数控车削编程与操作加工.ppt

数控车削编程与操作加工,南通航院职业技术学院-数控教研室,数控教研室,学习情境3轴套类零件的车削加工,第一部分：工作任务描述第二部分：学习情境教学设计,数控教研室,第一部分：要求职业能力,1.能操作数控车床。2.能在数控车床上完成轴套类零件的加工。3.具有手工编制轴套类零件数控车床加工程序的能力。4.具备制订轴套类零件数控车床加工工艺基本能力。5.能使用三爪卡盘正确装夹该零件。6.能处理现场简单编程、操作、加工技术问题。7.能对数控车床进行常规日常维护。8.能对轴套类零件进行初步评价及分析。9.具有良好的职业综合素养和工作态度。,数控教研室,第一部分：教学内容,1.轴套类零件工艺信息分析方法。2.轴套类零件加工顺序确定方法。3.轴套类零件刀具、夹具的选择及使用。4.轴套类零件工件坐标原点、走刀路线的确定方法。5.编制轴套类零件数控车床加工程序的方法。6.轴套类零件虚拟及实际操作加工方法。7.使用游标卡尺、R规对轴套类零件进行质量检测的方法。8.轴套类零件加工质量评价及超差原因分析的基本方法。,数控教研室,第一部分：工作任务描述,1.加工零件项目任务名称：套类零件的车削加工。2.零件类型描述：该零件属于较简单的套类零件，是使用数控车床加工的基本零件轮廓形状。是数控车削加工中难度较低的基本零件之一。3.任务内容描述：已知毛坯材料为铝，毛坯尺寸为45mm90mm的棒料。制定零件加工工艺，编写零件加工程序，并在仿真软件上进行虚拟操作加工，最后在数控车床上进行实际操作加工，并对加工后的零件进行检测、评价。,数控教研室,工作任务描述,数控教研室,工作任务描述,学习目标1.掌握轴套类零件加工工艺制定方案。2.掌握轴套类零件编程方法并能在仿真软件上进行虚拟操作加工。3.能将零件正确安装在三爪卡盘上。4.能将外圆车刀、切槽刀、镗孔刀、正确安装在刀架上以及中心钻、钻头在尾座上的正确安装。5.正确摆放操作加工所需工具、量具。6.能按操作规范合理使用ck6136s卧式数控车床，并完成轴套类零件的加工。7.能正确使用游标卡尺套类零件进行检测。8.能对所完成的零件进行评价及超差原因分析。,数控教研室,工作任务描述,学习内容1.根据零件图纸进行零件工艺信息分析，确定加工顺序，并填入相应的卡片中。2.合理选择适合该零件加工的刀具，并完成相应卡片的填写。3.合理选择适合该零件加工的切削用量，并完成相应卡片的填写。4.合理选择该零件工件坐标原点，确定走刀路线，并完成相应卡片的填写。5.根据该零件编程要求计算基点坐标，完成相关的尺寸链计算。6.根据该零件的加工要求编制程序清单，进行虚拟及实际操作加工。7.正确选择并使用相关量具对该零件进行检测，并完成相应卡片的填写。,数控教研室,学习环节设计,1.制定工艺方案2.编制程序、仿真操作加工3.实际操作加工4.零件检测5.学习评价,教学内容,数控教研室,第二部分：学习情境教学设计,宏观教学方法引导文教学法项目教学法任务单元训练法,教学方法,微观教学方法演示法讲述法讨论法仿真法实操法引导法讲解法范例法,数控教研室,学习环节一：制定工艺方案,1.1分析零件图工艺信息：教师布置工作任务，学生资讯，教师解惑，学生填写零件图工艺信息分析卡片，见表1-1。表1-1零件图工艺信息分析卡片,数控教研室,学习环节一：制定工艺方案,、,数控教研室,制定工艺方案,数控教研室,表1-2加工顺序卡片,制定工艺方案,1.2确定加工顺序：小组讨论，听取学生的决策意见，学生填写卡片，见表1-2,数控教研室,制定工艺方案,数控教研室,制定工艺方案,数控教研室,制定工艺方案,数控教研室,制定工艺方案,数控教研室,学习环节一：制定工艺方案,1.3选择刀具：教师提出问题，学生查阅资料，听取学生的决策意见，学生填写刀具卡片见表1-3。数控车床一般均使用机夹可转位车刀。本零件为45号钢，对刀片材料无特殊要求，刀片均选用常用的涂层硬质合金刀片。对于本例由于零件表面由内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、及外槽等表面组成。选择外圆车刀、外切槽刀、镗孔刀、及中心钻、钻头进行加工。所以重点在于刀具刀片形状的选择。机夹可转位车刀所使用的刀片为标准角度。1.外圆表面加工选择数控车床常用菱形刀片，刀尖角选择为80。主偏角93，所选刀片刀尖圆弧半径为0.4mm。因本工件的表面质量要求不高故粗精加工外圆表面使用一把刀具即可。2.槽刀选用机夹刀，标准刀具角度，以便磨损时易于更换。选择3.5mm宽刀片,数控教研室,制定工艺方案,3.内镗孔刀采用机夹刀，缩短换刀时间，无需刃磨刀具，具有较好的刚性，能减少振动变形和防止产生振纹。4.中心钻有二种型式：A型：不带护锥的中心钻、B型：带护锥的中心钻，加工直径d=110mm的中心孔时,通常采用不带护维的中心钻(A型);工序较长、精度要求较高的工件，为了避免60度定心锥被损坏，一般采用带护锥的中心锥（B型）。因此，该零件选择A型中心钻即可。5.选择18mm高速钢钻头。