数控车实训教案-宇龙仿真 - 图文(8)

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要求轴向尺寸小0.02mm，则在前刀具序号上“001”，然后键入“W0.02”。

图3-6 图3-7

3) 其他刀具(如内外切槽刀、内外螺纹刀、镗孔刀)对刀方及刀补方法与以上讲解的对刀

方法类同，不再作详解。

（二） 自动运行

1.

MDI方式运行

从LCD/MDI面板上输入一个程序段的指令，并可以执行该程序段。

例： X10.5 Z20.5 ； 1) 按键及方式键，通过翻页键如图3-8所示进入MDI界面。

键输入，再按循环启动键开始运行。

2) 键入欲运行的程序指令，按 图3-8 图3-9

2.

1) 按自动方式运行

键和编辑方式键，再按复位键，使光标指向程序始端，再将显示界面36

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调至如图3-9所示位置界面，以便观察程序和机床坐标值。 2) 准备操作完成后选择自动运行按自动方式键，再按循环启动键开始自动运行，如需单段亮显。

单段启动键，该键启动时屏幕右上角有指示灯3. 自动方式运行停止

自动方式运行停止可以按键或循环启动保持键，遇到紧急情况也可按急停按钮进行停止。

（三） 加工图样

图3-10

（四） 工艺分析及示范操作

1.

图纸分析

如图3-10所示，毛坯?55mm×85mm,此类零件需要掉头加工，且要保证同轴度，所以要通过台阶定位三爪卡盘装卡完成，本图主要考查学生熟练应用MDI方式键。 1) 选择￠50×85mm毛坯，先夹持左端毛坯加工右端轮廓，夹长60mm，按键配合手动方式手动方式方向选择键快速定位，通过快速倍率键进给倍率键调节合理的进给量，车右端面见光，而后沿径向（“X”轴正方向）推出。如图3-11所示。

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图3-11 图3-12 图3-13

2) 按键使其显示如图3-12所示相对坐标，“W”清零（按键，再按键）。

3) 用手轮/手动方式沿轴向（“Z”轴负方向）试车外圆，如图3-13所示沿轴向（“Z”轴负方向）试车一定距离沿沿轴向（“Z”轴正方向）推出，同步骤2）如图3-12所示“U”清零，停车测量。 4) 根据测量值与图纸要求尺寸?48?0.02相比较观察偏大还是偏小，如测量值偏大用手动/手轮/MDI方式将刀具退值为两者差值，如测量值偏小用手动/手轮/MDI方式将刀具进值为两者差值。

5) 此值设定好之后用手动/手轮/MDI方式车削使显示屏上的“W”值为“W-56.00”停止

进刀。

6) 用手动/手轮/MDI方式将刀具退至安全距离。 7) ?36?0.02台阶车削方法与以上操作类同。 8) 去毛刺，卸工件。

02. 使用刀具

图3-14

3. 装夹方式

对此类短轴零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹紧。

（五） 示范操作

1. 2. 3.

对刀操作方法及步骤

工件的测量方法及注意事项 手动单步车削方法

（六） 巡回指导

1. 2.

指导学生掌握对刀方法及步骤 指导学生手动加工的实际应用

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五、实操教学内容 (一)

1.

夹具、刀具的选择及切削用量的确定

夹具的类型

数控车床上的夹具主要有两类：一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯装夹在带可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用于轴类零件，毛坯装在主轴顶尖和尾架顶尖间，工件由主轴上的拨动卡盘传动旋转。

2. 夹具的选择

数控加工对夹具主要有两大要求：其一是夹具应具有足够的精度和刚度； 其二是夹具应有可靠的定位基准。选用夹具时，通常考虑以下几点：

尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。

在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。 装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。

夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。

1) 2) 3) 4)

3. 零件的安装

数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，注意以下两点：

1) 力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确

性。

2) 尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。

4. 刀具的选择及对刀点、换刀点的设置

1) 刀具的选择

与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好；同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金）并使用可转位刀片。

车削用刀具及其选择 数控车削常用的车刀一般分尖形车刀、圆弧形车刀以及成型车刀三类。

a) 尖形车刀

尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如90°内外圆车刀、左右端面车刀、切槽（切断）车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。尖形车刀几何参数（主要是几何角度）的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点（如加工路线、加工干涉等）进行全面的考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。 b) 圆弧形车刀

圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，应此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。圆弧形车刀可以用于车削内外表面，特别适合于车削各种光滑连接（凹形）的成型面。选择车刀圆弧半径时应考虑两点：一是车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径，以免发生加工干涉；二是该半径不宜选择太小，否则不但制造困难，还会因刀尖强度太弱或刀体散热能力差而导致车刀损坏。 c) 成型车刀

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成型车刀也称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。数控车削加工中，常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀。 2) 对刀点、换刀点的设置

工件装夹方式在机床确定后，通过确定工件原点来确定了工件坐标系，加工程序中的各运动轴代码控制刀具作相对位移。例如：某程序开始第一个程序段为N0010 G90 G00 X100 Z20 ，是指刀具快速移动到工件坐标下 X=100mm Z=20mm处。究竟刀具从什么位置开始移动到上述位置呢？所以在程序执行的一开始，必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置，这一位置即为程序执行时刀具相对于工件运动的起点，所以称程序起始点或起刀点。此起始点一般通过对刀来确定，所以，该点又称对刀点。

在编制程序时，要正确选择对刀点的位置。对刀点设置原则是： a) 便于数值处理和简化程序编制。 b) 易于找正并在加工过程中便于检查。 c) 引起的加工误差小。

对刀点可以设置在加工零件上，也可以设置在夹具上或机床上，为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量设置在零件的设计基准或工艺基准上。例：以外圆或孔定位零件，可以取外圆或孔的中心与端面的交点作为对刀点。

实际操作机床时，可通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点上，即“刀位点”与“对刀点”的重合。所谓“刀位点”是指刀具的定位基准点，车刀的刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心；平底立铣刀是刀具轴线与刀具底面的交点；球头铣刀是球头的球心，钻头是钻尖等。用手动对刀操作，对刀精度较低，且效率低。而有些工厂采用光学对刀镜、对刀仪、自动对刀装置等，以减少对刀时间，提高对刀精度。

加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。所谓“换刀点”是指刀架转动换刀时的位置，换刀点应设在工件或夹具的外部，以换刀时不碰工件及其它部件为准。

5. 切削用量的确定

数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度；并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。 1) 主轴转速的确定

主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。其计算公式为： n=1000v/πD 式中

V-----切削速度，单位为m/min，由刀具的耐用度决定； n-----主轴转速，单位为 r/min；

D-----工件直径或刀具直径，单位为mm。

计算的主轴转速n最后要根据机床说明书选取机床有的或较接近的转速。 2) 进给速度的确定

进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。

确定进给速度的原则：

a) 当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度。一般

在100～200mm/min范围内选取。

b) 在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在20～

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