典型零件数控车削加工 【教案】 项目十 外槽轴零件的编程与加工（G75）

第第页课题项目十外槽轴零件的编程与加工（G75）教学内容外槽轴零件的编程与加工教学目标知识目标理解外槽轴零件车削加工相关工艺知识；能熟练运用车削循环指令G75指令编程；技能目标能识读外槽轴零件图，看懂并理解图样要求，并完成零件工程图绘制；分析图纸，按工艺分析原则，填写外槽轴工艺卡片和刀具卡；掌握轮廓程序编程能力，并完成外槽轴加工程序编制；掌握宇龙仿真加工软件，并完成外槽轴仿真加工；熟练机床基本操作，在数控车床上完成外槽轴的加工正确使用量具，根据评分表，完成外槽轴零件检测与自评；素质目标会分析项目中轴类零件加工的特点并能应用到实践中；在加工过程中操作步骤符合数控车床安全技术规范；在练习过程中能互相协作、提示和竞争；教学重难点重点：能熟练运用车削G75指令编程难点：利用数控车床完成外槽轴的加工，并保证加工精度教学准备PPT、数控车床教学时间一周教学过程备注一、情景描述通过本项目的学习，学生可以提高数控车削轴类零件的技能，掌握相关理论知识。学生在教师指导下能够完外槽轴项目任务，并在完成任务过程中养成良好的职业道德和文明生产习惯。能达到数控车削加工相关职业技能要求，胜任简单轴类零件车削工作。一、槽类零件的特征沟槽的形状和种类很多，常用的外沟槽有矩形沟槽、圆弧形沟槽、梯形沟槽等。矩形沟槽的作用是使所装配的零件有正确的轴向定位。有时还可以作退刀槽用。窄槽加工方法当槽宽度尺寸不大，精度不高的外沟槽可用刀头宽度等槽宽的切槽刀，一次进给切出。编程时还可以用G04指令在刀具切至槽底时停留-定时间，以光整槽底。精度要求较高的沟槽，一般采用二次进给车成，即第-次进给车槽时，槽壁两侧留精车余量，第二次进给修正。宽槽加工方法当槽宽度尺寸大于切槽刀刀头宽度，应采用多次进给法加工，并在槽底及槽壁两侧留有一定精车余量，然后根据槽底、槽宽尺寸进行精加工。宽槽加工刀具路线如下图。圆弧槽加工方法加工半圆弧或圆弧半径较小的圆弧表面选用成型刀。如下图,采用R2的成型车刀直径法车出。精度要求不高，圆弧半径较大时也可采用尖头刀。梯形槽加工方法较小的梯形槽一般用成形刀车削完成。较大的梯形槽，通常先车直槽，然后用梯形刀直径法或左右切削法完成。宽梯形槽加工刀具路线如下图。二、加工指令1.G04暂停指令：利用暂停指令，可以推迟下个程序段的执行，推迟时间为指令的时间。其格式如下： G04X（单位：秒）； G04U（单位：秒）； G04P（单位：毫秒）；指令范围从0.001-99999.999秒。用法举例：G04X1.0；（暂停1秒）；G04U1.0；（暂停1秒） G04P1000；（暂停1秒）。作用：可用于切槽、台阶端面等需要刀具在加工表面作短暂停留的场合。2.G75沟槽切削循环：1）格式：G75R（e）；G75X（U）Z（W）P（Δu）Q（Δw）R（Δd）F（f）S（s）；式中：R(e)——X轴方向切削每次的退刀间隙；X（U）——需要切削的最终凹槽直径；Z（W）——最后一个凹槽的Z轴方向位置；P（Δu）——X轴方向每次切削的深度（无符号）；单位微米Q（Δw）——各槽之间的距离（无符号，单个槽则省略）；单位微米R（Δd）——每个槽切削完成后Z轴方向的退刀量（若槽宽同刀宽一样时，此值略）F（f）——进给速度。2）G75沟槽切削循环走刀轨迹（1）刀具从G00定位开始切削加工。（2）向X方向切削一个P值后，退一个R(e)值，再切削一个P值，退一个R(e)值，一直循环切削到X的尺寸。（3）退一个R（Δd）值，再返回到G00定位点的X位置。（4）进一个Q值（Z方向），再向X方向切削一个P值，退一个R(e)值，重复步骤2和3，循环车削到X、Z终点位置的尺寸。（5）刀具快速返回到G00起点位置。外圆程序：（略）宽槽程序：外圆程序：（略）宽槽程序：O2418;T0303;(切槽刀，刀宽为4mm)M03S300;（启动主轴，转速为400mm/min）G00X52Z-18.;（快速定位槽进刀点延长线上）G75R1;（X轴方向每次的退刀间隙为1mm）G75X30Z-55P2000Q2500F0.1;G00X100Z100;（退出至安全距离）M05;（主轴停止）M30;（程序结束并返回程序原点）4）槽编程注意事项1）切槽刀有左、两个刀尖及切削刃中心处等三个刀位点。在整个加工程序中应采用同一个刀位点，一般采用左侧刀尖作为刀位点，对刀、编程较方便。2）切槽过程中退刀路线应合理，避免撞刀;切槽后应先沿(X向)退出刀具,再沿(Z向)退刀。3）切槽刀采用左侧刀尖作为刀位点，编程时刀头宽度应考虑在内。三、切槽类车刀1.外圆割槽刀主要有平头槽刀和圆头槽刀。通常切断工件和凹槽切削使用平头槽刀。圆头槽刀用于加工槽底是圆弧的槽，也可以用于带曲面外圆轮廓加工。2.槽特征的测量与检测3.切槽刀的安装1）安装时不宜伸出过长;2）主切削刃的中心线与工件轴线垂直，保证两副偏角对称;3）刀杆底面和刀架之间不得有杂物，否则会导致副后角不对称;4）主切削刃不能高过或低于工件中心。四、项目任务一）二维图绘制任务要求：1、利用CAXA数控车软件完成外槽轴零件的二维图绘制，注意零件轮廓、线型、标注、技术要求、标题栏、图框等细节完善。以“班级+姓名+外槽轴”命名保存。并将零件图纸导出PDF格式与保存。二）工艺编制1.要素分析毛坯φ50X80mm特征组成包括圆柱、圆锥、圆弧、倒角、外槽等基本特征。精度分析尺寸公差最高0.039mm。形位公差φ0.025。表面粗糙度1.6μm2.工艺制定工艺简图1工步工步内容刀具sr/minapmmfmm/r量具1粗车φ35、φ45

