（中職）數(shù)控車(chē)削編程與操作加工實(shí)訓(xùn)教程項(xiàng)目十 內(nèi)孔的編程及車(chē)削加工電子課件

1、正版課件 內(nèi)容可修改（中職）數(shù)控車(chē)削編程與操作加工實(shí)訓(xùn)教程項(xiàng)目十 內(nèi)孔的編程及車(chē)削加工電子課件項(xiàng)目十 內(nèi)孔的編程及車(chē)削加工工作任務(wù)描述1.加工零件項(xiàng)目工作任務(wù)名稱：內(nèi)孔練習(xí)件的編程及車(chē)削加工，如圖10-1所示2.零件類型描述（新課導(dǎo)入）： 孔加工時(shí)內(nèi)表面的加工、切削情況不易觀察，不但刀具的結(jié)構(gòu)尺寸受到限制，而且容屑、排屑、導(dǎo)向和冷卻潤(rùn)滑等問(wèn)題都較為突出。是數(shù)控車(chē)削加工中難度較大的基本零件之一3.任務(wù)內(nèi)容描述： 已知毛坯材料為L(zhǎng)Y12，毛坯尺寸為45mm100mm的棒料。制定零件加工工藝，編寫(xiě)零件加工程序，并在仿真軟件上進(jìn)行虛擬操作加工，最后在數(shù)控車(chē)床上進(jìn)行實(shí)際操作加工，并對(duì)加工后的零件進(jìn)行檢測(cè)

2、、評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握內(nèi)孔零件加工工藝制定方案2.掌握內(nèi)孔零件編程方法并能在仿真軟件上進(jìn)行虛擬操作加工3.能將零件正確安裝在三爪卡盤(pán)上4.能將內(nèi)孔鏜刀正確安裝在刀架上5.正確擺放操作加工所需工具、量具6.能按操作規(guī)范合理使用CK6140臥式數(shù)控車(chē)床，并完成內(nèi)孔零件的加工7.能正確使用游標(biāo)卡尺對(duì)內(nèi)孔零件進(jìn)行檢測(cè)8.能對(duì)所完成的零件進(jìn)行評(píng)價(jià)及超差原因分析學(xué)習(xí)內(nèi)容1.根據(jù)零件圖紙進(jìn)行零件工藝信息分析，確定加工順序，并填入相應(yīng)的卡片中2.合理選擇適合該零件加工的刀具，并完成相應(yīng)卡片的填寫(xiě)3.合理選擇適合該零件加工的切削用量，并完成相應(yīng)卡片的填寫(xiě)4.合理選擇該零件工件坐標(biāo)原點(diǎn)，確定走刀路線，并完成相應(yīng)卡

3、片的填寫(xiě)5.根據(jù)該零件編程要求計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo)，完成相關(guān)的尺寸鏈計(jì)算6.根據(jù)該零件的加工要求編制程序清單，進(jìn)行虛擬及實(shí)際操作加工7.正確選擇并使用游標(biāo)卡尺對(duì)該零件進(jìn)行檢測(cè)，并完成相應(yīng)卡片的填寫(xiě)8.學(xué)習(xí)零件加工質(zhì)量評(píng)價(jià)及超差原因分析的方法學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.制定工藝方案2.數(shù)控內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)3.編制程序、仿真操作加工4.實(shí)際操作加工5.零件檢測(cè)6.學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案分析零件圖工藝信息教師布置工作任務(wù)，學(xué)生資訊，教師記錄學(xué)生資訊問(wèn)題并解惑，學(xué)生填寫(xiě)零件圖工藝信息卡片中分析理由的具體內(nèi)容，見(jiàn)表單位名稱集美工業(yè)學(xué)校班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)零件圖號(hào)C10-01零件名稱內(nèi)孔練習(xí)件材料牌號(hào)LY12分析內(nèi)容分析理由形狀

