数控实习第5次课.docx

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数控实习第5次课

宜宾职业技术学院教案YibinVocational＆TechnicalCollege

课程名称

数控加工技术实训

教学主题

槽加工及切断

授课班级

数控加工技术3班

授课时间

第十六周周三、四第1-4节

授课地点

数控编程室

1.知识目标

⏹①掌握半径编程、直径编程含义及应用。

⏹②掌握绝对尺寸、增量尺寸指令及应用。

⏹③理解进给速度单位指令及含义。

⏹④掌握暂停指令及应用。

⏹⑤会编制外槽加工工艺。

2.技能要求

⏹①掌握切槽刀装夹方法。

⏹②掌握切槽刀对刀方法及验证。

⏹③掌握程序断点加工方法。

教学设计：

现场教学与实训：

利用仿真软件精讲——示范——学生操作练习——教师指导——小结

教学手段：

讲授法、演示法、操作练习法、现场指导法等

教学过程

教学内容与板书

备注

项目五槽加工及切断

清点人数、组织教学

[知识学习]

图2-7槽加工零件图

一、编程指令

0.1学时

2.6学时

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教学内容与板书

备注

1.数控车床半径编程及直径编程

⏹

（1）功能

数控车床车削回转体类零件，一般以直径方式表示X坐标值，即采用直径值编程比较方便。

⏹

（2）使用方法

法那克系统通过参数设置实现半径、直径编程；西门子系统采用指令实现半径、直径编程。

具体使用情况见表2-9。

表2-9法那克系统与西门子系统半径、直径编程使用情况

2.绝对坐标、增量坐标指令

⏹

（1）指令功能

⏹绝对坐标：

刀具运动过程中，刀具的位置坐标是以工件原点为基准计量的。

⏹增量坐标：

刀具位置坐标是相对于前一位置的增量。

⏹

（2）指令代码

⏹法那克系统与西门子系统绝对坐标、增量坐标代码见表2-10。

表2-10法那克系统与西门子系统绝对坐标、增量坐标代码

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教学内容与板书

备注

注：

U、W分别为X、Z轴方向的坐标增量；另外，法那克0iMateTC系统中B代码、C代码绝对坐标指令为G90，增量坐标指令为G91。

例：

如图2-9零件，从A点加工至F点，用绝对坐标、增量坐标编程。

图2-9绝对坐标、增量坐标编程零件图

（3）指令使用说明

⏹1）增量坐标是指刀具起始位置到目标点移动增量；方向与坐标轴方向一致为正，方向与坐标轴方向相反为负。

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教学内容与板书

备注

⏹2）法那克系统中可以绝对、增量坐标混合编程，即在一段程序中X和W或U与Z同时存在。

⏹3）西门子系统G90、G91为模态有效代码，一经使用，持续有效。

3.进给速度单位控制指令

⏹

（1）指令功能

用于确定刀具进给速度为每分钟进给量还是每转进给量。

⏹

（2）指令代码（表2-12）

表2-12法那克系统与西门子系统进给速度单位指令代码

（3）指令使用说明

⏹1）指令均为模态有效指令，一经使用，持续有效，当指定G99（G95）后，地址F后单位始终为每转进给量，直到指定G98（G94）指令为止。

⏹2）G99（G95）、G98（G94）指令更换后应重新写入一个新的地址F。

