《数控编程与操作》课件-任务2（球头拉杆的加工）

《数控编程与操作》任务二球头拉杆的加工项目四复杂轴类零件加工任务二球头拉杆的加工[任务描述]使用FANUC0iM系统数控车床，完成如图4-9所示球头拉杆加工，材料：45钢，毛坯：φ28×60棒料，零件除有外圆、台阶与端面组成外，还有2段凸圆弧构成的回转面，其形状较复杂，粗糙度要求较高为Ra3.2μm，外圆尺寸精度要求也较高。任务二球头拉杆的加工[任务描述]图4-9球头拉杆三维效果图图4-8球头拉杆零件图任务二球头拉杆的加工[知识目标]1．熟悉加工凸圆弧面车刀种类及选用；2．掌握圆弧插补终点坐标+圆心坐标指令格式及应用；3．掌握法那科系统轮廓封闭切削循环指令（G73）及应用；4．了解刀尖圆弧半径对成形面形状及尺寸的影响关系。任务二球头拉杆的加工[技能目标]1．会制定凸圆弧面零件加工工艺；2．掌握凸圆弧面测量方法及尺寸控制方法；3．能加工球头拉杆并达到一定精度要求。[知识准备]（一）加工凸圆弧面车刀及选用名称图例加工表面及特点成形车刀常用高速钢刀片刃磨而成，加工尺寸较小的凸圆弧面。表4-11凸圆弧表面车刀加工表面情况及特点[知识准备]名称图例加工表面及特点棱形车刀常用可转位式，可加工凹圆弧及凸圆弧表面，因刀具主偏角为90°，用于加工带有台阶的圆弧面，且加工中只会产生副切削刃干涉，需要刀具具有足够大的副偏角。尖形车刀常用可转位式，可加工凹圆弧及凸圆弧表面，易产生主切削刃及副切削刃干涉现象，相对而言刀具副偏角较大，不易产生副切削刃干涉，用于不带台阶的成形表面加工。表4-11凸圆弧表面车刀加工表面情况及特点[知识准备]（二）凸圆弧面车削路径进刀方式图例特点及应用场合车锥法编程坐标计算简单，适用于圆心角小于90°且不跨象限的圆弧面。粗车时不能超过AB临界圆锥面，否则会损坏圆弧表面。车球法用一组同心圆或等径圆车凸圆弧余量，编程计算简单，但车刀空行程长，适用于圆心角大于90°或跨象限的圆弧。表4-12粗车凸圆弧面车削方法[知识准备]（三）凸圆弧面测量量具选择凸圆弧面主要检测其形状精度及表面粗糙度，形状精度用R规（圆弧样板）测量，表面粗糙度用粗糙度样板比对。[知识准备]（四）车凸圆弧表面切削用量选择01背吃刀量ap精车、半精车单边余量常取0.1～0.4mm。02进给量f粗车进给量取0.2～0.4mm/r，精车进给量取0.08～0.15mm/r。03主轴转速（n）一般粗车选400～700r/min，精车选800～1200r/min。[知识准备]（五）编程知识01圆弧插补终点坐标+圆心坐标指令格式法那科系统指令格式G18G02/G03X（U）_Z(W）_I_K_F_；参数含义X、Z：圆弧插补终点绝对坐标；U、W：圆弧插补终点相对于起点的增量坐标；I、K：圆弧圆心相对圆弧起点增量坐标，有正负之分，与坐标轴方向相同为正，相反为负，且1一般为半径值；F：进给速度。[知识准备]示例（前置刀架）法那科系统程序：G18G03X100.0Z-50.0I-30.0K-46.0F0.2；或G18G03U50.0W-50.0I-30.0K-460F0.2；西门子系统圆弧插补程序：G18G90G03X100.0Z-50.0I-30.0K-460F0.2；[知识准备]（五）编程知识02法那科系统轮廓封闭切削循环（固定形状粗车循环）表4-14法那科系统轮廓封闭切削循环指令格式、参数含义等指令格式参数含义[知识准备]表4-14法那科系统轮廓封闭切削循环指令格式、参数含义等切削循环动作次序使用说明[知识准备]（五）编程知识03刀尖半径补偿指令对成形面影响图4-10刀尖圆弧对圆弧面尺寸及形状影响（a）刀尖圆弧对凹圆弧面尺寸、形状影响（b）刀尖圆弧对凸圆弧面尺寸、形状影响任务实施（一）工艺分析01球头部分尺寸计算；02刀具选择；03零件加工工艺路线制定；任务实施（一）工艺分析04量具选择外圆尺寸选用外径千分尺测量，长度尺寸选用游标卡尺测量，两圆弧面则分别选R8、R13圆弧样板测量，表面粗糙度用粗糙度样板比对。任务实施05选择切削用量工序名定位（装夹面）工步序号及内容刀具及刀号转速n(r/min)进给量f(mm/r)背吃刀量aP/mm车削夹住外圆毛坯、伸出30mm粗、精车φ160-0.043mm外圆、φ120-0.1mm外圆1.粗车φ160-0.043mm、φ120-0.1mm外圆外圆粗车刀，刀号T016000.22~32.精车端面及φ160-0.043mm、φ120-0.1mm外圆外圆精车刀，刀号T0210000.10.2mm调头，夹住φ160-0.043mm、外圆1.粗车右端轮廓外圆粗车刀，刀号T016000.22~32.精车右端轮廓外圆精车刀，刀号T0210000.10.2表4-15车球头拉杆零件加工工艺任务实施（二）编制程序01粗、精车φ160-0.043、φ120-0.1外圆程序；02粗、精右端成形面程序。任务实施（三）加工操作01加工准备①开机回参考点，建立机床坐标系。②装夹工件。③装夹刀具。④对刀操作。任务实施（三）加工操作02零件加工①粗、精车φ160-0.043、φ120-0.1外圆程序；②粗、精右端成形面程序。[检测评分]序号检测项目检测内容及要求配分学生自检学生互检教师检测得分1职业素养文明、礼仪52安全、纪律103行为习惯54工作态度55团队合作56制定工艺1.选择装夹与定位方式2.选择刀具3.选择加工路径4.选择合理切削用量57程序编制1.编程坐标系选择正确2.指令使用与程序格式正确3.基点坐标正确10表4-20球头拉杆加工检测评价表[检测评分]序号检测项目检测内容及要求配分学生自检学生互检教师检测得分8机床操作1.开机前检查、开机、回参考点；2.工件装夹与对刀；3.程序输入与校验。59零件加工φ200-0.1310φ160-0.043511φ120-0.1312φ160-0.131358±0.1514150-0.13表4-20球头拉杆加工检测评价表[检测评分]序号检测项目检测内容及要求配分学生自检学生互检教师检测得分15零件加工80-0.131660-0.1317C1218SR13819R8820表面粗糙度Ra3.24综合评价表4-9凹圆弧滚压轴加工检测评价表[任务反馈]表4-21球头拉杆加工出现误差项目、产生原因及修正措施误差项目产生原因修正措施程序报警1.圆弧尺寸计算错误2.编程尺寸输入错误3.循环参数设置不当4.程序输入错误圆弧尺寸超差1.编程尺寸计算错误2.编程尺寸输入错误3.刀具磨损设置不当4.测量错误[任务反馈]表4-21球头拉杆加工出现误差项目、产生原因及修正措施误差项目产生原因修正措施表面粗糙度超差1.刀具刚性较差2.刀具角度不正确或刀具磨损3.切削用量选择不当4.刀具副刀刃与圆弧表面发生干涉[任务拓展