数控车床加工工艺与编程单元二：简单轴类零件的编程与加工课件.ppt

1、知识目标知识目标1.掌握外圆、阶台、倒角的编程方法；2.掌握外锥度面的编程方法；3.掌握外圆弧面得编程方法4.掌握轴类零件尺寸检测用量具的使用方法及检测方法；5.掌握简单轴类零件的工艺方案、加工路线制定方法及加工方法；技能目标技能目标1.掌握外圆、阶台、倒角的加工及测量方法；2.掌握外锥度面的加工及测量方法；3.掌握外圆弧面得加工及测量方法4.掌握轴类零件加工及检测方法；本模块学习目标 任务要点任务要点1完成轴类零件的数控车削路线及工艺编制2在数控车床上完成轴类零件的编程与加工；3完成零件的检测4填写零件评分表及任务报告 相关知识目标相关知识目标 1掌握轴类零件的数控车削加工工艺的分析、编程和

2、加工方法加工图纸加工图纸技术要求：技术要求：（1）未注倒角C1。（2）锐边倒钝C0.5。（3）未注公差尺寸IT12级精度。（4）未注表面粗糙度Ra3.2。R18360-0.025技术要求：1、未注倒角C1。2、不允许用砂布、锉刀修整工件表面30R45040Ra1.6Ra1.6R16Ra1.6任务分析任务分析 掌握外圆弧面加工的基本方法；掌握数控车削外圆弧面编程指令和方法；熟练掌握车削外圆弧面加工的工艺特点；掌握外圆锥面零件的测量方法；相关知识相关知识 数控车床具有高精度、高效率和高柔性，可实现无级变速和进行直线与圆弧的插补等特点，是数控加工中应用最普遍的加工方法。1.数控车削加工工艺知识数控车

3、削工艺是在所编制的加工程序中体现出来的，并由数控车床自动运行来实现对零件的加工。其内容不仅包括零件的工艺过程，还要包括切削用量、进给路线、刀具尺寸及机床的运动过程。因此合理的编制车削加工工艺可提高数控车床的加工效率和加工精度。对零件的车削加工工艺可从以下几个方面考虑：（1）根据零件图确定加工工序。（2）零件图工艺分析，明确加工内容及技术要求。1)确定零件的加工方案。先粗后精。先近后远。先内后外。内外交替。基面先行。相关知识相关知识相关知识相关知识2)加工路线的确定。最短的空行程路线巧用起刀点，实现最短空行程路线巧用起刀点，实现最短空行程路线。相关知识相关知识相关知识相关知识相关知识相关知识 合

4、理设置车削进给路线。在确定粗加工进给路线时，根据最短切削进给路线原则，同时兼顾工件的刚性和加工工艺性的要求确定合理的进给路线。如图2.5所示。通过对以上三种加工路线的分析和判断，可以得到矩形循环仅给路线的走刀长度最短，封闭式循环走刀路线最长。因此，在同等条件下，矩形循环所需切削时间最短，刀具磨损最小。另外，矩形循环加工的程序段格式简单，所以这种进给路线的安排，在制定加工方案时应用较多，但是矩形循环粗加工后的精加工余量不够均匀，一般需要安排半精加工。2.基本编程指令代码 数控车床加工中的动作在加工程序中用指令的方式予以规定。准备功能G指令用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀

5、具补偿、坐标偏置等多种加工操作。以下我们学习G指令中的基本指令。相关知识相关知识相关知识相关知识说明 G0为模态指令，持续有效，直到被同组G代码（如G1、G2、G3等）取代为止。G0移动速度不能用程序指令设定，而是由机床生产厂家预先设定的，但是可以通过面板上的快速倍率修调按键调节。G0的执行过程中，刀具由程序起点加速到最大速度，然后快速移动，最后减速到终点，实现快速定位。刀具的实际移动路线如图2.1.6所示，移动路线的选择依据是避免刀具移动过程中与工件产生干涉。其目标点不能设置在工件上，一般应距离工件25mm。G0一般用于加工前的快速定位和加工后的快速退刀。相关知识相关知识说明 1.G1为模态

6、指令，持续有效，直到被同组G代码（如G1、G2、G3等）取代为止。2.G1为直线插补指令，必须给定进给速度F指令，其进给速度的大小由F指令的值决定。F指令为模态量，程序中的F指令在没有新的F指令替代的情况下一直有效。3.G1指令的绝对坐标值编程或增量坐标值编程，由编程者视情况而定。（3）G90/G90 绝对值/增量值尺寸输入制式 G90绝对值尺寸输入表示输入的坐标轴编程值是相对于坐标原点的坐标尺寸。G91增量值尺寸输入表示坐标轴编程值是相对于前一位置的位移矢量坐标尺寸。1）绝对值数据输入格式：G90 G00 X Z ；G90 G01 X Z F ；2）增量值数据输入格式 G91 G00 X Z

