任务3 简单轴的编程与加工电子课件 数控机床零件加工 .ppt

数控机床零件加工数控机床零件加工简单阶梯轴的加工简单阶梯轴的加工 任务任务3在数控车床上完成下图简单轴的编程与加工 任务导入：任务导入：任务任务3 简单阶梯轴的加工简单阶梯轴的加工 任务任务3 简单阶梯轴的加工简单阶梯轴的加工 任务分析任务分析加工要素：外轮廓、槽加工精度：0.03表面粗糙度：Ra1.6加工设备：ck6136工件材料：45#圆钢 相关知识相关知识任务任务3 简单阶梯轴的加工简单阶梯轴的加工知识点1 基本编程指令知识点2 切削用量选择知识点3 数控外圆车刀知识点4 切削液知识点5 轴的测量 知识点1 基本编程指令1 1 暂停指令暂停指令G04 G04 格式：格式：G04 X(P)_ G04 X(P)_ 说明：说明：X X为暂停时间，单位为s;P亦为暂停时间，单位为0.001s。G04在前一程序段的进给速度降到零之后才开始暂停动作。在执行含 G04指令的程序段时，先执行暂停功能。G04为非模态指令，仅在其被规定的程序段中有效。G04可使刀具作短暂停留，以获得圆整而光滑的表面。该指令除用于切槽、钻镗孔外，还可用于拐角轨迹控制。知识点1 基本编程指令2.2.圆柱面内、外圆柱、圆锥切削循环圆柱面内、外圆柱、圆锥切削循环格式：格式：G90 X(U）_Z(W)_R_F_；说明：单一固定循环可以将一系列连续加工动作，如说明：单一固定循环可以将一系列连续加工动作，如“切入切削退刀返回”，用一个循环指令完成，从而简化程序。圆柱面或圆锥面切削循环是一种单一固定循环，圆柱面单一固定循环如图3-2所示，X、Z在绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，其符号由轨迹1和2的方向确定。圆锥面单一固定循环如图3-3所示。图3-2 圆柱面切削循环 图3-3 圆锥面切削循环3.外圆外圆/内径粗切循环内径粗切循环G71粗车循环指令适用于车削圆棒料毛坯，粗车外圆和粗车圆筒毛坯料内径，需多次走刀才能完成的粗加工。编程格式：编程格式：G71 U(d)R(e)G71 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)精加工的轨迹精加工的轨迹描述描述N(ns)G0(G01)X_;F_S_ N(nf)知识点1 基本编程指令4精加工循环精加工循环G70该指令用于执行G71粗加工循环指令后的精加工循环。编程格式：编程格式：G70 P(ns)Q(nf)式中：ns为精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；nf为精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。知识点知识点1 1 基本编程指令基本编程指令知识点2 切削用量选择1.1.切削用量的基本概念切削用量的基本概念切削用量（以下简称切削量）是匡算切削运动大小的参数。它包括背吃刀量、进给量和切削速度，如图3-6所示。合理选择切削量是保证加工零件的质量、提高生产效率、降低成本的有效方法之一。图3-6 切削三要素图解知识点2 切削用量选择2.2.切削用量的选择原则切削用量的选择原则粗车时，应考虑提高生产率并保证合理的刀具耐用度。首先要选用较大的背吃刀量，然后再选择较大的进给量，最后根据刀具耐用度选用合理的切削速度。半精车和精车时，必须保证加工精度和表面质量，同时还必须兼顾必要的刀具耐用度和生产效率。（1)背吃刀量的选择原则粗车时应根据工件的加工余量和工艺系统的刚性来选择。在保留半精车余量（约13mm）和精车余量(0.10.5mm)后，其他加工余量应尽量一次车去。半精车和精车时的背吃刀量是根据加工精度和表面粗糙度要求由粗车后留下的余量来确定。用硬质合金车刀车削时，由于车刀刃口在砂轮上不易磨得很锋利，最后一刀的背吃刀量不宜太小，否则很难达到工件的表面粗糙度要求。常用经验公式：p=(1/33/4)A。式中，A是工件单边加工余量。知识点2 切削用量选择（2)进给量的选择原则粗车时，选择进给量主要应考虑机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件直径和长度等因素，在工艺系统刚性和强度允许的情况下，可选用较大的进给量，在0.31.2mm/r之间选取。半精车和精车时，为了减少工艺系统的弹性变形，减小已加工表面粗糙度值，一般应选用较小的进给量，在0.10.3mm/r之间选取。（3)切削速度的选择原则在保证合理的刀具寿命前提下，可根据生产经验和切削手册确定切削速度。切削用量的选取应综合考虑主轴转速、切削深度及进给量三者的影响，确定合适的值，表3-2所示为数控车削切削用量推荐表，供编程时参考。