多次装夹轴类零件加工.docx
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多次装夹轴类零件加工.docx
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多次装夹轴类零件加工
宜宾职业技术学院YibinVocational&TechnicalCollege
课程名称
数控车削编程与加工
教学主题
4.3多次装夹轴类零件加工
授课班级
授课时间
授课地点
数控编程室
教学目标:
1.能力目标:
能正确理解G72G75循环指令参数含义及走刀路线;
能完成多次装夹复杂零件的编程及加工。
2.知识目标:
掌握多次装夹零件加工特点及方法;
掌握数控车床FANUC系统G72G75循环指令;
掌握端面切削加工特点。
3.素质目标:
通过分工合作形成团队合作的素质;
通过仿真加工建立规范安全意识。
主要教学方法:
动画演示、案例讲解、实际操作。
教学器材:
零件图纸、ppt、计算机(装有宇龙软件)
教 学 步 骤
教学步骤与过程
备注
步骤:
通过ppt、视频、实物展示及讲授G72、G75循环指令及应用;通过案例零件工艺分析,合理选择刀具并确定切削参数,正确选用、使用装备,让学生掌握多次装夹轴类零件的编程与加工的基础知识及技能。
1.教学内容
G72、G75循环指令及格式;G72、G75循环指令应用;多次装夹复杂零件编程与加工。
2.教师活动
(1)展示相关的ppt、视频教学资料。
(2)案例讲解;
4学时
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教学步骤与过程
备 注
附:
主要知识
新课导入:
如图1所示,由于大部分机床同时采用左右切削生产效率不高,因此对该类零件一般采用多次装夹完成加工。
换装后第二次对刀与第一次对刀在Z向不同方法,需要在已加工端面找一基准完成对刀。
另外,端面切削是车削加工中不可避免的内容,尤其是大余量切削需采用不同的方法完成,故需专门对端面切削的方法进行讲解。
图1
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教学步骤与过程
备 注
一、多次装夹零件加工
如图2所示,是一个较为典型的轴类零件,需要在数控车床是完成加工。
该零件由圆弧面、圆柱面、外螺纹、槽等构成。
毛坯尺寸为Φ45mm×102mm。
图2
①分析零件图(略)
②工艺方案及加工路线的确定
以右端面中心点为原点建立工件坐标系。
根据该零件的具体形状,加工时需分两次装夹。
第一次装夹加工左边端面、外形轮廓。
第二次装夹加工右边端面、外形及螺纹。
具体加工路线为:
第一次装夹:
车左端面---粗车外形轮廓,留0.5mm---精车外形轮廓
第二次装夹:
车右端面至尺寸---粗车外形轮廓,留0.5mm---精车外形轮廓---切槽---车螺纹。
数控加工工序卡见表1
③装夹方案确定
该零件要两次装夹,第一次夹持毛坯,伸出65mm,找正并夹紧。
第二次掉头装夹已车削好的Φ35圆柱面,为了不损伤工件,夹持前通过铜皮或开槽的工装套间接夹持工件。
④刀具设计与选择
1号刀:
外圆车刀,用于加工左右端面及外形轮廓粗车。
2号刀:
切槽刀,用于加工内螺纹退刀槽。
3号刀:
60°外螺纹车刀,用于加工外螺纹。
4号刀:
外圆车刀,用于外形轮廓精车。
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备 注
表1数控加工工序卡
零件名称
数量
材料
零件图号
工序号
程序编号
夹具名称
夹具编号
使用设备
车间
三爪卡盘
工步号
工步内容
刀具
背吃刀量
(mm)
主轴转速(r.min-1)
进给速度(mm.r-1)
余量
(mm)
1
车左端面
T01
800
0.2
0
2
粗车左边外形轮廓
T01
1
800
0.3
0.5
3
精车右边外形轮廓
T04
0.5
1500
0.1
4
掉头装夹,粗车端面
T01
1
800
0.2
5
精车端面,保证总长
T01
0.5
80
0.3
6
粗车外形轮廓
T01
1
800
0.3
0.5
7
精车外形轮廓
T04
0.5
1500
0.1
8
切螺纹退刀槽
T02
350
0.1
9
车外螺纹
T03
300
(2)数学计算:
M28×2外螺纹的计算:
牙深(直径):
t=1.3P=1.3×2=2.6
螺纹大径:
D大=D公称-0.1P=28-0.1×2=27.8
螺纹小径:
D小=D公称-1.3P=28-1.3×2=25.4
根据牙深,螺纹分5刀加工,第一刀:
0.9mm,第二刀:
0.6mm,第三刀:
0.6mm,第四刀:
0.4mm,第五刀:
0.1mm。
(3)第二次对刀
Z向坐标值Z=60-L
L-为加工台阶与基准间的测量值
60-为原点与基准间的理论值
(4)编写加工程序:
零件右边外形、左边外形用单一固定循环指令编写。
下表是数控加工程序单。
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备 注
表2零件加工程序
零件左边部分程序
注释
O0001
程序号O0001
G54G99G40G97
选择工件坐标系
M03S800T0101
换1号端面刀,主轴正转,800r/min
G00X50Z0
定位
G01X0F0.2
车端面
GOOX45Z2
退刀
G71U2R1
粗车循环,背吃刀量2mm,退刀1mm
G71P10Q20U0.5W0.2F0.3
N26X18
粗车外圆
退刀
N10G01X21F0.1
ns(此处不能有Z坐标的变化)
X25Z-2
Z-15
X9
G03X35Z-18R3
G01Z-40
X42
N20Z-55
nf
G00X50Z150
退刀
T0404
换精车刀
S1500
提高转速到1500r/min
G0X45Z2
G70P10Q20F0.1
精车
G00X50Z150
TO101
M30
程序结束
