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1、项目三 强化训练与技能提高,【教学目标】 1. 掌握复杂零件结构的分析； 2.能熟练进行数控加工工艺卡片的填写； 3.具备合理选择刀具的能力； 4.具备对较复杂轴类零件的数控加工工艺设计与加工的能力； 5.具备对复杂盘、套类零件的工艺设计与加工的能力； 6.具备子程序、宏程序在数控加工中的应用的能力； 7具备对较复杂综合零件的熟练加工的能力； 8.进一步培养出良好的职业综合素养与职业道德。,【重点与难点】 1. 较复杂轴类、套类、盘类零件的工艺编制与编程； 2. 零件加工误差的分析与处理； 3. 子程序、宏程序在数控加工中的应用； 4. 较复杂综合零件的加工。 任务3.1 子程序在数控车削加工
2、中的应用 3.1.1 实训目的 1. 熟悉子程序的编程格式； 2. 掌握车削加工中子程序的一般编制方法； 3. 能够运用子程序加工出一般回转类零件。,3.1.2 实训指导 1.子程序的概念 如果一个程序中包含重复出现的程序段，或零件上有频繁重复的图形，这样的程序段或图形就可以编成子程序以简化编程。调用子程序的程序称为主程序。 在主程序执行期间出现子程序的调用指令时，就执行子程序。当子程序执行结束时，返回主程序执行后续程序。如图3-1所示，子程序必须在主程序结束指令后建立，其作用相当于一个固定循环。,子程序可以被主程序调用，被调用的子程序也可以调用其它子程序，这个过程称为子程序的嵌套。当主程序调
3、用子程序时，被当做一级子程序调用。子程序可以按照主程序调用子程序的同样方法调用其它子程序，华中HNC-21T数控系统子程序的嵌套可达四层，也就是五级程序界面（包括一级主程序界面），如图3-2所示。,2.子程序的嵌套,3.子程序的调用 指令格式： M98 P L ； 说明：P 子程序的程序号，省略时表示从当前程序号调用， L调用次数，省略时为1，但不能为0。 4.子程序格式 % (子程序号) M99 （子程序结束并返回主程序） 如：M98 P1002 L5 表示连续调用子程序%1002共5次。 说明：子程序不能以MDI程序的方式编辑，在对上述指令有所了解后我们就能进行此类零件程序的编制。,3.1
4、.3 操作练习 如图3-3所示，毛坯尺寸为66202，材料选用45钢。,加工顺序 根据零件图纸要求，我们采用一夹一顶的装夹方式。零件需要加工的是16个尺寸相同、槽间距也相同的槽，所以我们可以考虑用子程序加工。由于槽宽为4mm，所以采用与槽宽相等的切槽刀。考虑到槽较深，决定采用断屑切削的方法。其加工顺序为： 平右端面，对刀； 加工66右端外圆柱面、倒角、34右端外圆柱面，66圆柱面加工长度为168mm；34外圆柱面长度为33mm； 切16个434的直槽； 掉头装夹，平左端面，保证总长； 倒角，切左端66圆柱面。,刀具及切削参数选择见表3-1。,3.刀具及切削参数选择,3.1.4 注意事项 (1)
5、利用子程序进行编程时由于有主、子程序的跳跃，要注意各坐标点的计算； （2）子程序经常需调用多次，一般要用相对坐标值，回主程序时注意转换为绝对坐标值； （3在G71循环指令的P、Q段之间不能调用子程序。 任务3.2 宏程序在数控车削加工中的应用 3.2.1 实训目的 1 熟悉宏程序的编程格式； 2. 掌握车削加工中宏程序的一般编制方法； 3. 能够运用宏程序加工出一般回转类零件。 3.2.2.实训指导 1.宏变量及常量 (1) 宏变量,#0#49 当前局部变量 #50#199 全局变量 #200#249 0 层局部变量 #250#299 1 层局部变量 #300#349 2 层局部变量 #350
