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1、数控车编程与操作实训三：工件1加工实训（三） 工件1的加工一实验目的1）掌握对游标卡尺、千分尺、深度游标卡尺、钢直尺等的测量与读数方法；2）深入掌握数控车床手动试切法对刀的基本步骤；3）掌握根据零件图按数控工艺要求进行手工编程及程序仿真校验的技能；4）掌握对调试好的工件加工程序进行数控加工并保证加工质量的方法与步骤。二实验设备和工具1）毛坯：30mm150的棒料，材料：LY122）常用工具：卡盘与刀架扳手、螺丝批、手锤、活动扳手、锯弓、锯条、锉刀等；3）刀具与垫片：1号刀为90外圆粗车刀，2号刀为90外圆精车刀，3号刀为3mm宽的切断刀；1、0.5、0.2、0.1mm厚的垫片4）测量工具：02
2、5mm，2550mm的千分尺（0.01mm精度）；0200mm的游标卡尺（0.02mm精度）；050mm R量规；0150mm钢尺，粗糙度样板。5）油壶、毛刷及清洁棉纱。+ZCAB三. 加工零件图+XGFED图2 工件1的工艺路线示意简图图1 工件1零件图四程序编制4.1工艺处理与设计：T02基准刀自动切端面T01刀先用G80后用G71指令或子程序编程粗车外圆（留1mm直径值的加工余量）T02刀精车外圆（分两次走刀，吃刀分别为直径值0.9、0.1mm）T03刀切断。4.2 刀具干涉分析及磨刀：图中右段端面的干涉前角为90，因此粗车与精车外圆应选用主偏角约为90、副偏角约为68的90右偏外圆车刀
3、；切断刀可磨削为4mm宽。4.3编程时规定：X坐标采用直径编程；主程序采用绝对编程，子程序采用相对编程；工件零点选在工件的右端面中心；用G92指令设定工件坐标系，程序起点H的工件坐标为（100，50）；切断刀右边点对刀。 4.4 图形数学处理：直径编程，工件原点为工件右端面中心，图1中各点的坐标计算如下：A（0，0） B（12，-6） C（12，-14）D（20，-26） E（20，-40） F（24，-40） G（24，-60）4.5 编程要点：利用先G80后G71指令或子程序编程粗车外圆，重点在工件右段球头粗加工的走刀设计，通常有子程序同径不同心循环路线法、子程序同心不同径循环路线法、车锥
4、法、G71阶梯车削路线法。4.6 编程效果图五加工步骤及注意事项基本操作步骤：（一）装夹棒料，棒料伸出卡爪端面约105 mm；（二）装刀，保证各刀的刀位点与主轴等中心高； （四）开机后，回参考点；（五）将系统软件刀偏表中的各刀偏置与磨损值全部置零，调整图形显示方式为“ZX平面图形”方式，设置毛坯尺寸为“30，100，0”，设置X、Z方向的图形放大倍数为“4 ，4”，将刀架手动处于距离工件右端面中心的径向与轴向距离均约为50mm处；选择已编辑的加工程序校验，观察走刀及加工效果图；根据提示信息，对程序错误之处予以修改，直至程序调试正确；（六）各刀按实训指导2的方法步骤对刀，修正了基准刀的程序起点后
5、不要再移动刀架，记录基准刀程序起点的机床坐标并该位置置零（以备出故障后应变时使用）；将修正后的非基准刀的刀偏置数值输入到系统软件的刀偏表中。（七）基准刀准确处于程序起点位置，调用指导老师检查通过、调试正确的加工程序，按“循环启动”键对工件自动加工。注意事项：(1) 装刀时，各刀的刀位点应与主轴中心等高，装刀时用钢直尺测量刀尖到刀架台面的距离约为79.580mm的距离。若二者等高，试切端面停车后，用手摸端面应感觉平滑，看不到端面中心有尖点突出。若二者不等高，应细微调整垫片高度；(2) 刀具伸出刀架侧面的长度近似为固定值25mm；若CRT显示的非基准刀的X偏置在10mm的范围之内（切断刀因结构特殊
6、例外），则刀偏置可能测量较正确，否则可能是测量方法不对或数控系统出现了“爬行”现象，需要重新测定刀偏置；(3) 工件加工过程，应注意观察刀架走刀情况，一旦走刀异常，应及时停止加工或按下“急停”按键；加工过程中应及时用铁钩快速钩掉切屑，以免缠绕工件，飞溅伤及操作者。六评分标准工种数控车床图号单位学校 学院 系 专业 级准考证号零件名称考试件姓名学历定额时间150分钟考核日期技术等级中级总得分序号考核项目考核内容及要求配分评分标准检测结果扣分得分备注1外圆24IT10超差0.01扣2分2Ra4降一级扣2分320IT10超差0.01扣2分4Ra4降一级扣2分5锥度12IT10超差0.01扣2分620
