《项目二轴的加工》word版.docx

项目名称轴的加工任务名称阶梯轴的加工授课学时理论2实训4教学（实验实训）目标一、了解简单轴类零件的数控车削工艺，会制订轴类零件的数控加工工艺。二、正确选择和安装刀具，掌握对刀的方法并能进行对刀正确性的检验。三、 理安排数控加工工艺路线，正确进行轴类加工常用切削参数的选择。四、了解数控程序的基本结构，正确运用编程指令编制轴类零件的数控加工程序。五、掌握数控车床的操作流程，培养操作技能和文明生产的习惯。六、初步掌握检测量具的使用，能对轴类工件作简单质量分析。教学重点一、轴类零件的加工工艺二、程序结构三、英制指令和公制指令四、直径编程和半径编程五、F、S、T指令六、绝对编程和增量编程指令七、点位控制和直线插补指令八、圆弧编程指令九、 倒角倒圆角指令十、刀尖圆弧补偿指令十一、切削速度控制指令十二、内、外圆粗车切削循环指令、精车切削循环教学难点1）轴类零件加工工艺特点，轴类加工刀具的选择和加工工艺的制定。2）常用车床的F、S、T指令。3）圆弧编程、刀尖圆弧补偿、切削速度控制指令。4）常用粗、精加工切削循环指令1）轴类零件的编程。教学资源多媒体、仿真软件、机床教学过程设计教学内容、实验实训内容及注意事项时间分配教学活动设计【课堂组织】1.清点人数；抽点学生到位情况2.教学目标；树立数控编程的思维理念；掌握编辑程序的各指令的格式；编辑程序的格式；掌握程序的空运行；4.纪律要求； 强调实训的安全，检查并严格要求实训的着装。课时安排说明：由于实训设备的不足，学生实训时一般为5人以上为一组，为了满足学生有足够的实训时间，在实训上的进程稍微要慢一些，因此课时安排为8节，理论：实训为2:6，后面的4个课时为学生的实训课，教师主要负责巡回指导并提醒学生安全文明操作，指出操作中的问题，进行纠正和总结。【新课引入】通过数控车削加工的加工工艺，零件图的工艺文件，编程实际操作的手册，通过手册完成零件加工前的准备工作。【实训项目】该零件为台阶轴。加工该零件的学习目的是学习编程的基本知识、G00、G01指令的格式、各字母的含义和注意事项，明确零件的加工流程，练习零件的精、精加工方法和零件的自我检测，根据图纸的分析完成工序和工步表的填写，并完成该零件的加工。【知识链接】一、轴类零件的加工工艺1.数控车削外圆柱面的加工方案根据毛坯的制造精度和工件的加工要求，外圆柱面车削一般可分为粗车、半精车、精车、精细车。粗车的目的是切去毛坯硬皮和大部分余量。加工后工件尺寸精度IT11IT13级，表面粗糙度Ra12.550m。半精车的尺寸精度可达IT8IT10级，表面粗糙度Ra3.26.3m。半精车可作为中等精度表面的终加工，也可作为磨削或精加工的预加工。精车后的尺寸精度可达IT7IT8级，表面粗糙度Ra0.81.6m。精细车后的尺寸精度可达IT6IT7级，表面粗糙度Ra0.0250.4m。精细车尤其适合于有色金属加工，有色金属一般不宜采用磨削，所以常用精细车代替磨削。因此，可选择以下加工方案：（1）加工精度为IT8IT10级、Ra3.26.3m的除淬火钢以外的常用金属，可采用普通型数控车床，按粗车、半精车方案加工。（2）加工精度为IT7IT8级、Ra0.81.6m的除淬火钢以外的常用金属，可采用普通型数控车床，按粗车、半精车、精车的方案加工。（3）加工精度为IT6IT7级、Ra0.0250.4m的除淬火钢以外的常用金属，可采用精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、精细车的方案加工。（4）加工精度高于IT5级、Ra0.08m的除淬火钢以外的常用金属，可采用高档精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、精细车的方案加工。（5）对淬火钢等难车削材料，其淬火前可采用粗车、半精车的方法，淬火后安排磨削加工；对最终工序有必要用数控车削方法加工的难切削材料，可参考有关难加工材料的数控车削方法进行加工。2. 轴类工件的加工方法（1）车短小的工件时，一般先车某一端面，以便于确定长度方向的尺寸；车铸锻件时，最好先适当倒角后再车削，以免刀尖轻易碰到型砂和硬皮而使车刀损坏。