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外圆车削加工

外圆车削加工. 主讲人：符兴承 中 南 工 业 学 校. 外圆车削加工. 【 课时 】 4 课时（ 180 分钟） 【 教材分析 】 本教材由中国劳动和社会保障出版社的 《 数控加工技术 》 本次课位于第二章。 【 教学大纲 】 教学大纲对本课的要求是：让学生初步掌握应用前面学习工艺知识分析具体的工程实际问题；熟练掌握外圆加工的基本指令；初步具有编程思想，达到能够处理一些工程实际问题的能力。 【 教学目标 】 1 、知 识 目 标 2 、能 力 目 标 3 、情 感 目 标 【 学情分析 】 本课的教学对象是中职数控班学生 。

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外圆车削加工

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Presentation Transcript

  1. 外圆车削加工 主讲人：符兴承 中 南 工 业 学 校

  2. 外圆车削加工 【课时】4课时（180分钟） 【教材分析】 本教材由中国劳动和社会保障出版社的《数控加工技术》本次课位于第二章。 【教学大纲】教学大纲对本课的要求是：让学生初步掌握应用前面学习工艺知识分析具体的工程实际问题；熟练掌握外圆加工的基本指令；初步具有编程思想，达到能够处理一些工程实际问题的能力。 【教学目标】 1、知 识 目 标 2、能 力 目 标 3、情 感 目 标 【学情分析】 本课的教学对象是中职数控班学生。 【重点、难点】 重点：掌握外圆加工的基本指令和手工编程的步骤。 难点：利用前面和新学知识处理一些简单的工程实际问题。 【教学方式与手段】 1、教学方法：任务驱动法 、讲授法、举例法 2、教学手段：多媒体教学

  3. 教学过程 一、复习提问 1、数控车床坐标系是如何建立的？ 2、数控程序的结构与格式是怎么样的？ 3、我们学习哪些基本指令和辅助指令？

  4. 二、创设情境引入新任务 总结学生回答问题的情况，展示教学实物，如图1，毛坯为φ45×100mm的棒料，材料为45号钢，请确定数控车削加工工艺，并编制程序。

  5. （一）任务的分析与讨论 提出任务之后，教师不要急于讲解，而要让学生自己分组讨论、分析。分析的问题中，一些是以前已经学习过的（工艺分析），这些问题学生自己就会给出解决方案；另一些是没有学习过的（加工指令），即隐含在任务中的新知识点，这也正是这个任务所要解决的问题，这些问题最好都是由学生提出。教师可以给予适当的提示。根据实际情况，提出问题时，要采用先粗后细、逐步求精的方法。 在这个环节中一定要让学生展开热烈的讨论，也可以分组让学生进行讨论。要学生联系前面普车实习以及工艺知识的学习，让学生初步明确我们这次课要完成的任务，给后面的学习打下一个良好的铺垫。

  6. 1、快速点位运动G00 G00 X(U) __ Z(W) __ 其中X、Z表示目标点在编程坐标系下的绝对坐标U、W表示终点相对起点坐标的增量，在绝对方式编程时用X、Z，用增量方式编程时用U、W，其中U表示X方向的增量，W表示Z方向的增量。X(U)坐标一般按直径方式输入。 G00指令要求刀具以点定位方式从刀具所在位置用最快的速度移动到指定位置。它只实现快速移动，并保证在指定的位置停止，在移动时对运动轨迹与运动速度并没有严格的精度要求。它的速度由系统设定，用户可以修改，也可以通过快速修调来进行修调，它的轨迹可能是直线也可能是折线。 （二）新知识的学习

  7. 例1:画出刀具从O点以快速定位 运动的方式运动A然后再到 B点运动轨迹 采用绝对值编程方式，G90 G00 X200 Z195 ；由O快速移至A点，X100 Z300 ；由A快速移至B点。 采用增量值编程方式，G91 G00 X200 Z195 ；由O快速移至A点，X-100 Z105 ；由A快速移至B点。