7、 ；G91 G01 X Z F ；（4）AC/IC 绝对/增量尺寸输入制式除了采用G90/G90绝对值/增量值尺寸输入制式外，还可以用AC/IC进行绝对/增量尺寸制式输入。采用AC/IC可以在程序段中单独指定某坐标轴的输入制式，从而实现同一程序段中绝对/增量制式的混合编程。1）绝对值数据输入格式的混合编程：G90 G00 XIC Z ；X轴为增量尺寸输入，Z轴绝对尺寸输入 G90 G01 X ZIC F ；X轴为绝对尺寸输入，Z轴增量尺寸输入 2）增量值数据输入格式的混合编程：G91 G00 X AC Z ；X轴为绝对尺寸输入，Z轴增量尺寸输入 G91 G01 X Z AC F ；X轴为绝对尺

8、寸输入，Z轴增量尺寸输入说明 G90是开机默认指令，为模态指令，持续有效，直到在后面的程序段中由G91替代为止。G91为模态指令，移动方向由符号决定，在以后的程序段中由G90替代。当图纸尺寸有一个固定基准标注时，采用绝对值编程模式较为方便，当图纸尺寸采用链式标注时，采用增量值编程模式较为方便。在数控车削编程中，X轴选用绝对值模式，Z轴在链式标注时选用增量模式能方便编程和减少加工误差。相关知识相关知识相关知识相关知识倒圆编程举例：图2.9（a）图2.9 RND倒圆N10 G1 Z REN=8 ；倒圆，半径R=8mm N20 G1 X Z图2.1.9（b）N80 G1 Z REN=12 ；倒圆，半

9、径R=12mm 说明：利用CHF或RND编程需要知道未倒角轮廓的交点坐标，符合图纸尺寸标注习惯。利用CHF或RND编程加工时，刀具前一段程序的运动必须是以G1方式沿X轴或Z轴的单一运动，刀具在下一段程序中的运动也必须是G1方式沿Z轴或X轴的单一运动。当进行CHF或RND编程加工时，如果其中一个程序段轮廓长度不够，则在倒圆或倒角时会自动消减编程值。倒角或倒圆编程不能用于螺纹切削程序段。N90 G3 X Z CR=相关知识相关知识3车刀的安装 车刀的安装正确与否，直接影响车削顺利进行和工件的加工质量。因此，在装夹车刀时必须注意以下事项：（1）数控车刀安装在刀架上的伸出部分应尽量短，以增加其刚性。伸

10、出长度约为刀柄厚度的11.5倍。（2）数控车刀刀尖应与工件中心等高，过高或过低都会造成刀尖的崩碎。相关知识相关知识4.检测外圆常用量具（1）游标卡尺 相关知识相关知识（2）千分尺1尺架 2固定量砧 3测微螺杆 4螺套 5固定套管 6活动套管 7螺母8锥管接头 9垫片 10测力装置 11锁紧手柄 12绝热板任务准备任务准备1机床准备：CAK6150数控车床。2刀具准备：表21.2 刀具准备表 3量具：游标卡尺、深度游标卡尺、千分尺；椭圆规；R5圆弧规；内径百分表。4工具、附件准备：划线找正盘、卡盘扳手、压刀扳手 和垫片若干。5零件毛坯：50300mm（材料：塑料棒）任务实施任务实施1确定数控车削

11、加工工艺 零件特征主要为外圆、阶台、端面，棒料伸出卡盘65mm。（1）偏刀加工工艺路线见表21.3（2）确定切削用量 根据零件被加工表面质量要求，刀具材料和工件材料。可参考切削用量手册和有关资料选取切削速度和进给量。工艺参数和加工工序见表21.42编制程序 零件加工程序如表21.5（1）加工准备1）检查毛坯尺寸。2）开机、返回参考点。3）装夹工件和刀具。工件装夹并找正、夹紧；外圆车刀安装在1号刀位。4）程序输入。（2）对刀1）X方向对刀。外圆车刀试切，长度58mm，沿+Z方向退出车刀，如图2.14所示，停车检测外圆尺寸，将其值输入到相应的刀具长度补偿中。2）Z方向对刀。微量车削端面（约ap=0

