學(xué)習(xí)情境二溝槽螺紋零件的數(shù)控車削加工-PowerPoin和數(shù)控機(jī)床編程及加工

學(xué)習(xí)情境二

溝槽螺紋零件的數(shù)控車削加工

零件圖紙?課程的知識內(nèi)容

零件的工藝性分析零件加工工藝過程分析與設(shè)計零件的數(shù)控程序設(shè)計零件實(shí)際加工訓(xùn)練及加工過程控制

?零件的工藝性分析工藝性分析通常從零件結(jié)構(gòu)形狀的復(fù)雜程度、位置及尺寸精度的可控制程度、材料難加工程度幾個方面進(jìn)行分析說明。

1.該零件的結(jié)構(gòu)形狀：從圖紙表達(dá)信息來看,該零件為帶溝槽螺紋的回轉(zhuǎn)體零件,有內(nèi)孔和內(nèi)螺紋,可通過車削加工來完成,該零件由軸向階臺、圓錐面，槽,圓弧成型面等輪廓,還有內(nèi)外螺紋等要素組成，因其輪廓要素中具有錐面和圓弧成型面，采用普通車床加工比較困難，需要使用數(shù)控車床進(jìn)行加工。從階臺結(jié)構(gòu)和左端的內(nèi)孔結(jié)構(gòu)分析，該零件還需要調(diào)頭加工內(nèi)孔和螺紋結(jié)構(gòu).

?零件的工藝性分析

2.該零件的尺寸精度求：尺寸精度：左端?40的軸,其公差為IT11級;

，?34的徑向尺寸,其公差為IT11級，左端?40的軸,其公差為IT11級;還有兩個軸向尺寸和18，精度分別為IT10~11級；由此分析在加工過程中采用半精車即可達(dá)到要求

3.該零件的材料性能：該零件材料為硬鋁LY12，切削加工性能良好。由于鋁材塑性好，在加工過程中易粘刀而形成積屑瘤，故加工過程中要求刀具要鋒利、冷卻充分。

?零件加工工藝過程分析與設(shè)計1.總體加工方案分析由于該零件有內(nèi)孔結(jié)構(gòu)，可以采用如下加工方案：1）單一加工:采用鋸床下料、鋸切長度超過125mm、?50以上的圓棒料作毛坯，先加工一端后再調(diào)頭加工另一端。

2）批量加工：采用直徑?50以上的長圓棒料，穿越主軸孔后一端夾持，使用右偏刀分別車削左右兩端外輪廓，然后用切斷刀切斷得到總長。下一個工序來完成內(nèi)孔和螺紋的加工。?零件加工總體工藝方案、Ф35序號工序名稱工序內(nèi)容刀具/量具夾具設(shè)備1備料Ф50×125冷軋圓棒料帶鋸/鋸條鋸床2車左端車左端Ф40×42臺肩焊接外圓車刀三爪卡盤數(shù)控車床/普通車床3檢游標(biāo)卡尺4調(diào)頭車右端車右端各臺肩及輪廓成型面焊接外圓車刀三爪卡盤數(shù)控車床5檢、38±0.05游標(biāo)卡尺、深度尺6入庫?零件的加工順序由于零件加工精度要求不是太高，采用粗、精車即可。按照“先粗后精、先易后難，先內(nèi)后外”的工序劃分原則，因零件左端結(jié)構(gòu)簡單，且軸頸尺寸較大，先粗、精加工左端Ф40×42的臺肩作調(diào)頭加工時裝夾定位的精基準(zhǔn)，再粗、精加工左端的內(nèi)孔和螺紋，然后調(diào)頭車右端的輪廓和成型面，再用槽到車槽及倒圓角。最后車的螺紋。?零件加工用刀具、設(shè)備等的選用由于毛坯材料為硬鋁LY12，選擇高速鋼材質(zhì)的刀具即可，但是刀具必須刃磨鋒，由零件的結(jié)構(gòu)分析加工零件左端時應(yīng)用外圓刀，內(nèi)孔刀和內(nèi)螺紋刀，加工右端時應(yīng)用外圓車刀，外圓槽刀，中間有一R2的圓弧面，分析可知只能用外圓槽刀，不可用外圓刀或螺紋車刀.該零件結(jié)構(gòu)簡單且具有一定長度的穩(wěn)定夾持表面，不需要特殊的夾具，使用三爪卡盤即可。?零件數(shù)控加工工藝卡片產(chǎn)品名稱數(shù)控加工工序卡片零件圖號零件代號工序名稱工序號階臺零件L01WTC-C-01左端車削材料名稱材料牌號硬鋁LY12機(jī)床名稱機(jī)床型號數(shù)控車床CJK616I夾具名稱夾具編號工步工作內(nèi)容刀具量具主軸轉(zhuǎn)速Nr/min吃刀深度mm進(jìn)給速度F（mm/min）1車左端臺肩Ф44.5

外圓刀

6002802精車左端臺肩Ф42.86外圓刀8001803精車左端臺肩Ф40

外圓刀8001304檢驗(yàn)