的外圆尺寸及50mm的长度尺寸，倒角C1。粗车径向留1mm、轴向留0.2mm待精车、93°外圆车刀80010.2游标卡尺2精车φ35、φ45

的外圆尺寸及50mm的长度尺寸，倒角C1。并保证加工精度。93°外圆尖刀120010.1千分尺3粗精车两个直径φ25

、宽10mm外圆槽，倒角C1。并保证加工精度。外槽刀80020.08游标卡尺4去毛刺工艺简图2工步工步内容刀具sr/minapmmfmm/r量具1粗车φ35、40°锥面的外圆尺寸及13mm的长度尺寸，倒圆R1。径向留1mm、轴向留0.2mm待精车。93°外圆车刀80010.2游标卡尺2精车φ35、40°锥面的外圆尺寸及13mm的长度尺寸，倒圆R1。并保证加工尺寸。35°外圆尖刀12000.50.1游标卡尺3去毛刺三）程序编制任务要求：运用所学G75指令编程；正确编制外槽轴加工程序；合理设置程序号、刀具号、加工参数；零件右端参考程序参考：G00X40Z-33G00X40Z-33G75R1G75X25Z-40P2000Q25000F0.08G00X40X100Z100M05M30外圆程序略外槽程序：O0001T0101M03S800G00X100Z100X40Z2Z-13G75R1G75X25Z-20P2000Q2500F0.08四）宇龙仿真任务要求：1、熟练操作宇龙仿真加工软件；2、运用宇龙仿真加工软件加工外槽轴；3、分析加工的可行性，并确定外槽轴加工工艺；仿真步骤：1、开启机床；2、松开急停；3、回参考点；4、安装毛坯；5、安装刀具及对刀；6、导入程序；7、程序校验；8、自动加工；9、零件自检；五）实操加工任务要求：通过数控车床完成外槽轴零件的加工。1开启机床开机床电源，再开系统2回参考点先回X轴，再回Z轴，建立机床坐标系3输入程序将编写好的程序通过面板输入至机床系统4安装刀具安装所用刀具，注意夹紧装正及中心高5安装工件装夹毛坯与找正。伸出长度必须大于最大长度5-10mm以上6对

刀完成刀具X、Z向对刀，建立工件坐标系7检查对刀通过试切，验证刀具对刀的准确性，确保无误8程序校验锁定机床，模拟走刀校验程序的正确性，确保无误。9自动加工自动运行程序，加工零件。10操作显示运行过程中，观察加工情况，随时调整11零件检测检测零件加工精度，确保符合图纸要求。12拆卸工件将工件拆卸下来，去毛刺，送