数控实习第7次课.docx

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数控实习第7次课

宜宾职业技术学院教案YibinVocational＆TechnicalCollege

课程名称

数控加工技术实训

教学主题

多阶梯轴加工

授课班级

数控加工技术3班

授课时间

第十七周周二、三第1-4节

授课地点

数控编程室

1.知识目标

⏹①掌握法那克系统G71、G70循环指令及应用。

⏹②掌握西门子系统LCYC95毛坯切削循环指令及应用。

⏹③会进行编程尺寸的计算。

2.技能目标

⏹①熟练零件自动加工方法。

⏹②掌握尺寸控制方法。

⏹③会使用斯沃数控仿真软件进行仿真练习。

教学设计：

现场教学与实训：

利用仿真软件精讲——示范——学生操作练习——教师指导——小结

教学手段：

讲授法、演示法、操作练习法、现场指导法等

教学过程

教学内容与板书

备注

项目七多阶梯轴加工

清点人数、组织教学

[知识学习]

图2-31多阶梯轴加工零件图

一、编程指令

0.1学时

2.5学时

宜宾职业技术学院教案YibinVocational＆TechnicalCollege

教学内容与板书

备注

1.法那克系统外圆、内孔粗加工复合循环指令（G71）

（1）指令功能

只需指定粗加工背吃量、精加工余量和精加工路线等参数，系统便可自动计算出粗加工路线和加工次数，完成外圆、孔表面的粗加工。

如图2-33所示。

图中A为刀具循环起点，执行粗车循环时，刀具从A点移动到C点，粗车循环结束后，刀具返回A点。

图2-33法那克系统外圆粗加工路线

（2）指令格式

G71UΔdRe

G71PnsQnfUΔuWΔw

N（ns）…

FST

…从顺序号ns到nf的程序段为A’点到B点的运行指令

N（nf）…

格式中各代号的含义如下：

Δd：

每刀背吃刀量，半径值。

一般45钢件取1~2mm,铝件取1.5~3mm。

e：

退刀量，半径值。

一般取0.5~1mm。

ns：

为指定精加工路线的第一个程序段的段号。

nf：

指定精加工路线的最后一个程序段的段号。

Δu：

X方向精加工余量，直径值；一般取0.5mm左右。

加工内轮廓时，为负值。

Δw：

Z方向精加工余量，一般取0.05~0.1mm。

（3）指令使用说明

1）粗加工循环由带有地址P和Q的G71指令实现。

在ns和nf程序段中指定的F、S、T功能无效，在G71程序段中或前面程序段中指定的F、S、T功能有效。

2）区别外圆、内孔；正、反阶梯由X、Z方向精加工余量（Δu、Δw）正负值来确定，具体如图2-34所示。

3）使用G71指令时，工件径向尺寸必须单向递增或递减。

4）调用G71前，刀具应处于循环起点A处，A点位置随加工表面不同而不同。

5）顺序号ns到nf之间程序段不能调用子程序。

图2-34前置刀架和后置刀架加工不同表面时Δu、Δw正负值情况

2.法那克系统外圆、内孔精加工循环指令（G70）

（1）指令功能

用G71、G73粗车完毕后，用精加工循环指令，使刀具进行A→A′→B的精加工。

（2）指令格式

G70PnsQnf

其中：

nS为指定精加工路线的第一个程序段的段号。

nf为指定精加工路线的最后一个程序段的段号

（3）指令使用说明

1）在精车循环G70状态下，nS至nf程序中指定的F、S、T有效；当nS至nf程序中不指定F、S、T时，粗车循环（G71、G73）中指定的F、S、T有效。

2）G70循环加工结束时，刀具返回到起点并读下一个程序段。

3）G70中ns到nf间的程序段不能调用子程序。

3.西门子系统毛坯切削循环指令—LCYC95

（1）指令功能

LCYC95循环通过调用轮廓子程序获得精加工路线，根据给定的加工参数，可以进行纵向和横向加工及各种内、外表面的粗加工、精加工和综合加工。

加工路线如图2-35所示。

（2）指令格式

CNAME=“轮廓子程序名”

