数控车床实训综合训练教案.doc

实训教案综合课题1编制如图零件的加工程序.工艺条件:工件材质为45号钢(塑料棒),毛坯30mm的棒料1.分析零件图样 (1)零件图样 如图的零件包括圆柱面、圆锥面、球面、端面、外沟槽、外螺纹、切断等加工.材料为45号钢(塑料棒),毛坯30mm的棒料.(2)本零件精度要求较高的尺寸:有外圆280-0.033、240.02、250-0.033、长度200.01、770.02等。（3）表面粗糙度加工后的外圆280-0.033、240.02、250-0.033锥度1：5，表面粗糙度要求为R1.6m，切槽与其他表面的粗糙度为R3.2m.2、工艺分析（1）确定装夹方案、定位基准、编程原点、加工起点、换刀点由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。加工起点和换刀点可以为同一点，放在Z向距离工件端面X40，Z30的位置（其他机床可以为X100,Z200）（2）制定加工方案及加工路线根据工件形状及加工要求，选用数控车床进行工件加工。（3）刀具的选用 根据加工内容，选用93外圆车刀、60外螺纹刀、4mm宽切断刀，3种刀具的刀片材料选用高速钢。刀具表如下实训课题零件001序号刀具号刀具名称规格刀尖半径数量加工表面备注1T010193粗精外圆车刀0.4mm1外表面、端面2T020260外螺纹刀0.2mm1外螺纹3T0303切断刀（刀位点为左刀尖）（4）确定加工参数 主轴转速（n）：查表，高速钢刀具材料切削中碳钢件时，切削速度V=4560m/min，根据公式n=1000Vc/d及加工经验，并根据实际情况，本课题粗加工时主轴转速选取600r/min。精加工时选取800r/min，切槽时主轴转速取300r/min，车螺纹时主轴转速取300r/min。 进给速度（Vf）：粗加工时，为提高生产效率，在保证工件质量的前提下，可选择较高的进给速度，粗车时一般取0.30.8mm/r，精车时常取0.10.3mm/r，切断时宜取0.050.2mm/r。本课题粗加工时进给速度选取0.3mm/r，精加工时进给速度选取0.1mm/r，切断及切糟时取0.1mm/r。 背吃刀量（p）：本课题粗加工背吃刀量取2mm，精加工背吃刀量取0.2mm。（5）数值计算计算锥面小端直径，根据公式C=（D-d）/L，即C=1/5=（25-d）/20，得d=21。公差的处理，尺寸公差不对称取中值。280-0.033的中值为27.983，250-0.033的中值为24.983。计算M20的外圆直径，由经验公式，得=20-0.25=19.75。其余各节点坐标的计算略。（6）制定加工工艺经过上述分析，本课题的加工工艺见表材料45号钢零件号图001系统FANUC工步号工步内容（走刀路线）G功能T刀具切削用量转速（r/min）进给速度（mm/r）背吃刀量mm1夹住棒料一头，留出长度大约100mm（手动操作），调用主程序加工2自右向左粗车球面、外圆表面G71T01016000.323自右向左精球面、外圆表面G70T01018000.10.24切外沟槽G01子程序T04043000.105车外螺纹G76T20203006切断G01T04043000.17检测、校核3编写加工程序参考程序程序号O1003N010 G50 X100 Z200； 建立工件坐标系N020 M03 S600 T0101； 主轴转选1号外圆刀N030 G99； 进给速度为mm/rN040 G00 X34 Z2； 快速定位至34直径距端面正向2mmN050 G71 U2 R0.5； 调用粗车循环，每次切深2mm，留精加工余量单边0.2mmN060 G71 P070 Q170 U0.4 W0.2 F0.3；N070 G00 X0； 快速到（X0,Z2）N080 G01 Z0 F0.1； 进给加工至（X0,Z0）位置N090 G03 X14 Z-7 R7； 加工SR7球面N100 G01 X16； 加工端面N110 X19.75 W-2； 加工倒角N120 W-18； 加工螺纹外圆至19.75N130 X21； 加工端面N140 X24.983 W-20； 加工锥面N150 W-5； 加工25N160 X27.983； 加工端面N170 W-28； 加工28圆柱面N180 G00 X100； 径向快退N190 Z200； 轴向快退N200 M05；N210 M00； 程序暂停，测量粗加工后工件N220 M03 S800；N230 T0101；N240 G00 X34 Z2； 快速移动到循环起点N250 G70 P70 Q170； 从N70N170对轮廓进行精加工N260 G00 X100；N270 Z200；N280 M05；N290 M00； 暂停，测量精加工后的工件N300 M03 S300；N310 T0404； 换4号切槽刀N320 G00 Z-27； 快速定位N330 X25；N340 G01 X16 F0.05； 