资源简介

(共33张PPT)
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
学习活动2 手柄的模拟加工
学习活动3 手柄的数控车加工
学习活动4 手柄的检验与质量分析
学习活动5 工作总结与评价
学习任务四 手柄的数控车加工
学习任务四 手柄的数控车加工
学习目标
1.能遵守车间安全防护规定，正确穿戴劳保用品，严格执行安全操作规程。
2.通过识读图样，会查阅国家标准等相关资料，编制手柄类零件的数控车加工工序卡。
3.会编制手柄类零件的数控车加工程序，并绘制刀具路径图。
4.能运用仿真软件完成手柄类零件的模拟加工，并根据模拟测量结果完善程序。
5.根据切削状态调整切削用量，保证正常切削，并适时检测，保证手柄的加工精度。
6.能在教师的指导下解决数控加工中出现的新问题。
学习任务四 手柄的数控车加工
学习目标
7.能规范使用常用量具对手柄类零件进行检测，并根据测量结果分析误差产生的原因。
8.能按车间现场7S管理和产品工艺流程的要求，正确放置零件和工量具，整理现场、保养机床，进行产品交接并规范填写交接班记录表。
9.能主动获取有效信息，展示工作成果，对学习与工作进行反思总结，并能与他人开展合作，进行有效沟通。
学习任务四 手柄的数控车加工
学习任务四 手柄的数控车加工
一、工作情景描述
某加工企业因机修原因需生产10台普通车床的中拖板进给手柄，生产主管计划用数控车床进行加工。材料为45钢棒料。尺寸精度为IT7～IT10，曲面过渡自然、光滑，表面粗糙度数值一般为Ra1.6～3.2。数量为10件，工期为3天，包工包料。
学习任务四 手柄的数控车加工
二、工作流程与活动
手柄的工作流程与活动包括以下五个方面内容：
1.手柄的加工工艺分析与编程。
2.手柄的模拟加工。
3.手柄的数控车加工。
4.手柄的检验与质量分析。
5.工作总结与评价。
1.能根据手柄的材料和形状特征及加工要求等选择刀具类型和几何参数，并确定合理的切削用量。
2.能对手柄进行数控车削加工工艺分析，并制定数控加工工艺路线。
3.能正确应用手柄加工所涉及的指令。
4.能编制手柄数控车加工程序。
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
学习目标
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
一、阅读生产任务单
产品名称 材料 毛坯尺寸 生产数量
手柄 45钢 35×125mm 10件
（一）概述
手柄是现代机械生产制造与日常生活中常见的附件之一。手柄外形特征鲜明，一般由曲面和连接杆两部分组成，连接杆用于和转轮连接，常见的连接形式有螺纹连接和销孔连接两种形式。
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
（二）手柄零件的加工过程
手柄零件加工过程
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
本生产任务工期为3天，试依据任务要求，制订合理的工作进度计划，建议每组4-8人，并根据小组成员的特点进行分工。
序号 角色分工 工作内容 建议进度时间
1 工艺员 工艺分析 0.5天
2 程序员 编制程序 0.5天
3 操作员 车削加工 1.5天
4 检验员 成品检验与质量分析 0.5天
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
二、图样分析
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
（一）手柄的技术要求
手柄通过连接杆和机床拖板转轮连接，通过测量转轮孔直径为 mm，因此设计连接杆直径为 mm，保证实现间隙配合、装配方便；曲面连接通过测量设计为R5mm、R80mm、R10mm三圆弧过渡连接的形式，保证曲面过渡自然、光滑，曲面表面的表面粗糙度设计为Ra3.2 。
手柄零件的技术要求有：
1.尺寸公差要求
2.几何公差要求
3.表面粗糙度要求
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
（二）手柄的尺寸分析
三、刀具选择与工艺制定
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
（一）圆弧面加工编程的工艺知识
1.圆弧面加工方法
（1）凸圆弧车削方法
1）同心圆车削法 2）车锥法 3）等径圆偏移法
a）同心圆法 b）车锥法 c）等径圆偏移法
三、刀具选择与工艺制定