6、#399 3 层局部变量 #400#449 4 层局部变量 #450#499 5 层局部变量 #500#549 6 层局部变量 #550#599 7 层局部变量 #600#699 刀具长度寄存器H0H99 #700#799 刀具半径寄存器D0D99 #800#899 刀具寿命寄存器 (2) 常量PI：圆周率 TRUE：条件成立(真) FALSE：条件不成立(假),2.运算符与表达式 (1) 算术运算符：+，-，*，/ (2) 条件运算符 EQ（=），NE（），GT（）， GE（），LT（），LE（） (3) 逻辑运算符 AND，OR，NOT (4) 函数 SIN，COS，TAN，ATAN，AT
7、AN2， ABS，INT，SIGN，SQRT，EXP (5) 表达式 用运算符连接起来的常数，宏变量构成表达式。 例如：175/SQRT2 * COS55 * PI/180 ； #3*6 GT 14；,3.赋值语句 格式：宏变量=常数或表达式 把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值。 例如： #2 = 175/SQRT2 * COS55 * PI/180 ；#1=#1+#2-12；#3 = 124.0；条件判别语句IF， ELSE，ENDIF 4.条件判别语句 格式 (i)： IF 条件表达式 ELSE ENDIF 格式(ii) ： IF 条件表达式 ENDIF,4.循环语句WHILE，EN
8、DW 格式： WIIILE 条件表达式 ENDW 例：试计算110的总和 O0001； #1=0； #2=1； N1 IF#2GE10； #1=#1+#2； #2=#2+1； ENDIF N2M30；,例：下面的程序计算110总和 O0002； #1=0； #2=1； WHILE#2LE10； #1=#1+#2； #2=#2+1； ENDW； M30；,3.2.3 操作练习 零件如图3-6所示，零件毛坯尺寸为 加工顺序 根据零件图纸要求，由于螺纹和槽都在右端，且槽离右端只有10mm,考虑到切槽时，径向力比较大，所以我们采用一夹一顶的装夹方式。其加工顺序为： 平右端面，对刀； 先倒角、加工30、
9、R40外圆柱面、椭圆面及44外圆柱面； 加工两个53槽； 切螺纹；,切断，去毛刺。 3刀具及切削参数选择 刀具及切削参数选择见表3-2。,4编制数控车削加工程序 %0001 T0101G90G94M08 M03S500 G00X52 Z2 G71U2R1P7Q19X0.3Z0.05F120 N7 G01X22 F100 S1500 X29.88 Z-2 Z-15 X42 G03X30Z-43R40 G01Z-48.54 #1=15,WHILE#1LE20 #2=2*SQRT400-#1*#1 G01 X2*#1Z#2-75 #1=#1+0.1 ENDW G01Z-80 X44 Z-92 N19
10、 X52 G00X100 Z150 T0202,S700 G00 X46 Z-15 G01 X24 F70 G04 P2 G01 X48 F300 Z-14 G01 X24 F70 G04 P2 G01 X48 F500 G00 Z-80 G01 X34 F70 G04 P2 G01 X48 F500,Z-79 G01 X34 F70 G04 P2 G01 X52 F500 G00X100 Z150 T0303 S800 G00 X34 Z5 G82 X29.2 Z-12 F1.5 X28.6 Z-12 X28.2 Z-12 X28.04 Z-12 G00 X100 Z150,T0202 S7
11、00 G00 Z-94 G01 X6 F70 X52 F500 G00 X100 Z150 M05 M09 M30,3.2.4 注意事项 （1）使用宏程序时注意变量及应用范围； （2）注意把数学中的曲线方程转换为编程坐标系的曲线方程； （3）注意掌握宏程序的调试。,任务3.3 复杂轴类零件车削编程与加工 3.3.1实训目的 1.能对复杂轴类零件的加工工艺进行分析和工艺卡片的填写； 2.能对复杂轴类零件进行程序的编制与加工； 3.能对零件进行准确测量； 4.能对加工精度进行控制。 3.3.2实训指导 1.复杂轴类零件的外形一般由圆柱面、圆锥面、平面、槽、螺纹和曲面及内孔组成，因此这些基本表面的加
