《数控铣床》油泵端盖加工（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《数控铣床》油泵端盖加工-讲义 1. 会识读零件图。 2. 掌握内外轮廓及内孔铣削的工艺制定及程序编制方法。 3. 掌握对刀仪的使用方法。 4. 掌握夹具、工件及刀具的安装。 5. 熟练掌握利用长度和半径补偿控制加工尺寸的方法。 6. 会进行产品质量分析。 7. 完成简单零件的加工，材料为 45 钢。 知识点一 加工工艺分析 1、 完成如图1、2所示零件的加工材料为45钢 图1 油泵端盖零件图 图2 三维效果图 2、 加工工艺分析 1. 工、量、刃具选择 (1) 工具选择 工件装夹在平口钳上，平口钳用百分表校正。X、Y方向用寻边器对刀。Z方向用对刀仪进行对刀。其工具见表1。 (2) 量具选择 内、外轮廓尺寸用游标卡尺测量；深度尺寸用深度游标卡尺测量；孔径用内径千分尺测量，其规格、参数见表 1。 (3) 刃具选择 上表面铣削用面铣刀；内、外轮廓铣削用键槽铣刀铣削；孔加工用中心钻、麻花钻、铰刀，其规格、参数见表1。 表1 工、量、刃具清单 2. 加工工艺方案 (1) 加工工艺路线 本任务为内、外轮廓及孔加工。首先粗、精铣坯料上表面，以便深度测量；然后粗、精铣削内、外轮廓，最后钻、铰孔。 ① 粗、精铣坯料上表面，粗铣余量根据毛坯情况由程序控制，留精铣余量 0.5mm。 ② 用 Φ16mm 键槽铣刀粗、精铣内、外轮廓和 Φ25+0.1 0mm 内轮廓。 ③ 用中心钻钻 4xΦ10+0.022 0mm中心孔。 ④ 用 Φ9.7mm 麻花钻钻 4×Φ10+0.022 0mm 孔。 ⑤ 用 Φ10H8 机用铰刀铰 4×Φ10+0.022 0mm孔。 (2) 合理切削用量选择加工钢件，粗加工深度除留精加工余量，应进行分层切削。切削速度不可太高，垂直下刀进给量应小。参考切削用量见表2。 表2 切削用量选择 油泵端盖加工中，上表面铣削应选用的刀具是（ ） A. 键槽铣刀 B. 面铣刀 C. 麻花钻 D. 铰刀 【答案】B 【解析】面铣刀适用于大面积平面铣削，油泵端盖上表面需高效去除余量，故选面铣刀。 1. 以下哪项是油泵端盖加工中内轮廓铣削的合理顺序？（ ） A. 粗铣→半精铣→精铣 B. 精铣→粗铣→半精铣 C. 半精铣→粗铣→精铣 D. 粗铣→精铣→半精铣 【答案】A 【解析】粗铣去除大部分余量，半精铣留均匀余量，精铣保证尺寸精度，此顺序可减少变形和误差。 2. 油泵端盖孔加工中，中心钻的作用是（ ） A. 直接钻出最终孔径 B. 定位并引导后续钻头 C. 铰削孔壁提高光洁度 D. 测量孔深 【答案】B 【解析】中心钻用于在工件上钻出定位中心孔，引导麻花钻准确起钻，防止偏移。 3. 以下哪种量具适用于测量油泵端盖孔径？（ ） A. 游标卡尺 B. 深度游标卡尺 C. 内径千分尺 D. 外径千分尺 【答案】C 【解析】内径千分尺专用于测量孔径，精度高，适合油泵端盖孔径检测。 1. 油泵端盖加工中，粗加工阶段切削速度应（ ） A. 尽量提高以提高效率 B. 保持中等速度 C. 适当降低以减少刀具磨损 D. 随机调整 【答案】C 【解析】粗加工切削速度过高会加速刀具磨损，适当降低可延长刀具寿命并保证加工稳定性。 2. 油泵端盖加工中，垂直下刀进给量应（ ） A. 较大以提高效率 B. 较小以防止刀具损坏 C. 与水平进给量相同 D. 无需特别控制 【答案】B 【解析】垂直下刀时刀具受力大，进给量过大会导致崩刃或工件振动，需减小进给量。 3. 以下哪种刀具用于油泵端盖孔的精加工？（ ） A. 中心钻 B. 