（2）轴类工件的定位基准通常选用中心孔。加工中心孔时，应先车端面后钻中心孔，以保证中心孔的加工精度。（3）工件车削后还需磨削时，只需粗车或半精车，并注意留磨削余量。一、数控编程方法数控编程通常分为手工编程和自动编程1.手工编程从零件图的分析到程序的校验结束等各个阶段均有人工完成的编程方法称为手工编程。对于加工形状简单，程序不多，采用手工编程，比较容易完成。2.自动编程由计算机或编程器完成程序编制中的大部分或全部工作的编程方法称为自动编程。二、直径编程和半径编程 在数控车削加工中，因为零件的截面一般都为圆形，所以就有两种表示X坐标值的方法即直径编程和半径编程.目前，数控车床出厂时一般设置为直径编程方式。1.直径编程采用直径编程时，数控程序中X轴的坐标值即为坐标值即为零件图上的直径值，点A和点B的坐标分别为A（30,80）、B（40,60）。2.半径编程采用半径编程时，数控程序中X轴的坐标值为零件图上的半径值。点A和点B的坐标分别为A（15,80）、B（20,60）。零件用直径编程和半径编程的注意事项项目内容注意事项Z轴指令与直径指令还是半径指令无关X轴指令用直径指定用地址U的增量值编程坐标系设定（G50）用直径制定X轴坐标值刀具位置补偿时X值用参数设定直径值还是半径值用G90-G94的X轴切深（R）用半径值指令圆弧插补的半径指令（R、I、K）用半径值指令X轴方向的进给速度X轴位置显示用直径值显示三、绝对编程和增量编程指令指令格式：G90/G91说明：（1）G90绝对编程方式下，每个编程坐标轴上的编程值是相对于编程原点。（2）G91增量编程方式下，每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言，该值等于轴移动的距离。（3）机床刚开机时默认G90状态。（4）G90和G91都是模态（续效）指令在某些车床上用X、Z表示绝对编程，用U、W表示增量编程，并允许在同一程序段中混合使用绝对和相对编程方法：混合编程方式：X100 W-50注意：混合编程时程序段前的G90/G91可省略。1.绝对值编程绝对编程是根据事先预定的编程原点计算出绝对坐标值坐标尺寸进行编程的一种方法，即程序中的终点是相对于程序原点的（也就是刀具运动位置的坐标值表示为相对坐标原点的距离）。绝对值编程时，用X、Z表示X轴、Z轴的坐标值，如图所示刀具从A点运动到B点，绝对编程为：G01 X20 Z0 A点G01 X20 Z-25 F100 A点到B点 2.增量值编程增量值编程是根据与前一个位置的坐标值增量表示的一种编程方法，即程序中的终点坐标是相对于起点而言（也就是目标点绝对坐标值与当前点绝对坐标值的差值）。增量编程时U、W表示X轴、Z轴的坐标值，当行程方向与工件坐标轴方向一致时，则为正值，反之则为负。如图所示刀具从A点运动到B点，增量编程为：G01 X30 Z-25 A点G01 U0 W-20 F100 A点到B点小提示：当图样尺寸采用同一固定基准给定时，一般采用绝对值编程较为方便；而当图样尺寸是以轮廓顶点之间的间距给出时，则采用相对方式编程更为方便。在一个加工程序中，可以混合使用这两种坐标表示法编程。四、数控车床的程序结构数控系统的种类繁多，它们使用的数控程序语言规则和格式也不尽相同。因此，编程人员在针对某一台数控机床编制加工程序时，应该严格按照机床编程手册中的规定进行程序编制。1.程序的组成一个完整的程序由程序号、程序内容和程序结束三部分组成，如下所示：O0002； 程序号N0010 G00G90G54X0Y0M03S800；N0020 G43H1Z30M08； 程序内容N0030 G01X40.2Y88.3F0.2；N0100 M30； 程序结束（1）程序号写在程序的最前面，FANUC系统的程序号由英文字母O和14位正整数组成，例O0002。 程序号一般要求单列一段。（2）程序内容是由若干个程序段组成的。每个程序段一般占一行。（3）程序结束指令可以用M02或M30，它必须写在程序的最后。一般要求单列一段。2.程序段的组成一个数控加工程序是由若干个程序段组成的。现在一般使用的地址符程序段格式中，每个程序段又由若干个程序字组成，各个程序段中的长度和字的个数都是可变的。