4、、尺寸大小該零件的加工面有內(nèi)孔表面、端面、外圓柱面、倒角面、內(nèi)孔臺(tái)階面組成。形狀比較簡(jiǎn)單，是較典型的孔類零件。因此，可選擇現(xiàn)有設(shè)備CK6140臥式數(shù)控車(chē)床，刀具可選 1把外圓車(chē)刀，1把麻花鉆，1把內(nèi)孔鏜刀來(lái)完成加工。結(jié)構(gòu)工藝性該零件的結(jié)構(gòu)工藝性好，便于裝夾、加工。因此，可選用三爪卡盤(pán)定位裝夾,標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。幾何要素、尺寸標(biāo)注該零件輪廓幾何要素定義完整，尺寸標(biāo)注符合數(shù)控加工要求，有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，且便于加工、測(cè)量。精度、表面粗糙度該零件內(nèi)孔 有尺寸精度要求，尺寸公差等級(jí)為IT9-IT10級(jí)，圖中未標(biāo)尺寸公差為IT12級(jí)。表面質(zhì)量要求最高為Ra3.2,其余為Ra6.3。精度和表面粗糙度要求中等

5、，采用以下加工方案即可保證其要求：車(chē)削外圓表面鉆鏜半精鏜。材料及熱處理該零件所用材料LY12為高合金硬鋁，硬度為105HB，加工性能等級(jí)代號(hào)為2，無(wú)熱處理要求，屬易切削金屬材料。因此，選硬質(zhì)合金或涂層刀具材料均可，在加工時(shí)不宜選擇過(guò)大的切削用量，切削過(guò)程中可不加冷卻液。其它技術(shù)要求該零件要求銳角倒鈍，故編程時(shí)在銳角處安排1450的倒角。生產(chǎn)類型、定位基準(zhǔn)該零件生產(chǎn)類型為單件生產(chǎn)，因此，要按單件小批生產(chǎn)類型制定工藝規(guī)程。由于該零件生為單件生產(chǎn)，因此，定位基準(zhǔn)可選在外圓表面。學(xué)生資訊記錄：確定加工順序小組討論，教師聽(tīng)取學(xué)生的決策意見(jiàn)，學(xué)生填寫(xiě)卡片，見(jiàn)表單位名稱集美工業(yè)學(xué)校班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)零件圖號(hào)零

6、件名稱使用設(shè)備場(chǎng)地C10-01內(nèi)孔練習(xí)件CK6140數(shù)控車(chē)床數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中心程序編號(hào)O0009O0010零件材料LY12數(shù)控系統(tǒng)FANUC 0i Mate-TD工步序號(hào)工步內(nèi)容確定理由量具選用備注名稱量程1車(chē)端面車(chē)平端面，建立長(zhǎng)度基準(zhǔn)，保證工件長(zhǎng)度要求。車(chē)削完的端面在后續(xù)加工中不需再加工。0.02mm游標(biāo)卡尺0-150mm手動(dòng)2粗車(chē)各外圓表面去除毛坯分余量，在一次裝夾中加工內(nèi)外表面，保證內(nèi)外表面的同軸度要求。0.02mm游標(biāo)卡尺0-150mm自動(dòng)3鉆孔實(shí)體材料加工孔的唯一方法。0.02mm游標(biāo)卡尺0-150mm手動(dòng)4粗鏜內(nèi)孔表面內(nèi)表面的精度和表面粗糙度要求中等，且孔深度短。0.02mm游標(biāo)卡尺

7、0-150mm自動(dòng)5半精鏜內(nèi)孔表面保證加工精度，按圖樣尺寸，一刀切出零件輪廓。0.02mm游標(biāo)卡尺0-150mm自動(dòng)小組討論：選擇刀具教師提出問(wèn)題，學(xué)生查閱資料，聽(tīng)取學(xué)生的決策意見(jiàn)，學(xué)生填寫(xiě)刀具卡片，見(jiàn)表10-3。 鉆孔刀具大多采用普通麻花鉆。本例中工件為實(shí)體材料，且為L(zhǎng)Y12，可選擇直徑為20mm的高速鋼麻花鉆。鏜刀則應(yīng)盡量選擇粗刀桿，增加車(chē)削剛性。另外為了解決排屑問(wèn)題，一般采用正刃傾角內(nèi)孔車(chē)刀。數(shù)控機(jī)床一般選用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車(chē)刀，所以只需選擇刀片即可。本零件為鋁材，對(duì)刀片材料無(wú)特殊要求，刀片均選用常用的涂層硬質(zhì)合金刀片。本例中孔為盲孔，選擇主偏角不小于90的刀片。內(nèi)孔表面質(zhì)量要求不高，粗精加工