R105=R106=R108=R109=

R110=R111=R112=

LCYC95

其中R105～R112为毛坯切削循环参数。

循环参数含义见表2-31。

图2-35毛坯循环加工路线

表2-31西门子系统毛坯切削循环参数含义

R105为加工方式参数，可确定以下加工方式：

⏹纵向加工/横向加工

⏹内部加工/外部加工

⏹粗加工/精加工/综合加工

纵向加工时进刀总是在横向坐标轴方向进行；横向加工时进刀则在纵向坐标轴方向；综合加工指先粗加工再精加工。

R105为各数值时表示的加工方式见表2-32。

（3）指令使用说明

1）可以在任意位置调用此循环，但应保证刀具运行到循环起点不发生碰撞。

2）直径编程G23指令必须有效。

3）执行毛坯循环必须要有两个程序。

一个是具有调用循环的程序，一个是轮廓定义子程序。

4）毛坯径向尺寸必须单向递增或单向递减才可以调用此循环。

5）系统中必须已装入文件SGUD．DEF。

6）程序嵌套中至多可以从第三级程序界面中调用此循环（两级嵌套）。

表2-32切削加工方式

二、加工工艺分析

⏹1.编程尺寸处理

⏹单件小批量生产，为便于控制零件轮廓尺寸精度要求，编程时常取极限尺寸的平均值作为编程尺寸，即：

2.工、量、刃具选择

（1）工具选择：

铝棒装夹在三爪自定心卡盘上，用划线盘校正，其它工具见表2-33。

（2）量具选择：

长度尺寸选用游标卡尺测量、外圆选用外

2学时

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教学内容与板书

备注

径千分测量；圆锥面用万能角度量角器测量，粗糙度用粗糙度样板比对，具体规格见表2-33。

（3）刀具选择：

加工材料为硬铝，选用硬质合金外圆车刀进行粗、精车，并分别置于T01、T02号刀位；最后用切断刀切断工件，切断刀置于T03刀位。

具体参数见表2-33。

表2-33多阶梯轴零件加工工、量、刃具清单

3.加工工艺路线

用毛坯切削循环进行粗、精加工，最后用切断刀切断工件，具体过程见表2-34。

4.选择合理切削用量

加工材料为硬铝，硬度较低，切削力较小，切削用量可选大些，具体见表2-34。

表2-34多阶梯轴零件加工工艺

三、编制参考加工程序

1.建立工件坐标系

⏹根据工件坐标系建立原则，工件原点设在右端面与工件轴线交点上，如图2-31所示。

2.计算基点坐标

⏹基点P1到P11点坐标按各点极限尺寸平均值为准作为编程尺寸，具体坐标见表2-35。

表2-35基点坐标

3.参考程序（见表2-36）

表2-36多阶梯轴零件参考程序

西门子系统轮廓定义子程序（见表2-37）

表2-37西门子系统轮廓定义子程序L24.SPF

[技能训练]

一、数控仿真软件使用

⏹本书以斯沃仿真软件为例，斯沃数控仿真软件由南京斯沃软件技术有限公司开发的，配备有：

法那克（FANUC）、西门子（SINUMERIK）、三菱（MITSUBISHI）、广州数控（GSK）、华中世纪星（HNC）、北京凯恩帝（KND）、大连大森（DASEN）、南京华兴（WA）等多种数控系统数控车、铣及加工中心的仿真。

1.主界面介绍

3学时

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教学内容与板书

备注

图2-38斯沃法那克0i系统操作界面

图2-39斯沃西门子802S/C系统操作界面

（1）工具条功能

全部命令可以从屏幕左侧、上方工具条上的按钮来执行。

当光标指向各按钮时系统会立即提示其功能名称，同时在屏幕底部的状态栏里显示该功能的详细说明，工具条按钮含义见表2-38。

2）菜单及功能

斯沃仿真软件菜单有：

文件（F）、视图窗口、显示模式、机床操作、工件操作、工件测量、习题与考试、查看（V）、帮助（H）等九个主菜单，每一主菜单下又有许多子菜单，可实现相应功能，具体情况如下：