地址符程序段格式：NGXYZFSTM在这种格式中，字的排列顺序无严格的要求，字的位数可多可少，与上段相同的续效数字可以省略。例如：N0030 G00X10Y20F0.2；N0040 G01X20(Y20)(F0.2)；可见N0040中Y20和F0.2可省略，可写为：N0040 G01X20；3.字的功能组成程序段的每一个字都有其特定的功能含义，以下是以FANUC-0i T数控系统的规范来介绍，实际工作中，请遵照机床数控系统说明书来使用各个功能字。（1）顺序号字N顺序号又称程序段号,位于程序段之首,顺序号字N是地址符，后续数字一般为14位的正整数。数控加工中的顺序号实际上是程序段的名称，与程序执行的先后次序无关。顺序号的作用：对程序的校对和检索修改；作为条件转向的目标，即作为转向目的程序段的名称。（2）准备功能字G准备功能字G，又称为G功能或G指令，是用于建立机床或控制系统工作方式的一种，数控车床常用的G功能字见表2.1。（3）尺寸字尺寸字用于确定机床上刀具运动终点的坐标位置,共有三组。其中，第一组 X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R 用于确定终点的直线坐标尺寸；第二组 A，B，C，D，E 用于确定角度坐标尺寸；第三组 I，J，K 用于确定圆弧轮廓的圆心坐标尺寸。在一些数控系统中，还可以用P指令暂停时间、用R指令圆弧的半径等。（4）进给功能字F进给功能字F，又称为F功能或F指令，用于指定切削的进给速度。（5）主轴转速功能字S主轴转速功能字S，又称为S功能或S指令，用于指定主轴转速。（6）刀具功能字T刀具功能字T，又称为T功能或T指令，用于指定加工时选刀。（7）辅助功能字M辅助功能字M，后续数字一般为13位正整数，又称为M功能或M指令，用于指定数控机床辅助装置的开关动作。五、英制指令和公制指令指令格式：G20/G21六、F、S、T指令1. F指令指令格式：F-；例 G01 X0 Y0 F0.22. S指令指令格式：S-；例 M03 S5003. T指令指令格式：T-；例 T0101七、快速定位G00格式：G00X（u）Z(w)说明：1.X、Z：绝对编程时，快速定位终点在工件坐标系中的坐标。2.U、W：增量编程时，快速定为终点相对于起点的位移量。3G00指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点。4.G00指令中的快速移动由机床参数“快速进给速度”对各轴分别设定，不能用F规定。5.G00为模态代码，可由G01、G02、G03或G32功能注销6.快移速度可由面板上的快速修调按钮修正。7.G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。注意事项：在执行G00指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。操作者必须格外小心，一面刀具与工件发生碰撞。常见的做法是，将X轴移动到安全位置，再执行G00指令。8.刀具移动轨迹如图所示八、直线插补及倒角G01（一）直线插补格式：G01X（u）Z（w）F说明：1.X、Z：绝对编程时，终点在工件坐标系中的坐标。2.U、W：增量编程时，终点相对于起点的位移量。3.F：合成进给速度。4.G01指令刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线（联动直线轴的合成轨迹为直线）移动到程序段指令的终点。5.G01是模态代码，可由G00、G02、G03或G32功能注销。6.刀具移动轨迹如图所示：（二）倒角格式：G01X（u）Z(w) C说明：1.直线倒角G01，指令刀具从A点到B点，然后到C点。2.X、Z：绝对编程时，未倒角前两相邻轨迹程序的交点G的坐标值3.U、W：增量编程时，G点相对于起始直线轨迹的始点A的移动距离。4.C：是相邻两直线的交点C，相对于倒角始点B的距离。（三）倒圆角格式：G01X（U）Z（W）R说明：1.直线倒圆G01，指令刀具从A点到B点，然后C点。2.X、Z：绝对编程时，未倒角前两相邻轨迹程序段的交点G的坐标值。