任务一 短轴加工

1、本课件的文字及图片版权本课件的文字及图片版权 均为南京凤凰康轩所有均为南京凤凰康轩所有知知识识目目标标技技能能目目标标 本任务加工下图 所示零件，毛坯尺寸为 50 65 mm ，材料为 45 钢，单件。该零件外形简单，只需加工外圆和端面，试编写其数控加工程序并进行加工。 一、车削外圆与端面刀具的选用1.车削外圆刀具的选用二、装刀与对刀 刀位点是指在加工程序编制中用以表示刀具特征的点。常用车刀的刀位点如图所示。 对刀：在执行加工程序前，需调整每把刀的刀位点，使其尽量与某一理想基准点重合，这一过程称为对刀。 对刀操作的目的是通过对刀操作建立工件坐标系，同时将刀具补偿值预置到系统中。FANUC 0i

2、 系统系统 T 指令对刀指令对刀 用 T 指令对刀，采用的是绝对刀偏法对刀，实质就是使某一把刀的刀位点与工件原重合时，找出该刀的刀位点在机床坐标系中的坐标，并把它存储到刀补寄存器中。采用 T 指令对刀前，应注意回一次机床参考点（零点）。（1）确定对刀点位置 对刀点（又称起刀点）是指在数控车床上加工零件时，刀具相对零件做切削运动的起始点。对刀点位置的选择原则如下： 换刀点是指刀架转位换刀时的位置。换刀点的位置可设定在程序原点、机床固定原点或浮动原点上，其具体的位置应根据工序内容而定。 为了防止在换（转）刀时碰撞到被加工零件或夹具，除特殊情况外，换刀点都应设置在被加工零件的外面，并留有一定的安全区

3、。三、确定切削用量1.切削用量的选用原则 切削用量的选择原则是保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具的切削性能，保证合理的刀具耐用度；充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。对不同的加工精度、不同材料的加工方法，需要选用不同的切削用量。 粗加工时，选择切削用量时应先选取尽可能大的背吃刀量，再根据机床动力和刚度的限制条件选取尽可能大的进给量，最后根据刀具使用寿命要求，确定合适的主轴转速。 精加工时，首先根据粗加工的余量确定背吃刀量，再根据已加工表面的粗糙度要求选取合适的进给量，最后在保证刀具使用寿命的前提下，尽可能选取较高的主轴转速。 2.背吃刀量 ap 的确定 背吃刀量是根据机床

4、、工件和刀具等因素来确定的。在各方面条件允许的情况下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，减少走刀次数，提高生产效率。为了保证加工表面质量，可留少许精加工余量，一般为 0.2 mm 0.5 mm。3.主轴转速 n 的确定 车削加工主轴转速 n 应根据允许的切削速度 vc 和工件直径 d 来选择，按式 vc =dn/1 000m/min计算。 切削速度 vc 的单位为 m/min ，由刀具的耐用度决定。4 .进给速度 vf 的确定 进给速度 vf 是数控机床切削用量中的重要参数，其大小直接影响表面粗糙度值和车削效率。它主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给

5、速度受机床刚度和进给系统的性能限制。确定进给速度的原则如下：四、指令介绍1.快速点定位指令 G00 G00 指令使刀具以点定位控制方式从刀具所在点快速移动到下一个目标位置。（1）指令格式G00 X（U）_ Z（W）_；刀具目标点绝对坐标值刀具目标点绝对坐标值刀具目标点相对于起始点的增量坐标刀具目标点相对于起始点的增量坐标（2）指令说明（3） 实例如图所示，要求刀具快速从 A 点移动到 B 点。绝对值方式编程为：G00 X25.0 Z35.0；增量值方式编程为：G00 U-25.0 W0；2 .直线插补指令 G01 G01 指令是直线运动命令，规定刀具在两坐标或三坐标间以插补联动方式按指定的进给