,数控教研室,制定工艺方案,表1-3刀具卡片,数控教研室,制定工艺方案,数控教研室,制定工艺方案,数控教研室,制定工艺方案,数控教研室,教学内容,表1-4切削用量卡片,数控教研室,制定工艺方案,1.4选择切削用量：小组讨论，学生查阅资料，听取学生的决策意见，学生填写切削用量卡片，见表1-4。1、外圆粗加工：首先取ap=3.0mm；其次取f=0.2mm/r；最后取Vc=120m/min。然后根据公式计算出主轴转速=1000r/min，根据公式=计算出进给速度=200mm/min，留精车余量0.20.5mm，填入表1-4中。2、外圆精加工:首先取ap=0.3mm；其次取f=0.08mm/r；最后取Vc=200m/min。然后根据公式计算出主轴转速=1500r/min，根据公式=计算出进给速度=100mm/min，填入表1-4中。,数控教研室,制定工艺方案,槽的加工:首先取ap=4mm。其次取f=0.05mm/r;最后取Vc=80m/min。然后根据公式计算出主轴转速=600r/min，根据公式=计算出进给速度=30mm/min，填入表1-4中。内孔粗加工：首先取ap=2.0mm；其次取f=0.2mm/r；最后取Vc=60m/min。然后根据公式计算出主轴转速=500r/min，根据公式=计算出进给速度=100mm/min，留精车余量0.20.3mm，填入表1-4中。,数控教研室,制定工艺方案,5、内孔精加工：首先取ap=0.3mm；其次取f=0.04mm/r；最后取Vc=170m/min。然后根据公式计算出主轴转速=1200r/min，根据公式=计算出进给速度=60mm/min，填入表1-4中。,数控教研室,制定工艺方案,表1-4切削用量卡片,数控教研室,制定工艺方案,数控教研室,制定工艺方案,1.5确定工件零点，利用仿真软件确定数控加工走刀路线。（1）设置工件坐标系选取工件左、右端面中心为工件坐标系的原点。（2）确定左端走刀路线：工步号1-9,数控教研室,制定工艺方案,（3）确定右端走刀路线：工步号10-18,数控教研室,制定工艺方案,1.6数学处理：1.该零件主要尺寸的程序设定值计算：一般取为工件尺寸的中值。如本例尺寸为，则编程尺寸为37.988。另外加工倒角时需计算倒角延长线。2.基点坐标如：,坐标基点绝对坐标O（0，0）、A(24,0)、B（20，-20）、C（20，-30）、D（18，-30）、E（28，0）、F（38，-5）、G（38，-20）、H(38,-35)、I（38，-50）、J（45，-50）,数控教研室,学习环节二：编制数控加工程序、仿真操作加工,2.1编制程序清单，并填入表1-6。表1-6数控加工程序清单,N140G00X200Z200N150T0303N160M03S1200N170G00X24Z2N180G01Z0F0.1N190X20Z-20N200Z-30N210X17N220Z2N230G00X200Z20N240M05N250M30,数控教研室,学习环节二：编制数控加工程序、仿真操作加工,2.1编制程序清单，并填入表1-6。表1-6数控加工程序清单,N180M03S800N190G00X46Z2N200G71U2R1N210G71P220Q280U0.5W0.1F0.2N220G01X32F0.1N230Z0N240X36Z-2N250Z-30N260X38N270Z-31N280X46N290G70P220Q280N300G00X100Z100N310T0202N320G00X46Z-30N330G01X32F0.1,N350X46N360Z-27N370X32N380X46N390G00X100Z100N400T0404N410M03S500N420G00X37Z2N430G92X35.2Z-27F1.5N440X34.6N450X34.2N460X34.05N470G00X100Z100N480T0100N490M05N500M30,数控教研室,编制数控加工程序、仿真操作加工,2.2仿真操作加工打开vnuc3.0数控仿真加工与远程教学系统、选择机床机床回零点选择毛坯、材料、夹具、安装工件安装刀具建立工件坐标系上传NC语言自动加工仿真加工后工件如图：,数控教研室,学习环节三：实际操作加工,3.1毛坯、刀具、工具、量具准备将45mm90mm的棒料毛坯正确安装在三爪卡盘上将93外圆车刀正确安装在刀架1号刀位上;外切槽刀正确安装在刀架2号刀位上；95内孔镗刀正确安装在3号刀位上；外螺纹刀正确安装在4号刀位上正确摆放所需工具、量具3.2程序输入与编辑开机回参考点输入程序程序图形校验,数控教研室,学习环节三：实际操作加工,3.3零件的数控车削加工主轴正转X向对刀，Z向对刀，设置工件坐标系进行相应刀具参数设置自动加工,数控教研室,学习环节四：零件检测,4.1学生对加工完的零件进行自检学生使用游标卡尺、R规等量具对零件进行检测。4.2教师与学生共同填写零件质量检测结果报告单，见表4-1。4.3小组互相检查、点评，见表4-24.4教师填写考核结果报告单，见表4-3,数控教研室,零件检测,表4-1零件质量检测结果报告单,数控教研室,零件检测,数控教研室,零