3.U、W：增量编程时，G点相对于起始直线轨迹的始点A点的移动距离。4.R：是倒角圆弧的半径值。【实训图纸和评分表】检验项目评价内容及要求项目配分评价标准学生自检教师检测得分数控系统的操作1数控车床的开启和回零5操作错误不得分2毛坯与刀具的装夹53对刀5不准确不得分4刀偏的输入55程序的输入5不规范不得分6程序的校验3不进行不得分7自动/单段加工10操作错误不得分工件质量8165每超差0.01mm扣3分9205每超差0.01mm扣3分10255每超差0.01mm扣3分11台阶长度155不合格不得分12台阶长度23513台阶长度30514Ra3.2（端面和外圆）3降级不得分15工件的整体外形5出现重大缺陷不得分工艺与编程16加工路线制定正确5是否合理、高效17刀具和切削用量选择合适418程序编写正确规范4现场规范19安全操作5违反一条操作规程扣2分20工量具的正确使用3工量具使用不正确扣1分21设备正确操作和保养3违反一条维护保养规程扣1分日期检验（签名）总分问题分析与积累生产问题原因分析解决方案问题解决效果【单一指令加工台阶轴的程序单】程序段含义N10%10确定为G代码程序N20T010190车刀N30M03 S700主轴正转，转速700r/minN40G00 X31 Z2将刀具快速移动到（31、2）N50G01 X28 F100刀具直线插补到（28、2）相当于给定2mm背吃刀量N60Z-30刀具移动到（28、-30）N70G00 X30 Z0将刀具快速的回退至（30、2）N80G01 X26F100将刀具以F100的速度移动到程序加工的起点坐标（27、0）N90Z-30车削直径为27mm的外圆至50mm处N100G00X27Z0退刀至（27、0）N110G01X24F100进刀2mmN120Z-23车削外圆24至23mmN130G00X25Z0退刀至（25、0）N140G01X22F100进刀2mmN150Z-23N160G00X23Z0N170G01X21F100N180Z-23N190G00X22Z0N200G01X19F100N210Z-15N220G00X20Z0N230G01X17F100N240Z-15N250G00X18Z0N260G01X14Z0F100N270X16Z-1沿着零件轮廓走刀N280Z-15N290X20N300Z-23N310X25N320Z-30N330G00 X100 Z100退刀至安全点N340M30程序结束并返回程序的第一句问题分析与积累生产问题原因分析解决方案问题解决效果【实训过程】1.整队集合，清点人数；2.讲解实训项目重难点和注意事项；3.重点要求学生的实训纪律和严格按照机床的安全操作过程实训；4.分组（一般由学生自行组合，每组人数控制在5人以内）；5.示范操作；6.学生分小组、分角色实训；7.巡回指导（观察学生的操作过程是否符合要求对错误之处应立即提出，并作出正确的操作手法）；8.学生自评、互评和教师评价9.集合讲解实训过程中出现的问题并对本次课进行小结10对机床进行清洁、润滑和保养并打扫车间卫生。【拓展练习】模仿单一指令加工台阶轴的编程和加工方法，使用G01直线后倒直角的编程方式完成下图的程序的编辑和加工。作业布置授课日期及授课地点课后反思项目名称轴的加工任务名称锥度轴的加工授课学时6教学（实验实训）目标1、合理的运用内（外）圆柱面粗车循环指令；2、掌握锥度计算的方法；3、掌握锥度的编程和加工方法；4、掌握锥度加工的加工工艺。教学重点1.固定循环指令的运用；2.锥度的计算方法。教学难点固定循环指令的走刀轨迹的描述教学资源多媒体、数控车床、仿真软件教学过程设计教学内容、实验实训内容及注意事项时间分配教学活动设计【课堂组织】1.清点人数；2.教学目标；3.纪律要求。【新课引入】通过G00、G01指令加工倒角和台阶走的程序编辑，引入内外圆柱面粗车循环的指令格式和使用方法。【知识链接】一、绝对编程和增量编程指令指令格式：G90/G91说明：（1）G90绝对编程方式下，每个编程坐标轴上的编程值是相对于编程原点。（2）G91增量编程方式下，每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言，该值等于轴移动的距离。