靠近槽16x4的起点N350 G04 X2.0 暂停2SN360 G01 X22 W3 F0.05； 切槽的右侧面倒角N370 G00 X32 ； 快速定位N380 Z-52； 到槽起点N390 M98 P21004； 调用切槽子程序2次N400 G00 X100；N410 Z200；N420 M05；N430 M00； 暂停对精加工工件测量N440 M03 S300；N450 T0202； 换2号螺纹刀N460 G00 X22 Z-4； 到螺纹的起点N470 G76 P20160 Q75 R0.1； 车螺纹复合循环N480 G76 X16.75 Z-25 R0 P1624 Q500 F2.5；车螺纹复合循环N490 G00 X100；N500 Z200；N510 M05；N520 M00；N530 M03 S300；N540 T0404； 换4号切槽刀N550 G00 X0 F0.1；N560 G01 X0 F0.1；N570 G00 X100；N580 Z200；N590 M05；N600 T0101； 换1号外圆刀N610 M30；切槽循环子程序O1004N10 G00 W-10； 靠近槽N20 G01 X24 F0.05 ; 一次切槽N30 G04 X1.0 ; 暂停N40 G00 X32 ; 径向退刀N50 W1; 沿Z轴正向平移1mmN60 G01 X24 F0.05; 二次切槽N70 W-1; 光槽底N80 G00 X32; 退出N90 M99; 子程序结束综合课题二1、 准备工作 在数控车床上加工如图工件，零件材料为45号钢或塑料棒料。在进行零件加工前必须做好准备工作。如零件图的审核、工艺的分析、j加工路线的确定、刀具的选择、切削用量的确定、程序的编制等。具体操作步骤如下。（1） 工艺的分析1） 选用28的棒料，材质为45号钢或塑料棒。2） 以工件左端面及外圆为装夹基准，并取工件右端面回转中心为工件坐标系零点。3） 该工件的加工面有外圆面、锥面、螺纹、槽、圆弧面。对带公差值的尺寸，取中间值加工。可猜疑G71和G70组合加工。工序安排如下： 先粗车外圆面、锥面； 再精车外圆面、锥面； 接着车槽、车螺纹； 最后切断。2）工艺路线的确定车右端面粗车锥面粗车14外圆粗车M20X1.5的螺纹外圆粗车20的外圆粗车R2.5的圆弧面粗车25的外圆。精车上述各外表面（先后次序同上）车16处退刀槽车M20X1.5螺纹 切断 4） 刀具的选择根据加工要求选用以下刀具各一把，其编号分别为0.、0.2、0.3、04，材料为硬质合金。 90外圆车刀T0101 副偏角小，用于粗加工。 90外圆车刀T0202 副偏角大 ，用于精加工。 切槽刀T0303 宽4mm，切槽、切断。 60螺纹刀T0404 车螺纹4）确定切削用量 各工序的切削用量见下表切削用量工序切削速度v/(mm/min)主轴转速S/(r/min)进给量F/(mm/r)粗车805000.3精车12012000.1车槽、车断606000.1车螺纹805001.55） 编程程序内容 说明O0002N10 G54 G97 G99;N20 M03 S500 T0101;N30 G00 X35 Z0; 快进至工件端面处（对刀点）N40 G01 X0 F0.1; 车端面，进给量0.1mm/rN50 G00 Z1; 快速退刀至循环起点N60 X35;N70 G71 U2 R1; 外圆粗车固定循环N80 G71 P90 Q190 U0.3 W0.2 F0.3;N90 G00 X10; 锥面起刀点N100 G01 Z0;N110 X14.01 Z-10; 车锥面N120 W-6; 车14外圆N130 X16; 车端面N140 X19.9 W-2; 倒角C2N150 W-22; 车螺纹外表面N160 X20.01; 车台阶面N170 W-8.5; 车20外表面N180 G02 X25 W-2.5 R2.5; 车R2.5圆弧N190 G01 W-10; 车25外圆N200 T0100 G00 X150; 快速回换刀点N210 Z150;N220 T0202 M03 S1200 F0.1; 换精车刀并指定转速和方向N230 G00 X35 Z2; 快速回对刀点 N240 G70 P90 Q190; 精车固定循环N250 G00 X150; N260 Z150;N270 M01; 停车检验N280 T0303 M03 S600 F0.1; 换车槽刀N290 G00 X30 Z-40; 车槽定位N300 G01 X16; 车槽16N310 T0200 G00 X150; N320 Z150;N330 T0404 M03 S500; 换螺纹刀N340 G00 X30 Z-38;N350 G92 X19.2 Z-14 F1.5; 第一刀N360 X18.6; 第二刀N370 X18.2; 第三刀N380 X18.04 第四刀N390 G00 X150; N400 Z150;N410 T0300 M01;N420 T0303 M03 S500 F0.1; 换车槽刀N430 G00 X30 Z-60;N440 G01 X5; 车断N460 G00 X150;N470 Z150;N480 T0300 M05N490 M30;2、 数控机床的开机3、 数控机床的回零4、 安装刀具5、 装夹工件6、 加工程序的输入与编辑7、 对刀及工件坐标系的建立8、 图形模拟加工9、 自动加工10、工件加工完毕11、关闭机床电源12、清扫卫生综合课题三在数控车床上加工如图零件1、 零件图工艺分析（1）技术要求分析 该零件包括圆锥面、外圆柱面、凹凸圆弧面等加工。