《数控车床基本操作》-项目二 轴类零件加工任务四多阶梯轴零件加工

【能力目标】会用外圆车刀加工多阶梯类零件；能熟练进行刀尖圆弧半径补偿功能精加工外圆锥面；能熟练使用零件自动加工方法；会进行编程尺寸的计算；会用磨损补偿进行尺寸精度控制【知识目标】掌握锥面的标注及尺寸计算方法；掌握刀尖半径补偿指令及应用；掌握外圆锥零件加工工艺制定方法；掌握法那克系统G71、G70循环指令及应用；【工作任务】完成如图所示零件，三维效果图如图所示。材料45钢工作任务零件图（毛坯：φ50mm）工作任务三维效果图【知识学习】一、编程指令（一）法那克系统外圆、内孔粗加工复合循环指令（G71）1．指令功能G71指令用于非一次走刀完成加工的场合，利用G71指令，只需指定粗加工背吃刀量、精加工余量和精加工路线等参数，系统便可自动计算加工路线和加工次数，即可自动完成重复切削，直至粗加工完毕。2．指令格式格式：G71U（Δd）R(e）；G71P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t）；说明：Δd—切削深度（每次切削量），半径值，指定时不加符号，方向由矢量AA′方向决定（见图2-57），该值为模态值，直到下一个指定之前均有效。也可用参数指定，根据程序指令，参数中的值也变化；e—每次退刀量，该值为模态值，在下次指定之前均有效，也可用参数指定，根据程序指令，参数中的值也变化；ns—精加工形状开始程序段的顺序号；nf—精加工形状结束程序段的顺序号；Δu—X方向精加工余量和方向，通常采用直径值。Δu为负值时，表示内径粗车循环；Δw—Z方向精加工余量和方向。

f、s、t—只对粗加工循环有效。3．走刀路线G71走刀路线见图外圆粗加工的刀具运动步骤步骤说明12345678由A点退到C点，移动△u/2和△w距离平行于AA′移动△d，移动方式由程序号中的ns中的代码确定切削运动，用G01，到达轮廓DE以Z轴45度方向退刀，X方向退刀距离为e快速返回到Z轴的出发点重复第2345步骤，直到按工件小头尺寸已不能进行完整的循环为止沿精加工余量轮廓DE加工从E点快速返回到A点（二）法那克系统外圆、内孔精加工循环指令（G70）1．指令功能用G71（G72或G73）粗车循环完毕后，用精加工指令，使刀具进行A→A′→B的精加工，通常用在G71（G72或G73）粗车后，只能用于精加工已粗加工过的轮廓。2．指令格式格式：G70P（ns）Q（nf）；说明：ns—精加工路径第一程序段号；nf—精加工路径最后程序段号。二、加工工艺分析（一）编程尺寸处理单件小批量生产，为便于控制零件轮廓尺寸精度要求，编程时常取极限尺寸的平均值为编程尺寸，（二）选择工、量、刃具（三）加工工艺路线（四）选择合理切削用量工步号工步内容刀具号切削用量背吃刀量进给速度主轴转速1车削右端面T011～20.26002粗加工外轮廓，留0.4mm余量T011～20.26003精加工外轮廓T020.20.18004切断，控制零件总长80mmT0340.08400三、编制参考程序（一）建立工件坐标系（二）计算基点坐标（三）参考程序程序段号程序内容动作说明N10G00T0101G40G97G99F0.2M03S600选择01号刀，取消刀补，指定主轴恒转速，每转进给，进给速度0.2mm/rN20

X52.Z2.刀具快速移到加工起点(52.,2.)N30G71U1.5R0.5设置循环参数,调用粗加工循环N40G71P50Q150U0.4W0.1N50G00X0.精加工轮廓程序段N60G01Z0.N70X15.994N80X19.994Z-2.N90Z-15.N100X27.994N110Z-25.N120X39.992Z-45.N130Z-55.N140X-47.992Z-70.N150Z-85.N160G00X100.Z100退刀准备换刀N170M00M05暂停,主轴停,测量N180T0202换精加工车刀N190M03S800F0.1设置转速与进给速度N200G00G42X52.Z2.快速移到循环起点,建立刀补N210G70P50Q150调用精加工循环,进行精加工N220G00G40X100.Z100.退刀准备换刀并取消刀补N230M00M05暂停,主轴停,测量N240T0303换切断刀N250M03S400设置转速与进给速度N260G00X50.快速移至X50.N270Z-85.快速移至Z-85.N280G01X0F0.08切断N290X52.F0.3刀具沿+X方向退刀N300G00X100.Z100.刀具退回至换刀点N310M30程序结束【实施训练】一、加工准备二、对刀操作三、空运行及仿真四、零件自动加工及锥度控制数控机床上首件加工均采用试切和试测方法保证尺寸精度，具体做法：当程序运行到N170程序段时，停车测量精加工余量。根据精加工余量设置精加工刀具（T02号）磨损量，避免因对刀不精确而使精加工余量不足而出现不可修复的废品。然后再运行精加工程序，程序运行至N230时，停车测量，根据测量结果，修调精加工车刀刀补磨损值，再次运行精加工程序，直至零件尺寸达到要求为止。例T02号刀具X磨损量设为0.3mm，Z方向磨损量设为0.2mm。精加工程序运行后，实测外圆尺寸比编程尺寸大0.22mm，则把X方向磨损量修改为0.3mm－0.22mm=0.08mm；实测长度方向尺寸比编程尺寸大0.15mm，则把Z方向磨损量修改为0.2mm－