（3）机床刚开机时默认G90状态。（4）G90和G91都是模态（续效）指令在某些车床上用X、Z表示绝对编程，用U、W表示增量编程，并允许在同一程序段中混合使用绝对和相对编程方法：混合编程方式：X100 W-50注意：混合编程时程序段前的G90/G91可省略。二、内（外）圆车削循环指令内（外）圆车削循环是单一固定循环指令格式：G90 X(U)-Z(W)-R-F- 说明：（1）X(U)-Z(W)-表示切削的终点坐标值，F-表示循环切削过程中的进给速度。 （2）R表示圆锥面切削的起点相对于终点的半径差（如为圆柱面，则表示为R0，可以省略，指令变为G90 X(U)-Z(W)- F-）。如果切削起点的X向坐标小于终点的X向坐标，R值为负，反之为正。（3）圆锥切削循环中R在一些FANUC车床上，有时也用“I”来执行。（4）G90是模态（续效）指令。（5）G90指令也能切削内轮廓。注意：正确选择循环起点，一般该点即是循环起点既是循环终点，宜选择离毛坯2mm左右处。三、端面切削循环指令端面切削循环是单一固定循环，可分为平端面切削循环和斜端面切削循环，主要用于零件的垂直端面和锥形端面的加工。指令格式：G94X(U)-Z(W)-R-F- 说明：（1）X(U)、Z(W)含义同G90。（2）R为斜端面切削起点减去切削终点的Z坐标值。（如为平端面，则表示为R0，可以省略，指令变为G94 X(U)-Z(W)- F-）。（3）圆锥切削循环中R在一些FANUC车床上，有时也用 “K”来执行。（4）G94是模态（续效）指令。四、计算方法(一)锥度基本参数及计算公式1.圆锥半角a/2 圆锥角a是通过圆锥轴线的截面内，两条素线间的夹角。在车削加工过程中常用的是圆锥半角a/2。2.圆锥最大直径D端：常称为大端直径。3.圆锥最小直径d端：常称为小端直径。4.圆锥最大直径D端与圆锥最小直径d端的轴向距离L。5. C：圆锥最大直径D端、圆锥最小直径d端直径之差与圆锥长度L之比，即：C=式中 C锥度比D圆锥最大直径d圆锥最小直径L锥长例4-1 有一外圆锥，已知圆锥锥度C=1:10，D=24mm，L=30mm，试计算出圆锥最小直径d是多少？ 解：根据公式得： d=DCL=2430=21mm 答：该圆锥最小直径为21mm6.根据所学知识可以推算出圆锥半角a/2与其他三个参数的关系：tan=圆锥最大直径D端： D=d+CL; D=d+2Ltan圆锥最大直径D端： d=D-CL; d=D-2Ltan 锥度长度L：L=; L= 在计算圆锥半角时，须查三角函数表，这时工作就有点麻烦。当圆锥半角6时，可以下列近似公式进行计算：28.728.7C采用近似计算圆锥半角时须注意以下几点：(1)圆锥半角应在6以内。(2)计算结果是“度”，度以后的小数部分是十进制位的，而角度时60进位。那么计算后就应进行换算，例如5.35并不等于535。这时就应该用小数部分去乘以60，即是600.35=21，所以5.35换算过来就应该是521。例4-2有一外圆锥，已知圆锥半角=77，D=28mm，L=40mm，试计算出圆锥最小直径d。解：根据公式得：d=D2Ltan=28240tan77=18.01mm答：该圆锥最小直径为18.01mm【实训项目】1.图纸2.程序单程序段号程序段含义10%N10T0101N20M03 S700N30G00 X30 Z2N40G90 X28 Z-50 F100N50X26 Z-50N60X24 Z-20N70X22 Z-20N80X21 Z-20N90X19 Z-20N100X18 Z-20N110X16 Z-15N120X15 Z-15N130X13 Z0N140X15 Z-1N150G90 X26 Z-45 R-1 F100N160X26 Z-45 R-2N170G01 X12 Z0 F80N180X14 Z-1N190Z-15N200X17N210Z-20N220X20N230X25 Z-25N240Z-50N250G00 X100N260Z100N270M30问题分析与积累问题内容问题产生原因问题解决办法问题解决效果3.评分表【锥度测相关知识】1.游标万能角度尺检测用游标万能角度尺检测外圆锥角度时，应根据工件角度大小，选择不同的测量方法。