7、Ra4超差0.01扣2分712IT10超差0.010扣2分8Ra4降一级扣2分9长度14IT6超差0.01扣2分1014IT6超差0.01扣2分1150IT6超差0.01扣2分14球面R6IT10超差0.01扣2分15过渡平滑416Ra4降一级扣2分17形位公差圆度4超差0.01扣2分18同心度4超差0.01扣2分19202122文明生产按有关规定每违反一项从总分中扣3分，发生重大事故取消考试。扣分不超过10分23其他项目一般按照GB1804-M。扣分不超过10分工件必须完整，考件局部无缺陷（夹伤等）。24程序编制程序中有严重违反工艺规则取消考试资格，小问题则视情况酌情扣分。扣分不超过25分2
8、5加工时间90分钟后尚未开始加工则终止考试；150min后，每超过1分钟扣1分，180min时，停止考试。记录员监考人检验员考评人实训报告 (三)实验名称_ 实验日期 学生姓名_ 专 业_ 班 级_ 学号_指导老师_ 成 绩_一、 简要写出加工工件1的基本操作步骤；二、 观察思考题1） 如何有效消除工件1球头端中心处的尖点？2） 如何使工件1精车后加工表面比较光洁？3） 去除粗加工余量，通过加工实验比较用子程序编程还是用G71指令编程的加工效率更高?4） 在切断工件之前，编程时为什么要用程序暂停M00指令？对外圆尺寸偏大的工件，你可以采取什么措施来补救？三、 作业题1） 编写你加工工件1的数控
9、程序，并予以简要的工艺说明。2） 小批量加工同一工件，你是如何快速、准确地对刀的？四、 心得与建议（不少于300字）附录 工件1参考程序及工艺说明（直径编程，工件原点为工件右端面中心）方案1：用G71指令去除外圆粗加工余量O1000;程序名G92 X100 Z50;建立工件坐标系，程序起点（100，50）M03 S1000主轴正转M06 T0202;换2号基准刀，建立2号刀的刀补G90 G00 X32； Z5;刀架快速移动到32，距端面5mm处G81 X-1 Z4 F100多刀自动切削端面G81 X-1 Z3G81 X-1 Z2G81 X-1 Z1G81 X-1 Z0.1G81 X-1 Z0G
10、00 X100 Z50基准刀回到起刀点T0200取消基准刀刀补M06 T0101换1号刀，建立1号刀的刀补G00 X32刀架快速移动到32，距端面2mm处Z2G80 X28 Z-60 F200;切28mm，长60mm的圆柱段G80 X26 Z-60 F200;切26 mm，长60mm的圆柱段G80 X25 Z-60 F200;切25 mm，长60mm的圆柱段G01 X24 Z2 F200;用G71指令前，刀的定位坐标为（24，2）G71 U1 R1 P100 Q200 X0.4 Z0.2 F300;用G71指令循环粗车图1的ABCDE段（外圆留直径值1mm的加工余量，轴肩端面留0.5mm的加工
11、余量）N100 G00 X1 Z2;G01 X1 Z0 F200;G03 X13 Z-6 R6 F200;G01 X13 Z-14 F200;G01 X21 Z-26 F200;G01 X21 Z-39.5 F200;N200 G01 X24 Z-39.5 F200;G00 X100;刀快移到工件坐标（100，50）处Z50;T0100;取消1号刀刀补M06 T0202;换2号刀，建立2号刀的刀补G90 G00 X-4;刀快移到工件中心线上方2mm（半径值）处，正向距离端面2mm处Z2;G01 Z0 F200;刀直线移动到（0.1，0）处G01 X0.1;G03 X12.088 Z-6 R5.
12、999 F100;精车外圆ABCDEG的第1次走刀（外圆留直径值0.1mm的加工余量，轴肩端面留0.05mm的加工余量）G01 X12.088 Z-14 F100;G01 X20.1 Z-26;G01 X20.1 Z-39.95;G01 X24.1 Z-39.95;G01 X24.1 Z-60;G01 X32;X方向退刀到32G00 Z2;Z方向退刀到距端面2mm处X-4;刀快移到工件中心线上方2mm（半径值）G01 Z0;刀直线移动到工件坐标（0，0）处G01 X0;G03 X11.988 Z-6 R5.999 F100;精车外圆ABCDEG的最后一次走刀G01 X11.988 Z-14 F100;G01 X20 Z-26;G01 X20 Z-40;G01 X24 Z-40;G01 X24 Z-60;G01 X32;X方向退刀到32G00 X100 Z50;刀快移到工件坐标（100，50）处T0200;取消2号刀刀补M00;程序暂停（测量尺寸，误差补救）M06 T0303;换3号刀，建立3号刀的刀补G90 G00 Z-50.5;3号刀右边点快速移动到Z负方向距离工件50.5mm处，X方向至32处X32;G81 X5 Z-50.5 F80留0.5mm的端面余量，直径5，工件未断G01 Z-50刀Z向停在切