?零件的數(shù)控程序設(shè)計程序T0202M00G90G00X30M03S400Z-17.95M08G01X20F30G04X2G01X42Z-51.2X34.8X42Z-48.7X34.8X42Z-47.29X36.18X40.86Z-46.7X39G02X35Z-48.7X48Z-59.7X34.5X48Z-62.2X34.5X48Z-61.11X36.18X48Z-64.2X39G03X35Z-62.2R2G01Z-59.7?零件數(shù)控加工程序設(shè)計程序X41G02X46Z-57.2R2.5G01Z-53.7G02X41Z-51.2R2.5G01X35X42M09G00Z50M5T0303M00G00Z2X26M08S160M03G90G82X23.1Z-19.5X22.5Z-9.5X22.1Z-19.5X22.08Z-19.5X22.052Z-19.5M9M5M30?機(jī)床操作與加工控制1．坐標(biāo)系的設(shè)定及對刀操作：以T指令建立坐標(biāo)系，以工件右端面的軸心作為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，選擇01號刀具，01號刀偏。具體對刀操作過程：在毛坯料平好端面的基礎(chǔ)上，沿徑向車一刀，然后保持Z軸坐標(biāo)不變將刀退出，然后在01號刀偏表中試切長度欄中填上0；再沿軸向方向車一刀，保持X軸坐標(biāo)不變將刀退出，用卡尺測量被車過的直徑，然后將測量值填在01號刀偏表中的試切直徑欄中，當(dāng)車完左端掉頭時對刀只須對Z坐標(biāo)，方法同上；即完成對刀操作。2．加工控制過程：因?yàn)槭鞘状渭庸ち慵?，?yīng)采用單段控制模式，以便解決加工過程中出現(xiàn)的問題，根據(jù)粗糙度的要求在加工過程中應(yīng)把進(jìn)給修調(diào)控制在百分之五十以下。?機(jī)床操作與加工控制加工中出現(xiàn)的問題：毛坯尺寸小于圖紙上工件的尺寸（解決辦法:滿足零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸要求較高的一端，可改程序也可移動工件坐標(biāo)原點(diǎn)）冷卻液噴頭堵塞(解決辦法：用銑床氣槍疏通)鐵屑包纏在工件上（應(yīng)將外圓車刀的斷屑槽磨的有一定的傾斜度即靠近刀尖的部分高于遠(yuǎn)離刀尖的部分）由于外圓車刀的副偏角不夠在車削過程中有尖叫聲。不能完成圓弧面的車削。由于工件坐標(biāo)原點(diǎn)移動的誤差使刀不是在指定位置退刀。在自動加工的過程中錯按了‘回零’鍵（解決辦法：停止運(yùn)行，將刀退出打開單段模式再打開空運(yùn)行，使程序運(yùn)行到錯按前的程序，再繼續(xù)加工。）?數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對程序經(jīng)過處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的目的數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對程序及首件試加工。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的內(nèi)容數(shù)控編程的基本原理機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗(yàn)及試切數(shù)控機(jī)床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運(yùn)動控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機(jī)床控制兩大部分組成。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補(bǔ)G01X(U)_Z(W)_√G02順時針圓弧插補(bǔ)G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時針圓弧插補(bǔ)G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補(bǔ)G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補(bǔ)G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點(diǎn)G27

G28Z軸返回程序零點(diǎn)G28

G92定義絕對坐標(biāo)系G92X_Z_√2G04延時G04E_

3M00暫停M00

M02程序結(jié)束M02

4M03主軸正轉(zhuǎn)M03√M04主軸反轉(zhuǎn)M04√M05主軸停M05√5M08開冷卻液M08√M09關(guān)冷卻液M09√

6M97程序跳轉(zhuǎn)M97P_

M98子程序調(diào)用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定義開關(guān)1有效M20√M21自定義開關(guān)1無效M21√8M22自定義開關(guān)2有效M22√M23自定義開關(guān)2無效M23√9S主軸轉(zhuǎn)速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√OpenSoftCNC軟件介紹在程序管理界面下，可進(jìn)行有關(guān)數(shù)控加工程序文件的各種操作，如讀入程序、編輯修改及查錯編譯等。每一個工件程序由若干個程序段組成；每一個程序段完成一個加工步驟；每一個程序指令有程序段號和若干個指令代碼組成，指令代碼在程序段中的位置可以是任意的，同組指令在同一程序段中不能重復(fù)使用；最后一個程序段由指令代碼M02作為程序結(jié)束標(biāo)志。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹

在運(yùn)行加工程序之前，必須通過參數(shù)設(shè)置對機(jī)床和刀具進(jìn)行調(diào)整，使其與加工要求相符，這樣才能正確地進(jìn)行加工或模擬加工。OpenSoftCNC軟件系統(tǒng)的參數(shù)主要有以下內(nèi)容：①基本設(shè)置設(shè)置可修改的基本參數(shù)。②刀具設(shè)置設(shè)置刀具編號、類型和刀具補(bǔ)償?shù)葏?shù)。③軸參設(shè)置設(shè)置和查看坐標(biāo)軸參數(shù)。④工件坐標(biāo)設(shè)置設(shè)置G54—G59等工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)坐標(biāo)。⑤PLC設(shè)置用于查看PLC緩沖區(qū)配置、PLC程序梯