如图1-4所示，测量050的工件，可以选择此方法。角尺和直尺全都装上，把被测工件的被测部位放在基尺和直尺的测量面之间进行测量。当角度大于50度时，在50140的工件时可选择图。这时候把角尺卸掉，直尺装上，使它与扇形板连在一起。工件的被测部位放在基尺和直尺的测量面之间在进行测量。也可以不拆下角尺，只把直尺和卡块卸掉，再把角尺拉到下边来，直到角尺短边与长边的交线和基尺的尖棱对齐为止。把被测工件的被测部位放在基尺和角尺短边的测量面之间进行测量。当角度大于140度时，在140230的工件时可选择图。把直尺和卡块卸掉，只装角尺，但要把角尺推上去，直到角尺短边与长边的交线和基尺的尖棱对齐为止。把被测工件的被测部位放在基尺和角尺短边的测量面之间进行测量。当工件角度大于230度时，测量230-320之间角度时。把角尺、直尺和卡块全部卸掉，只留下扇形板和主尺（带基尺）。把被测零件的被测部位放在基尺和扇形板测量面之间进行测量。2.用涂色法检测锥度对于标准圆锥或者要求其配合是精度较高的圆锥工件时，这个时候一般都使用圆锥套规和圆锥塞规。如图所示，圆锥套规检测外圆锥，圆锥塞规用于检测内圆锥。检测锥度时，涂色方法主要是检测工件与圆锥套规和圆锥塞规的接触面积吻合度。检测时，将红丹或蓝油均匀涂抹2-4条线在被测工件表面上，要求薄而均匀且均等的线条。然后将工件插入圆锥套规孔进行对研转动60-120度，再慢慢地抽出工件看其表面的擦拭痕迹。来判断圆锥的好坏，接触面积越多，锥度越好，反之则不好。一般用标准量规检验锥度接触要在75%以上，而且靠近大端，涂色法只能用于精加工表面的检验。因此，要求操作者检测时必须仔细、认真，否则检验质量就会有较大的误差。检验项目评价内容及要求项目配分评价标准学生自检教师检测得分数控系统的操作1数控车床的开启和回零4操作错误不得分2毛坯与刀具的装夹43对刀4不准确不得分4刀偏的输入45程序的输入4不规范不得分6程序的校验3不进行不得分7自动/单段加工10操作错误不得分工件质量8145每超差0.01mm扣3分9175每超差0.01mm扣3分10255每超差0.01mm扣3分11C12不合格不得分1214台阶长度1531317台阶长度5514锥度长度2051525台阶216Ra3.2（端面和外圆）3降级不得分17工件的整体外形5出现重大缺陷不得分18锥度5不合格不得分工艺与编程19加工路线制定正确4是否合理、高效20刀具和切削用量选择合适421程序编写正确规范4现场规范22安全操作4违反一条操作规程扣2分23工量具的正确使用3工量具使用不正确扣1分24设备正确操作和保养3违反一条维护保养规程扣1分日期检验（签名）总分问题分析与积累生产问题原因分析解决方案问题解决效果【拓展练习】结合所学知识，制定如图所示工件的加工工艺，并进行编程加工。完成零件加工后，按照表在“学生自测”栏内填写“工件质量检测项目”自测结果，其余项目由老师负责检测和评分。检验项目评价内容及要求项目配分评价标准学生自检教师检测得分数控系统的操作1数控车床的开启和回零4操作错误不得分2毛坯与刀具的装夹43对刀4不准确不得分4刀偏的输入45程序的输入4不规范不得分6程序的校验3不进行不得分7自动/单段加工10操作错误不得分工件质量8135每超差0.01mm扣3分9165每超差0.01mm扣3分10245每超差0.01mm扣3分11C12不合格不得分1213台阶长度1531316台阶长度5514锥度长度2051524台阶长度5216Ra3.2（端面和外圆）3降级不得分17工件的整体外形5出现重大缺陷不得分18锥度5不合格不得分工艺与编程19加工路线制定正确4是否合理、高效20刀具和切削用量选择合适421程序编写正确规范4现场规范22安全操作4违反一条操作规程扣2分23工量具的正确使用3工量具使用不正确扣1分24设备正确操作和保养3违反一条维护保养规程扣1分日期检验（签名）总分问题分析与积累生产问题原因分析解决方案问题解决效果作业布置授课日期及授课地点课后反思项目名称轴的加工任务名称异形轴的加工授课学时8教学（实验实训）目标1.能正确的分析零件的加工工艺；2.能正确的使用G71指令；3.能正确的使用G22G80指令编程；4.能根据零件的形状合理的选择刀具的角度；5.