  8. 使用G00时，应注意以下几点： 1)G00是模态指令，上面例子中，由A点到B点实现快速点定位时，因前面程序段已指定了G00，后面程序段就可不再重复设定定义G00，只写出坐标值即可； 2)快速点定位移动速度不能用程序指令设定 ，它的速度已由生产厂家预先调定或由引导程序确定。若在快速点定位程序段前设定了进给速度F，指令F对G00程序段无效； 3)快速点定位G00是刀具由程序起始点开始加速移动至最大速度，然后保持快速移动，最后减速到达终点，实现快速点定位，这样可以提高数控机床的定位精度； 4） G00一般用于快速对刀或者快速退刀，刀具在移动的过程中不要与工件或者机床、夹具发生接触，以免撞刀。

  9. 2.直线插补指令--G01 格式：G01 X(U) Z(W) F 直线插补也称直线进给，它的特点是刀具以直线插补运算联动方式由某坐标点移动到另一坐标点，移动速度是由进给指令F设定。机床执行G01指令时，在该程序段中必须含有F指令。G01和F都是模态指令。

  10. 例2：如图：刀具快速从O点运动到A点然后以直线插补的方式运动到B点和C点再到A点，写出程序。例2：如图：刀具快速从O点运动到A点然后以直线插补的方式运动到B点和C点再到A点，写出程序。

  11. 用绝对值编程方式： N002 G90 G00 X60 Z24 S300 T0101 M03 N003 G01 X140 Z96 F100 N004 X100 Z168 N005 X60 Z24 N006 G00 X0 Y0 M02 用增量值编程方式： N001 G91 G00 X60 Z24 S300 T01 M03 ；N002 G01 X80 Z72 F100 ；N003 X-20 Z72 ；N004 X-60 Z-144 M02

  12. 3.单一固定循环指令 （1）外圆车削循环G80 编程格式 :G80 X(U)～ Z(W)～ F～ 式中：X、Z- -圆柱面切削的终点坐标值；U、W--圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标增量。例：应用圆柱面切削循环功能加工如图4所示零件。 N10 GOO X200 Z200 T0101 N20 M03 S1000N30 G00 X55 Z4 M08N40 G01 G96 Z2 F2.5 S150 N50 G80 X45 Z-25 F0.2 N60 X40N70 X35N80 G00 X200 Z200 N90 M30

  13. (2)平面端面切削循环 编程格式 G81 X(U)～ Z(W)～ F～ 式中：X、Z- 端面切削的终点坐标值；U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标增量。 刀具的运动轨迹如下图：

  14. 4.多重固定循环 (1) 内(外)径粗车复合循环G71 程序段格式如下： G71 U(△d) R(e) P(ns) Q(nf) X(△u) Z(△w) F S T 其中： △d—切削深度(背吃刀量、每次切削量)，半径值，无正负号，方向由矢量AA′决定； e—每次退刀量，半径值，无正负； ns—精加工路线中第一个程序段(即图6中AA′段)的顺序号； nf--精加工路线中最后一个程序段(即图6中BB′段)的顺序号； △u—X方向精加工余量，直径编程时为△u，半径编程为△u/2； △w—Z方向精加工余量

  15. 使用G71编程时的说明： (1)G71程序段本身不进行精加工，粗加工是按后续程序段ns～nf给定的精加工编程轨迹A→A′→B→B′，沿平行于Z轴方向进行。 (2)G71程序段不能省略除F、S、T以外的地址符。G71程序段中的F、S、T只在循环时有效，精加工时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。 (3)循环中的第一个程序段(即ns段)必须包含G00或G01指令，即A→A′的动作必须是直线或点定位运动，但不能有Z轴方向上的移动。 (4) ns到nf程序段中，不能包含有子程序。 (5)G71循环时可以进行刀具位置补偿，但不能进行刀尖半径补偿。因此在G71指令前必须用G40取消原有的刀尖半径补偿。在ns到nf程序段中可以含有G41或G42指令，对精车轨迹进行刀尖半径补偿。

  16. 例：用G71指令编程。如图7所示，粗车背吃刀量△d=3mm，退刀量e=1mm，X、Z轴方向精加工余量均为0.3mm。例：用G71指令编程。如图7所示，粗车背吃刀量△d=3mm，退刀量e=1mm，X、Z轴方向精加工余量均为0.3mm。 O0071 N20 T0101 N30 M03 S700 N40 G00 X58 Z62 N50 G71 U3 R1 P60 Q140 X0.3 Z0.3 F200 N60 G41 G00 X13 Z62 F500 N70 G01 X20 Z58.5 N80 X20 Z43 N90 G03 X26 Z40 R3 N100 G01 X31 N110 X34 Z38.5 N120 Z25 N130 X50 Z15 N140 Z-2 N150 G00 X70 Y90 G40 N160 M05 N170 M02

