2023學年完整公開課版錐軸的加工

數(shù)控車床加工情境六

錐軸的加工教學流程自測與檢查4工作任務實施3計劃、決策2任務布置與資訊1按鈕評價5一、任務布置與資訊工作任務按鈕一、任務布置與資訊信息資源按鈕1.階梯切削法按右圖的階梯切削路線，二刀或多刀粗車，最后一刀精車。粗車背吃刀量aP相同，但精車時，背吃刀量不同，同時刀具切削運動的路線最短，但終刀距S要作精確的計算。（一）車正圓錐的加工路線分析

階梯法車削圓錐一、任務布置與資訊信息資源按鈕2.平行圓錐素線切削法按右圖的平行圓錐素線切削路線，車削背吃刀量aP相同，刀具切削運動的路線較短，但也需計算車削時終刀距S。（一）車正圓錐的加工路線分析平行圓錐素線法車削圓錐一、任務布置與資訊信息資源按鈕3.終點相同斜線切削法按右圖的斜線加工路線，只需確定了每次背吃刀量ap，而不需計算終刀距S，編程方便。但在每次切削中背吃刀量是變化的，加工振動比較大，表面質量不易保證，且刀具切削運動的路線較長。（一）車正圓錐的加工路線分析終點相同斜線法車削圓錐一、任務布置與資訊信息資源按鈕（二）刀具半徑補償功能及指令G41／G42／G40

1.刀尖圓弧半徑r實際加工中的車刀，由于工藝或其它方面的要求，刀尖往往不是一個理想的點，而是一段圓?。ㄈ缬覉D中AB圓?。?。一、任務布置與資訊信息資源按鈕

按鈕2.刀尖圓弧半徑對工件形狀及尺寸精度的影響從右圖中可以發(fā)現(xiàn)陰影部分由于刀尖圓弧半徑的影響會在加工中欠切，導致圓錐、圓弧的整體尺寸偏大和長度偏短，影響工件的尺寸和形狀精度。另外還有多切的情況。（二）刀具半徑補償功能及指令G41／G42／G40

一、任務布置與資訊信息資源按鈕3.刀具半徑補償為確保工件輪廓形狀及尺寸，加工時不允許刀具刀尖圓弧的圓心運動軌跡與被加工工件輪廓重合，而應與工件輪廓偏移一個半徑值，這種偏移就稱為刀尖圓弧半徑補償。（二）刀具半徑補償功能及指令G41／G42／G40

一、任務布置與資訊信息資源按鈕4.刀具半徑補償?shù)姆较蚺袆e

在進行刀尖圓弧半徑補償時，刀具和工件的相對位置不同，刀尖圓弧半徑補償?shù)闹噶钜膊煌?。刀具半徑補償通過準備功能指令G41/G42建立。刀具半徑補償建立后，刀具中心在偏離編程工件輪廓一個半徑的等距線軌跡上運動。下圖表示了刀尖圓弧半徑補償?shù)膬煞N不同方向。（二）刀具半徑補償功能及指令G41／G42／G40

一、任務布置與資訊信息資源按鈕4.刀具半徑補償?shù)姆较蚺袆e

（二）刀具半徑補償功能及指令G41／G42／G40

（a）后置刀架+Y軸向外⊙(b)前置刀架+Y軸向里注意：在判別時，一定要在Y軸正方向側向Y軸負方向觀察刀具所在位置。

一、任務布置與資訊信息資源按鈕5.刀具半徑補償?shù)倪^程刀具半徑補償?shù)倪^程分為以下三步：

1)刀補的建立，進入切削前，刀具中心從與編程軌跡重合過渡到與編程軌跡偏離一個偏移量的過程，如右圖。（二）刀具半徑補償功能及指令G41／G42／G40

建立刀補

一、任務布置與資訊信息資源按鈕5.刀具半徑補償?shù)倪^程

2）刀補的進行，開始切削及執(zhí)行G41或G42指令的程序段后，刀具中心始終與編程軌跡相距一個偏移量完成切削工作，如右圖

3）刀補的取消，切削完成后，刀具離開工件，刀具中心軌跡過渡到與編程軌跡重合的過程，如右圖（二）刀具半徑補償功能及指令G41／G42／G40

刀補進行與取消刀補

一、任務布置與資訊信息資源按鈕6.刀尖圓弧半徑補償指令格式

左刀補指令格式：G41G00/G01X(U)__Z(W)__T__F__；

右刀補指令格式：G42G00/G01X(U)__Z(W)__T__F__；取消刀補指令格式：G40G00/G01X(U)__Z(W)__T__F__；。（二）刀具半徑補償功能及指令G41／G42／G40

一、任務布置與資訊信息資源按鈕

如右圖平端面加工路線所示，加工一個端面需要四個動作：（1）快速進刀（相當于G00指令）；（2）切削進給（相當于G01指令）；（3）退刀（相當于G01指令）；（4）快速返回（相當于G00指令）。對于加工余量比較大的端面來說使用G01指令編程，程序就會比較繁瑣。使用平端面切削循環(huán)指令G94可以簡化程序，用一個程序段即可完成上述（1）～（4）的加工操作。