8、使用一把刀具，如圖10-2所示。外圓表面形狀簡(jiǎn)單，精度低，對(duì)刀具無(wú)特殊要求，選擇93常用外圓車(chē)刀即可。單位名稱集美工業(yè)學(xué)校班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)零件圖號(hào)C10-01零件名稱內(nèi)孔練習(xí)件工步號(hào)刀具號(hào)刀具名稱刀具參數(shù)刀片材料偏置號(hào)刀柄型號(hào)刀尖半徑刀尖方位刀片型號(hào)1T0193外圓車(chē)刀0.43DCMT11T304-HF涂層硬質(zhì)合金01SDJCR2020K11（20X20）2T0193外圓車(chē)刀0.43DCMT11T304-HF01SDJCR2020K11（20X20）3T0220麻花鉆HSS024T0395內(nèi)孔鏜刀0.42CNMG060304-WF涂層硬質(zhì)合金03S20R-SCLCR06S20(20 X20)5

9、T0395內(nèi)孔鏜刀0.42CNMG060304-WF涂層硬質(zhì)合金03S20R-SCLCR6S20(20 X20)問(wèn)題：選擇切削用量小組討論，學(xué)生查閱資料，聽(tīng)取學(xué)生的決策意見(jiàn)，學(xué)生填寫(xiě)切削用量卡片，見(jiàn)表10-4。 粗加工：首先取ap=2.0 mm；其次取f=0.1mm/r；最后取Vc=80 m/min。然后根據(jù)公式 計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速 =8 50 / min，根據(jù)公式 = 計(jì)算出進(jìn)給速度 =85mm/min，填入表10-4中。 精加工:首先取ap=0.3mm；其次取f=0.08mm/r；最后取Vc=120m/min。然后根據(jù)公式 計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速 =1 300r/min，根據(jù)公式 = 計(jì)算出進(jìn)給速度

10、=100mm/min，填入表10-4中。單位名稱集美工業(yè)學(xué)校班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)零件圖號(hào)C10-01零件名稱內(nèi)孔練習(xí)件工步號(hào)刀具號(hào)切削速度Vc（m/min）主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給量f（mm/r）進(jìn)給速度vf（mm/min）背吃刀量ap（mm）1T012T013T0260001104T0380850018525T03120130000810003小組討論：5.確定工件零點(diǎn)，繪制走刀路線圖 學(xué)生繪制數(shù)控加工走刀路線圖卡片，見(jiàn)表數(shù)控加工走刀路線圖機(jī)床型號(hào)：CK6140零件圖號(hào)：加工內(nèi)容：系統(tǒng)型號(hào)：FANUC 0i Mate-TD工步號(hào)：程序號(hào)：含義抬刀下刀編程原點(diǎn)起刀點(diǎn)走刀方向走刀線相交爬斜坡鉸孔行

11、切符號(hào)編程校對(duì)審批共 頁(yè)第 頁(yè)注意的問(wèn)題：6.數(shù)學(xué)處理 主要尺寸的程序設(shè)定值計(jì)算：一般取為工件尺寸的中值。如本例內(nèi)孔尺寸為 則編程尺寸為30.003。7.工藝分析（1）夾工件的左端，鉆中心孔及鉆孔16（2）夾工件的左端。粗、精車(chē)外徑40，長(zhǎng)度45，保證尺寸并倒角（3）車(chē)內(nèi)孔30，20；長(zhǎng)度30，達(dá)到圖紙要求的尺寸并倒角學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)二：數(shù)控內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)一、內(nèi)孔車(chē)刀 內(nèi)孔車(chē)刀的種類根據(jù)不同的加工情況，內(nèi)孔車(chē)刀可分為通孔車(chē)刀和盲孔車(chē)刀兩種，如圖1013所示。1.通孔車(chē)刀 通孔車(chē)刀切削部分的幾何形狀基本上與外圓車(chē)刀相似，為了減小徑向切削抗力，防止車(chē)孔時(shí)振動(dòng)，主偏角 應(yīng)取得大些，一般在 之間，副偏角 。為了防