能正确的计算零件编程所需的坐标点；教学重点1.G71、G22G80指令的格式和注意事项；2.异形轴零件的加工工艺；教学难点异形轴坐标点的计算方法教学资源多媒体、仿真软件、数控车床教学过程设计教学内容、实验实训内容及注意事项时间分配教学活动设计【课堂组织】1.清点人数；2.教学目标；3.纪律要求。【新课引入】利用G90与G00、G01指令的走到轨迹的对比和程序的步数引入G71指令的加工轨迹；【实训项目】异形轴的加工相关知识一、圆弧编程指令指令格式：G02 X(U)-Z(W)- I-K- F-G03 R-说明：（1）G02指令为顺时针圆弧插补，G03指令为逆时针圆弧插补，均为模态指令（2）圆弧顺逆方向的判别方法为：沿着不在圆弧平面内的坐标轴Y，由正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03。(3) X(U)和Z(W)是指圆弧插补的终点坐标值。（4）I、K是指圆弧圆心到起点的增量坐标，与G90、G91无关。I、K是矢量值，并且I0、K0可以省略。（5）R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角180时，R值为正；当圆弧的圆心角180时，R值为负。（6）G02和G03都是模态（续效）指令。注意：如果圆心I、K和半径R同时指定，由地址R指定的圆弧优先，其余被忽略。 二、刀尖圆弧自动补偿指令数控编程时，通常都将车刀刀尖作为一点来考虑，但实际加工的刀尖处存在圆角。当用按理论刀尖点编出的程序进行端面、外径、内径等与轴线平行或垂直的表面加工时，是不生误差的；但在进行倒角、锥面及圆弧切削时，则会产生少切或过切现象。此时可用刀尖圆弧自动补偿功能来消除误差，从而避免少切或过切现象的产生。指令格式： G41 G01 X(U)-Z(W)-F- G42 G00 G40说明： （1）G41指刀具半径左补，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向看（假设工件不动），刀具在工件左侧时的刀具半径补偿。（2）G42指刀具半径右补，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向看（假设工件不动），刀具在工件右侧时的刀具半径补偿。（3）G40为取消刀具半径补偿。即使用该指令后，G41、G42指令无效。（4）G41、G42和G40参数都是模态（续效）指令。（5）在设置刀尖圆弧自动补偿时，还要设置刀尖圆弧位置编码。三、切削速度控制指令1.恒线速控制编程格式 G96 S- 说明：（1）当数控车床的主轴为伺服主轴时，可通过G96指令来设置。（2）S后面的数字表示的是恒定的线速度（m/min）。例：G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min 。2恒线速取消编程格式 G97 S-S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速，如S未指定，将保留G96的最终值。例：G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴转速3000 r/min。3.最高转速限制编程格式： G50 S-说明：S后面的数字表示的是最高转速（r/min）。例：G50 S2000 表示最高转速限制为2000r/min例：图所示的零件，为保持A、B、C各点的线速度在150 m/min，则各点在加工时的主轴转速分别为：A：n=1000150(40)=1193 r/minB：n=1000150(60)=795r/minC：n=1000150(70)=682 r/min四、内、外圆粗车切削循环指令指令格式：G71 U(d)- R(e)-G71 P(ns)- Q(nf)- U(u)- W(w) -F(f) -S(s) -T(t)-说明：（1）d粗车背吃刀量（即切深、半径值，不带符号，模态值）。（2）e粗车退刀量（模态值）。（3）ns精加工轮廓程序段中开始程序段的段号。