附项目实施步骤

　附项目实施步骤：

　1、项目：要求学生在规定的时间内要完成的项目。

　2、制定计划：根据项目的目标和任务，充分利用模型制定项目计划，确定工作步骤和程序，并与教师经过分析讨论后最终得到认可。

　3、实施计划：学生确定各自在小组内的分工及小组成员间合作形式后，按照已确定的工作方案和程序工作。

　4、成果展示：项目计划的工作结束后，对形成的成果进行展示。

　5、评估总结：主要根据每个学生在该项活动中的参与程度、所起的作用、合作能力及成果等进行评价，可先由学生自己进行自我评估，之后再由教师对项目工作成绩进行检查评分。师生共同讨论、评判在项目工作中出现的问题、学生解决问题的方法及学生的学习行为特征。通过对比师生的评价结果，找出造成评价结果差异的原因。

　项目——轴类零件外圆轮廓的编程加工

　项目教学学生使用教材：《数控车工技能实训》林岩主编、《数控编程》邹新宇主编。

　一、项目学习目标：

　1）了解工件在数控车床上的装夹与找正、数控车床的对刀、参数设定及自动加工的操作步骤。

　2）会选用刀具，会确定对刀点、粗精车削走刀路线和切削用量

　3）掌握常用M代码及F、S、T代码的使用方法。

　4）会综合运用编程指令灵活的完成轴类零件外圆轮廓的编程加工。

　5）熟悉非圆曲线的参数方程，掌握数控车床加工非圆曲线成型面的基本方法。

　6）掌握复杂零件及特殊部位的编程加工方法。

　7）学会分析零件出现质量问题的原因，保证加工精度。

　二、工作任务

　任务一 简单台阶轴零件的编程加工

　（一）任务目标：

　1. 了解工件在数控车床上的装夹与找正、对刀、参数设定及自动加工的操作步骤。

　2. 会选用刀具，会确定对刀点、粗精车削走刀路线和切削用量。

　3. 掌握常用M代码及F、S、T代码的使用方法

　4. 会灵活运用G00、G01、G02、G03、G90等指令代码完成零件的编程加工。

　（二）任务内容

　在数控车床上加工图示零件。毛坯：45钢φ40*85

　（三）知识系统介绍

　（1）相关实践知识

　1.数控车床的操作知识

　2.数控车床装刀、对刀方法及零件对刀点的选择

　3.确定进给路线的基本原则。

　4.切削用量的选择。

　5.游标卡尺的使用方法

　6.自动加工过程中的安全保证措施（暂停、急停开关）。

　4.M、F、S、T指令及G00、G01、G02、G03指令的编程特点。

　5.精度保证措施

　（2）相关理论知识

　1.数控机床安全使用与维护保养。

　2.数控车床的功能特点。

　3.数控车床编程基础知识。

　（3）拓展知识

　1.数控加工技术概述。

　2.数控系统的分类。

　3.数控加工艺分析与工艺设计

　4.数控机床的工具系统

　5.数控加工艺文件

　（四）实训过程

　1.零件分析

　该零件包括圆锥面、圆柱面、凹凸圆弧面等部位的加工。零件材料为45钢，尺寸全部为自由公差，粗糙度要求低。

　2.加工过程分析

　（1）如下图所示装夹，加工φ38外圆，长度为40。

　（2）如下图所示装夹，加工零件右侧所有部位。

　（五）总结评价

　任务二 复杂递增外形轮廓的编程加工

　（一）任务目标

　1. G71、G70指令的编程特点。

　2.会保证加工过程中零件的精度

　3.能够计算编程尺寸.