12、.51mm）至端面平整，车刀沿X方向退出，如图2.15所示，将刀具位置数据输入到相应的长度补偿中。（3）程序模拟加工 选择自动加工方式，打开程序，按下“空运行”、“机床锁住”按键，按“图形显示”按键，按循环启动按键可进行加工轨迹仿真。（4）自动加工及尺寸检测打开程序选择自动加工方式，调整好进给倍率，按“循环启动”按键进行加工。待零件粗加工完成，机床暂停时，检测工件外圆，根据测量结果，设置刀具磨耗值，运行精加工程序，直至加工到符合图纸尺寸要求为止加工过程加工过程1 零件加工评分表 见表21.62完成任务评定表见表21.7检查评议检查评议问题及防治问题及防治 数控车床在加工外圆、端面过程中，有可能

13、会产生质量上的瑕疵和废品，表21.8对较常见的问题、产生原因、预防和解决措施进行了分析扩展知识扩展知识1.活动测砧 2.杠杆 3.扇形齿轮 4.可调测砧 5.小齿轮 6.游丝7.指针 8.刻度盘 9.按钮 10.弹簧 11.误差指示器 12.套管 13.螺钉 14.滚花螺.15.蝶形弹簧 16.丝杆 17.盖子精密量具1杠杆卡规 扩展知识扩展知识2.杠杆千分尺1.压簧 2.拨叉 3.杠杆 4、14.指针 5扇形齿轮（Z1312）6.小齿轮（Z212）7.微动测杆8.活动测杆 9.止动器 10.固定套筒 11.微分筒 12.盖板 13.表盘1根据所学指令编写图示零件工艺技术文件及加工程序；（图示

14、零件评分表）（完成任务评定表）扩展扩展训练训练技术要求：（1）未注倒角C1。（2）锐边倒钝C0.5。（3）未注公差尺寸IT12级精度。（4）未注表面粗糙度a3.2。400-0.039460-0.039320-0.039505040+0.101200.1530500-0.12240-0.033Ra1.6Ra1.6 任务要点任务要点1.完成外圆锥零件数控车削路线及工艺编制；2.在数控车床上完成外圆锥零件的编程与加工；3.完成零件的检测；4.填写零件评分表及任务报告；相关知识目标相关知识目标 1.熟练掌握外圆锥零件加工的方法；2.掌握外圆锥零件加工的工艺路线、方案的制定；3.掌握外圆锥零件的测量方法

15、；加工图纸加工图纸技术要求：技术要求：（1）未注倒角C1。（2）锐边倒钝C0.5。（3）未注公差尺寸IT12级精度。（4）未注表面粗糙度Ra3.2。5045h9(0-0.062)260-0.033363050C265Ra1.6Ra1.6Ra1.6Ra1.6任务分析任务分析掌握外圆锥面加工的基本方法；掌握数控车削外圆锥面编程指令和方法；熟练掌握数控车床上外圆车刀对刀的方法；掌握外圆锥面零件的测量方法；相关知识相关知识相关知识相关知识相关知识相关知识 圆锥半角/2 图纸上圆锥零件如果标注出/2和其他两个参数，则需要利用圆锥半角的计算公式进行计算：tan （2.2）（2）标准工具圆锥 1）莫氏圆锥

16、莫氏圆锥是机器制造业中应用最广泛的一种，如数控车床的主轴锥孔.顶尖.钻头柄及铰刀柄等。莫氏圆锥分为0.1.26号七种，最小的是0号，最大的是6号。2）米制圆锥 米制圆锥分为4号.6号.80号.100号.120号.140号.160号和200号八种。它们的号码表示大端直径，锥度固定不变为C=1 20。米制圆锥的优点是锥度不变，记忆方便。相关知识相关知识2车削外圆锥零件加工路线的确定（1）车正锥的工艺路线。车正锥的加工路线，如图2.24所示：（a）图的加工路线为相似三角形，主要有点为刀具的进给运动距离短，但需要计算每次走刀起点与终点的坐标值，计算较为繁琐。图（b）所示，每次车削的起刀点相同，只需要根

17、据锥度的长度合理分配其终端坐标Z方向的长度即可，编程方便，但车削的切削深度不同。图（c）所示的圆锥加工路线是终点坐标相同，每次车削根据加工余量确定切削深度即可。3.G41/G42、G40刀尖半径补偿的建立与取消车削数控编程和对刀操作是以理想尖锐的车刀刀尖为基准进行的。为了提高刀具寿命和降低加工表面的粗糙度，实际加工中的车刀刀尖不是理想尖锐的，而总是有一个半径不大的圆弧，因此可能会产生加工误差。在进行数控车削的编程和加工过程中，必须对由于车刀刀尖圆角产生的误差进行补偿，才能加工出高精度的零件。（1）车刀刀尖圆角引起加工误差的原因在实际加工过程中所用车刀的刀尖都呈一个半径不大的圆弧形状（如图2.2