6、速度做任意斜率的直线运动。（2） 指令说明（1） 指令格式G01 X（U）_ Z（W）_ F _；刀具目标点绝对坐标值刀具目标点相对于起始点的增量坐标刀具目标点相对于起始点的增量坐标（3） 实例用 G01 编写如图所示从 ABC 的刀具轨迹。1.零件图工艺分析 本任务中的零件需要加工两端面及 40 mm、 45 mm 外圆柱面，同时还要控制长度尺寸（150.05）mm、（300.05）mm 。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为 45钢，无热处理和硬度要求。通过以上分析，可采用以下两点工艺措施： (1) 对图样上给定尺寸，编程时全部取其基本尺寸。 (2)为了便于确定总长，坯件左端面应先车出来

7、，再夹持左端加工右端面及 40 mm、 45 mm 外圆。2.选择设备 根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求，故选用 CK0630 型数控卧式车床。3.确定零件的定位基准和装夹方式（1）定位基准 确定坯料轴线和左端大端面为定位基准。（2）装夹方法 采用三爪自定心卡盘定心夹紧。4.确定加工顺序及进给路线 加工顺序按由粗到精、由近到远（由右到左）的原则确定。即先从右到左进行粗车（留 0.5 mm 精车余量），然后从右到左进行精车。5.刀具选择 由于该零件批量为单件，平端面、粗车及精车均选用一把 90 硬质合金右偏刀即可。 6.切削用量选择（1）背吃刀量的选择 轮廓粗车时选 ap = 2

8、.25 mm ，精车时选 ap = 0.25 mm 。（2）主轴转速的选择 查表 2-2 选粗车切削速度vc = 100 m/min 、精车切削速度vc=120m/min ，然后利用公式vc=dn/1000计算主轴转速 n（粗车直径 d = 45 mm ，精车工件直径取平均值）：粗车600 r/min、精车 900 r/min。（3）进给速度的选择 查表 2-3 、表 2-4 选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为 0.4mm/r ，精车每转进给量为 0.15 mm/r ，最后根据公式 vf = nf 计算粗车、精车进给速度分别为 200 mm/min 和 120

9、mm/min。7.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 确定以工件右端面与轴心线的交点 O 为工件原点，建立 XOZ 工件坐标系.采用手动试切对刀方法把点 O 作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下（X100，Z50）处。8.填写数控加工工艺卡片 综合前面分析的各项内容，并将其填入下表所示的数控加工工艺卡片中。O2001； 程序号N10 G98 G40 G21 G18； 程序初始化N20 S600 M03； 主轴正转N30 T0101； 换1号刀，取1号刀具位置补偿N40 G00 X52.0 Z2.0； 快速到达起刀点N50 G01 X45.5 F200； 粗车45mm外圆，背吃刀量为2.25 mmN

10、60 Z-30.0；N70 X52.0；N80 G00 Z2.0；N90 G01 X40.5 F200； 粗车40mm外圆，背吃刀量为2.5 mmN100 Z-15.0；N110 X46.0；N120 G00 Z2.0；N125 M00；N130 G01 X40.0 F120 S900； 轮廓精车N140 Z-15.0；N150 X45.0；N160 Z-30.0；N170 X52.0；N180 G00 X100.0 Z50.0；N190 M30； 程序结束1.输入并检查程序将验证了的程序，通过面板输入到数控系统中，并检查输入正误。2.对刀（1）设置主轴转动指令，使主轴转动（2）X 向对刀 在

11、手动/手轮方式下，车削外圆，沿 +Z 方向退刀，按下主轴停止按钮，测量切削外圆的直径；按功能键 OFFSET/SETING 按软键 OFFSET 按形状软键 将光标移动至 01 号偏置处，输入 XD ，按测量软键，完成 X 方向对刀。（3）Z 向对刀 在手动/手轮方式下，车削端面，沿 +X 方向退刀，按下主轴停止键，测量工件的长度，在 01 号偏置处，输入 Z0 （根据工件长度确定），按测量软键，完成 Z 方向对刀。 对于试切的零件，在粗车后使用程序暂停指令M00 或 M01停止机床转动，测量零件尺寸是否符合要求，如有偏差，则要在精车前及时修正。如采用 T01 粗车后，实际尺寸比零件要求外径大 0.02 mm ，则按下OFFSET/SETING键，进入刀具补正界面，用键或键移动光标至 T01 对应的刀补号 001 ，输入 -0.02 ，按INPUT输入，完成刀具磨损补偿；反之，若