①点击“文件”主菜单可以看到如图2-40所示子菜单。

图2-40文件子菜单

②点击“视图窗口”主菜单可以看到如图2-41所示子菜单。

③点击“显示模式”主菜单可以看到如图2-42所示子菜单。

图2-41视图窗口子菜单图2-42显示模式子菜单

④点击“机床操作”主菜单可以看到如图2-43所示子菜单。

⑤点击“工件操作”主菜单可以看到如图2-44所示子菜单。

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教学内容与板书

备注

图2-43机床操作子菜单图2-44工件操作子菜单

⑥点击“工件测量”主菜单可以看到如图2-45所示子菜单。

⑦点击“习题与考试”主菜单可以看到如图2-46所示子菜单。

图2-45工件测量子菜单图2-46习题与考试子菜单

⑧点击“查看”主菜单可以看到如图2-47所示子菜单。

⑨点击“帮助”主菜单可以看到如图2-48所示子菜单。

图2-47查看子菜单图2-48帮助子菜单

2.仿真操作

斯沃数控仿真操作同数控机床操作。

步骤如下：

①打开仿真软件，开机、回参考点。

②把数控程序通过计算机键盘输入仿真软件。

③设置毛坯尺寸并装夹工件。

④从刀库管理中选刀具，添加到刀盘刀位号中。

⑤对刀。

⑥打开已输入程序，选择自动加工模式，按启动键进行仿真并观察加工情况。

二、加工准备

1）按毛坯图检查坯料尺寸。

2）开机、回参考点。

3）刀具与工件装夹。

外圆粗车刀、外圆精车刀、切断刀分别装在刀架的T01、T02、T03号刀位；按要求夹紧。

铝棒装夹在三爪自定心卡盘上，伸出65mm，找正并夹紧。

三、对刀

外圆精车刀采用试切法（通过车端面、车外圆）进行对刀，并把操作得到的数据输入到T02号刀具补偿中；外圆粗车刀和切断刀对刀时，分别将刀位点移至工件右端面和外圆处进行对刀操作，并把操作得到的数据输入到T01、T03号刀具补偿中

四、零件自动加工及尺寸控制

1.零件自动加工

选择MEM（或AUTO）自动加工方式，打开程序，调好进给倍率，按数控启动按钮进行自动加工。

2.零件加工过程中尺寸控制

床上首件加工均采用试切和试测方法保证尺寸精度，具体做法：

当程序运行到N200程序段时，停车测量精加工余量，根据精加工余量设置精加工刀具（T02号）磨损量，避免因对刀

2.5学时

宾职业技术学院教案YibinVocational＆TechnicalCollege

教学内容与板书

备注

不精确而使精加工余量不足出现缺陷。

然后运行精加工程序，程序运行至N250时，停车测量；根据测量结果，修调精加工车刀磨损值，再次运行精加工程序，直至达到尺寸要求为止。

例如：

T02号刀具X磨损量设为0.3mm，Z方向磨损量设为0.2mm。

精加工程序运行后，测得φ20外圆实际尺寸为φ20.2，比平均尺寸还大0.242mm，单边大0.121；则把X方向磨损量修改为0.3mm-0.121mm=0.179mm。

长度31实际尺寸若为30.2mm，比平均尺寸还大0.275mm，则把Z方向磨损量修改0.2mm-0.275mm=-0.075mm。

修改刀具磨损量后，重新运行精加工程序，直至达到尺寸要求。

首件加工尺寸调好后，将程序中M0M5指令删除即可进行成批零件的生产，加工中不需要再测量和控制尺寸，直至刀具磨损为止；本教材中参考程序均指首件加工程序。

[操作注意事项]

1）刀具刀尖严格与工件轴心线等高，否则圆锥面会产生双曲线误差。

2）使用刀尖半径补偿功能，需在相关刀具号中设置半径补偿值及刀尖位置号。

3）加工循环参数必须按要求选择正确，否则会发生非正常切削情况。

4）仿真练习在机房进行，一人一机，力求与真实环境一致进行操作，避免养成不良操作习惯。

5）实际操作应避免出现仿真加工中的随意性。

3学时

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备注

练习题

图2-49练习题零件图

成绩记载：

根据学生操作状况、作业完成质量等记载本次课平时和单项成绩。

实践教学安排：

每人1台计算机进行仿真软件操作。

实践教学要求：

要求学生实习前必须先细读实践教学指导书、《FANUC—OI系统操作指南》；实训时准备好笔记本或作业本、实践教学指导书和《FANUC—OI系统操作指南》。

实践教学准备：

编程室仿真软件安装、计算机使用准备。

实践教学小结：

1、仿真软件基本操作，机床面板、MDI面板操作；

2、数车基本指令编程、调试程序；

3、当天实践状况。

0.4时

课后小结

作业

布置

课外作业：

《实践教学指导书》：