项目二 门轴的加工（实训教学设计）-《数控车床编程与操作》同步教学(机工版)

授课章节 项目二 门轴的加工 授课日期 年 月 日 授课课时 2 年 月 日 教学目标 1.了解数控车床的常用指令代码功能并熟练应用 2.提高数控加工的操作技能 3.能在数控车床上加工出合格的零件 教学内容 基本内容： 1.熟悉数控机床常用G代码、M辅助功能指令的用法和合理设置F、S、D、H等指令参数 2.练习阶梯轴加工 3.示范车床类零件在数控车床上的加工过程 4.学生在数控车床上完成工件，达到图纸要求 5.掌握M03 G00 G01 G99 G98等指令的用法 难点： 1. M03 G00 G01 G99 G98等指令的用法 2.数控车床的基本对刀 教学方法 复 习：5分钟； 教师讲解：10分钟； 思考讨论：5 分钟； 学生讲解：5分钟； 学生练习：150分钟； 布置作业：10 分钟； 布置下次课预习内容：5分钟； 教学手段 多媒体√ 模 型□ 实 物□ 挂 图□ 音 像□ 实 训√ 其 他□ 教 学 过 程 任务1 分配工件刀具 对刀 20 任务2 检查程序解决报警 完成工件的半精加工和精加工 100 任务3 现场解答 如何提高加工的精度 30 作业 1.了解刀具与实际机削选择的参数 2.练习加工阶梯轴 课后体会 授 课 主 要 内 容 项目二 门轴的加工 阶梯轴零件 技术要求： 1. 锐角倒钝 2. 未注公差按IT14标准执行 3. 表面不得磕碰 4. 未注圆角小于或等于R0.5mm 门轴 比例 数量 材料 图号：01 1：1 1 塑料棒 姓名 日期 中山火炬职业技术学院 评分 编程就是把零件的外形尺寸、加工工艺过程、工艺参数、刀具参数等信息，按照CNC专用的编程代码编写 加工程序的过程。数控加工就是CNC按加工程序的要求，控制机床完成零件加工的过程。数控加工的工艺流程 如下图： 一 编程基本知识 （一）坐标轴定义 下图为数控车床示意图 图 2-1 GSK980TDa 使用 X 轴、Z 轴组成的直角坐标系，X 轴与主轴轴线垂直，Z 轴与主轴轴线方向平行，接近工 件的方向为负方向，离开工件的方向为正方向。 按刀座与机床主轴的相对位置划分，数控车床有前刀座坐标系和后刀座坐标系，图 1-4 为前刀座的坐标 系，图 1-5 为后刀座的坐标系。从图中可以看出，前、后刀座坐标系的 X 轴方向正好相反，而 Z 轴方向是相 同的。在以后的图示和例子中，用前刀座坐标系来说明编程的应用。 图2-2 前刀座的坐标系 图2-3 后刀座的坐标系 （二） 数车对刀 GSK980TDa 的刀具功能（T 代码）具有两个作用：自动换刀和执行刀具偏置 图2-4 二、确定数控加工工艺及工装方案 （一）零件结构及技术要求分析 1.零件的毛坯尺寸为φ30X70 2.零件要求精度较低。 （二）数控切削工艺工装分析 1.用三瓜卡盘装夹，至少伸出55mm，以免加工中车到盘口。 2.加工方法：第一次装夹中完成所有图形加工。 3.提供刀具：90度外圆车刀 （三）数控加工工序卡片如表2-1所示 数控加工工序卡片： 表2-1工艺卡片 数控加工工序卡片 工序号 工序内容 1 槽类加工 中山火炬职业技术学院 零件名称 材料 夹具名称 使用设备 阶梯轴 塑胶棒 三瓜卡盘 数控车床 工步号 程序号 工步内容 刀具号 刀具规格/mm 主轴转速/（r.min-1） 进给速度/(mm.min-1) 背吃刀量/mm 备注 1 O0001 车外圆 1 自选 600 0.1 1 2 编制 审核 第 页 共 页 三、编写基于GSK980TD数控系统的数控加工程序 （一）快速定位 G00 代码格式：G00 X（U） Z（W） ； 代码功能：X轴、Z轴同时从起点以各自的快速移动速度移动到终点，如图2-5所示。 