18、6所示），而在数控车削编程过程中，为了编程方便，常把刀尖看作为一个尖点，即所谓假想刀尖（图2.26中的O点）。在对刀时一般以车刀的假想刀尖作为刀位点，所以在车削零件时，如果不采取补偿措施，将是车刀的假想刀尖沿程序编制的轨迹运动，而实际切削的是刀尖圆角的切削点。由于假想刀尖的运动轨迹和刀尖圆角切削点的运动轨迹不一致，使得加工时可能会产生误差。如图2.27所示为车削圆锥时欠切削、过切削情况。相关知识相关知识相关知识相关知识说明G4l、G42和G40指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段内，但可与G01、G00指令写在同一程序段内，即它是通过直线运动来建立或取消刀具补偿的。在调用新刀具前或要更改刀具

19、补偿方向时，中间必须取消前一个刀具补偿，避免产生加工误差。在G41或G42程序段后面加G40程序段，便可以取消刀尖半径补偿，其格式为：G41(或G42)；G40；程序的最后必须以取消偏置状态结束，否则刀具不能在终点定位，而是停在与终点位置偏移一个矢量的位置上。G41、G42和G40是模态代码。在G4l方式中，不要再指定G42方式，否则补偿会出错；同样，在G42方式中，不要再指定G41方式。当补偿取负值时，G41和G42互相转化。在使用G41和G42之后的程序段中，不能出现连续两个或两个以上的不移动指令，否则G41和G42会失效。相关知识相关知识（5）编程举例 图2.1所示零件锥度精加工程序调用

20、刀尖圆弧半径补偿的应用。G0 X52.0 Z13.0 G0 G42 X36.0 调用工件轮廓又补偿，车刀进给至锥度精加工起点G1 Z0 F0.1 车刀进给至锥度加工起点X45.0 Z=IC（30.0）外圆锥精车G0 G40 X52.0 取消刀尖圆弧半径补偿，车刀退回X轴起刀点。G0 Z2.0 车刀退回X轴起刀点。相关知识相关知识相关知识相关知识（1）万能角度尺 1）万能角度尺又叫量角器，其结构如图2.32所示。其测量范围为0320，精度为2。刻线原理与游标卡尺相同。在2精度的万能角度尺上，主尺每格1，游标在29内分成30格，每格为58，主副尺每格差158=2。2）读数方法：先从副尺（游标）零线

21、上读出所指主尺的度数，再加上游标尺上刻度与主尺重合格数乘2即为工件的角度。万能角度尺的读数方法与游标卡尺相似，即先读主尺上的整数，然后在游标上读出分的数值，两者相加为被测角度数值。图2.33所示的数值为1050。（2）用样板检测外圆锥工件锥角精度要求不太高，而批量又较大的圆锥工件和角度零件，可应用样板测量，图2.34所示为测量圆锥坯的角度。相关知识相关知识1机床准备：CAK6150数控车床2刀具准备：见表2-2.23量具：游标卡尺、深度游标卡尺、千分尺；椭圆规；R5圆弧规；内径表。4工具、附件准备：划线找正盘、卡盘扳手、压刀扳手和垫片若干。5零件毛坯：50300mm（材料：塑料棒）任务准备任务

22、准备任务实施任务实施 1.确定数控车削加工工艺 零件特征主要为外圆.阶台.端面和外圆锥，尺寸如图2.2.1所示，棒料伸出卡盘72mm75mm。（1）加工工艺路线见表22.3 （2）确定切削用量 根据零件被加工表面质量要求，刀具材料和工件材料。可参考切削用量手册和有关资料选取切削速度和进给量。工艺参数和加工工序见表22.4 2.编制程序见表22.5任务实施任务实施3加工过程（1）加工准备：1）检查毛坯尺寸。2）开机.返回参考点。3）装夹工件和刀具。工件装夹并找正.夹紧；外圆车刀安装在1号刀位.2号刀位；切断刀安装在3号刀位。4）程序输入。（2）对刀：1）X方向对刀。外圆车刀试切，长度58mm，沿

23、+Z方向退出车刀，停车检测外圆尺寸，将其值输入到相应的刀具长度补偿中。2）Z方向对刀。微量车削端面（约ap=0.51mm）至端面平整，车刀沿X方向退出，将刀具位置数据输入到相应的长度补偿中。（3）程序模拟加工 选择自动加工方式，打开程序，按下“空运行”.“机床锁住”按键，按“图形显示”按键，按循环启动按键可进行加工轨迹仿真。（4）自动加工及尺寸检测 打开程序选择自动加工方式，调整好进给倍率，按“循环启动”按键进行加工。待零件粗加工完成，机床暂停时，检测工件外圆，根据测量结果，设置刀具磨耗值，运行精加工程序，直至加工到符合图纸尺寸要求为止。检查评议检查评议1零件加工评分表 见表22.62完成任务