麻花钻 C. 铰刀 D. 面铣刀 【答案】C 【解析】铰刀用于孔的精加工，可提高孔径精度和表面光洁度。 · 刀具选择原则：根据加工类型（平面、轮廓、孔）和精度要求选择刀具，如面铣刀铣平面、键槽铣刀铣轮廓、铰刀精加工孔。 · 对刀操作要点：X/Y向用寻边器，Z向用Z轴设定器，确保刀具与工件坐标系对齐。 · 切削用量选择：粗加工分层切削，留精加工余量；精加工减小切削深度和进给量，提高表面质量。 知识点二 参考程序 选择工件中心为工件坐标系X、Y坐标的原点，选择工件的上表面为工件坐标系的Z=1面。内、外轮廓的铣削通过修改刀具半径补偿进行粗、精加工，粗加工进行分层铣削。 参考程序(发那科系统程序名为“00633”，西门子系统程序名为“XK0633.MPF”)见表1。 表1 参考程序 油泵端盖加工前，阅读零件图的主要目的是（ ） A. 确定加工时间 B. 明确加工要求和尺寸公差 C. 选择机床型号 D. 计算加工成本 【答案】B 【解析】阅读零件图可分析加工要求、尺寸公差和技术条件，为后续加工提供依据。 1. 油泵端盖加工中，以下哪种操作会导致工件尺寸超差？（ ） A. 对刀时Z轴设定器未归零 B. 程序传输后未验证格式 C. 加工前未清理机床铁屑 D. 倍率开关未调至最小启动 【答案】A 【解析】Z轴对刀误差会直接导致刀具高度位置错误，使切削深度偏差，引发尺寸超差；其他选项可能引发其他问题，但不会直接导致尺寸超差。 2. 油泵端盖加工前，开机后机床需要进行的第一个操作是（ ） A. 输入程序 B. 机床回参考点 C. 装夹工件 D. 安装刀具 【答案】B 【解析】开机后机床需回参考点，建立机床坐标系，为后续对刀和加工提供基准。 3. 油泵端盖加工中，用于校正平口钳钳口的工具是（ ） A. 游标卡尺 B. 百分表 C. 千分尺 D. 深度规 【答案】B 【解析】百分表用于测量平口钳钳口的垂直度或平行度，确保工件装夹精度。 1. 油泵端盖加工中，刀具装夹时需注意（ ） A. 刀具伸出长度越短越好 B. 刀具伸出长度需满足加工要求，避免干涉 C. 刀具可随意放置在刀架上 D. 刀具无需检查牢固性 【答案】B 【解析】刀具伸出长度需满足加工要求，过长易振动，过短可能无法加工到位，同时需确保刀具装夹牢固。 2. 油泵端盖加工中，若程序传输时提示“通信错误”，首先应检查（ ） A. 机床是否处于急停状态 B. 刀具是否已装夹到位 C. 工件材料是否正确 D. 机床坐标系是否设定 【答案】A 【解析】通信错误通常与机床状态或参数设置相关，急停未解除会导致通信中断，而刀具、工件材料或坐标系问题不会直接影响通信。 3. 油泵端盖加工中，程序传输前需检查（ ） A. 机床电源是否开启 B. 通信参数是否一致 C. 刀具是否已磨损 D. 工件材料是否正确 【答案】B 【解析】通信参数（如波特率、数据位）需与机床和软件设置一致，否则程序无法正确传输。 · 加工准备要点：阅读零件图、检查坯料、开机回零、装夹工件与刀具、校正平口钳。 · 机床通信参数设置的核心原则： 一致性：通信软件（如WINPCIN）与机床（发那科/西门子系统）的波特率、数据位、停止位等参数必须完全一致，否则程序无法传输。 权限控制：发那科系统设置通信参数时，需确保系统处于“允许写入参数”状态，避免操作被锁定。 安全操作：装拆通信设备（如数据线）前，必须关闭机床和计算机电源，防止接口烧毁。 · 程序传输要点：参数一致，软件与机床同步设置，传输后检测程序接收情况。 知识点三 零件加工 一、加工准备 1. 阅读零件图，并检查坯料的尺寸。 2. 开机，机床回参考点。 3. 