⏹3）数控车床上一般使用每转进给量即指定G99（G95）指令有效，且只有在主轴为旋转轴时才有意义。

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教学内容与板书

备注

表2-13法那克系统与西门子系统进给速度单位指令示例

4.进给暂停指令G04（或G4）

⏹

（1）指令功能

执行本指令进给暂停至指定时间后，执行下一段程序。

常用于车槽、镗平面、锪孔等场合，以提高表面质量。

⏹

（2）指令格式

表2-14法那克系统与西门子系统进给暂停指令

例：

法那克系统

G04X5（U5）表示暂停5s；

G04P50表示暂停50ms，即暂停0.05s；

西门子系统

G04F2.5表示暂停2.5s；

G04S5表示暂停主轴转过5转的时间。

二、加工工艺分析

2学时

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教学内容与板书

备注

1.工、量、刃具选择

⏹

（1）工具选择：

铝棒装夹在三爪自定心卡盘上，用划线盘校正，其它工具见表2-15。

⏹

（2）量具选择：

尺寸精度要求不高，选用0～150mm游标卡尺测量。

⏹（3）刀具选择：

加工材料为硬铝，刀具选用90°硬质合金外圆车刀车外圆并置于T01号刀位；切槽和切断工件选用硬质合金切槽刀，刀头宽度为4mm，刀头长度应大于10mm,安装在T02刀位，具体见表2-15。

表2-15切槽、切断工、量、刃具清单

2.加工工艺方案

（1）窄槽加工方法

当槽宽度尺寸不大，可用刀头宽度等于槽宽的切槽刀，一次进刀切出，如图2-10所示。

编程时还可用G04指令在刀具切至槽底时停留一定时间，以光整槽底。

本课题中右端四个窄槽即采用这种方法加工。

图2-10窄槽加工方法

（2）宽槽加工方法

当槽宽度尺寸较大（大于切槽刀刀头宽度），应采用多次进刀法加工，并在槽底及槽壁两侧留有一定精车余量，然后根据槽底、槽宽尺寸进行精加工。

具体路线如图2-11所示。

本课题左侧宽度为6mm的槽采用这种方法加工。

图2-11宽槽加工方法

（3）切槽加工应注意的问题

⏹①切槽刀有左、右两个刀尖及切削刃中心处等三个刀位点，在整个加工程序中应采用同一个刀位点，一般采用左侧刀尖作为刀位点，对刀、编程较方便。

如图2-12所示。

⏹②切槽过程中退刀路线应合理，避免产生撞刀现象；切槽后应先沿径向（X向）退出刀具，再沿轴向（Z向）退刀。

如图2-13所示。

（4）加工工艺路线

先用T01号外圆车刀粗、精加工外圆，然后换T02号切槽刀切槽，最后切断工件。

切槽时右侧四个窄槽用刀头宽度等于槽宽的切槽刀直进法切出，左侧宽槽采用分次进给切出，具体步骤见加工工艺（表2-16）。

3.选择合理切削用量

加工材料为硬铝，硬度较低，切削力较小，切削用量可选大些；但切槽时，由于切槽刀强度较低，转速及进给速度应选择小一些。

具体见表2-16。

表2-16切槽及切断零件加工工艺

三、编写参考加工程序

1.建立工件坐标系

根据工件坐标系建立原则，工件原点设在右端面与工件轴心线交点上，如图2-7所示。

2.计算基点坐标

车外圆采用直径编程，基点P1、P2、P3坐标分别为（0，16）、（-1，18）、（-52，18）。

切槽、切断时均选择左侧刀尖为刀位点，第一槽Z方向坐标为-9，以后每个槽Z方向递减9mm，采用增量编程方式比较方便。

外圆自φ20切至φ15，用增量方式编程X方向递减5mm。

3.参考程序

表2-17切槽、切断零件参考程序

[技能训练]