知识点2 切削用量选择工 件 材 料加工方式背吃刀量（mm）切削速度（m/min）进给量（mm/r）刀具材料碳素钢b600MPa粗加工5760800.20.4YT类粗加工24601100.20.4精加工0.50.81201500.10.15车螺纹70100导程钻中心孔600900r/min0.050.1W18Cr4V钻孔15300.10.2切断（宽度5mm）701101520 mm/minYT类合金钢b=1470MPa粗加工2350800.20.4YT类精加工0.10.15601000.10.2切断（宽度5mm）40700.10.2铸铁200HBS以下粗加工2350700.20.4YG类精加工0.10.15701000.10.2切断（宽度5mm）50700.10.2铝粗加工2360010000.20.4YG类精加工0.20.380012000.10.2切断（宽度5mm）60010000.10.2黄铜粗加工244005000.20.4YG类精加工0.10.154506000.10.2切断（宽度5mm）4005000.10.2知识点3 数控外圆车刀 我国生产厂家参照ISO相关标准制定了可转位切削刀具表示命名办法，可转位切削刀具的型号由代表不同意义的字母或者数字按照一定顺序、方式排列构成，共10部分如图3-8所示，（自左到右依次代表意义如下：1压紧方式、2刀片形状、3刀具主偏角、4刀具后角、5切削方向、6刀尖到刀柄底面距离、7刀体宽度、8刀具长度、9相应可转位刀片边长、10企业自编代号）。图3-8 可转位外圆刀具命名方式代码知识点3 数控外圆车刀刀片压紧方式、刀片形状、刀具后角、切削方向，如图3-9所示：知识点4 切削液 切削液的主要功能是润滑和冷却作用，它对于减少刀具磨损，提高加工表面质量，降低切削区温度，提高生产效率都有非常重要的作用。1切削液的作用切削液的作用(1)润滑作用 切削液能在刀具的前、后刀面与工件之间形成一层润滑薄膜，可减少或避免刀具与工件或切屑间的直接接触，减轻摩擦和黏结程度，因而可以减轻刀具的磨损，提高工件表面的加工质量。（2）冷却作用 流出切削区的切削液带走大量的热量，从而降低工件与刀具的温度，提高刀具耐用度，减少热变形，提高加工精度。（3）清洗作用 在车、铣、磨削、钻等加工时，常浇注和喷射切削液来清洗机床上的切屑和杂物，并将切屑和杂物带走。（4）防锈作用 一些切削液中加入了防锈添加剂，它能与金属表面起化学反应而生成一层保护膜，从而起到防锈的作用。（2）切削液的种类）切削液的种类切削液可分为水溶性和非水溶性两大类。切削油 切削油分为两类：一类以矿物油为基体加入油性添加剂的混和油，一般用于低速切削有色金属及磨削中；另一类是极压切削油，是在矿物油中添加极压添加剂制成，适用于重切削和难加工材料的切削。乳化液 乳化液是用乳化油加7098的水稀释而成的乳白色或半透明状液体，它由切削油加乳化剂制成。乳化液具有良好的冷却和润滑性能。乳化液的稀释程度根据用途定。浓度高润滑效果好，但冷却效果差；反之，冷却效果好，润滑效果差。水溶液 水溶液的主要成分是水，为具有良好的防锈性能和一定的润滑性能，常加入一定的添加剂（如亚硝酸钠、硅酸钠等）。常用的水溶液有电介质水溶液和表面活性水溶液。电介质水溶液是在水中加入电介质作为防锈剂；表面活性水溶液是加入皂类等表面活性物质，增强水溶液的润滑作用。切削液的选用原则切削液的选用原则 切削液的效果除由本身的性能决定外，还与工件材料、刀具材料、加工方法等因素有关，应该综合考虑，合理选择，以达到良好的效果，选用原则如下：（1）粗加工 粗加工时，切削用量大，产生的切削热量多，容易使刀具迅速磨损。此类加工一般采用冷却作用为主的切削液，如离子型切削液或35乳化液。切削速度较低时，刀具以机械磨损为主，宜选用润滑性能为主的切削液；速度较高时，刀具主要是热磨损，应选用冷却为主的切削液。硬质合金刀具耐热性好，热裂敏感，可以不用切削液，如采用切削液，必须连续、充分浇注，以免冷热不均产生热裂纹而损伤刀具。（2）精加工 精加工时，切削液的主要作用是提高工件表面加工质量和加工精度。加工一般钢件，在较低的速度（6.0m/min30m/min）情况下，宜选用极压切削油或1012极压乳化液，以减小刀具与工件之间的摩擦和粘结，抑制积屑瘤。11轴类工件的测量轴类工件的测量 阶台轴检验时的常用测量工具有游标卡尺和外径千分尺。游标卡尺1下量爪 2内量爪 3尺身 4螺钉 5游标 6深度尺外径千分尺1尺架 2固定量杆 3测微螺杆 4锁紧装置 5测力装置 6微分筒任务任务3 3 简单阶梯轴的加工简单阶梯轴的加工二、方案设计二、方案设计 1零件图的工艺分析 2确定装夹方案 3确定加工顺序和进给路线 4选择刀具及切削用量 5编制工艺文件（工序卡、刀具调整卡、走刀路线图）编制工艺根据加工要求，零件的加工分粗加工和精加工两个阶段，先外圆后沟槽。表3-4 数控加工工序卡单位名称产品名称零件名称零件图号简单阶梯轴C003工序号程序编号夹具名称使用设备车 间三爪自定心卡盘CK6136工步号工步内容刀号刀具规格主轴转速进给量切深备注1粗加工外圆T0195O外圆车刀6000.2/r42精加工外圆T0195O外圆车刀9000.1/r0.53切槽T024mm切槽刀4000.1/r44切断T024mm切槽刀4000.1/r4四、检查评估四、检查评估 1、对各小组的加工零件进行检查、对各小组的加工零件进行检查 尺寸要求尺寸要求 表面粗糙度要求表面粗糙度要求 2、对各小组成员进行评价、对各小组成员进行评价五、总结与拓展五、总结与拓展 程序清单程序清单