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。

。

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

，选择编辑操作方式。

。

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

，选择编辑操作方式。

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

，选择编辑操作方式。

。

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“”的删除。

会删除程序字

P-E

项目实施：

步骤5

程序字的插入

，选择编辑操作方式。

。

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“”的插入。

会插入程序字

P-E

项目实施：

步骤6

程序字的替换

，选择编辑操作方式。

。

C.使用光标移动键，将光标移动到欲替换的程序字（如），输入要替换的程序字（如），按下替换键

，即可完成程序字”“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

45#

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

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

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

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

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

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

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；

N20G；

；

N40G90X31.0Z-50.0F；

；

N80G；

N90M05；

N100M00；

N110M03S500；

N120G00X35.0Z2.0；

N130G；

N140G71P150Q190U1.0W0.5F；

N150G00X19.99；

N160G01Z-15.0F0.1；

；

N195G00X100.0Z50.0;

N200M05；

N210M00；

N220M03S600T0202；

N230G；

N240G70P140Q190；

N250G；

N260M05；

N270M00；

N280M03S600T0202；

N290G；

N300X19.99Z1.0；

N310G01Z-15.0F；

；

N350Z-51.0；

；

N370G；

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

圆弧顺逆方向不对

程序不正确

正确编制程序

P-D

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

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

步骤1

制定加工工艺

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。

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，提高加工效率。

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

步骤2

编制加工程序

A．程序员根据工艺方案，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。

应用G75指令编制的宽槽加工程序:

程序

O0001;

N10G99T0101S500M03;

N20G00X70.0Z-25.2M08;

N30G75R2.0;

N40G75X32.2Z-40.8P5000Q390

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