（三）平端面切削循環(huán)指令G94平端面加工路線圖

一、任務布置與資訊信息資源按鈕

1.平端面切削循環(huán)指令G94的指令格式G94X（U）

Z（W）

F

；其中：X、Z為切削終點（C點）的絕對坐標；U、W為切削終點（C點）相對循環(huán)起點（A點）的增量值；F為切削進給量。2.指令功能用于余量較大的零件端面的車削。

（三）平端面切削循環(huán)指令G94一、任務布置與資訊信息資源按鈕

3．指令說明（1）G94指令“一句四動”，如平端面加工路線圖所示，G94指令將AB、BC、CD、DA四條直線指令組合成一條指令進行編程，從而達到了簡化編程的目的。（2）循環(huán)指令G94程序段之前用G00指定循環(huán)起點A，A點應在毛坯之外，距離零件外圓2～5mm；（3）循環(huán)指令G94程序段運行后刀具停在A點；（4）G94指令是模態(tài)指令，一經指定就一直有效，在完成固定切削循環(huán)后，可用同組的另外一個G代碼取消其作用。（三）平端面切削循環(huán)指令G94一、任務布置與資訊信息資源按鈕應用多重復合循環(huán)，只須指定精加工路線和粗加工的背吃刀量，系統(tǒng)就會自動計算出粗加工路線和加工次數(shù)，完成從粗加工到精加工的全部過程，因此可大大簡化編程。它應用于切除一次性加工即能加工到規(guī)定尺寸的場合。（四）外圓切削復合循環(huán)指令G71/G70

一、任務布置與資訊信息資源按鈕1.G71指令的應用范圍G71指令用于粗車圓柱棒料毛坯的大部分加工余量。只需指定粗加工背吃刀量、精加工余量、精加工路線，系統(tǒng)便能自動給出粗加工路線和加工次數(shù)，完成粗加工。（四）外圓切削復合循環(huán)指令G71/G70

一、任務布置與資訊信息資源按鈕2.G71指令的格式及切削參數(shù)格式為：

G71UΔdReG71PnsQnfUΔuWΔwFf

或G71PnsQnfUΔuWΔwDΔdFfSsNs:指定精加工路線的第一個程序段的順序號；Nf:指定精加工路線的最后一個程序段的順序號；Δu:為X方向上的精加工余量(直徑值)；Δw:為Z方向上的精加工余量；Δd:為背吃刀量(無正負號)；

e:為退刀量；。（四）外圓切削復合循環(huán)指令G71/G70

一、任務布置與資訊信息資源按鈕3.G70指令的應用范圍精加工復合循環(huán)指令(G70)當用G71，G72、G73粗加工完畢后，用G70代碼指定精加工循環(huán)，切除粗加工中留下的余量。（四）外圓切削復合循環(huán)指令G71/G70一、任務布置與資訊信息資源按鈕4.G70指令的格式及切削參數(shù)其指令格式為：

G70PnsQnf

其中ns指定精加工循環(huán)的第一個程序段的順序號；nf指定精加工循環(huán)的最后一個程序段的順序號。注意：在粗加工循環(huán)G71～G73狀態(tài)下，如在G71～G73以前或在指令中指令了F、S、T，則G71～G73中指令的F，S，T優(yōu)先有效，而N(ns)N(nf)程序段中指令的F、S、T無效；在精加工循環(huán)G70狀態(tài)下，如在N(ns)N(nf)程序段中更改了F、S、T，則后者優(yōu)先有效。

（四）外圓切削復合循環(huán)指令G71/G70一、任務布置與資訊信息資源按鈕(五)量具游標卡尺是車工最常用的中等精度的通用量具，其結構簡單，使用方便。一、任務布置與資訊信息資源按鈕千分尺25～50千分尺0～25千分尺千分尺是車工最常用的較高精度的通用量具，其使用方便，能滿足精密尺寸的測量。一、任務布置與資訊信息資源按鈕萬能角度尺萬能角度尺又被稱為角度規(guī)、游標角度尺和萬能量角器，它是利用游標讀數(shù)原理來直接測量工件角度或進行劃線的一種角度量具。萬能角度尺適用于機械加工中的內、外角度測量，一、任務布置與資訊信息資源按鈕刀口尺刀口尺主要用于以光隙法進行直線度測量和平面度測量，也可與量塊一起，用于檢驗平面精度。它具有結構簡單，操作方便，測量效率高等優(yōu)點。

二、計劃、決策制定工藝1、零件圖分析按鈕圖樣內容獲取的信息零件材料45鋼零件毛坯Φ55×90mm零件加工部位φ50、φ42、φ20外圓及端面；大端φ42、小端φ30的錐面；2X45°倒角。零件尺寸公差φ42外圓直徑尺寸公差為；φ50和φ20外圓直徑尺寸公差均為±0.02；零件總長度65的尺寸公差為±0.1。零件表面粗糙度φ42、φ20外圓及錐面為Ra1.6；其余均為Ra3.2。零件技術要求銳角倒鈍，錐面接觸面積大于60%。