输入程序并检查该程序。 4. 安装夹具，夹紧工件。 平口钳安装在工作台上，用百分表校正钳口。工件装夹在平口钳上并用平行垫铁垫起，使工件伸出钳口12mm 左右。 5. 刀具装夹。本任务共使用了5把刀具，把不同类型的刀具分别安装到对应的刀柄上，注意刀具伸出的长度应能满足加工要求，不能干涉，并考虑钻头的刚性，然后按序号依次放置在刀架上，分别检查每把刀具安装的牢固性和正确性。 二、对刀 1. X、Y 向对刀 采用寻边器对刀。 2. Z 向对刀 采用机外对刀仪。机外对刀仪如图1所示，主要是测量刀具的长度、直径和刀具形状、角度，准确记录预执行的刀具的主要参数。如果在使用中刀具损坏需更新，则用对刀仪可测量新刀具的主要参数值，以便掌握原刀具的偏差，然后通过修改刀补值确保其正常加工。机外对刀仪由下列三部分组成。 图1 对刀仪示意图 1- ---刀柄定位机构 2----测头 3----数显装置 4----光屏 5----测量数据处理装置 (1) 刀柄定位机构 对刀仪的刀柄定位机构与标准刀柄相对应，它是测量的基准，所以要有高的精度，必须保证测量与使用时定位基准的一致性。 (2) 测头与测量机构 测头有接触式和非接触式两种。接触式测头直接接触切削刃的主要测点(最高点和最大外径点)；非接触式测头主要用光学的方法，把刀尖投影到光屏上进行测量。测量机构提供切削刃的切削点处的Z轴和X轴(半径)尺寸值，即刀具的轴向尺寸和径向尺寸。 (3) 测量数据处理装置 此装置可以把刀具的测量值自动打印，或与上一级管理计算机联网，进行柔性加工，实现自动修正和补偿。 使用对刀仪测量方法： 1) 使用前要用标准对刀心轴进行校准。每台对刀仪都随机带有一件标准的对刀心轴。每次使用前要对乙轴和X轴尺寸进行校准和标定。 2) 使用标准对刀心轴从参考点移动到工件零点时，读机床坐标系下的Z坐标，把Z值叠加心轴长度后，输人到G54中。 3) 其他刀具在对刀仪上测量的切削刃长度值，补偿到对应的刀具长度补偿号中。 对刀仪使用注意事项： 1) 使用前，为了校验对刀的位置精度，应当用标准刀杆进行校准(校准及标定Z轴和X轴的尺寸)。标准基准刀杆是每台对刀仪的随机附件，平时要妥善保护，使其不锈蚀，以免受外力的作用。 2) 静态测量的刀具尺寸和实际加工出的尺寸之间有一个差值。这时因为有对刀仪本身精度及使用对刀仪的技巧熟练程度、刀具和机床的精度及刚度、加工工件的材料和状况、冷却状况和冷却介质的性质等诸多因素的影响，往往还需要在加工过程中通过试切进行现场调整。因此，对刀时要考虑一个修正量，一般为0.01~0.05mm。 用上述方法分别测量5把刀的刀位点从参考点相对于标准刀具的Z坐标差值，分别输入到对应的刀具长度补偿中。 三、空运行及仿真 注意空运行及仿真时，使用机床机械锁定功能进行空运行，空运行结束后必须回机床参考点。 四、零件自动加工 首先使各个倍率开关达到最小状态，按下循环启动键。机床正常加工过程中适当调整各个倍率开关，保证加工正常进行。 五、任务检测与评分 零件加工结束后，进行零件检测，检测结果写在评分表中(表1)。 零件质量分析见表2。 表1 油泵端盖加工任务评分表 表2 零件质量分析 六、加工结束、清理机床 松开夹具，卸下工件，清理机床。 7、 操作注意事项 1. 安装平口钳时要对平口钳固定钳口进行找正。 2. 工件安装时要放在钳口的中间部位，以免钳口受力不均。 3. 用对刀仪测量刀具长度时应手动旋转刀柄使刀尖最高点对准光屏的中心，然后锁紧刀柄，进行读数。 4. 加工过程中应充分加注切削液。 油泵端盖加工中，使用机外对刀仪测量刀具长度后，进行刀补值修改的主要目的是什么？（ ） A. 提高刀具的刚性 B. 