12、工工艺与编程方法是加工复杂外形轮廓零件的基础。,2.复杂轴类零件一般都要调头。先粗、精加工完一端，再调头粗、精加工另一端，这一点与普通车削工艺不一样。 3.复杂轴类零件的预加工，如平端面，加工中心孔，车装夹部位等尽可能在普通车床上先加工出来；此外还要考虑工件刚性和切削用量对工件加工质量的影响。 4.复杂轴类零件的编程要考虑零件的批量。小批量时，编程可以考虑使用一些固定循环，如G71、G72、G73、G80、G81等以提高编程速度；大批量生产时，应该尽可能避免使用固定循环。这是因为固定循环一方面有较多的空行程，另一方面不容易控制零件的切削深度。 5.大批量生产时，应该尽可能用计算机来找复杂轮廓上
13、的点，有必要时，要重新绘制零件图，以检查零件图是否存在着尺寸错误。,零件图如图3-8所示，材料选用45钢，毛坯尺寸为54120,3.3.3 操作练习,加工顺序 根据零件图纸要求，我们采用一夹一顶的装夹方式，其加工顺序为： 平左端面； 粗、精加工左端。先倒角、加工30、40、52圆柱面；再切退刀槽；最后切螺纹。加工的总长度为52mm； 掉头，平右端面，保证总长116mm。 粗、精加工左端。先倒角、30、40圆柱面、R6圆弧面、52圆柱面再切槽。 3.刀具及切削参数选择 刀具及切削参数选择见表3-3。,3.3.4 注意事项 1.操作前，一定要注意所用刀具对刀参数要正确，最好能够编写一个对刀程序来验
14、证，确保对刀无误。 2.程序调试与零件的试切。 （1）将程序输入到数控装置中，让机床空运行，以检查程序是否正确。 （2）在有CRT图形显示的数控机床上模拟运行，以检查刀具与工件之间是否干涉或是否有过多的空行程。 （3）零件的首件试切。加工到带有公差的尺寸时，粗加工后应及时测量工件尺寸，如果和预设值有误差，指导学生修改刀补设置，校正尺寸精度，并分析误差产生的原因，及时采取工艺措施。 （4）换刀时不要与工件产生撞击。 （5）切退刀槽时注意进给速度不要太快。,3.4.1实训目的 1.培养学生套类零件加工的综合分析能力，能正确编制加工程序； 2.巩固套类零件加工的工艺路线相关知识； 3.能熟练应用套类
15、零件加工所使用的刀具、加工方法，掌握保证套类零件加工的技术要求。 3.4.2实训指导 加工套类零件时，一般既有外圆加工，又有内孔加工，编程操作时应尽量遵循“先内后外的顺序原则。若零件内孔与外圆有同轴度要求时，应尽量采用一次装夹加工的方法保证形位公差，也可用专用芯轴定位加工。 3.4.3操作练习 零件图如图3-11所示，材料选用45钢，毛坯为5074棒料，试完成其加工。,任务3.4 复杂套类零件车削编程与加工,加工顺序 根据零件图纸要求我们可以采用这样的加工顺序： 平左端面； 钻20通孔； 粗、精加工左端，包含倒角、36圆柱面、R5圆弧、46圆柱面。加工的总长度要大于35mm. 粗、精加工内孔； 掉头，平右端面，保证总长70mm。同时打百分表，保证同轴度。 （3）刀具及切削参数选择 刀具及切削参数选择见表3-4。 表3-4 刀具及切削参数,3.4.4注意事项 1.加工时要充分发挥每把刀具的性能，尽可能减少刀具的数量； 2.装夹内孔车刀前，注意要测量内孔车刀的尺寸，谨防刀具伸不进孔； 3.内孔车刀的悬伸长度要尽可能短，并且装夹要牢靠，尽可能提高它的刚性； 4车内孔时X方向的精车余量为负值，Z方向的精车余量为正。,任务3.5 综合零件的加工 3.5.1实训目的 1.理解综合类零件工艺分析以及工艺安排； 2.掌握零件工艺卡片的填写； 3.掌握综合类零件
