圆锥面，留径向余量0.4mm
T0101
n=500r/minf=100mm/min
ap=2mm
5
粗车ф16mm外圆，留径向余量0.4mm
T0101
n=500r/minf=100mm/min
ap=2mm
6
粗车R5凸圆弧，留径向余量0.4mm
T0101
n=500r/minf=100mm/min
ap=2mm
7
精车ф48mm外圆至尺寸
T0101
n=800r/min
f=80mm/min
8
精车R5凹圆弧至尺寸
T0101
n=800r/min
f=80mm/min
8
精车ф32mm外圆至尺寸
T0101
n=800r/min
f=80mm/min
9
精车圆锥面至尺寸
T0101
n=800r/min
f=80mm/min
10
精车ф16mm外圆至尺寸
T0101
n=800r/min
f=80mm/min
11
精车R5凸圆弧至尺寸
T0101
n=800r/min
f=80mm/min
4．参考程序
表52-3程序卡片
序号
程序
注解
O0001；
N1
；
外圆柱加工，使用外圆粗车刀
G00G98S500T0101M03F100；
切削条件设定
X57.0Z2.0；
粗加工循环起点
G71U2.0R0.2；
内外径粗加工复合循环指令及切削循环参数设置
G71P10Q11U0.4W0.2F100；
N10G00X0；
所加工部位外型轮廓描述
G01Z0；
G03X10.0Z-5.0R5.0；
G01X16.0C2.0；
Z-20.0；
X24.0；
X32.0W-18.0；
Z-45.0；
G02X42.0Z-50.0R5.0；
G01X48.0；
Z-75.0；
N11X50.0；
G00X150.0Z150.0；
回换刀点
M05；
主轴停转
N2
；
精加工
G00G98M03S800F80；
切削条件设定
X57.0Z2.0
精加工循环起点
G70P10Q11；
轮廓精加工复合循环指令及切削循环参数设置
G0X150.0；
精加工完成后，刀具的退刀点及换刀点
Z150.0；
M05；
主轴停转
M30；
程序结束
5．加工注意事项
（1）以工件精加工后的右端面中心为程序原点。
（2）加工前须认真检查刀位上的刀具是否与程序中使用的刀具一致。
（3）加工前须认真检查所执行的程序是不是应该执行的程序。
（4）加工前须认真检查光标所在位置是否正确。
（5）加工前须认真检查循环指令前的循环点是否正确。
（6）加工前须认真检查换刀点是否正确。
（7）根据对刀点位置，合理设置刀尖假想位置，正确使用刀尖圆弧半径补偿功能。
【综合评价】
1．自我评价
表52-4自我评价表
课题名称
课时
课题自我评价成绩
任课教师
类别
序号
自我评价项目
结果
A
B
C
D
编程
1
程序是否能顺利完成加工？
2
程序是否满足零件的工艺要求？
3
编程的格式及关键指令是否能正确使用？
4
程序符合哪种批量的生产？
5
题目：
通过该零件编程你的收获主要有哪些？
作答：
6
题目：
你设计本程序的主要思路是什么？
作答：
7
题目：
你是如何完成程序的完善与修改的？
作答：
工件刀具安装
1
刀具安装是否正确？
2
工件安装是否正确？
3
刀具安装是否牢固？
4
工件安装是否牢固？
5
题目：
安装刀具时需要注意的事项主要有哪些？
作答：
6
题目：
安装工件时需要注意的事项主要有哪些？
作答：
操作与加工
1
操作是否规范？
2
着装是否规范？
3
切削用量是否符合加工要求？
4
刀柄和刀片的选用是否合理？
5
题目：
如何使加工和操作更好的符合批量生产？
你的体会是什么？
作答：
6
题目：
加工时需要注意的事项主要有哪些？
作答：
7
题目：
加工时经常出现的加工误差主要有哪些？
作答：
（本部分综合成绩）合计：
自
我
总
结
学生签字：
年月日
指导教师签字：
年月日
2．小组互评
表52-5小组互评表
序号
小组评价项目
评价情况
1
与其他同学口头交流学习内容时，是否顺畅
2
是否尊重他人
3
学习态度是否积极主动
4
是否服从教师的教学安排和管理
5
着装是否符合标准
6
是否能正确地领会他人提出的学习问题
7
是否按照安全和规范的规范操作
8
能否辨别工作环境中哪些是危险的因素
9
是否合理规范的使用工具和量具
10
是否能保持学习环境的干净整洁
11
是否遵守学习场所的规章制度
12
是否对工作岗位有责任心
13
能否达到全勤
14
学习是否积极主动
15
能否正确地对待肯定与否定的意见
16
团队学习中主动与合作的情况如何
参与评价同学签名：
年月日
3．教师评价
教师总体评价：
教师签字：
年月日
【思考与练习】
编程题
如图52-4所示，编写零件的外轮廓加工程序。
所选毛坯为φ30mm棒料，材料为45钢。
图52-4轴
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