12、止內(nèi)孔車(chē)刀后刀面和孔壁的摩擦，一般兩個(gè)后角如圖1-32c所示 和 ，其中 取 。 取 左右。2.盲孔車(chē)刀 盲孔車(chē)刀用來(lái)車(chē)削盲孔或階臺(tái)孔，切削部分的幾何形狀基本上與偏刀相似，它的主偏角 大于 ，一般為 （見(jiàn)圖1-33b），后角的要求和通孔車(chē)刀一樣。不同之處是盲孔車(chē)刀夾在刀桿的最前端，刀尖到刀桿外端的距離 小于孔半徑R，否則無(wú)法車(chē)平孔的底面。二、車(chē)孔的關(guān)鍵技術(shù) 車(chē)孔的關(guān)鍵技術(shù)是解決內(nèi)孔車(chē)刀的剛性和排屑問(wèn)題。1.增加內(nèi)孔車(chē)刀的剛性可采取以下措施 （1）盡量增加刀柄的截面積，通常內(nèi)孔車(chē)刀的刀尖位于刀柄的上面，這樣刀柄的截面積較小，還不到孔截面積的1/4，若使內(nèi)孔車(chē)刀的刀尖位于刀柄的中心線上，那么刀柄在

13、孔中的截面積可大大地增加。 （2）盡可能縮短刀柄的伸出長(zhǎng)度，以增加車(chē)刀刀柄剛性，減小切削過(guò)程中的振動(dòng)。此外，還可將刀柄上下兩個(gè)平面做成互相平行，這樣就能很方便地根據(jù)孔深調(diào)節(jié)刀柄伸出的長(zhǎng)度。（3）解決排屑問(wèn)題 主要是控制切屑流出方向。精車(chē)孔時(shí)要求切屑流向待加工表面（前排屑）。為此，采用正刃傾角的內(nèi)孔車(chē)刀（見(jiàn)圖1-34a）；加工盲刀時(shí)，應(yīng)采用負(fù)的刃傾角，使切屑從孔口排出（見(jiàn)圖1-34b）車(chē)階梯孔基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)控車(chē)削內(nèi)孔的指令與外圓車(chē)削指令基本相同，關(guān)鍵應(yīng)該注意外圓柱在加工過(guò)程中是越加工越小，而內(nèi)孔在加工過(guò)程中是越加工越大，這在保證尺寸方面尤為重要。對(duì)于內(nèi)外徑粗車(chē)循環(huán)指令G71，在加工外徑時(shí)余量X為正

14、，但在加工孔時(shí)余量X應(yīng)為負(fù)，這一點(diǎn)應(yīng)該尤為注意，否則內(nèi)孔尺寸肯定會(huì)增多，內(nèi)徑粗車(chē)循環(huán)指令：G71 U1 R1；G71 P1 Q2 U-0.5 F0.3；學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)三：編制數(shù)控加工程序、仿真操作加工1.編制程序清單，并填入表中集美工業(yè)學(xué)校數(shù)控加工程序清單零件圖號(hào)零件名稱班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)C10-01內(nèi)孔練習(xí)件程序名O0009子程序名O0009M03S1000T0101G00X47Z2G71 U1 R1G71 P1 Q2 U1 W0 F0.2N1G00X40G01Z-45N2G0X47G00X100Z100T0101M3 S1500G00X47Z2G70 P1 Q2 F0.1G0 X100Z100M3

15、0工步及刀具說(shuō)明粗車(chē)外圓各表面。T0101精車(chē)外圓各表面。T0101外圓精度不高，余量小，也可手動(dòng)去除余量。集美工業(yè)學(xué)校數(shù)控加工程序清單零件圖號(hào)零件名稱班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)C10-01內(nèi)孔練習(xí)件程序名O0010子程序名O1111M03S1000T0101G00X28Z2G71 U1 R1G71 P1 Q2 U-0.5 W0 F0.2N1G00X30G01Z-30N2G0X28G00Z100X100T0101M3 S1500G00X28Z2G70 P1 Q2 F0.1G00Z100X100M30工步及刀具說(shuō)明粗車(chē)內(nèi)圓各表面。T0303精車(chē)內(nèi)圓表面。T0303內(nèi)孔加工循環(huán)指令 同外圓，只在精加工余量處