⏹一、加工准备

⏹1）按毛坯图检查坯料尺寸。

⏹2）开机、回参考点。

⏹3）刀具与工件装夹。

工件装夹在三爪自定心卡盘上，伸出60mm，找正并夹紧。

90°外圆车刀，装于刀架的T01号刀位，伸出一定长度，刀尖与工件中心等高，夹紧。

切槽刀安装在T02号刀位，伸出不能太长，严格保证刀尖与工件等高、严格保证刀头与工件轴线垂直，防止因干涉而折断刀头。

⏹4）程序输入。

把编写好的程序通过数控面板输入数控机床。

二、对刀

1.外圆车刀对刀

⏹外圆车刀通过试切工件右端面对Z轴，通过试切外圆对X轴，并把试切对刀操作得到的数据输入到刀具相应补偿存储器中。

2.切槽刀的对刀

⏹切槽刀对刀时采用左侧刀尖为刀位点，与编程采用的刀位点一致。

对刀操作步骤：

⏹

（1）Z轴对刀

⏹①手动方式下，使主轴正转。

或MDA（MDI）方式中输入M3S500使主轴正转。

⏹②手动方式下，移动刀具，使切槽刀左侧刀尖刚好接触工件右端面。

注意刀具接近工件时，进给倍率为1～2%左右，如图2-14所示。

⏹③刀具沿+X方向退出，然后进行面板操作，面板操作同外圆车刀对刀。

注意刀具号为T02。

、

图2-14Z方向对刀示意图

⏹

（2）X轴对刀

⏹①手动方式下，使主轴正转。

或MDA（MDI）方式中输入M3S500使主轴正转。

⏹②手动方式下，移动刀具，使切槽刀主刀刃刚好接触工件外圆（或车一段外圆）。

注意刀具接近工件时，进给倍率为1～2%左右。

⏹③刀具沿+Z方向退出，如图2-15所示，停车测出外圆直径，然后进行面板操作，面板操作同外圆车刀对刀。

注意刀具号为T02。

图2-15X方向对刀示意图

三、空运行及仿真

1.法那克系统

打开程序，选择MEM方式，打开机床锁住开关，按下空运行键，按循环启动按钮，观察程序运行情况；按图形显示键再按数控启动键可进行轨迹仿真，观察加工轨迹。

空运行及仿真结束后，使空运行、机床锁住功能复位，机床重新回参考点。

2.西门子系统

选择AUTO自动加工方式，通过数控面板设置空运行和程序测试有效，打开程序，按数控启动键，观察程序运行情况。

按右侧扩展软键几次，出现“仿真”软键，按“仿真”软键，再按数控启动键可进行轨迹仿真。

空运行及仿真结束后，取消空运行及程序测试有效等设置。

四、零件自动加工方法

打开程序，选择MEM（或AUTO）自动加工方式，调好进给倍率，按数控启动键进行自动加工。

当程序运行到N190段停车测量，继续按数控启动键，程序从N200开始往下加工。

五、程序断点加工方法

[操作注意事项]

⏹1）切槽刀刀头强度低，易折断，安装时应按要求严格装夹。

⏹2）加工中使用两把车刀，对刀时每把刀具的刀具号及补偿号不要弄错。

⏹3）对刀时，外圆车刀采用试切端面、外圆方法进行，切槽刀不能再切端面，否则，加工后零件长度尺寸会发生变化。

⏹4）首件加工时仍尽可能采用单步运行，程序准确无误后再采用自动方式加工以避免意外。

⏹5）对刀时，刀具接近工件过程中，进给倍率要小，避免产生撞刀现象。

⏹6）切断刀采用左侧刀尖作刀位点，编程时刀头宽度尺寸应考虑在内。

3学时

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教学内容与板书

备注

图2-16练习零件图

成绩记载：

根据学生操作状况、作业完成质量等记载本次课平时和单项成绩。

实践教学安排：

每人1台计算机进行仿真软件操作。

实践教学要求：

要求学生实习前必须先细读实践教学指导书、《FANUC—OI系统操作指南》；实训时准备好笔记本或作业本、实践教学指导书和《FANUC—OI系统操作指南》。

实践教学准备：

编程室仿真软件安装、计算机使用准备。

实践教学小结：

1、仿真软件基本操作，机床面板、MDI面板操作；

2、数车基本指令编程、调试程序；

3、当天实践状况。

0.3学时

课后小结

作业

布置

课外作业：

《实践教学指导书》：