0-0.021二、計劃、決策工作計劃2、確定裝夾方案根據(jù)零件圖要求、毛坯等情況，確定工藝方案及加工路線。由于是單件生產，毛坯長度為90mm，工件長度為65mm，因此該零件采用二次裝夾完成。按鈕二、計劃、決策工作計劃3、確定加工順序①夾持毛坯外圓φ55mm，外伸73mm左右，找正；②對刀，設零件右端面中心為編程原點；③粗精車外圓φ50mmφ42mm、錐面及φ20mm零件外輪廓至尺寸要求；④調頭，墊銅皮夾持φ42mm外圓，以φ42外圓臺階面定位，?？傞L，對刀；⑤切端面至長度尺寸要求。按鈕二、計劃、決策工作計劃4、刀具選用卡

按鈕刀號刀具類型刀片規(guī)格ap（mm）f（mm/r）n（r/min）T0101930外圓粗車刀550菱形刀片20.2500T0101930外圓精車刀550菱形刀片10.1800二、計劃、決策工作計劃5、數(shù)控加工工藝卡

按鈕零件名稱錐軸零件圖號CK-06系統(tǒng)FANUCOI-TC材料45鋼工序簡圖工序1示意圖工序2示意圖二、計劃、決策工作計劃5、數(shù)控加工工藝卡

按鈕工序號工步工步內容刀具切削用量ap（mm）F（mm/r）n（r/min）11平端面，粗車φ50mm、φ42mm外圓及端面、錐面、Φ20mm外圓及端面，留1mm精車余量

T010120.25002精車φ50mm、φ42mm外圓及端面、錐面、Φ20mm外圓及端面

T010110.180021調頭，平端面，?？傞L65mmT010120.1400三、任務實施編寫程序N10O6001;程序號；N20G99;設置進給量F單位（mm/r）；N30T0101;調用1號車刀，同時建立工件坐標系；N40M03S500M08;主軸正轉，轉速500r/min,冷卻液開；N50G00X57.Z2.;刀具快速接近工件，定位至M點；N60G71U1.R0.5;G71P70Q150U1W0.F0.2粗車復合循環(huán)。粗車φ50、φ42外圓、錐面、φ20外圓及端面，保持總長度72mm，設置粗車進給量為0.2mm/r；N70G42G00X12.;加入右刀補，快速移動至起刀點N；N80G01X20.Z-2.;車削軸右端倒角；N90Z-15.;車削φ20外圓，長度15mm；N100X30.;車削端面；N110X42.Z-40;車削錐面；N120Z-55.;車削φ42外圓；N130X50.;車削端面；N140Z-68.;車削φ50外圓，保持總長度68mm；N150G41G01X57.Z-68.；車削退出至H點，取消刀補；N160G00X100.Z100.;退刀至X100.Z100.；N170M05;主軸停止；N180T0202;調用2號精車刀；N190M03S800;主軸正轉，轉速800r/min；N200G70P70Q150F0.1;精車復合循環(huán)；N210G00X100.Z100.;退刀至X100.Z100.；N220M05M30M09;主軸停轉，程序結束，關冷卻液；按鈕三、任務實施編寫程序N10O6002;程序號；N20G99;設置進給量F單位（mm/r）；N30T0101;調用1號車刀，同時建立工件坐標系；N40M03S400，M08;主軸正轉，轉速400r/min，開冷卻液；N50G00X57.Z25.;刀具快速接近工件，定位；N60G94X0.Z23.F0.1;調用固定循環(huán)加工平端面，設置車削進給量為0.1mm/r；N70Z21.;固定循環(huán)模態(tài)調用；N80Z19.固定循環(huán)模態(tài)調用；N90Z17.固定循環(huán)模態(tài)調用；N100Z15.固定循環(huán)模態(tài)調用；N110Z13.固定循環(huán)模態(tài)調用；N120Z11.固定循環(huán)模態(tài)調用；N130Z09.固定循環(huán)模態(tài)調用；N140Z07.固定循環(huán)模態(tài)調用；N150Z05.固定循環(huán)模態(tài)調用；N160Z03.固定循環(huán)模態(tài)調用；N170Z1.5固定循環(huán)模態(tài)調用；N180Z0.5固定循環(huán)模態(tài)調用；N190Z0固定循環(huán)模態(tài)調用；N200G00X100.Z100.;退刀至X100.Z100.；N210M05M30M09;主軸停止,程序停止,關冷卻液；按鈕M05；M30;三、任務實施零件加工

操作步驟：1.程序的輸入、編輯、調用；2.正確安裝工件、刀具；3.對刀；4.零件自動加工。

外圓、錐面公差控制：按鈕四、自測與檢查零件檢測按鈕加工內容配分檢測結果得分自檢互檢師檢工藝準備編寫加工工藝10編寫程序及輸入10選擇刀具及切削用量10四、自測與檢查零件檢測按鈕加工內容配分檢測結果得分自檢互檢師檢零件加工φ50±0.02

7φ420

-0.021

7錐面

7φ20±0.027153.5253.5四、自測與檢