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备 注
零件右边部分程序
注释
O0002
程序名
G55G99G97G40
选择工件坐标系
G0X50Z150
T0101
M3S800
G0X50Z0
G1X0F0.2
G0X45Z2
G71U2R1
粗车循环,背吃刀量2mm,退刀1mm
G71P10Q20U0.5W0.2F0.3
N26X18
精加工余量X0.5mm、Z0.2mm
N10G1X10F0.1
ns(此处不能有Z坐标的变化)
Z0
G3X20Z-5R5
G1Z-11
X24
X28Z-13
Z-41
G2X42Z-48R7
N20G1X45
nf
G00X50Z150
T0404
换精车刀
S1500
G0X45Z2
G70P10Q20F0.1
精车循环
G00X50Z150
TO202S350
换切槽刀
G0X30Z-35
G1X24F0.1
切槽
G4X2
暂停2s
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备 注
G1X30
G0X50Z150
T0303S300
换螺纹刀
G0X30Z2
G92X27.1Z-32F2
车螺纹
X26.5
第二刀
X25.9
第三刀
X25.5
第四刀
X25.4
第五刀
X25.4
光一刀
G0X50Z150
T0101
M30
程序结束
二、端面切削
1、端面车削固定循环(G72)
格式:
G72W(△d)R(e)
G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)
△t,e,ns,nf,△u,△w,f,s及t的含义与G71相同。
功能:
如图6-28所示,除了是平行于X轴外,本循环与G71相同。
图3G72循环示意图
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备 注
2、外经/内径啄式钻孔循环(G75)
格式:
G75R(e);
G75X(u)Z(w)P(△i)Q(△k)R(△d)F(f)
功能:
以下指令操作如图6-31所示,除X用Z代替外与G74相同,在本循环可处理断削,可在X轴割槽及X轴啄式钻孔。
图4G75循环示意图
案例一:
仿真加工
如图4所示,是一个较为复杂的轴类零件,该零件由圆弧面、圆柱面、圆锥面、外螺纹、槽等构成。
毛坯尺寸为Φ45mm×122mm。
图4典型轴类零件
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备 注
(1)工艺分析及处理
①分析零件图(略)
②工艺方案及加工路线的确定
以右端面中心点为原点建立工件坐标系。
根据该零件的具体形状,加工时需分两次装夹。
第一次装夹加工左边端面、外形轮廓、螺纹。
第二次装夹加工右边端面、外形轮廓。
具体加工路线为:
第一次装夹:
车左端面---粗车外形轮廓,留0.5mm---精车外形轮廓---切槽---车螺纹
第二次装夹:
车右端面至尺寸---粗车外形轮廓,留0.5mm---精车外形轮廓。
数控加工工序卡见表2。
③装夹方案确定
该零件要两次装夹,第一次夹持毛坯,伸出70mm,找正并夹紧。
第二次掉头装夹已车削好的Φ35圆柱面,为了不损伤工件,夹持前通过铜皮或开槽的工装套间接夹持工件。
④刀具设计与选择
1号刀:
外圆车刀,用于加工左右端面及外形轮廓粗车。
2号刀:
切槽刀,用于加工螺纹退刀槽。
3号刀:
60°外螺纹车刀,用于加工外螺纹。
4号刀:
外圆车刀,用于外形轮廓精车。
(2)数学计算:
①R10和R16圆弧的切点坐标计算:
通过手工计算(也可以用CAD软件查询),得出切点坐标为:
(30,-32.647)
②M28×2外螺纹的计算:
牙深(直径):
t=1.3P=1.3×2=2.6
螺纹大径:
D大=D公称-0.1P=28-0.1×2=27.8
螺纹小径:
D小=D公称-1.3P=28-1.3×2=25.4
根据牙深,螺纹分5刀加工,第一刀:
0.9mm,第二刀:
0.6mm,第三刀:
0.6mm,第四刀:
0.4mm,第五刀:
0.1mm。
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备 注
③G73分割次数R的计算:
(假设每次切削深度为2mm)
R=(毛坯Φ-零件最小Φ)/2-1(减一是为了少走一刀空刀)
=(45-17)/2-1=13
表2数控加工工序卡
零件名称
数量
材料
零件图号
工序号
程序编号
夹具名称
夹具编号
使用设备
车间
三爪卡盘
工步号
工步内容
刀具
背吃刀量
(mm)
主轴转速(r.min-1)
进给速度(mm.r-1)
余量
(mm)
1
车左端面
T01
800
0.2
0
2
粗车左边外形轮廓
T01
1
800
0.3
0.5
3
精车左边外形轮廓
T04
0.5
1500
0.1
4
切螺纹退刀槽
T02
350
0.1
5
车外螺纹
T03
300
6
掉头装夹,粗车端面
T01
1
800
0.2
7
精车端面,保证总长
T01
0.5
800
0.3
8
粗车外形轮廓
T04
1
800
0.3
0.5
9
精车外形轮廓
T04
0.5
1500
0.1
(3)编写加工程序:
零件左边外形粗精加工采用G71+G70编写,右边外形用G73+G70编写。
(程序略,见PPT)
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备 注
3.学生活动
用外径粗加工复合循环编制图示台阶轴零件的加工程序:
要求循环起始点在A(45,3),切削深度为1.5mm(半径量)。
(毛坯:
φ45×110)
图6
课后小结
作业
布置
任务单4...3
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 多次 装夹轴类 零件 加工
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