两轴是以各自独立的速度移动，短轴先到达终点，长轴独立移动剩下的距离，其合成轨迹不 一定是直线。 代码说明: G00为初态G代码； X、U、Z、W取值范围为-9999.999～+9999.999mm； X（U）、Z（W）可省略一个或全部，当省略一个时，表示该轴的起点和终点坐标值一致； 同时省略表示终点和始点是同一位置，X与U、Z与W在同一程序段时X、Z有效，U、W无效。 代码轨迹图： C 点为 A 点快速移 动到 B 点的中间点 图2-5 示例：刀具从 A 点快速移动到 B 点。 图 2-6 G0 X20 Z25； （绝对坐标编程） G0 U-22 W-18；（相对坐标编程） G0 X20 W-18； （混合坐标编程） G0 U-22 Z25； （混合坐标编程） （二）直线插补 G01 代码格式：G01 X（U）_ Z（W）_ F_； 代码功能：运动轨迹为从起点到终点的一条直线。轨迹如图 2-7 所示。 代码说明: G01为模态G代码； X、U、Z、W取值范围为-9999.999～+9999.999mm； X（U）、Z（W）可省略一个或全部，当省略一个时，表示该轴的起点和终点坐 标值一致；同 时省略表示终点和始点是同一位置。 F 代码值为 X 轴方向和 Z 轴方向的瞬时速度的矢量合成速度，实际的切削进给速度为进给倍 率与 F 代码值的乘积； F 代码值执行后，此代码值一直保持，直至新的 F 代码值被执行。 （三）取零件上右端面的中心为工件坐标系原点，图中标注的坐标以此为原点。 课题一 观察数控程序的构成 O0001; 程序名（以O开头后接4位数） G99G97; 一组初始状态 M03S1000M08; 设定主轴转速及打开切削液 T0101； 换刀和执行刀偏 程序头 G00X100M08; 主轴提升到安全位置 Z0; 检查对刀的正确与否 …………… 程序体 G01X-12.5Y12.5F400; …………… M09; 关闭切削液 程序尾 M05; 主轴停止转动 M30; 程序结束并返回程序头 学习机床运动控制指令 图2-1 G00/G01运动形式 图2-2 G02/G03运动形式 台阶轴具体程序的编写，为学生自己完成。 四、上机操作完成工件的加工 (1)数控车床开机和返回参考点。 (2)装夹工件。保证工件伸出卡盘长度足够，主轴旋转时不晃动（圆跳动小）。 (3)程序优化。根据验证程序结果，对刀具运动轨迹和加工参数进行优化。 (4)安装刀具、对刀。 X、Z向对刀（试切对刀） 按<MDI>键。按键，输入M03S600;按键，再按键，使主轴正转。在手动 方式下摇动手轮使车刀沿工件外圆试切一刀，保持X坐标不变，仅+Z方向退刀，且测量试切直径。按下键，在对应的刀补上输入测量值。移动车刀在工件的右端平一下端面，保持Z坐标不变，仅(+X)方向退刀。按键，在对应的Z轴刀补上输入Z0。这种方法操作简便、直观，对刀精度高。 (5)先单段试加工，后自动加工。加工时，随时注意观察加工运行情况，适当调整主轴速度和进给速度，保证加工正常。 (6)尺寸测量。 (7)加工结束。松开三瓜卡盘，卸下零件，去毛刺倒钝，打扫清理数控机床。 小结： 1.刀具的进刀点应选择适当，避免进刀时因位置不当造成过切和撞刀 2.加工前应注意对工件加工程序的检查 3.粗加工或半精加工时，切削热量大。因此，切削液的作用应以冷却散热为主。精加工时，为了获得良好的已加工表面质量，切削液应以润滑为主。 学科网（北京）股份有限公司 $$