24、评定表 见表22.7问题及防治问题及防治车锥度容易出现的问题及解决措施见表22.8扩展扩展知识知识扩展扩展知识知识扩展扩展知识知识扩展技能扩展技能1根据所学指令编写图示零件工艺技术文件及加工程序；（图示零件评分表）技术要求：（1）未注倒角C1。（2）锐边倒钝C0.5。（3）未注公差尺寸IT12级精度。（4）未注表面粗糙度Ra1.6。460-0.0399.22612.897840.392C1120260-0.03325152084C2160-0.027320-0.039360-0.039 任务要点任务要点1.完成外圆弧零件数控车削路线及工艺编制2.在数控车床上完成外圆弧零件的编程与加工；3.完成

25、零件的检测4.填写零件评分表及任务报告 相关知识目标相关知识目标 1.熟练掌握外圆弧面零件加工的方法；2.掌握外圆弧面零件加工的工艺路线、方案的制定；3.掌握外圆弧面零件的测量方法；加工图纸加工图纸技术要求：（1）未注倒角C1。（2）锐边倒钝C0.5。（3）未注公差尺寸IT12级精度。（4）未注表面粗糙度Ra3.2。R18360-0.025技术要求：1、未注倒角C1。2、不允许用砂布、锉刀修整工件表面30R45040Ra1.6Ra1.6R16Ra1.6任务分析任务分析掌握外圆弧面加工的基本方法；掌握数控车削外圆弧面编程指令和方法；熟练掌握车削外圆弧面加工的工艺特点；掌握外圆锥面零件的测量方法；

26、相关知识相关知识 具有曲线轮廓的旋转体表面为圆弧面，称为成形面或特形面。在数控车床上加工圆弧面是通过程序控制圆弧插补指令进行的。1外圆弧面的车削方法（1）凸圆弧的车削方法 1）同心圆车削法。3）等径圆偏移法2）车锥法（2）凹圆弧面车削方法等径圆弧法如图三角形法如图梯形法如图同心圆弧法如图相关知识相关知识相关知识相关知识 3圆弧面零件加工的编程指令（1）圆弧插补指令 数控车床上加工圆弧轮廓，使用顺时针圆弧插补指令G2和逆时针圆弧插补指 令G3。G2/G3指令命令刀具在指定平面内按给定的进给速度切削车削出圆弧轮廓。1）G2/G3方向的判断 使用G2/G3圆弧插补指令，对圆弧顺逆方向的判断按右手坐标

27、系确定：沿圆弧所在坐标系（XOZ平面）的垂直坐标轴的负方向（Y）看去，顺时针方向为G2指令，逆时针方向为G3指令。通常数控刀架位置有两种形式。当刀架布局前置时，观察者从Y向Y看去顺时针方向为G2指令，逆时针方向为G3指令。如图2.45（a）所示。刀架布局后置时，观察者从Y向Y看去顺时针方向为G2指令，逆时针方向为G3指令。如图2.45（b）所示。相关知识相关知识说明 G2/G3为模态指令，在程序中一直有效，直到被同组的其它G功能指令取代为止。X、Z是圆弧的终点绝对坐标值。I、K是圆弧圆心相对于起点的增量值，且一直为增量值；在直径、半径编程时，I都是半径值。CR为圆弧半径，该值的正负取决于圆弧的

28、大小，若圆弧小于等于180，则R为正值，若圆弧大于180，则R为负值。插补圆弧尺寸必须在一定的公差范围内，系统比较圆弧起始点和终点的半径，如果其差值在公差范围之内，则可以精确设定圆心，若超出公差范围则给出报警。公差值可以通过机床数加设定。相关知识相关知识相关知识相关知识相关知识相关知识相关知识相关知识（1）结构 子程序的结构与主程序的结构一样，但是子程序运行结束后返回主程序。（2）子程序命名 为了方便选择某一子程序，必须给子程序取一个程序名。程序名可以自由选取，但必须符合以下规定：1）开始两个符号必须是字母。2）其他符号为字母.数字或下划线。3）最多为8个字符。4）没有分隔符。5）子程序的命名