确保刀具安装的牢固性 C. 补偿原刀具与新刀具之间的偏差，保证正常加工 D. 调整工件的装夹位置 【答案】C 【解析】在使用机外对刀仪测量刀具长度后，如果刀具损坏需更新，新刀具的主要参数值可能与原刀具存在偏差。通过修改刀补值，可以补偿这种偏差，从而确保机床能够按照预定的程序进行正常加工，保证加工精度和质量。 1. 平口钳安装在工作台上后，应如何校正？（ ） A. 用眼睛目测 B. 用直尺测量 C. 用百分表校正钳口 D. 无需校正 【答案】C 【解析】平口钳安装在工作台上后，需要用百分表来校正钳口，以确保钳口的平行度和垂直度，从而保证工件的装夹精度。眼睛目测（A）和直尺测量（B）无法提供足够的精度。无需校正（D）显然不正确。 2. 对刀过程中，X、Y向对刀通常采用什么工具？（ ） A. 机外对刀仪 B. 寻边器 C. 游标卡尺 D. 千分尺 【答案】B 【解析】在对刀过程中，X、Y向对刀通常采用寻边器，因为它能精确找到工件的边缘位置。机外对刀仪（A）主要用于Z向对刀和测量刀具参数。游标卡尺（C）和千分尺（D）虽然能测量尺寸，但不适用于对刀操作。 3. 机外对刀仪主要用于测量刀具的哪些参数？（ ） A. 刀具重量 B. 刀具长度、直径和形状、角度 C. 刀具颜色 D. 刀具品牌 【答案】B 【解析】机外对刀仪的主要功能是测量刀具的长度、直径、形状和角度，这些参数对于确保加工精度至关重要。刀具重量（A）、颜色（C）和品牌（D）不是对刀仪测量的内容。 1. 使用机外对刀仪时，每台仪器都随机带有什么附件用于校准？（ ） A. 标准对刀心轴 B. 备用刀具 C. 清洁布 D. 操作手册 【答案】A 【解析】使用机外对刀仪时，每台仪器都随机带有标准对刀心轴，用于校准对刀仪，确保其测量精度。备用刀具（B）、清洁布（C）和操作手册（D）虽然可能与对刀仪相关，但不是用于校准的附件。 2. 在零件自动加工前，应首先确保什么？（ ） A. 机床已关闭 B. 倍率开关达到最小状态 C. 切削液已排空 D. 刀具已全部卸下 【答案】B 【解析】在零件自动加工前，应首先确保倍率开关达到最小状态，以避免在启动时因速度过快而导致的问题。机床已关闭（A）显然不正确。切削液已排空（C）不利于加工过程中的冷却和润滑。刀具已全部卸下（D）则无法进行加工。 3. 零件加工结束后，进行零件检测的结果应记录在哪里？（ ） A. 笔记本上 B. 评分表中 C. 手机里 D. 口头报告 【答案】B 【解析】零件加工结束后，进行零件检测的结果应记录在评分表中，以便对零件质量进行评估和打分。笔记本上（A）虽然可以记录，但不是标准做法。手机里（C）和口头报告（D）则更不适用于正式的质量检测和记录。 · 对刀仪的使用与校准：机外对刀仪是测量刀具参数的重要工具，使用前必须用标准对刀心轴进行校准，确保测量的准确性。校准过程中需注意Z轴和X轴尺寸的标定，以保证测量与使用时定位基准的一致性。 · 零件加工前的准备步骤：零件加工前的准备包括阅读零件图、检查坯料尺寸、开机回参考点、输入并检查程序、安装夹具和工件、安装并检查刀具等。这些步骤为后续的加工提供了坚实的基础，确保了加工过程的顺利进行。 · 零件自动加工的注意事项：在零件自动加工过程中，需要注意倍率开关的调整、切削液的加注、加工过程的监控等。通过合理调整倍率开关，可以适应不同的加工需求；充分加注切削液可以冷却和润滑刀具及工件，提高加工质量和效率；密切监控加工过程可以及时发现并解决问题，确保加工的安全和顺利进行。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$