（4）nf精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。（5）uX轴向精加工余量（直径值，外圆加工为正，内圆加工为负）。（6）wZ轴向精加工余量。（7）f、s、t粗车时的F、S、T代码。注意：（1）G71粗车切削循环是复合固定循环指令，适合于轴向尺寸大于径向尺寸的毛坯工件进行粗车循环，如图2.23所示。一般在编程时，X向的精车余量大于Z向精车余量。（2）FANUC 0i T中，G71加工循环有两种类型，即类型I和类型II。通常在所有类型I的粗加工循环中，零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少的形式，否则会出现凹形轮廓一次性切削。（3）nsnf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也对粗车循环无效。（4）FANUC 0i T中G71加工循环，顺序号“ns ”程序段必须沿X向进刀，且不应出现Z轴的运动指令，否则会出现程序报警。五、精车切削循环指令格式：G70 P(ns)- Q(nf)-说明：（1）ns精加工轮廓程序段中开始程序段的段号。（2）nf精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。注意： (1) G70精车切削循环指令不能单独使用，必须在粗车切削循环G71、G72、G73之后。（2）G70执行过程中的F、S由“ns”“nf”程序段之间给出的F、S确定六、端面粗车切削循环指令指令格式：G72W(d)- R(e)-G72 P(ns)- Q(nf)- U(u)- W(w) -F(f) -S(s) -T(t)-说明：（1）d粗车背吃刀量（即Z向切深，不带符号，模态值）。（2）e粗车退刀量（模态值）。（3）ns精加工轮廓程序段中开始程序段的段号。（4）nf精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。（5）uX轴向精加工余量（直径值，外圆加工为正，内圆加工为负）。（6）wZ轴向精加工余量。（7）f、s、t粗车时的F、S、T代码。注意：（1）G72端面粗车切削循环是复合固定循环指令，适合于径向尺寸大于轴向尺寸的毛坯工件进行粗车循环。一般在编程时，Z向的精车余量大于X向精车余量。（2）零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少的形式。（3）nsnf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也对粗车循环无效。（4）FANUC 0i T中G72加工循环，顺序号“ns ”程序段必须沿Z向进刀，且不应出现X轴的运动指令，否则会出现程序报警。例：用G72、G70指令加工如图2.26所示零件右端各外轮廓，零件材料为45钢。拓展知识一、SIEMENS 802S T系统的基本编程1.SIEMENS 802ST系统主程序命名原则开始的两个符号必须是字母，其后的符号可以是字母,数字或下划线，最多为8个字符，不得使用分隔符。例：RAHMEN52 2. 半径编程和直径编程指令指令格式：G22/G233.绝对编程和增量编程指令指令格式：G90/G914. 点位控制和直线插补指令指令格式：G0 X-Z- G1 X-Z-F-5. 圆弧编程指令指令格式：G2/G3 X-Z-I-K- 说明：用圆心和终点编程 G2/G3 X-Z- CR= 说明：用半径和终点编程6. 倒角倒圆角指令指令格式：G1X-Z-CHF= F- 说明：倒角指令G1X-Z-RND= F- 说明：倒圆角指令7. 刀具和刀具补偿号（1）刀具T功能：T指令可以选择刀具。（2）刀具补偿号功能：一个刀具可以匹配从1到9几个不同补偿的数据组(用于多个切削刃)。另外可以用D及其对应的序号设置一个专门的切削刃。如果没有编写D指令，则D1自动生效。如果设置D0，则刀具补偿值无效。8.刀尖圆弧补偿指令指令格式： G41 G1 X-Z-F- G42 G0 G40说明： G41指刀具半径左补，G42指刀具半径右补，G40为取消刀具半径补偿。9.主轴转速限制指令格式：G96