29、可以还使用地址符L，其后值可以有7位数字（只能为整数）。地址符L之后的每个零均有意义，不可省略。如L0001.L0011.L0111，这三者表示3个不同的子程序。（3）子程序结束 子程序结束除了用M2指令外，还可以采用M17和RET指令。RET指令要求占用一个独立的程序段。用RET指令结束子程序后，将返回主程序，且不会中断G64连续路径运动形式。用M2指令结束子程序，会中断G64运行方式。相关知识相关知识（4）子程序调用 在一个程序中（主程序或子程序）可以直接用程序名调用子程序。子程序调用要求占用一个独立的程序段。例如:N30 XGJX；调用子程序XGJX。N80 L0118；调用子程序011

30、8。（5）子程序重复调用次数 如果要求多次连续地执行某一子程序，则在编程时必须在所调用的子程序名后面地址P下写入调用次数，最多可以调用9999次（19999）。例如：N40 XGJX P3；调用子程序XGJX，运行3次。相关知识相关知识（6）子程序嵌套 为了进一步简化加工程序，可以允许其子程序再调用另一个子程序，这一功能称为子程序的嵌套。子程序的嵌套深度可以为三层，也就是四级程序界面（包括一级主程序界面），但在使用加工循环进行加工时，要注意加工循环程序也同样属于子程序，因此要占用四级程序界面中的一级。在子程序中可以改变模态有效的G功能，比如G90到G91的变化。在返回调用程序时，需要检查一下所

31、以模态有效的功能指令，并按照要求进行调整。相关知识相关知识 5毛坯车削循环指令（CYCLE95）的功能及个参数含义（1）指令格式：CYCLE95（NPP，MID，FALZ，FALX，FAL，FF1，FF2，FF3，VARI，DT，DAM，-VRT），CYCLE95毛坯车削循环参数如表2-3.2所示。（2）CYCLE95毛坯车削循环的加工方式 毛坯车削循环的加工方式用参数VARI表示，按形式分为三类12种：第一类为纵向与横向加工；第二类为内部加工与外部加工；第三类为粗加工.半精加工与综合加工。VARI加工类型范围值：112，如表2-3.3所示。（3）切削加工方式与切削动作1机床准备：CAK615

32、0数控车床2刀具准备：见表33.43量具：游标卡尺、深度游标卡尺、千分尺；椭圆规；R5圆弧规；内径表。4工具、附件准备：划线找正盘、卡盘扳手、压刀扳手和垫片若干。5零件毛坯：60118mm（材料：45圆钢）任务准备任务准备任务实施任务实施1数控车削加工工艺分析零件特征主要为外圆、阶台、圆弧，尺寸如图2.1所示，棒料 伸出卡盘50mm。（1）加工工艺路线（2）确定切削用量根据零件被加工表面质量要求，刀具材料和工件材料。可参考切削用量手册和有关资料选取切削速度和进给量。工艺参数和加工工序见表23.62编制程序；零件加工程序如表23.8加工过程（1）加工准备1）检查毛坯尺寸。2）开机.返回参考点。3

33、）装夹工件和刀具。工件装夹并找正.夹紧；外圆车刀安装在1号刀位。4）程序输入。（2）对刀1）X方向对刀。外圆车刀试切，长度58mm，沿+Z方向退出车刀，停车检测外圆尺寸，将其值输入到相应的刀具长度补偿中。2）Z方向对刀。微量车削端面（约ap=0.51mm）至端面平整，车刀沿X方向退出，将刀具位置数据输入到相应的长度补偿中。（3）程序模拟加工 选择自动加工方式，打开程序，按下“空运行”.“机床锁住”按键，按“图形显示”按键，按循环启动按键可进行加工轨迹仿真。（4）自动加工及尺寸检测打开程序选择自动加工方式，调整好进给倍率，按“循环启动”按键进行加工。待零件粗加工完成，机床暂停时，检测工件外圆，根

34、据测量结果，设置刀具磨耗值，运行精加工程序，直至加工到符合图纸尺寸要求为止。检查评议检查评议1零件加工评分表 见表83.92完成任务评定表见表83.10问题防治问题防治加工圆弧容易出现的问题及解决方法 见表23.11扩展知识扩展知识1、数控加工中的数值计算与处理2、切削用量的选择扩展技能扩展技能1根据所学指令编写图示零件工艺技术文件及加工程序；（图示零件评分表）460-0.0251:2.55R20R2057202424320-0.025技术要求：1、未注倒角145。2、未注公差尺寸按IT12级精度加工。3、锐边倒钝0.545。1043115R23219.62523.576320-0.025R1

35、8技术要求：（1）未注倒角C1。（2）锐边倒钝C0.5。（3）未注公差尺寸IT12级精度。（4）未注表面粗糙度Ra1.6扩展技能扩展技能技术要求：（1）未注倒角C1.5。（2）锐边倒钝C0.5。（3）内孔、外圆轮廓表面粗糙度Ra1.6m。其余表面粗糙度Ra3.2m。（4）未注公差尺寸IT12级精度.163R 2M 301.56 g2911 50.0546+0.148+0.11826-0.12-0.1628+0.0501 00.028753R5182 232580-0.019520-0.019480-0.0254052.0211520R3400-0.025340-0.15 230580-0.03