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
（一）圆弧面加工编程的工艺知识
1.圆弧面加工方法
（2）凹圆弧面车削方法
当圆弧的表面是凹圆弧表面时，加工方法有等径圆弧法、同心圆弧法、梯形法、三角形法等。
a）等径圆弧法 b）同心圆弧法 c）梯形法 d）三角形法
三、刀具选择与工艺制定
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
（一）圆弧面加工编程的工艺知识
2.圆弧加工刀具
（1）尖形车刀
（2）圆弧形刀具
尖形刀
圆弧刀
刀具与圆弧面干涉
三、刀具选择与工艺制定
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
（二）切削用量的选用
由于圆弧面在粗加工中常常出现切削不均匀的情况，背吃刀量应小于外圆及圆锥面加工的背吃刀量。一般粗加工背吃刀量取 =1～1.5mm，精加工背吃刀量取 =0.2～0.5mm，进给速度也较低，在参考切削用量表时要有所考虑。
图4-8 凹圆弧车削刀具选择
三、刀具选择与工艺制定
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
（三）刀具卡
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
（四）加工方案及工序
1.加工方案
根据零件的工艺特点和毛坯尺寸 35×125mm，确定如下加工方案：
（1）采用三爪自定心卡盘装夹，零件伸出卡盘35～40mm（左端外轮廓长度30mm加上适当的安全距离，加工前先手动平端面，然后将编程原点设定在右端面的轴线上，加工手柄左端 20mm、 30mm外圆及C1倒角，锐角倒钝，加工程序名为O4001。
选择量具：游标卡尺、千分尺。
（2）调头装夹，打表找正，手动车端面保证长度尺寸120mm。
选择量具：游标卡尺、百分表。
（3）将编程原点设定在右端面的轴线上，加工手柄R5mm、R80mm、R10mm三圆弧连接曲面，加工程序名为O4002。
选择量具：游标卡尺、千分尺、半径规。
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
2.手柄工序卡
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
四、程序编制
（一）刀尖半径补偿指令（G41/G42、G40）
1.车刀刀尖圆角引起加工误差的原因
在实际加工过程中所用车刀的刀尖都呈一个半径不大的圆弧形状（如图4-9所示），而在数控车削程序编制过程中，为了编程方便，常把刀尖看作为一个尖点，即假想刀尖点（图4-9中的O′点）。在对刀操作时一般
以车刀的假想刀尖作为刀位点，所以在
车削零件时，如果不进行补偿，将是车
刀的假想刀尖沿程序编制的轨迹运动，
而实际切削的是刀尖圆角的切削点。 图4-9 假想刀尖与刀尖圆角
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
四、程序编制
（一）刀尖半径补偿指令（G41/G42、G40）
1.车刀刀尖圆角引起加工误差的原因
由于假想刀尖的运动轨迹和实际切削点的运动轨迹不一致，使得加工时可能会产生加工误差。如图4-10所示为车削时没有补偿的情况下产生欠切削、过切削情况。
图4-10 车削时欠切削、过切削
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
四、程序编制
（一）刀尖半径补偿指令（G41/G42、G40）
2.刀尖半径补偿指令格式
G41 G00/G01 X Z F ；建立刀尖半径左补偿
G42 G00/G01 X Z F ；建立刀尖半径右补偿
G40 G00/G01 X Z ；取消刀尖半径补偿
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
四、程序编制
（一）刀尖半径补偿指令（G41/G42、G40）
2.刀尖半径补偿指令格式
（1）刀尖圆弧半径补偿偏置方向的判别
图4-11 前置刀架补偿判别
图4-12 后置刀架补偿判别
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
四、程序编制
（一）刀尖半径补偿指令（G41/G42、G40）
2.刀尖半径补偿指令格式
（2）刀尖位置号的确定
a）后置刀架，+Y轴向外
b）前置刀架，+Y轴向内
c）具体刀具的相应刀沿号
P–假想刀尖点
S–刀沿圆心位置
r–刀尖圆弧半径