  17. (2)端面粗车复合循环G72 程序段格式如下： G72 U(△d) R(e) P(ns) Q(nf) X(△u) Z(△w) F S T N(ns) …… …… N(nf) …… G72指令与G71指令的区别仅 在于切削方向平行于X轴，在 ns程序段中不能有X方向的移 动指令，其它相同。

  18. (3)封闭轮廓复合循环G73 程序段格式如下： G73 U(△i) W(△k)R(d) P(ns) Q(nf) X(△u) Z(△w) F S T △i—X轴方向粗车的总余量，半径值； △k—Z轴方向粗车的总余量； d—粗车循环次数； 其余同G71。 在ns程序段可以有X、Z方向的移动。 G73适用于已初成形毛坯的粗加工

  19. 例：如图10所示工件。粗车分三次循环进给，每次背吃刀量为3mm，X、Z轴方向的精加工余量为0.3mm。例：如图10所示工件。粗车分三次循环进给，每次背吃刀量为3mm，X、Z轴方向的精加工余量为0.3mm。 O0073 N10 G98 G92 X70 Z90 N20 M03 N30 G73 U9 W9 R3 P40 Q120 X0.3 Z0.3 F200 N40 G00 X13 Z62 F500 N50 G01 X20 Z58.5 N60 Z43 N70 G03 X26 Z40 R3 N80 G01 X31 N90 X34 Z38.5 N100 Z25 N110 X50 Z15 N120 Z0 N130 G00 X70 Z90 N140 M05 N150 M02

  20. （三）任务的完成 学生完成任务：学生通过对任务的分析和新知识的学习后，可以采取自主探索或者互相协作的方法围绕课题任务展开学习，查阅课本，完成任务。但是，在完成任务的过程中，一些学生还会提出这样那样的问题，这时老师要进行巡视辅导，帮助学生完成任务。学生完成任务以后，老师要进行验收点评。 在巡视的过程中特别要引导学生首先要对任务进行分析，严格按照手工编程的步骤来进行分析，逐步培养学生数控编程的思想。

  21. 总结手工编程的步骤： 1、对图样进行分析 2、工艺确定 （1）机床的确定 （2） 零件的装夹 一般可以采用下面几种方法： a、使用普通三爪卡盘安装 b、利用软卡爪，并适当增加夹持长度，以保证定位准确 c、利用尾架及顶尖做辅助 （3）选择刀具及加工方式 选择原则 a、尽量选择通用标准刀具 b、尽量选择机夹不重磨刀具 c、根据零件材料选择特殊刀具 （4）切削用量的选择

  22. 3、加工路线的确定 4、数据计算 5、程序的编制 6、程序的输入 7、程序的校验 8、首件加工

  23. 加工程序如下： %0001 T0101 M03S 500 G00 X47 Z2 G71 U2 R1 P1 Q2 X0.3 Z0 F100 M05 M00 T0101 M03 S800 N1 G00 X12 G01 X20 Z-2 F50 Z-15 X29.985 Z-35 X37.985 Z-55 N2 X47 G00 X100 Z100 M30

  24. 四、课堂总结 通过老师对新知识的讲解、任务的完成，以及学生完成任务的情况，归纳总结本节课学习的重点、难点，及在编程时要注意的问题。 五、作业 完成习题册上本节的所用作业。 六、板书设计（略）

  25. 七、教学反思与总结 在教学过程中，教师通过布置有针对性的具体任务和提出与内容相关的问题，让每位学生都真正地动起来，积极参与到课堂学习中来。在教师的引导下，让他们通过自身的独立思考、分析问题，从自身的亲自实践中得到答案和结论，以此达到对知识点的更好理解、领悟和掌握，从而使学生对所学知识的综合运用能力得以提高，最终将抽象空洞的理论转化为形象思维能力。

  26. 谢谢

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