16、留成負(fù)值即可。2.仿真操作加工（1）打開(kāi)vnuc3.0數(shù)控仿真加工與遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)、選擇機(jī)床（2）機(jī)床回零點(diǎn)（3）選擇毛坯、材料、夾具、安裝工件（4）安裝刀具（5）建立工件坐標(biāo)（6）上傳NC語(yǔ)言（7）自動(dòng)加工仿真加工后工件如圖5-7所示。學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：實(shí)際操作加工1.毛坯、刀具、工具、量具準(zhǔn)備（1）將45mm100mm的棒料毛坯正確安裝在三爪卡盤(pán)上（2）將93外圓車(chē)刀正確安裝在刀架1號(hào)刀位上，95內(nèi)孔鏜刀正確安裝在刀架3號(hào)刀位上，準(zhǔn)備好鉆頭。（3）正確擺放所需工具、量具2.程序輸入與編輯（1）開(kāi)機(jī)（2）回參考點(diǎn)（3）輸入程序（4）程序圖形校驗(yàn)3.零件的數(shù)控車(chē)削加工（1）主軸正轉(zhuǎn)（2）分別進(jìn)行外圓車(chē)

17、刀和內(nèi)孔鏜刀的X向?qū)Φ叮琙向?qū)Φ?，設(shè)置工件坐標(biāo)系（3）進(jìn)行相應(yīng)刀具參數(shù)設(shè)置（4）自動(dòng)加工4.測(cè)量工具（1）用內(nèi)徑百分表測(cè)量工件的方法左手拿工件，右手握住內(nèi)徑百分表的測(cè)量桿，將已調(diào)整好零位的內(nèi)徑百分表的可換觸頭伸到被測(cè)孔內(nèi)，上下或前后擺動(dòng)內(nèi)徑百分表，擺動(dòng)幅度一般為10左右。找出表針指向的最小值，這個(gè)最小值與零位的差值就是被測(cè)工件內(nèi)孔尺寸的實(shí)際偏差值。（2）使用內(nèi)徑百分表應(yīng)注意事項(xiàng)1）要選擇正確的測(cè)量表柱進(jìn)行正確的安裝。2）安裝表頭的時(shí)候要注意壓表。3）在測(cè)量前要注意校表。4）測(cè)量前和測(cè)量中應(yīng)檢查測(cè)量觸頭是否松動(dòng)。學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)五：零件檢測(cè)1.學(xué)生對(duì)加工完的零件進(jìn)行自檢 學(xué)生使用游標(biāo)卡尺量具對(duì)零件進(jìn)行檢

18、測(cè)。2.教師與學(xué)生共同填寫(xiě)零件質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果報(bào)告單，見(jiàn)表單位名稱集美工業(yè)學(xué)校班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)零件圖號(hào)C10-01零件名稱內(nèi)孔練習(xí)件項(xiàng)目序號(hào)考核內(nèi)容配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)結(jié)果得分學(xué)生教師外圓柱面1IT20超差0.01扣2分Ra10降一級(jí)扣2分內(nèi)圓柱面2IT35超差0.01扣2分Ra15降一級(jí)扣2分長(zhǎng)度3IT10超差0.01扣2分4IT10超差0.01扣2分3.小組檢查、點(diǎn)評(píng)、點(diǎn)評(píng)見(jiàn)表單位名稱集美工業(yè)學(xué)校零件名稱零件圖號(hào)小組編號(hào)內(nèi)孔練習(xí)件C10-01班級(jí)學(xué)號(hào)姓名表現(xiàn)零件質(zhì)量排名4.教師填寫(xiě)考核結(jié)果報(bào)告單，見(jiàn)表單位名稱集美工業(yè)學(xué)校 班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī) 零件圖號(hào)C10-01零件名稱內(nèi)孔練習(xí)件序號(hào)項(xiàng)目考核內(nèi)容 配分標(biāo)準(zhǔn)%配分得分項(xiàng)目成績(jī)1零件質(zhì)量（40分）外圓柱面30%12內(nèi)圓柱面50%20長(zhǎng)度20%82工藝方案制定（20分）學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.1分析零件圖工藝30%6學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.2確定加工順序30%6學(xué)習(xí)環(huán)