36、500-0.02540+0.02504 1 25.9948R33 17.50.02560.02280-0.03160-0.04M30 1.5-6 H35R3 任务要点任务要点1.完成阶台圆弧锥度轴数控车削路线及工艺编制2.在数控车床上完成圆弧锥度轴零件的编程与加工；3.完成零件的检测4.填写零件评分表及任务报告 相关知识目标相关知识目标 1.熟练掌握轴类零件加工的方法；2.掌握轴类零件加工的工艺路线、方案的制定；3.掌握轴类零件的测量方法；加工图纸加工图纸技术要求：技术要求：（1）未注倒角C1。（2）锐边倒钝C0.5.（3）未注公差尺寸IT12级精度。（4）未注表面粗糙度Ra1.6。1:103

37、50-0.025360-0.025300-0.021240-0.021420-0.025450-0.125100.0545200-0.0520R2R20C2C21150.1任务分析任务分析掌握轴类零件综合加工的基本方法；熟练掌握数控车削轴类零件编程指令和方法；熟练掌握车削轴类零件的对刀操作；掌握轴类零件的测量方法；相关知识相关知识 对于较长或必须经多道工序才能完成的轴类零件，为保证每次安装时的精度可用两顶尖装夹。两顶尖装夹轴类零件定位精度高，操作方便，但装夹前必须再工件两端钻出适宜的中心孔。1.中心孔的选择与加工（1）中心孔的作用与种类 在进行车削加工时，零件的长径比（L/D）5时，为了增加定

38、位的可靠性和提高定位精度，一般采用顶尖进行安装定位。常见的中心孔类型有A型、B型、C型、R型四种结构形式，如图2.60所示：1）A型中心孔由圆柱部分和圆锥部分组成，圆锥孔的圆锥角为60，与顶尖锥面配合，因此锥面的表面质量要求较高。圆柱孔用于存储润滑油，并保证顶尖与中心孔贴合时不产生干涉现象。2）B型中心孔在A型中心孔的端部多一个120的圆锥面，目的是保护60锥面，不让其拉毛碰伤，以确保定位面得正确性。一般应用于多次装夹定位的工件。3）C型中心孔外端形似B型中心孔，里端有一个比圆柱孔还要小的内螺纹，它可以将其他零件的轴向固定在轴上，获奖零件吊挂放置。4）R型中心孔是将A型中心孔的圆锥母线改为圆弧

39、线，以减少中心孔与顶尖的接触面，提高定位精度。适宜于加工工件轴线与顶尖轴线有少许不同轴的工件。相关知识相关知识相关知识相关知识（2）中心孔的钻削1）中心孔在钻夹头上的安装 用钻夹头钥匙逆时针旋转钻夹头的外套，使钻夹头的三个爪张开，然后将中心钻插入三个夹爪中间，再用钻夹头钥匙顺时针方向转动钻夹头外套，通过三个夹爪将中心钻夹紧。2）转速的选择和钻削 由于中心孔直径小，钻削时应取较高的转速，进给量取较小值。当中心钻钻入工件后应及时浇注切削液冷却和润滑。钻毕后，中心钻在中心孔内稍作停留，然后退出，以修光中心孔，提高中心孔的形成精度和表面质量。3）钻中心孔时应注意的问题 中心钻轴线必须与工件旋转中心一致

40、。工件端面必须平整，不允许留有凸台，以免钻孔时中心钻折断。及时注意中心钻的磨损，磨损后不能强行钻入工件，避免中心钻折断。及时进退，以便排除切屑，并及时注入切削液。相关知识相关知识 顶尖 顶尖的作用是定中心，承受工件的质量和切削力。顶尖分为前顶尖和后顶尖两类。1）前顶尖 前顶尖随同工件一起旋转，与中心孔无相对运动，不发生摩擦。前顶尖的类型有两种（如图2.61），一种是插入主轴锥孔内的前顶尖（如图2.61a），另一种是夹在卡盘上的前顶尖（如图2.61 b）。这种顶尖在卡盘上拆下后，当需要再用时必须将锥面重新修整，以保证顶尖锥面的轴线与车床主轴旋转中心重合。优 图2.61 前顶尖示意图造 点是制安装