　（二）任务内容

　在数控车床上加工图示零件。毛坯：45钢φ40*80

　（三）知识系统介绍

　1. G71、G70指令的编程特点。

　2.灵活使用G71指令编程加工

　附知识点概述：

　知识点A：

　对于加工棒料等余量不均匀毛坯的外圆轮廓粗加工，常用复合循环G71指令来完成，其编程格式为：

　G71 U__ R__；

　G71 P__Q__U__W__F__S__T__；

　运用G71指令进行编程加工时必须注意以下问题：

　1.G71指令必须带有P、Q地址ns、nf，且与精加工路径起、止顺序号对应，否则无法运行。

　2.ns程序段必须为G00/G01指令，且只能为X向进给，不能出现Z向进给。

　3.G71指令精加工轨迹在X及Z向必须是单调增加或减小，如果出现不单调增加或减小时机床也能运行，但在粗加工分层切削时非单调增加或减小的轮廓部位不会切削，待到粗加工最后一刀（半精加工）时一次切除，如果非单调增加或减小的轮廓部位余量较大，则会因切削量过大导致崩刀等事故的发生。

　4.G71指令在加工圆弧轮廓时，要注意防止过切，如图一所示：

　通常认为加工时凹轮廓A-D在粗加工最后一刀（半精加工时切除），但实际上粗加工时走刀轨迹路线为：O-E-B-C-D,导致轮廓E-A-B过切；粗加工最后一刀轨迹路线正常，即O-E-A-B-C-D。解决方法：编程时把圆弧段O-B分成O-A及A-B两段进行编程加工。

　5.G71指令程序段中的F、S、T只在粗加工循环时有效，精加工程序段中的F、S、T在精加工时有效，如精加工程序段中的F、S、T省略时，默认为粗加工时的F、S、T。

　6.G71循环精加工程序段中不能调用子程序。

　7.恒线速度控制指令，在循环移动指令中G96或G97指令无效，可以G71指令程序段或前程序段中指定。

　知识点B：

　数控车床通过对刀偏量的设置、修改来控制产品加工精度，在编程加工过程中要灵活运用编程加工指令，提高零件精度的可控性。

　产品加工前要进行对刀，对刀操作会产生误差，在加工过程中应及时消除误差，保证产品精度。

　1．粗加工后精加工前修改刀补，编程格式为：

　N040 G71 U__ R__；

　N050 G71 P__Q__U__W__F__；

　… 精加工程序…；

　M05； ---主轴停转

　M00； ---暂停

　（测量后修改刀补）

　M03 S760； ---主轴重新旋转

　T0101； ---调用刀补

　N390 G70 P__Q__；

　G00 Z100；

　M05；

　M30；

　程序中增加“主轴停转、暂停、主轴重新旋转及调用刀补”4个程序段，程序运行中，粗加工完成后，机床主轴及进给功能停止，测量尺寸，修改刀补后按“启动”按钮继续加工。通过在粗加工后精加工前进行一次刀补修正，保证产品尺寸精度。

　2.因加工过程中会受到各种因素影响，同一把刀具加工同一轮廓的不同直径段尺寸精度会不相同，刀补偏置量的修改原则为：先按较高精度直径段尺寸误差对刀偏量进行修改，其余尺寸精度误差值通过改程序进行修改。

　（四）实训过程

　1.零件分析

　该零件包括圆锥面、圆柱面、凹凸圆弧面等部位的加工。零件材料为45钢，尺寸全部为自由公差，粗糙度要求低。

　2.加工过程分析

　（1）如下图所示装夹，加工右侧所有部位

　（2）如下图装夹，加工左端面，保证总长56.6。

　（五）总结评价

　任务三 复杂仿形外形轮廓的编程加工

　（一）任务目标

　1. G73、G70指令的编程特点。

　2.会保证加工过程中零件的精度

　3.能够计算编程尺寸.

　4.能够区别G73与G71指令，同时合理选用。

　（二）任务内容

　（三）知识系统介绍

　1. G71、G70指令的编程特点。

　2.灵活使用G73指令编程加工

　3.精度保证措施

　附知识点概述：

　知识点A：

　对于铸锻件等毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近时的粗车，常用复合循环G73指令来完成，其编程格式为：

　G73 U__ W__ R__；

　G73 P__Q__U__W__F__ S__T__；

　运用G73指令进行编程加工时必须注意以下问题：

　1.G73指令必须带有P、Q地址ns、nf，且与精加工路径起、止顺序号对应，否则无法运行。

　2.ns程序段必须为G00/G01指令，可以同时出现X及Z向同时进给。

　3.运用G71指令编程加工时，要合理的确定切削余量，即U与W的值,直径方向的总切削余量确定原则为：

　余量较均匀毛坯件切削余量 = 各轴段轮廓最大余量处余量

　棒类零件毛坯件切削余量 = 1/2(棒料毛坯直径 – 轮廓最小直径处直径)