零件材料为LY12硬铝合金材料，48外圆柱面粗糙度要求Ra1.6，其余各处要求Ra3.2，外圆柱面处尺寸经典要求为480.03，总长为500.1（手动车端面保证尺寸），无热处理和硬度要求。（2）确定装夹方案、定位基准和刀位点1）装夹方案 原料为毛坯棒料，可猜疑三爪自定心卡盘装夹定位，伸出卡盘端面60mm。2) 设定程序原点 在工件右端面与轴线交点处建立工件坐标系（采用试切对刀法建立）3）换刀点位置 在工件坐标系X200、Z100处。4）加工起点设置 表面粗加工设定在X52、Z2.0处；精加工设定在X50,Z2.0处。（3）刀具选择、加工方案制定和切削用量确定 见表刀具卡实训课题车圆锥面和圆弧回转面训练零件名称锥弧相接件图号序号刀具号刀具名称规格数量加工表面1T010190外圆车刀20X201端面、外圆2T020293外圆车刀20X201端面、外圆工序卡材料LY12零件图号系统FANUC工序号操作序号工步内容（走刀路线）G功能T功能切削用量转速S（r/min）进给速度F(mm/r)切削深度（mm）主程序1夹住棒料一头，留出长度大约60mm（手动操作），调用主程序1粗车外圆柱面G90T01016000.1522粗车C1:2圆锥外表面G90T01016000.151.53粗车R15凹圆表面G90T01016000.1524粗车R15凹圆表面G02T01016000.151.55粗车35、30圆锥表面G90T01016000.1516粗车R25凸圆表面G03T01016000.151.57精车表面G01G02G03T020210000.080.254、数值计算1）设定程序原点，以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。2）计算基点位置坐标值 锥度C1：2处小径值计算:根据锥度计算公式：C=(D-d)/L 得d=D-CL,d=15 基点值为X15.0 Z0其他个基点计算略3）粗车锥度C1:2处圆锥R值计算R值：R为切出点A到切入点B在X轴的投影。与X轴同向取正，与X轴反向取负。根据相似三角形公式：DE/AE=BC/AC （20-15）/10=R/（10+2） R=6因为投影的方向X轴反向取负值，R=-6mm5）工艺路线确定 用G90指令粗车外圆柱-粗车48X50粗车35X30粗车20X10；用G90指令粗车C1:2圆锥用G02指令粗车R15凹弧用G90指令粗车30、35圆锥外表面用G03指令粗车R25凸弧表面。用G01、G02、G03指令精车表面。6）编程 程序内容 说明 O0003 N1; 粗加工 N10 G99 G97 S600 M03; N20 T0101; N30 X200 Z100; 换刀点 N140 X52 Z2 ; 循环点（加工起刀点） N150 G90 X48.5 Z-52.5 F0.15; 外圆单一固定循环指令粗车48外圆柱 N160 X44.5 Z-30; 粗车35外圆柱 N170 X40.5; N180 X36.5; N190 X35.5; N200 X31.5 Z-20; 粗车30外圆柱 N210 X30.5; N220 X26.5 Z-10; 粗车20外圆柱 N230 X22.5; N240 X20.5; N250 G00 X22.0; 改变刀位（循环）点至（.X22.0，Z2.0） N260 G90 X21 Z-10 R-3.0 F0.15; 外圆锥单一固定循环粗车C1：2锥面 N270 X20.5; N280 G00 X32; 改变刀位循环点 N290 Z-10; N300 G90 X30.5 Z-20 R-2 F0.15; 用单一固定循环伞形切削法，粗车R15处圆锥面 N310 R-4.0; N320 R-5.0; N330 G01 X20.5; 改变刀位循环点 N340 G02 X30.8 Z-20.0 R14.75; 粗车凹弧，留精加工余量0.5mm N350 G00 X37.0; 改变刀位循环点 N360 G90 X35.5 Z-25.0 R-2.5 F0.15; 用单一固定循环改变Z向值切削法粗车353锥面 N370 Z-30.0; N380 G00 X50.0; 改变刀位循环点 N390 Z-30.0; N400 G01 X44.5 F0.3; N410 G03