41、方便，定心准确；缺点是顶尖硬度低，易磨损，适宜于小批量加工。相关知识相关知识2）后顶尖 插入尾座套筒锥孔中的顶尖叫后顶尖。后顶尖分为固定顶尖（如图2.62 a）、硬质合金固定顶尖（如图2.62 b）和回转顶尖（如图如图2.63）。固定顶尖的优点是定心好，刚性好，切削时不易产生振动。缺点是与工件中心孔之间有相对滑动，易磨损，产生高热，适宜于低速切削；硬质合金顶尖，可用于高速切削。回转顶尖将顶尖与中心孔德滑动摩擦变成了顶尖内部轴承的图2.62 固定顶尖 滚动摩擦，而顶尖与中心孔间无相对运动，因此能承受较高转速，克服了固定顶尖的缺点。但是其定心精度和刚度稍差。相关知识相关知识（3）两顶尖间装夹工件

42、两顶尖装夹工件如图2.64 所示。1）分别安装前后顶尖并调整主轴轴线与尾座套筒轴线同轴，根据工件长度调整固定位置位置。2）用鸡心夹头或哈弗夹头夹紧工件另一端的适当部位，拨杆伸出轴端。3）将有鸡心夹头的工件一端中心孔放置在前顶尖上，并使拨杆贴近拨盘的凹槽中或卡盘的卡爪以带动工件旋转。4）将尾座顶尖顶入工件尾端中心孔中，其松紧程度以工件可以灵活转动有没有轴向串动为宜；如果后顶尖用固定顶尖支顶，应加润滑油，然后将尾座套筒锁紧。（4）一夹一顶装夹工件 用两顶尖装夹工件虽然定位精度较高，但是刚性较差，尤其对于粗大笨重的零件，装夹时的稳定性不够，切削用量的选择受到限制，这时可以选择工件一端用卡盘夹持，另一

43、端用顶尖支承的一夹一顶方式（如图2.65所示）。这种装夹方法安全、可靠，能承受较大的轴向切削力。但是对于相互位置精度要求较高的工件，调头车削时，校正较困难。1机床准备：CAK6150数控车床2刀具准备：见表2-4.23量具：游标卡尺、深度游标卡尺、千分尺；椭圆规；R5圆弧规；内径表。4工具、附件准备：划线找正盘、卡盘扳手、压刀扳手和垫片若干。5零件毛坯：45120mm（材料：45钢）任务准备任务准备任务实施任务实施1.加工工艺工艺分析；见表24.32.编制数控加工工序卡及确定切削用量根据零件被加工表面质量要求，刀具材料和工件材料。可参考切削用量手册和有关资料选取切削速度和进给量。工艺参数和加工

44、工序见表24.43.编制加工程序；见表24.5任务实施任务实施4.加工过程（1）加工准备1）检查毛坯尺寸。2）开机.返回参考点。3）装夹工件和刀具。工件装夹并找正.夹紧；外圆车刀安装在1号刀位。4）程序输入。（2）对刀1）X方向对刀。外圆车刀试切，长度58mm，沿+Z方向退出车刀，停车检测外圆尺寸，将其值输入到相应的刀具长度补偿中。2）Z方向对刀。微量车削端面（约ap=0.51mm）至端面平整，车刀沿X方向退出，将刀具位置数据输入到相应的长度补偿中。（3）程序模拟加工 选择自动加工方式，打开程序，按下“空运行”.“机床锁住”按键，按“图形显示”按键，按循环启动按键可进行加工轨迹仿真。（4）自动

45、加工及尺寸检测打开程序选择自动加工方式，调整好进给倍率，按“循环启动”按键进行加工。待零件粗加工完成，机床暂停时，检测工件外圆，根据测量结果，设置刀具磨耗值，运行精加工程序，直至加工到符合图纸尺寸要求为止。检查评议检查评议轴类零件加工容易出现问题及解决措施。见表24.9问题及防治问题及防治1零件加工评分表 见表24.62完成任务评定表 见表24.7知识扩展知识扩展数控加工工艺文件扩展技能扩展技能1根据所学指令编写图示零件工艺技术文件及加工程序；（图示零件评分表）300-0.02130360-0.025C24838560-0.03382-C24842241610550.125+0.10350-0.11000.11:1R100.021:1技术要求：（1）未注倒角C1。（2）锐边倒钝C0.5。（3）未注公差尺寸IT12级精度。（4）未注表面粗糙度Ra1.6m。任务总结任务总结 通过本模块内容的学习同学们掌握了数控车削外轮廓的基本编程指令.循环编程指令.刀具选用和工艺技术文件制定；基本掌握了轴类零件的编程与加工方法.技巧；在加工中应进一步注意细节处理及精度保证的方法；对于疑惑之处应及时和实习指导教师交流沟通。练习与思考练习与思考 试题