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
四、程序编制
（一）刀尖半径补偿指令（G41/G42、G40）
2.刀尖半径补偿指令格式
（2）刀尖位置号的确定 部分典型刀具的刀沿号如图所示。
a）后置刀架的刀沿位置号
b） 前置刀架的刀沿位置号
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
四、程序编制
（一）刀尖半径补偿指令（G41/G42、G40）
3.进行刀尖圆弧半径补偿注意事项
（1）G4l、G42和G40指令不能和圆弧指令在一个程序段内
（2）在调用新刀具前或要更改刀具补偿方向时，中间必须取消前一个刀具补偿，避免产生加工误差。
（3）在G41或G42程序段后面加G40程序段取消刀尖半径补偿。
（4） G41、G42和G40是模态代码。
（5）当补偿取负值时，G41和G42可以互相转化。
（6）在使用G41和G42刀具补偿之后的程序段中，不能出现连续两个或两个以上的不移动指令，否则G41和G42会失效。
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
四、程序编制
（一）刀尖半径补偿指令（G41/G42、G40）
4.编程示例
参考程序1
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
四、程序编制
（二）固定形状切削循环指令
1.固定形状切削循环指令（G73）
(1)指令格式
G73 U i W k Rd；
G73 Pns Qnf U u W w F S T ；
N（ns）……;
…F-；
…S-；从顺序号ns到nf的程序段为精加工零件形状加工指令
…T-；
N（nf）……；
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
四、程序编制
（二）固定形状切削循环指令
1.固定形状切削循环指令（G73）
(1)指令格式
其中：
i：X轴方向退刀的距离及方向，半径指定；
k：Z轴方向退刀的距离及方向；
d：切削次数，等于粗车次数；
以上三值是模态量，直到下个指定时均有效。
ns:精加工形状开始程序段的顺序号；
nf:精加工形状结束程序段的顺序号。
u：X轴方向精加工余量的大小及方向（随直径/半径指定）。
w：Z轴方向精加工余量的大小及方向。
F、S、T:粗加工循环中的进给速度、主轴转速与刀具功能，精加工时，执行程序段段号“ns”和“nf”之间的F、S、T值。
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
四、程序编制
（二）固定形状切削循环指令
1.固定形状切削循环指令（G73）
(2)运动轨迹
1)刀具从循环起点（C点）开始，快速退刀至D点（在X向的退刀量为u/2+i，在Z向的退刀量为w+k）。
2)快速进刀至E点（E点坐标值由A点坐标、精加工余量、退刀量i和k及粗切次数确定）。
3)沿着轮廓形状偏移一定值后切削至F点。
4)快速返回G点。
5)分层（分层次数由循环程
序中的参数d确定）切削至
循环结束后，快速退回循环
起点（C点）。
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
四、程序编制
（二）固定形状切削循环指令
1.固定形状切削循环指令（G73）
(3)工艺说明
1)G73循环主要用于已成型工件的粗车循环，如锻造和铸造等有基本形状的毛坯或粗车成型的工件。
2)在顺序号ns到nf的程序段中，不能含有固定循环指令、参考点返回指令、螺纹切削指令和子程序调用指令。
3)G73循环加工的轮廓形状，没有单调递增或单调递减形式的限制。
4)G73程序段中，段号为“ns”的程序段可以沿X轴或Z轴进刀。
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
四、程序编制
（二）固定形状切削循环指令
2.闭合精车削循环指令（G70）
在G73粗车后，用G70指令进行精车。
G70 Pns Qnf；
其中：
ns：精加工形状开始程序段的顺序号。
nf: 精加工形状结束程序段的顺序号。
G70执行ns～nf程序段中指定的F、S、T功能。在机床加工程序运行时，在G70循环结束后，执行G70程序段的下一个程序段。
学习活动1 手柄的加工工艺分析与编程
四、程序编制
（二）固定形状切削循环指令
3.编程示例
参考程序2
（三）手柄的加工参考程序
参考程序3

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