　循环次数R值确定原则为：切削余量除以每刀切削量（取整）

　精车循环G70指令的编程加工

　当用G71、G73粗加工指令车削工件后，用G70来指定精车循环，切除粗加工中留下的余量，编程格式为：G70 P__Q__；

　运用G70指令进行编程加工时，要注意以下问题：

　1.G70指令运行时循环点的设定一定要与之前粗加工循环指令加工时设定的循环点坐标位置相一致，否则精加工轨迹会移位。

　2.G70指令运行时精加工程序中的F、S、T有效，之前粗加工循环指令指定的F、S、T无效。

　3.G70指令也可以单独进行运行加工，不一定只能跟在粗加工循环指令后运用。

　知识点B：

　结合G73及G71指令各自的特点，合理选择指令对产品外圆轮廓进行粗加工，可以提高产品加工效率，保证产品质量。在选择过程中还要考虑以下几点：

　1.G73指令运行的精加工程序段中允许出现宏程序，而G71指令不允许。加工椭圆或曲线轮廓轮廓时，精加工轨迹运用宏程序进行编程，则可以把宏程序编入精加工程序段中，由G73指令循环加工；如要运用G71指令时，可以把椭圆或曲线轮廓留出余量用圆弧或线段来代替。

　2.对于余量不均匀的轮廓应尽量采用G71指令编程加工，如用G73指令编程加工时，会导致空走刀轨迹过多，降低产品加工效率。

　3.可以同时运用G71及G73指令对同一轮廓表面进行加工，如对于非单调增减的外轮廓可以先用G71加工单调增减的部分轮廓，再用G73加工凹槽部分轮廓。

　4.产品轮廓如果存在非单调增或单调减的凹轮廓部分时，如果凹轮廓部分余量较小（在背吃刀量范围之内），可以直接用G71指令编程加工，如果余量较大，则不能直接加工。

　5.两个指令有各自优缺点，对于非单调增减、余量不均匀的外圆轮廓编程可以根据以下表述的式子进行选择：“G73+空走刀时间=G71+凹轮廓部分的处理加工”。

　知识点C：

　数控车床通过对刀偏量的设置、修改来控制产品加工精度，在编程加工过程中要灵活运用编程加工指令，提高零件精度的可控性。

　产品加工前要进行对刀，对刀操作会产生误差，在加工过程中应及时消除误差，保证产品精度。

　1．粗加工后精加工前修改刀补，编程格式为：

　N040 G73 U__ R__；

　N050 G73 P__Q__U__W__F__；

　… 精加工程序…；

　M05； ---主轴停转

　M00； ---暂停

　（测量后修改刀补）

　M03 S760； ---主轴重新旋转

　T0101； ---调用刀补

　N390 G70 P__Q__；

　G00 Z100；

　M05；

　M30；

　程序中增加“主轴停转、暂停、主轴重新旋转及调用刀补”4个程序段，程序运行中，粗加工完成后，机床主轴及进给功能停止，测量尺寸，修改刀补后按“启动”按钮继续加工。通过在粗加工后精加工前进行一次刀补修正，保证产品尺寸精度。

　2.因加工过程中会受到各种因素影响，同一把刀具加工同一轮廓的不同直径段尺寸精度会不相同，刀补偏置量的修改原则为：先按较高精度直径段尺寸误差对刀偏量进行修改，其余尺寸精度误差值通过改程序进行修改。

　（四）实训过程

　1.零件分析

　该零件包括圆柱面、凹凸圆弧面等部位的加工。零件材料为45钢，尺寸全部为自由公差，粗糙度要求低。

　2.加工过程分析

　（1）如下图所示装夹，加工出尺寸φ26及长度26。

　（2）如下图所示装夹，加工右侧所有部位

　项目拓展：

　实训一

　实训二

　实训三

　实训四